Способ упрочнения водонасыщенных грунтов термокарстовых озер Советский патент 1982 года по МПК E02D19/14 

Изобретение относится к повышению прочности слабых грунтов при строительстве дорожных насыпей и оснований сооружений, в частности к упрочнению водонасыщенных грунтов термокарстовых озер.

Известен способ восстановления слоя мерзлоты путем его охлаждения с помощью специальных холодильных установок Ij.

Недостатки данного способа заключаются в высокой стоимости и трудоемкости работ, что ограничивает его применение особенно на больших площадях упрочнения грунта.

Наиболее близким к предлагаемому является способ повышения прочности грунта т.ермокарстовых озер, включающий образование каналов и отвод воды 2J.

Недостаток указанного способа заключается в длительном сроке восстановления прочности грунта, составляющем 20-25 лет, что снижает его эффективность.

Цель изобретения - сокращение прО должительностн упрочнения грунта.

Поставленная цель достигается согласно способу, включающему образование каналов и отвод воды, при

котором перед образованием каналов в период положительных температур осуществляют отвод воды путем ее сброса в нижележащий водоприемный горизонт, после чего в период отрицательТчых температур производят отрывку нагорной канавы, а после образования каналов ведут их запол нениё крупнопористым неморозостой10ким материалом, а поверх него насылают слой морозостойкого материала то.гациной, не превышающей 1/3 глубины канала.

При этом образование каналов ведут путем отрывки основного и перпендикулярно примыкающих к нему боковых каналов, причем глубину последних принимают равной половине :глубины основного канала.

20

Технология способа заключается в следующем.

Перед наступлением периода устойчивых отрицательных температур производят отвод воды из термокарстово25го озера. Для этого в наиболее низком месте устраивают водопоглог ющий колодец, с помощью которого вода озера сбрасывается в нижележащий водопоглощающий горизонт. В

30 э.тот период менее вероятно повторное заполнение озера атмосферными .осадками. С наступлением пе эиода отрицательных температур происходит интен сивное промерзание грунта и в начале зимы возможно движение по дну. озера землеройно-транспортной техники, с помощью которой осуществляю отрывку нагорной канавы, при этсм параллельно нагорной канаве возво;Дят насыпь временной автодороги. :Такое совмещение работ позволяет снизить затраты на устройство канав После выполнения работ по отводу воды и устройству нагорной канавы ведут образование основного канала шириной 0,7-1,0 м и глубиной 5-7 м который также выполняет функцию водоотводной канавы. Основной канал с этой целью соединяется с водопогл щагащим колодцем и пересекает площад озера, в случае недостаточной устой чювости стенок основного канала его отрывку ведут послойно с промораживанием грунта стенок перед следующим снятием слоя, Аналогичньл/1 образом нарезают пер пендикулярно -примыкающие к основном каналу боковые каналы глубиной, в половину менее основного. После промерзания грунта стенок каналов осуществляют их частичное заполнение неморозостойким круп«опористым материалом, а поверх него насыпают морозостойкий материал, например базальт толщиной, не превышаняцей 1/3 глубины канала. Такая технология выполнения работ способствует осушению грунта дна термокарстового озера в теплый период времени, а зимой крупнопорис тый заполнитель каналов обеспёчивает наибольшую глубину промерзания грунта. В последующий теплый период времени большая глубина каналов исключает конвекцию воздушных масс поэтому при нахождении в каналах более тяжелого холодного воздуха оттаивание грунтов будет происходить в меньшей степени, чем промерзание. Вследствие этого при последу щих циклах промерзания-оттаивания будет происходить подъем мерзлоты. Через 5-6 лет неморозоустойчивый заполнитель в нижней части каналов окажется в зоне вечной мерзло;гы, а перехват и отвод поверхностных и надмерзлотных вод будет осущестБлять морозоустойчивый заполнитель верхней части каналов, На фиг.1 изображено термокарстовое озеро с расположением основного KaiHana и нагорной канавы, поперечный разрез/ на фиг.2 - схема расположения в плане каналов, нагорной канавы и водопоглощакнцего колодца. Способ осуществляют следукхцим образом. В намеченном к упрочнению грунта участке, над которялм имеется термокарстовое озеро 1, определяют место с наибольшим понижением дна. В этом месте выполняют колодец 2 для сброса воды в нижележащий водопоглощающ й горизонт. После замерзания грунта на дне озера 1 в зоне наибольшей мощности слабых водонасыщенных грунт, тов первоначально отрывают нагорную канаву 3, а за-тем основной канал 4 и примыкающие в нему боковые каналы 5. Направление основного канала 4выбирают в зависимости от местных условий, В данном случае термокарстовое озеро 1 примыкает к подверженной просадочным деформациям железнодорожной насыпи 6 ( фиг,1, следователь но,необходимо размещать .основной канал 4 вдоль насыпи 6 от одного до другого берега озера 1. Такое размещение канала 4 обес печит защиту насыпи 6 от поверхностных вод, С этой же целью устраивают и нагорную канаву 3, а параллельно с ней в виде дамбы 7 прокладывают временную дорогу 8, После отрывки основного 4 и боковых 5 каналов (первого на глубину б м и ширину 0,9 м,а боковых 5 - на глубину 3 м производят заполнение крупнопористым неморозостойким материалом 9, слой которого в основном канале 5 м, а в остальных 2 м. Поверх этого материала укладывают слой 10 до полного заполнения каналов 4 и 5морозостой.ким базальтовым щебнем. Поочередное оттаивание и замораживание: грунтов термокарстового озера 1 постепенно увеличит слой 11. вечной мерзлоты, который через 6 лет полнЪстью восстановится,а просадочные деформации хелезнодорожной насыпи 6 в этом месте прекратятся. Предлагаемый способ позволяет сократить продолжительность упрочнения грунтовых термокарстовых озер в 3-4 раза и тем самым ускорить освоение районов с вечной мерзлотой в народнохозяйственных целях. Формула изобретения 1. Способ упрочнения водонасыщенных грунтов термокарстовых озер, включающий образование каналов и отвод воды/ отличающийся тем, что, с целью сокращения продолжительности упрочнения грунта, перед образованием каналов в период положительных температур осуществляют отвод воды путем ее сброса в нижележащий водоприемный горизонт, после чего в период отрицательных температур производят отрывку нагорной канавы/ а после образования каналов ведут их. заполнение крупнопористым ыемороэостойким материалом, а поверх него насыпают слой морозостойкого материала толщиной, не преВЕЛигиощей 1/3 глубины канала.

2. Способ non.lf отличающийся тем, что обраэдвание каналов ведут путем отрывки основного и перпендикулярно примыкающих к нему боковых каналов/ причал глубину

последних принимают равной половине глубины основного канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

.1. Авторское свидетельство СССР I 578401, кл. Е 02 D 3/12, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР 242751, кл. Е 02 В 11/00, 1968.