RU2390605C1 - Method for phased complex engineering protection of general planning embankment - Google Patents
Method for phased complex engineering protection of general planning embankment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2390605C1 RU2390605C1 RU2008148026/03A RU2008148026A RU2390605C1 RU 2390605 C1 RU2390605 C1 RU 2390605C1 RU 2008148026/03 A RU2008148026/03 A RU 2008148026/03A RU 2008148026 A RU2008148026 A RU 2008148026A RU 2390605 C1 RU2390605 C1 RU 2390605C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- embankment
- drainage
- layer
- construction
- soils
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Pit Excavations, Shoring, Fill Or Stabilisation Of Slopes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области гидротехнического и мелиоративного строительства и предназначено для обеспечения стабильности грунтов общепланировочных насыпей застраиваемых территорий с помощью комплекса мероприятий инженерной защиты от опасных процессов и явлений, а также для сохранения экологии застраиваемой территории в районах со сложными природно-климатическими условиями.The invention relates to the field of hydraulic engineering and land reclamation construction and is intended to ensure the stability of soils of general planning embankments of the built-up territories with the help of a set of engineering protection measures from dangerous processes and phenomena, as well as to preserve the ecology of the built-up territory in areas with difficult climatic conditions.
К районам со сложными природно-климатическими условиями относятся:Areas with difficult climatic conditions include:
- районы распространения неустойчивых грунтов (вечномерзлых, просадочных, набухающих, пучинистых, карстующихся, а также торфяников);- areas of distribution of unstable soils (permafrost, subsidence, swelling, heaving, karst, as well as peat bogs);
- территории развития процессов водно-ветровой эрозии и термоэрозии, оврагообразования, образования оползней и солифлюкции, криогенного пучения и растрескивания, затопления, подтопления, заболачивания;- territories for the development of processes of water-wind erosion and thermoerosion, ravine formation, the formation of landslides and solifluction, cryogenic heaving and cracking, flooding, flooding, waterlogging;
- территории повышенного снегонакопления;- areas of increased snow accumulation;
- районы с непродолжительным летним периодом времени (те, где продолжительность периода времени с положительными температурами воздуха составляет до 5 месяцев);- areas with a short summer period of time (those where the duration of the period of time with positive air temperatures is up to 5 months);
- районы с отсутствием местных качественных (маловлажных непучинистых и непросадочных) грунтов для создания общепланировочных насыпей.- areas with the lack of local quality (low moisture non-porous and non-subsidence) soils to create general planning embankments.
Одной из основных причин потери устойчивости общепланировочных насыпей является отсутствие местных качественных насыпных грунтов, вследствие чего для создания насыпей используют нестабильные грунты (суглинки, супеси, пески пылеватые и мелкие со значительным содержанием глинистых частиц) повышенной влажности.One of the main reasons for the loss of stability of general planning embankments is the lack of local quality bulk soils, as a result of which unstable soils (loams, sandy loams, dusty and fine sands with a significant content of clay particles) of high humidity are used to create embankments.
Второй причиной неустойчивости насыпей является несовершенство технологии возведения насыпей в районах со сложными природно-климатическими условиями. Так, в соответствии с требованием нормативных документов общепланировочные насыпи в районах распространения вечномерзлых грунтов должны отсыпаться в зимний период времени. Как правило, насыпи возводят на проектную высоту за один зимний сезон. Поэтому насыпи отсыпают мерзлыми грунтами, не поддающимися в процессе отсыпки уплотнению, а при оттаивании переходящими в водонасыщенное состояние. Вследствие короткого и влажного лета, в условиях заболоченности возводимые насыпи не успевают высыхать.The second reason for the instability of embankments is the imperfection of embankment construction technology in areas with difficult climatic conditions. So, in accordance with the requirements of regulatory documents, general planning embankments in areas of permafrost distribution should be covered in the winter period. As a rule, embankments are raised to the design height in one winter season. Therefore, the embankments are poured with frozen soils, which are not amenable to compaction during the filling process, but when thawed, they become water-saturated. Due to the short and humid summers, in the conditions of swampiness, the constructed embankments do not have time to dry out.
Третьей причиной нестабильности общепланировочных насыпей является их вторичное водонасыщение со стороны прилегающих территорий вследствие подтопления насыпи из-за перегораживания ее телом путей естественного тока поверхностных и грунтовых вод, а также заболачивание территории насыпи из-за неэффективного отвода талых и дождевых вод с поверхности насыпи.The third reason for the instability of general planning embankments is their secondary water saturation from the adjacent territories due to flooding of the embankment due to blocking the body of the natural current paths of surface and ground waters, as well as waterlogging of the embankment due to inefficient removal of melt and rainwater from the embankment surface.
Кроме того, насыпь и инженерные сооружения в ее пределах являются снегоудерживающим фактором, способствующим повышению снегонакопления на территории застройки и по контуру насыпи по сравнению с величиной снегонакопления в естественных условиях.In addition, the embankment and engineering structures within it are a snow-holding factor contributing to an increase in snow accumulation in the construction area and along the contour of the embankment compared to the amount of snow accumulation in natural conditions.
Переувлажнение насыпных грунтов приводит с одной стороны к развитию пучения в зимний период времени при их сезонном или многолетнем промерзании, с другой стороны - к осадке в летний период времени в связи с многолетней консолидацией насыпного слоя.Overmoistening of bulk soils leads on the one hand to the development of heaving in the winter period of time during their seasonal or long-term freezing, and on the other hand, to precipitation in the summer period of time due to the long-term consolidation of the bulk layer.
В водонасыщенном состоянии насыпные грунты характеризуются слабой устойчивостью к эрозионным процессам, размывам, пластичному деформированию насыпи под нагрузкой и за счет собственного веса, что приводит к образованию оврагов в пределах насыпи, размыванию и оползанию ее откосов.In a water-saturated state, bulk soils are characterized by poor resistance to erosion processes, erosion, plastic deformation of the embankment under load and due to its own weight, which leads to the formation of gullies within the embankment, erosion and creep of its slopes.
Помимо этого, на участках с вечномерзлыми грунтами повышение влажности насыпного слоя, а также увеличенное снегонакопление приводят к повышению температур грунтов в основании насыпи, растеплению и оттаиванию вечномерзлых грунтов, сопровождающимися деформированием насыпи и инженерных сооружений в ее пределах.In addition, in areas with permafrost soils, an increase in the moisture content of the bulk layer, as well as increased snow accumulation, lead to an increase in soil temperatures at the base of the embankment, thawing and thawing of permafrost soils, accompanied by deformation of the embankment and engineering structures within it.
Изменение водного баланса на прилегающей к насыпи территории ведет к ее заболачиванию, активизации процессов эрозии и термоэрозии, оползнеобразования и солифлюкции, криогенного пучения.A change in the water balance in the territory adjacent to the embankment leads to its waterlogging, intensification of the processes of erosion and thermal erosion, landslide formation and solifluction, cryogenic heaving.
Следствием вышеперечисленного является усложнение проведения на неустойчивых насыпных грунтах строительных работ за счет затруднения или невозможности перемещения строительной техники, трудности в обеспечении устойчивости сооружений, основанием для которых являются насыпные грунты, а также трудности в обеспечении устойчивости насыпи и инженерных сооружений в период эксплуатации, что приводит к увеличению затрат как в период строительства, так и в период эксплуатации всего насыпного объекта, кроме того, часто отмечается ухудшение экологических условий на прилегающей территории.The consequence of the above is the complication of carrying out construction work on unstable bulk soils due to the difficulty or inability to move construction equipment, difficulties in ensuring the stability of structures based on bulk soils, as well as difficulties in ensuring the stability of the embankment and engineering structures during operation, which leads to an increase in costs both during the construction period and during the operation of the entire bulk facility, in addition, the deterioration of electricity conditions in the surrounding area.
Из уровня техники известен способ тепловой мелиорации земель в зоне вечной мерзлоты, включающий протаивание вечномерзлых грунтов, причем для сельскохозяйственного использования земель в зоне вечной мерзлоты на пересеченной местности поперек склона отсыпают слой дренирующего материала, а выше по склону рядом с ним выполняют площадку, заглубленную ниже дневной поверхности на величину растительного слоя (авторское свидетельство СССР №1148936, МПК E02B 11/00, опубликованное 07.04.1985).The prior art method of thermal land reclamation in the permafrost zone, including thawing permafrost, and for agricultural use of land in the permafrost zone on rough terrain, a layer of drainage material is poured across the slope, and above the slope, next to it, a platform is buried below the daytime surface by the size of the plant layer (USSR author's certificate No. 1148936, IPC
Также известен способ осушения земель в зоне многолетней мерзлоты, включающий отвод в открытые осушительные каналы поверхностных и грунтовых вод по мерзлотному водоупору, которому придают уклон в сторону осушительных каналов, причем для ускорения осушения обработку грунта производят путем сплошного фрезерования с одновременным перемешиванием и аэрацией раздробленного грунта (авторское свидетельство СССР №1467136, МПК E02B 11/00, опубликованное 23.03.1989).There is also a known method of draining land in the permafrost zone, including draining into open drainage channels of surface and ground water along a permafrost, which is biased towards the drainage channels, and to speed up drainage, the soil is treated by continuous milling with simultaneous mixing and aeration of the crushed soil ( USSR copyright certificate No. 1467136, IPC E02B 11/00, published March 23, 1989).
Недостатки вышеприведенных известных способов осушения заключаются в больших объемах работ по выемке, перемещению и обработке грунта, а также в отсутствии мероприятий по отводу поверхностных и грунтовых вод, поступающих с прилегающих территорий, нарушении почвенно-растительного слоя и грунтов естественного сложения, что недопустимо в районах распространения вечномерзлых грунтов.The disadvantages of the above known methods of drainage are the large volume of work on the excavation, movement and processing of soil, as well as the absence of measures for the removal of surface and ground water coming from adjacent territories, the violation of the soil-plant layer and soil of natural composition, which is unacceptable in areas of distribution permafrost soils.
Кроме того, известен способ строительства осушительной системы в условиях развитого микрорельефа, включающий прокладку закрытой дренажной сети с устройствами для приема и отвода поверхностных вод и подсыпку замкнутых понижений привозным гумусным грунтом, причем вынутый при прокладке дренажной сети грунт укладывают в валик со стороны наинизшей отметки понижения, а привозной грунт складируют на междренных участках замкнутых понижений, после чего производят засыпку траншей и понижений и общую планировку с обеспечением стока к устройствам для приема и отвода поверхностных вод (авторское свидетельство СССР №1583535, МПК E02B 11/00, опубликованное 07.08.1990).In addition, there is a known method of constructing a drainage system under the conditions of a developed microrelief, including laying a closed drainage network with devices for receiving and discharging surface water and adding closed depressions with imported humus soil, and the soil removed when laying the drainage network is laid in a roller from the side of the lowest mark of lowering, and the imported soil is stored in the inter-drainage sections of closed depressions, after which trenches and depressions are backfilled and the general layout is provided with the flow to the device to you for the reception and removal of surface water (USSR author's certificate No. 1583535, IPC
В условиях зоны многолетней мерзлоты недостатки этого известного способа заключаются в значительной сложности и трудоемкости проведения работ по прокладке закрытой дренажной сети с устройствами для приема и отвода поверхностных и грунтовых вод, поступающих с прилегающих территорий, а также в снижении в течение уже первых нескольких сезонов эффективности создаваемой этим способом системы дренирования в связи с кольматацией и образованием ледяных пробок, которые не успевают оттаивать в течение короткого летнего сезона.In the conditions of the permafrost zone, the disadvantages of this known method are the considerable complexity and laboriousness of carrying out works on laying a closed drainage network with devices for receiving and discharging surface and ground water coming from adjacent territories, as well as a decrease in the efficiency created during the first several seasons in this way, drainage systems in connection with the mudding and the formation of ice plugs that do not have time to thaw during the short summer season.
Наиболее близким аналогом настоящего изобретения по технической сущности является способ поэтапной комплексной инженерной защиты общепланировочной насыпи, включающий создание общепланировочной насыпи на площади осваиваемой территории и проведение защитных мероприятий в два этапа, первый из которых - в начальном периоде строительства для обеспечения пригодности насыпи для проведения строительных работ в нормальном режиме, а второй - в заключительном периоде строительства для обеспечения стабильности грунтов насыпи в течение всего срока ее эксплуатации (патент РФ №2249072, МПК E02B 11/00, опубликованный 27.03.2005).The closest analogue of the present invention in technical essence is a method for a phased integrated engineering protection of a general embankment, including the creation of a general embankment on the area of the territory being developed and the implementation of protective measures in two stages, the first of which is in the initial period of construction to ensure the suitability of the embankment for construction work in normal operation, and the second - in the final period of construction to ensure the stability of the embankment soils throughout its life (patent of the Russian Federation No. 2249072, IPC
В данном известном способе осуществляют создание общепланировочной насыпи на площади осваиваемой территории и организацию мероприятий по отводу поверхностных вод с упомянутой насыпи, планировку поверхности которой производят с уклонами, обеспечивающими сток к устройствам для приема и отвода поверхностных вод, и с прилегающих территорий и производимых во время и/или после создания насыпи мероприятий по отводу грунтовых вод, поступающих со стороны прилегающих территорий, и удалению грунтовых вод из тела насыпи, причем в качестве устройств для приема и отвода поверхностных вод на площади осваиваемой территории используют автомобильные дороги и систему внутриплощадных водоотводных канав, а за пределами площади осваиваемой территории - систему внеплощадных водоотводных канав, которые выполняют по периметру общепланировочной насыпи с откосами, укрепленными со стороны насыпи, при этом на общепланировочной насыпи прокладывают автомобильные дороги с дорожным покрытием, поверхность которого заглубляют относительно поверхности насыпи, имеющей уклоны в сторону автомобильных дорог, и выполняют с продольным и поперечным уклонами, обеспечивающими сток по автомобильным дорогам поверхностных вод в систему внутриплощадных водоотводных канав, по которым поверхностные воды отводят в систему внеплощадных водоотводных канав, причем сток поверхностных вод с поверхности участков насыпи, расположенных по ее периферии на удалении от автомобильных дорог, и с естественной поверхности прилегающих к насыпи территорий направляют в систему внеплощадных водоотводных канав путем придания названным поверхностям уклонов в сторону внеплощадных водоотводных канав, а по последним все поступающие в них воды отводят к очистным сооружениям или в естественные временные или постоянные водотоки, кроме того, для удаления грунтовых вод из тела насыпи в него укладывают дренажный слой с возможностью отвода последним собираемой воды в систему внеплощадных водоотводных канав, которые также используют для отвода грунтовых вод, поступающих со стороны прилегающих к осваиваемой территорий, а при расположении осваиваемой территории в зоне распространения вечномерзлых подстилающих пород под дренажный слой закладывают теплоизоляционный экран.In this known method, the creation of a general planning embankment on the area of the developed territory and the organization of measures for the removal of surface water from the said embankment, the surface planning of which is carried out with slopes, providing a drain to devices for receiving and discharging surface water, and from adjacent territories and produced during and / or after the creation of the embankment of measures for the removal of groundwater coming from the adjacent territories and the removal of groundwater from the body of the embankment, moreover, as for receiving and discharging surface water on the area of the territory being developed, roads and the system of on-site drainage ditches are used, and outside the area of the territory being developed, a system of off-site drainage ditches is used that runs along the perimeter of the general planning embankment with slopes reinforced from the embankment, while on the general planning embankments are laid on roads with a road surface, the surface of which is deepened relative to the surface of the embankment, which has slopes towards the car roads, and they are performed with longitudinal and transverse slopes, providing runoff from surface water on roads to the system of on-site drainage ditches, by which surface water is diverted to the system of off-site drainage ditches, and the runoff of surface water from the surface of the embankment located at its periphery from roads, and from the natural surface of territories adjacent to the embankment, they are directed into the system of off-site drainage ditches by imparting a bias to the named surfaces in the direction of the off-site drainage ditches, and according to the latter, all the water entering them is diverted to the treatment plant or to natural temporary or permanent streams, in addition, to remove groundwater from the body of the embankment, a drainage layer is laid in it with the possibility of the latter collecting the collected water into the system off-site drainage ditches, which are also used to drain groundwater coming from adjacent to the developed territory, and when the developed territory is located in the permafrost distribution zone bedrock layer laying under the drain heat shield.
Недостатком данного известного способа является то, что реализацию защитных для общепланировочной насыпи мероприятий в полном объеме можно осуществить только на завершающих стадиях строительства или уже на существующем объекте, в связи с чем в большую часть строительного периода, составляющего примерно 1÷3 года и более, общепланировочная насыпь остается недренированной и не защищенной от водонасыщения. Кроме того, не определено, на какую глубину следует укладывать дренажный слой, поэтому есть опасность, что если его уложить слишком глубоко, он не будет оттаивать или оттает в конце летнего периода времени, а если его уложить недостаточно глубоко, то он не будет эффективно дренировать основную толщу тела насыпи, что делает его практически бесполезным. Размещение под дренажным слоем по всей площади насыпи теплоизоляционного экрана, перекрывающего поступление в грунты атмосферного холода, создает условия для оттаивания вечномерзлых грунтов. Более того, постепенное осушение грунтов, которое предполагается при реализации данного способа, будет сопровождаться длительной консолидацией грунтов, выражающейся в развитии осадок насыпи в течение продолжительного срока, что не является стабильным состоянием насыпных грунтов и приводит к деформированию и нарушению функционирования таких инженерных сооружений, как дренажный слой, водоотводные канавы и т.д.The disadvantage of this known method is that the implementation of protective measures for a general embankment embankment in full can only be carried out at the final stages of construction or already at an existing facility, and therefore, for the most part of the construction period of about 1 ÷ 3 years or more, the general planning the embankment remains undrained and not protected from water saturation. In addition, it is not determined at what depth the drainage layer should be laid, so there is a danger that if it is laid too deep, it will not thaw or thaw at the end of the summer period, and if it is not laid deep enough, it will not drain effectively the bulk of the body of the embankment, which makes it virtually useless. Placement under the drainage layer over the entire area of the embankment of the heat-insulating screen, which blocks the entry of atmospheric cold into the ground, creates the conditions for thawing permafrost soils. Moreover, the gradual drainage of soils, which is expected during the implementation of this method, will be accompanied by a long consolidation of soils, expressed in the development of sediment of the embankment over a long period, which is not a stable state of bulk soils and leads to deformation and disruption of the functioning of engineering structures such as drainage layer, drainage ditches, etc.
Задачей настоящего изобретения является обеспечение стабильного состояния грунтов общепланировочной насыпи на всех этапах ее существования, т.е., как начиная со строительного периода, так и в течение всего срока ее эксплуатации.The objective of the present invention is to ensure the stable state of soils of a general embankment at all stages of its existence, i.e., both from the construction period and throughout the entire period of its operation.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в способе поэтапной комплексной инженерной защиты общепланировочной насыпи, включающем создание общепланировочной насыпи на площади осваиваемой территории и проведение защитных мероприятий в два этапа, первый из которых - в начальном периоде строительства для обеспечения пригодности насыпи для проведения строительных работ в нормальном режиме, а второй - в заключительном периоде строительства для обеспечения стабильности грунтов насыпи в течение всего срока ее эксплуатации, согласно изобретению на первом этапе отсыпку насыпи осуществляют в несколько стадий, при этом на первой стадии создают пионерный пласт насыпи, отсыпаемый послойно в зимний период времени в первый год строительства на расчищенную от снега поверхность сформировавшейся прослойки сезонного промерзания слоями толщиной, обеспечивающей возможность их доуплотнения строительной техникой; в том случае, если общепланировочную насыпь возводят из водонасыщенных грунтов, отсыпку насыпи на площади осваиваемой территории осуществляют отдельными участками прямоугольной формы в плане, причем отдельные участки насыпи возводят без их взаимного слияния, образуя между отдельными участками насыпи каналы для оттока вод в теплый период года, при этом соседние отдельные участки насыпи соединяют насыпными переездами, располагаемыми поперек упомянутых каналов, для осуществления свободного перевода строительной техники с одного участка насыпи на другой, а в насыпных переездах размещают водопропускные устройства; на второй стадии - в последующий летний период времени второго года строительства после оттаивания пионерного пласта насыпи на глубину, равную 70÷80% его толщины, начинают его доуплотнение с применением катков или другой строительной техники, причем доуплотнение пионерного пласта насыпи завершают к моменту его оттаивания на всю толщину и до начала оттаивания подстилающих пионерный пласт насыпи грунтов естественного сложения, после чего осуществляют отсыпку второго по высоте пласта насыпи с послойным уплотнением и с засыпкой каналов для оттока вод, при этом толщину второго по высоте пласта насыпи выполняют не превышающей разность между значением нормативной глубины оттаивания насыпных грунтов в данном климатическом районе и значением толщины пионерного пласта насыпи; в том случае, если значение общей высоты общепланировочной насыпи превышает значение нормативной глубины сезонного оттаивания для используемых при ее возведении насыпных грунтов, на очередной стадии - следующий по высоте пласт насыпи толщиной не более нормативной глубины оттаивания для насыпных грунтов отсыпают в зимний период времени на очищенную от снега поверхность предыдущего по высоте пласта насыпи после его полного промерзания, отсыпанный пласт насыпи также доуплотняют в летний период времени после его оттаивания на глубину, равную 70÷80% его толщины, при этом последующие очередные стадии повторяют до тех пор, пока общепланировочная насыпь не будет доведена до проектной высоты; на втором этапе, для защиты общепланировочной насыпи в течение всего срока ее эксплуатации от водонасыщения талыми и дождевыми водами, а также водами, поступающими с прилегающей территории, на последних стадиях отсыпки общепланировочной насыпи проводят мероприятия по организации системы долговременных водоотводных и противофильтрационных устройств.The solution to this problem is achieved by the fact that in the method of stage-by-stage integrated engineering protection of a general embankment, including the creation of a general embankment on the area of the territory being developed and the implementation of protective measures in two stages, the first of which is in the initial period of construction to ensure that the embankment is suitable for construction work in normal mode, and the second - in the final period of construction to ensure the stability of the embankment soils throughout the entire period of its operation, according to In accordance with the invention, at the first stage, the embankment is filled in several stages, while at the first stage a pioneer embankment layer is created, which is poured layer by layer in the winter period of the first year of construction onto the surface of the formed seasonal freezing layer, cleared from snow, with layers of thickness, which makes it possible to re-seal them with construction equipment; in the event that a general-purpose embankment is erected from water-saturated soils, the embankment is filled on the area of the developed territory with separate rectangular sections in plan, and individual sections of the embankment are erected without their mutual merging, forming channels between the separate sections of the embankment for the outflow of water in the warm season, at the same time, adjacent separate sections of the embankment are connected by bulk crossings located across the said channels for the free transfer of construction equipment from one section and mounds on the other, and in bulk crossings placed sluice device; at the second stage, in the subsequent summer period of the second year of construction, after thawing the pioneer layer of the embankment to a depth of 70 ÷ 80% of its thickness, it begins to be compacted using rollers or other construction equipment, and the compaction of the pioneer layer of the embankment is completed by the time it is thawed by the entire thickness and before the thawing of the underlying embankment embankment of naturally occurring soil begins to thaw, then the embankment of the second highest embankment embankment with layer-by-layer compaction and with filling channels for outflow of water, while the thickness of the second highest embankment layer is not higher than the difference between the standard depth of thawing of bulk soil in a given climatic region and the thickness of the pioneer embankment layer; in the event that the value of the total height of the general planning embankment exceeds the value of the standard depth of seasonal thawing for the bulk soils used in its construction, at the next stage - the next highest layer of the embankment with a thickness of not more than the standard depth of thawing for bulk soils is poured in winter for snow, the surface of the embankment, the previous one in height, after it is completely frozen, the embankment sprinkled in the reservoir is also compacted in summer after it has thawed to a depth of an apparent 70–80% of its thickness, with subsequent subsequent stages being repeated until the general planning embankment is brought to the design height; at the second stage, in order to protect the general planning embankment during the entire period of its operation from water saturation with melt and rainwater, as well as the waters coming from the adjoining territory, at the last stages of filling the general embankment, measures are taken to organize a system of long-term drainage and antifiltration devices.
Преимущественно пионерный пласт насыпи создают толщиной 0,9÷1,3 м и отсыпают его на сформировавшуюся прослойку сезонного промерзания толщиной не менее 0,4 м слоями, для песчаных грунтов толщиной 0,4÷0,7 м.Mostly, the pioneer layer of the embankment is created with a thickness of 0.9 ÷ 1.3 m and it is poured onto the formed layer of seasonal freezing with a thickness of at least 0.4 m layers, for sandy soils with a thickness of 0.4 ÷ 0.7 m.
При организации системы долговременных водоотводных и противофильтрационных устройств в качестве водоотводных с поверхностей общепланировочной насыпи и внутриплощадных автомобильных дорог устройств используют взаимосвязанные между собой параллельные и перпендикулярные друг другу водоотводные лотки, прокладываемые вдоль внутриплощадных автомобильных дорог и разделяющие поверхность насыпи на секторы, причем водоотводные лотки укладывают с уклоном в продольном направлении, а в пределах секторов воды с поверхности насыпи направляют в лотки за счет планировки поверхности насыпи и образования уклонов поверхности насыпи в сторону водоотводных лотков.When organizing a system of long-term drainage and anti-filtering devices, drainage trays, interconnected parallel and perpendicular to each other drainage trays, laid along the intra-area roads and dividing the surface of the embankment into sectors, are used as drainage from the surfaces of the general planning embankment and dividing the surface of the embankment into sectors. in the longitudinal direction, and within the water sectors from the surface of the embankment they are buried in the trays due to the planning of the surface of the embankment and the formation of slopes of the surface of the embankment towards the drainage trays.
При этом водоотводные лотки укладывают с уклоном в продольном направлении, составляющим не менее 0,003 для защиты их от заиления, а уклоны поверхности насыпи выполняют не более критических, при превышении которых начинается размыв грунтовой поверхности насыпи, но не менее 0,003, кроме того, исходя из условия наискорейшего отвода поверхностных вод, расстояние между любыми двумя параллельными водоотводными лотками, относящимися к одному сектору поверхности насыпи, выполняют не превышающим 60 м.In this case, the drainage trays are laid with a slope in the longitudinal direction of at least 0.003 to protect them from siltation, and the slopes of the embankment surface are no more critical, exceeding which erosion of the embankment surface begins, but not less than 0.003, in addition, based on the condition the fastest surface water drainage, the distance between any two parallel drainage trays belonging to one sector of the surface of the embankment is performed not exceeding 60 m.
При отсыпке общепланировочной насыпи в ее теле выполняют дренажный слой из крупнообломочных материалов, или геотекстиля, или дренажных матов, или дренажных труб, или других средств, причем дренажный слой укладывают в теле насыпи в виде полосы на глубине, обеспечивающей его скорейшее оттаивание в весенний период времени и защиту от механических повреждений с поверхности насыпи, и с уклоном в сторону края насыпи, где дренажный слой выводят из насыпи на ее откос.When filling a general-purpose embankment, a drainage layer is made in its body from coarse material, or geotextiles, or drainage mats, or drainage pipes, or other means, and the drainage layer is laid in the body of the embankment in the form of a strip at a depth that ensures its early thawing in the spring and protection from mechanical damage from the surface of the embankment, and with a slope towards the edge of the embankment, where the drainage layer is removed from the embankment to its slope.
Преимущественно дренажный слой размещают в теле насыпи на глубине 0,8÷1,2 м и с уклоном не менее 0,003÷0,006.Mostly the drainage layer is placed in the body of the embankment at a depth of 0.8 ÷ 1.2 m and with a slope of at least 0.003 ÷ 0.006.
При отсыпке общепланировочной насыпи ее тело и откосы закрепляют для предотвращения оползания и пластических деформаций путем армирования укладываемыми одна на другую замкнутыми и/или полузамкнутыми оболочками из геосинтетических материалов, заполняемыми насыпным грунтом, а поверхности откосов насыпи защищают от размыва георешетками, или геосетками, или биоматами, или другими армирующими средствами, позволяющими выполнить рекультивацию откосов с посадкой трав, причем при наличии дренажного слоя его выводят на откос насыпи между упомянутыми оболочками.When filling a general-purpose embankment, its body and slopes are fixed to prevent slipping and plastic deformations by reinforcing closed and / or semi-closed shells of geosynthetic materials stacked on top of one another, filled with bulk soil, and the surfaces of the slope of the embankment are protected from erosion by geogrids, or geogrids, or other reinforcing means, allowing to carry out the reclamation of slopes with planting herbs, and in the presence of a drainage layer it is brought to the slope of the embankment between -mentioned shells.
Вдоль откосов общепланировочной насыпи прокладывают водоотводные канавы для сбора воды с поверхности насыпи, из тела насыпи, из водоотводных лотков и из дренажного слоя, а также с прилегающей к насыпи территории, при этом дно и стенки водоотводных канав укрепляют армирующими материалами или жесткими конструкциями, а собранную воду из водоотводных канав направляют в сторону естественных водотоков.Drainage ditches are laid along the slopes of the general planning embankment to collect water from the surface of the embankment, from the body of the embankment, from the drainage trays and from the drainage layer, as well as from the territory adjacent to the embankment, while the bottom and walls of the drainage ditches are reinforced with reinforcing materials or rigid structures, and the assembled water from drainage ditches is directed towards natural watercourses.
Для защиты общепланировочной насыпи от подтопления грунтовыми водами перед насыпью на пути движения грунтовых вод возводят противофильтрационную завесу.To protect the general embankment from groundwater flooding, an anti-filter curtain is erected in front of the embankment along the groundwater flow path.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана схема создания пионерного пласта насыпи путем отсыпки ее отдельными участками прямоугольной формы в плане; на фиг.2 - схема организации водоотвода и дренажа насыпи, план; на фиг.3 - водоотводная канава и укрепление тела и откоса общепланировочной насыпи армированием, поперечный разрез.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a diagram of the creation of a pioneer layer of the embankment by pouring it into separate sections of a rectangular shape in plan; figure 2 - diagram of the organization of drainage and drainage of the embankment, plan; figure 3 - drainage ditch and strengthening the body and slope of the general embankment reinforcement, cross section.
Способ поэтапной комплексной инженерной защиты общепланировочной насыпи включает создание общепланировочной насыпи 1 на площади осваиваемой территории и проведение защитных мероприятий в два этапа, первый из которых - в начальном периоде строительства для обеспечения пригодности насыпи 1 для проведения строительных работ в нормальном режиме, а второй - в заключительном периоде строительства для обеспечения стабильности грунтов насыпи 1 в течение всего срока ее эксплуатации.The method of stage-by-stage integrated engineering protection of a general embankment includes the creation of a
На первом этапе отсыпку насыпи 1 осуществляют в несколько стадий. При этом на первой стадии создают пионерный пласт насыпи 1, отсыпаемый послойно в зимний период времени в первый год строительства на расчищенную от снега поверхность сформировавшейся прослойки (на чертежах не показана) сезонного промерзания слоями толщиной, обеспечивающей возможность их доуплотнения строительной техникой.At the first stage, the filling of
Преимущественно пионерный пласт насыпи 1 создают толщиной 0,9÷1,3 м, т.к. такая толщина обеспечивает его быстрое полное оттаивание в течение первого летнего месяца, и отсыпают пионерный пласт насыпи 1 на сформировавшуюся прослойку сезонного промерзания толщиной не менее 0,4 м, что позволяет сохранить ненарушенным подстилающий почвенный слой при работе тяжелой строительной техники, слоями толщиной, оптимальной для уплотнения такой строительной техникой, например, для песчаных грунтов толщиной 0,4÷0,7 м.Mostly the pioneer layer of
В том случае, если общепланировочную насыпь 1 возводят из водонасыщенных грунтов, отсыпку насыпи 1 на площади осваиваемой территории, например, превышающей 1 га, осуществляют отдельными участками 2 прямоугольной формы в плане (см. фиг.1), площадь которых не должна превышать 1 га, исходя из условия, что ширина такого участка 2 по наиболее короткой стороне (при самом неблагоприятном соотношении длины и ширины) не превысит 100 м, обеспечивая тем самым длину пути фильтрации грунтовых вод в сторону откосов насыпи 1, равную порядка 50 м, но не более 100 м. Такая длина пути фильтрации грунтовых вод насыпного пласта является достаточной для их отвода из тела насыпи 1 в течение одного летнего сезона даже при использовании для создания насыпи 1 песчаных грунтов с высоким содержанием пылевато-глинистых частиц, снижающих значение коэффициента фильтрации насыпных грунтов до 1-3 м/сут. Отдельные участки 2 насыпи 1 возводят без их взаимного слияния, образуя между отдельными участками 2 насыпи 1 каналы 3 для оттока вод в теплый период года. При этом соседние отдельные участки 2 насыпи 1 соединяют насыпными переездами 4, располагаемыми поперек упомянутых каналов 3, для осуществления свободного перевода строительной техники с одного участка 2 насыпи 1 на другой, а в насыпных переездах 4 размещают водопропускные устройства 5.In the event that the
Таким образом, создают несколько соседствующих друг с другом отдельных участков 2 насыпи 1, соединяющихся один с другим насыпными переездами 4, шириной порядка 4 м поверху для обеспечения движения автотранспорта. Оптимальное расстояние между соседними участками 2 насыпи 1 составляет 2÷4 м, что позволяет обеспечить сохранность каналов 3 для оттока вод в условиях оползания откосов водонасыщенной насыпи 1 в течение летнего сезона и минимизирует объемы земляных работ при засыпке каналов 3 на последующих стадиях отсыпки общепланировочной насыпи 1.Thus, create several adjacent to each other
На второй стадии - в последующий летний период времени второго года строительства после оттаивания пионерного пласта насыпи 1 на глубину, равную 70÷80% его толщины, начинают его доуплотнение до проектных значений плотности с применением катков или другой строительной техники, причем доуплотнение пионерного пласта насыпи 1 завершают к моменту его оттаивания на всю толщину и до начала оттаивания подстилающих пионерный пласт насыпи 1 грунтов естественного сложения. После чего осуществляют отсыпку второго по высоте пласта насыпи 1 с послойным уплотнением и с засыпкой каналов 3 для оттока вод. При этом для обеспечения возможности качественного доуплотнения толщину второго по высоте пласта насыпи 1 выполняют не превышающей разность между значением нормативной глубины оттаивания насыпных грунтов в данном климатическом районе и значением толщины пионерного пласта насыпи 1.At the second stage - in the subsequent summer period of the second year of construction, after thawing of the pioneer layer of
В том случае, если значение общей высоты общепланировочной насыпи 1 превышает значение нормативной глубины сезонного оттаивания для используемых при ее возведении насыпных грунтов, на очередной стадии - следующий по высоте пласт насыпи 1 толщиной не более нормативной глубины оттаивания для насыпных грунтов отсыпают в зимний период времени на очищенную от снега поверхность предыдущего по высоте пласта насыпи 1 после его полного промерзания. Отсыпанный пласт насыпи 1 также доуплотняют в летний период времени после его оттаивания на глубину, равную 70÷80% его толщины. При этом последующие очередные стадии повторяют до тех пор, пока общепланировочная насыпь 1 не будет доведена до проектной высоты.In the event that the value of the total height of the
Такая технология возведения общепланировочной насыпи 1 позволяет добиться более высоких показателей плотности грунтов в теле насыпи 1 в процессе укладки, что делает ее пригодной для нормальной эксплуатации в период проведения строительных работ и практически снимает проблему возникновения осадок в процессе ее эксплуатации.This technology of erection of the
На втором этапе, для защиты общепланировочной насыпи 1 в течение всего срока ее эксплуатации от водонасыщения талыми и дождевыми водами, а также водами, поступающими с прилегающей территории, на последних стадиях отсыпки общепланировочной насыпи 1 проводят мероприятия по организации системы долговременных водоотводных и противофильтрационных устройств.At the second stage, in order to protect the
При организации системы долговременных водоотводных и противофильтрационных устройств в качестве водоотводных с поверхностей общепланировочной насыпи и внутриплощадных автомобильных дорог 6 устройств используют взаимосвязанные между собой параллельные и перпендикулярные друг другу водоотводные лотки 7, прокладываемые вдоль внутриплощадных автомобильных дорог 6 и разделяющие поверхность насыпи 1 на секторы 8 (см. фиг.2). Водоотводные лотки 7 укладывают с уклоном в продольном направлении, а в пределах секторов 8 воды с поверхности насыпи 1 направляют в лотки 7 за счет планировки поверхности насыпи 1 и образования уклонов поверхности насыпи 1 в сторону водоотводных лотков 7.When organizing a system of long-term drainage and antifiltration devices, drainage trays 7 interconnected parallel and perpendicular to each other drainage trays 7, laid along the intra-area roads 6 and dividing the surface of
При этом водоотводные лотки 7 укладывают с уклоном в продольном направлении, составляющим не менее 0,003 для защиты их от заиления, а уклоны поверхности насыпи 1 выполняют не более критических, при превышении которых начинается размыв грунтовой поверхности насыпи 1, но не менее 0,003 для недопущения застоя поверхностных вод. Кроме того, исходя из условия наискорейшего отвода поверхностных вод, расстояние между любыми двумя параллельными водоотводными лотками 7, относящимися к одному сектору 8 поверхности насыпи 1, выполняют не превышающим 60 м, что обеспечивает скорость отвода поверхностных вод с частей насыпи 1, расположенных между лотками 7, существенно превышающую значение скорости инфильтрации вод в грунты насыпи 1, и значительно снижает водонасыщенность грунтов насыпи 1. При пересечении трассами водоотводных лотков 7 внутриплощадных автомобильных дорог 6 лотки 7 вдоль трассы соединяют водопропускными устройствами 9, выполненными под автомобильными дорогами 6.In this case, the drainage trays 7 are laid with a slope in the longitudinal direction of at least 0.003 to protect them from siltation, and the slopes of the surface of
В случае если водоток по поверхности общепланировочной насыпи 1 в направлении водоотводных лотков 7 в пределах застроенной территории предположительно будет затруднен, при отсыпке насыпи 1 в ее теле выполняют дренажный слой 10 из крупнообломочных материалов, или геотекстиля, или дренажных матов, или дренажных труб, или других средств. Дренажный слой 10 укладывают в теле насыпи в виде полосы 11 (см. фиг.2) на глубине, обеспечивающей его скорейшее оттаивание в весенний период времени и защиту от механических повреждений с поверхности насыпи 1, и с уклоном в сторону края насыпи 1, где дренажный слой 10 выводят из насыпи 1 на ее откос. По названным причинам дренажный слой 10 размещают в теле насыпи 1 на глубине 0,8÷1,2 м и с уклоном не менее 0,003÷0,006, который обеспечивает движение вод по дренажному слою 10 со скоростями, не допускающими его заиление.If the watercourse on the surface of the
При отсыпке общепланировочной насыпи 1 ее тело и откосы закрепляют для предотвращения оползания и пластических деформаций путем армирования укладываемыми одна на другую замкнутыми оболочками 12 и/или полузамкнутыми оболочками 13 из геосинтетических материалов, заполняемыми насыпным грунтом, а поверхности откосов насыпи 1 защищают от размыва георешетками, или геосетками, или биоматами, или другими армирующими средствами 14, позволяющими выполнить рекультивацию откосов с посадкой трав, причем при наличии дренажного слоя 10 его выводят на откос насыпи 1 между упомянутыми оболочками 12 и 13.When filling the
Вдоль откосов общепланировочной насыпи 1 ниже поверхности 15 грунтов естественного сложения прокладывают водоотводные канавы 16 для сбора воды с поверхности насыпи 1, из тела насыпи 1, из водоотводных лотков 7 и из дренажного слоя 10, а также с прилегающей к насыпи 1 территории. Дно и стенки водоотводных канав 16 укрепляют армирующими материалами (георешетками, геосетками или т.п.) или жесткими конструкциями (бетонными плитками или плитами, металлическими или пластиковыми полутрубами или др.). Собранную воду из водоотводных канав 16 направляют в сторону естественных водотоков, не нарушая тем самым естественный водный баланс территории.Drain ditches 16 are laid along the slopes of the
В случае необходимости защиты общепланировочной насыпи 1 от подтопления грунтовыми водами перед насыпью 1 на пути движения грунтовых вод возводят противофильтрационную завесу (на чертежах не показана). Противофильтрационная завеса может быть выполнена с помощью инъектируемых в грунт вяжущих составов, забивки шпунтовых ограждений, промораживания грунтов и т.д.If it is necessary to protect the
Таким образом, данное изобретение позволяет на первом этапе, т.е. в начальном периоде строительства, путем усовершенствования технологии возведения общепланировочной насыпи добиться более стабильного ее состояния за счет уплотнения грунтов и их промораживания при поэтапном послойном возведении насыпи. На втором этапе, т.е. в заключительном периоде строительства, реализуются технические мероприятия по организации системы устройств для отвода поверхностных и грунтовых вод, функционирование которых предусматривается на протяжении всего периода эксплуатации общепланировочной насыпи для обеспечения ее стабильного нормального состояния.Thus, the present invention allows in a first step, i.e. in the initial period of construction, by improving the technology for the construction of a general embankment to achieve a more stable state by compaction of soils and their freezing during a phased layer-by-layer construction of the embankment. In the second stage, i.e. in the final period of construction, technical measures are being taken to organize a system of devices for the removal of surface and ground water, the operation of which is provided for throughout the entire period of operation of the general planning embankment to ensure its stable normal condition.
Настоящее изобретение представляет собой совокупность технических мероприятий, последовательно реализуемых на этапах строительства и эксплуатации общепланировочной насыпи, обеспечивающих сохранение водного баланса на прилегающей территории, осушение и стабилизацию насыпного слоя в период строительства, защиту насыпи в период эксплуатации от водонасыщения, размывов, эрозии, пучения, осадки, обеспечение устойчивости грунтов оснований насыпи и инженерных сооружений, улучшение экологической обстановки в пределах общепланировочной насыпи и на прилегающей территории.The present invention is a set of technical measures that are sequentially implemented at the stages of construction and operation of a general embankment, ensuring water balance in the adjacent territory, drainage and stabilization of the bulk layer during construction, protection of the embankment during operation from water saturation, erosion, erosion, heaving, sediment , ensuring the stability of the soils of the embankment foundations and engineering structures, improving the environmental situation within the general planning scree and in the surrounding area.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008148026/03A RU2390605C1 (en) | 2008-12-08 | 2008-12-08 | Method for phased complex engineering protection of general planning embankment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008148026/03A RU2390605C1 (en) | 2008-12-08 | 2008-12-08 | Method for phased complex engineering protection of general planning embankment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2390605C1 true RU2390605C1 (en) | 2010-05-27 |
Family
ID=42680455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008148026/03A RU2390605C1 (en) | 2008-12-08 | 2008-12-08 | Method for phased complex engineering protection of general planning embankment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2390605C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2571477C1 (en) * | 2014-09-29 | 2015-12-20 | Виктор Анатольевич Бабелло | Method to strengthen landslide slopes on multi-year frozen soils |
| RU2575952C1 (en) * | 2015-01-12 | 2016-02-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный архитектурно-строительный университет" | Structure for stabilisation of road bed and active layer of operated motor road |
| RU2580549C1 (en) * | 2015-02-25 | 2016-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный архитектурно-строительный университет" | Automobile road on permafrost |
| RU2581851C1 (en) * | 2015-03-31 | 2016-04-20 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта" | Method for reinforcement of linear objects on sink hole-hazardous areas |
| RU2616301C1 (en) * | 2016-02-25 | 2017-04-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) | Motor road |
-
2008
- 2008-12-08 RU RU2008148026/03A patent/RU2390605C1/en active
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2571477C1 (en) * | 2014-09-29 | 2015-12-20 | Виктор Анатольевич Бабелло | Method to strengthen landslide slopes on multi-year frozen soils |
| RU2575952C1 (en) * | 2015-01-12 | 2016-02-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный архитектурно-строительный университет" | Structure for stabilisation of road bed and active layer of operated motor road |
| RU2580549C1 (en) * | 2015-02-25 | 2016-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный архитектурно-строительный университет" | Automobile road on permafrost |
| RU2581851C1 (en) * | 2015-03-31 | 2016-04-20 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта" | Method for reinforcement of linear objects on sink hole-hazardous areas |
| RU2616301C1 (en) * | 2016-02-25 | 2017-04-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) | Motor road |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103510441B (en) | Three-dimensional-drainage roadbed structure for preventing water damage of road in cold region and construction method thereof | |
| Malenfant Lepage | Experimentation of mitigation techniques to reduce the effects of permafrost degradation on transportation infrastructures at Beaver Creek Experimental Road Site, Alaska Highway, Yukon | |
| CN110306565B (en) | Road ecological slope protection system and construction method | |
| RU2390605C1 (en) | Method for phased complex engineering protection of general planning embankment | |
| CN203498721U (en) | Three-dimensional drainage roadbed structure preventing damage by water of road in cold region | |
| CN106192653A (en) | A kind of Duo Xue district road crossing avalanche slide rock body subgrade drainage system and construction method | |
| RU170257U1 (en) | The device for waterproofing the dividing strip of road pavement on a subsiding ground | |
| CN204825539U (en) | Control difference in temperature prevents roadbed structure of cold mountain area highway inhomogeneous deformation | |
| CN112281912A (en) | Protective system for abandoned river soil field on river beach in steep mountain area and construction method of protective system | |
| Sidorchuk et al. | Soil erosion on the Yamal Peninsula (Russian Arctic) due to gas field exploitation | |
| Seppälä | Geomorphological aspects of road construction in a cold environment, Finland | |
| Ali | Manual RC box culvert analysis and designing | |
| RU2416692C1 (en) | Water engineering system on permafrost soils | |
| CN211420758U (en) | Road drainage structure that drainage performance is high | |
| CN113152628A (en) | V-shaped gully high-fill temporary drainage system and construction method thereof | |
| CN209873485U (en) | Permanent temporary combined toilet structure for gully treatment | |
| RU2249072C1 (en) | Method for complex multilayer engineering protection of territory to be developed against underflooding | |
| RU2176700C1 (en) | Method for protecting territory from flooding | |
| CN214657200U (en) | Protective system for abandoned soil field of river beach in steep mountain area | |
| RU2059752C1 (en) | Embankment on hillsides at terrain with strong icy permafrost soils | |
| RU2795020C1 (en) | Method for constructing subgrade of additional track on weak base in case of thawing | |
| Raymond et al. | Evaluation and suggested improvements to highway edge drains incorporating geotextiles | |
| CN116556235B (en) | Gear system for preventing and controlling hot-melt landslide in plateau frozen soil area | |
| CN214738582U (en) | V-shaped gully high-fill temporary drainage system | |
| CN116876280B (en) | Construction method of high embankment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 15-2010 FOR TAG: (72) |