Способ борьбы с буграми пучения

 

Изобретение относится к строительству и эксплуатации техногенных ландшафтов в условиях вечной мерзлоты. Оно позволяет снизить стоимость и материалоемкость противопучных мероприятий, а также увеличить срок их действия. Для этого производят разгерметизацию замкнутой гидравлической системы путем бурения на участке пучения скважины возможно большего диаметра. Ее бурят на глубину, превышающую границу водоупорных пород. В скважину опускают перфорированную в средней части трубу, расширяющуюся конусообразно кверху и книзу от границы водоупорных пород. Трубу изготовляют из гидрофобного материала и оставляют поднятой над дневной поверхностью на величину мощности водоносной линзы. Затрубное пространство до границы водоупорных пород засыпают фильтрующим грунтом или материалом, а в нижней части заполняют остроугольным скальным щебнем и анкеруют ее. При промерзании грунта ледяная пробка, не обладая сцеплением со стенками трубы, постоянно выдавливается, отрывается и падает на дневную поверхность. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (51)4 Е 02 D 19/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (. г"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР! (21) 4384146/23-03 (22) 26,02,88 (46) 30. J 0,89. Бюл. М 40 (71) Тындинская мерзлотная станция

Всесоюзного научно-исследовательского института транспортного строительства (72) П.Н.Луговой и Г. П.Минайлов (53) 622.227 (088.8) (56) Шушаков E.В. Наледи и борьба с ними, N,: Транспорт, 1979, с.63.

Чекотилло A,М. и др. Наледи на территории СССР и борьба с ними.

Благовещенск: Амурское книжное издательство, 1 960, с.98. (54) СПОСОБ БОРЬБЫ С БУГРАМИ ПУЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к строительству и эксплуатации техногенных ландшафтов в условиях вечной мерзлоты. Оно позволяет снизить стоимость и материалоемкость противопучных мероприятий, а также увеличить срок их

Изобретение относится к строительству и эксплуатации техногенных ландшафтов в условиях вечной мерзлоты, ! в частности к способам борьбы с пучением грунтов, Цель изобретения — снижение стоимости и материалоемкости противопучных мероприятий в мерзлых грунтах и уве личение срока их действия.

На фиг.! показана схема осуп(ествления способа до образования бугра пучения; на фиг.2 — то же, после образования бугра пучения.

2 действия. Для этого производят разгерметизацию замкнутой гидравлической системы путем бурения на участке пучеыия скважины возможно большего диаметра. Ее бурят на глубину, превьш ающую границу водоупорных пород.

В скважину опускают перфорированную в средней части трубу, расширяющуюся конусообразно кверху и книзу от границы водоупорных пород. Трубу изготовляют из гидрофобного материала и оставляют поднятой над дневной поверхностью на величину мощности водоносной линзы . Затрубное пространство до границы водоупорных пород засыпают фильтрующим грунтом или материалом, а в ню«ней части заполняют остроугольным сккальным щебнем и анкеруют ее. При промерзании грунта ледяная пробка, не обладая сцеплением со стенками трубы, постоянно выдавливается, отрывается и падает на дневную поверхность. 2 ил.

Способ осуществляется следующим образом.. CQ

С горизонтальной (фиг, 1) ипи вспученной (фиг. 2) дневной поверхности 1 над водоносной чашей 2 кпи вершиной водоносной линзы 3 в бугре пучения пробуривают скважину 4 любого (предпочтительно большого) диаметра, в которую затем вставляют трубу 5 из гидрофобного материала, выдерживающего большие давления, например фторопласта-4. Труба 5 состоит иэ двух усеченных конусов, вершины которых

)5)8453 соединены на .расстоянии 1, равном заглублению трубы выше границы 6 многолетнемерзлых или талых водоупорных пород. Верхний конец трубы 5 поднят над дневной поверхностью 1 на высоту мощности водоносной линзы 3.

Конусообразность трубы 5 из гидрофобного материала на нижнем конце нужна для ее эаанкерирования, а на верхнем - для более легкого выдавливания льда при промерзании грунтов.

Затрубное пространство до границы

6 многолетнемерэлых пород или талых водоунорных пород засыпают фильтрующим грунтом или материалом,, например гравийно-галечной смесью 7, которая служит фипьтром для мелких частиц. В нижней. части затрубное пространство заполняют остроугольным скальным щебнем 8, который сцепляет трубу 5 с мерзлым грунтом и заанкеривает ее.

Трубу 5 в .средней части перфорируют мелкими отверстиями на мощность незамерзающей водоносной линзы 3,. остающейся после слияния сезонной и многолетией мерзлоты, По этим отверстиям гидравлическое давление, возникающее в водоносной чаше 2 или водоносной линзе 3 при промерзании грунтов, передается на основание ле дяных пробок 9, которые формируются под воздействием теплообмена с окру"" жающими сезонномерзлым и многолетнемерзлым массивом 10 грунтов.

Так как в верхней части. трубы 5 нет никакого упора, а стенки ее прак1 тически не обладают сцеплением с во-.. дой,. верхняя ледяная пробка 9 при промерзании грунта постоянно выдавливается, отрывается и падает на днев40 ную поверхность 1, образуя зимой ледяное тело иэ отдельных кусков льда

ll, который летом расстаивает.

Таким образом осуществляется разгерметизация замкнутой гидравлической системы, образующейся между верхними сеэоннамерэлыми грунтами 12 и нижними нефильтрующими В том числе многолетнемерэлыми грунтами 10, и включающей в себя чашу 2 с водоносными грунтами, ограниченную линзой

13, совпадающей с верхней границей многолетнемерзлых грунтов.

Гидрофобные полимерные вещества (например, фторопласт-4) обладают всеми необходимымн свойствами для изготовления двухконусной трубы: у них фактически нет сцепления с водой, вследствие чего практически отсутствует трение льда о ее стенки, сопротивление на разрыв достигает 200т

300 кгс/см, при понижении температуры прочность возрастает. Иэ порошкообраэной массы с последующим нагреванием можно изготовить изделие любой формы, антикорроэионные свойства материала велики, старение материала и раsрушение его структуры происходит очень медленно, что обуславливает большую длительность способа борьбы с буграми пучения.

Фо рмула из об рет ения

Способ борьбы с буграми пучения, включающий образование полостей в мерзлом грунте с дневной поверхности на участке пучения в зону водоносной линзы, расположенной на границе водоупорных пород, о т л и ч а ю—

m и и с я тем, что, с целью снижения стоимости;материалоемкости противо пучных,мероприятий в мерзлых грунтах и увеличения срока их действия, отверстие образуют бурением скйажины и заглубляют ее забой ниже границы водоупорых пород, в скважину дополнительно погружают трубу, свободный конец которой располагают над дневной поверхностью на высоту мощности водоносной линзы, трубу выполняют из гидрофобного материала конусообразно расширяющейся кверху и книзу от гра-, ницы водоупорных пород и перфорируют в средней части,при этом затрубное пространство до границы водоупорных пород заполняют скальным щебнем и анкеруют ее, а выше границы водоупорных пород заполняют фильтрующим материалом.

1518453

Составитель Л. Березкина

Редактор И. Рыбченко Техред А. Кравчук Корректор M.Ïoæo

Заказ 6575/35 Тираж 589 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101