Способ защиты дренажа от кольматации

 

Изобретение относится к мелиорации земель и может быть использовано при строительстве закрытого горизонтального дренажа при укладке его в сухой грунт. Цель изобретения - повышение надежности и эффективности работы дренажа путем уменьшения влияния поверхностной и межслойной кольматации фильтрующего материала. Дренажную трубу, уложенную в грунт, покрывают двумя слоями из волокнистого фильтрующего материала. Слой из волокнистого фильтрующего материала, сопряженный с грунтом, выполняют толщиной 0,3-0,5 мм и со средним размером пор 0,10-0,15 мм. Слой из волокнистого фильтрующего материала, сопряженный с дренажной трубой, выполняют толщиной 2-3 мм и со средним размером пор 0,15-0,20 мм. В результате в слое, сопряженном с грунтом, обеспечивается преимущественно продольная фильтрация, а в слое с дренажной трубой - поперечная фильтрация. 1 табл.

СОЮЗ ССВЕтСКИХ

ССЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 02 В 11> ОО

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБ Е 1 КИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4452823/30-15 (22) 30.05.88 (46) 07.12.90. Бюл. ¹ 45 (?1) Всесоюзный научно-исследовательсKBH институт гидротехники H мелиорации им. A. Н. 1(остякова (72) Л. В. 1(ирейчева и И. В. Глазунова (53) 626.86 (088.8) (56) Патент ФРГ № 3637168, кл. F. 02 В 11/00, 05.05.88. (54) СПОСОБ ЗА1ЦИТЫ ДРЕНАЖА ОТ

КСЛЬМАТАЦИИ (57) Изобретение относится к мелиорации земель и может быть использовано при строительстве закрытого горизонтального дренажа при укладке его в сухой грунт.

Цель изобретения — повышение надежности

Изобретение относится к мелиорации земель и может быть использовано при строительстве закрытого горизонтального дренажа при укладке его в сухой грунт.

Цель изобретения — повышение надежности и эффективности работы дренажа путем уменьшения влияния поверхностной и межслойной кольматации фильтрую.цего материала.

Сущность способа заключается в том, что слои из волокнистого фильтрующего материала, покрывающего дрену, выполняют принципиально разные функции и имеют различные характеристики.

Первый слой (сопряженный с дренируемым грунтом) имеет следующие параметры.

Толщина 0,3 — 0,5 мм обусловлена созданием этого слоя в виде сетки в 2 — 3 волокна и определяется толщиной волокна

0,15 мм — 2 0,15=0,3 мм и 3+0,15=

О 45 мм. Средний размер пор 0,10—

0,15 мм определяется необходимостью двухрядного движения частиц размером 0,05 мм,„,SU„„1612046 и эффективности работы дренажа путем уменьшения влияния поверхностной и межслонной кольматации фнльтрующего материала. Дренажную трубу, уложенную в грунт, покрывают двумя слоями из волокнистого фильтрующего материала. Слой из волокнистого фчльтрующего материала, сопряженный с грунтом, выполняют толщиной

О,З вЂ” 0 5 MM н со средним размером пор

0,10 — 0,15 мм. Слой из волокнистого фильтрующего материала, сопряженный с дренажная трубой, выполняют толщиной 2 — 3 мм и со средним размером пор 0,15 — 0,20 мм. В результате в слое, сопряженном с грунтом, обеспечивается преимущественно продольная фильтрация, а в слое с дренажной трубой — поперечна» фильтрация. 1 табл. в порах фильтра, что соответствует формированию сводиков над этими порами из частиц грунта (из двух частиц). Предельная степень выноса суффозионных частиц в фильтрат из первого приконтактного слоя при двухрядном движении частиц соста вляет 50%. Размеры частиц грунта, которые необходимо пропустить через фильтр (0,05 мм), определяются существую. .цнми требованиями к защитно-фильтрующему материалу (ЗФМ) . Фильтрация, происходящая с образованием сводиков, относится к шламовой фильтрации, т. е. к фильтрации, идущеи без значительной кальматацни ЗФМ.

Коэффициент фильтрации составляет не менее 43 м/сут как минимально допустимый коэффициент фильтрации ЗФМ.

Фильтрующий слой, сопряженный непосредственно с дреной, имеет следующие параметры. Толщина не менее 2 — 3 мм определяется необходимостью смены направления фильтрационного потока с поперечного на радиальное с минимальными гидравличес161204б

Формула изобретения

Слой

1(ар аие тры

Толципа, мм -О, 3

Не позволяет технология

0,62

0 56

0,3-0, 5

)0,5

Размер пор,мм (0,1

0,1-0,15

)0,15 (0,2

)0,2

0 5

0,62

0,56

0,57

0,41 кими потерями. Для этого радиус поворота потока должен превышать в 4 — 6 раз толщину первого слоя. Известно, что для смены направления линий тока с поперечного на продольное для двухслойной схемы при мощности первого слоя 0,3 — 0,5 мм мощность второго слоя должна быть 2 — 3 мм.

Средний размер пор 0,15 — 0,2 м определяется из условия обеспечения трехрядного

; движения частиц грунта в порах фильтра, что соответствует предельной степени выно, са частиц в фильтрат из первого слоя фильтра (60Я), тем самым обеспечивая полную

: ;очистку первого слоя и пропуск частиц

0,05 мм в дренажную трубу. Сопряжение

ЗФМ со всей поверхностью дренажной трубы определяется из необходимости предотвращения разрывов фильтра при его укладке по гофрам трубы, что предотвращает фильтрационные деформации грунта в местах возможных разрывов, кольматацию отверстий трубы и заиление дрены. Кроме того, это предотвращает изменение параметров многослойного фильтра после его укладки.

Таким образом, параметры слоя, сопряженного с дреной, определяются из условия обеспечения беспрепятственного пропуска воды по фильтру в радиальном направлении к отверстиям дренажного трубопровода.

Кроме того, эти параметры обеспечивают отрыв частиц грунта, осевших в порах у верхнего первого слоя, при смене направления фильтрации и приоритет движения воды в продольном направлении к отверстиям в дренажном трубопроводе. При этом коэффициент фильтрации К второго слоя превышает К, первого слоя в 1,5 — 30 раз в зависимости от конфигурации гофрированной дренажной трубы.

Таким образом, сочетание. этих слоев с указанными параметрами дает качественно новый результат, а именно первый слой защищает грунт от суффозии, а слой, примыкающий к дренажной трубе, позволяет быстро транспортировать воду (без дополнительных фильтрационных сопротивлений) к отверстиям дренажной трубы. Если ЗФМ используется со слоем, параметры которого идентичны параметрам первого слоя, то происходит поверхностная колыб атация, поскольку отсутствует радиальная (продольная) фильтрация. Если используется ЗФМ с параметрами первого слоя, но имеющий Кф одинаковый как в продольном, так и в поперечном направлениях (т. е. один из применяемых ЗФМ), то происходит его глубинная кольматация, так как нет смены параметров, которая обеспечивает снятие поверхностной и предотвращение глубинной коль15 матации. Если ЗФМ имеет параметры второго слоя, то происходит приконтактная деформация грунта, заиление дренажного трубопровода, так как этот слой имеет крупные поры, в которые из грунта проходят частицы размером более 0,05 мм (что не отвечает требованиям, предъявляемым к фильтрам) .

На таблице приведены данные по изменению расхода через систему грунт — ЗФМ в зависимости от параметров слоев фильтрующего материала.

Способ защиты дренажа от кольматации, включающий покрытие дренажной труЗО бы, уложенной в грунт, двумя слоями волокнистого фильтрующего материала с различными размерами пор, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и эффективности работы дренажа путем уменьшения влияния поверхностной и межслой35 ной кольматации фильтрующего материала, слой из волокнистого фильтрующего материала, сопряженный с грунтом, выполняют толщиной 0,3 — 0,5 мм и средним размером пор 0 10 — 0 15 мм, а слой, сопряженный с дренажной трубой, выполняют толщиной

2 — 3 мм и средним размером пор 0,15—

0,20 мм. слоя Расход воды, л/сут

1612046

Продолжение таблицы

Расход воды, л/сут

Параметры слоя

Слой

0,47

0,56

0,51 влияет на расход

П р и м е ч а н и е. Рассмотренные по отдельности предлагаемые параметры слоев и совокупности дают увеличение расхода до

0,.67 л/сут.

Составитель О. Крылова

Редактор И. Шулла Техред А. Кравчук Корректор С. Шевкун

Заказ 3818 Тираж 534 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», r Ужгород, ул. Гагарина, !01

Толцина, мм (2,0

2,0-3,0

)3,0

Размер пор, мм (О, 15

О, 15-0, 2

>0,2

0,34

0,62

0,62

Дальнейшее уве— личение не