Способ вертикального дренажа



Способ вертикального дренажа
Способ вертикального дренажа
Способ вертикального дренажа
Способ вертикального дренажа
Способ вертикального дренажа
Способ вертикального дренажа
Способ вертикального дренажа
Способ вертикального дренажа

 


Владельцы патента RU 2563682:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВПО Орел ГАУ) (RU)

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для улучшения физико-механических свойств дисперсных грунтов в зоне оползневых склонов возвышенных территорий от большого водонасыщения подземными водами с помощью противофильтрационного вертикального дренажа. Задачей изобретения является улучшение физико-механических свойств дисперсных грунтов оползневых склонов, защита от обводнения подземными водами, кооптация и самотечный отвод дренажных вод из зоны оползневой призмы возвышенной территории, упрощение технологии строительных процессов, сокращение трудоемкости, материалоемкости и энергоемкости строительных работ, снижение затрат на строительство и эксплуатацию сооружения. Способ вертикального дренажа заключается в том, что с помощью дренирующих свай осуществляется уменьшение поступления подземных вод в массив водонасыщаемого грунта. Дренирующие сваи формируют с системой самотечного отвода дренажных вод из зоны оползневого склона возвышенной территории в скважинах диаметром 0,4…0,8 метра. Скважины бурят на глубину 8…12 метров в водоносных слоях грунта с врезкой скважин в слой водонепроницаемого грунта на глубину 0,2…0,3 метра. Дренирующие сваи располагают вдоль верхней границы оползневой плоскости скольжения с шагом 1,5…3 метра, но не ближе трех диаметров дренирующей сваи. С помощью технологического кондуктора в скважину опускается герметичный пленочный пенал длиной 3,5…5 метров, диаметром на 0,25…0,35 метра больше диаметра скважины для временного крепления и уплотнения грунта стенок скважины, оборудованный вентилем и манометром контроля давления сжатого воздуха. Герметичный пленочный пенал наполняют сжатым воздухом высокого давления, а затем убирают технологический кондуктор. По оси расположения дренирующих свай закрытой проходкой из смотровых колодцев прокладывают проектную дренажную канализацию с прорезкой скважин над слоем водонепроницаемого грунта с использованием пластмассовых труб диаметром 150…250 мм, которые имеют перфорацию в лотковой их части. После завершения прокладки проектной дренажной канализации выпускают сжатый воздух из герметичных пленочных пеналов и вынимают их из скважин. Устанавливают в скважину загрузочную трубу для наполнения скважины местным грубодисперсным грунтом. Загрузочная труба состоит из цилиндрической части с диаметром на 0,1…0,15 метра меньше диаметра скважины и длиной 3,5…5 метров, а верхнюю часть выполняют конусообразной, высотой 0,5…0,6 метров с диаметром вверху на 0,45…0,55 метра больше диаметра скважины. Устье скважины на глубину 0,3…0,4 метра заполняют с уплотнением местным пылевато-глинистым грунтом. Таким образом, закрепление дисперсных грунтов в зоне оползневых склонов возвышенных территорий достигается защитой его объема от водонасыщения миграционным притоком подземных вод с помощью самотечного вертикального дренажа предлагаемой конструкции, что позволяет упростить технологию строительных процессов, сократить трудоемкость, материалоемкость и энергоемкость строительных работ, снизить затраты на строительство и эксплуатацию сооружения. 8 ил.

 

Изобретение относится к строительству, а именно для улучшения физико-механических свойств дисперсных грунтов в зоне оползневых склонов возвышенных территорий от большого водонасыщения подземными водами с помощью противофильтрационного вертикального дренажа.

Известен способ крепления стенок скважин в дисперсных грунтах с помощью герметичного пленочного пенала, наполненного сжатым воздухом высокого давления (Патент РФ №2439245, опубл. 10.01.2012, бюл. №1) [1].

Данный способ заключается в том, что стенки скважины удерживают от осыпания защитной пленкой. В качестве защитной пленки используют герметичный пленочный пенал, который помещают в скважину и заполняют сжатым воздухом. Причем нижнюю часть пенала утяжеляют путем впайки пригруза, а в верхней части размещают блок вентиля с манометром и соединяют его с источником сжатого воздуха.

Недостатком данного способа является необходимость изготовления пленочного пенала для скважин с конкретными геометрическими размерами диаметра и глубины скважины.

Известна конструкция дренажа закрытого типа, в конструкции которого используют дренажные трубы с перфорацией в лотковой их части (Патент РФ №2424401, опубл. 20.07.2011, бюл. №20) [2].

Данный способ заключается в том, что дренаж закрытого типа содержит траншею глубокого заложения с уклоном в сторону сброса дренажной воды, в которую в слое фильтрующего материала уложены перфорированные трубы, колодцы для ревизии дренажной системы. Трубы выполнены с перфорацией в лотковой части и уложены в однородный фильтрующий материал.

Недостатками конструкции являются ее сложность, большая трудоемкость, стоимость работ и применение в условиях разработки глубоких открытых выемок грунта.

Наиболее близким в предлагаемому решению является способ вертикального дренажа, устраиваемого с помощью дренирующих свай (Теличенко В.И. и др. Технология строительных процессов, часть 1, Москва, Высшая школа, 2002, стр. 98…99) [3].

Данный способ заключается в том, что вначале производят бурение скважины в обсадной трубе, затем в готовую скважину помещают арматурный каркас, внутри которого закреплена труба, в нижней части имеющая ряд отверстий для поступления в нее грунтовой воды, в полость между обсадной и внутренней дренажной трубами опускают бетонолитную трубу и далее ведут бетонирование сваи методом вертикально перемещающейся трубы, в основание сваи подают фильтр-бетон и одновременно начинают подъем обсадной трубы, затем бетонируют сваю обычным бетоном.

Недостатками указанного способа вертикального дренажа являются принудительное удаление дренируемых подземных вод, технологическая сложность устройства дренирующих свай, большая трудоемкость, материалоемкость и энергоемкость строительных процессов способа, высокая стоимость строительных и эксплуатационных работ.

Задачей изобретения является улучшение физико-механических свойств дисперсных грунтов оползневых склонов, защита от обводнения подземными водами, кооптация и самотечный отвод дренажных вод из зоны оползневой призмы возвышенной территории, упрощение технологии строительных процессов, сокращение трудоемкости, материалоемкости и энергоемкости строительных работ, снижение затрат на строительство и эксплуатацию сооружения.

Для решения поставленной задачи в известном способе вертикального дренажа, заключающемся в том, что с помощью дренирующих свай осуществляется уменьшение поступления подземных вод в массив водонасыщаемого грунта, согласно изобретению дренирующие сваи формируют с системой самотечного отвода дренажных вод из зоны оползневого склона возвышенной территории в скважинах диаметром 0,4…0,8 метра, которые бурят на глубину 8…12 метров в водоносных слоях грунта с врезкой скважин в слой водонепроницаемого грунта на глубину 0,2…0,3 метра, при этом дренирующие сваи располагают вдоль верхней границы оползневой плоскости скольжения с шагом 1,5…3 метра, но не ближе трех диаметров дренирующей сваи, с помощью технологического кондуктора в скважину опускается герметичный пленочный пенал длиной 3,5…5 метров, диаметром на 0,25…0,35 метра больше диаметра скважины для временного крепления и уплотнения грунта стенок скважины, оборудованный вентилем и манометром контроля давления сжатого воздуха, наполняется сжатым воздухом высокого давления, убирается технологический кондуктор, затем по оси расположения дренирующих свай закрытой проходкой из смотровых колодцев прокладывают проектную дренажную канализацию с прорезкой скважин над слоем водонепроницаемого грунта с использованием пластмассовых труб диаметром 150…250 мм, которые имеют перфорацию в лотковой их части, а после завершения прокладки проектной дренажной канализации выпускают сжатый воздух из герметичных пленочных пеналов и вынимают их из скважин, устанавливают в скважину загрузочную трубу для наполнения скважины местным грубодисперсным грунтом, которая состоит из цилиндрической части с диаметром на 0,1…0,15 метра меньше диаметра скважины и длиной 3,5…5 метров, а верхнюю часть выполняют конусообразной, высотой 0,5…0,6 метров с диаметром вверху на 0,45…0,55 метра больше диаметра скважины, а устье скважины на глубину 0,3…0,4 метра заполняют с уплотнением местным пылевато-глинистым грунтом.

Сущность предлагаемого способа поясняется чертежами, где:

- на фиг. 1 представлен план-схема противофильтрационного вертикального дренажа из дренирующих свай;

- на фиг. 2 - разрез Α-A на фиг. 1;

- на фиг. 3 представлена технологическая схема временного крепления и уплотнения грунта стенок скважин герметичным пленочным пеналом, наполненным сжатым воздухом высокого давления;

- на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3;

- на фиг. 5 представлена технологическая схема устройства дренажной канализации закрытой проходкой с прорезкой скважин в нижней зоне водоносных слоев оползневого склона над кровлей слоя водонепроницаемого грунтового массива;

- на фиг. 6 - разрез В-В на фиг. 5;

- на фиг. 7 представлена технологическая схема заполнения скважин местным грубодисперсным грунтом;

- на фиг. 8 - разрез Г-Г на фиг. 7.

Закрепление дисперсного грунта 1 оползневого склона 2 предлагаемым способом осуществляют устройством дренирующих свай 3 в скважинах 4 диаметром 0,4…0,8 метра с глубиной бурения 8…12 метров в водоносных слоях дисперсного грунта 1 с врезкой скважин 4 в слой водонепроницаемого грунта 5 на глубину 0,2…0,3 метра. Дренирующие сваи 3 располагают с шагом 1,5…3 метра вдоль верхней границы 6 оползневой плоскости скольжения 7, но не ближе трех диаметров дренирующей сваи 3. С помощью технологического кондуктора 8 в скважину 4 опускается герметичный пленочный пенал 9 длиной 3,5…5 метров, диаметром на 0,25…0,35 метра больше диаметра скважины 4 для временного крепления и уплотнения грунта стенок скважины 4, оборудованный вентилем 10 и манометром 11 контроля давления сжатого воздуха. Герметичный пленочный пенал 9 наполняют сжатым воздухом высокого давления, а затем убирают технологический кондуктор 8. По оси расположения дренирующих свай 3 из смотровых колодцев 12 закрытой проходкой прокладывают, с учетом конкретных гидрогеологических условий и физико-механических свойств грунтов 1 и 5, проектную дренажную канализацию 13 с прорезкой скважин 4 над слоем водонепроницаемого грунта 5 с использованием пластмассовых труб 14 диаметром 150…250 мм, которые имеют перфорацию в лотковой их части. Завершив прокладку проектной дренажной канализации 13, выпускают сжатый воздух из герметичных пленочных пеналов 9, вынимают их из скважин 4, устанавливают в скважины 4 загрузочную трубу 15 для наполнения скважин 4 местным грубодисперсным грунтом 16, например пескогравием. Загрузочная труба 15 состоит из цилиндрической части с диаметром на 0,1…0,15 метра меньше диаметра скважины 4 и длиной 3,5…5 метров, а верхнюю часть выполняют конусообразной, высотой 0,5…0,6 метра с диаметром вверху на 0,45…0,55 метра больше диаметра скважины 4. Заполнив основной объем скважин 4 грубодисперсным грунтом 16, их устье на глубину 0,3…0,4 метра заполняют с уплотнением местным пылевато-глинистым грунтом 17.

Под дисперсными грунтами 1 понимаются все виды дисперсных грунтов оползневого склона, под водонепроницаемыми грунтами 5 - плотные пылевато-глинистые грунты, под грубодисперсными грунтами 16 - несвязные дисперсные грунты с размером частиц более 2 мм, обладающие высокой фильтрационной способностью, под пылевато-глинистыми грунтами 17 - насыпные дисперсные грунты.

Таким образом, закрепление дисперсных грунтов в зоне оползневых склонов возвышенных территорий достигается защитой его объема от водонасыщения миграционным притоком подземных вод с помощью самотечного вертикального дренажа предлагаемой конструкции, что позволяет упростить технологию строительных процессов, сократить трудоемкость, материалоемкость и энергоемкость строительных работ, снизить затраты на строительство и эксплуатацию сооружения.

Способ вертикального дренажа, заключающийся в том, что с помощью дренирующих свай осуществляется уменьшение поступления подземных вод в массив водонасыщаемого грунта, отличающийся тем, что дренирующие сваи формируют с системой самотечного отвода дренажных вод из зоны оползневого склона возвышенной территории в скважинах диаметром 0,4…0,8 метра, которые бурят на глубину 8…12 метров в водоносных слоях грунта с врезкой скважин в слой водонепроницаемого грунта на глубину 0,2…0,3 метра, при этом дренирующие сваи располагают вдоль верхней границы оползневой плоскости скольжения с шагом 1,5…3 метра, но не ближе трех диаметров дренирующей сваи, с помощью технологического кондуктора в скважину опускается герметичный пленочный пенал длиной 3,5…5 метров, диаметром на 0,25…0,35 метра больше диаметра скважины для временного крепления и уплотнения грунта стенок скважины, оборудованный вентилем и манометром контроля давления сжатого воздуха, наполняется сжатым воздухом высокого давления, убирается технологический кондуктор, затем по оси расположения дренирующих свай закрытой проходкой из смотровых колодцев прокладывают проектную дренажную канализацию с прорезкой скважин над слоем водонепроницаемого грунта с использованием пластмассовых труб диаметром 150…250 мм, которые имеют перфорацию в лотковой их части, а после завершения прокладки проектной дренажной канализации выпускают сжатый воздух из герметичных пленочных пеналов и вынимают их из скважин, устанавливают в скважину загрузочную трубу для наполнения скважины местным грубодисперсным грунтом, которая состоит из цилиндрической части с диаметром на 0,1…0,15 метра меньше диаметра скважины и длиной 3,5…5 метров, а верхнюю часть выполняют конусообразной, высотой 0,5…0,6 метра с диаметром вверху на 0,45…0,55 метра больше диаметра скважины, а устье скважины на глубину 0,3…0,4 метра заполняют с уплотнением местным пылевато-глинистым грунтом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гидротехническому и природоохранному строительству и может быть использовано при проведении аварийно-восстановительных работ под водой, ремонта защитных и регулирующих дамб посредством заделки фильтрационных ходов, трещин и нор, а также в качестве берегоукрепительных конструкций в размываемых руслах рек, каналов и других сооружениях.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для устранения протечек воды в поземных частях зданий и сооружений, тоннелей, коллекторов, водоводов, фундаментов, конструкций метрополитена и т.п., особенно в аварийных ситуациях.

Изобретение относится к способам предотвращения загрязнения грунтов и подземных вод, в частности к созданию противофильтрационных покрытий на полигонах захоронения и складирования промышленных, бытовых и преимущественно жидких отходов.

Устройство для выпуска поверхностных и грунтовых вод относится к области строительства земляных сооружений в условиях протаивающих вечномерзлых грунтов и предназначено для выпуска воды через дорожное полотно из пониженных частей рельефа.

Изобретение относится к системам гидроизоляции и водозащиты подземных зданий и сооружений гражданского, общепромышленного и транспортного назначения, в том числе объектов метрополитена.

Способ горизонтального дренажа подтопленных сооружений на свайных основаниях относится к области строительства, в частности к строительству дренажных систем для защиты сооружений на свайных основаниях от подтопления грунтовыми водами.

Изобретение относится к области промышленного и гражданского строительства и может быть использовано при строительстве подземных подвалов и гаражей в условиях высокого стояния уровня грунтовых вод.

Изобретение относится к горному делу, а именно к разработке обводненных месторождений полезных ископаемых, а также может быть использовано при осушении котлованов и в гидротехническом строительстве.

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано при создании противофильтрационной защиты водоемов, каналов и накопителей промышленных отходов, выполненных на просадочных грунтах.

Изобретение относится к области строительства и касается водонепроницаемой мембраны. Включает в себя барьерный слой и сцепляющий слой.

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям для защиты трубопроводов, проложенных на откосе, от ударных нагрузок, и может быть использовано при строительстве газопроводов в горной местности и в условиях вечной мерзлоты.

Изобретение относится к области строительства и эксплуатации линейных сооружений, например автомобильных и железных дорог, на склонах или искусственных откосах в условиях распространения оттаивающих многолетнемерзлых грунтов вследствие изменения их температурно-влажностного режима.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при открытой и комбинированной разработке месторождений твердых полезных ископаемых Севера. Техническим результатом является предотвращение растепления мерзлых пород нерабочих бортов уступов карьеров.
Предлагаемое изобретение относится к дорожному строительству и может быть использовано для предотвращения размыва откосов насыпей дороги концентрированным стоком воды с ее полотна.

Изобретение относится к природоохранному обустройству горных и предгорных ландшафтов и может быть использовано в качестве анкеров для противоэрозионных и противооползневых сооружений, а также при чрезвычайных ситуациях.
Предложенное изобретение относится к области строительства, а именно к укреплению армированием грунтов склонов, откосов, насыпей, оснований сооружений. Способ армирования грунта включает отсыпку, выравнивание, уплотнение грунтового слоя, устройство на поверхности грунтового слоя армирующих элементов и засыпку их грунтом следующего слоя.

Изобретение относится к сетчатым армирующим рулонным материалам, предназначенным для образования армированных слоев в различных покрытиях, например дорожных, асфальтовых, бетонных и др.

Изобретение относится к области строительства и горного дела и может быть использовано при креплении уступов карьеров, строительстве дорог, тоннелей, подверженных воздействию грунтовых вод.
Изобретение относится к строительству сооружений, преимущественно на вечномерзлых грунтах и может быть применено для защиты основания на сильнольдистых вечномерзлых грунтах на слабом просадочном при оттаивании основании.

Изобретение относится к авто- и железнодорожному строительству, строительству аэродромов, объектов и сооружений различного назначения, ландшафтному строительству и может быть использовано для организации хранения и применения объемной георешетки при обустройстве основания дорожной одежды.

Изобретение относится к комплексной мелиорации агроландшафта и может быть применено для противоэрозионного обустройства пойм с уклонами земель по течению рек, подвергающихся длительным затоплениям.
Наверх