Земляное полотно на болотах с устройством опорной грунтовой обоймы уширенного типа



Земляное полотно на болотах с устройством опорной грунтовой обоймы уширенного типа
Земляное полотно на болотах с устройством опорной грунтовой обоймы уширенного типа
Земляное полотно на болотах с устройством опорной грунтовой обоймы уширенного типа
Земляное полотно на болотах с устройством опорной грунтовой обоймы уширенного типа
Земляное полотно на болотах с устройством опорной грунтовой обоймы уширенного типа
Земляное полотно на болотах с устройством опорной грунтовой обоймы уширенного типа
Земляное полотно на болотах с устройством опорной грунтовой обоймы уширенного типа

 


Владельцы патента RU 2594379:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (RU)

Изобретение относится к области строительства, а именно к дорожным конструкциям, и может быть использовано при возведении земляного полотна промысловых автомобильных дорог и дорог с малой интенсивностью движения на слабых грунтах, в том числе на обводненных болотах 2-го и 3-го типа. Конструкция земляного полотна для строительства промысловых автомобильных дорог и дорог с малой интенсивностью движения на слабых грунтах, в том числе на обводненных болотах 2-го и 3-го типа включает местный некондиционный переувлажненный грунт, геосинтетическое нетканое водопроницаемое полотно. Выполнена с устройством прослоек из геоткани, которые сформированы в две конструкции-обоймы с насыпным защитным верхним слоем. Прослойка для первой опорной обоймы представляет собой цельное по ширине полотно из геоткани, скрепленное и уложенное на ширину основания насыпи с запасом на ширину верха и откосную часть опорной обоймы, на которую послойно отсыпается местный некондиционный грунт на толщину опорной обоймы. После чего края геоткани первой опорной обоймы соединяются и свариваются внахлест, поверх первой обоймы аналогичным образом устраивается вторая обоймы, на поверхность которой отсыпается защитный слой насыпи из фильтрующих грунтов. Технический результат состоит в снижении неравномерности осадки основания насыпи, обеспечении перераспределения осадки по поперечному сечению насыпи с уменьшением ее по оси, обеспечении в процессе строительства и эксплуатации всех технических требований прочности и устойчивости для каждого возведенного конструктивного элемента обоймы. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к области строительства, а именно к дорожным конструкциям, и может быть использовано при возведении земляного полотна промысловых автомобильных дорог и дорог с малой интенсивностью движения на слабых грунтах, в том числе на обводненных болотах 2-го и 3-го типа.

Известна конструкция земляного полотна с использованием торфяного болота в качестве несущего основания. Земляное полотно отсыпается непосредственно на поверхность слабого основания, преимущественно из дренирующих грунтов, и не предусматривает каких-либо мероприятий по укреплению нижней части насыпи [Указания по проектированию земляного полотна железных и автомобильных дорог СН 449-72. - М. Госстрой СССР, 1972, с. 20. Рис. 29; Инструкция по проектированию и строительству автомобильных дорог нефтяных и газовых промыслов Западной Сибири. ВСН 26-90. - М.: Минтрансстрой, 1991, с. 98, Рис. П. 1.6 Рис П. 1.7; Методические рекомендации по конструкциям и технологии сооружения земляного полотна при прохождении обводненных болот, озер и грядово-озерковых болотных комплексов в условиях севера Западной Сибири. - М.: Минтрансстрой, 1978, с. 17, рис. 1].

Известна конструкция земляного полотна, состоящая из лежневого настила с техническим слоем и уложенным полотном из синтетического нетканого материала, на котором формируется грунтовая насыпь из дренирующего зернистого грунта. Выведенные края нетканого синтетического материала охватывают насыпь с боков и устроены в замок в откосной части. Применяемый геосинтетический материал в аналоге представлен иглопробивным волокном (типа дорнит) с разрывной нагрузкой в продольном и поперечном направлении не менее 5,0 кН/м [Пособие по проектированию земляного полотна автомобильных дорог на слабых грунтах. - М.: Стройиздат, 1989, с. 76, рис. 21, рис. 23].

В качестве общих недостатков рассмотренных конструкций можно привести: высокая стоимость и трудность получения дренирующих, зернистых грунтов в заболоченных районах, используемых для отсыпки насыпи; низкая несущая способность и устойчивость; неравномерность осадки по ширине и длине насыпи; слабые армирующие качества геосинтетического материала при известном способе армирования, большой период консолидации и стабилизации торфяного основания и грунтов насыпи не позволяет в более ранние сроки устраивать дорожную одежду; большие затраты на восстановление и ремонт земляного полотна.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату является земляное полотно для применения при строительстве межпромысловых автомобильных дорог в 1-й дорожной климатической зоне [Принципиальные схемы конструктивно-технологических решений по применению объемных георешеток «Прудон-494» и примеры их реализации в транспортных сооружениях - М.: ОАО «494 УНР», 2002, с. 51, V раздел, 3 тип, 4 тип], которая включает опорную часть земляного полотна, выполненную в виде обойм из синтетических материалов, заполненных торфом и различными материалами на основе пенополистирола.

К недостаткам данного технического решения относится сложная конструкция земляного полотна, низкая несущая способность для пропуска большегрузной техники и промыслового оборудования, обусловленная сильной сжимаемостью используемых материалов, что ведет к необратимым деформациям.

Задачи, решаемые изобретением, - снижение стоимости строительно-монтажных работ за счет применения местных дорожно-строительных материалов, в том числе некондиционных грунтов в теле насыпи; решение экологических вопросов - полный или частичный отказ от лежневого настила; сокращение сроков ввода объекта в эксплуатацию за счет ускорения осадки насыпи; снижение неравномерности осадки и уменьшение ее по оси за счет устройства поперечных двухсторонних уклонов для каждой обоймы; обеспечение устойчивости насыпи в процессе строительства с открытием временной эксплуатации и с окончательным вводом в эксплуатацию; улучшение условий отсыпки и уплотнения насыпи за счет перераспределения возникающих напряжений не только в нижней части грунтового массива насыпи (на границе контакта с несущим основанием), а также и на границе контакта каждого конструктивного элемента (обоймы), сокращение межремонтных сроков.

Технический результат, обеспечиваемый изобретением, заключается в частичном или полном отказе от лежневого настила; возможности использования для отсыпки переувлажненных некондиционных грунтов, снижении неравномерности осадки основания насыпи, связанной с переменной глубиной болота; перераспределении осадки по поперечному сечению насыпи с уменьшением ее по оси; постепенном осушении грунта верхней обоймы, сооружаемой из местного некондиционного переувлажненного грунта; обеспечении в процессе строительства и эксплуатации всех технических требований прочности и устойчивости для каждого возведенного конструктивного элемента (обоймы).

Указанный технический результат достигается за счет того, что конструкция земляного полотна для строительства промысловых автомобильных дорог и дорог с малой интенсивностью движения на слабых грунтах, в том числе на обводненных болотах 2-го и 3-го типа включает местный некондиционный переувлажненный грунт, геосинтетическое нетканое водопроницаемое полотно и выполнена с устройством прослоек из геоткани, которые формируются в две конструкции-обоймы с насыпным защитным верхним слоем, прослойка для первой опорной обоймы представляет собой цельное по ширине полотно из геоткани, скрепленное и уложенное на ширину основания насыпи с запасом на ширину верха, и откосную часть опорной обоймы, на которую послойно отсыпается местный некондиционный грунт на толщину опорной обоймы, после чего края геоткани первой опорной обоймы соединяются и свариваются внахлест, поверх первой обоймы аналогичным образом устраивается вторая обоймы, на поверхность которой отсыпается защитный слой насыпи из фильтрующих грунтов. В качестве геосинтетического полотна используется геоткань с коэффициентом фильтрации не менее 2,4 м/сут и прочности на разрывную нагрузку в продольном и поперечном направлении не менее 5,0 кН/м. Нижняя опорная обойма имеет уширение по подошве, с заложением откосной части 1:1,5, и высоту, равную расчетной величине осадки с учетом возвышения обоймы, над поверхностью болота, в течение всего срока службы автомобильной дороги. В качестве грунта для отсыпки насыпи применяются местные переувлажненные некондиционные грунты. Нижняя опорная обойма отсыпается с формированием поперечного двухстороннего уклона 90‰, для верхней обоймы 60‰ и защитного слоя 40‰.

Сущность настоящего изобретения заключается в том, что насыпь возводится из местных некондиционных переувлажненных грунтов с созданием двух обойм из нетканого синтетического материала с насыпным верхним слоем. Нижняя опорная обойма имеет уширение по подошве, с заложением откосной части 1:1,5, и высоту, равную расчетной величине осадки с учетом возвышения обоймы, над поверхностью болота, в течение всего срока службы автомобильной дороги. Опорная обойма играет функцию распределения вышележащей нагрузки и впоследствии погружается в слабое грунтовое основание. Геометрические параметры верхней обоймы и насыпного слоя назначаются согласно действующим нормативным документам. Нижняя обойма отсыпается с формированием поперечного двухстороннего уклона 90‰, верхняя 60‰ и технический слой 40‰. Геоткань должна отвечать требованиям водопроницаемого материала с коэффициентом фильтрации не менее 2,4 м/сут и иметь прочность на разрывную нагрузку в продольном и поперечном направлении не менее 5,0 кН/м.

Новизна заявленного технического решения обеспечивается тем, что насыпь возводится из местных некондиционных переувлажненных грунтов с созданием двух обойм из синтетических материалов с насыпным верхним слоем. Нижняя опорная обойма имеет уширение по подошве с заложением откосной части 1:1,5 и играет функцию распределения вышележащей нагрузки на слабое грунтовое основание и впоследствии погружается на расчетную глубину осадки с учетом возвышения обоймы, над поверхностью болота, в течение всего срока службы автомобильной дороги. Геометрические параметры, в том числе высота верхней обоймы и насыпного слоя назначаются согласно действующим нормативным документам. Нижняя обойма отсыпается с формированием поперечного двухстороннего уклона 90‰, верхняя 60‰ и технический слой 40‰. Геоткань должна отвечать требованиям водопроницаемого материала с коэффициентом фильтрации не менее 2,4 м/сут и иметь прочность на разрывную нагрузку в продольном и поперечном направлении не менее 5,0 кН/м.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1, 2, 3, 4, 5, 6 представлены варианты конструкций земляного полотна, различные по типу используемого грунта для отсыпки насыпи и по стадиям (строительство, эксплуатация). На фиг. 1, 2 представлена конструкция насыпи, где нижняя и верхняя обойма отсыпана из суглинистых переувлажненных грунтов, после окончания строительства, на стадии ввода в эксплуатацию. На фиг. 3 показано земляное полотно с расчетной осадкой, на этапе строительства дорожной одежды. На фиг. 4, 5 представлена конструкция насыпи, где нижняя обойма отсыпана из суглинистых переувлажненных грунтов, а верхняя представлена зернистыми фильтрующими грунтами, после окончания строительства, на стадии ввода в эксплуатацию. На фиг. 6 показано земляное полотно с расчетной осадкой, на этапе строительства дорожной одежды.

Устройство работает следующим образом: на торфяное основание 1 перпендикулярно оси насыпи раскатывают полотна геоткани 2, на ширину подошвы опорной обоймы с запасом на откосную часть 3, в каждую сторону. Полотна укладывают внахлест и сваривают, формируя нижнюю прослойку. Далее на всю ширину подошвы обоймы отсыпают начальный слой минимальной толщины, обеспечивающий защиту геоткани от повреждений, и обеспечивающий проезд построечного транспорта. Далее производят послойную отсыпку и уплотнение грунта опорной первой обоймы 4, с соблюдением двухстороннего поперечного уклона 90‰ от оси к бровкам. После отсыпки происходит формирование обоймы: края геоткани 5, огибая откосы, заводят наверх обоймы, где укладывая внахлест, производят их сварку. Возведение второй обоймы 6 происходит таким же образом, но уже с соблюдением двухстороннего поперечного уклона 60‰ от оси к бровкам. Для защиты полотна второй обоймы от механических повреждений и для открытия временной эксплуатации автомобильной дороги должна быть предусмотрена отсыпка защитного слоя 7 из дренирующих грунтов. После достижения расчетной осадки приступают к строительству дорожной одежды 8.

1. Конструкция земляного полотна для строительства промысловых автомобильных дорог и дорог с малой интенсивностью движения на слабых грунтах, в том числе на обводненных болотах 2-го и 3-го типа, включающая местный некондиционный переувлажненный грунт, геосинтетическое нетканое водопроницаемое полотно, отличающаяся тем, что выполнена с устройством прослоек из геоткани, которые сформированы в две конструкции-обоймы с насыпным защитным верхним слоем, прослойка для первой опорной обоймы представляет собой цельное по ширине полотно из геоткани, скрепленное и уложенное на ширину основания насыпи с запасом на ширину верха и откосную часть опорной обоймы, на которую послойно отсыпается местный некондиционный грунт на толщину опорной обоймы, после чего края геоткани первой опорной обоймы соединяются и свариваются внахлест, поверх первой обоймы аналогичным образом устраивается вторая обойма, на поверхность которой отсыпается защитный слой насыпи из фильтрующих грунтов.

2. Конструкция земляного полотна по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве геосинтетического полотна использована геоткань с коэффициентом фильтрации не менее 2,4 м/сут и прочности на разрывную нагрузку в продольном и поперечном направлении не менее 5,0 кН/м.

3. Конструкция земляного полотна по п. 1, отличающаяся тем, что нижняя опорная обойма имеет уширение по подошве, с заложением откосной части 1:1,5, и высоту, равную расчетной величине осадки с учетом возвышения обоймы, над поверхностью болота, в течение всего срока службы автомобильной дороги.

4. Конструкция земляного полотна по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве грунта для отсыпки насыпи применяются местные переувлажненные некондиционные грунты.

5. Конструкция земляного полотна по п. 1, отличающаяся тем, что нижняя опорная обойма отсыпается с формированием поперечного двухстороннего уклона 90‰, для верхней обоймы 60‰ и защитного слоя 40‰.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к строительству дорог, а именно к подготовке основания путем укрепления грунта. Способ усиления земляного полотна железнодорожного пути на слабом основании включает сооружение армирующего устройства в виде свай и сооружение земляного полотна.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении насыпей вторых путей железных дорог, преимущественно на слабых при протаивании вечномерзлых грунтах и болотах.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении сооружений в акватории водных объектов. Способ возведения сооружения на слабонесущих грунтах в акватории водных объектов включает устройство подушки поверх естественного основания, устройство технологических скважин сквозь слабонесущее основание.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при строительстве, реконструкции и ремонте автомобильных дорог на слабых пучинистых грунтах.

Изобретение относится к области строительства, а именно к георешеткам, предназначенным для применения в качестве армирующей и разделяющей прослойки в конструкциях земляного полотна линейных транспортных и геотехнических сооружений.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при реконструкции и капитальном ремонте автомобильных дорог на многолетнемерзлых грунтах.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при реконструкции, капитальном и текущем ремонте автомобильных дорог на многолетнемерзлых грунтах без прекращения движения автомобильного транспорта на данных участках.

Изобретение относится к области строительства и реконструкции дорожного полотна линейных сооружений на участках поперечных водопропускных и продольных водоотводных устройств на слабых и вечномерзлых грунтах.

Изобретение относится к возведению насыпей, в том числе насыпей железных дорог. Цель изобретения - уширить основную площадку земляного полотна без нарушения целостности земляного полотна, уменьшить объем дренирующего грунта засыпки.

Изобретение относится к строительству автомобильных дорог и предназначено для создания постоянных автомобильных дорог на слабых заболоченных основаниях. Способ сооружения плавающей насыпи включает нанесение на поверхность слабого грунтового основания жидкого слоя вспененного полимерного материала заданной ширины, на образовавшуюся поверхность которого после наступления полимеризации укладывают армирующий геосинтетический материал, затем повторяют процесс укладки слоев необходимое число раз до достижения требуемой высоты и геометрии плавающей насыпи.
Наверх