Интересные изобретения материалом. Каждый последующий контейнер, начиная со второго контейнера, уложен один на другой с нахлестом со смещением его центра тяжести в сторону выпуска. Величина нахлеста составляет ΔL =( 0,1-0,15) L, где ΔL – величина нахлеста последующего контейнера на край предыдущего контейнера; L – длина каждого контейнера, а вес каждого последующего контейнера относится к весу предыдущего контейнера как Pi + 1 / Pi =( 0,05-0,10) Pi, где Pi – вес предыдущего контейнера; Pi + 1 – вес каждого последующего контейнера. Технический результат состоит в увеличении срока службы водопропускного сооружения до срока службы дорожного полотна линейного сооружения за счет обеспечения равномерного гидравлического режима водотока в течение срока службы дорожного полотна линейного сооружения путем создания постоянного температурного режима в водопропускном сооружении и в канаве выпуска.
Изобретение относится к области строительства водопропускных и водоотводных сооружений в сложных природно-климатических и инженерногеологических условиях и может быть использовано при строительстве и реконструкции дорожного полотна линейных сооружений на участках поперечных водопропускных и продольных водоотводных устройств на слабых и вечномерзлых грунтах( железных и автомобильных дорог, магистральных трубопроводов, плотин и дамб).
Общеизвестно, что в районах вечной мерзлоты наиболее проблемными являются участки выпуска из искусственных сооружений на полосах стока постоянных и временных водотоков.
Особые условия территории южной зоны вечной мерзлоты способствуют накоплению ила в прибрежных зонах водотоков и зарастанию полос стока. Мерзлота в этих зонах поднимается, что приводит к образованию водонепроницаемой преграды и увеличению застойных зон около искусственных сооружений, вызывающих деформации приподошвенных зон насыпей.
Стабилизация земляных дорожных сооружений на полосах стока постоянных и временных водотоков достигается с помощью различных осушающих конструкций: дренажных прорезей, канав, фильтрующих насыпей, лотков различного типа( композитных- облегченных, сборных различной конструкции: телескопических, рамных и др.), а также различных дренажных устройств с использованием геосинтетических материалов, георешеток и геосеток, заполненных дренирующим фракционным материалом, сетчатых контейнеров.
Известно водопропускное сооружение на вечномерзлых грунтах, принцип работы которого заключается в свободном пропуске и отводе поверхностных и грунтовых вод от тела земляного полотна [ А. с. СССР № 1424385. Водопропускное сооружение под дорожной насыпью на мари.
Н. А. Перетрухин, О. М. Скоморохова и др., НИИС. – М., 1985 ].
Водопропускное сооружение на вечномерзлых грунтах представляет собой уложенные в основании дорожного полотна по крайней мер, три дренажные секции.
Каждая дренажная секция выполнена из перфорированных труб, уложенных рядами по высоте перпендикулярно оси дорожного полотна линейного сооружения.
Каждая дренажная секция уложена перпендикулярно дорожному полотну линейного сооружения на предварительно отсыпанную на его основание песчаную подушку трапецеидальной формы. В результате средняя дренажная секция расположена выше крайних дренажных секций с образованием зазоров между ними.
Для обеспечения целостности водопропускного сооружения дренажные секции по внешнему периметру обернуты синтетическим нетканым материалом. Устройство работает следующим образом. Под действием статической и вибродинамической нагрузки происходит осадка грунтов основания линейного сооружения. При этом дренажные секции в процессе осадки грунтов основания выравниваются по высоте за счет уменьшения величины зазоров между ними. В конечном итоге перфорированные трубы соседних секций стыкуются между собой и образуют общую фильтрующую секцию.
В летний период поток поверхностных и грунтовых вод транспортируется через состыкованные перфорированные трубы с нагорной части, прилегающей к дорожному полотну территории, в подгорную часть для их выпуска.
В первые два-три года водопропускное сооружение работает в нормальном режиме, обеспечивая пропуск поверхностной и грунтовой вод, поступающих к линейному сооружению.
С течением времени в результате деградации вечной мерзлоты происходит дальнейшая осадка грунтов основания и, соответственно, смещение соседних секций водопропускного сооружения и нарушение стыковки в них перфорированных труб.
Нарушение стыковки перфорированных труб в соседних секциях приводит к сужению живого сечения потока воды, изменению равномерности гидравлического режима водотока по длине общей фильтрующей секции с увеличением гидравлического напора воды в зонах стыковки соседних секций водопропускного сооружения. Увеличение гидравлического напора воды способствует размыву грунтов основания в зоне контакта дренажных секций и дальнейшей неравномерной осадке грунтов основания линейного сооружения, нарушению целостности водопропускного сооружения, снижению устойчивости и надежности
Территория геотехники № 1 / 2016 37