Сооружение для локализации грунта (варианты)
Сооружение относится к области строительства различного назначения и может быть использовано для локализации грунтов при строительстве дорог, при возведении оснований под фундаменты, при изоляции техногенных грунтов. Сооружение возводят в котловане (1) с основанием (2) и боковыми стенками (3). Сооружение содержит многослойный защитный экран (5) и подстилочный слой (4). Многослойный защитный экран (5) включает геомембрану (6), георешетку (7) с заполнителем (8) и защитный слой в виде геотекстиля (9). Геомембрана (6) выполнена из листового полимерного материала на основе полиэтилена высокой плотности и установлена на подстилочный слой (4). Георешетка (7) расположена над геомембраной (6) и отделена от нее заполнителем (8) в виде песка. Геотекстиль (9) размещен на георешетке (7) (Варианты 1, 2, 3). Сооружение содержит поверхностные слои (10 и 17), закрывающие котлованы (1) сверху, в которых внизу размещены геомембраны (11 и 18) и вверху - георешетки (12 и 19) (Вариант 1 и 3). Через поверхностный слой (17) проходят газоотводные трубы (20) (Вариант 3). Сооружение содержит шпунтовые ограждения (13 и 15), которое с внешних сторон ограждены насыпными слоями (14 и 16) из крупнообломочных пористых отложений (Варианты 2 и 3). Сооружение позволяет повысить прочностные и изолирующие свойства конструкции, уменьшить количество минерального заполнителя и обеспечить многофункциональность, 3 н.з. п. ф-лы, 3 ил.
Полезная модель относится к области строительства различного назначения и может быть использована для локализации грунтов при строительстве дорог, при возведении оснований под фундаменты, при изоляции техногенных грунтов.
Известен способ захоронения отходов в отвал, включающий формирование котлована с выполнением боковых стенок под углом к основанию, размещение водонепроницаемого экрана на боковых стенках и основании, RU 
2136402 C1, B09B 1/00, 1999.09.10.
Известен способ строительства накопительного амбара, включающий выемку грунта, сооружение обвалования и укладку на дно и стенки амбара гидроизоляционного экрана из пленочного материала со сварными швами, RU 2272869 С2, E02D 31/00, 2006.03.27.
Известно устройство для защиты промышленных площадок от подтоплений, выполненное в виде канала, поверхность которого покрыта многослойной подложкой в виде соединенных между собой слоев нетканого синтетического материала и георешеткой, размещенной сверху подложки, RU 72989 U1, E02D 17/20, 2008.05.10.
Известна геокомпозитная прослойка для земляного полотна автомобильной дороги, георешетку и два слоя геоткани, расположенные на верхней и нижней плоскостях георешетки при размещении дополнительно водонепроницаемой пленки, RU 2322543 C1, Е01С 3/06, 2008.04.20.
Известен геотехнический барьер, содержащий геосинтетические барьерные слои, размещенные один относительно другого с интервалом, RU 2344238 С2, E02D 31/00, 2009.01.20.
Известен способ армирования слабых грунтов оснований и откосов, заключающийся в укладывании на грунт георешетки сотовой структуры с заполнителем, RU 2228479 C1, E02D 17/20, 2004.05.10.
Известно многослойное покрытие для укрепления и рекультивации грунтов, содержащее уложенное на грунт нижний водопроницаемый слой из геотекстиля с размещением на нем армирующего слоя из металлической сетки с защитным покрытием или из пластиковой решетки плоского сечения, и верхний слой из почвогрунта, RU 2188275 C1, E01C 3/04, В09В 1/00, 2002.08.27.
Известен способ укрепления конусов путепроводов, включающий уплотнение насыпи, образующий конус, укладку геотекстильного материала сверху вниз по поверхности конуса, установку георешетки при заполнении георешетки минеральным материалом, RU 2182200 C1, E02D 17/20, 2002.05.10.
Известно устройство для укрепления откоса грунтового сооружения, содержащее георешетку, закрепленную на откосе и расположенную на подложке из геотекстиля, RU 49011 U1, E01C 5/00, E02D 17/20, 2005.05.04; RU 42547 U1, E02D 17/20, 2004.12.10.
Известно хранилище для твердых бытовых отходов, выполненное в виде котлована с основанием и боковыми стенками, содержащее многослойный защитный экран, включающий слои из полимерного материала, песка и защитный слой, и подстилочный слой, размещенные на боковых стенках и основании, RU 21878 U1, В09В 1/00, 2002.02.27.
Данное техническое решение принято в качестве «ближайшего аналога» настоящей полезной модели.
Однако оно обладает недостатками.
В «ближайшем аналоге» многослойный защитный экран содержит два слоя пленки из полимерного материала, разделенных слоями из крупнозернистого песка или мелкого гравия, или песчаного грунта, а защитный слой выполнен из песчаного грунта толщиной 0,45-0,60 метра, что требует большого количества минерального заполнителя, имеет функциональное ограничение и не обеспечивает необходимых прочностных свойств при осложненных условиях эксплуатации.
В основу настоящей полезной модели положено решение задачи, позволяющей повысить прочностные и изолирующие свойства конструкции, уменьшить количество минерального заполнителя и обеспечить многофункциональность сооружения.
Согласно полезной модели эта задача решается за счет того, что сооружение для локализации грунта, возводимое в котловане с основанием и боковыми стенками, содержит многослойный защитный экран, включающий слои из полимерного материала, песка и защитный слой, и подстилочный слой, размещенные на боковых стенках и основании.
Вариант 1.
Сооружение содержит поверхностный слой, закрывающий котлован сверху, с размещением внизу него геомембраны и вверху - георешетки, а многослойный защитный экран включает геомембрану, выполненную из листового полимерного материала на основе полиэтилена высокой плотности и установленную на подстилочный слой, георешетку, расположенную над геомембраной и отделенную от нее заполнителем в виде песка, и защитный слой в виде геотекстиля, размещенного на георешетке и несущего возвращенный в котлован грунт.
Вариант 2.
Сооружение содержит шпунтовое ограждение, установленное по периметру котлована, а многослойный защитный экран включает геомембрану, выполненную из листового полимерного материала на основе полиэтилена высокой плотности и установленную на подстилочный слой, георешетку, расположенную над геомембраной и отделенную от нее заполнителем в виде песка, и защитный слой в виде геотекстиля, размещенного на георешетке и несущего возвращенный в котлован грунт, при этом шпунтовое ограждение с внешней стороны по высоте ограждено насыпным слоем, например, из крупнообломочных пористых отложений.
Вариант 3.
Сооружение содержит шпунтовое ограждение, установленное по периметру котлована, и поверхностный слой, закрывающий котлован сверху, с прохождением через него газоотводных труб и с размещением внизу - геомембраны и вверху - георешетки, а многослойный защитный экран включает геомембрану, выполненную из листового полимерного материала на основе полиэтилена высокой плотности и установленную на подстилочный слой, георешетку, расположенную над геомембраной и отделенную от нее заполнителем в виде песка, и защитный слой в виде геотекстиля, размещенного на георешетке и несущего возвращенный в котлован грунт, при этом шпунтовое ограждение с внешней стороны выше поверхностного слоя ограждено насыпным слоем, например, из крупнообломочных пористых отложений.
Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящей полезной модели, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «новизна».
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где изображены:
Фиг.1 Сооружение, разрез схематично (Вариант 1).
Фиг.2 Сооружение, разрез схематично (Вариант 2).
Фиг.3 Сооружение, разрез схематично (Вариант 3).
Варианты 1, 2, 3
Сооружение возводят в котловане 1 с основанием 2 и боковыми стенками 3. Сооружение содержит подстилочный слой 4 и многослойный защитный экран 5.
Многослойный защитный экран 5 включает:
- геомембрану - 6,
- георешетку - 7,
- заполнитель - 8,
- геотекстиль - 9.
Вариант 1
Поверхностный слой - 10,
- геомембрану (в слое 10) - 11,
- георешетку (в слое 10) - 12.
Вариант 2
Шпунтовое ограждение - 13,
- насыпной слой - 14.
Вариант 3
Шпунтовое ограждение - 15,
- насыпной слой - 16.
Поверхностный слой - 17,
- геомембрану (в слое 17) - 18,
- георешетку (в слое 17) - 19,
- газоотводные трубы - 20.
Варианты 1, 2, 3.
Сооружение возводят в котловане 1. Котлован 1 имеет основание 2 и боковые стенки 3. Сооружение содержит подстилочный слой 4 и многослойный защитный экран 5. Подстилочный слой 4 и многослойный защитный экран 5 размещены на боковых стенках 3 и основании 2.
Многослойный защитный экран 5 включает геомембрану 6, георешетку 7 с заполнителем 8 в виде песка и защитный слой в виде геотекстиля 9.
Геомембрана 6 выполнена из листового полимерного материала на основе полиэтилена высокой плотности и установлена на подстилочный слой 4.
Георешетка 7 расположена над геомембраной 6 и отделена от нее заполнителем 8 в виде песка.
Защитный слой в виде геотекстиля 9 размещен на георешетке 7 и несет возвращенный в котлован грунт.
Вариант 1.
Сооружение содержит поверхностный слой 10, закрывающий котлован сверху. В поверхностном слое 10 внизу размещена геомембрана 6 и вверху - георешетка 7.
Вариант 2.
Сооружение содержит шпунтовое ограждение 13, установленное по периметру котлована 1. Шпунтовое ограждение 13 с внешней стороны по высоте ограждено насыпным слоем 14 из крупнообломочных пористых отложений.
Вариант 3.
Сооружение содержит поверхностный слой 17, закрывающий котлован сверху. В поверхностном слое 17 внизу размещена геомембрана 18 и вверху - георешетка 19.
Сооружение содержит шпунтовое ограждение 15, установленное по периметру котлована 1. Шпунтовое ограждение 15 с внешней стороны выше поверхностного слоя 17 ограждено насыпным слоем 16 из крупнообломочных пористых отложений.
Сооружение возводят следующим образом.
Вариант 1
Сооружение возводят для укрепления участков дорог, пересекаемых подземными коммуникациями (горячее водоснабжение, теплотрассы и др.) и для отвода воды от трасс водонесущих коммуникаций при их возможном прорыве.
В обустроенном котловане 1 под коммуникациями сооружают многослойный защитный экран 5.
На основании 2 и боковых стенках 3 котлована 1 обустраивают постилочный слой 4 из мелкозернистого песка (не менее 10 см) во избежание повреждения элементов многослойного защитного экрана 5 при его укладке на грунт, после чего укладывают геомембрану 6.
В качестве армирующего устройства используют георешетку 7, которую размещают на геомембрану 6, для обеспечения равномерной осадки при разуплотнении и разупрочнении грунтов при физико-химических и биохимических процессах в грунте. Заполнитель 8 георешетки 7 в виде песка отделяет ее, с одной стороны, от геомембраны 6. С другой стороны на георешетку 7 выстилается геотекстиль 9, который является разделительным слоем и предохраняет от повреждения геомембрану 6.
После сооружения многослойного защитного экрана 5 в котлован 1 возвращают вынутый из него грунт.
Поверх возвращенного грунта обустраивают поверхностный слой 10. Внизу поверхностного слоя 10 на возвращенный слой грунта насыпают слой песка, а затем настилают геомембрану 11, затем снова насыпают слой песка, вверху которого устанавливают георешетку 12, входящую в конструкцию дорожного покрытия. Георешетка 12 позволяет перераспределить статические и динамические нагрузки на грунты и минимизировать деформационные процессы.
Вариант 2
Сооружение возводят в качестве основания под будущий фундамент строения.
По периметру котлована 1 устанавливают шпунтовое ограждение 13 для изоляции основания фундамента от воздействия агрессивных грунтовых вод.
По периметру шпунтового ограждения 13 осуществляют устройство дренажной системы (не показана) для отвода грунтовых вод с уклоном в сторону существующей дренажной сети устьев рек и каналов.
Шпунтовое ограждение 13 с внешней стороны по высоте ограждают насыпным слоем 14 из крупнообломочных пористых отложений с выходом на дневную поверхность для организации дегазации подмембранного пространства.
В обустроенном котловане 1 под фундамент сооружают многослойный защитный экран 5.
На основании 2 и боковых стенках 3 котлована 1 обустраивают постилочный слой 4 из мелкозернистого песка (не менее 10 см) во избежание повреждения элементов многослойного защитного экрана 5 при его укладке на грунт, после чего укладывают геомембрану 6.
В качестве армирующего устройства используют георешетку 7, которую размещают на геомембрану 6, для обеспечения равномерной осадки при разуплотнении и разупрочнении грунтов при физико-химических и биохимических процессах в грунте. Заполнитель 8 георешетки 7 в виде песка отделяет ее, с одной стороны, от геомембраны 6. С другой стороны на георешетку 7 выстилается геотекстиль 9, который предохраняет от повреждения геомембрану 6 и является основанием будущего фундамента.
Вариант 3
Сооружение возводят для локализации грунта в случае его техногенного загрязнения. Техногенные грунты разнообразны по составу и мощности. Состав техногенных грунтов, включающий торф, строительный мусор, продукты нефтепереработки, тяжелые металлы и другое, неравномерно распределен по простиранию и глубине. Такие грунты являются источникам загрязняющих веществ, поступающих в грунтовые воды. Локализацию загрязненного грунта проводят в обозначенном участке путем снятия загрязненного грунта из котлована 1 и засыпки обратно после установки в нем многослойного защитного экрана 5.
По периметру котлована 1 устанавливают шпунтовое ограждение 15 для изоляции возвращенного грунта в котлован 1 от воздействия агрессивных грунтовых вод.
По периметру шпунтового ограждения 15 осуществляют устройство дренажной системы (не показана) для отвода грунтовых вод с уклоном в сторону существующей дренажной сети устьев рек и каналов.
Шпунтовое ограждение 15 с внешней стороны ограждают насыпным слоем 16 из крупнообломочных пористых отложений с выходом через поверхностный слой 17 на дневную поверхность для организации дегазации подмембранного пространства.
В обустроенном котловане 1 сооружают многослойный защитный экран 5.
На основании 2 и боковых стенках 3 котлована 1 обустраивают постилочный слой 4 из мелкозернистого песка (не менее 10 см) во избежание повреждения элементов многослойного защитного экрана 5 при его укладке на грунт, после чего укладывают геомембрану 6.
В качестве армирующего устройства используют георешетку 7, которую размещают на геомембрану 6, для обеспечения равномерной осадки при разуплотнении и разупрочнении грунтов при физико-химических и биохимических процессах в грунте. Заполнитель 8 георешетки 7 в виде песка отделяет ее, с одной стороны, от геомембраны 6. С другой стороны на георешетку 7 выстилается геотекстиль 9, который является разделительным слоем, предохраняет от повреждения геомембрану 6.
После сооружения многослойного защитного экрана 5 в котлован 1 возвращают техногенный грунт, который изолирует возвращенный грунт с загрязнениями от окружающей среды.
Поверх возвращенного грунта обустраивают поверхностный слой 17. Внизу поверхностного слоя 17 на возвращенный техногенный грунт настилают геомембрану 18, предварительно отсыпав слой песка на техногенный слой (для защиты геомембраны от повреждения), затем устанавливают георешетку 19 и насыпают слой песка, входящие в конструкцию дорожного покрытия, которое может быть в виде асфальтобетона, в виде дорожных плит или декоративно-растительного грунта. Георешетка 19 позволяет перераспределить статические и динамические нагрузки на грунты и минимизировать деформационные процессы.
Сооружение для локализации грунта по вариантам 1, 2, 3 содержит многослойный защитный экран 5, выполненный из геосинтетических материалов, используемых на территории Российской Федерации и стран СНГ.
В качестве геомембран используют продукцию канадской компании SOLMAX (представитель в России - ООО "Гидрокор", Санкт-Петербург).
В качестве георешеток используют продукцию британской компании "Тенсар" (представитель компании в России - ООО "Массар")
В качестве геотекстиля используют геомембрану гидроизоляционную полимерную рулонную ТУ 5774-002-39504194-97.
Возводимые сооружения позволяют:
- повысить прочностные и изолирующие свойства конструкции, за счет установки многослойного защитного экрана из геосинтетических материалов,
- уменьшить количество минерального заполнителя, за счет выполнения защитного слоя из геотекстиля и использования геомембран и георешеток,
- обеспечить многофункциональность сооружения, за счет возможности осуществления сооружения по вариантам 1, 2 и 3.
Предложенное сооружение содержит многослойный защитный экран из геосинтетических материалов (геомембрана, георешетка, геотекстиль), имеющих широкое применение, наилучшие технические и технологические характеристики, и устройства для проведения работ по укреплению грунтов под фундаменты и дорожные покрытия, а также конструктивные элементы для осуществления изоляция грунтов в случае их техногенного загрязнения, широко применяемые в строительстве зданий, обустройстве напряженных участков дорог, изоляции техногенных почв, подтверждают целесообразность использования предложенного технического решения и обуславливают, по мнению заявителя, соответствие его критерию «промышленная применимость».
1. Сооружение для локализации грунта, возводимое в котловане с основанием и боковыми стенками, содержащее многослойный защитный экран, включающий слои из полимерного материала, песка и защитный слой, и подстилочный слой, размещенные на боковых стенках и основании, отличающееся тем, что сооружение содержит поверхностный слой, закрывающий котлован сверху, с размещением внизу него геомембраны и вверху - георешетки, а многослойный защитный экран включает геомембрану, выполненную из листового полимерного материала на основе полиэтилена высокой плотности и установленную на подстилочный слой, георешетку, расположенную над геомембраной и отделенную от нее заполнителем в виде песка, и защитный слой в виде геотекстиля, размещенного на георешетке и несущего возвращенный в котлован грунт.
2. Сооружение для локализации грунта, возводимое в котловане с основанием и боковыми стенками, содержащее многослойный защитный экран, включающий слои из полимерного материала, песка и защитный слой, и подстилочный слой, размещенные на боковых стенках и основании, отличающееся тем, что сооружение содержит шпунтовое ограждение, установленное по периметру котлована, а многослойный защитный экран включает геомембрану, выполненную из листового полимерного материала на основе полиэтилена высокой плотности и установленную на подстилочный слой, георешетку, расположенную над геомембраной и отделенную от нее заполнителем в виде песка, и защитный слой в виде геотекстиля, размещенного на георешетке и несущего возвращенный в котлован грунт, при этом шпунтовое ограждение с внешней стороны по высоте ограждено насыпным слоем, например, из крупнообломочных пористых отложений.
3. Сооружение для локализации грунта, возводимое в котловане с основанием и боковыми стенками, содержащее многослойный защитный экран, включающий слои из полимерного материала, песка и защитный слой, и подстилочный слой, размещенные на боковых стенках и основании, отличающееся тем, что сооружение содержит шпунтовое ограждение, установленное по периметру котлована, и поверхностный слой, закрывающий котлован сверху, с прохождением через него газоотводных труб и с размещением внизу геомембраны и вверху - георешетки, а многослойный защитный экран включает геомембрану, выполненную из листового полимерного материала на основе полиэтилена высокой плотности и установленную на подстилочный слой, георешетку, расположенную над геомембраной и отделенную от нее заполнителем в виде песка, и защитный слой в виде геотекстиля, размещенного на георешетке и несущего возвращенный в котлован грунт, при этом шпунтовое ограждение с внешней стороны выше поверхностного слоя ограждено насыпным слоем, например, из крупнообломочных пористых отложений.
