Сооружение для локализации и укрепления слабого грунта

 

Сооружение относится к области строительства инженерно-технических сооружений при осушении территорий заполненных водой при наличии болотных отложений и изменении гидрогеологического режима грунтовых вод. 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). Геомембрана (6) установлена на подстилочный слой (4). Георешетка (7) расположена над геомембраной (6) и отделена от нее заполнителем (8) в виде песка. Георешетка (7) несет наполнители в виде битого кирпича или техногенного грунта. Сооружение содержит поверхностный слой (9), закрывающий котлован (1) сверху. В поверхностным слое (9) размещены внизу - геомембрана (10) и вверху - георешетка (11). Геомембраны (6 и 10) выполнены из листового полимерного материала на основе полиэтилена высокой плотности. В качестве геомембран (6 и 10) используют геомембраны «Solmax». В качестве георешеток (7 и 11) используют георешетки «Tensar». Сооружение содержит двойное шпунтовое ограждение (13), которое установлено со стороны одной из боковых стенок (3) котлована (1) и заполнено внутри до уровня поверхностного слоя (9) насыпным слоем (14) из глины. Сооружение содержит дренажные трубы (15), расположенные по периметру котлована (1). Сооружение позволяет увеличить несущую способность грунта, уменьшить количество минерального заполнителя, обеспечить сплошность и прочность защитных свойств сооружения и повысить экологическую безопасность, 2. з.п. ф-лы, 1 ил.

Полезная модель относится к области строительства инженерно-технических сооружений при осушении территорий заполненных водой при наличии болотных отложений и изменении гидрогеологического режима грунтовых вод.

Известна насыпь при строительстве дорог со слабым грунтом, включающая слои насыпного грунта и полотнища из гибкого синтетического материала, уложенные между слоями, RU 2029030 С1, E02D 17/18, 1995.02.20.

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.

Известен геотехнический барьер, содержащий геосинтетические барьерные слои, размещенные один относительно другого с интервалом, RU 2344238 С2, E02D 31/00, 2009.01.20.

Известна насыпь, включающая послойно отсыпанный слоями грунт и послойным уплотнением его армирующими элементами в виде геотекстиля или сетки, RU 2138596 С1, E02D 17/18, 1999.09.27.

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.

Известна георешетка для армирования слабых грунтов оснований и откосов, содержащая набор гибких лент из мягких рулонированных материалов, RU 65513 U1, E02D 17/20, 2007.08.10.

Известно устройство для укрепления откоса грунтового сооружения, содержащее георешетку, закрепленную на откосе и расположенную на подложке из геотекстиля, RU 49011 U1, Е01С 5/00, E02D 17/20, 2005.05.04; RU 42547 U1, E02D 17/20, 2004.12.10.

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.

Известно хранилище для твердых бытовых отходов, выполненное в виде котлована с основанием и боковыми стенками, содержащее многослойный защитный экран, включающий слои из полимерного и минерального материала, 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, это требует большого количества минерального заполнителя, уменьшает несущую способность слоев и экологическую безопасность.

В основу настоящей полезной модели положено решение задачи, позволяющей увеличить несущую способность грунта, уменьшить количество минерального заполнителя, обеспечить сплошность и прочность защитных свойств сооружения и повысить экологическую безопасность.

Согласно полезной модели эта задача решается за счет того, что сооружение для локализации и укрепления слабого грунта, возводимое в котловане с основанием и боковыми стенками, содержит многослойный защитный экран, включающий слои из полимерного и минерального материала, и подстилочный слой, размещенные на боковых стенках и основании.

Сооружение содержит двойное шпунтовое ограждение, установленное со стороны одной из боковых стенок котлована и заполненное внутри до уровня поверхностного слоя насыпным слоем, например, из глины, дренажные трубы, расположенные по периметру котлована, и поверхностный слой, закрывающий котлован сверху, с размещением внизу него геомембраны и вверху - георешетки, а защитный экран включает геомембрану, установленную на подстилочный слой, георешетку, расположенную над геомембраной, отделенную от нее заполнителем в виде песка, несущую наполнители в виде битого кирпича или техногенного грунта, при этом геомембраны выполнены из листового полимерного материала на основе полиэтилена высокой плотности.

Кроме того, в качестве георешеток используют георешетки «Tensar».

Кроме того, в качестве геомембран используют геомембраны «Solmax».

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 чертежом, где изображено сооружение, разрез схематично.

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.

Сооружение содержит:

- поверхностный слой - 9,

- геомембрана - 10,

- георешетка - 11,

- газоотводные трубы - 12,

- двойное шпунтовое ограждение - 13,

- насыпной слой (между ограждениями 13) - 14,

- дренажные трубы 15.

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 и георешетку 7 с заполнителем 8 в виде песка.

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. Георешетка 7 несет наполнители в виде битого кирпича или техногенного грунта.

Сооружение содержит поверхностный слой 9, закрывающий котлован сверху. В поверхностным слое 9 внизу размещена геомембрана 10 и вверху - георешетка 11.

Геомембрана 10 выполнена из листового полимерного материала на основе полиэтилена высокой плотности.

Газоотводные трубы 12 установлены вертикально с горизонтальным выходом на дневную поверхность, расположенным под поверхностным слоем 9.

Сооружение содержит двойное шпунтовое ограждение 13. Двойное шпунтовое ограждение 13 установлено со стороны одной из боковых стенок 3 котлована 1 и заполнено внутри до уровня поверхностного слоя 9 насыпным слоем 14 из глины.

По периметру котлована 1 расположены дренажные трубы 15.

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")

Сооружение возводят следующим образом.

При осушении территорий заполненных водой, как следствие оплывания грунтов, необходимо провести разгрузку грунтовых вод. Наличие болотных отложений, изменение гидрогеологического режима грунтовых вод и уровня аэрации грунтов накапливают микробиоту и активизируют рост величины биомассы. Деятельность микробиоты сопровождается накоплением живых и мертвых клеток микроорганизмов, продуктов их метаболизма, а также газов (СO2, H2S, CH4). Газы СO2 и H2S хорошо растворяются в воде и повышают ее агрессивность по отношению к строительным материалам. При биохимической генерации метана происходит его накопление в грунтах, что приводит к разуплотнению, снижению прочности грунтов, формируя плывунные свойства, а также предопределяет возможность для газодинамических явлений.

Осушение территории начинают с определения границ возводимого котлована и установкой двойного шпунтового ограждения 13 со стороны одной из боковых стенок 3 (со стороны поступления воды) возводимого котлована 1.

Погружение элементов двойного шпунтового ограждения 13 выполняют в предварительно пробуренные скважины, заполненные цементно-песчаным раствором. Погружение осуществляют вибропогружением, задавливанием или завинчиванием. Боковые стенки 3 котлована 1 в процессе разработки крепятся забиркой из обрезной доски или металлического листа.

Двойные шпунтовые стенки 13 заполняют внутри до уровня поверхностного слоя 9 насыпным слоем 14 из глины, что исключает попадание дополнительных объемов воды в осушаемую территорию.

После осушения проводят инженерно-экологическую подготовку территории: утилизируют илистые грунты, снимают и вывозят загрязненный верхний слой, обустраивают основание 2 котлованы 1.

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 от геомембраны 6.

После сооружения многослойного защитного экрана 5 котлован 1 загружают наполнителями в виде битого кирпича или техногенного грунта.

Поверх наполнителей обустраивают поверхностный слой 9. Внизу поверхностного слоя 9 на наполнитель в виде битого кирпича или возвращенного техногенного грунта, предварительно отсыпав слой песка настилают геомембрану 18 (для защиты от повреждения), сверху которой насыпают еще слой песка и устанавливают георешетку 19, входящую в конструкцию наружного покрытия. Георешетка 19 позволяет перераспределить статические и динамические нагрузки на грунты и минимизировать деформационные процессы.

Дренажные трубы 13 отводят грунтовую воду по всему периметру котлована 1.

Возводимое сооружение позволяет:

- увеличить несущую способность грунта, за счет установки многослойного защитного экрана из геосинтетических материалов,

- уменьшить количество минерального заполнителя, за счет использования геомембран и георешеток,

- обеспечить сплошность и прочность защитных свойств сооружения, за счет многослойности защитного экрана, прочностных характеристик геомембран и георешеток и выполнения двойного ограждения.

- повысить экологическую безопасность, за счет высоких изолирующих свойств многослойного защитного экрана, выполнения поверхностного слоя и установки дренажных труб.

Предложенное сооружение содержит многослойный защитный экран из геосинтетических материалов (геомембрана, георешетка), имеющих широкое применение, наилучшие технические и технологические характеристики, и устройства для проведения работ по осушению грунтов, широко применяемые в строительной промышленности, подтверждают целесообразность использования предложенного технического решения и обуславливают, по мнению заявителя, соответствие его критерию «промышленная применимость».

1. Сооружение для локализации и укрепления слабого грунта, возводимое в котловане с основанием и боковыми стенками, содержащее защитный экран, включающий слои из полимерного и минерального материала, и подстилочный слой, размещенные на боковых стенках и основании, отличающееся тем, что сооружение содержит двойное шпунтовое ограждение, установленное со стороны одной из боковых стенок котлована и заполненное внутри до уровня поверхностного слоя насыпным слоем, например, из глины, дренажные трубы, расположенные по периметру котлована, и поверхностный слой, закрывающий котлован сверху, с размещением внизу него геомембраны и вверху - георешетки, а защитный экран включает геомембрану, установленную на подстилочный слой, георешетку, расположенную над геомембраной, отделенную от нее заполнителем в виде песка, несущую наполнители в виде битого кирпича или техногенного грунта, при этом геомембраны выполнены из листового полимерного материала на основе полиэтилена высокой плотности.

2. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что в качестве георешеток используют георешетки «Tensar».

3. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что в качестве геомембран используют геомембраны «Solmax».



 

Похожие патенты:

Полезная модель относится к строительству фундаментов малоэтажных зданий и жилых домов на слабых грунтах, которые характеризуются с одной стороны небольшим весом малоэтажного здания, а с другой стороны - слабыми несущими свойствами основания.

Решение относится к области технологии машиностроения, а именно, к инструментам, позволяющим формировать антифрикционно-упрочненный поверхностный слой из суспензии антифрикционного порошка и связующего поверхностно-пластическим деформированием дорнованием, и может быть использовано при обработке длинномерных внутренних цилиндрических поверхностей, например, отверстий в деталях гидроцилиндров, гильз.
Наверх