Файл: Хрисанов, Н. И. Современные способы защиты закрытого дренажа от заиления (повышение надежности дренажных систем).pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.11.2024
Просмотров: 14
Скачиваний: 0
Закрытый дренаж обеспечивает своевременный отвод избыточной воды и планируемое регулирование влажности почвы в том случае, когда ои правильно запроектирован с учетом топографических, почвенногеологических, гидрологи ческих, метеорологических и других условий и конструкция его выполнена в соответствии с этими условиями (рис. 1).
Рис. 1. Зависимость срока службы Т закрытого дренажа от комплексного показателя совершенства конструкции и качества строительства К
Одна из основных причин ухудшения работоспособности дренажа и снижения срока его службы — интенсивное раз витие процессов фильтрационных деформаций грунта при концентрации грунтового потока в направлении дренажных сооружений. Развитие этих процессов в различных грунтах происходит по-разному как в качественном, так и в количе ственном отношении (табл. 1).
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 1 |
Классификация фильтрационных деформаций грунта, развивающихся |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
в околодренной области |
|
|
|
||
Характеристика |
фильтрационных |
Грунты, |
подверженные |
|||||||||
|
|
деформаций |
грунта |
|
|
деформациям |
||||||
1. |
Разжижение |
грунтовой |
массы |
Пылеватые |
и |
иловатые пески; |
||||||
под |
действием |
высоких |
градиентов |
мелкозернистые пески; средне |
||||||||
напора и истечение ее в стыки и |
зернистые пески; пылеватые н |
|||||||||||
отверстия |
дрен |
|
и |
крупнопористых |
иловатые супеси; легкие суглинки; |
|||||||
материалов |
|
|
|
|
|
|
хорошо |
разложившийся торф |
||||
2. Внутренняя и внешняя механи |
Пески всех крупностей; легкие |
|||||||||||
ческая |
суффозия |
— |
перемещение |
супеси |
|
|
|
|||||
внутри грунта мелких частиц и вы |
|
|
|
|
||||||||
нос их |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
.» 3. |
Кольматаж: |
а) |
внутренний (ме |
Пески всех крупностей; лёгкие |
||||||||
ханический, |
химический, |
биологиче |
супеси; слабо- и среднеразложив- |
|||||||||
ский) — отложение в порах грунта |
шимся торф |
|
|
|||||||||
мелких частиц, солей, микроорганиз |
|
|
|
|
||||||||
мов; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б) внешний—то же, но на контак |
|
|
|
|
||||||||
те дрена-грунт, защитные фильтрую |
|
|
|
|
||||||||
щие материалы—грунт |
|
|
|
|
|
|
||||||
4. |
Консолидация |
грунта и |
уплот |
Супеси средние и тяжелые; су |
||||||||
нение его в результате смыкания пор |
глинки всех составов; глины всех |
|||||||||||
и ходов |
|
|
|
|
|
|
|
составов (нарушенной структуры) |
||||
5. Деформации отрыва и отслаива |
Супеси тяжелые; суглинки всех |
|||||||||||
ния агрегатов глинистых частиц на |
составов; |
глины |
всех составов |
|||||||||
отверстиях и стыках закрытого дре |
|
|
|
|
||||||||
нажа и |
крупнопористого |
материала |
|
|
|
|
||||||
|
Как видно из этой таблицы, |
в ряде грунтов возможно раз |
витие нескольких видов фильтрационных деформаций, пред ставляющих опасность для закрытого дренажа. При этом нарушения в работе дренажа и снижение срока его службы выражаются в следующем.
Ач |
Гос публичная 3 |
иауччс тохничесня ■; |
|
чъч№ |
бьС.п-г . . а С С О |
|
у ■ ^
1. Вынос грунта и химических соединений через стыки и отверстия дренажных труб и закупорка проводящих поло стей последних.
2.Закупорка околодренной области, а также защитных фильтрующих материалов мелкими частицами грунта, раз личными солями и химическими соединениями; резкое сни жение водоприемной способности дрен.
3.Уплотнение переувлажненного грунта дренажной за
сыпки; резкое снижение проницаемости последней.
В СевНИИГнМ па основе исследований фильтрационной прочности дренируемых грунтов и суффозиоиион устойчи вости их, проводимых с 1965 года под руководством доктора технических наук, професссра А. Н. Патрашева, разработа на методика расчета интенсивности фильтрационных дефор маций грунта и проектирования защиты закрытого дренажа от заиления. Методика состоит из следующих этапов;
— анализ фильтрационных деформаций дренируемых грунтов и засыпок дренажных траншей;
—оценка заиляемости закрытого дренажа;
—выбор защитных фильтрующих материалов и мате риалов засыпок дренажных траншей в тяжелых грунтах.
На основе этой методики, подробно изложенной в раз
работанных СевНИИГиМ рекомендациях «Проектирование защиты закрытого дренажа от механического заиления в ми неральных грунтах». (Л., 1973), производится дифференци рованное назначение защитных мероприятий и конструкции дренажа, а также технологии его строительства в зависи мости от конкретных инженерно-геологических условий
(табл. 2).
В совмещенных системах двойного регулирования водно го режима почв с увлажнением через закрытый дренаж ме роприятия по обеспечению надежности дренажа и защиты его от заиления выполняются с учетом особенностей процес сов фильтрационных деформаций грунта, имеющих при этом место. Они также предусмотрены в вышеуказанных реко мендациях.
Важным фактором, определяющим работоспособность и надежность дренажа, является также технологически каче ственное выполнение производственных операций по защите дренажных линий фильтрующими материалами (рис. 2).
Особенно усложняется технологический процесс на объ ектах мелиорации со сложными гидрогеологическими и ме теорологическими условиями, где имеет место неустойчивые
4
Т а б л и ц а 2
Способы защиты закрытого дренажа от заиления в грунтах различных по составу и воднофЛическим свойствам
Характеристика грунта
I. Мелкозернистый пылеватый пе сок:
несуффозионный состав
суффозиоиный состав
II. Мелкозернистый п средиезернистый песок:
несуффозионный состав
суффозиоиный состав
III. Средне- и крупнозернистый пе сок:
грунты несуффозпонного состава и малосуффозионные с содержанием выносимых частиц < 7%
сл
Способы защиты и защитные материалы
гончарный дренаж |
пластмассовым дренаж |
Расчет не нужен; сплошная обертка трубок стеклохолстом; сплош ная обсыпка песчано-гравелистой смесыо рекомендуемого состава.
Необходим расчет и выбор защитного материала по предлагаемой методике
Расчет не нужен; при устойчи- |
Расчет не нужен; сплошная |
вых откосах траншеи и отсутст- |
обертка труб стеклохолстом |
впи в них воды круговая обертка |
|
стыков трубок стеклохолстом |
|
Сплошная обсыпка песчано-гравелистой смесыо рекомендуемого со
става |
грунтах |
Сплошная обертка труб стек- |
В водонасыщениых |
||
сплошиая обертка трубок стекло- |
лохолстом |
|
холстом |
|
|
Необходим расчет и выбор защитного фильтрующего материала по
предлагаемой методике |
|
|
|
|
|
|
При качественном |
строительст |
Допустима |
укладка |
гофриро |
||
ве дренажа с зазорами в стыках |
ванных и гладкостенных труб в |
|||||
’■"-1,5 мм и наличии в грунте ча |
грунтах, содержащих |
не |
менее |
|||
стиц > 1,0 мм не менее 40% до |
40% |
частиц |
^ 1,0 мм, |
без ис |
||
пустима укладка дрен без защит |
пользования |
защитных |
фильтрую |
|||
ных фильтрующих |
материалов |
щих |
материалов |
|
|
о
Характеристика грунта
сильносуффозиопные грунты с со держанием пылеватых частиц более
10%
IV. Супеси и пылеватые суглинки
V. Плывуны, оплывающие мелко зернистые песчаные грунты, пылева тые песчаные грунты
Продолжен не табл. 2
Способы защиты и защитные материалы
гончарный дренаж |
пластмассовый дренаж |
При наличии зазоров в стыках дрен и отверстии, превышающих вы шеуказанные, необходимо использование фильтрующих материалов, выбор которых осуществляется на основе предлагаемой методики ра счета
При устойчивых откосах тран шей и отсутствии в них воды — круговая обертка стыков
В водонасыщенных и слабых грунтах — сплошная обертка тру бок стеклохолстом, присыпка гумусным грунтом
Сплошная обсыпка песчано-гравелистой смесыо, крупнозернистым песком, доменным гранулированным шлаком или другими крупнопо ристыми сыпучими материалами
Сплошная |
обертка |
труб |
одной |
Сплошная |
обертка |
труб |
лентой |
|||
лентой |
из |
стеклоткани, |
обертка |
стеклохолста |
толщиной не |
менее |
||||
стыков минеральной ватой, тол |
1,5 мм; сплошная обертка слоем |
|||||||||
щиной 2-гЗ |
см, круговая |
обсыпка |
минеральной |
ваты |
толщиной не |
|||||
фрезерным |
торфом |
|
|
|
менее 2,0 см |
|
|
|
||
Стыки отводящих дрен и кол |
|
|
|
|
||||||
лекторов защищают слоем мине |
|
|
|
|
||||||
ральной ваты толщиной 2—3 см, |
|
|
|
|
||||||
лентой стеклоткани по всему пе |
|
|
|
|
||||||
риметру |
и |
по всей |
длине |
дрен; |
|
|
|
|
||
обертка |
лентами |
из |
стеклохолста |
|
|
|
|
|||
толщиной не менее 1,5 мм и об |
|
|
|
|
||||||
сыпка фрезерным |
торфом |
слоем |
|
|
|
|
||||
3—4 см |
по |
всему |
периметру дрен |
|
|
|
|
|
|
|
___________________________ ___________ Продолжение табл. 2 |
||
Характеристика |
грунта |
Способы защиты и защитные материалы |
|||
гончарный дренаж________| |
пластмассовый дренаж |
||||
|
|
|
|||
VI. Глины и суглинки: |
Строительство дренажа с качественной укладкой труб без спе- |
||||
грунт паходного слоя, хорошо |
|||||
оструктуреи и водопрочен; состав |
циальной защиты при присыпке их грунтом пахотного слоя и уплот- |
||||
малосуффознонный |
с |
содержанием |
пенни для предотвращения промывов |
над дренами |
|
выносимых частиц, < 7% |
|
|
|||
то же, но грунт пахотного слоя, |
Необходим расчет и выбор защитного фильтрующего материала по |
||||
сильносуффозиоиный |
с |
содержанием |
предлагаемой методике с учетом последующей обсыпки дрен грунтом |
||
выносимых частиц > 7 % |
|
пахотного слоя |
|
грунт пахотного слоя, плохо ост руктурен и слабоводопрочен
VII. Торф низинный:
плотный (при объемном весе твердо го вещества б > 0,09 г/см3, степень разложения до 35%
малой плотности (6<0,08 г/см3), разжиженный, степень разложения более 36%
Необходима круговая обсыпка дрен слоем 20—30 см хорошо фильтрирующим материалом (крупно-зернистый песок, песчано-гравийная смесь), состав которого устанавливается по предлагаемой методике
Возможна укладка дренажа без защитных материалов; в слабоводопроницаемых торфяниках (К ф <0,3 м/сутки) круговая
защита стеклохолстом или полосой стеклохолста сверху для увеличе ния прнточиостн к дренам
Круговая обертка стеклохолстом; покрытие малоразложившимся (15°/о) сфагновым торфом слоем 10—15 см; фрезерным торфом слоем
10—15 см