Способы захисту земляного полотна від зледеніння і промерзания

МПС.

СГУПС.

Реферат на тему:

" Способи захисту земляного полотна від зледеніння і промерзання «.

Виконав: студент групи МТ-111.

Дауберт А.А.

Перевірив: Бахтін С.А.

Новосибірськ 2002 г.

Полою — складне природне явище, досить поширена в Східної частини России.

Взимку майже відразу після перших морозів численні струмки ключі, поточні схилами долин і розпадків і мають, зазвичай, північну експозицію, починають замерзати і утворювати полою — спочатку малопомітні і майже турбують будівельників, але поступово ростучі, які отримують значні розміри і значні обсяги откладываемого льда.

Полою серйозно ускладнюють роботи, надаючи різні на споруджувані чи експлуатовані об'єкти, особливо залізничні шляху, притрасові автомобільні дороги, водопропускні труби і маленькі мосты.

Чинники наледеобразования, незалежно від рівня їх прояви й характеру їхнього впливу, можна розділити на природні (природні) і штучні (супутні), викликані корисною діяльністю человека.

Нині дуже багато різних коштів противоналедной боротьби. За характером її кошти діляться на пасивні, ослабляющие наледное вплив, але з які надають впливу чинники наледеобразования, й активні - ликвидирующие наледеобразовательные процеси чи устраняющие вплив полоїв на сооружения.

До пасивним противоналедным пристроям ставляться постійні й тимчасові дощаті і шпальные паркани, сезонні мерзлотные пояса, снігові вали, отепление постійно діючих водотоків, підігрів наледных вод, механізоване і ручне розпушування і скалывание льоду, і навіть перепустку наледных вод через залізничну колію по освобождаемым баласту шпальным ящиків чи з льодовим канавам під пролетными будівлями мостів й у водопропускних трубах. Попри значні витрати, пасивні способи боротьби з полоями звичайно дають бажаного результату, не забезпечуючи також безпеки рух щодо залізним дорогам.

Захисні противоналедные заходи Захисні кошти противоналедной боротьби різняться на сезонні і постійні. До сезонним захисним заходам ставляться: пристрій сезонних обходів на притрассовых автошляхах і зимниках; пристрій настилів на наледях, покриваючих проїжджу частину притрассовых автошляхів; засипання наледных місць на тимчасових автошляхах щебенем і скельним грунтом; відвід наледных вод але канавам в кризі і перепустку їх крізь шпальные ящики залізничної колії і проїжджу частину притрассовых автодоріг; выколка і видалення наледного льоду з отворів водопропускних споруд й кюветів вручну, і механізованим методом з використанням бульдозерів і рыхлителей; різка наледного льоду механічними пилками і баровыми механізмами; підривання наледного льоду, і навіть його танення. До постійним захисним заходам относятся:

. підняття позначки бровки земляного полотна на висоту, яка виключає наледное вплив навіть у найсуворіші зими (рис.1);

. уширение вилучень на наледных ділянках поряд із метою розміщення у них заграждающих протнвоналедных пристроїв тимчасового та сталого типа.

(рис. 2);

. перенесення окремих ділянок доріг з побудовою постійних обходов;

. будівництво додаткових водопропускних труб;

. заміна водопропускних труб і малих мостів на свайно-эстакадные мосты;

. заміна окремих водопропускних труб па фільтруючі прорези;

. заміна водопропускних труб і малих мостів на спеціальні противоналедные водопропускні споруди з необхідними отворами для вільного пропуску наледей;

. розпорядження про проїзній частині доріг водоотводящих бордюрних рифів і водопоглощающих пристроїв. Постійні захисні заходи, попри досить значні капітальні витрати, можуть повністю відійти ліквідувати наледное вплив на дорожні споруди чи звести його до допустимому мінімуму, проявляющемуся лише у окремі, найбільш суворі зими. Іноді такий то може забезпечений перетворенням виїмки в насип (рис. 3). Водовідвідні бордюрні камені та водопоглощающие устрою дозволяє окремих випадках успішно здійснювати противоналедную боротьбу. Водовідвідні бордюрні каміння є своєрідні збірні лотки із залізобетону, мають водоприемные отвори, що потенційно можуть не лише поглинати, а й відводити наледную воду. Деякі модифікації таких пристроїв мають відкидні кришки і нагрівальні елементи, і він був засобами снегоборьбы. Найбільш доцільно застосовувати ці влаштування у населених пунктів чи гірських дорогах, мають необхідні ухили. Водопоглощающие устрою призначені переважно захисту від полоїв, які виникають за таненні снігу (стоковых), великих площах, мають асфальтобетонное чи бетонне покриття. Їх виконують у вигляді блоків з фільтруючого Морозостойкого бетону або пластбетона (рис. 4). При необхідності можуть мати вгорі змінний блок-фильтр, під яким поміщається нагрівальний елемент, який би успішне функціонування цього влаштування у найсуворіших кліматичних условиях.

Спеціальні противоналедно-водопропускные споруди До спеціальним водопропускным спорудам, призначеним одночасно для безналедного пропуску постійно зростає і періодично діючих водотоків, ставляться спеціальні свайно-тоннельные водопропускні споруди, противоналедные мосты-трубы, эстакадные засыпные мости з лотковыми пролетными будівлями, эстакадные мости з підземними водовмещающими і водопропускными каналами. Свайно-тоннельные водопропускні споруди є конструкцію, що у частині насипу земляного полотна як тунельною порожнини чи щілини товщини, освіченою рядами паль з плитами-насадками і заборными стенками-плитами, яка є для безперешкодного пропуску водотоку з постійно діючої полоєм. Застосування цих споруджень за ролі противоналедного кошти грунтується на мінімальному порушенні місцевих інженерно-геологічних, гідрологічних і гідрогеологічних умов, є зазвичай потужними чинниками наледеобразования. [pic] Противоналедные мосты-трубы (рис. 5), як і попередні конструкції, мінімально порушують природні умови і є їхньою аналогами. Вони складаються з паль, насадок, плит перекриття, стінових плит і яткового елемента з утеплителем. Эстакадные засыпные мости з лотковым пролетным будовою, рекомендовані в ролі ефективних противоналедно-водопропускных споруд, зберігають всі переваги легких свайно-эстакадных мостів і усувають їх значний недолік — легку выпучиваемость опор. Конструкція таких засыпных мостів є лотковое пролетное будова з збірних елементів, встановлений через насадки на опори з свай-оболочек. Лотковое пролетное будова складається з плит перекриття, мають з обох боків вертикальні стінки, що утворюють лоток, засыпаемый скельним чи дренирующим грунтом, по горі якого вкладають надбудова залізничного дорозі чи влаштовують проїжджу частину автомобільної дороги. Щоб уникнути висипання грунтів насипу в конструктивне русло водотоку із зовнішнього боку пальових опор встановлюють плитное огородження, яке в вхідний і вихідний частини русла розлучається убік, ліквідуючи конуси насипу. У разі потреби конструкція таких споруд може бути многопролетной. Эстакадные мости з лотковыми пролетными будівлями є ефективними захисними противоналедными засобами, що дозволяє русловым полоям безперешкодно проходити через них.

Эстакадные мости з підземними водовмещающими каналами є майже звичайну конструкцію мостів, головною особливістю якої служить наявність під мощенням русла спеціального водовмещающего каналу, службовця для пропуску як подрусловых, і руслових потоків без їх промерзання, і, отже, освіти полоїв (рис. 6).

Як каналів можна використовувати подовжні траншеї, засипані крупноглыбовым скельним грунтом, і навіть залізобетонні труби великих діаметрів. З іншого боку, можна використовувати залишки зрубаних призматичних паль, залишаються після будівлі эстакадных мостів, для устрою підземних прохідних яток із теплоізоляцією, які мають починатися і закінчуватися кам’яною фільтруючій кладкою чи отепленной засыпкой з скельного грунту на вигляді своєрідних вхідних і випускних оголовков вищою, і нижче мостового перехода.

Осушувальні пристрої і сооружения.

У відповідностей з застосовуваної термінологією все осушувальні пристрої і споруди, використовувані як кошти противоналедной боротьби, поділяють на дренажні і каптажные.

До дренажним противоналедным пристроям належить відкритий дренаж як осушувальних канав і лотків, і навіть закриті дренажи-преградители з водонепроникними екранами і перфорированными трубами з засыпным фільтром, з трубофильтрами з фільтраційного бетону, з дренажних екранних плит з фільтраційного бетону, з збірних шпунтовых дренажних елементів з фільтраційного бетону, з збірних екранних электроосмотических елементів кріогенної конструкции.

Відкритий дренаж як осушувальних канав і лотків (рис. 7) рекомендується застосовувати на сильно зарослих тайговій рослинністю бортах річкових долин і гірських схилів з наявністю заболочених терас, подстилаемых элювиальноделювиальными отложениями.

Зазвичай, боротьби з такими полоями дуже утруднена, оскільки навіть добре виконані противоналедные дренажі закритого типу який завжди можуть поглинути все горизонти підземних вод чи необхідно влаштовувати кілька ярусів, тоді як відкриті канави і ятки легко виходить із цієї задачей.

З іншого боку, відкриті дренажі є особливо ефективними за умов змішаного харчування полоїв поверхневими і підземними водами, то що виходять на поверхню з глыбово-россыпных відкладень схилів, то знову поглощаемыми ими.

Для успішного застосування коштів противоналедной боротьби можна також ознайомитися рекомендувати використати в водоотводных ділянках збірні залізобетонні лотковые елементи як півкілець з відкидними кришками зі верствами ефективного утеплювача, наприклад пенопластового (рис. 8).

Закриті дренажі з водонепроникними екранами (рис. 9) традиційно застосовують для боротьби з полоями грунтових вод. Вони уявляють собою перфоровані керамічні, асбоцементные чи фанерні труби зі шаром фільтра і дренирующей засипки, укладываемые в траншеї глибиною 2— 4 м. Основний рисою цих дренажей служить наявність із боку защищаемого споруди водонепроникного екрана з «м'ятою глини чи дощатих шпунтовых щитів з наклеєними ними верствами гідроізоляції з руберойду чи мішковини на бітумної мастике.

Якісна пристрій правильно запроектованих противоналедных дренажних споруд такий конструкції майже зовсім гарантує ліквідацію наледного освіти, проте вимагає застосування ручної праці. З іншого боку, у непростих грунтових умовах, коли необхідно посилене кріплення стінок траншей, забезпечити якісне виконання робіт важко, а доставка дренирующего грунту, перфорованих труб і інших матеріалів на косогорные ділянки вимагає попереднього устрою тимчасових під'їздів, здійснення яких саме собою може викликати поява нових наледей.

Попри велику трудомісткість устрою таких дренажних споруд й високу вартість, їх довговічність у тих ділянках вічної мерзлоти буває невелика.

Закриті дренажі з трубами з фільтраційного бетону (трубофильтрами) (рис. 10) є довговічну і надійну конструкцію, не що вимагає устрою кріплення стінок траншей і що дозволить повністю механізувати роботи завдяки застосуванню спеціальних дренажеровукладчиков.

Закриті дренажі з екранних плит фільтраційного бетону (рис. 11) повністю механізувати роботи з облаштування дренажей, у цьому числі дренажей-преградителей, головною особливістю якого є наявність на збірних секціях водонепроникного екрана із боку ограждаемого сооружения.

При устрої таких противоналедных споруд з успіхом застосовувати легкі баровые дренажні машини конструкції Є. У. Шушакова (рис. 12), з допомогою яких немає лише відривають траншеї глибиною до 5 метрів і до 0,5 метрів за мерзлому грунті на косогорных ділянках, а й встановлюють у яких дренажні секции.

Закриті дренажі з збірних шпунтовых елементів (рис. 13) розроблено нещодавно Грузія й ще знайшли широко він, однак у потрібних грунтових умовах можуть дати великий економічний ефект з допомогою винятку земляних та повної механізації інших робіт та їх устройству.

З огляду на, що пристрій противоналедных дренажно-шпунтовых споруд пов’язаний із необхідністю використання таких спеціальних механізмів — вибропогружателей, електростанцій і кранів — рекомендується застосовувати збірні шпунтовые дренажі переважно при нове будівництво. Закриті дренажі, засновані на засадах технічної меліорації грунтів, є індустріальні конструкції збірних дренажей, використовують, крім гравітаційного переміщення води в грунтах, та інші методи їхнього осушення: вакуумний, капиллярный, электроосмотический, кріогенний і др.

Закритий дренаж электроосмотической конструкції (рис. 14) грунтується на принципі переміщення води від позитивного електрода до негативному і рекомендується для тонкодисперсных грунтів, у яких майже вся вода перебуває у фізично пов’язаної формі, не підпорядковується гравітаційним силам і відтікає в дренажі, ніж у основному і пояснюється що спостерігається мала ефективність звичайних дренажних пристроїв. Що стосується застосування электроосмотического дренажу становище різко змінюється — особливий імпульсний електричний струм напругою лише кількох вольт, отримуваний від акумуляторної батареї чи через знижуючий трансформатор і перетворювач від освітлювальної чи силовий мережі, перетворює фізично пов’язану води гравітаційну, яка починає вступати у дренажні елементи і виділяється межі ограждаемого ділянки. Позитивним електродом служить голий сталевої провід, щоб уникнути корозії покрываемый графітової змазкою, який вкладають і л глибині 0,5—0,8 м вище над осушаемым ділянкою, а негативним — арматура збірних дренажних елементів, виконуваних як блоків, плит чи довгомірних елементів. Закритий дренаж кріогенної конструкції (рис. 15) грунтується па принципі переміщення підземних вод до фронту промерзання і рекомендується для ділянок з поширенням тонко-дисперсных грунтів. Він з блоків, виконаних зі щільного морозостойкого бетону з фільтруючими вставками (з морозостойкого бетону чи пластобетона), у нижній частині яких є водоотводный канал як залізобетонного лотка зі щілинами в стенках.

З іншого боку, розроблена конструкція двох’ярусного кріогенного дренажу, верхня частину доходів якого працює як криогенна (в зимовий період), а нижня частина — поперемінно (як криогенна — взимку як і звичайна гравітаційна — летом).

Основний принцип роботи таких дренажей у тому, що з настанням стійкого зниження температури повітря на зимовий період починається прискорене промерзання грунту, супроводжуване явищем міграції води, котра міститься у ньому, до фронту промерзания.

До каптажно-осушительным противоналедным пристроям ставляться каптажні противоналедные устрою, пластово-откосные каптажні устрою засипного типу чи збірного типу з плит фільтраційного бетона.

Каптажні противоналедные устрою (рис. 16) є дуже ефективний засіб протнвоналедной боротьби. Спільним ознакою різноманітних конструкцій цих пристроїв служить наявність по дорозі підземних вод, що живлять полою, каптажной стінки із каменю, кам’яною викладки на моху або засипки з великого галечника з валунником. Добре зарекомендувала себе У-образная (в плані) каптажная стінка, неминуча в широких траншеях, отрываемых в грунтах, зі верствами вертикального чи похилого фільтра із боку потоку підземних вод і водонепроникного екрана із боку сооружения.

Каптированные грунтових вод подрусловых алювіальних відкладень легко транспортуються межі ограждаемого ділянки залізниці по водоотводному коллектору, укладываемому під земляним полотном чи пропускаемому в отворі самої водопропускной труби, якщо ухил місцевості дозволяє це (рис. 17). Пластово-откосные каптажні устрою з збірних плит є шар фільтра з піщано-гравійної суміші, насыпаемой на сплановану поверхню укосу виїмки земляного полотна з численними розсіяними виходами горизонтів підземних вод, на який вкладають збірні плити з фільтраційного бетону. У частині укосу влаштовують дренажну траншею, у якому вкладають довгомірні дренажні елементи, приймаючі підземні води та відводять їх межі ограждаемого участка.

Регуляционные противоналедные заходи До таких регуляционным противоналедным заходам ставляться: поглиблення і випрямлення русел річок, пристрій каменно-земляных дамб до створення підпора з ліквідації перекатів і мелководий концентрація водних потоків звуженням русел, пристроєм водоотводных каналів і лотків, пристроєм штучних подрусловых каналів для концентрованого пропуску підземних вод алювіальних відкладень. Всі ці заходи, крім останнього, прості, проте противоналедный ефект від участі них може бути досить високий. Тому, за будівництві й експлуатації доріг Півночі вони мають повсюдно застосовувати у ліквідації чи значного зменшення руслових полоїв. Що ж до устрою подрусловых каналів для концентрованого пропуску підземних (грунтових) вод в алювіальних відкладеннях, розглянутої вище, застосування вони мають розширювати завдяки дуже високої ефективності й малої вартості" Заходу і тільки устрою, викликають танення криги й підігрів наледных вод Такі иротивоналедные заходи може бути як сезонного, і постійного типу. До заходам сезонного типу ставляться засолення наледного льоду, танення льоду электронагревательными елементами і греющими кабелями від пересувних електростанцій, паровими голками від пересувних локомобілів, спалюванням рідкого і твердих палив у відкритих металевих ємностях, спеціальними льдотающими агрегатами. Засолення наледного льоду, заснований на зниженні точки замерзання води в залежність від кількості .розчинених у ній солей, доволі застосовують .на багатьох автомобільних дорогах для боротьби з гололедными утвореннями. Крім хлористых солей натрію і кальцію, згідно з досвідом НДР можна рекомендувати хлористий магній, знижуючий точку замерзання водного розчину майже — 40° Танення льоду электронагревательными елементами і греющими кабелями від пересувних електростанцій виявляється економічно вигідним проти ручним скалыванием і видаленням наледного льоду, попри щодо високу вартість електроенергії. Для обслуговування одного, котрий іноді кількох перегонів з наледными ділянками буде достатньо однієї пересувної електростанції, встановленої на всюдиході чи автомобілі високої прохідності, обслуживаемой водієммотористом, який періодично (4—5 разів у добу) робить човникові рейси. У наледного об'єкта водитель-моторист підключає раніше вкладені нагрівальні елементи чи гріють кабелі до розподільному щиту пересувної електростанції, викликаючи танення наледного льоду чи підігрів наледных вод.

На наледный ділянку можна також ознайомитися доставляти невеликі переносні електростанції, робота яких впродовж кількадобового може цілком ліквідувати наледную небезпека, оскільки підігріті наледные води викликають протаивание наледного льоду із заснуванням усередині нього досить значних каналів і порожнин, якими наледные води можуть циркулювати, не замерзаючи, досить тривалий время.

Танення льоду спалюванням рідкого чи твердих палив, попри що здається малу ефективність, застосовують на багатьох вітчизняних і зарубіжних дорогах переважно завдяки одній його простоті, дешевизні і досить відчутним результатам за використання для боротьби з русловыми, грунтовими і змішаними наледями.

Найпростішим варіантом цього способу є спалювання дров в порожніх металевих бочках від палива зі зрізаними верхніми днищами, тепло яких передається льоду, створюючи його інтенсивне танення і прискорюючи підігрів наледных вод.

Іноді замість дров як паливо використовують соляровое олію, сжигаемое через форсунки чи крапельниці, живлені від бачків, встановлюваних на деякою висоті над бочками, що спочатку швидко занурюються у оттаиваемый наледный лід, та був стабілізуються в нем.

Танення льоду із застосуванням агрегатів (рис. 18) ефективне противоналедным засобом. Такі агрегати є устрою, аналогічні застосовуваним на будівництві цивільних будинків для сушіння стін («огнеметам»). Вони на соляровом паливі, але мають систему жарових труб, якими гарячі гази відводяться від топки, викликаючи танення наледного криги й підігрів наледных вод.

Такий спосіб боротьби з полоями проти таненням льоду спалюванням дров в металевих бочках ефективніший і экономичен, тому може рекомендуватися до ширшого використання на експлуатованих дорогах.

До постійним пристроям для танення криги й підігріву наледных вод ставляться обігрів проїзній частині доріг, днищ водотоків, лотків труб, мостових русел електричними нагрівальними елементами, умонтованими в конструкції дорожніх споруд, і навіть з допомогою геотермальної енергії, з допомогою гарячої, пара чи гарячого повітря, підігрів руслових вод поплавцями і рамковими электронагревательными элементами.

Обігрів проїзній частині автошляхів, лотків водопропускних труб і мостових русел електричними нагревателями, як свідчить досвід його застосування, може дуже ефективним противоналедным засобом, проте може бути застосовувати за наявності джерел электроэнергии.

Обігрів дорожніх споруд й пристроїв гарячою водою і пором рекомендується принагідно отримання цих теплоносіїв (як відходів провадження з промислових підприємств). Найбільш реальна організація такий противопаледной боротьби на заводських територіях, під'їзних шляхах .і дорогах, особливо у населених пунктах.

Такий спосіб боротьби з полоями виключно надійний і простий, дозволяє успішно здійснювати боротьбу з полоями навіть у великих водотоках з мінімальними витратами експлуатацію устройств.

Підігрівши руслових вод поплавковыми і рамковими электронагревателями (рис. 19) аналогічний описаним вище способам противоналедной боротьби із застосуванням електронагрівальних елементів, крім те, що де вони вмонтовані в конструкції споруд, а встановлюються їх на постійно діючих водотоках. Поплавковые водонагрівачі переважно призначаються для боротьби з полоями, що утворюються калабанях, кюветах і лотках поблизу земляного полотна і штучних сооружений.

Заграждающие противоналедные заходи й устройства.

Заграждающие противоналедныо кошти бувають постійними і сезонними. До сезонним засобам ставляться сезонні русловые і грунтові мерзлотные пояса, снігові і снежно-ледовые вали, щитові, дощаті і шпальные паркани, загородження з промороженої мешковины.

Сезонні русловые і грунтові мерзлотные пояса (рис. 20 і 21) є ділянки місцевості у ограждаемых споруд, із яким видаляють рослинний покрив, ліс і чагарник, а початку зимового періоду й сніг, також періодично очищають взимку. Їх застосування грунтується на створенні водонепроникних екранів по дорозі руслових та грунтових водних потоків з допомогою прискореного промерзання русел рік і грунтів діяльного шару з наступним освітою полоїв в віддаленні ограждаемых дорожніх споруд. Снігові і снежно-ледовые вали (рис. 22) служать для боротьби з грунтовими та змішаними (руслово-грунтовыми) полоями. Зазвичай, ефективність їх мала, оскільки наледные води можуть легко фільтрувати через ці вали, хоча раніше їх намагається зробити водонепроникними, обливаючи водою. З іншого боку, пристрій їхнє співчуття також вимагає застосування ручної праці. Щитові паркани (рис. 23) на відміну снігових валів встановлювати легше, оскільки вони складаються з готових секцій. Проте задля створення водонепроникності стиків між секціями щитового паркана їх ущільнювати мокрим снігом і заливати водою, що трудомісткою і небажаної операцією. Дощаті і шпальные паркани (рис. 24) але порівнянню з щитовыми вимагають великих трудових витрат за установку, а більш ефективні, оскільки майже мають водопроницаемых стиків, якщо виготовлені з шпунтованных досок.

Загородження з промороженої мішковини можуть рекомендуватися як тимчасового противоаварийного заходи. Цей метод боротьби з полоями аналогічний попереднім, але відрізняється легкістю устрою (рулонні полотнища прикріплюють до заздалегідь встановленим стойкам і, воложачи, промораживают). До постійним заграждающим противоналедным пристроям ставляться: русловые мерзлотные пояса із застосуванням заморожують установок автоматичного типу, грунтові мерзлотные пояса як поперечних широких канав з валами чи із застосуванням заморожують установок автоматичного типу, земляні вали зі шлюзами, фільтруючі дамби з крупноглыбного грунту, водонепроникні екрани, постійні дощаті паркани, ряжевые стінки з кам’яним заповненням, залізобетонні плитные заборы.

Русловые мерзлотные пояса із застосуванням заморожують установок автоматичного типу (рис. 25) від звичайних руслових мерзлотных поясів застосуванням автоматичних заморожують установок як труб, заповнених гасом, які у літній час піднімають на спеціальну раму чи естакаду як легкого містка. Взимку їх опускають і русло річки й відразу ж потрапляє беруть у роботу, намораживай лише протягом кількох діб стійку крижану дамбу.

Ґрунтові мерзлотные пояса як поперечних широких канав з валами є резерв, з яких за сприятливих грунтових умовах отсыпают земляний вал.

Земляні вали зі шлюзами-щитами найефективніші на наледных ділянках зі змішаними руслово-грунтовыми наледными водами.

Головна відмінність їхню відмінність від попередніх конструкцій — використання у середині земляного валу, зазвичай що у області тальвега лода з постійно чинним струмком, шлюзу як звідного чи закладного щита, опускаемого на початку зимового сезону і порушуваного з початком танення наледного льоду навесні. Застосуванням такого противоналедного споруди вдається ряд наледных ділянок нагромадити велике наледное полі, і не допустити виходу полою до защищаемому спорудженню. Іноді ефективно борються з полоями, влаштовуючи на водотоке кілька валів зі шлюзами-щитами.

Фільтруючі дамби з крупноглыбового скельного грунту призначені для боротьби з змішаними полоями на косогорных ділянках, і навіть на незначних по витраті постійно діючих водотоках. Такі противоналедные споруди не вимагають приведення їх у робочий стан, оскільки є самонастраивающимися на літній й зимову режими работы.

Для прискореного охолодження тіла фільтруючих дамб на початку зимового періоду застосовують вентиляційні короби, закладені в кам’яну кладку при устрої дамб, якими циркулює холодний повітря, викликаючи замерзання фільтруючих наледных вод.

Водонепроникні екрани служать для боротьби із ґрунтовими полоями і роблять з дерев’яного шпунта чи м’ятою глини. Зазвичай, вони самостійно не застосовуються, лише доповнюють інше противоналедное спорудження (земляний вал чи мерзлотный пояс).

Постійні дощаті паркани переважно застосовують для боротьби з змішаними руслово-грунтовыми полоями чи русловыми полоями на постійно діючих водотоках з невеликими видатками (типу рассеянно-ключевых вод, на косогорных ділянках). Практика показала, що ефективність таких пристроїв недостатня, оскільки перед настанням зимового сезону їх потрібно забезпечувати робоче состяние — закривати щитами русло водоотводных канав, а також ретельно конопатити все щілини і стыки.

Ряжевые стінки з кам’яним заповненням є розвитком описаних вище противоналедных пристроїв як фільтруючих дамб, та на відміну від нього менше схильні до деформаціям пучения, і навіть вимагають менше каменю для устрою. Застосовувати найбільш доцільно для боротьби з змішаними, а також русловыми полоями. У разі рекомендується додатково використовувати підйомні чи заставні шлюзы-щиты у неповній середній частини, збігаються з тальвегом лода, і навіть водонепроникні екрани і автоматичні заморожуючі установки.

Залізобетонні плитные паркани — довговічні противоналедные устрою, хоч і вимагають більш значні капіталовкладень. Вони менше схильні до різноманітних деформаціям, наприклад пучению, яких сильно страждають дощаті заборы.

Конструкції цих парканів може бути різноманітними і залежить від місцевих інженерно-геологічних умови, але повинен мати стойки-сваи з противонучинными пристроями заанкеривающего типу, і навіть щити як тонкостінних залізобетонних л літ. Основним недоліком їх є необхідність перекладу на літній чи зимовий режим работы.

Отепляющие противоналедные мероприятия.

До дуже аффективным противоналедным заходам конструктивного типу, здатним як значно послабити, і навіть повністю ліквідувати полою, ставляться отепляющие мероприятия:

. нанесення на стінки і днища лотком, каналів, канав захисних теплоізоляційних покрытий;

. установка навісних щитових теплоізоляційних кришок над каналами, лотками і канавами;

. переклад зимового витрати на підземний стік переключенням їх у спеціально що влаштовуються колектори і каналы;

. пристрій короткострокових підпоровши води для освіти крижаних покрівель над водними потоками;

. пристрій отепляющих настилів над канавами, лотками і руслами відкритих водних потоков.

. концентрація водних потоків перепусткою в вузьких лотках.

Ці .кошти противоналедной боротьби відрізняються простотою і високої надійністю, тому рекомендуються до широкої применению.

Нанесення на стінки і днища лотків, каналів і канав захисних термоизоляционных покриттів застосовується зниження теплових втрат надходжень у руслах водотоків і можна досить ефективним заходом. Як покриттів можна використовувати різні матеріали (від неноэпоксида до дерев’яної облицовки).

Установка теплоізоляційних щитів і кришок над водовідвідними канавами, лотками і каналами дозволяє знизити теплові втрати у атмосферу і може бути досить ефективним заходом проти освіти руслових полоїв. Їх виготовляють з теплоізоляційних матеріалів (аналогічно рис. 9) як легких навісних конструкцій, встановлюваних у робочий становище у початку. зимового сезона.

Переклад зимового витрати відкритих водних потоків на підземний стік дуже ефективний при боротьби з русловыми полоями. І тому можна використовувати звичайні колектори, обладнані водоприемными колодязями, чи водовмещающие канали, описані выше.

Пристрій короткострокових підпоровши води на постійно діючих водотоках для освіти з них крижаних покрівель не вимагає будь-яких капіталовкладень для свого здійснення. Підпори можна отримати роботу установкою дощатих заставних щитів між прилавками, попередньо забитими в конструктивне русло водотоку. Відразу після встановлення стійкого крижаного покриву щити піднімають, викликаючи зниження рівня води із заснуванням з нього теплоізоляційного повітряного слоя.

Отепляющие настили над канавами, лотками і каналами влаштовують з жердин, укладываемых впоперек водотоку, і шару гілок хвойних дерев, швидко заносимых снігом і завершальних конструкцію такого противоналедного устрою (рис. 26). Ці противоналедные кошти широко застосовують на автомобільних і залізницях. До їх недоліків слід віднести потреба у ручному праці, і навіть щорічну рубку хвойного гілля чи кедрової стланника, що ні відповідає вимогам захисту навколишнього среды.

Заключение

.

1. Шушаков Є.В. Полою і із нею. М., 1979.

2. Рябов В. К., Полін Ю.К., Шушаков Є.В. Методичні рекомендації для боротьби з полоями. Хабаровськ, 1974. 61 з. (ХПИ).

3. Толстихин О. Н. У краї полоїв. Л. Гидрометеоиздат, 1978. 94 с.

4. Чекотило А. М., Цвид А. А., Макаров В. М., Полою біля СРСР і із нею. Благовєщенськ, Амурське книжкове видавництво, 1960. 207 с.

5. Шушаков Є.В. Захист земляного полотна від полоїв — У кн.: спорудження та експлуатація земляного речі з пылеватых грунтів. М., Транспорт,.

1964, з. 159−187.

6. Инженерно-Геологические і мерзлі умови Далекого Сходу. Хабаровск,.

1977 ———————————;

[pic] Рис. 1. Підняття насипів земляного полотна на висоту а (1,5 м. для захисту від наледного підтоплення: 1 — обрис насипу після реконструкції; 2 — гору полою до реконструкции;

3 — обрис насипу до реконструкции.

[pic].

Рис. 2. Уширение виїмки розміщувати у ній коштів противоналедной боротьби: 1 — обрис виїмки до реконструкції; 2 — обрис виїмки після реконструкції; 3 — гору полою після уширения виїмки і учасників будівництва противоналедного паркана; 4 — гору полою до реконструкції дороги; 5 — паркан; б — виходи наледных вод.

[pic] Рис. 3. Перетворення виїмки в насип (з уширением виїмки розміщувати коштів противоналедной борьбы):

1 — рівень верхи полою до реконструкції; 2 — обрис виїмки після реконструкції; 3 — рівень яерха полою після уширения виїмки; 4 — обрис виїмки після будівлі дороги; 5 — виходи наледных вод.

[pic].

Рнс. 4. Водопоглощающее устройство.

[pic].

Рис. 5. Протнвоналедный мост-труба:

1 — рівень подруслового потоку; 2— кордон аллювия.

[pic].

Рис. 6. Эстакадный міст з підземним водовмещающим каналом: 1 — поверхню полою до будівлі водовмещающего каналу; 2 — підземний водовмещающий канал.

[pic] Рис. 7. Відкритий дренаж як осушувальних канав і лотків: 1— поверхню полою до устрою відкритих дренажних канав; 2 — осушувальні канавы.

[pic].

Рис. 8. Конструкція водоотводной канави і лотка з залізобетонних півкілець з утеплителем: 1 — відкидалося кришка з теплоізоляцією; 2 — сніг; 3 — залізобетонне полукольцо;

4 — шар пінопласту; 5 — шарнир

[pic].

Рис. 9. Закритий дренаж з водонепроникними екраном, перфорированными трубами з засыпным фильтром:

1 — поверхню полою до устрою дренажу; 2 — перфоровані трубы.

[pic] Рис. 10. Довгомірні дренажні блоки у 6 м. для устрою дренажа.

[pic].

Рис. 11. Конструкція противоналедного дренажу, виконаного з плит фільтраційного бетону: 1 — екран зі щільного бетону з обклеєної гидроизоляцией із боку ограждаемого об'єкта; 2 — рівень полою до устрою дренажа.

[pic].

Рис. 12. Дренажна баровая машина для устрою дренажних споруджень за звичайних, мерзлих і скельних грунтах.

[pic].

Рис. 23. Щитові заборы:

1— спадний джерело; 2 — полій; 3 — противоналедный забор

Рис. 14. Закритий противоналедный дренаж электроосмотической конструкції: 1 — позитивний електрод (провід); 2 — поверхню укосу; 3 — засыпной фільтр з піску; 4 — монтажні петлі, службовці для прикріплення з'єднувачів; 5 — водоотводной канал; б — збірні дренажні елементи з негативним електродом; 7 — арматура дренажних елементів, службовець негативним электродом.

[pic].

Рис. 15. Закритий дренаж кріогенної конструкції: 1 — виходи ключів; 2 — кріогенний двох’ярусний дренаж: 3 — лінзи льоду під основний майданчиком земляного полотна, що призводять до утворення бугрів пучения до устрою дренажа.

[pic] Рис. 16. Каптажное противоналедное пристрій з перепусткою наледных вод по коллектору під земляним полотном:

1 — напрям потоку підземних вод;2 — водовідвідні канави; 3 — водоприемный люк з электроподогревателными елементами (гратами); 4 — верхній водоприемно-смотровой криницю; 5 — верхній водоотводный коллектор:

6 — У-образный загачення; 7 — нижній водоприемно-смотровой криницю; 8 — электрораспределительное силове пристрій; 9 — нижній водоотводный колектор; 10 — випуск каптированных вол.

[pic] Рис. 17. Каптажное противоналедное пристрій з перепусткою наледных вод по коллектору, укрепляемому на кронштейнах всередині отвори водопропускной труби: 1 — рівень полоїв до споруди каптажного устрою: 2 — Уобразне каптажное пристрій; 3 — виходи ключів; 4 — водоприемнооглядовому криницю; 5 — водоотводная канава; 6 — водоотводный колектор; 7 — водопропускная труба; 8 — випуск каптированных вод.

[pic].

Рис. 18. Танення наледного льоду із застосуванням льдотающего агрегату: 1 — льдотающий агрегат; 2 — поверхню полою; 3 — канава це про людське воды.

[pic] Рис. 19. Підігрівши руслових вод рамковими электронагревательными элементами.

1 — рамкові електронагрівальні елементи: 2 — верхній максимальний рівень полою до установки электронагревателей; 3 — знижуючий трансформатор і осередки автоматики; 4 — датчик температури; 5 — клеммные. коробки.

[pic].

Рнс. 20. Сезонні русловые мерзлотные пояса: 1 — мерзлотный пояс; 2 — вал з снігу, льоду чи грунту; 3 — вісь дороги.

[pic].

Рис. 21. Сезонні грунтові мерзлотные пояса: 1 — обрис діяльного шару після устрою пояса; 2 — кордон діяльного шару до устрою пояса; 3 — виходи надмерзлотных вод після устрою поясів; 4 — мерзлотный пояс: 5 — полій після устрою пояса; 6 — нагорна канава; 7 — полій до устрою пояса; 8 — вічна мерзлота; 9 — рівень надмерзлотных вод.

[pic].

Рис. 22. Снігові (снежно-ледовые) вали, суміщені з мерзлотными поясами: 1 — рівень вічної мерзлоти; 2 — рівень води; 3 — кордон промерзання до першої половини зимового періоду; 4 — шар снігу; 5 — виходи наледных вод; 6 — полій: 7 — сніговий вал.

[pic].

Рис. 24. Дощатий (шпальный) забор

[pic] Рис. 13. Закритий дренаж з збірних (шпунтовых) елементів: 1 — вістрі дренажного елемента із Залізобетону; 2 — овоидальиый водоотводный канал; 3 — стінка із залізобетону; 4 — шпунт зв гребінь на торцевих стінках, службовці для сполуки окремих секцій; 5 — стрижні дли кріплення вибропогружателей; 6 — рама фільтруючій частини; 7 — фільтрові стосів л я (багатопланова) частина, заменяемая після замулювання з крупнопористого бетою що й піщаного пластбетонного фильтра.

[pic].

Рис. 25. Русловій мерзлотный пояс із застосуванням замораживающей установки автоматичного типу для освіти крижаних дамб: I — труби піднято; II труби опущені; 1 — обсадные труби; 2 — эстакадный місток; 3 — заморожуючі труби Гапссоа.

[pic].

Рис. 26. Отепляющий настил:

1 — жердини; 2 — сніг; 3 — мох чи торф: 4 — хворост.