9. Принципы использования ммг в качестве основания а/д и ж/д.
I принцип слой ММГ не выходит за границы насыпи
II принцип допускается оттаивание под насыпью
III принцип многолетнее оттаивание в основании насыпиуется предварительное промораживание
Также использ
При строительстве по II принципу нужно отталкиваться от категорий просадочности грунтов при оттаивании.(непрос.(на 1м оттаивания – <1мм осадки), малопросад.(1мм-1см), просадочные (1см-40см), сильнопрос.(>40см)
Так же нужно учитывать, что уклон дороги не >4%, а радиус кривизны R>1000м.
Рис 2.3.1 Примеры применения принципов проектирования и строительства автомобильных и железных дорог в криолитозоне
а
—с
созданием ядра многолетнемерзлых пород
в основании насыпи, б—с
частичным оттаиванием мерзлых грунтов,
в—с
предварительным оттаиванием
многолетнемерзлых грунтов,
1
— насыпной
грунт.
2—
мохово-растительный слой,
3—
естественное основание насыпи,
4
и
5
— границы
многолетнемерзлых пород соответственно
в естественных условиях и в эксплуатационный
период
10. Мерзлотно-грунтовые критерии при обосновании выбора принципа проектирования а/д и ж/д.
Критерии:
1. Температурный
2.Осадка грунта при оттаивании
1. Деформация и просадка насыпей.
А)увеличение протаивания за счет макс. Снежного покрова.
Б) в дорожных выемках образуются пучины – это инъекционное пучение за счет формирования замкнутой линзы водонасыщенного грунта.
В)отепляющее воздействие водоемов
2. Наледообразование (захламление русла мелких водотоков у соор. Дорог в выемках)
3. Термоабразионный размыв (дренаж и водоотводные каналы)
4. Морозобойное растрескивание (I принц.:отсыпка на моховой покров, делают водоотводный валик, II принц.:моховой покров не удаляется, применяют водоотв.каналы)
Процессы:
природно-антропогенные (связано обычно с нарушением естественных покровов, регулирующих естественный теплообмен почвы с атмосферой, вследствие чего увеличивается годовой теплооборот в почве и грунтах. Это ведет к активизации криогенных процессов, свойственных данному природно-территориальному комплексу, или является причиной развития криогенных процессов на тех участках, где они в естественных условиях отсутствовали)
собственно техногенные процессы (развиваются на участках размещения зданий и инженерных сооружений и в сфере влияния строительных (земляных и др.) работ в результате непосредственного тепловыделения в грунт или искусственного стока тепла)
Методы:
противоналедные мероприятия
наледи делятся на категории:
неопасные, не влияющие на устойчивость и эксплуатационную надежность транспортных сооружений, а также на условия движения транспортных средств;
опасные, вызывающие деформации сооружений, требующие дополнительных эксплуатационных затрат, косвенно влияющие на безопасность движения транспортных средств;
очень опасные, нарушающие устойчивость сооружений, угрожающие движению транспортных средств
Причины возникновения техногенных наледей достаточно многочисленны. К ним относятся участки захламления русел рек кустарником, строительным мусором и т.п.; расчистка от снега участков русел рек при сооружении ледяных переправ; искусственное расширение русел рек; сооружение водопропускных труб; строительство мостовых переходов с промежуточными опорами, сокращающими живое сечение водотока; строительство дорог в насыпи на склоновых участках, приводящее к образованию противофильтрационной завесы из мерзлого грунта; прокладка дорог в выемках в области распространения ММП и глубокого сезонного промерзания и др.
Противоналедные сооружения по принципу работы разделяются на четыре группы:
безналедного пропуска (или утепленные лотки, водоотводные канавы, траншеи, трубчатые подземные или утепленные надземные водоводы, теплоаккумулирующие пруды, емкости, незамерзающие водовыпуски)
удерживающие (грунтовые, снежные, противоналедные валы в комплексе с затвором, каменными отмостками, противофильтрационными экранами, заборы различной конструкции, мерзлотный пояс, льдонакопительные рвы, траншеи)
дренажно-каптажные сооружения (подземные трубчатые или беструбчатые дренажи, каптажные приемники, фильтрующие выпуски, дренажно-водоотводные лотки, специально оборудованные водопонижающие скважины) Основным принципом работы этих сооружений является понижение уровня грунтовых, подземных вод ниже поверхности земли или отметок дна подземных горных выработок. При условии недопущения пучинообразования противоналедные дренажно-каптажные сооружения должны обеспечивать дополнительное понижение, превышающее глубину сезонного промерзания грунтов.
искусственные сооружения со свободным пропуском наледей (Сооружения свободного пропуска наледи представлены высокими мостами-эстакадами с увеличенной длиной пролетов, а также мостами тоннельного типа)
Регулирование процесса техногенного термокарста:
Основные причины возникновения многолетнего оттаивания грунтов и, как следствие, проявления процесса термокарста на участках распространения льдистых и сильнольдистых грунтов по характеру воздействия могут быть разделены на две группы – природно-антропогенные и собственно техногенные.
К первой группе относятся воздействия, которые во многом аналогичны естественным – удаление напочвенного растительного покрова; увеличение мощности снега до величин, превышающих критическую мощность снежного покрова в данном районе; создание искусственных водоемов, глубиной, превышающей критическую; изменение альбедо поверхности, например, при пожарах, разливов нефти и нефтепродуктов, обладающих малым альбедо и т.д.
Ко второй группе относятся воздействия, которые связаны с внесением источников тепла – строительство сооружений по второму принципу, когда под зданиями или другими сооружениями формируется ореол многолетнего оттаивания грунтов, эксплуатация водохранилищ и добывающих нефтяных, газовых скважин в многолетнемерзлых грунтах и т. Д.
Мероприятия по прекращению многолетнего протаивания грунтов и развития термокарста Регулирование процесса многолетнего протаивания грунтов производится с помощью мероприятий водно-тепловой мелиорации
уменьшение мощности, увеличение плотности снежного покрова или его удаление;
затенение поверхности (насаждение деревьев, кустарников, устройство навесов);
создание теплоизоляционных покрытий из высокопористых материалов;
создание насыпей и подсыпок;
дренирование поверхности, устройство организованного водоотвода.
Мероприятия, вызывающие и стимулирующие многолетнее оттаивание грунтов. Для увеличения скорости многолетнего оттаивания грунтов (вплоть до полного оттаивания льдистого горизонта) и интенсификации термокарста рекомендуются следующие мероприятия:
увеличение мощности снежного покрова до критической, т.е. величины, обеспечивающей переход сезонного оттаивания грунта в многолетнее;
снятие растительного и почвенного покровов;
уменьшение затененности поверхности;
создание искусственных покрытий и пленок;
создание искусственных водоемов, глубина которых превышает критическую, т.е. обеспечивает формирование положительной температуры донных отложений;
послойное удаление грунта;
применение дополнительных источников тепла (электропрогрев, парооттайка, гидроотайка и др.).