Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Хрисанов, Н. И. Современные способы защиты закрытого дренажа от заиления (повышение надежности дренажных систем)

.pdf
Скачиваний:
3
Добавлен:
19.10.2023
Размер:
1.65 Mб
Скачать

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

■’И"' ■

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

 

 

Сплошная обертка труб стеклохолстом
Сплошная обертка труб стеклохолстом

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

В СевНИИГиМ разработаны и Леиоблводхозом внедрены рациональные технологические схемы круглогодового строи­ тельства дренажа на площади 15 тыс. га, обеспечивающие:

механизированное выполнение операций по защите дренажных линий рулонными стекловолокнистыми материа­ лами в сложных гидрогеологических условиях;

качественное выполнение защиты, первичной и окон­ чательной засыпки дрен при минусовых температурах;

применение структурных и сыпучих защитных мате­

риалов при формировании дренажных линий в тяжелых ми­ неральных грунтах (рис. 3).

Проектирование и строительство закрытого дренажа с учетом почвогрунтовых и водных условий и возможных де­ формаций грунта устраняет неизбежные переделки, текущий, а иногда и капитальный ремонт, уменьшает стоимость стро­ ительства и эксплуатации осушительных систем повышает их капитальность и эксплуатационную надежность.

Срок службы закрытого дренажа с защитой от заиления составляет 50 лет с одним выборочным ремонтом, годовые амортизационные отчисления — 2,2°/о. Без применения за­

щитных материалов капитальный ремонт дренажа следует производить не реже одного раза в 5 лет, по мере заиления дренажных линий. Амортизационные отчисления в этом слу­ чае составляют 7%.

Годовой экономический эффект при защите от заиления со­ ставляет 5— 10 руб./га. Учитывая интенсивное заиление ряда систем в первые годы эксплуатации, экономической эффект ог применения правильно выбранных защитных мероприятий со­ ставит от 50 до 100 руб. на гектар.

ХРИСАНОВ Н. И., канд. техн. наук.

НЕТРЕБА Н. Н., инженер.

КАМБУРОВ В. А., инженер.

М08602 4-XI-74 г. Тип. № 7 Леиуприздат, з. 2167, т. 2000

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ