Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2618108C2 - Drainage system on permafrost soils - Google Patents

Drainage system on permafrost soils Download PDF

Info

Publication number
RU2618108C2
RU2618108C2 RU2015131903A RU2015131903A RU2618108C2 RU 2618108 C2 RU2618108 C2 RU 2618108C2 RU 2015131903 A RU2015131903 A RU 2015131903A RU 2015131903 A RU2015131903 A RU 2015131903A RU 2618108 C2 RU2618108 C2 RU 2618108C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
trench
drainage
soils
permafrost
drainage system
Prior art date
Application number
RU2015131903A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015131903A (en
Inventor
Светлана Мирзахановна Жданова
Оксана Викторовна Тукмакова
Андрей Федорович Серенко
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС)
Priority to RU2015131903A priority Critical patent/RU2618108C2/en
Publication of RU2015131903A publication Critical patent/RU2015131903A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2618108C2 publication Critical patent/RU2618108C2/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B11/00Drainage of soil, e.g. for agricultural purposes
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01FADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
    • E01F5/00Draining the sub-base, i.e. subgrade or ground-work, e.g. embankment of roads or of the ballastway of railways or draining-off road surface or ballastway drainage by trenches, culverts, or conduits or other specially adapted means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pit Excavations, Shoring, Fill Or Stabilisation Of Slopes (AREA)
  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: drainage system on permafrost soils refers to the construction of earthworks in difficult climatic and geotechnical conditions and is intended for surface and ground water discharge mainly on permafrost soils and in areas of deep seasonal thawing. The drainage system at the permafrost soils contains an upper 2, lower 1 longitudinal trenches made outside the drained territory and filled with coarse-pored fractional draining soil, watertight barrier 3, reinforced shield 4, heat protection shield 5 and waterproof layer 6. The upper longitudinal trench 1 is located directly behind the lower longitudinal trench 2 below the slope of the mountainous terrain 7 with forming of a single stepline trench 12 and formed in an upper part of the seasonal thawing 10 layer. Lower longitudinal trench 2 is formed over the entire depth of seasonal thawing layer 10. Watertight barrier 3 is laid on the side stepped back 13 of a single trench 12, a reinforced shield 4 is laid on the top of it around the perimeter of the single stepline trench 12. A coarse-pored fraction drainage soil of the lower longitudinal trench 2 is wrapped with reinforced shield 4 with forming the drain 14. Lower longitudinal trench 2 at the level of a step 15 of the single stepline trench 12 is covered with heat protection shield 5 above which a waterproof layer 6 is laid to the level of the drained area relief. A waterproof geosynthetic woven material is selected by way of the watertight barrier, and a geosynthetic nonwoven material is selected by way of reinforced shield.
EFFECT: increased maintenance-free service life of the drainage system up to subgrade rearmament landmark duration due to permafrost soil delimitation preservation and seasonal thaw depth, located in the mountainous part of the relief within the drained area, and in natural conditions.
3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства земляных сооружений в сложных природно-климатических и инженерно-геологических условиях и предназначено для выпуска поверхностных и грунтовых вод преимущественно на вечномерзлых грунтах и в районах глубокого сезонного протаивания.The invention relates to the field of construction of earthworks in difficult climatic and engineering-geological conditions and is intended for the release of surface and groundwater mainly on permafrost soils and in areas of deep seasonal thawing.

Часто основной причиной потери несущей способности земляных сооружений в сложных природно-климатических, инженерно-геологических и мерзлотно-грунтовых условиях являются деформации из-за естественного выветривания горных пород, расположенных в нагорной части рельефа (склона) в пределах осушаемой территории, которое приводит через 10-12 лет эксплуатации к увеличению глубины сезонного протаивания этих грунтов. Одной из причин протаивания льдистых грунтов и подземного льда, которое приводит к деформациям грунтов основания земляного полотна, является их переувлажнение из-за отсутствия или неисправности водоотводных и дренажных систем.Often, the main reason for the loss of the bearing capacity of earthworks in difficult climatic, engineering, geological and permafrost conditions is the deformation due to the natural weathering of rocks located in the upland part of the relief (slope) within the drained territory, which leads through 10- 12 years of operation to increase the depth of seasonal thawing of these soils. One of the reasons for thawing of icy soils and underground ice, which leads to deformations of the soil base of the subgrade, is their overmoistening due to the absence or malfunction of drainage and drainage systems.

В результате переувлажнения нарушается температурно-влажностный режим в грунтовом массиве. Температура грунтов сезонного протаивания повышается, на границе с вечномерзлыми грунтами происходит нарушение целостности массива, граница вечномерзлых грунтов понижается, образуются понижения, которые заполняются влагой, грунты теряют прочность. Под действием статической нагрузки земляного полотна происходит деформация осадки грунтов основания и земляного полотна. В результате осадки земляного полотна происходит искажение профиля железнодорожного пути, которое вызывает нарушение безопасности и бесперебойности движения поездов.As a result of waterlogging, the temperature-humidity regime in the soil mass is disturbed. The temperature of seasonal thawed soils rises, at the border with permafrost soils, the integrity of the massif is violated, the border of permafrost soils decreases, depressions are formed that are filled with moisture, soils lose strength. Under the action of the static load of the subgrade, deformation of the sedimentation of the soil of the base and subgrade occurs. As a result of the settlement of the subgrade, a distortion of the railway track profile occurs, which causes a violation of the safety and uninterrupted movement of trains.

Для предотвращения переувлажнения и деформаций грунтов оснований земляного полотна устраивают различные осушающие сооружения, направленные на выпуск поверхностных и грунтовых вод с помощью, например, дренажных систем и систем водоотводных устройств: канав, противоналедных «тепловых» и «мерзлотных» поясов, дренирующих прорезей из сортированного скального грунта и других.To prevent waterlogging and deformation of soils of the subgrade base, various drainage structures are arranged to discharge surface and groundwater using, for example, drainage systems and drainage systems: ditches, anti-ice "thermal" and "permafrost" belts draining slots from sorted rock soil and others.

Проблема известных осушающих сооружений заключается в кратковременном сроке работы осушающих сооружений, составляющем 5-7 лет, в течение которого земляное полотно находится в стабильном состоянии.The problem of the known drainage facilities lies in the short life of the drainage facilities, amounting to 5-7 years, during which the subgrade is in a stable condition.

В последующий период осушающие сооружения приходят в неработоспособное состояние, и потому за период этапного перевооружения железной дороги требуется их неоднократный ремонт.In the subsequent period, the drainage facilities become inoperable, and therefore, for the period of the stage re-equipment of the railway, their repeated repair is required.

Известна дренажная система на вечномерзлых грунтах на склоне, принцип работы которой основан на сохранении вечномерзлых грунтов от протаивания [патент на изобретение РФ №2152483, МПК7 E02D 31/02, Е02В 3/18, F25D 21/00 1998. Способ предотвращения наледеобразования на склонах в малоснежных районах распространения вечной мерзлоты. Беляков А.Е., Бабелло В.А., Петров B.C. Читинский государственный технический университет. Заявлено 27.07.1998. Опубл. 10.07.2000, Бюл. № 19. - 11 стр.].Known drainage system on permafrost soils on a slope, the principle of operation of which is based on the preservation of permafrost soils from thawing [patent for invention of the Russian Federation No. 2152483, IPC 7 E02D 31/02, E02B 3/18, F25D 21/00 1998. A method of preventing ice formation on slopes in snowy areas of permafrost. Belyakov A.E., Babello V.A., Petrov BC Chita State Technical University. Stated July 27, 1998. Publ. 07/10/2000, Bull. No. 19. - 11 pp.].

Дренажная система на вечномерзлых грунтах содержит дренажную траншею и магистраль из дренажных труб.The drainage system on permafrost soils contains a drainage trench and a line of drainage pipes.

Дренажная траншея представляет собой обычную траншею, которая выполнена за пределами осушаемой территории земляного полотна железнодорожного пути на склоне нагорной части рельефа вдоль железнодорожного пути на глубину слоя сезонного протаивания.The drainage trench is an ordinary trench, which is made outside the drained territory of the subgrade of the railway track on the slope of the mountainous part of the relief along the railway track to the depth of the seasonal thawing layer.

Магистраль из дренажных труб состоит из вертикальных дренажных труб и продольной дренажной трубы. Каждая вертикальная дренажная труба установлена в дренажной траншее в верхней части траншеи, расположенной на склоне нагорной части рельефа на глубину слоя сезонного промерзания. Вертикальные дренажные трубы соединены в верхней части продольной дренажной трубой в единую магистраль.The drainage pipe line consists of vertical drainage pipes and a longitudinal drainage pipe. Each vertical drainage pipe is installed in a drainage trench in the upper part of the trench located on the slope of the upland part of the relief to the depth of the seasonal freezing layer. Vertical drainage pipes are connected in the upper part by a longitudinal drainage pipe into a single highway.

В дренажной траншее, в ее нижней части выполнен водонепроницаемый экран на глубину ниже глубины слоя сезонного протаивания.In the drainage trench, in its lower part, a waterproof screen is made to a depth below the depth of the seasonal thawing layer.

Дренажная траншея заполнена крупнопористым дренирующим материалом, например щебнем и песком.The drainage trench is filled with large-pore drainage material, such as crushed stone and sand.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В период отрицательных температур под действием силы тяжести и под действием гидростатического напора подземные надмерзлотные грунтовые воды попадают с нагорной стороны по трещинам в грунтах в продольную дренажную трубу и отводятся ею за пределы осушаемой территории, например за пределы осушаемой территории вдоль приподошвенной зоны земляного полотна железнодорожного пути.During negative temperatures, under the influence of gravity and hydrostatic pressure, underground permafrost groundwater flows from the upstream side through cracks in soils into a longitudinal drainage pipe and is diverted by it outside the drained territory, for example, outside the drained territory along the subsoil zone of the subgrade of the railway track.

Водонепроницаемый экран препятствует проникновению грунтовой воды на осушаемую территорию в основание земляного полотна железнодорожного пути.The waterproof screen prevents the penetration of groundwater into the drained territory at the base of the subgrade of the railway track.

Таким образом, большая часть подземной надмерзлотной грунтовой воды удаляется из грунтов нагорной части. В результате уменьшается дебет поступления грунтовой воды на осушаемую территорию вблизи земляного полотна железнодорожного пути. При этом фильтрационное воздействие грунтовой воды на земляное полотно железнодорожного пути снижается, выравнивается температурно-влажностный режим в грунтовом массиве основания земляного полотна и в результате в нем прекращается дальнейшее протаивание подземного льда.Thus, most of the underground permafrost groundwater is removed from the soils of the upland part. As a result, the debit of the flow of groundwater to the drained territory near the subgrade of the railway track decreases. At the same time, the filtration effect of groundwater on the subgrade of the railway track is reduced, the temperature and humidity conditions in the subgrade of the subgrade are equalized, and as a result, further thawing of underground ice is stopped.

В первоначальный период 2-3 года после сооружения известного дренажного устройства вероятность поступления надмерзлотной грунтовой воды и, соответственно, протаивания мерзлоты достигает около 60-70%. При такой величине протаивания мерзлоты вероятность возникновения деформаций грунтов в основании земляного полотна составляет около 20-30%.In the initial period of 2-3 years after the construction of the known drainage device, the probability of receipt of permafrost ground water and, accordingly, thawing of permafrost reaches about 60-70%. With this amount of permafrost thawing, the probability of soil deformations at the base of the subgrade is about 20-30%.

Известная дренажная система исправно работает весь свой нормативный срок эксплуатации, который составляет 5-7 лет.The well-known drainage system is working properly all of its standard life, which is 5-7 years.

С течением времени дренажные трубы системы засоряются, что снижает скорость сбора ими воды. Вследствие уменьшения скорости и напора воды значительно замедляется сбор, отвод и осушение нагорной части рельефа, что приводит к нарушению работы дренажной системы. Уменьшение скорости течения воды вызывает более быстрое ее замерзание в трубах, что приводит к переувлажнению грунтов основания земляного полотна и нарушению в них температурно-влажностного режима. В результате происходит протаивание вечномерзлых грунтов осушаемой территории, нарушение целостности массива на границе с вечномерзлыми грунтами, образуются трещины, которые заполняются влагой, грунты теряют прочность, что приводит к неравномерным деформациям земляного полотна.Over time, the drainage pipes of the system become clogged, which reduces the rate at which they collect water. Due to a decrease in the speed and pressure of water, the collection, removal and drainage of the upland part of the relief is significantly slowed, which leads to disruption of the drainage system. A decrease in the flow rate of water causes its faster freezing in pipes, which leads to waterlogging of the soil base of the subgrade and violation of the temperature-humidity regime in them. As a result, thawing of permafrost soils of the drained territory occurs, violation of the integrity of the massif on the border with permafrost soils, cracks form that are filled with moisture, soils lose strength, which leads to uneven deformations of the subgrade.

Это связано с различием температурного режима в грунтах траншеи и в грунтах слоя сезонного протаивания, что приводит к увеличению глубины сезонного протаивания этих грунтов и нарушению целостности массива на границе с вечномерзлыми грунтами. Различие температурных режимов приводит к деградации вечной мерзлоты, деформациям дренажной системы и земляного полотна, которые начинаются через 2-3 года после начала эксплуатации дренажной системы.This is due to the difference in the temperature regime in trench soils and in the soils of the seasonal thawing layer, which leads to an increase in the depth of seasonal thawing of these soils and a violation of the integrity of the massif on the border with permafrost soils. The difference in temperature conditions leads to degradation of permafrost, deformation of the drainage system and subgrade, which begin 2-3 years after the start of operation of the drainage system.

Возникновение деформаций земляного полотна приводит к необходимости ремонта дренажной системы через 5-7 лет эксплуатации системы, тогда как нормативный безремонтный срок службы земляного полотна железнодорожного пути составляет 10 лет.The occurrence of deformations of the subgrade leads to the need to repair the drainage system after 5-7 years of operation of the system, while the standard non-repairable service life of the subgrade of the railway track is 10 years.

Достоинством известной дренажной системы на вечномерзлых грунтах является исправный безремонтный срок ее службы, равный нормативному сроку службы в 5-7 лет. Это обусловлено обеспечением соответствия проектных параметров сбора и отвода дренажной системой поступающей в нее надмерзлотной грунтовой воды с осушаемой территории в течение ее нормативного срока службы 5-7 лет.The advantage of the well-known drainage system on permafrost soils is a good non-repairable service life equal to the standard service life of 5-7 years. This is due to ensuring compliance with the design parameters of the collection and drainage of the supra-permafrost underground water entering the drainage system from the drained territory during its standard service life of 5-7 years.

Однако нормативный срок службы известной дренажной системы меньше безремонтного срока службы земляного полотна железнодорожного пути (10 лет), что является недостатком известной дренажной системы. Это обусловлено возникновением деформаций земляного полотна, во-первых, в результате переувлажнения и протаивания вечномерзлых грунтов осушаемой территории из-за нарушения работы дренажной системы и, во-вторых, в результате деградации вечной мерзлоты из-за различия температурных режимов в грунтах траншеи и в грунтах слоя сезонного промерзания из-за нарушения целостности слоя сезонного промерзания.However, the standard service life of the known drainage system is less than the unrepaired service life of the subgrade of the railway track (10 years), which is a disadvantage of the known drainage system. This is due to the occurrence of deformations of the subgrade, firstly, as a result of waterlogging and thawing of permafrost soils of the drained territory due to disruption of the drainage system and, secondly, as a result of degradation of permafrost due to differences in temperature conditions in trench soils and in soils layer of seasonal freezing due to violation of the integrity of the seasonal freezing layer.

Наиболее близкой по технической сущности является дренажная система на вечномерзлых грунтах, принцип работы которой основан на сохранении вечномерзлых грунтов от протаивания [патент на изобретение РФ №2449084, МПК Е02В 11/00 (2006.01). Заявка 2010133853/03, 12.08.2010. Дренажная система / Жданова С.М., Горшков Н.И., Воронин В.В., Серенко А.Ф. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) (RU). Опубл. 12.08.2010; Бюл. №12. - 11 с.].The closest in technical essence is a drainage system on permafrost soils, the principle of operation of which is based on the preservation of permafrost soils from thawing [patent for invention of the Russian Federation No. 2449084, IPC EV 02/11 (2006.01). Application 2010133853/03, 08/12/2010. Drainage system / Zhdanova S.M., Gorshkov N.I., Voronin V.V., Serenko A.F. Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Professional Education "Far Eastern State University of Railway Engineering" (FENU) (RU). Publ. 08/12/2010; Bull. No. 12. - 11 p.].

Дренажная система на вечномерзлых грунтах содержит верхнюю, нижнюю продольные траншеи и не менее двух поперечных дренажных траншей.The drainage system on permafrost soils contains upper, lower longitudinal trenches and at least two transverse drainage trenches.

Верхняя продольная дренажная траншея выполнена на склоне нагорной части рельефа вдоль железнодорожного пути в пределах осушаемой территории.The upper longitudinal drainage trench is made on the slope of the upland part of the relief along the railway track within the drained territory.

На дне верхней дренажной траншеи уложена дренажная труба, а в ее подгорной части ниже глубины слоя сезонного протаивания установлен водонепроницаемый экран. Верхняя траншея выполнена на глубину слоя сезонного протаивания и заполнена крупнопористым фракционным дренирующим материалом.A drainage pipe is laid at the bottom of the upper drainage trench, and a waterproof screen is installed in its submountain part below the depth of the seasonal thawing layer. The upper trench is made to the depth of the seasonal thawing layer and is filled with large-pore fractional drainage material.

Нижняя продольная дренажная траншея выполнена на склоне нагорной части рельефа (склона) вдоль земляного полотна железнодорожного пути в пределах осушаемой территории. Она выполнена ниже глубины слоя сезонного протаивания и заполнена крупнопористым фракционным дренирующим материалом.The lower longitudinal drainage trench is made on the slope of the upland part of the relief (slope) along the subgrade of the railway track within the drained territory. It is made below the depth of the seasonal thawing layer and is filled with large-pore fractional drainage material.

Верхняя и нижняя продольные траншеи в полосах стока соединены между собой поперечными дренажными траншеями, образуя дренажную систему. Поперечные дренажные траншеи выполнены ниже глубины слоя сезонного протаивания и заполнены в нижней части адсорбирующим материалом.The upper and lower longitudinal trenches in the drainage bands are interconnected by transverse drainage trenches, forming a drainage system. Transverse drainage trenches are made below the depth of the seasonal thawing layer and are filled in the lower part with absorbent material.

Дренажная система на вечномерзлых грунтах работает следующим образом.The drainage system on permafrost soils works as follows.

В летний период верхняя продольная дренажная траншея перехватывает свободную грунтовую и поверхностную воду со склона из грунтов слоя сезонного протаивания, которая дренажной трубой отводится за пределы осушаемой территории. Водонепроницаемый экран удерживает свободный грунтовый поток в верхней продольной дренажной траншее и препятствует проникновению надмерзлотной грунтовой воды на осушаемую территорию между поперечными траншеями с повышенной части рельефа. Осушаемая территория между поперечными траншеями предохраняется от переувлажнения грунтовыми водами.In summer, the upper longitudinal drainage trench intercepts free ground and surface water from a slope from the soil of a layer of seasonal thawing, which is drained by a drain pipe outside the drained territory. The waterproof screen keeps the free ground flow in the upper longitudinal drainage trench and prevents the penetration of permafrost ground water into the drained territory between the transverse trenches from the elevated part of the relief. The drained area between the transverse trenches is protected from waterlogging by groundwater.

В предзимний период грунты слоя сезонного протаивания осушаемой территории вдоль земляного полотна промерзают неравномерно вследствие различной их теплопроводности и глубины. Вначале промерзают грунты земляного полотна между поперечными дренажными траншеями. В результате промерзания большой территории вдоль земляного полотна сток надмерзлотной грунтовой воды с нагорной части рельефа в приподошвенную зону земляного полотна между поперечными дренажными траншеями прекращается. Это приводит к увеличению гидростатического напора надмерзлотной грунтовой воды в поперечных дренажных траншеях.In the pre-winter period, the soils of the seasonal thawing layer of the drained territory along the subgrade freeze unevenly due to their different thermal conductivity and depth. First, the soil of the subgrade is frozen between the transverse drainage trenches. As a result of the freezing of a large area along the subgrade, runoff of permafrost ground water from the upland part of the relief into the subsoil zone of the subgrade between transverse drainage trenches stops. This leads to an increase in the hydrostatic pressure of permafrost ground water in transverse drainage trenches.

Надмерзлотная грунтовая вода с увеличенным гидростатическим напором переносит из поперечных дренажных траншей в основание земляного полотна частицы адсорбирующего материала, которые цементируют пылеватые и глинистые частицы основания земляного полотна. Уплотненные в основании и теле земляного полотна грунты образуют прочную монолитную структуру, которая обеспечивает продолжительную стабильную работу дренажной системы, сопоставимую с нормативным безремонтным сроком службы земляного полотна железнодорожного пути не менее 10 лет.Permafrost ground water with an increased hydrostatic pressure transfers particles of absorbent material from the transverse drainage trenches to the base of the subgrade, which cement the dusty and clay particles of the subgrade base. The soils compacted in the base and body of the subgrade form a solid monolithic structure that ensures long-term stable operation of the drainage system, which is comparable to the standard non-repairable service life of the subgrade of the railway track for at least 10 years.

С течением времени изменяется термодинамическое равновесие в природно-техногенной системе, нарушается естественный природный процесс, что приводит к понижению границы вечномерзлых грунтов и увеличению глубины сезонного протаивания нагорной части рельефа (склона) в пределах осушаемой территории. Увеличение глубины сезонного протаивания приводит к образованию неровностей ниже слоя сезонного протаивания.Over time, the thermodynamic equilibrium in the natural-technogenic system changes, the natural natural process is violated, which leads to a decrease in the permafrost boundary and an increase in the depth of seasonal thawing of the upland part of the relief (slope) within the drained territory. An increase in the depth of seasonal thawing leads to the formation of bumps below the layer of seasonal thawing.

Часть надмерзлотной грунтовой воды с увеличенным гидростатическим напором отводится через нижнюю дренажную траншею, а другая рассредоточивается в неровностях ниже слоя сезонного протаивания. Под действием надмерзлотной грунтовой воды в неровностях грунты деформируются, что приводит к деформации дренажной трубы в верхней траншее и снижению в ней гидростатического напора надмерзлотной грунтовой воды.Part of the permafrost groundwater with increased hydrostatic pressure is discharged through the lower drainage trench, and the other is dispersed in irregularities below the seasonal thawing layer. Under the influence of permafrost ground water in irregularities, soils are deformed, which leads to deformation of the drainage pipe in the upper trench and a decrease in the hydrostatic pressure of permafrost ground water in it.

В результате снижения гидростатического напора надмерзлотной грунтовой воды в верхней траншее нарушается ее работа и работа поперечных дренажных траншей. Нижняя дренажная траншея продолжает работать в обычном режиме, удаляя поступающий поток воды из верхней траншеи.As a result of the decrease in the hydrostatic pressure of permafrost ground water in the upper trench, its work and the work of the transverse drainage trenches are disturbed. The lower drainage trench continues to operate normally, removing the incoming water stream from the upper trench.

Дренажная система в целом сохраняет работоспособность в течение 10-12 лет. Срок службы дренажной системы в 10-12 лет сопоставим с безремонтным сроком земляного полотна в 10 лет. Бесперебойная работа дренажной системы в течение 10-12 лет обеспечивает стабильность земляного полотна железнодорожного пути в этот период.The drainage system as a whole remains operational for 10-12 years. The service life of the drainage system in 10-12 years is comparable to the maintenance-free subgrade life of 10 years. The uninterrupted operation of the drainage system for 10-12 years ensures the stability of the subgrade of the railway track during this period.

Достоинством известной дренажной системы на вечномерзлых грунтах является увеличенный до 10 лет срок ее службы, который позволяет эксплуатировать дренажную систему без промежуточного ремонта в течение нормативного безремонтного срока службы земляного полотна железнодорожного пути, в течение которого сохраняется стабильность земляного полотна железнодорожного пути.The advantage of the well-known drainage system on permafrost soils is its extended service life up to 10 years, which allows the drainage system to be operated without intermediate repairs during the standard maintenance-free service life of the railway subgrade, during which the railway subgrade remains stable.

Однако даже увеличенный безремонтный срок службы известной дренажной системы не сопоставим со сроком этапного перевооружения самого земляного полотна, который составляет 20 и более лет.However, even the extended non-repairable service life of the known drainage system is not comparable with the stage-by-stage re-equipment of the subgrade itself, which is 20 years or more.

Это обусловлено понижением границы вечномерзлых грунтов, расположенных в нагорной части рельефа (склона) в пределах осушаемой территории, которое приводит через 10-12 лет эксплуатации к увеличению глубины сезонного протаивания этих грунтов. При этом понижение границы вечномерзлых грунтов вызывает деформации дренажной трубы в верхней траншее и снижение в ней гидростатического напора и, соответственно, нарушение нормальной работы самой дренажной системы и потерю стабильности земляного полотна железнодорожного пути.This is due to the lowering of the boundary of permafrost soils located in the upland part of the relief (slope) within the drained territory, which after 10-12 years of operation leads to an increase in the depth of seasonal thawing of these soils. At the same time, lowering the border of permafrost soils causes deformation of the drainage pipe in the upper trench and a decrease in the hydrostatic pressure in it and, accordingly, a disruption in the normal operation of the drainage system itself and loss of stability of the subgrade of the railway track.

Задача, решаемая изобретением, заключается в разработке дренажной системы на вечномерзлых грунтах, позволяющей увеличить ее безремонтный срок службы до срока этапного перевооружения земляного полотна за счет сохранения границы вечномерзлых грунтов и глубины сезонного протаивания, расположенных в нагорной части рельефа (склона) в пределах осушаемой территории, как в естественных условиях.The problem solved by the invention is to develop a drainage system on permafrost soils, which allows to increase its maintenance-free service life until the stage of re-equipment of the subgrade by preserving the boundaries of permafrost soils and the depth of seasonal thawing located in the upland part of the relief (slope) within the drained territory, as in vivo.

Для решения поставленной задачи в дренажной системе на вечномерзлых грунтах, содержащей верхнюю, нижнюю продольные траншеи и водонепроницаемый экран, при этом траншеи выполнены вдоль земляного полотна железнодорожного пути за пределами осушаемой территории, верхняя и нижняя продольная траншеи заполнены крупнопористым фракционным дренирующим грунтом, верхняя продольная траншея расположена непосредственно за нижней продольной траншеей ниже по склону нагорной части рельефа с образованием единой ступенчатой траншеи, водонепроницаемый экран уложен на боковую ступенчатую грань единой траншеи, поверх которого по всему периметру единой ступенчатой траншеи уложен армирующий экран, крупнопористый фракционный дренирующий грунт нижней продольной траншеи обернут армирующим экраном с образованием дрены, при этом верхняя продольная траншея выполнена в верхней части слоя сезонного протаивания, а нижняя продольная траншея выполнена на всю глубину слоя сезонного протаивания и в уровне ступени единой ступенчатой траншеи перекрыта теплоизоляционным экраном, над которым до уровня рельефа осушаемой территории уложен водонепроницаемый слой.To solve the problem in a drainage system on permafrost soils containing upper, lower longitudinal trenches and a waterproof screen, the trenches are made along the subgrade of the railway track outside the drained territory, the upper and lower longitudinal trenches are filled with large-pore fractional drainage soil, the upper longitudinal trench is located directly behind the lower longitudinal trench lower on the slope of the upland part of the relief with the formation of a single step trench, waterproof The first screen is laid on the lateral step face of the single trench, over which the reinforcing screen is laid around the entire perimeter of the single step trench, the large-pore fractional drainage soil of the lower longitudinal trench is wrapped with a reinforcing screen with the formation of a drain, while the upper longitudinal trench is made in the upper part of the seasonal thawing layer, and the lower longitudinal trench is made to the entire depth of the seasonal thawing layer and is blocked by a heat-insulating screen at the level of the step of a single step trench, above which ovnya drained relief area is laid a waterproof layer.

Кроме того, в дренажной системе на вечномерзлых грунтах в качестве водонепроницаемого экрана выбран водонепроницаемый геосинтетический тканый материал и в качестве армирующего экрана - геосинтетический нетканый материал.In addition, in the drainage system on permafrost soils, a waterproof geosynthetic woven material and a geosynthetic non-woven material are selected as a waterproof screen.

Заявляемое решение отличается от прототипа расположением верхней продольной траншеи непосредственно за нижней продольной траншеей ниже по склону нагорной части рельефа с образованием единой ступенчатой траншеи, укладкой водонепроницаемого экрана на боковую ступенчатую грань единой траншеи, поверх которого по всему периметру единой траншеи уложен армирующий экран, оборачиванием крупнопористого дренирующего грунта нижней продольной траншеи армирующим экраном с образованием дрены, выполнением верхней продольной траншеи в верхней части слоя сезонного протаивания, а нижней продольной траншеи на всю глубину слоя сезонного протаивания и перекрытием ее в уровне ступени единой ступенчатой траншеи теплоизоляционным экраном и укладкой на него водонепроницаемого слоя до уровня рельефа осушаемой территории.The claimed solution differs from the prototype by the location of the upper longitudinal trench directly behind the lower longitudinal trench lower on the slope of the upland part of the relief with the formation of a single step trench, laying a waterproof screen on the side step face of a single trench, over which a reinforcing screen is laid around the entire perimeter of the single trench, by wrapping a large-pore drainage soil of the lower longitudinal trench with a reinforcing screen with the formation of a drain, the implementation of the upper longitudinal trench in the upper h part of the seasonal thawing layer, and the lower longitudinal trench to the entire depth of the seasonal thawing layer and covering it at the step level of a single step trench with a heat-insulating screen and laying a waterproof layer on it to the relief level of the drained territory.

Наличие существенных отличительных признаков свидетельствует о соответствии заявляемого решения критерию патентоспособности изобретения «новизна».The presence of significant distinguishing features indicates the conformity of the proposed solution to the patentability criterion of the invention of "novelty."

Расположение верхней продольной траншеи непосредственно за нижней продольной траншеей ниже по склону нагорной части рельефа с образованием единой ступенчатой траншеи, укладка водонепроницаемого экрана на боковую ступенчатую грань единой траншеи, поверх которого по всему периметру единой траншеи уложен армирующий экран, оборачивание крупнопористого дренирующего грунта нижней продольной траншеи армирующим экраном с образованием дрены, выполнение верхней продольной траншеи в верхней части слоя сезонного протаивания, а нижней продольной траншеи на всю глубину слоя сезонного протаивания и перекрытие ее в уровне ступени единой ступенчатой траншеи теплоизоляционным экраном и укладкой на него водонепроницаемого слоя до уровня рельефа осушаемой территории обеспечивает увеличение безремонтного срока службы дренажной системы на вечномерзлых грунтах до срока этапного перевооружения земляного полотна за счет сохранения в естественных условиях границы вечномерзлых грунтов и глубины сезонного протаивания, расположенных в нагорной части рельефа (склона) в пределах осушаемой территории, как в естественных условиях без протаивания.The location of the upper longitudinal trench directly behind the lower longitudinal trench below the slope of the upland part of the relief with the formation of a single step trench, laying a waterproof screen on the lateral step face of the single trench, on top of which a reinforcing screen is laid around the entire perimeter of the single trench, and the large longitudinal pore drainage soil is wrapped around it with reinforcing screen with the formation of a drain, the implementation of the upper longitudinal trench in the upper part of the seasonal thawing layer, and the lower longitudinal A trench to the entire depth of the seasonal thawing layer and its overlapping at the level of a single step trench with a heat-insulating screen and laying a waterproof layer on it to the relief level of the drained territory ensures an increase in the maintenance-free life of the drainage system on permafrost soils until the stage of re-equipment of the subgrade by storing in under natural conditions, the boundaries of permafrost soils and the depth of seasonal thawing located in the upland part of the relief (slope) within drainage territory, as in natural conditions without thawing.

Это обусловлено тем, что благодаря конвективному теплообмену между крупнопористыми фракционными и вечномерзлыми грунтами происходит аккумулирование холодного воздуха в дренажной системе и в радиусе ее влияния на окружающие грунты, которая контактирует с грунтами сезонного протаивания и понижает их температуру. В результате в грунтах сезонного протаивания температура сохраняется, как в естественных условиях. При этом сама дренажная система работает без ремонта в течение срока, равного сроку этапного перевооружения земляного полотна железнодорожного пути за счет стабильности температурных режимов в грунтах траншеи, в грунтах слоя сезонного промерзания осушаемой территории вблизи земляного полотна и на склоне в нагорной (верхней) части рельефа.This is due to the fact that due to convective heat transfer between coarse-grained fractional and permafrost soils, cold air accumulates in the drainage system and, in the radius of its influence on surrounding soils, which contacts seasonal thawed soils and lowers their temperature. As a result, the temperature is maintained in seasonal thawed soils, as in natural conditions. At the same time, the drainage system itself works without repair for a period equal to the stage of stage re-equipment of the subgrade of the railway track due to the stability of temperature conditions in the trench soils, in the soils of the seasonal freezing layer of the drained territory near the subgrade and on a slope in the upland (upper) part of the relief.

Причинно-следственная связь «расположение верхней продольной траншеи непосредственно за нижней продольной траншеей ниже по склону нагорной части рельефа с образованием единой ступенчатой траншеи, укладка водонепроницаемого экрана на боковую ступенчатую грань единой траншеи, поверх которого по всему периметру единой траншеи уложен армирующий экран, оборачивание крупнопористого дренирующего грунта нижней продольной траншеи армирующим экраном с образованием дрены, выполнение верхней продольной траншеи в верхней части слоя сезонного протаивания, а нижней продольной траншеи на всю глубину слоя сезонного протаивания и перекрытие ее в уровне ступени единой ступенчатой траншеи теплоизоляционным экраном и укладкой на него водонепроницаемого слоя до уровня рельефа осушаемой территории обеспечивает увеличение безремонтного срока службы дренажной системы на вечномерзлых грунтах до срока этапного перевооружения земляного полотна за счет сохранения в естественных условиях границы вечномерзлых грунтов и глубины сезонного протаивания, расположенных в нагорной части рельефа (склона) в пределах осушаемой территории, как в естественных условиях без протаивания» не обнаружена в уровне техники и явным образом не следует из него. Следовательно, вышеприведенная причинно-следственная связь является новой, и заявляемое решение соответствует критерию патентоспособности изобретения «изобретательский уровень».Causal relationship “the location of the upper longitudinal trench directly behind the lower longitudinal trench lower on the slope of the upland part of the relief with the formation of a single step trench, laying a waterproof screen on the side step face of a single trench, over which a reinforcing screen is laid around the entire trench, wrapping a large-pore drainage soil of the lower longitudinal trench with a reinforcing screen with the formation of a drain, the implementation of the upper longitudinal trench in the upper part of the seasonal layer about thawing, and the lower longitudinal trench to the entire depth of the seasonal thawing layer and overlapping it at the step level of a single step trench with a heat-insulating screen and laying a waterproof layer on it to the relief level of the drained territory provides an increase in the maintenance-free life of the drainage system on permafrost until the stage of re-equipment of earthen canvases due to the preservation in natural conditions of the border of permafrost soils and the depth of seasonal thawing located in the upland lefa (slope) within the territory drained as in vivo without thawing "was not found in the prior art and does not obviously follow from it. Therefore, the above causal relationship is new, and the claimed solution meets the criteria of patentability of the invention "inventive step".

На чертеже представлено поперечное сечение дренажной системы на вечномерзлых грунтах, иллюстрирующее работоспособность и «промышленную применимость» заявляемого устройства.The drawing shows a cross section of a drainage system on permafrost soils, illustrating the performance and "industrial applicability" of the claimed device.

Дренажная система на вечномерзлых грунтах содержит выполненные как одно целое верхнюю 1 и нижнюю 2 продольные траншеи, водонепроницаемый 3, армирующий 4 и теплоизоляционный 5 экраны и водонепроницаемый слой 6.The drainage system on permafrost soils contains as a whole upper 1 and lower 2 longitudinal trenches, waterproof 3, reinforcing 4 and heat-insulating 5 screens and a waterproof layer 6.

Верхняя продольная дренажная траншея 1 выполнена на склоне нагорной части рельефа 7 вдоль земляного полотна железнодорожного пути 8 в пределах осушаемой территории 9 в верхней части слоя сезонного протаивания 10.The upper longitudinal drainage trench 1 is made on the slope of the upland part of the relief 7 along the subgrade of railway track 8 within the drained territory 9 in the upper part of the seasonal thawing layer 10.

Нижняя продольная дренажная траншея 2 выполнена вплотную с верхней продольной дренажной траншеей 1 на всю глубину слоя сезонного протаивания 10, контактируя с вечномерзлыми грунтами 11.The lower longitudinal drainage trench 2 is made close to the upper longitudinal drainage trench 1 to the entire depth of the seasonal thawing layer 10, in contact with permafrost soils 11.

Верхняя и нижняя продольные дренажные траншеи 1, 2 контактируют по всей длине дренажной системы, образуя единую ступенчатую траншею 12. При этом нижняя продольная дренажная траншея 2 расположена по склону выше верхней продольной дренажной траншеи 1.The upper and lower longitudinal drainage trenches 1, 2 are in contact along the entire length of the drainage system, forming a single step trench 12. Moreover, the lower longitudinal drainage trench 2 is located on a slope above the upper longitudinal drainage trench 1.

На боковую ступенчатую грань 13 единой траншеи 12 уложен водонепроницаемый экран 3 из водонепроницаемого геосинтетического материала, например геоспана.A waterproof screen 3 of waterproof geosynthetic material, such as a geospan, is laid on the lateral stepped face 13 of a single trench 12.

При этом водонепроницаемый экран 3 контактирует с грунтом откоса верхней продольной траншеи 1 со стороны земляного полотна 8 и с грунтом ее дна, а также с грунтом откоса нижней продольной дренажной траншеи 2 со стороны земляного полотна 8.When this waterproof screen 3 is in contact with the slope of the upper longitudinal trench 1 from the subgrade 8 and with the soil of its bottom, as well as with the slope of the lower longitudinal drainage trench 2 from the subgrade 8.

По всему периметру единой ступенчатой траншеи 12 поверх водонепроницаемого экрана 3 уложен армирующий экран 4 из геосинтетического нетканого материала, например канвалана.Around the perimeter of a single step trench 12, a reinforcing screen 4 made of geosynthetic non-woven material, such as a canalan, is laid over a waterproof screen 3.

Нижняя продольная траншея 2 в нижней части заполнена фракционным дренирующим материалом, который уложен на геосинтетический нетканый материал 4 и обернут им с образованием дрены 14.The lower longitudinal trench 2 in the lower part is filled with fractional drainage material, which is laid on the geosynthetic nonwoven material 4 and wrapped with it to form a drain 14.

Нижняя продольная траншея 2 в уровне ступени 15 единой ступенчатой траншеи 12, являющейся дном нижней продольной траншеи 1, перекрыта теплоизоляционным слоем 5 в уровне ступени 15, например, из пенополистирола.The lower longitudinal trench 2 at the level of step 15 of the single step trench 12, which is the bottom of the lower longitudinal trench 1, is covered by a heat-insulating layer 5 at the level of step 15, for example, from polystyrene foam.

Нижняя продольная траншея 2 заполнена до уровня рельефа 7 водонепроницаемым слоем 6, например глинистым грунтом, который уложен на теплоизоляционный слой 5, образующий боковую стенку верхней продольной дренажной траншеи 1.The lower longitudinal trench 2 is filled to the relief level 7 with a waterproof layer 6, for example, clay soil, which is laid on a heat-insulating layer 5, which forms the side wall of the upper longitudinal drainage trench 1.

Верхняя продольная дренажная траншея 1 заполнена фракционным дренирующим материалом, например щебнем.The upper longitudinal drainage trench 1 is filled with fractional drainage material, such as crushed stone.

Дренажная система на вечномерзлых грунтах работает следующим образом.The drainage system on permafrost soils works as follows.

В летний период поверхностная вода, находящаяся в верхней продольной дренажной траншее 1, и надмерзлотная грунтовая вода, поступающая в нижнюю продольную дренажную траншею 2, стекают на осушаемую территорию 9 с повышенной нагорной части рельефа 7. Водонепроницаемый экран 3 препятствует проникновению этих вод на осушаемую территорию. Воды перехватываются нижней и верхней продольными дренажными траншеями 1, 2 и отводятся за пределы осушаемой территории 9, не переувлажняя грунты слоя сезонного протаивания 10 и вечномерзлые грунты 11.In the summer, surface water located in the upper longitudinal drainage trench 1 and permafrost groundwater entering the lower longitudinal drainage trench 2 flow into the drained territory 9 from the elevated upland part of the relief 7. The waterproof screen 3 prevents the penetration of these waters into the drained territory. The waters are intercepted by the lower and upper longitudinal drainage trenches 1, 2 and are diverted outside the drained territory 9 without wetting the soils of the seasonal thawing layer 10 and permafrost soils 11.

Воды в траншеях 1 и 2 смачивают находящийся в них армирующий экран 4, который благодаря капиллярным свойствам геосинтетического нетканого материала постоянно находится во влажном состоянии. В летний и зимний период происходит испарение влаги с поверхности армирующего экрана 4. Испарение влаги приводит к снижению температуры грунтов слоя сезонного промерзания 10 под нижней дренажной траншеей 2 и нижней траншеей 1.The waters in trenches 1 and 2 are wetted by the reinforcing screen 4 located in them, which, due to the capillary properties of the geosynthetic non-woven material, is constantly in a wet state. In summer and winter, evaporation of moisture from the surface of the reinforcing screen 4 occurs. Evaporation of moisture leads to a decrease in the soil temperature of the seasonal freezing layer 10 under the lower drainage trench 2 and the lower trench 1.

Кроме того, в нижней траншее 2 между крупнопористыми грунтами дрены 14 и грунтами слоя сезонного протаивания 10, а также вечномерзлыми грунтами 11 происходит конвективный теплообмен. Наличие конвективного теплообмена приводит к изменению температуры в фракционных крупнопористых грунтах дрены 14 синхронно с естественным изменением температуры грунтов слоя сезонного протаивания 10. Причем создаваемый температурный режим в грунтах дрены 14 сохраняется теплоизоляционным экраном 5, гидроизоляционным экраном 3 и геосинтетическим тканым материалом 4.In addition, in the lower trench 2 between the coarse-grained soils of the drain 14 and the soils of the seasonal thawing layer 10, as well as the permafrost soils 11, convective heat transfer occurs. The presence of convective heat transfer leads to a temperature change in the fractional coarse-grained soils of the drain 14 simultaneously with the natural change in the temperature of the soils of the seasonal thawing layer 10. Moreover, the temperature regime in the soils of the drain 14 is maintained by a heat-insulating screen 5, a waterproofing screen 3, and a geosynthetic woven material 4.

Обеспечение одинаковой температуры в грунтах дрены 14 и в грунтах слоя сезонного промерзания 10 приводит к сохранению термодинамического равновесия в грунтах слоя сезонного промерзания 10 в радиусе действия дренажной системы 12.Ensuring the same temperature in the soils of the drain 14 and in the soils of the seasonal freezing layer 10 leads to the preservation of thermodynamic equilibrium in the soils of the seasonal freezing layer 10 within the radius of the drainage system 12.

Термодинамическое равновесие в грунтах в радиусе действия дренажной системы 12, расположенных в нагорной части рельефа (склона) 7 и в пределах осушаемой территории 9, приводит к стабильному состоянию этих грунтов без переувлажнения и нарушения их структуры.Thermodynamic equilibrium in soils within the radius of the drainage system 12, located in the upland part of the relief (slope) 7 and within the drained territory 9, leads to a stable state of these soils without overmoistening and disturbance of their structure.

В результате грунты дрены 14 и грунты слоя сезонного промерзания 10 работают как одно целое, что способствует сохранению целостности этих грунтов в естественных условиях в течение длительного времени. Ежегодный режим промерзания-протаивания грунтов слоя сезонного протаивания 10 до границы вечномерзлых грунтов 11 происходит естественным образом постоянно на одну и ту же глубину в течение длительного периода, сопоставимого со сроком этапного перевооружения железной дороги.As a result, the drainage soils 14 and the soils of the seasonal freezing layer 10 work as a whole, which helps to preserve the integrity of these soils in natural conditions for a long time. The annual regime of freezing-thawing of soils of a layer of seasonal thawing 10 to the border of permafrost soils 11 occurs naturally constantly at the same depth for a long period comparable to the period of stage re-equipment of the railway.

Использование заявляемой дренажной системы в 2004 г. позволило сделать вывод о ее целесообразности. Температурные замеры около дрены 14 и в самой дрене, а также в скважинах в слое сезонного протаивания показали одинаковые температуры в грунтах траншеи, в грунтах слоя сезонного промерзания осушаемой территории вблизи земляного полотна и на склоне в нагорной (верхней) части рельефа.The use of the inventive drainage system in 2004 led to the conclusion about its feasibility. Temperature measurements near drain 14 and in the drain, as well as in the wells in the seasonal thawing layer, showed the same temperatures in the trench soils, in the soils of the seasonal freezing layer of the drained territory near the subgrade and on the slope in the upland (upper) part of the relief.

Проверка работоспособности дренажной системы проводилась на 3223 км БАМ ж.д. С этой целью проводились режимные измерения температуры в дрене, в слое сезонного протаивания на осушаемой территории и на склоне нагорной части рельефа в течение каждого сезона. Результаты измерений показали среднюю сходимость величин температуры грунтов. Результаты динамического зондирования верхней границы вечной мерзлоты подтверждают факт, что граница вечномерзлых грунтов остается на уровне, как в естественных условиях, а глубина слоя сезонного протаивания постоянна во всех сечениях и практически одинакова во все периоды измерений. Математическое моделирование процесса охлаждения грунта с помощью конвекции во времени позволило сделать вывод о работоспособности заявляемой дренажной системы, что позволяет сделать вывод об увеличении безремонтного срока службы дренажной системы на вечномерзлых грунтах до срока этапного перевооружения земляного полотна за счет сохранения границы вечномерзлых грунтов и глубины сезонного протаивания, расположенных в нагорной части рельефа (склона) в пределах осушаемой территории, как в естественных условиях.Checking the operability of the drainage system was carried out at 3223 km of BAM railway. For this purpose, temperature measurements were carried out in the drain, in the layer of seasonal thawing on the drained territory and on the slope of the upland part of the relief during each season. The measurement results showed an average convergence of soil temperature values. The results of dynamic sounding of the upper boundary of permafrost confirm the fact that the boundary of permafrost soils remains at the level, as in natural conditions, and the depth of the layer of seasonal thawing is constant in all sections and is almost the same in all periods of measurements. Mathematical modeling of the soil cooling process using convection in time allowed us to conclude that the inventive drainage system is working, which allows us to conclude that the drainage system will be repaired without permanent service on permafrost soils until the stage of re-equipment of the subgrade by preserving the boundaries of permafrost soils and the depth of seasonal thawing, located in the upland part of the relief (slope) within the drained territory, as in natural conditions.

Claims (3)

1. Дренажная система на вечномерзлых грунтах, содержащая верхнюю, нижнюю продольные траншеи и водонепроницаемый экран, при этом траншеи выполнены вдоль земляного полотна железнодорожного пути за пределами осушаемой территории, верхняя и нижняя продольная траншеи заполнены крупнопористым фракционным дренирующим грунтом, отличающаяся тем, что верхняя продольная траншея расположена непосредственно за нижней продольной траншеей ниже по склону нагорной части рельефа с образованием единой ступенчатой траншеи, водонепроницаемый экран уложен на боковую ступенчатую грань единой траншеи, поверх которого по всему периметру единой ступенчатой траншеи уложен армирующий экран, крупнопористый фракционный дренирующий грунт нижней продольной траншеи обернут армирующим экраном с образованием дрены, при этом верхняя продольная траншея выполнена в верхней части слоя сезонного протаивания, а нижняя продольная траншея выполнена на всю глубину слоя сезонного протаивания и в уровне ступени единой ступенчатой траншеи перекрыта теплоизоляционным экраном, над которым до уровня рельефа осушаемой территории уложен водонепроницаемый слой.1. The drainage system on permafrost soils, containing the upper, lower longitudinal trenches and a waterproof screen, the trenches being made along the subgrade of the railway track outside the drained territory, the upper and lower longitudinal trenches are filled with large-pore fractional drainage soil, characterized in that the upper longitudinal trench located directly behind the lower longitudinal trench below the slope of the upland part of the relief with the formation of a single step trench, waterproof screen wives on the lateral step face of the single trench, over which the reinforcing screen is laid around the entire perimeter of the single step trench, the large-pore fractional drainage soil of the lower longitudinal trench is wrapped with a reinforcing screen with the formation of a drain, the upper longitudinal trench made in the upper part of the seasonal thawing layer, and the lower longitudinal the trench is made to the entire depth of the seasonal thawing layer and at the level level of a single step trench is covered by a heat-insulating screen, above which to the level of relief fa drained area laid waterproof layer. 2. Дренажная система на вечномерзлых грунтах по п.1, отличающаяся тем, что в качестве водонепроницаемого экрана выбран водонепроницаемый геосинтетический тканый материал.2. The drainage system on permafrost soils according to claim 1, characterized in that a waterproof geosynthetic woven material is selected as a waterproof screen. 3. Дренажная система на вечномерзлых грунтах по п.1, отличающаяся тем, что в качестве армирующего экрана выбран геосинтетический нетканый материал.3. The drainage system on permafrost soils according to claim 1, characterized in that a geosynthetic non-woven material is selected as the reinforcing screen.
RU2015131903A 2015-07-30 2015-07-30 Drainage system on permafrost soils RU2618108C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015131903A RU2618108C2 (en) 2015-07-30 2015-07-30 Drainage system on permafrost soils

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015131903A RU2618108C2 (en) 2015-07-30 2015-07-30 Drainage system on permafrost soils

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015131903A RU2015131903A (en) 2017-02-02
RU2618108C2 true RU2618108C2 (en) 2017-05-02

Family

ID=58453463

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015131903A RU2618108C2 (en) 2015-07-30 2015-07-30 Drainage system on permafrost soils

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2618108C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2658086C1 (en) * 2017-08-11 2018-06-19 Михаил Иванович Голубенко Method of organization of drainage
RU2761272C1 (en) * 2021-01-11 2021-12-06 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) Drainage system for stabilising the roadway on thawed soft soils
RU2769793C1 (en) * 2021-08-13 2022-04-06 Вадим Васильевич Пассек Earth structure on permafrost with a transversal slope of the terrain

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112301805B (en) * 2020-05-28 2022-07-22 兰州交通大学 Roadbed freezing injury treatment device with horizontal bidirectional layered decompression
CN116523997A (en) * 2023-04-25 2023-08-01 中国长江三峡集团有限公司 Arid irrigation area drainage ditch depth determining method and device and electronic equipment

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1184882A1 (en) * 1983-04-04 1985-10-15 Хабаровский институт инженеров железнодорожного транспорта Water-diversion ditch
RU2152483C1 (en) * 1998-07-27 2000-07-10 Читинский государственный технический университет Method for prevention of ice-laid deposit on slopes in low-snow regions of spreading of permafrost
KR100478895B1 (en) * 2004-11-26 2005-03-28 (주)한국조형종합건축사사무소 Drainage construction structure of underground parking lot for appartment house
RU93410U1 (en) * 2009-12-11 2010-04-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) DRAINAGE DEVICE
RU2449084C1 (en) * 2010-08-12 2012-04-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) Drainage system
KR101239369B1 (en) * 2012-08-09 2013-03-05 왕천식 Slope ditch for preventing erosion, the system for preventing erosion using the same, and the concreting method therefor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1184882A1 (en) * 1983-04-04 1985-10-15 Хабаровский институт инженеров железнодорожного транспорта Water-diversion ditch
RU2152483C1 (en) * 1998-07-27 2000-07-10 Читинский государственный технический университет Method for prevention of ice-laid deposit on slopes in low-snow regions of spreading of permafrost
KR100478895B1 (en) * 2004-11-26 2005-03-28 (주)한국조형종합건축사사무소 Drainage construction structure of underground parking lot for appartment house
RU93410U1 (en) * 2009-12-11 2010-04-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) DRAINAGE DEVICE
RU2449084C1 (en) * 2010-08-12 2012-04-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) Drainage system
KR101239369B1 (en) * 2012-08-09 2013-03-05 왕천식 Slope ditch for preventing erosion, the system for preventing erosion using the same, and the concreting method therefor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2658086C1 (en) * 2017-08-11 2018-06-19 Михаил Иванович Голубенко Method of organization of drainage
RU2761272C1 (en) * 2021-01-11 2021-12-06 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) Drainage system for stabilising the roadway on thawed soft soils
RU2769793C1 (en) * 2021-08-13 2022-04-06 Вадим Васильевич Пассек Earth structure on permafrost with a transversal slope of the terrain

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015131903A (en) 2017-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2618108C2 (en) Drainage system on permafrost soils
WO2021109537A1 (en) Ultra-long tunnel sewage disposing and separation drainage structure suitable for cold regions
CN101956355B (en) Subgrade structure for preventing and controlling road damage in seasonal frozen regions
CN102996178B (en) A kind of drainage system of tunnel in cold regions
CN103032096B (en) Cold-proof construction method of tunnel central ditch of severe cold area
RU170257U1 (en) The device for waterproofing the dividing strip of road pavement on a subsiding ground
CN101418565A (en) Qinghai-tibet railway permafrost wetland ground treatment technique
RU83511U1 (en) EARTH CANVAS OF THE ROAD IN THE FROZEN SOIL ZONE
Rashid et al. Road construction, maintenance challenges and their solutions in Kashmir
CN210596858U (en) Plateau permafrost region roadbed structure
CN210481895U (en) Frost heaving prevention structure for ballastless track high-speed railway submerged roadbed in seasonal frozen soil area
CN208151798U (en) A kind of seasonal frozen soil region high-speed rail roadbed water cut infiltration ditch system
CN102587399B (en) Salivary flow ice prevention and management structure in cold zone
CN216515649U (en) Expansive soil or freeze thawing frozen expansive soil slope protection structure
RU2761272C1 (en) Drainage system for stabilising the roadway on thawed soft soils
Khediya Study of surface and sub surface highway drainage system
RU2553738C1 (en) Surface and ground water discharge device
RU2375519C1 (en) Culvert in conditions of permanently frozen soils on periodic water course
Yu et al. Cut-slope icing prevention: Case study of the seasonal frozen area of western China
CN112376342B (en) Anti-frost-expansion structure of water-rich stratum roadbed
RU2513480C1 (en) Structure for reinforcement of slopes of earth structure in weatherable rock soils
RU2782642C1 (en) Structure of temperature cooling for engineering and technical design of empils and slopes in permafrost regions
CN201125367Y (en) Road saliva floe ice multi-exit port water drain ice blocking system
RU2795020C1 (en) Method for constructing subgrade of additional track on weak base in case of thawing
RU2802766C1 (en) Multilayer mat for device of road embanking and method for its manufacture

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180731