Результат интеллектуальной деятельности: Метод технической мелиорации грунтов с использованием негашёной извести

Изобретение относится к способам и устройствам для производства работ в дорожном строительстве, в частности, к способам осушения грунтов с повышенной влажностью негашеной известью.

Известен способ осушения грунта (СН 25-74 Инструкция по применению грунтов, укрепленных вяжущими материалами, для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог и аэродромов) в котором известь вводится в грунт методом распределения по поверхности с помощью цементо-распределителей, при этом количество извести определяется в зависимости от наименования грунта и степени его увлажнения. Недостатком данного метода является сильная зависимость от погодно-климатических факторов, так же при распределении извести по поверхности осушаемого грунта за частую образуется корка сухого грунта, которая затрудняет дальнейшее осушение и требует дополнительных затрат.

Известен также способ (СН 25-74 Инструкция по применению грунтов, укрепленных вяжущими материалами, для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог и аэродромов) в котором осушаемый грунт разрабатывают и перемешивают известь в установке. Недостатком данного метода является необходимость работы с грунтами повышенной влажности, в данном случае при разработке и транспортировки возникают следующие трудности: повышенная липкость, недостаточную сопротивляемость деформированию и затрудняют проходимость дорожно-строительных машин. Кроме того, практически невозможно измельчить глинистый грунт с повышенной влажностью для перемешивания его с известью.

Так же при известных способах нет элемента обоснования экономического эффекта от применения данных методов.

Технической задачей настоящего изобретения является разработка более экономичного способа осушения грунтов с повышенной влажностью с помощью негашеной извести, введение извести в грунт производится по средствам прорезей, устраиваемых в грунте на этапе его разработки.

Указанный технический результат достигается тем, что предложен метод сосредоточенного воздействия извести, подразумевающий устройство прорезей в грунте на этапе его разработки, при этом геометрические размеры прорезей устанавливаются техническими характеристиками техники, а расстояние между прорезями определяется в зависимости от ширины прорези, требуемой дозировки извести, плотности негашеной извести в прорези, плотности сухого грунта в месте осушения.

Метод осушения грунтов с повышенной влажностью с помощью негашеной извести, введение извести в грунт производится по средствам прорезей, устраиваемых в грунте на этапе его разработки. Таким образом, для расчета расстояния между прорезями в грунте предложена следующая формула:

где х - расстояние между прорезями, м;

b - половина ширины прорези, м;

ρ_изв. - плотность негашеной извести в прорези, кг/м³;

ρ_ск.гр. - плотность скелета грунта определяется по формуле, кг/м³;

n - коэффициент, характеризующий поглащающую способность извести;

ΔW - изменение влажности в долях единицы, которого необходимо добиться для достижения допустимой влажности;

W_о - начальная влажность грунта в долях единицы.

Возможность достижения результата обеспечивается тем, что при осушении грунта предложенным методом известь гасится за счет избыточной влаги, подтягиваемой из грунта вокруг прорези. В результате образуется гашенная известь (гидроксид кальция - Ca(OH)₂). В свою очередь гидроксид кальция является вяжущим, которое перемешивается с грунтом при разработке слоя экскаватором. Дальнейшее перемешивание грунта с вяжущим может осуществляться непосредственно на земляном полотне с помощью автогрейдера или фрезы. При уплотнении слоя образует укрепленный грунт, имеющий повышенные прочностные показатели. Тем самым появляется возможность уменьшения толщины дорожной одежды.

На фиг. 1 представлена схема реализации метода сосредоточенного воздействия негашеной извести.

Предложенный метод сосредоточенного воздействия негашеной извести реализуется следующим образом: планировка строительной площадки с приданием уклона равного 0,05 для обеспечения водоотвода (1); устройство поперечных прорезей с помощью баровой (или аналогичной) машины; параллельно устройству поперечных прорезей осуществляется подвоз и распределение негашеной извести с помощью цементовоза и дозатора; устройство продольных прорезей с помощью баровой машины; параллельно устройству продольных прорезей осуществляется подвоз и распределение негашеной извести с помощью цементовоза и дозатора (2); планировка и уплотнение площадки производства работ (при необходимости); технологический перерыв, необходимый для осушения грунта; разработка грунта на глубину устройства прорезей экскаватором (стоянка сверху) с предварительным перемешиванием и погрузка его в автосамосвалы (3).

Таким образом, решается техническая задача осушения грунтов с повышенной влажностью с помощью негашеной извести, введение извести в грунт производится посредством прорезей, устраиваемых в грунте на этапе его разработки.