8.6. Отводящее русло

На выходе из трубы и в конце гасителя скорость потока в большинстве случаев превосходит допустимую скорость по грунту. В этих условиях требуется устраивать укрепление отводящего русла. Размеры и тип укрепления назначают на основании гидравлических расчетов, исходя из условия свободного растекания потока на плоском дне.

Существует три типа укрепления русел: сборные бетонные или железобетонные плиты, монолитный бетон и мощение камнем. Укрепление русел мощением применяют сравнительно редко из-за больших затрат ручного труда.

В конце укрепленного участка русла устраивается ковш, заполняемый крупным камнем, назначение которого сводится к созданию самоотмостки русла во время местного размыва.

При отсутствии на выходе из трубы гасителей необходимо укреплять не только отводное русло, но и откосы насыпи в пределах оголовка аналогично тому, как это делается в обычных трубах.

9. Трубы на многолетнемерзлых грунтах

9.1. Физические особенности

многолетнемерзлых грунтов

Грунты с отрицательными температурами могут быть морозными, не содержащими льда (сухой песок, скальные грунты и т.п.) и мерзлыми, в которых минеральные частицы сцементированы льдом. Инженерные сооружения на морозных грунтах проектируют и возводят обычными способами.

126

В то же время строительство зданий и сооружений на мерзлых грунтах имеет существенные особенности.

В зависимости от периода времени, в течение которого мерзлые грунты находятся в замерзшем состоянии, их разделяют на сезонномерзлые и многолетнемерзлые (вечномерзлые), В первом случае грунты периодически

меняют свое состояние: в теплое время они оттаивают, а в холодное — замерзают. Многолетнемерзлые грунты независимо от времени года находятся в замерзшем состоянии в течение нескольких десятков и более лет, оставаясь мерзлыми на протяжении всего срока службы сооружений. Формирование многолетнемерзлых грунтов относится к ледниковому и послеледниковому периодам.

Рис. 70. Зависимость между коэффициентом пористости и несущей способностью многолетнемерзлого грунта

Многолетнемерзлые грунты по толщине могут быть непрерывными или слоистыми, а также сплошными или в виде отдельных линз. Верхний слой многолетнемерзлых грунтов, оттаивающий летом и замерзающий зимой, носит название деятельного слоя.

Снизу вечную мерзлоту подстилают талые грунты. Мощность слоя многолетнемерзлых грунтов колеблется от нескольких метров до десятков и даже сотен метров. Так, на Крайнем Севере толщина мерзлоты составляет более 500 м.

Гидрология многолетнемерзлых грунтов характерна тремя видами грунтовых вод: надмерзлотными, межмерзлотными и подмерзлотными. Расположение замерзшей воды в грунте определяет криогенную текстуру грунта, которая бывает массивной, слоистой и сетчатой.

При оттаивании деятельного слоя происходит резкое падение, а затем постепенное уменьшение его несущей способности (рис. 70). Это приводит к деформациям зданий и сооружений, построенных на таком грунте.

Явление, связанное с замерзанием грунта деятельного слоя, сопровождается возникновением так называемых сил морозного пучения, способных приподнять сооружение или оторвать его от фундамента. Наиболее пучинистыми являются пылеватые супеси и суглинки. Крупнообломочные и гравелистые грунты не подвержены пучению.

По степени сжимаемости многолетнемерзлые грунты разделяются на твердомерзлые и пластичномерзлые. Мерзлые грунты обладают также ползучестью, но она носит затухающий характер и при ограниченной величине внешнего давления может не проявляться. Этот фактор учитывают снижением условного расчетного давления на грунт.

127