СПОСОБ И УСТРОЙСТВО СОЗДАНИЯ КОМБИНИРОВАННОГО ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННОГО ПОКРЫТИЯ
METHOD AND DEVICE FOR CREATING COMBINED ANTIFILTRATION COATING

Изобретение относится к области гидротехнического и природоохранного строительства, может быть использовано при создании противофильтрационных покрытий на каналах гидромелиоративных систем, водоемах, накопителях отходов и других сооружениях, требуемых возведения гидроизоляционных экранов, в том числе может быть применено в сложных инженерных условиях.
Известен комбинированный противофильтрационный экран (патент RU 2016162, опубл. 15.07.1994), включающий полимерное полотно, подстилающий и защитный слой из грунта, антиадсорбционный слой из полиэтиленовой пленки, размещенный между полимерным полотном и защитным слоем из грунта.
Недостатком комбинированного противофильтрационного экрана является недостаточная противофильтрационная эффективность ввиду использования полиэтиленовой пленки, которая будет повреждаться в процессе выполнения защитного слоя из грунта, невозможность применения экрана в сложных инженерных условиях, оползание и размыв защитного слоя грунта на откосах сооружений.
Известен комбинированный противофильтрационный экран (патент RU 2579482, опубл. 10.04.2016), включающий полимерную геомембрану, уложенную на песчаное основание, дренажный слой из глауконитового песка с покрытием из тканого геотекстиля, защитное покрытие из каменной наброски, бетона или грунта.
Недостатком данного технического решения является ограниченность его применения ввиду использования дренажного слоя. Такой противофильтрационный экран рекомендуется к применению на накопителях отходов для частичной очистки и отвода фильтрата через дренажное устройство.
Известен способ создания противофильтрационного экрана с геомембраной из полимерного материала (патент RU 2579482, опубл. 27.11.2009), включающий подготовку грунтового основания, укладку на него водонепроницаемой геомембраны, состоящей из герметично соединенных между собой полотнищ полимерного материала, устройство компенсаторов деформаций геомембраны со стыковым соединением полотнищ в местах устройства компенсаторов и перекрытием стыков снизу и сверху полосами материала, устройство защитного слоя из грунта.
Недостатком способа является низкая эксплуатационная надежность вследствие возможного размыва и сползания защитного слоя противофильтрационного экрана из грунтовых материалов (особенно на откосах сооружений), вероятность повреждения геомембраны при укладке или сварке, порывы полимерного противофильтрационного полотнища при просадках основания.
Наиболее близким техническим решением является способ выполнения бентоматополимерного экрана на просадочных грунтах (патент RU 2523499, опубл. 20.07.2014), включающий подготовку грунтового основание, укладку полимерного полотнища, устройство компенсаторов деформаций, укладку бентонитовых матов, отсыпку защитного слоя грунта.
К основным недостаткам прототипа следует отнести сложность производства работ по устройству бентоматополимерного экрана и использование в конструкции защитного слоя грунта, который со временем будет сползать и размываться водным потоком, что и ограничивает применение такого покрытия на откосах каналов гидромелиоративных систем.
Цель изобретения - повышение противофильтрационной эффективности и применение комбинированных экранов с защитными покрытиями из грунта в сложных инженерных условиях.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - разработка способа и устройства создания комбинированного противофильтрационного покрытия, применяемого на каналах, водоемах, накопителях и других сооружениях, выполняемых в сложных инженерных условиях, с применением защитных грунтовых покрытий (в том числе на откосах каналах гидромелиоративных систем).
Техническим результатом, на достижение которого направлено заявленное изобретение, является разработка способа и устройства создания комбинированного противофильтрационного покрытия, выполняемого в сложных инженерных условиях с защитными грунтовыми материалами, обеспечивающего повешенный противофильтрационный эффект, устойчивость и надежность.
Технический результат достигается за счет того, что применяется геокомпозитный материал, укладываемый на подготовленное грунтовое основание, поверх которого производят отсыпку грунта с последующим его уплотнением и обработкой водонепроницаемым закрепителем на полимерной основе. При этом, покрытие образовано из геокомпозитного материала, состоящего из водонепроницаемого элемента в виде гранулированного бентонита, покрывающего и армирующего слоев геотекстильного материала, последний из которых термоскреплен с полимерной плоской геосеткой.
Изобретение поясняется следующими чертежами: Фиг. 1 - Способ создания комбинированного противофильтрационного покрытия; Фиг. 2 - Комбинированное противофильтрационное покрытие.
Цифрами на чертежах обозначено:
1 - грунтовое основание; 2 - противофильтрационный геокомпозитный материал; 3 - защитный грунтовый слой; 4 - закрепитель грунта; 5 - гранулированный бентонит; 6 - покрывающий геотекстиль; 7 - армирующий геотекстиль; 8 - полимерная геосетка; 9 - термоскрепление; 10 - машина с полимерным закрепителем.
Способ создания комбинированного противофильтрационного покрытия осуществляется следующим образом (фиг. 1).
Выполняется подготовка грунтового основания 1 (при использовании для основания экрана естественной поверхности производят срезку растительного слоя, удаление с экранируемой поверхности остроугольных и недопустимых по крупности частиц грунта (d≥10 мм), корневищ и других крупных включений), укладка противофильтрационного геокомпозитного материала 2, его соединение, контроль целостности покрытия, отсыпка защитного слоя грунта 3 с последующим его уплотнением и обработкой защитного уплотненного грунтового слоя водонепроницаемым жидким закрепителем на полимерной основе 4.
Обработка защитного грунтового слоя позволяет повысить его устойчивость, предотвратить сползание и обеспечивает повышенный противофильтрационный эффект.
Комбинированное противофильтрационное покрытие (фиг. 2) включает: подготовленное грунтовое основание 1, противофильтрационный геокомпозитный материал 2, состоящий из гранулированного бентонита 5, покрывающего 6 и армирующего 7 слоев геотекстильного материала, полимерную плоскую геосетку 8, термоскрепленную с нижним полотнищем геотекстиля 7. Поверх геокомпозитного материала 2 отсыпан защитный грунтовый слой 3, обработанный и закрепленный водонепроницаемой полимерной эмульсией 4.
Применение изобретения позволит обеспечить повышенную противофильтрационную эффективность и эксплуатационную надежность, в том числе при возведении экранов в сложных инженерных условиях, за счет применения в конструкции покрытия полимерного закрепителя грунтового защитного слоя и геокомпозитного противофильтрационного материала, усиленного армирующим слоем геосетки.