Способ термического укрепления грунта в основании

 

Изобретение относится к строительству, в частности к укреплению грунтов термическим воздействием, и направлено на сокращение длительности процесса. Это достигается тем, что после нагнетания горячих газов одновременно вводится в грунт под давлением через основную скважину поваренная соль и вакуумируется грунт через вспомогательные скважины. В процессе введения в грунт поваренной соли накапливаемую в вспомогательных скважинах воду откачивают. Достигается сокращение длительности процесса в 2,8-3,5 раза. 1 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) щ) Е 02 D 3/11

Г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ где D k

00КПГ, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫ7ИЯМ

ПРИ AEHT СССР (21 ) 4396446/31 -33 (22) 24.03.88 (46) 30,05,90. Вюл. K 20 (71) московский текстильный институт им, Л.Н,Косыгина (72) A.Ï.Þðäàíîâ и Г.П ° Гусева (53) 624.)38.9 (088 ° 8) (56) Лвторское свидетельство СССР

II 990961, кл, E 02 D 3/)1, 1 981 .

Авторское свидетельство ГССР

II 1361247, кл. Е 02 D 3/11,1986.

Изобретение относится к строительству, в частности к укреплению грунтов термическим воздействием.

Цель изобретения — сокращение длительности процесса.

На чертеже изображена скважина и укрепленный грунт, разрез, и размещение оборудования и средств технического контроля.

Способ осуществляют следующим обра зом.

Вначале в ук репляемом массиве грунта основания I образуют основную скважину 2 диаметром, определяемь|м ориентировочно из зависимости (1) .

2 (54) СПОСОБ ТЕР ИЧВСКРГО YI .PF! JIFIIIUf

ГРУНТА В ОСНОВАН ИИ (57) Изобретение относится к строительству, в частности к укреплению грунтов термическим воздействием, и направлено на сокращение длительности процесса. то достигается тем,что после нагнетания горячих газов одновременно вводится в грунт цод давлением через основную скважину поваренная соль и вакуумируется грунт через вспомогательные скважины. В процессе введения в грунт поваренной соли накапливаемую в вспомогательных скважинах воду откачивают. Достигается сокращение длительности процесса в 2,8- а

3 5 раза. 1 ил., 1 табл.

Ф диаметр укрепляемого массива грунта, м; среднее объемное содержание поваренной соли в воде после введения ее в грунт; природная пористость укрепляемого грунта, природная степень влажности укрепляемого грунта.

Вспомогательные скважина 3 создают равномерно вокруг основной скважины 2, последнюю герметиризуют затвором 4 с патрубком 5, соединенным через вентиль 6 с генератором горячих газов 7 и имеющим съемный гтуцер 8 с отверстием для чизуального наблюдения процесса в скважине 2 и ввода в нее

1567734 поваренной соли. Вспомогательные скважины 3 герметириэуют винтовыми патрубками 9 со штуцерами 8,подсоединенными к вакуум-насосу !О. После проверки герметичности всей системы на вспомогательных скважинах 3 открывают штуцеры 8, а в основную скважину 2 нагнетают от генератора 7 горячие газы, пока температура воды в грунте 1 не достигнет 30 — 40 С, что проверяют термопарами 11 с записывающими приборами 12. После этого штуцер

8 на основной скважине 2 открывают и вводят способствующий укреплению грун-15 та агент, например поваренную соль, заполняя ствол скважины 2 до проектной отметки 13. Затем создают в основной скважине 2 избыточное давление от генератора 7, а вспомогательные 20 скважины 3 вакуумируют с откачиванием воды вакуум-насосом 10 пока влажность укрепляемого грунта 1 не достигнет предела раскатьвания, т ° е. пока грунт 1 не достигнет твердой 25 консистенции, что определяется непосредственным отбором пробы или измерением влажности нейтронными индикаторами влажности, погружаемими в вспомогательные скважины 2 через шту- 30 цера 8 (не показано) . Под действием собственной массы грунт 1 после откачивания из него водь1 оседает до про ектной отметки 13 и уплотняется.

Сушность техническ ого решения за— ключается в том, что нагревание, и;.— пример, илис тых об ра зов аний до 30

40 С достаточно для нарушения электромагнитной связи физически связанной влаги с минеральным скелетом грунта и она вместе со свободной влагой может перемещаться по порам грунта,при этом до минимума сокращает расход тепла, а подвижность влаги сокрашает длительность ее миграции под действи— ем вакуума, Нагревание грунта при незагерметизированных вспомогательных скважинах увеличивает скорость теплообмена, 50

Поваренная соль используется как наиболее дешевый агент, быстро растворяющийся в воде, особенно подогретой до 30 — 40 С. Диаметр основной скважины, определенный по эасивимос- . ти (1), достаточен для размещения в ней потребного количества соли. Давление, создаваемое в основной скважине с однов ременным вакуумирован нем вспомогательных, ускоряет процесс обезвоживания грунта .

П р и и е р. На строительной площадке осушествляли укрепление илистого грунта н основании на глубину Н э

6 м, объемная масса грунта 1, 26 т/м, пористость П = 0 6 природная влажность соответствует степени влажности С = О, 95, влажность на .границе раскатывания соответствует G = 0,4.

Среднее содержание поваренной соли

К = 0,05. Из .зависимости (1) находим

R = 1,2 м величину R 0,2 м. Работы выполнялись на двух участках по предложенной технологии. Исполь зовались установки бурения ЛБУ-50, вакуум-насосы Р11К-4, генераторы горячих газов УСВ-600, термопары TXA-Л с самопишущими приборами ЭПР-9112 на 24 точки, конструк ции затворов и патрубков по данным РИСИ. Основные и вспомогательные скважины бурили на глубину 7 м, осадка массива грунта после его укрепления составила около 1 м.

Вспомогательные скважины образовнвали по 6 вокруг каждой основнэй на расстоянии по центрам 1 м.

Температура горячих газов в основной скважине поддерживалась около о

300 С, длительность нагревания грунта до 30 и 40 С составила 14 и 16 ч, время на заполнение основной скважины поваренной солью 1 ч, длительно с ть вакуумирования вспомогательных скважин 18 и 19 ч, время на демонтаж оборудвания и контрольные проверки 2 ч.

В процессе вакуумирования грунта величина К изменилась от забоя скважин до проектной отметки от 0,06 до

0,04. Вакуумированная влага с солью подавалась в открытые емкости, где отстаивалась, фильтровалась и затем выпаривалась в автоклавах, а поваренная соль использовалась для последующих опытов, !

В аналогичных условиях проверялся известный способ.

Сравнительные показатели приведены н таблице.

Таким образом, предлагаемый способ сокращает длительность процесса в

2,8 — 3,5 раза при одновременном уменьшении расхода тепловой энергии на 1 2 — 267., 15677

10 ваемую в вспомогательных скважинах воду откачивают.

Способ

Пока за тели

Предлагаемый

Извес тный уч к1 учк 2

Объем укрепленного грунь та, м

30

Общая длительность процесса, ч

36

I 14

Удельный расход тепла, МДж/ м

690

780 870

Расход поваренной соли, кг

750

750

Скорость процесса укрепления илистого грунта, м /ч з

0,91

0,73 0,26

Составитель А.Прямков

Редактор Н . Горва т Тех ред Л. Сердюкова Корректор Н. Король

Заказ 1308 Тираж 545 Подписное

ВНИИПИ Государственчого комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Ф о р м у л а и з о б р е т е и и я

Способ термического ук репления грунта в основании, включающий обра— зование основной и равномерно вокруг нее вспомогательных скважин, герметизацию основной скважины, г енерирона— ние горячих газов, нагнетание их в грунт через основную скважину, на гревание грунта до 30-40 С и накапливао ние воды в неэагерметизированных вспомогательных скважинах, о т л и

34 6 ч аю щийс я тем, что, с целью сокращения длительности процесса, после на гне тания горячих га зов одновременно осуществляют введение в грунт под избыточным давлением через основную скважину поваренной соли и вакуумирование грунта через вспомогательные скважины, а в процессе введения в грунт поваренной соли накапли