Способ определения радиуса промораживания грунта вокруг термосваи

,801094901 33 00 2 0 3/12; ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГФв ТЕЛ ЬСТВУ ВТОРСНОМУ и измерение температур производят наповерхности конденсатора при установившемся теплообмене между грунтом -испарителем - конденсатором - атмосферой, а радиус промораживания грунта определяют по формуле нийрсе(о-к Кг ехри иФк в) а юкф .Ри м(71) Северное отделение Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательского института основаи подземных сооружений им. Н.М.Геванова.(56) 1. Методика мерзлотной съемки.М., изд-во МГУ, 1979, с. 41"43.2, Рекомендации по проектированиюи устройству парожидкостнык охлаждащих установок при строительстве всуровых климатических условиях. М.,НИИОСП, 1977, с. 36,(54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАДИУСАПРОМОРАЖИВАНИЯ ГРУНТА ВОКРУГ ТЕРМОСВАИ, включающий размещение в массиве грунта испарителя с поверхностнымконденсатором, промораживание массивагрунта во времени и, измерение температур, отличающийся течто, с целью снижения трудоемкостиработ, после размещения в массивегрунта испарителя его конденсаторэкранируют от воздействия воздуха- температура соответственно поверхности конденсатора, воздух изамерзания воды в грунте,"С;- коэффициент теплообмена между поверхностьюконденсатора и воздухом, Вт/мград; - коэффициент теплопроводности мерзлого.грунта, Вт/м град;площади поверхностисоответственно конденсатора и испарителятермосваи, м;радиус испарителя термосваи, м;радиус промораживания грун 1 а, мИзобретение относится к строительству в районах с суровыми климатическими условиями, и может применятьсядля оценки эффективности работы термосвай, используемых для промораживания грунтов оснований зданий исооружений,Известен способ определения радиуса промораживания грунта вокруг термосваи с помощью проведения контрольного колонкового бурения с одновременным извлечением керна и последующего визуального определения наличиямерзлых грунтов 1 3.Недостатками способа являютсябольшая трудоемкость, сложная технология работ и значительная их продолжительность, а также нарушение естественного состояния грунтов при повторном бурении, что приводит к снижению несущей способности грунтов.Наиболее близким техническим решением к изобретению является способопределения радиуса промораживаниягрунта вокруг термосвай, включающийразмещение в массиве грунта испарителя с поверхностным конденсатором,промораживание массива грунта во времени и измерение температур 2 3.Недостатком известного способа является высокая трудоемкость, связанная с необходимостью бурения скважини последующей их обсадки под установку термометрического оборудования.Цель изобретения - снижение трудоемкостц, работ."ЦЖьдостигается тем, что согласно способу определения радиуса промораживания грунта вокруг термосваи,включающему размещение в массиве грунта испарителя с поверхностным конденсатором, промораживание массива грунта во времени и измерение температур,после размещения в массиве грунтаиспарителя его конденсатор экранируютот воздействия воздуха, и измерениетемператур производят на поверхностиконденсатора при установившемся теплообмене между грунтом - испарителем -конденсатором - атмосферой, а радиуспромораживания грунта определяют поформуле(со-г к) РиК = г,ехр- (1)гр ( 1 к Йя РКгде С, , г - температура соответственк 6 Оно поверхности конденсатора, воздуха и замерзания воды в грунте,"С; о - коэффициент теплообменамежду поверхностью конденсатора и воздухом,Вт/м град;5 М - коэффициент теплопроводности мерзлого грунта,Вт/м град;Р , Ри - площади поверхностисоответственно конденсатора и испарителятермосваи, м;г - радиус испарителя термоисваи, м;Н - радиус промораживания15грунта, м.На чертеже изображена термосвая,установленная в грунте, поперечныйразрез.В массиве грунта 1 размещен испа 2 О ритель 2 термосваи с поверхностнымконденсатором 3, имеющим защитныйэкран 4. Позицией 5 показан мерзлыйгрунт с радиусом промораживания Р,В массиве грунта 1 устанавливаюттермосваю, состоящую из испарителя2 и конденсатора 3 с защитным противоветровым экраном 4. Последний предназначен для исключения влияния воздействия ветра на величину теплообмеЗО на между конденсатором 3 и атмосферным воздухом,В зимний период происходит интенсивный теплообмен между грунтом 1 ихолодным атмосферным воздухом посредством термосваи и образование мерзлого грунта 5 с радиусом К. При установившемся теплообмене производят измерение температуры конденсатора 1 К,при этом температура конденсатора Г4 О равняется температуре испарителят.е. г к = и, Одновременно измеряют температуру атмосферного воздухаи температуру замерзания воды вгрунте45 При установившемся теплообменев системе грунт - испаритель - конденсатор - атмосферный воздух теплопоток от конденсатора 3 к воздуху цКи теплопоток иэ мерзлого грунта 5 к50 испарителю 2 с 1 соответственно равныИЧк = с (1 к- гв) Рк (2)(3)1 и Н ифгфарпигде Ы - коэффициент теплообмена междуповерхностью конденсатора1094901 и атмосферным воздухом,Вт/м град;измеренная температура поверхности конденсатора, град;измеренная температура возду- "ха, гратемпература замерзания водыв грунте, град;коэффициент теплопроводностимерзлого грунта, Вт/м град;площади поверхности соответственно конденсатора и испарителя, мрадиус испарителя термосваи, м;5радиус промораживания грунта, м. К кф и гиК ь Р, Погосянгунова Коррек ставит хред С.Лушников 16 Тираж 644 ВНИИПИ Государственного компо делам изобретений и от 113035, Москва, Ж, Раушска Заказ 3550/ Подписноетета СССРрытийнаб., д. 4/5 ул. Проектная,лнал ППП "Пате г. Ужго Редактор Н. Данкулич Из условия теплового баланса чк = 1 и, учитывая, чтоприравнивают правые части (2) н (3). Решая полученное уравнение относительно радиуса промораживания, полу" чают Использование предлагаемого способа позволяет снизить трудозатраты за счет исключения работ по оборудованию специальных термометрических скважин при оценке эффективности работы термосвай, сократить срок работ на проведение измерений, возможность осуществления серийных измерений.