Способ термического укрепления массива грунта

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ГОСУДАРСТВЕПО ДЕЛАМ ЗОБ ТЕЛЬСТВ ННЫЙ КОМИТЕТ СССРОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЪПИЙ(71) Московский ордена ТрудовогоКрасного Знамени текстильный инсттут им.А.Н.Косыгина) (57) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО УКРЕ ИЯ МАССИВА ГРУНТА, включающий ЯО 118824 бурение скважины, герметизацию ееустья, сжигание в скважине горючихсмесей, введение горючих газов вгрунт под избыточным давлением,нагревание грунта до заданной температуры на внешней границе массиваи охлаждение грунта, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности, в процессе введения горячих газов в грунт осуществляют периодическое повышение ихдавления на величину, равную градиенту падения последнего по времени,а охлаждение грунта ведут с интенсивностью 75-250 С/ч.1188 О 25 Изобретение. относится к строительству, в частности к укреплению массива грунта термическим воздействиемпри изготовлении фундаментов преимущественно в лессовых и глинистых 5грунтах 1 типа,Цель изобретения - повышение эффективности.На чертеже изображены разрезыскважины и укрепляемого массивагрунта и схема размещения применяемого оборудования и контрольно-измерительной аппаратуры.Способ осуществляют следующимобразом. 15Вначале бурят скважину 1 и герметизируют ге затвором 2 с горелкой 3,соединенной с температурным реле 4,емкостью для топлива 5 и компрессором 6, Затем в скважину 1 подают 20горючие смеси и зажигают факел 7,под избыточным давлением сжигаюттопливные смеси и продукты горениянагнетают через стенку 8 в укрепляемый массив грунта 9. При этом впроцессе введения горячих газов вгрунт 9 осуществляют периодическоеповышение их давления на величину,равную градиенту падения давлениягазов по времени. Поддержание техно- ЗОлогического режима осуществляют температурным реле 4, соединенным стермопарами 10 и самопишущим прибором 11. Введение горячих газов в, кгрунт 9 производят пока грутнавнешней границе 12 не нагреется дозаданной температуры. После этого вскважину 1 от компрессора 6 нагнетают атмосферный воздух и охлаждаютнагретый массив грунта 9 с интенсив Оностью 75-250 С/ч.Такая технология способа позволяет использовать потенциальные возможности увеличения тепловой мощностискважин, сохраняя ее постоянной во 15времени, учитывая при этом то, чтогазопроницаемость укрепляемых массивов грунта возрастает, а это равнозначно уменьшению давления в скважинах на определенный градиент, равный 5 О0,0003-0,00034 МПа/ч.Интенсивность осаждения нагретогомассива грунта характеризуется тем,что температура, задаваемая на внешней границе укрепляемого массива 55грунта, определяется из зависимости 241 2где- расчетное сопротивлениесдвигу обожженного притемпературе Т грунта, ИПа;Е - модель термического упроч-.нения грунта сдвигу,ИПа/ С;ц - коэффициент учета скоростиохлаждения нагретого массива на его прочность.Соотношения р, определяемого иэзависимости (1), и разной интенсивности охлаждения приведены в табл. 1,П р и м е р. На строительнойплощадке производилось термическоеукрепление массива грунта из лессовидного суглинка 1 типа по просадочности и мощностью до 3 м на глубинувсей толщи через скважины 1 диаметром 0,2 м.Скважины 1 были пробурены установкой ЛБУ. Сжатый воздух подавался в скважины 1, герметиэированныезатворами 2 с горелками 3, от компрессоров ДКМ с производительностью6,5 и /мин. Сжигались топливные смеси с теплотой сгорания 41,641,9 ИДж/кг (соляровое масло). Контроль процессов осуществлялся с помощью реле 4 с звуковым и световымоповещением, соединенным с термопарами 10 типа РРЗОМ и термопарами 13 типа ТХА-УШ с самопишущимприбором 11 ЭППМ 2. Сжигание горючих смесей началось при избыточномдавлении 0,05 ИПа с повышением егопериодически через 3 и 6 ч на0,002 и 0,004 ИПа в трех скважинах.За расчетную температуру Т на внешней границе 12 укрепляемых массивовгрунта 9 была принята температура600 С, которая обеспечивает ликвидацию просадочных и пучинных свойств,грунта.Несущая способность укрепленных массивов грунта определялась ста - тическими испытаниями стандартными штампами с гидравлическими домкратами ДГи ДГпри стабилизации осадки в 0,03+0,003 м.Одновременно на площадке испытан для сравнения и массив грунта, укрепленный известным способом. Данные сравнительного анализа прюзедены в табл. 2.Согласно табл. 2 предлагаемыйспособ позволяет повысить эффективность термического укрепления масси,90 1,72 0,1 2 Табл Анало редлагаемый спосо оказат сущая ампе 0 особность3 м, тс садке 10 Продолжи 6 ность, вс нагревани охлаждение, ч атраты тр 39,6 чел.ч 76,1 103,2 ход со ого масла, к ктивность,013 6 23 Заказ 6708/26 Тираж 648 Подпи 1 И Патент , г.ужгород, ул.Проектная,иал вов грунта по трудоемкости в 2,523, 82 раза, по энергоемкости в 2, 162,92 раза и по удельной длительности трудоемкость процесса, чел.ч энергоемкость процесса, кг/тсудельная затрата времени, ч/тс процесса на единицу несущей способности укрепленного массива грунта в, 2,45-4,29 раз.Таблица 1 сив 1 Массив 2 Массив