Способ термического укрепления набухаемого грунта

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) 15114 Е 02 В 3/11 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИА ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЕПласти лению лева- возГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО УКЛЕНИЯ НАБУХАЕМОГО ГРУНТА,1435702 А действием, и направлено на ускорение процесса. Это достигается тем, что в известной технологии, включающей образование скважин, уплотнение грунта их стенок, герметизацию устьев, генерирование в скважинах потока горячих газов, нагнетание последних в грунт через дно скважин и нагревание грунта с его осушением, перед генерированием потока горячих газов производят бурение между скважинами вертикальных шнуров и последующее их заполнение дренирующим материалом. После нагревания грунта осуществляют его уплотнение вокруг устьев, а образование скважин ведут на всю глубину набухаемого грунта с их расширением кверху,1 ил., 1 табл.ФИзобретение относится к строительству в частности к укреплению набухаемых грунтов, подстилаемых пылеватыми и другими песками, термическим воздействием.Цель изобретения - ускорение процесса.На чертеже показана схема реализации5 способа.Способ состоит из следующих операций.Скважины 1 распределяют вместе со шпурами 2 равномерно по площади на всю глу,бину 3 набухаемого грунта а стенки 4 1 О скважин 1 уплотняют с уширением 5 их от дна 6 к устью 7 известными приспособлениями, а затем герметизируют скважины 1 затворами 8 с патрубкамн 9, соединенными10 с енераора 11 горячих 15 ,газов. После этого шпуры 2 заполняют ,дренирующим материалом 12, например песком, проверяют всю систему на герметичность и нагнетают горячие газы в грунт через дно 6 скважин 1, которые фильтруются и наступают от подстилающего 20 горизонта 3 через шпуры 2 по дренирующему материалу 12 к устью 13 и непосредственно через укрепляемый набухае,мый грунт 14 за счет разности давле;ний в атмосферу. Нагревают грунт 14 до25температуры испарения содержащейся в нем влаги и осушают его, что устанавливают по прекращению паровыделения из нпуров 2в атмосферу. Затем грунт вокруг устьев 13 шпуров 2 уплотняют, например трамбованием, и продолжают нагревание грунта 4, пока он не нагреется до заданной температуры, например 400 - 500 С, для устранения набухания грунта 14, что проверяют показаниями термопар 15, погру жаемых в шпуры 2, и записывающих , ,приборов 16.35Равномерное размещение скважин и шнуров обеспечивает симметричность газового и водного потоков, исключая накапливание влаги в локальных объемах грунта и его неравномерную деформацию. Г 1 рорезка сква жинами и шпурами всей толщи набухаемого грунта дает возможность направить поток горячих газов снизу вверх, используя при этом фильтрационные возможности подстилающего горизонта, состоящего 45 из различных песков, и создать наибольший градиент давления для миграции влаги из массива в шпуры. Заполнение шпуров дренирующим материалом обеспечивает равномерный отсос влаги из массива, предотвращает разрушение структурных связей 50 грунта и локальное скопление влаги и предохраняет стенки шпуров от оплывания.Коническая форма скважин обеспечиваетувеличение скорости горячих газов к дну скважин, что интенсифицирует процесс осуше. ния и последующего нагревания грунта, а уплотнение стенок сокращает фильтрацию газов в массив грунта. Уплотнение поверхности грунта вокруг устьев шпуров создает дополнительное аккумулирование тепловой энергии и исключает потери тепла в атмосферу.Такая технология выполнения предлагаемого способа позволяет повысить давление в скважинах до 0 4 - 0 8 МПа и ускорить процесс ускрепления грунта.Пример. На строительной площадке осу-, ществляют термическое укрепление набухаемого грунта - глины с коэффициентом пористости 0,83 и числом пластичности 21, глубиной залегания 6 м - подстилаемого пылеватым песком. Укрепляют три массива объемом по 192 м. В каждом массиве бурят по четыре скважинь, и девять шпуров. Скважины выполняли диаметром 0,2 м, шпуры - 0,08 м. Скважины уплотняют конусным лидером с уширением диаметра от 0,2 до 0,3 м вверху. Для заполнения шнуров используют местный песок. Для работ применяют установки ЛБК, калориферы УСВТМ с максимальной температурой горячих газов до 600 С, термопары ТХА-УШ, приборы ЭГ 11-9 М 2. В скважинах массивов соотцтетвенно поддерживают избыточное давлен;г ОЛ 0,6 - 0,8 МПа.Результать раба: . сравнение их с параметрами известного способа приведены в таблице,Таким образом, предлагаемый способ позволяет использовать термическое укрепление грунтов для ликвидации явления набухания их в основаниях зданий и сооружений и ускорить процесс укрепления грунта в 1,2-1,6 раза.Формула изобрстенияСпособ термического укрепления набухаемого грунта, включающий равномерное по площади образования скважин уплотнение грунта их стенок и герметизацию устьев, генерирование в скважинах потока горячих газов, нагнетание последних в грунт через дно скважин и нагревание грунта с его осушением, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса, перед генерированием потока горячих газов производят бурение между скважинами вертикальных шпуров и последующее их заполнение дренирующим материалом, а после нагревания грунта осуществляют его уплотнение вокруг устьев шнуров, причем образование скважин ведут на всю глубину набухаемого грунта с их расширением кверху.1435702 Предлагаемый способ на массиве Известныйспособ Показатели Объем укрепленногогрунта, мУ 192 192 240 192 Количество скважин, шт. Количество шпуров, шт. 9 Глубина скважин, м Избыточное давление, МПа 0,4 0,6 0,8 0,2 Длительность процесса, ч 27 22 19 Производительность,м /ч 8,73 7,11 10,10 7,74 Составитель А. ПрямковРедактор А. Воровнч Техред И. Верес Корре кто р Н. Корол ьЗаказ 5617/27 Тираж 637 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4