Способ термического укрепления грунта

(50 4 02 1) 3/11 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ й 1.Ь;1 ЦгАТ.Щ Е, г где Ч,скС ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМПРИ ПЮТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРУ 1006608, кл. Е 02 0 3/11, 1981.Авторское свидетельство СССР,У 1452882, кл. Е 02 0 3/11,26.06.87.(54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО УКРЕПЛЕНИЯГРУНТАф Изобретение относится к строитель ству, в частности к укреплению связанных, преимущественно просадочных грунтов, термическим воздействием.Цель изобретения - повышение эффективности.На чертеже изображены разрез скважины и укрепляемого грунта, а также размещение основного технологического оборудования и средств контроля.Способ осуществляют следующим образом.Вначале образуют скважину 1 в виде прямоугольной прорези и устанавливают в нее излучатель 2-СВЧ-энергии известной конструкции, соединенный с генератором 3, Затем скважину 1 герметизируют затвором 4, а по внешнему контуру 5 укрепляемого массива грунта 6 устанавливают термопары 7, подключенные к самопишущим приборам 8 опробуют всю систему на герметичность н создают в скважине 1 элект 2(57) Изобретение относится к строй тельству, в частности к укреплению связных, примущественно просадочных грунтов, термическим воздействием. Цель изобретения - повышение эффективности. Это достигается тем, что нагрввание грунта ведется от внешнего контура укрепляемого массива к скважине путем непрерывного увеличения частоты поля СВЧ-энергии от 500 до 2500 мГц. Приводится математическая зависимость для определения продолжительности нагревания грунта полем СВЧ-энергии. 1 ил. ромагнитное поле с минимальной частоты Ч , равной 500 мГц, перемещая зону нагревания грунта 6 на внешний контур 5, положение которого определяют из зависимостиХ =Х - -СЧкскЧ )-безразмерный параметр менееединицы,При этом величина радиуса скважи,ны 1 назначается в зависимости от конструкции излучателя 2 СВЧ-энергии, составляя для известных конструкций около 0,4 м (Х = 0,2 м), Грунт 6 на внешней границе 5 нагревают до заданной температуры, например для устранения просадочвых свойств до350-400 С, что фиксируется показаниями термопар / с приборами 8, Послеэтого частоту СИЧ-энергии увеличивают посредством реле, входящего в конструкцию генератора 3, в результате чего эона нагревания грунта сокращается, приближаясь от внешнего контура 5 к стенке 9 скважины 1, грунт в которой нагревают при максимальной 1 О конечной частоте Чк СВЧ-энергии до заданной температуры, Температура нагревания грунта в промежуточных точках укрепляемого грунта 6 определяется также термопарами (не показано). 15 1 роцесс термоукрепления грунта продолжают в течение времени, определяемого из соотношения, в котором длительность нагревания грунта на внешнем контуре в зависимости от вида и сос тояния грунта составляет 1,5-2,5 ч (в среднем ь = 2 ч).сл (Вь Ц )р о.(2)В Чк 25где В - параметр процесса, не зависящий от частоты поля СВЧэнергии и длительности нагревания грунта, 1/ч мГц.Предлагаемый способ исключает 30потери тепла, которые в известныхспособах возникают из-за необходимости поддержания температуры нагретогогрунта пока расчетная температура недостигнет внешнего контура, что также увеличивает и длительность процесса, Выдерживание процесса (нагревания грунта, определяемого из соот-,ношения (2) обеспечивает равномерноеего прогревание до заданной температуры, а непрерывное увеличение частоты поля СВЧ-энергии позволяет сократить длительность процесса,П р и м е р, На строительной площадке проводили термическое укрепление просадочного лессовидного суглинка на двух участках, на глубину4 м. Технология процесса велась согласно описанию. Были использованыизлучатели СВЧ-энергии с диапазономизменения частоты Чс = 500 мГц,Ч = 2500 мГцэ Хск= Ою 2 м, В 12500 1/ч иГц. Согласно предварительным опытам установлено с = 2 ч. На весь процесс по участкам было затрачено 11 и 9 ч, средний расход тепловой энергии соответственно сос 1 тавил 1800 и 2030 мДж/м, Для известного способа в аналогичных условиях расчетным путем установлено: длительность процесса 34 ч, расход тепла 3000 мДж/мТаким образом, предлагаемый способсокращает длительность процесса в3, 1-3,8 раз и снижает расход энергиив 1,5- 1,9 раза.Формула изобретенияСпособ термического укреплениягрунта, включающий образование скважины в виде прямоугольной в сечениипрорези, ее герметизацию, воздействие на грунт через стенки скважиныполем СВЧ-энергии, нагревание массива укрепляемого грунта до заданнойтемпературы, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения эффективности, нагревание грунта ведут отвнешнего контура укрепляемого массива к сважине путем непрерывного увеличения частоты поля СВЧ-энергииот 500 до 2500 мГц, причем нагревание грунта осуществляют в течениевремени, определяемого иэ зависимости(В Ч )ЦсОВЧгде В - опытный параметр (10000 -15000 1/мГц ч) ,л- продолжительность нагреваниягрунта на внешнем контуредо заданной температуры, ч,Ч - начальная частота поля СВЧЬэнергии, мГц,Ч - конечная частота поля СВЧкэнергии, мГц;СХ Чо/ХсЧк - безразмерный параметр менее единицы,где Х - расстояние от оси скважиныдо внешнего контура, мХ с - расстояние от оси скважиныдо ее стенки, м,1530667 Составитель А.ПрямковТехред М.Ходанич Корректор Т.Малец Редактор А,Шандор Заказ 7866/29 Тирам 589 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раущская наб., д. 4/5 Проиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101