Способ термического укрепления просадочного грунта

(51)5 Е 02 Б 3/11 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТпО изОБРетениям и ОтнРытиямПРИ ПЮТ СССР(57) Изобретение относится к строительству, в частности к укреплению Изобретение относится к строительству, в частности к укреплению просадочных грунтов термическим воздействием.Цель изобретения - снижение энер-, гозатрат.На чертеже изображен разрез скважин и укрепляемого грунта и размещение технологического оборудования.- Способ реализуется следующим образомм.Вначале в укрепляемом грунте 1 образуют периферийные 2 и на равном расстоянии от них центральную 3 скважины, герметизируют.их затворами 4 с комбинированными патрубками 5, соединенными на скважинах 2 с агрегатами б горячих газов, охлажденного воз" ЯО 1643664 А 1 просадочных грунтов. термическим воздействием и направлено на снижениеэнергозатрат. Это достигается тем,что перед нагнетанием в грунт горячих газов одновременно его охлаждаютдо температуры от 35 до -45 С путемнагнетания через периферийные скважины охлажденного воздуха и вводят вгрунт через центральную скважину воду до повышепия его влажности, рав -ной полной ит.агоемкости, Грунт; а:р; -вают в два этапа. На первом иэ которых повышают его температуру до 4-8 С,а на втором - до задан. в ,ой- Вакуумирование грунта осуществляется после первого этапа его нагревания, ; табл,1 ил,духа 7 и вакуум-насосом 8, а на скважине 3 - с водяным насосом 9.Центрачьная скважина 3 может быть выполнена в виде шпура.Наружные стенки 10 периферийных скважин 2 изолируют, например, путем углотнения известными устройствами. Скважины 2 на затвора 4 имеют также дополнительные патрубки 11 для контроля процессов оптическими пирометрами и погружными термопарами с записывающими приборами, а также прибором для измерения влажности (и= показано). После проверки всей системы на герметичность в скважины 2 нагнетают агрегатом 7 охлажденный воздух и замордхивают содержащуюся в грунте 1 воду дои, -35-45 С (в среднеи -40 С) и од"1643664 ПредлагаемыйИзвеПоказатели способстныйШспо 1 2 соб Расход энергоресурсов,ИДж/мСредняя температура нагреования, СТемпература на внешнем контуре, С 1035 920 1980 317 154 507 170 120 400 3новременно через скважины .3 постепенно подают насосом 9 воду до достижения грунтом 1 полной влагоемкости, что проверяют непосредственным отбо 5 ром проб стандартными переносными приборами, Агрегатами 6 генерируют горячие газы и нагревают грунт 1 до 4 - 8 С (в среднем до 6 С) и через все скважины 2 и 3 одновременно откачивают из грунта воду, а после этого нагревают грунт 1 до заданной температуры устранения просадочных свойств, например 120-180 С (в среднем 150 ОС).15Замораживание грунта до -35.. -45 С обеспечивает его уплотнение под давлением 8 - 10 МПа, развиваемым при замерзании воды, при этом вокруг грунтовых частиц и их агрегатов сох раняется слой "твердой водыФ предохраняющий от разрушения контактные связи грунтовых частиц и их агрегатов, что создает равномерный тепло- обмен при последующем нагревании 25 грунта до 4-8 С.Диапазон температуры 4 - 8 С практически обеспечивает максимальную фильтрацию нагнетаемых в грунт горячих газов вслед за удалением из него влаги вакуумированием.Подача воды из вспомогательной скважины одновременно с нагнетанием охлажденного воздуха позволяет равномерно замораживать воду в крупных порах, что сокращает расход тепла и времени, а полная влагоемкость (0,9" 0,95) обеспечивает максимальную силу давления при замерзании воды и максимальное уплотнение скелета грунта, 40 уменьшив тем самым расход тепла.Нагревание грунта в два этапа сокращает расход тепла, так как вначале разогревается минеральный скелет и вода при минимальных температурах, а затем откачивают воду и после этого нагревают грунт до заданной температуры. При этом заданная темопература снижается до 120 С.П р и м е р. На двух площадках 50 ведут. укрепление просадочного суглин" ка по описанной технологии. С помощью .агрегатов горячих газов охлажденного, воздуха, вакуум-насосов, водяного насоса, затворов конструкции ВИА, термопары ТХА с приборами ЭППМ, влаго 1 меров, Степень влажности грунта: природная 0,54, при полном водонасыщении 0 93. Минимальная заданная темпеоратура нагревания 120 С. Сравнение известного и предлагаемого способов приведено в таблице. Таким образом, предлагаемый способ сокращает расход энергоресурсов в 1,9-2,1 раза,Ф о р м у л а и з о брет ения Способ термического укрепления просадочного грунта, включающий образование центральной и периферийных скважин, их герметизацию,. вакуумирование через скважины грунта с удапением из него воды, генерирование и нагнетание в грунт через скважииы горячих газов,и нагревание грунта до заданной температуры, о т л и ч а ющ и й с я темчто, с целью снижения энергозатрат, перед нагнетанием в грунт горячих газов осуществляют одновременное его охлаждения до температуры -35-45 фС путем нагнетания через периферийные скважины охлажденного воздуха и введение в грунт через центральную скважину воды до повьппения его влажности, равной полной влагоемкости, нагревание грунта ведут в два этапа, на первом из которых повышают его температуру до 4-8 С а на втором - до заданной, при этом вакуумирование грунта производят после первого этапа его нагревания.