Способ термического укрепления просадочного грунта

(51)5 Е 02 О ИСАНИЕ ИЗС)БРЕТЕНИ заполняют термостоиклм материалом, а основные скважины - материалом, предварительно смешанным с термитной смесью в количестве 0,9-1,1;ь Твердое топливо вводят в основные скважины, причем его предварительно смешивают с термостойким материалом и термитной смесью, Подачу воздуха в грунт, его вакуумирование на первом этаже и удаление из него свободной и физически связанной воды производят во время нагревания грунта. Вакуумирование грунта на втором этапе ведут до повышения температуры стенок дополнительных скважин до заданной температуры. Скважины образуют тремя рядами с расположением в среднем ряду дополнительных скважин, э количество твердого топлива в термостойком материале определяют по математической зависимости, приведенной в тексте Бюл, Мский тнаданов9(088.8ое свидкл, ЕОое свидкл, Е 0 екстильный и итут ев тельство СССО 3/11, 1981,тельство ССС0 3/11, 1988,(54) СПО НИЯ ПРО (57) Изоб ву, в част грунтов т правлено время об уширение СОБ ТЕРМИЧЕСКОГО САДОЧНОГО ГРУНТА ретение относится к ст ности к укреплению пр ермическим воздействи на повышение эффекти разования скважин осу их нижней части, затем КРЕПЛЕ оительстсадочных ем, и наности. Во ществляют скважины описания. ил.иивй ливо в колич мости , с смеси, напр окалиной, г затворами скважинах 2 нительных 3 естве, определяемом идобавкой 0,9-1,1 ф, тимер алюминия с проерметизируют скважи6, соединенными нас компрессором 7, а- с вакуум-насосом 8,о здвисиермитной каленной ны 2 ИЗ основных на дополльстных екеэ сквамещен с.)м2) зом, ряда ссто- каж- атем 0( + В)(ЗДу + где У - объемная масса просадочта, кг/м;А - расстояние междуМ го елкий терирядами скважин,Оу ны,м;опГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(21) 4715886 (22) 04,07,89 (46) 15,08.91 (71) Москов А, Н. Косыги (72) А, Г Юр (53) 624.138. (56) Авторск М 1006608,Авторск М 1564266,Изобретение относится к строите ву, в частности к укреплению просадо грунтов термическим воздействием. Цель изобретения - повышение эф тивности. На чертеже изображены разр жин и укрепляемого грунта и раэ оборудования. Способ реализуют следующим обр В укрепляемом грунте 1 образуют два основных 2 и между ними на равном ра янии А ряд дополнительных 3 скважин дая с уширением 4 в нижней части, 3 заполняют скважины 2 и 3 и уширен термостойким материалом 5 (песок, м гравий), а в основных скважинах 2 в ма ал 5 добавляют измельченное твердоеС Судельная теплоемкость грунта искрытая теплота парообразовэния,МДж/(кг."С) и МДж/кг;Н - высота скважины, м;С 1 - теплота сгорания твердого топлива, 5МДж/кг;М - опытный коэффициент теплов;терь, равный 1, 3;В - относительная влажность грунта;Тз - заданная температура нагревания 10грунта, С.После проверки всей системы нэ гердетичность термитную смесь в основных скважинах 2 воспламеняют электрозапальником 9 и нагнетают в них сжатый воздух г. 15ОдНОВрЕМЕННЫМ ВЭКууМИрОВаНИЕМ ВСПО;логательных скважин 3 до тех пор, по;,-.грунта 1 полностью не исп рится свобпдн;:,л физически связанная вода, что фт 5 кс;. г,ется непосредственно по прекрэц:пл:"1;:ы 20хода паров из скважин 3 и соответстуетемпературе их стенок 10 от 90 до 110 СЗатем продолжают вакуумировэние допс:лнительных скважин 3 при зэгерметлз,;кванных основньх, пока задэннэ 25температура, например, 300.,400" С для ус1 ранения и росэдочности не дости. е: л:;стенок 10, что фиксируют термопарэм л 11 гзаписывающими приборами 12, при этоогибающая температуры нагреванля грчт 1: 301 принимает вид эпюры 13,Использование в качестве термостпй "го материала кварцевого заполни геля (ный песок или мелкий гравий) втвердым топливом и торлл 1 ной с.;ськ,зволяет обеспечить создание темпера р.1300 - 1500 С с равномерным нагревайле;,:термостойкого материала и повьшенитойчивости стенок скважин. Подача сжэ тогевоздуха в основные с одновременным ваку 40умированием вспомогательных скважин позволяет обеспечить интенсивностьпроцесса сжигания твердого тотнива и равномерное охлаждение раскаленного зэпопнителя с преимущественным стоком тепла в 45направлении ряда вспомоательных гквэжин и направленный поток воды и ее пэровк дополнительным скважинам и ее интенсивное удаление из грунта. Количество тер.митной смеси, которое определчют 50опытным путем, составляет 1 0,15. (1 риуменьшении этой величины понижаетсятемпература нагретэия термостоикого м;.териэла, а повышение ускоряет начало е;оспекания, Уширение создают небольшой 55обьем аккумулированного тепла внизу сквэжин, что сокращает расстояние между ог,новными и вспомогательными скважинами,ускоряет процесс и сникает тепловые потери,П р и м е р, На строительной площадке осуществляли термическое укрепление просадочното грунта на глубину Нм по описанной 1 ехнологии, Данные лабораторных испытании У=1600 кт/м; В=О; Ос = 0,3 м; Оум, Тз 400"С, скважины размещались нэ участках А=1,5 и А 2 м: 029,4 МДж/кг, добавки термитной смеси из алюминия и прокаленной окалины 17 ь, Оборудование: буровье установки БГМ. 15 с уширителем навесным УН, диаметр которого 1 м, комтрессор ЗИФ 55, вакуум-насос РМК; термгпары ТХА-ХШ с приборами ЭПП 9 М 2, затворы и патрубки конструкции МИГ И. 3 этрат ы те пла 1067 МДж/м", длилльность процесса 26 и 40 ч, объем укзрг.пленоо грунта 6 75 и 12 м, Объем эа полчеякаклн с уирени;м ,5 мг, 3 гбцйи рэгход твердо о топлива 245 и 436 кг, Дл энэЛОГлчны Утг ловий по известномч способу расчетные показатели соответст- В;-ННО; ЗатратЫ гЕПЛОВОй ЭНЕРГИИ 1190 М.ж/л, длительность 3, расстояние А между скважинами А 1,5 м.Изобретение позволяет повысить эффективность зэ счет сокращения тепловых зэ 1 рэт нэ 11 ь и длительности на 23;,Формула изобретения Способ термического укрепления просэдочнпо рунта, включающий образование основных и дополнительных скважин, нх зрк 5 етизэцло подачу в грунт. воздуха .ч, дэлением, введение в скважину излелтченного твердого топлива. вакуумировлирунта двумя последовательными ээпэми через дополнительныс скважины, удаление из него свободной и физическидзэной воды, генерирование и нагнета ниеорячих газов врунт и его нагревание дг зт данной температуры с сжиганием твер дого топлива, о т л и ч э ю щ и й с ятем, что, с цт лью повьннения эффективности, во время образования сквэжинь ведут уширение их л.кей чэг,и. послчего производят запоение дополнительных скважин термо. с тойким мэтериэлом, э основных скважин - т 1 эте 15 иалом, предэрительно смешанным с ермитной смесью в количестве 0,9-1,1 мэсь, ведение твердого топлива осуществляют в основные скважины, причем топливо предварительно смешивают с ермостойким материалом и термитной слес ью, подачу воздуха в грунт, вакуумировэние последнего на первом этапе и удаление свтбодной и физически связанной воды осуществляют во время его нагревания, а вакуумлрование грунта на втором этапе ве ду 5 до повышения температуры стенок до,плнительных скгэжин до заданной, нри ел образование скважин ведут тремя: - дкор Н,сЭ едорова 1 ехред М,Моргентал Корректо ле каз 27 0 Тираж 390 Подписарсгг,енного комитета по изобретениям и отк 113035, Москва, Ж, Раущская наб., 4/5 оеытиям при ГКНТ СССР 8 НИИПИ Гос оизводсвенно.издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 рядами с расположением в среднем дополнительных скважин, а количество К твердого топлива в термостойком материалеопределяют из зависимости 5 4 А г Н +ДуУСг Тз+ ВС,Л л 0( + В)(ЗД + Нд )где У - обьемная масса просадочного грун на, кг/мА - расстояние между рядами скважин,Оу, О, - диаметры ущирения и скважины, м,Сг, Сп - удельная теплоемкость грунта и скрытая теплота парообразоввния, МДж/кг С) и МДжкг;Н - высота скважины, м;0 - теплота сгорания твердого топлю з, МДж/кг;М - опытный коэффициент тепловых потерь, равный 1, 3;В - относительная влажностьрунта; Тз - заданная температура на.ревания грунта, С,