Способ оттаивания мерзлых грунтов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУОпубликовано 23.04.81. Бюллетень15 пе делам изобретений и открытийДата опубликования описания 28.04.81 фФЕ, С. Максименко, Л. Н. Хрусталев, А; Т. Увркин"и Е. П. Яблонский.Северное отделение Ордена Трудового Красного Зн мениБйаучноэ-.исследовательского института оснований и подземньим. Н. М. Герсеванова Госстроя СССР(54) СПОСОБ ОТТАИВАНИЯ МЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ 1Изобретение относится к фундаментостроению на вечномерзлых грунтах при использовании грунтов основания в оттаявшем состоянии, а именно к способам предварительного оттаивания грунтов.Известен способ оттаивания мерзлыхгрунтов путем нагнетания воды в гидроиглы,установленные в грунте 1,,Однако этот способ применим лишь приоттаивании крупнообломочных и песЧаныхгрунтов, характеризующихся большимикоэффициентами фильтрации, и при наличии значительных запасов воды, напримерречной. или сбросовой (отходов производства),Известен также способ оттаивания мерзлых грунтов с помощью нагревателей, наэлектроды которых подается электрическоенапряжение 2).Недостатком этого способа являетсяуменьшение скорости оттаивания с ростомрадиуса оттаивания грунта вокруг нагревателя, что приводит к возрастанию продолжительности оттаивания и энергозатрат.Цель изобретения - повышение производительности при одновременном сокращении энергозатрат. 2Цель достигается тем, что оттаиваниегрунта в режиме нагревателей ведут до стадии, определяемой заданным радиусом оттаивания, после чего напряжение с электродов снимают и окончательное оттаива"ние ведут в режиме электродного оттаивания, осуществляя подачу напряжения наэлектроды смежных нагревателей. Приэтом радиус оттаивания устанавливают изусловия равенства скоростей оттаивания,производимого соответственно в режимещ нагревателей и режиме электродного оттаивания.На фиг. 1 изображена схема устройствадля осуществления способа; на фиг. 2 -графики зависимости скорЬсти оттаиванияот радиуса оттаивания,К электродам 1 нагревателей 2, установленных в мерзлом грунте 3, подается электрическое напряжение он. Оттаивание грунта в этом режиме ведут до достижения радиусом оттаивания К значения К фикси руемого, например, замером температурыв термометрической скважине 4, расположенной на расстоянии Ко от нагревателя 2.После этого напряжение 11 с электродов 1снимают и окончательное оттаивание ведут823511 Формула изобретения ЗО анию и с пред- ерзлых Продолжительностьоттаивания, чЗатраты электроэнергии на единыцу объема грунта,кВт.ч/мэ 2 193 35 58,6 и 1 в режиме электродного оттаивания, осуществляя подачу напряжения За на электроды 1 смежных нагревателей 2 до. полного оттаивания мерзлого грунта, фиксируемого, например, замером температуры в термометрической скважине 5. Заданный радиус оттаивания Й для конкретных мерзлотно-грунтовых условий определяют расчетом из равенства скоростей оттаивания, производимого соответственно в режиме нагревателей (кривая а на фиг. 2) и режиме электродного оттаивания (кривая в на 1 О фиг. 2). Точка пересечения кривых соответствует заданному радиусу оттаивания.Пример. Исходные данные: длина нагревателя Ь = 10,0 м, расстояние между нагревателями, установленными в вершинах равносторонних треугольников, 1. = 5,0 м,15 льдистость грунта ъ = 216 кг/м, удельное электрическое сопротивление грунта в талом состоянии Ят = 75 Ом м, в мерзлом Рм = 500 Оы.м, напряжение на нагревателе Ц -- 15 В, напряжение между электро дами смежных нагревателей Б = 380 В, мощность источника электроэнергии, отнесенная к одному токоприемнику, Р8,1 кВт. Заданный радиус оттаивания К= 1,3 м определяют по графику, представленному на фиг. 2.Результаты расчета представлены в таблице. 4Предлагаемый способ оттаивания мерзлых грунтов повышает производительность за счет сокращения продолжительности оттаивания на 10 - 40%, уменьшает энергозатраты на единицу объема оттаиваемого грунта за счет сокращения расхода электроэнергии на 10 - 25%, кроме этого, сокращает количество нагревателей при заданной продолжительности оттаивания. Способ оттаивания мерзлых грунтов, включающий процесс оттаивания в режиме нагревателей, на электроды 1 юторых подается электрическое напряжение, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности при одновременном сокращении энергозатрат, оттаивание грунта в режиме нагревателей ведут до стадии, определяемой заданным радиусом оттаивания, после чего напряжение с электродов снимают и окончательное оттаивание ведут в режиме электродного оттаивания, осуществляя подачу напряжения на электроды смежных нагревателей, при этом заданный радиус оттаивания устанавливают из условия равенства скоростей оттаивания, прозводимого соответственно в режиме нагревателей и режиме электродного оттаивания. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Рекомендации по проектиров устройству оснований и фундаментов построечным оттаиванием вечном грунтов. М., НИИОСП, 1974, с. 85 -2. Справочник по строительству на вечмерзлых грунтах. Л., Стройиздат, 1977, 207.823511 урф Рчас ЮР оставитель Н. Лихопер Техред А. Бойкас Тираж 693 арственного комитет изобретений и открыЖ - 35, Раушская н нт, г. Ужгород, ул. Редак Заказ ароши И Госу деламМосква,П Пате 4/5тная, 4 р Н. Лазаренк19/37ВНИИПпо13035,филиал ПП Юо Р Фее