Способ термического укрепления просадочного грунта

:с НИЯ ИДЕТЕПЬСТВУ АВТОРСКОМ42текстильный нститут и Г. сев етельство СССРР 3/11, 1974.ельство СССРР 3/11, 1985, 1313 (54) С ЛЕНИЯ (57) Из зданий ных гру ОСОБ ТПРОС обретение и сооруж тах, в час ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ПИСАНИЕ ИЗОБ(56) Авторское сви538094, кл. Е 02Авторское свиде951, кл. Е 0 ЕРМИЧЕСКОГО УКРЕПАДОЧ НОГО ГРУНТА относится к строительству ний на слабых просадочтности, к укреплению грунта термическим воздействием. Цель изобретения - снижение энергоемкости процесса. Это достигается тем, что отжатие от скважины воды ведут с образованием контура ее наибольшего накопления. Во время каждого нагнетания в грунт воздуха, кроме последнего, нагнетания по контуру накопления воды образуют шпуры и через них откачивают воду до снижения влажности грунта до начального значения. Шпуры после откачивания воды тампонируют. Приводят математическую зависимость для определения радиального удаления от скважины контура наибольшего накопления отжатой воды. Изобретение обеспечивает сокращение энергозатрат до 20% и ускорение процесса в 1,3 - 1,4 раза. 1 ил., 2 табл.Изобретение относится к строительству зданий и сооружений на слабых цросадочцых грунтах, в частности к их укреплению грунта термическим воздействием.Цель изобретения -- снижение энергоемкости процесса.На чертеже изображен разрез скважины и укрепляемого массива просадочного грунта и применяемое основное оборудо. вание.Технология способа состоит в следующем.Вначале бурят скважину 1 и герметизируют ее затвором 2 с форсункой 3, под. ключенной к топливцой емкости 4 и к компрессору 5. Затем подают в скважину 1 топливные смеси, генерируют ноток горя. чих газов и передают его через стенки сква. жины 1 импульсами. После первого импульса вода отжимается от скважинь 1 1 с наиоольшим ее накоплением по контуру на расстоянии г, определяемом из зависимости (1) Т г =г --- ,Т, радиус распространения расчетной температуры от суммарного действия предыдущих импульсов введения горячих газов, м;тсмпердтура стенки скважины, "С; температура грунта на контуре наибольшего накопления отжатой от скважины воды, С;расчетная температура. необходимая для устранения росддочцых свойств укрепляемого грунта, "С. где ге 7 -На расстоянии г. вокруг скважины 1 образуют п 1 пуры 6 диаметром 5075 мм и откачивают через них воду из грунты 1 юсредством труб 7 насосной установкой 8, пока влажность грунта по контуру 9 цаи. большего накопления воды не уменьшится до начальной, имевшей место в природц ы х условп 5 х.Пос,1 е этого в скважинунагнетают воздух, который цсердспредсляс 1 тсмпсратуру нагретого 1 руцта 10. Зтс 1 т процесс чередования импульсов введения 1 орячцх газов и нагнетания воздуха продолжают после там 11 онирования шпуров 6, пока расчетная температура, обеспечивающая ликвидацию просадочцых свойств укрепляемого грунта 10, равная 350 400 С, це достигнет внешне 1.о контура 11. Данный факт регистрируется термопдрами 12 с самопишущими приборами 13. Поскольку темпердтурд 1 га контуре 9 составляет 80 - 90 С, то вне 1 цций контур 11 уркепляемого грунта 1 О оудст ближе к скважине 1 последнего контура 9 цаибольц 1 его накопления воды, как это показано нд чертеже. Распространение воды, отжимаемой от скважины 1 за счет избыточного давления и явления термической диффузии, происходит по направлению ра. диусов г (1, 2, 3), ортогоцально оси скважины 1.Тампопирование шпуров 6 после откачки воды исключает тепловые потери из нагретого массива просадочцого грунта О в атмосферу.В качесте генераторов потока горячихгазов могут использоваться и электрические погружные нагревательные элементы.Прил 1 ер 1. На опытной площадке прово- )О дилось опытное укрепление просадочногогрунта обьемом 30 м. Диаметр укрепляемого массива 2 м. Влажность грунта 0,18. Средняя температура термоукреплеция грунта 400 С. Средние скорости термического укрепления грунта 1,01 м /ч и перераспределения температуры воздухом 3,02 м/ч.. Скважины 1 в количестве трех пробурены устацов 1(ой ЛБУ - 50 и загерметизированы затворами 2 с форсунками 3, сое О диненцыми с емкостьк 1 4 с соляровым маслом и компрессором 5 марки ПКС - -6 М производительностью 6 м/мин.После первого импульса введения потокагорячих газов по контуру 9 наибольшего накопления воды были пробурены шесть шпуров 6 диаметром 50 мм с обсадкой газовыми трубами 7. Вода откачивалась цасосом НК - 6. Аналогичные работы выполнялись через каждые два последующих импульса с продувкой после каждого импульса воздухом нагрстого грунта, пока темпераЗ тура 400 С це достигла внешнего контура 11 укрепляемого массива 1 О просадочного грунта, что фиксировалось термопдрами 12 типа ТКА с приборами 13 типа ЭПГ - 9 М класса точности 0,5.Гараллельно аналогичные работы выпо.1 цены известным способом. Результаты работ и их сравнительный анализ приведен втабл. 1./7 рияер 2. На строительной пло 1 цадке цагрунтах с харакгеристикой примера 1 осуще ствлялось термическое укрепление массивовмощностью 4,7 м с ос 1 ьемом укрепленного грунта вокруг каждой из двух скважин по 15 м. Аналогичные работы всп 1 олн 1 лись и известным спососбом.Данные процесса и сравнителы 1 ый ацд лиз с известным способом приведе 1 ы втабл. 2.Таким образом, предлагаемый способ позволяет сократить расход энергии ца 5 - 20% и цовысит 1 скорость термического укрепления просадочных грунтов в 1,25 в 1,44 раза.При этом. экономическая эффективность предлагаемого сч 1 особа тем выше, чем меньше мощность укрепляемого массива просадочного грунта.Форду,га изобретенияСпособ термического укрепления просадочцого грунта, включающий бурение сквд35999 жины, ее герметизацию, генерирование потока горячих газов, введение горячих газов в грунт импульсами, нагнетание в грунт воздуха после каждго импульса введения горячих газов, отжатие от скважины содержащейся в грунте воды, отличающийся тем, что, с целью снижения энергоемкости процесса, отжатие от скважины воды ведут до образования контура наибольшего ее накопления, в процессе каждого нагнетания в грунт воздуха, кроме последнего, производят бурение по контуру наибольшего накопления отжатой воды шнуров и откачивание через них воды со снижением влажности грунта до начального значения, после чего осуществляют тампонирование шнуров, причем раТ, - -Тг: = г, - . ТТ,где гр Т Тм 15 Таблица 1 Известныйспособ Показатели 1 690 730 762 800 Расход топлива, кг 82 110 24,3 25,4 26,7 0,27 0,38 0,36 Т а б;1 и ц г Известныйспособ Показатели Скв, 1 Скв,456 Расход топлива, кг Продолжительностьработ, ч 82 26,1 ЗО,А э /с. ч ) 0,26 0,18 0,26 Продолжительность процесса, ч Показатели эффективности удельный расход топлива, кг/мз Скорость термоукрепления, м /ч Покатазели эффективности: удельный расход топлива, /скорость термоукреплеия / диальное удаление от скважины контура наибольшего накопления отжатой воды определяют из зависимости радиус распространения расчетной температуры от суммарного действия предыдущих импульсов введения горячих газов, м;температура стенки скважины, С; температура грунта на контуре наибольшего накопления отжатой от скважины воды, С;расчетная температура, необходимая для устранения просадочных свойств укрепляемого грунта, С. Предлагаемый способ кв.1 Скв. , Скв.3 Предлагаемь 1 й спосооСоставитель А. Г 1 рямков Редактор И. Сегляник Техред И. Верее Корректор М. Максимишинец Заказ 5259/24 Тираж 607 Подписное ВНИкПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4