Способ улучшения свойств грунта

(54) СНОСОВ (57) Изобрет строительств ГРУНТА бласти ие относится кзданий и ссор в виде линз грулучшению их ского воздейств ужений н унтах, атор ованных ойс в частностипутем термич ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) АвторскоеР 538094, кл, ЕАвторское свид9 .990961, кл. Е ЯО 136465 линзы заторфованного грунта, Изобретение направлено на повышение производительности и снижение энергозатратпри улучшении свойств заторфованногов виде линз грунта, Это достигаетсятем, что основная скважина буритсядо верха средней части лчнзы заторфованного грунта, а вспомогательныескважины - на всю глубину линзы поее внешнему контуру. Скважины герметизируются на уровне верха линзы.Грунт в объеме линзы продувается сжатым воздухом после первого нагнетания в него горячих газов, Пои первомнагнетании горячих газов грунт в линзе нагревается до 80-90 С, а при втором - до сгорания в грунте торфа,1 табл., 1 ил.5 10 15 20 25 30 35 40 45 55 1 136Изобретение относится к строительству зданий и сооружений на заторфованных в виде линз грунтах, в частности к улучшению их свойств путем термического воздействия на линзы заторфованного грунта.Цель изобретения - повышение производительности и снижение энергозатрат при улучшении свойств заторфованного в виде линз грунта.На чертеже приведена схема реализации предлагаемого способа,На участке работ основную скважину1 бурят до верха 2 линзы 3 из заторфованного грунта, а вспомогательныескважины 4 на всю глубину заложениялинзы 3 до ее подошвы 5 по внешнемуконтуру 6 и герметизируют затворами7 на уровне верха 2 линзы 3. Затворы7 оборудуют трубопроводами 8, соединенными с генератором 9 горячих газов. Затем в основную скважину 1 нагнетают от генератора 9 горячие газыи нагревают заторфованный грунт влинзе 3 до 80 - 90 С. После этого через основную 1 и вспомогательные 4скважины в заторфованный грунт в линзе 3 нагнетают сжатый воздух, покадавление в линзе 3 достигнет 0,50,6 ИПа, и постепенно открывая затвор 7 на вспомогательных скважинах 4вентилем 10, выпускают из линзы 3смесь сжатого воздуха и нагретой влаги. Затем в основную скважину 1 подают от генератора 9 горячие газы температурой 300 - 400 С и нагреваютзаторфованный грунт в линзе 3 покасодержащиеся в грунте включения торфа полностью не сгорят. Контроль затемпературой нагрева грунта в линзе3 осуществляют системой термопар 11с самопишущими приборами 12Такая технология выполнения способа обеспечивает повышение стабильности физико-механических показателей и других свойств массива грунта,например глинистого, при нахождениив нем от 5 до 25 7. включений торфа,который практически воспламеняетсяпри 150 - 200 С, имеет пористость60 -70 Ж при влажности 0,6 - 0,8,Применение продувки грунта послеего нагревания до 80 - 90 С исключаоет испарение влаги и затраты теплана этот процесс и позволяет насытитьгрунт кислородом для интенсификациипроцесса, горения торфа при низкихотемпературак,порядка 150 - 200 С практически без дополнительной затраты тепла.Вспомогательные скважины 4 перед вторым этапом нагревания необходимо разгерметизировать, что позволяет создать естественную тягу и ускорить сгорание растительных остатков. При этом выделяющуюся тепловую энергию можно утилизировать.П р и м е р. На строительной площадке проводят термическое укрепление заторфованного грунта в линзе из глинистого грунта, залегающей на глубине 4 - 6 м в активной зоне напряжений от фундамента возводимого здания, Влажность грунта в линзе 0,32,. а степень влажности 0,68, содержание растительных остатков 24 %, объем линзы 260 м, размеры вплане 1 О 13 м. Скважины (основная 1 и вспомогательные 4) пробуривают установкой УГБдиаметром 0,2 м на глубину соответственно верха 2 линзы 3 и ее подошвы 6, Вспомогательные скважины размещают по внешнему контуру 6 линзы 3 через 4,3 - 5 м друг от друга, а основную скважину 1 - в центре линзы 3. Затворы 7 устанавливают соответственно для основной 1 и вспомогательных 4 скважин на уровне верха 2 линзы 3, а трубопроводы 8 подсоединяют к генератору 9. После нагревания грунта в линзе 3 до 85 О С подачу горячих газов температурой 350 ОС прекращают и нагнетают от компрессора генератора 9 сжатый воздух через основную 1 и вспомогательные 4 скважины пока в линзе 3 давление достигает 0,55 ИПа. Затем постепенно открывая вентили 10 на трубопроводах 8 затворов 7 вспомогательных скважин 4, выпускают из линзы смесь сжатого воздуха и нагретой воды в емкости(не показана). После этого в скважину 1подают вновь горячие газы от генератора9 температурой 300 С и нагревают грунтв линзе 3 до полного сгорания в нем рас 50 тительных остатков,что контролируютпоказаниями термопар 11 и самопишущимиприборами на 24 точки, Согласнопроекту предусматривают два варианта улучшения грунта: замена линзы песком; укрепление всей линзы обжигомпо известнойтехнологии.Сравнительный анализ проектных и предлагаемого способов представлены в таблице.1364657 Показатели Измерения Способ Известный Предлагаемый Обжиг ВыторфовкаДлительность процесса,82 74 60 725 1436 3970 рубОбщая стоимость работ,Удельная стоимость работ на 1 м заторфован 3ного в линзе грунта,руб,/м 279 5,52 15,27 Удельный расход теплана 1 м укрепленного влинзе грунта,568,1"1 497,0 МДж/мЗ 118 4 ф)Совокупные затраты. тепла на разработку и засыпку котлована, выторфовку, добычу и транспортировку песка. Таким образом, предлагаемый способобеспечивает возможность улучшениясвойств грунта при сокращении расходатепловой энергии в 4,19 - 4,79 раза,длительности процесса в,1,23 - 1,37раза и стоимости в 1,98 - 5,47 раз. Формула изобретения Способ улучшения свойств грунта, ЗБ включающий бурение основной и вспомогательных скважин, их герметизацию, продувку грунта сжатым воздухом, генерирование горячих газов, нагнетание их в грунт через основную скважину в 40 два этапа, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности и снижения энергозатратпри улучшении свойств заторфованногов виде линз грунта, бурение основнойскважины ведут до верха средней части линзы заторфованного грунта, авспомогательных скважин - на всюглубину линзы по ее внешнему контуру,герметизирование скважин производятна уровне верха линзы, продувку грунта сжатым воздухом осуществляют вобъеме линзй после первого этапа нагнетания горячих газов, причем нагнетание последних ведут до нагреваниязаторфованного грунта в линзе до 8090 С, а на втором - до сгорания вгрунте торфа..Гирняк 6323(21 Тираж 636 ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий 113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д, 4/5За дписно Произво о-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная, 4