Способ термического укрепления просадочного грунта в массиве

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1 Н Я14813 2 0 3/11 осадоч ийис лению лессовыхв основаниях здмическим воздей ых грунтов оружений тернаправлено ти Это дос гательные вием,ктивно повышение э нститут жения термоукрепл Массив грунта наг том температуры и 200-800 С/м, а ст ваются до темпера по математической нных цилиндр евается с гр расстоянию,нки скважин в.диенСССР81,СР984.ПЛЕНИЯ вным агреуры, определ зависимости,е П сть спосо а облас укреп табл ми 5 ат роцес одклю а и ах 1 еваю ы грунт иразмещенроля.Спосораций. Т де Т начале буря скважинь основньяниях др термоукр омогател а р авн вных расси диаметров 2, а в- в места друга, ных ци- скважио л ные ель термогранеобходимуюшнем контурмпера 1 терны укр осн сопряжения терморов, После этого1 герметизируют ленных цилиные скважин уру пок ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО УКРПРОСАДОЧНОГО ГРУНТА В МАССИВ.строительства, в частности к 1Изобретение относится к строительству, в частности к укреплению лессовых посадочных грунтов в основаниях зданий и сооружений термическим возРдействием.Цель изобретения - повышение эффективности.На фиг. 1 изображены укрепляемыйскважина, разрез, на фиг.2 - ие средств технического конттоит из следующих оп игается тем, что вспо важины размещаются в местах сопряводится математическая завис Достигается повышение несуще ности грунта, снижение энерг и стоимости работ. 2 ил., 1 с форсунками 6 и патрубдля визуального наблюдения за ами в скважинах 1, форсунки 6 ают к резервуару 8 для топлимпрессору 9. Затем в скважиенерируют горячие газы и настенки 10 скважин 1 до темпе определяемой по зависимости- температура нагревания грунта на внешнем контуре термооукрепленных цилиндров, С,- радиус термоукрепленного циРлиндра по контуру грунта,нагретого до температурыТ, м;К - показатПоддерживают темоукрепленных цилиндров 2 пока грунт не нагреется до температуры полного испарения свободной и физически свяь занной воды, равной около 200 С, что фиксируется системой термопар 12 с самопишущими приборами 13. По мере нагнетания горючих газов в грунт вспомогательные скважины 3 вакуумируют вакуум-насосами 14 и удаляю. че рез ннх влагу до начала ее испарения, т.е, до температуры в грунте в точках 4 ниже 100 С, после чего вспомо.гательные скважины 3 тампонируются местным грунтом. 15Нагревание грунта в термоукрепленных цилиндрах 2 осуществляют с градиентом температуры по расстоянию, .равным 200-800 С/м, что достигается соответствующим изменением величины 2 избыточного давления в основных скважинах 1, создаваемого компрессором 9.Размещение основных скважин на расстоянии диаметра термоукрепленных цилиндров и вспомогательных скважин 2 в местах их сопряжений цилиндров обе,спечивает однородность укрепляемого грунта и последовательную миграцию влаги от основных скважин к периферии, что приводит к экономии тепловой З 0 энергии. Перемещение влаги из вспомогательных скважин до начала испарения способствует тому, что тепло, выделяемое при конденсации паров воды, остается в массиве и расходуется на его нагревание.Величина температуры нагревания грунта в стенках основных скважин по приведенной зависимости определяется, исходя из уменьшения сил сцепления грунта по внешнему контуру термоукрепленных цилиндров.Градиент температуры по расстоянию в пределах 200-800 С/м установлен из выявленных опытом пределов ра циональных размеров термоукрепленных цилиндров в пределах 2-4 м.П р и м е р. На экспериментальной площадке производят термическое укрепление просадочного грунта со степенью влажности 0,75 на глубину 10 м в виде термоукрепленных цилиндров ра" диусами 2 м при температурах грунтав стенках скважин Т = 600-800 С.Для этих значений по Фказанной зависимости определяют соответственно К = 1 и К = 2, градиент температуры800 и 200 С/м, а требуемое избыточное давление в основных скважинах0,21 б и 0,02 ИПа, В соответствии сэтими режимами укрепляются два массива предлагаемым и один известнымспособами. Скважины образованы установками УГБ, применяют компрессоры ЗИФ, сжигают соляровое маслос теплотой горения 42 1 Щж/кг, используют термопары ТХА-Х с приборамиЭППМ и вакуум-насосы РМК,Результаты сравнения приведеныв таблице,Формула и з о б р е т е н и я Способ термического укрепления просадочного грунта в массиве, включающий образование основных и равномерно вокруг них шести вспомогательных скважин, герметизацию основ ных скважин, генерирование, в них горячих газов, нагнетание газов в грунт через стенки основных скважин, нагревание массива грунта с образованием вертикальных примыкающих один к другому термоукрепленных цилиндров и испарение на их внешних контурах свободной и физически связанной воды, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности, размещение вспомогательных скважин осуществляют в местах сопряжения термоукрепленных цилиндров, нагревание массива грунта ведут с градиентом температуры по расстоянию, равным 200-800 С/м, а нагревание стенок скважин производят до температуры определяемой по зависимости емперату а на вне теро ов,а нагреван нем контур ных цилинд я гру моукре- показатель термограм ог гГ радиус термоукреплецилиндра по контурунагретого до темпераТ, м. рунта Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает снижение сил сцепления, что равнозначно увеличению несущей способности в 2,4-3,7 раза, экономию тепла до 500 МДж/мэ, что повышает эффективность способа и снижает стоимость работ.1481322 Показатели Предлагаемый спосо 1гИзвестныйспособ Силы сцепления поконтуру, МПа 0,0026Затраты тепла, Щж/м 1896Средняя стоимость,руб/мз 0,00171915 0,00631980-2420 6,24 7,60 5,831481322 Составитель А.ПрямковТехред Л.Сердюкова Корректор И,Муск едактор О.Гол тираж 590 Под твенного комитета по иэобретени 113035, Москва, Ж, Раушскаяисноем и открытиям принаб., д. 4/5 КНТ С Проиэводственн акаэ 2645/2 НИИПИ Госуд ательский комбинат "Патент",ород, ул, Гагарина,