Способ термического укрепления слоя просадочного грунта
Изобретение относится к строительству, в частности к укреплению просадочных грунтов термическим воздействием при относительно низких температурах нагревания и направлено на сокращение длительности процесса при укреплении замачиваемого подтапливаемыми водами слоя. Это достигается тем, что во время герметизации скважин их стенки упрочняются на высоту укрепляемого слоя посредством перфорированных трубопроводов. Вакуумирование грунта ведут до и во время первого этапа нагнетания горячих газов в грунт, который на первом этапе нагревается до 80-90°С, а на втором - до 120-140°С. Вакуумирование грунта перед первым этапом нагнетания горячих газов ведется до повышения его влажности, равной нижней границе образования свободной воды. Величину вакуума и избыточного давления горячих газов на втором этапе их нагнетания определяют по предлагаемой математической зависимости. Достигается сокращение длительности процесса от 1,2 до 2,4 раза. 1 табл., 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51)5 "- 02 г) 3/11
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 44351 7 6/31-33 (22) 01.06.88 (46) 30.05.90. Бюл. И 20 (71) !!осковскггй текстильный институт им. А.Н,Косыгина (72) А.П.10рданов (53) 624.! 38. 9 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР
)! - 1364657, кл. E 02 D 3/11, 1988.
Авторское свидетельство СССР
М 1454908, кл. F 02 D 3/11, 1987. (54) СПОСОБ TF.! !гИ
СЛОЯ ПРОСАДОЧНОГО ГРУНТА (57) Изобретение относится к строительству, в частности к укреплении просадоч ных r рунтов те рмиче ск им н о з— действием при относительно низких температурах нагревания и направлено на сок ра>г>ение длительности процесса
Изобретение относится к строительству, в частности к укреплению просадочных грунтов термическим воздействием при относительно низких температурах нагревания.
Гель изобретения — сокрашение длительности процесса при укреплении замачинаемого подтаплинаемыми водами слоя.
На чертеже изображена скважина и укрепляемый слой грунта, разрез, расположение основного технологического оборудования и средств технического контроля процесса. при укреплении замачинаемого подтаплинаемь>ми водами слоя. )то достигается тем, что во время герметизации скважин их стенки упрочняются на высоту укрепляемого слоя посредством перфорированных трубопроводов . Вакуумиронание грунта ведут до и во время первого этапа нагнетания горячих газов в грунт, который на первом
<> этапе нагревается до 80-90 С, а на
<> втором — до 120-! 40 С. Вакуумирование грунта перед первым этапом нагнетания горячих газов ведется до повь>кения его влажности, равной нижней границе
of>разонания свободной ноды. Величину вакуума и избыточного давления горячих газов на втором этапе их нагнета— ния определяют г>о предлагаемой математической занисгм>ости. Достигается сокрашение длительности процесса от
1,2 до 2,4 раза. 1 табл., 1 ил.
Способ осу>цестнляют следующим обра зом.
В слое грунта I над водонасьпценным массивом 2, залега><»цггм вьп е уровня непросадоч ног о горизонта 3, образуют равномерно скважины 4 на нсю глубину
5 слоя и герметизируют их на уровне верха 6 лоя 1 затворами 7, соединенными с церфорирог<;>ггнь>мгг трубопроводами Ь
8 на глубину слоя I и комбинированными патрубк;>ми 9, ц ггкл> ченными к ге— нерат< ру г >ря >их r;> зог> 10 и накуумнасосу 11. 1!з>>c р< »е и контроль температурл> и ><,<>,»> I«>< г» «сук>ествляют сис1567735 темой термо- и нлагодатчиков 12 с реле 13. После проверки всей системы на герметичность скважины 4 вакуумируют и вода из нодонасыщенного слоя
2 поступает в слой 1, насьш1ая в нем грунт до степени влажности 0,8, являющейся нижней границей образования свободной влаги и оптимальной подвижности ее в грунте. Для лучшей фильт- lð рации воды и равномерного ее ра спределения в слое l грунт нагревают до о температуры, равной 80-90 С, нагнетанием горячих газов от генератора 10, поддерживая вакуум, численную величи- 15 ну которого определяют в соответствии с зависимостью
Р = О 07 ° Т - 6, где Т вЂ” температура нагревания грун- 2р та, С;
0,07 — опытный коэффициент, численно равный неличине градиента о давления на 1 С нагревания
О воды в грунте, кгс/(см С); 25
6 — опытный коэффициент, кгс/cM
Затем давление газов повышают до величины, вычисляемой по зависимости для 120 — 140 С, и нагревают грунт в слое 1 до этой температуры. Расход массы горячих газов регулируют вентилями 14.
Оборудование скважин перфорированными трубопроводами на высоту слоя исключает их оплывание при подсосе влаги в слой из нижнего водонасыщенного горизонта и ускоряет фильтрацию воды в укрепляемый грунтовый слой.
Нагревание грунта до 80 — 90 С после вакуумирования исключает испарение 4р воды и фильтрацию ее паров н вышележащие горизонты, этому способствует и поддерживание вакуума в процессе первого этапа нагревания грунта. Темо пература нагревания 120 — 140 С явля- 45 ется оптимальной для равномерного распределения воды н объеме укрепляемого слоя грунта, одновременно являясь и достаточной для устранения просадочных свойств грунта. 50
Пример, На строительной площадке осуществляли термическое укрепление слоя просадочного суглинка, залегающего на глубину 12 м, и водонасыщенного грунта, в том числе на 4 м.
Высота просадочного слоя укрепляемого грунта 6 м, герметизация скважин выполнена на 2 м от поверхности земли.
Работы выполняли по описанной технологии на трех участках с разным расстоянием между скважинами, ранным 23-4 м. Начальная степень влажности грунта в слое изменялась от его подошвы до верха, уменьшаясь от О, 94 до
0,68. Для работы использовалось оборудование: буровая установка ЛБУ вЂ” 50, генератор горячих газов УСВ-ЗОВ с о температурой газов на вьгходе 300 С, вакуум-насосы РИК-4, термопары типа
TXA-УШ с самопишущими приборами ЭПП9М2, реле влажности и температуры комбинированное конструкции Запорожского НИИСК, затворы винтового типа конструкции ХабИИЖТа. Генератор горячих газов был соединен с компрессором
ЗИФ-55 с максимальным избыточным давлением 5,8 кгс/см, Температура на2 гревания нодь1 в грунте на первом этапе 80-90 С, на втором 120-140 С. После вакуумирования степень влажности возросла н среднем до 0,82 — 0,84, Сравнительный анализ известного и предложенного способов приведен в таблице
Таким образом, предлагаемый способ позволяет сократить длительность работы в 1,2 — 2,4 раза.
Формула изобретения
Способ термического ук репления слоя просадочного грунта, включающий образование скважин, их герметизацию на уровне верха слоя, нагнетание и грунт горячих газов в два этапа с нагреванием его на первом этапе до
80-90 С и вакуумиронание грунта, о то личающийся тем,что,сцелью сокращения длительности процесса при укреплении замачинаемого подтаплинаемыми водами слоя, но время герметизации скважин осуществляют упрочнение их стенок на высоту укрепляемого слоя посредством перфорированных трубопроводов, накуумиронание грунта ведут до и во время первого этала нагнетания горячих газон, а на втором этапе нагнетания горячих газов производят нагревание грунта до 120-140 С, причем накуумирование грунта перед первым этапом нагнетания горячих газов ведут до достижения им влажности,, равной нижней границе образования снободной воды, а величину вакуума и избыточного давления горячих газов на втором этапе их нагнетания принимают
1567735 6 из за— О, 07 — опы . ный коэффициент, численно равный градиенту давления в грунте при нагревании в нем воды на 1 С, кгс/(см ° С); ,ф
6 — опытный коэффициент, кгс/см равным значенин, определяемому
Висимостн
P = 0,07Т вЂ” 6, грун5 где Т вЂ” температура нагревания та, С;
Способ
Пока эатели
Предлагаемый
Известный! 2
Расстояние между скважинами, м
Длительность процесса,ч
3 2
62 26
54
Средняя температура нагревания грунта в слое, ОС
300 130
130 130
Давление вакуумирования, кгс/см
0,7
0,7 0,7
0,7
Давление горячих газов т на 2 этапе, кгс/см
Составитель А. Прямков
Редактор Н, Горват Техред Л. Сердюкова Корректор Н. Король
Тираж 544
Лодп ис но е
Заказ 1308
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101
