Способ термического укрепления массива грунта Советский патент 1987 года по МПК E02D3/11 

Изобретение относится к строительству зданий и сооружений на засолен- 1ых глинистых грунтах с укреплением их термическим воздействием.

Цель изобретения - повышение производительности при укреплении засоленных глинистых грунтов,

На чертеже изображена технологическая схема осуществления предлагаемого способа.

Способ осуществляют следующим образом.

Вначале бурят основную скважину 1 и вспомогательные скважины 2 до нижнего горизонта 5 засоленного грун та 4 и герметизируют их затворами 5, оборудованными патрубками 6. Патрубок 6 основной скважины .1 подключаю к генератору 7 горячих газов и к водяному насосу 8, а патрубок 6 вспомогательных скважин 2 соединяют с водяным насосом 8 и вакуум-насосом 9. Регулирование всей систеьы производят с помощью вентилей 10. После герметизации скважин 1 и 2 при помощи насоса 8 ведут нагнетание через них воды при 20°С до степени насыщения грунта 4, равной 0,8 - 0,95, что определяют непосредственным отбором проб (не показано), После этог через основную скважину 1 от генератора 7 горячих газов в грунт 4 нагнетают горячие газы при температуре, обеспечивающей нагревание грунта 4 и содержащейся в нем воды до 60 - 70 с, что фиксируют измерениями системы термопар 1 с записывакг- щими приборами 12. Затем через основную скважину 1 нагнетают в грунт 4 сжатый воздух от генератора 7 без подогревания его, а через вспомога-. тельные скважины 2 одновременно ва- куумируют грунт 4 вакуум-насосом 9 до степени влажности, соответствую щей его влажности -на границе раскатывания . На втором зтапе горячие газы нагнетают из основной скважины 1 в грунт 4 пока он не нагревается по внешнему контуру 13 до 150 - 200°С. Бурение скважин до нижнего горизонта засоленного грунта позволяет прорезать всю его толщу до подстилающего незасоленного основания и равномерно проработать весь массив грунта 4 при его замачивании, продувке сжатым воздухом и нагревании. Нагнетание в грунт холодной воды увеличивает содержание кислорода при

0

5

замачивании засоленного грунта, что способствует интенсификации окислительного процесса, поскольку чем ниже температура воды, тем больше в ней кислорода. Степень насыщения, равная 0,8 - 0,95, обеспечивает растворение содержащихся в грунте солей при последующем нагревании вода-. Нагревание грунта 4 на 60 - обеспечивает практически полное растворение наиболее агрессивных солевых включений и исключает испарение воды и, следовательно, выпаде- g ние солей в осадок. Нагревание грунта 4 на втором этапе до 150 - в объеме укрепляемого массива грунта обеспечивает полное удаление свободной и физически связанной воды за пределы контура укрепляемого массива. При этом , обеспечивается устранение неустойчивости оснований, сложенных слоями засоленных ГРУНТОВ.

П р и м е р . На строительной площадке производилось термическое укрепление засоленного глинистого грунта мощностью 6 м, содержащего соли хлористого натрия и кальция, сернокислого натрия и углекислого кальция. Скважины 1 и 2 были пробурены установками ЛБУ-50 диаметром 0,2 м на глубину 6 м, т.е. до нижнего горизонта 3 засоленного грунта 4, загерметизированы затворами 5 завин-. чивающегося типа, оборудованными патрубками 6, соединенными с калориферами (генераторами) 7 типа КВ-300, шестеренчатьши насосами 8 и вакуум- насосами 9 типа РЖ-4. Регулирование осуществлялось вентилями 10, а контроль температур - термопарами 11 типа ТХА-УШ. с приборами 2 класса точности 0,5 типа ЭШ1. Отбор образцов на исследование степени влажности грунта осуществлялся стандартными методами. Всего обрабатывалось два массива с варьированием степени влажности насыщения грунта, равной 0,8 и 0,95, и температуры холодной воды, равной и 30°С. Одновременно в сравнимых условиях был укреплен такой же массив грунта известным способом с термическим укреплением в се- го массива до 350 и..

В таблице приведены показатели, характеризующие предлагаемый и из- естный способы.

Таким образом, предлагаемый способ (по сравнению с известным) сок0

5

0

5

50

55

31

ращает расход тепла в 1,05 - 1,31 раза, а длительность процесса на 39 - 48%.

Формула изобретения

Способ термического укрепления массива грунта, включакиций бурение основной и вспомогательных скважин, их герметизацию, продувку массива Грунта сжатым воздухом, генерирование горячих газов, нагнетание их в грунт через основную скважину в два этапа, отличающийся тем, что, с целью повыпюния производиДлительность процесса

Температура холодной

воды

Степень насыщения грунта

Расход тепла

МДж/м594084

тельности при укреплении засоленных глинистых грунтов, после герметизации скважин ведут нагнетание через

них воды до степени насыщения грунта, равной 0,8 - 0,95, во время продувки грунта осуществляют его ва- куумиройание через вспомогательные скважины, нагнетание в грунт горя- Q чих газов на первом этапе ведут с

нагревом грунта до 60 - 70°С, а на втором - с нагревом до 150 - 200°С, причем бурение скважин ведут на глубину залегания засоленного грунта,

15 а прйдувку грунта производят через основную скважину.

62 30 .

0,8 2970

86

3120

Изобретение касается строительства зданий и сооружений на засоленных глинистых грунтах с укреплением их термическим воздействием. Изобретение направлено на повышение производительности при укреплении засоленных глинистых грунтов. Это достигается тем, что после герметизации скважин ведут нагнетание через них вода до степени насыщения грунта, равной 0,8-0,95. Во время продувки грунта производят его вакуумирование через вспомогательные скважины. Нагнетание в грунт горячих газов на первом этапе ведут с нагреванием грунта до 60-70°С. На втором этапе грунт нагревают до 150-200°С. Бурение скважин производят на глубину залегания засоленного грунта, а продувку грунта ведут через основную скважину.1 ил. , 1 табл. e (Л со ел СО 4

13////// /// /// /// /// ///

Составитель А. Прямков Редактор А. Ревин Техред И.Верес Корректор В,Бутяга

Заказ 6123/31 Тираж 607Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, т. Ужгород, ул. Проектная, 4

13

ч