Способ термического закрепления грунта Советский патент 1988 года по МПК E02D3/11 

« го

00

а со

Изобретение относится к строительству i.iaiiiiii и сооружений в сложных инженерно-1 еологических условиях, в частности к термическому укренлению грунтов, преимущественно глинистых с новышеиной влажностью.

Цель изобретения --- новышение эффективности.

Ни фиг. 1 и: ображена скважина (разрез) и расио.южение оборудования; на фиг. 2 - то же, со схемой перемещения нрутков, нид сверху.

Способ осуществляют следующим обра- .ом.

На закрепляемом участке бурят скважину 1, герметизируют ее кондуктором 2 с ф()|кл iiKiiii . i для 11(1.и1чи гоплина и воздуха. Лнодны) у, 1ектрод в виде токопрово- дяп1И. прутков 4, элект|юизолированных IKI .ыииу кондуктора 2 плюс К) с.м, уста- нав,1ивают края скважины 1 на глубину нод()П1ВЫ укрепляемого грунта Гх Игло- фи:1ьтры t), яв.:1якициеся катодом, устанавливаются во вспомо -ательные скважины, пробуренные на расчетном расстоянии, превышающем контур укрепляемого грунта 5. Иглофильтры покрываются изоляцией 7. Затем педут образование горячих газов в скважине 1 путем сжигания горючей смеси и пагнегание газов в поры закрепляемого грунта, если его коэффипиент фильтрации меньше ИГ см/с, то перед обжигом через 111 нт л пропускают постоянный электрически ii ток с градиентом потенциала 0,5-- 1,0 В см и ц, 1()тпостью до 10 А/м , В течение rijiouecca обжига производят замер те.м- пературы с помощью термопар 8 вдоль радиуса гермосваи нагрева групта 5 до 120°С, из этой зоны пруток 4 переносят ближе к иг- лофи,1ьтру 6 в зоне, где температура составляет 50 НО°С. В процессе обжига производится регулировка подачи топлива и воздуха в скважину I, так как по мере освобождения пор от влаги скорость закреп; .1СППЯ грунта нарастает. Последнее поло- жепие анодных прутков 4 будет на границе заданного контура укрепляемого массива 5. При достижении в этом положении анод- пого прутка 4 температуры окружающего rjiyiua, равной 120°С электрический ток, отключают. Обжиг грунта прекращается по достижении па г|.1анице укрепляемого массива расчетной температуры в зависимости or состава грунта 5 и выдержки при этой тем 1ературе не менее 4 ч.

В предлагаемом способе одновременно с термическим воздействием происходит яв- .leiiMc элекгроосмоса под действием постоянного элек; }ического тока с передвижением B. ain к катоду. При этом коэффициент (})ил| грапии грунтов увеличивается от 8 до ( раз.

lijHi одновременном воздействии нагрева i; п н тояпного электрического тока основное кплпчсс В() влаги удаляется из вспомогательных скважин иглофильтрами, на что расходуется меньше энергии, чем при ее выпаривании, повышается пористость грунта и интенсифицируется процесс закрепления. От высокой температуры в скважине, постепенно по мере удаления от скважины, часть влаги превращается в пар, перемещается по порам грунта и в зоне с температурой 50-80°С конденсируется, образуя «порог влажности. Постепенное перемеще- 0 ние в эту зону с «порогом влажности анодного прутка повышает эффективность удаления влаги и процесса закрепления грунта в конечном итоге.

гПример. Производилось термическое укрепление грунта с естественной влажностью 26%, пористостью 42%, объемным весом 2,02 г/см и удельным весом 2,78 г/см . В пробуренную глубиной 3 м основную скважину в качестве горючей смеси подава0 лось соляровое масло и воздух, которое сжигалось, образуя поток горячих газов с температурой 1000°С. При избыточном давлении горячие газы нагнетались в поры укрепляемого грунта. Одновременно осуществлялось воздействие на грунт постоянного электрического тока через установленные вокруг скважины токоп)ов(дящие прутки и размещенные за пределами укрепляемого масспна групта иглофильтры, соединенные с отрицательным 1олюсом постоянного тока.

Q По мере нагревания грунта анодные прутки при достижении ь месте их расположения те.мпературы групта 120°С переставлялись в направлении соответствующих иглофильтров в зопу, где температура грунта была равпа 50°С. Одновременно проичводплось

5 укреплепие | рунта известным снособом.

Результаты ук К плепия групта приведепы н таблице.

Таким образом, предлагаемый способ

обеспечивает спижение энергозатрат на 29%

0 и сокращение нродолжительности рабог до

1- - fi .

Формула изобретения

1. (пособ термического закреплепия грунта, включающий бурение основной и вспомогательных скважин, герметизацию основной скважины, сжигание в пей горючей смеси с образованием горячих газов, нагнетание их в поры закрепляемого грунта до заданного контура и удаление из грунта влаги, отличающийся те.м, что, с целью повыщения эффективности, после бурения скважин осуществляют оборудование вспомогательных скважин иглофильтрами и погружение в грунт вокруг основной скваг

жипы токопроводящих прутков, а удаление влаги из грунта ведут до или во время нагнетания горячих газов в грунт путем электроосмоса с образованием напряжения

постоянного электрического тока между прутками и иглофильтрами, причем прутки подключают к положительному полюсу тока, а бурение вспомогательных скважин произво2. Способ по п. 1, отличающийся тем. что при удалении влаги из грунта во нремк нагнетания в него горячих газов осушест вляют периодическое nepoMenieiuio пруткш

дят за пределами контура укрепляемого из зоны нагрева грунта до 120 в лону г ею грунта.температурой 50 -80°С.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем. что при удалении влаги из грунта во нремк нагнетания в него горячих газов осушест вляют периодическое nepoMenieiuio пруткш

из зоны нагрева грунта до 120 в лону г ею температурой 50 -80°С.

Изобретение относится к строительству зданий и сооружений в сложных инженерно-геологических условиях, в частности к термическому укренлению грунтов, преимущественно глинистых с повышенной влажностью, и направлено на повышение эффективности. Это достигается тем, что в техническом решении, включающем бурение основной и вспомогательных скважин, герметизацию основной скважины, сжигание в ней горючей смеси, нагнетание в поры грунта горячих газов и удаление из грунта влаги, после бурения скважин вспомогательные скважины оборудуют иглофильтрами, а вокруг основной скважины noi ру- жают токопроводящие прутки Удаление Fvia- ги из грунта производится до или во время нагнетания горячих газов в грунт путем электроосмоса с подачей напряжения постоянного электрического тока на прутки и иглофильтры. Прутки подключаются к положительному полюсу тока. Вспомогательные скважины размещают за пределами контура укрепляемого грунта. При удалении влаги во время нагнетания горячих га:(он в грунт прутки периодически перемешакпч я и, зоны с температурой 120°С в зону с температурой 50-8б°С. Достигается сиижеии энергозатрат на 29% и сокращается продолжительность работ до 35%. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил. (Л

Извест