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

4

со сл м

. Изобретение относится к строительству, В частности к укреплению набухаемых грунтов, подстилаемых пылеватыми и другими песками, термическим воздействием.

Цель изобретения - ускорение процесса.

На чертеже показана схема реализации способа.

Способ состоит из следующих операций.

Скважины 1 распределяют вместе со шпурами 2 равномерно по площади на всю глу- ;бину 3 набухаемого грунта,, а стенки 4 скважин 1 уплотняют с уширением 5 их от дна 6 к устью 7 известными приспособлениями, а затем герметизируют скважины 1 затворами 8 с патрубками 9, соединенными вентилями 10 с генераторами 11 горячих газов. После этого шпуры 2 заполняют |дренирующим материалом 12, например песком, проверяют всю систему на герметичность и нагнетают горячие газы в грунт через дно 6 скважин 1, которые фильтруются и наступают от подстилающего горизонта 3 через шпуры 2 по дренирующему материалу 12 к устью 13 и непосредственно через укрепляемый набухае- мый грунт 14 за счет разности давлений в атмосферу. Нагревают грунт 14 до температуры испарения содержащейся в нем влаги и осушают его, что устанавливают по прекращению паровыделения из шпуров 2 в атмосферу. Затем грунт вокруг устьев 13 шпуров 2 уплотняют, например трамбованием, и продолжают нагревание грунта 14, пока он не нагреется до заданной температуры, например 400-500°С, для устранения набухания грунта 14, что проверяют показаниями термопар 15, погружаемых в шпуры 2, и записывающих приборов 16.

Равномерное размещение скважин и шпуров обеспечивает симметричность газового и водного потоков, исключая накапливание влаги в локальных объемах грунта и его неравномерную деформацию. Прорезка сква- жинами и щпурами всей толщи набухаемого грунта дает возможность направить поток горячих газов снизу вверх, используя при этом фильтрационные возможности подстилающего горизонта, состояпхего из различных песков, и создать наибольший градиент давления для миграции влаги из массива в щпуры. Заполнение шпуров дренирующим материалом обеспечивает равномерный отсос влаги из массива, предотвращает разрушение структурных связей грунта и локальное скопление влаги и предохраняет стенки шпуров от оплывания.

Коническая форма скважин обеспечивает увеличение скорости горячих газов к дну сква5

0 0 Q 5

0 г 0

жин, что интенсифицирует процесс осуще- ния и последующего нагревания грунта, а уплотнение стенок сокращает фильтрацию газов в массив грунта. Уплотнение поверхности грунта вокруг устьев шпуров создает дополнительное аккумулирование тепловой энергии и исключает потери тепла в атмосферу.

Такая технология выполнения предлагаемого способа позволяет повысить давление в скважинах до 0,4-0,8 МНа и ускорить процесс ускрепления грунта.

Пример. На строительной площадке осу-, ществляют термическое укрепление набухаемого грунта - глины с коэффициентом пористости 0,83 и числом пластичности 21, глубиной залегания 6м - подстилаемого пылеватым песком. Укрепляют три массива объемо.м по 192 м В каждом массиве бурят по четыре скпажинь: и девять шпуров. Скважины выполняли диаметром 0,2 м, шпуры - 0,08 м. Скважины уплотняют конусным лидером с уширением диаметра от 0,2 до 0,3 м вверху. Для заполнения шпуров используют местный песок. Для работ применяют установки ЛБК-50, калориферы УСВ-600ТМ с максимальной температурой горячих газов до 600°С, термопары ТХА-УШ, приборы ЭПГ1-9М2. В скважинах массивов соответственно поддерживают избыточное лТ,авле1;ие 0,4 --0,6-0,8 МПа.

Результаты работ .ч сравнение их с параметрами известнш о способа приведены в таблице.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет использовать термическое укрепление грунтов для ликвидации явления набухания их в основаниях зданий и сооружений и ускорить процесс укрепления грунта в 1,2-1,6 раза.

Формула изобретения

Способ термического укрепления набухаемого грунта, включающий равномерное по площади образования скважин уплотнение грунта их стенок и герметизацию устьев, генерирование в скважинах потока горячих газов, нагнетание последних в грунт через дно скважин и нагревание грунта с его осушением, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса, перед генерированием потока горячих газов производят бурение между скважинами вертикальных шпуров и последующее их заполнение дренирующим материалом, а после нагревания грунта осуществляют его уплотнение вокруг устьев шпуров, причем образование скважин ведут на всю глубину набухаемого грунта с их расширением кверху.

9 - .- i

Изобретение относится к области строительства, в частности к укреплению набухаемых грунтов, подстилаемых пылева- тыми и другими песками, термическим воздействием, и направлено на ускорение процесса. Это достигается тем, что в известной технологии, включающей образование скважин, уплотнение грунта их стенок, герметизацию устьев, генерирование в скважинах потока горячих газов, нагнетание последних в грунт через дно скважин и. нагревание грунта с его осушением, перед генерированием потока горячих газов производят бурение между скважинами вертикальных шпуров и последующее их заполнение дренирующим материалом. После нагревания грунта осуществляют его уплотнение вокруг устьев, а образование скважин ведут на всю глубину набухае- мого грунта с их расширением кверху. 1 ил., 1 табл.