Способ термического укрепления просадочного грунта Советский патент 1989 года по МПК E02D3/11 

Изобретение относится к строительству, в частности к укреплению просадочньк грунтов термическим воздействием.

Цель изобретения - повышение эффективности .

На чертеже изображены разрез скважин и массива укрепляемого грунта, размещение технологического оборудования и эпюры изменения влажности грунта.

Способ реализуют следующим образом.

Вначале образуют основную 1 и вспомогательные скважины 2, герметизируют устье каждой скважины 1,2 затворами 3 с патрубками 4, которые соединены через вентили 5 на основной скважине 1 с компрессором 6, а на вспомогательных 2-е вакуум-насосом 7. После этого проверяют всю систему на герметичность и вакуумируют вспомогательные скважины 2 до полного влагонасьпцения грунта 8 в их стенках 9, что фиксируют показаниями приборов 10, например нейтронных индикаторов влажности. Затем, поддерживая вакуум во вспомогательных скважинах 2, нагнетают в основную скважину 1 атмосферный воздух компрессором 6 пока степень влажности грунта 8 на внешней границе 11 укрепляемого массива не достигнет величины С„,обеспечивающей устранение просадочных свойств грунта 8. Эпюры влажности грунта 8 изменяют вид от приведенной эпюры 12 перед нагнетанием атмосферного воздуха в грунт до эпюры 13 на стадии окончания процесса.

Сущность способа заключается в том, что в жарких влажных регионвх относительная влажность наружного воздуха достигает 95-98%, а темпеф

со

ел

ф

31

ратура на глубине 0,5-0,8 м не превшает , что позволяет использовать влагу наружного атмосферного воздуха для устранения просадочных свойств грунта путем конденсации ее в результате охлаждения в порах грута и тем самым сократить расход тепловой энергии на нагревание грунта. При этом вакуумирование вспомога- тельных скважин перемещает из массива к стенкам этих скважин природ- ную влагу открывает поры грунта для ускорения процесса последующей конденсащш влаги в них при нагнетании атмосферного воздуха и накопления влаги в стенках вспомогательных скважин до величины С р.

Необходимое количество нагнетаемого воздуха определяется из зависимости

Y V Сг,() YO Ч Y., ,

где YU - объем укрепляемого про а

садочного грунта, м , С - степень влажности, обеспечивающая устранение просадочных свойств грунта;

GO - степень влажности грунта в природном состоянии; YO - объемная масса содержащейся в грунте влаги, тс/м ; К - масса влаги, выпадающая при конденсации 1 м атмосферного воздуха,тс/м. Пример 1. На строительной площадке осуществляют термическое укрепление просадочного грунта на глубину 15 м на двух участках, отличающихся степенью влажности в природном состоянии, cooTBet- ственно 0,6 и 0,5. Температура наружного воздуха , температура грунта . Количество вьделяемой влаги при конденсации атмосферного воздуха в грунте К 0,2 кг/м . Степень влажности, обеспечивающая устранение просадочных свойств грунта , С „- 0,8.

Работы выполняют в соответствии с описанной технологией, при этом используют буровую установку, компрессоры с одной ступенью сжатия и производительностью 15 при

.

давлении 0,2 МПа, вакуум-насосы с давлением разрежения до 0,18 МПа и производительностью 4м /мин, ней- тронные индикаторы влажности. Объем укрепленного грунта на участках 100 и 130 м. Согласно описанной зависимости расход атмосферного воздуха составляет для участка t

160 тыс.м, для участка 2 260 тыс.м ., Количество одновременно работающих компрессоров шесть,их производительность 5400 . Скорость процесса составляет соответственно на

первом участке 3,33 и на втором 2,7 . Для аналогичных условий известным способом достигнута скорость процесса, равная 1,6 , т.е. в 1,7-2,1 раза меньше, чем предлагаемым способом.

о Пример 2. По условиям примера 1 используют компрессоры - вентиляторы производительностью 1200 (72 тыс. ) . Общая

длительность для участка 1 2,2 ч,для участка 2 3,6 ч (расчетные). Следовательно, предлагаемый способ тем эффективнее, чем выше производительность применяемых воздухонагнетательных средств.

Формула изобретения

Способ термического укрепления просадочного грунта, включающий бурение основной и вспомогательных скважин, герметизацию их устьев, нагнетание в грунт атмосферного воздуха с повышением влажности на внешнем контуре укрепляемого грунта, введение в последний горячих газов через одни скважины с одновременным ваку- умированием грунта через другие скважины, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, вакуумирование грунта ведут через вспомогательные скважины перед нагнетанием в него атмосферного воздуха до полного влагонасыще- ния грунта стенок вспомогательных

скважин, а повьшение влажности на внешнем контуре укрепляемого массива грунта осуществляют до степени, соответствующей устранению его просадочных свойств, причем нагнетание

горячих газов производят через основную скважину.

Со

Изобретение относится к строительству ,в частности, к укреплению просадочных грунтов термическим воздействием, и направлено на повышение эффективности. Это достигается тем, что грунт вакуумируется через вспомогательные скважины перед нагнетанием в него атмосферного воздуха до полного влагонасыщения грунта стенок вспомогательных скважин. Влажность на внешнем контуре укрепляемого массива грунта повышается до степени, соответствующей устранению его просадочных свойств. Нагнетание горячих газов производится через основную скважину. 1 ил.