Способ термического укрепления просадочного грунта под фундаментом Советский патент 1990 года по МПК E02D3/11 

Изобретение относится к строительству, в частности к укреплению просадочных грунтов под фундаментами зданий и сооружений термическим воздействием.

Цель изобретения - повышение эффективности.

На чертеже изображены скважина и укрепляемый грунт, разрез, и размещение технологического оборудования и средств технического контроля.

Способ осуществляют следующим образом.

Под фундаментом I с дьух его продольных сторон в просадочном грунте 2 образуют скважины 3 на глубину нижнего просадочного горизонта 4, герметизируют их на уровне верхнего просадочного горизонта 5 затворами 6, например, винговто типа, а на поверхности грунта 2 фиксируют затворами 7 накладного типа. Затворы 6 оборудуют комбинированными патрубками 8, соединенными с генератором 9 горячих газов, водяным насосом 10 и вакуум-насосом 11. На затворах 7 имеются контрольные патрубки 12 для наблюдения за процессами в скважинах 3 оптическими пирометрами, а в укреп- ляемом грунте 2 устанавливают систему термопар с самопишущими приборами 13. Расход массы горячих газов и воды регулируют вентилями 14. После проверки всей системы на герметичность через все скважины 3 в грунт 2 нагнетают предварительно нагретуют до 50 - 60°С и насыщенную хлоридами натрия или магния воду до полной объемной влагоемкости грунта 2, что контролируют по уровню воды в шпурах для уста

т

СО

новки термопар через контрольный уровень 15, размещенный на внешней границе 16 укрепляемого под фундаментом 1 массива грунта 2. Затем производят нагнетание горячих газов от генератора 9 с одной стороны с ваку- умированием скважин противоположной стороны фундамента 1, пока радиус теплового влияния скважины 3, через которую нагнетают горячие газы, не достигнет стенок скважин 3 другой сто Р|оны фундамента 1, при этом распространение температуры принимает вид эпюры 17. После этого меняют функции скважин 3 и нагревают грунт 2 в наиболее удаленных от скважин 3 точках 18 до заданной температуры, например для устранения просадочности5 равной 00-400°С. за счет увеличения температуры при интерференции тепловых олей первого (эпюра 17) и второго (эпюра 19) нагревания грунта 2. Температуру в точках 18 измеояют непо- редственным отбором проб (не покапано) или косвенно по опытным диаграммам интерференции тепловых полей. Величина температуры в скважинах Тс Поддерживается в пределах 500-f 00°C

При такой технологии введение в просадочные грунты хгюридов натрия или магния обеспечивает растворение имеющихся в грунте солей и практически полный вынос их из грунта при фильтрации воды под давлением При этом просадочаые явления грунта устраняются равномернее и в большей степени с повышением температуры насыщенного водного раствора хлоридов, Рационально нагревать рас.твор до 50-60°С, что также обеспечивает более полное влагонасыщсние грунта до 0,96-0,98, способствующее увеличению равномерной сжимаемости просадочной толщи грунта.

Попеременное нагревание грунта и его вакуумирование с противоположной стороны повышает равномерность распространения температуры в грунте под фундаментом, исключая тепловые потери с использованием стока тепла для интерференции тепловых попей и увеличения температуры нагревания до заданной T-v без дополнительной затраты тепла. Равномерное прогревание ,грунта под фундаментом (температуры

Т„ и Т. отличаются на 200°С) увеличи

вает равномерность сжатия нагреваемого грунта под давлением фундамента

5

0

5

0

5

0

5

0

и собственной массой и обеспечивает равномерность осадки фундамента.

Пример. На строительной площадке на трех участках осуществляют термическое укрепление просадочного I типа суглинка на глубину от 2 до б м по предлагаемому способу .Нагрузку от фундаментов имитируют пригрузкой поверхности грунта сборными железобетонными изделиями с заглублением их в открытых котлованах на глубину 1,5 ми величиной по подошве 20 тс/м . Варьируют ширину фундаментов 2-2,5-3 м и соответственно расстояние между скважинами 2,5-3-3,5м. Для работ используют буровые установки ЛБУ-50, генераторы горячих газов УСВ-600ТМ с температурой на выходе 600°С, расчетная температура нагревания грунта 350°С, на входе в грунт , вакуум-насосы РМК-4, водоналивные насосы типа С-203 производительностью до 24 м /ч, нейтронные индикаторы влажности НИВ-2 для контрольных испытаний полного вла- гонасыщения грунта, термопары ТХА-УШ с самопишущими приборами ЭПП-9М2, оптические пирометры ОПИР-45, затворы винтовые конструкции ХаБИИЖТа и накладные конструкции МИСИ.

Для аналогичных условий расчетные параметры известного способа составляют: ширина фундамента 2,5 м, нагрузка от фундамента 20 тс/м7.

Сравнение показателей приведены в таблице.

Таким образом повышается эффективность за счет роста равномерности осадки фундаментов при снижении расхода тепла на 7-20% и длительности процесса на 3,5-11%. Формула изобретения

Способ термического укрепления просадочного грунта под фундаментом, включающий образование скважин с продольных сторон фундамента, их герметизацию, одновременное через скважины нагнетание в грунт горячих газов и его вакуумирование раздельно по сторонам фундамента и нагревание грунта до устранения его просадочных свойств, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, после герметизации скважин осуществляют подачу через них в грунт насыщенного раствора хлорида натрия или магния в воде при 50-60°С

ной полной объемной влагоемкости, а нагнетание горячих газов в грунт и его вакуумирование ведут с переменой Ј

после достижения радиусом теплового влияния скважин ряда скважин другой стороны фундамента.

Изобретение относится к строительству, в частности к укреплению просадочных грунтов под фундаментами зданий и сооружений термическим воздействием и направлено на повышение эффективности. Это достигается тем, что после герметизации скважин через них в грунт подают насыщенный раствор хлорида натрия или магния в воде при температуре, равной 50-60°С, до тех пор пока влажность грунта не станет равной полной объемной влагоемкости. Нагнетание горячих газов в грунт и его вакуумирование ведут с переменной вида воздействия на каждой стороне после достижения радиуса теплового влияния скважин ряда скважин другой стороны фундамента. Достигается снижение расхода тепла и сокращение длительности процесса. 1 табл. 1 ил.

Составитель А.Прямков Редактор Н.Тупица Техред А.КравчукКорректор М.Кучерявая

Заказ 475

Тираж 545

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное