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

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

Цель изобретения - снижение степени неравномерности осадки возводимых зданий и сооружений.

На чертеже изображена скважина и укрепляемый грунт, разрез, и размещение оборудования.

Способ осуществляют следующим образом.

В укрепляемом просадочном грунте 1 образуют основную 2 и вспомогательные 3 скважины и герметизируют их затворами 4, которые на основной

скважине 2 подключены к вакуум-насосу 5 и водяному насосу 6, а на вспомогательных скважинах 3 - к водяному насосу 6 и- генератору горячих газов 7. Контроль процесса осуществляют системой вентилей 8, термопар 9 с самопишущими приборами 10 и манометрами 11, а влажность замеряют индикаторами 12, например нейтронными НИВ-2. Перед герметизацией основной скважины 2 в нее устанавливают поверхностный вибратор 13 на подставке 14. Вначале подают в грунт 1 воду через основную 2 и вспомогательные 3 скважины, пока степень влажности не достигнет заданной величины С, определяемой из соотношения

ЈЛ

|

С Cn+(CM-Cn)

аэ ао

7

а - скорость продольной сейсмической волны в грунте при его природной степени влажности С0 м/с; a u - скорость продольной сейс

мическои волны в грунте при полном водонасыщении грунта Сц, м/с;

а - скорость продольной сейсмической волны, заданная из условия обеспечения требуемого модуля деформации грунта, м/с.

Затем черед вспомогательные скважины 3 в грунт 1 нагнетают от генерато-I

ра 7 горячие газы, а стенки основной

скважины 2 вибрируют по всей высоте, создавая продольные сейсмические волны, и одновременно откачивают из нее воду, пока грунт в стенках основной скважины 2 не нагреется до заданной температуры, например для устранения просадочности, равной 300-400°С, что фиксируют через контрольный патрубок 15 на затворе 4 основной скважины 2.

В предлагаемом способе в соответст вии с требуемой по расчету деформируемостью укрепленного грунта, характеризующейся модулем деформации Е, создают степень влажности С, определяемую по приведенной зависимости, которой соответствует скорость сейсмической волны от вибрирования

I--) , где о - плотность грунта.

Вибрирование увлажненного грунта до степени влажности С обеспечивает его равномерность по всему объему.

Нагревание грунта через вспомогательные скважины создает равномерный отсос влаги к центру укрепляемого массива и возможность совмещения отсоса с осушением грунта, а нагревание после подачи в грунт воды создает равномерное распределение температуры в увлажненной среде, так как минеральный скелет грунта нагревается после нагревания и испарения содержащейся в нем влаги.

Пример. На строительной площадке осуществляют термическое укрепление лесовидного суглинка на глу бину 5 м, просадочного 1 типа по описанной технологии. Оборудование: для бурения установки ЛБУ-50, генератор

,10

25

7П

zu

35

,Q

,,-

50

55

горячих газов УСВ-600М с выходом газов с 600 С, вакуум-насос РЮ1-4, водяной насос С-203 производительностью 24 м /ч, нейтронный индикатор влажности НИВ-2, термопары ТХА-УШ, приборы ЭПП-9М2, вибраторы И-7, вентили и манометры стандартные. Согласно известной зависимости увлажнение грунта было доведено (при заданной скорости м/с, ,5; Сй 0,95; , ан 1700 м/с, , 65тс/мэ, Е 137700 тс/м1) до ,62. Коэффициент равномерности устранения просадочности составил ,88. Для известного способа ,71. Таким образом,равномерность укрепления возрастает в 1,24 раза.

Формула изобретения

«

Способ термического укрепления просадочного грунта, включающий образование основной и вспомогательных скважин, их герметизацию, нагревание грунта до заданной на внешнем контуре температуры, подачу в грунт воды, ее накапливание в скважине и последующее откачивание, отличающийся тем, что, с целью снижения степени неравномерности осадки возводимых зданий и сооружений, во время нагревания грунта ведут возбуждение в нем продольных сейсмических волн путем вибрирования стенок основной скважины по всей ее высоте, подачу в грунт воды осуществляют перед нагреванием грунта одновременно через основную и вспомогательные скважины, а накапливание воды ведут в основной скважине, причем подачу в грунт воды производят до повышения степени его влажности, определяемой из зависимости

аГаь

С С0+(СИ-С0) ---,

аи ао

где а0 - скорость продольной сейсмической волны в грунте при его природной степени влажности С0, м/с;

ац - скорость продольной сейсмической волны при полном водонасыщении грунта Сн, м/с;

а3 - скорость продольной сейсмической волны в м/с, заданная из условия обеспечения требуемого модуля деформации грунта.

«Hjio Kh hi

S/f fJ f

868

Изобретение относится к строительству, в частности к укреплению просадочных грунтов термическим воздействием и направлено на снижение степени неравномерности осадки возводимых зданий и сооружений. Это достигается тем, что в период нагревания грунта в нем возбуждают продольные статические волны путем вибрирования стенок основной скважины по всей ее высоте. Воду в грунт подают перед его нагреванием одновременно через основную и вспомогательные скважины. Воду накапливают в основной скважине, которую затем откачивают. Подачу в грунт воды осуществляют до повышения степени его влажности, величину которой определяют по предлагаемой математической зависимости. Приводится математическая зависимость. Достигается повышение степени равномерности осадки грунта в 1,24 раза. 1 ил.