Способ термического укрепления просадочного грунта Советский патент 1991 года по МПК E02D3/11 

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

Цель изобретения - снижение энер-, гозатрато

На чертеже изображен разрез скважин и укрепляемого грунта и размещение технологического оборудования„

Способ реализуется следующим образ ОМо

Вначале в укрепляемом грунте 1 образуют периферийные 2 и на равном расстоянии от них центральную 3 скважины, герметизируют их затворами 4 с комбинированными патрубками 5, соединенными на скважинах 2 с агрегатами 6 горячих газов, охлажденного воздуха 7 и вакуум-насосом 8, а на жине 3-е водяным насосом 90

Центральная скважина 3 может быть выполнена в виде шпура„Наружные стенки 10 периферийных скважин 2 изолируют, например, путем уплотнения извест ными устройствам Скважины 2 на затворах 4 имеют также дополнительные патрубки 11 для контроля процессов оптическими питометрами ч погружными термопарами с записывающими приборами, а также приборами для измерения влажности (не показано) После проверки всей системы на герметичность в скважины 2 нагнетают агрегатом 7 охлажденный воздух а заморахи вают содержащуюся в грунте I воду дс -35 о о 0-45° С (в среднем ™- 0ЛС) и одН-,.А

Јfc

оз о

45ч

9ЙЭЬД&

повременно через скважины 3 постепенно подают насосом 9 воду до достижения грунтом 1 полной влагоемкости, что проверяют непосредственным отбором проб стандартными переносными приборамИо Агрегатами 6 генерируют горячие газы и нагревают грунт 1 до 4 - 8°С (в среднем до 6°С) и через все скважины 2 и 3 одновременно откачивают из грунта воду, а после этого нагревают грунт 1 до заданной температуры устранения просадоч- ных свойств, например 120-180°С (в среднем 50°С)0

Замораживание грунта до -350.0 -45°С обеспечивает его уплотнение под давлением 8-10 МПа, развиваемым при замерзании воды, при этом вокруг грунтовых частиц и их агрегатов сохраняется слой твердой воды, предохраняющий от разрушения контактные связи грунтовых частиц и их агрегатов, что создает равномерный теплообмен при последующем нагревании грунта до 4-8°С0

Диапазон температуры 4 - 8 С практически обеспечивает максимальную фильтрацию нагнетаемых в грунт горячих газов вслед за удалением из него влаги вакуумированиемо

Подача воды из вспомогательной скважины одновременно с нагнетанием охлажденного воздуха позволяет равномерно замораживать воду в крупных порах s что сокращает расход тепла и времени, а полная влагоемкость (0,9- 0,95) обеспечивает максимальную силу давления при замерзании воды и максимальное уплотнение скелета грунта, уменьшив тем самым расход тепла0

Нагревание грунта в два этапа сокращает расход тепла, так как вначале разогревается минеральный скелет и вода при минимальных температурах, а затем откачивают воду и после этого нагревают грунт до заданной температуры,. При этом заданная температура снижается до 120 С„

Пример,, На двух площадках ведут укрепление просадочного суглинка по описанной технологии,, С помощью агрегатов горячих газов охлажденного , воздуха, вакуум-насосов, водяного насоса, затворов конструкции ВИА, термопары ТХА с приборами ЗШ1-9М. влагомеров. Степень влажности грунта: природная 0,54, при полном водонасыще- нии 0,93. Минимальная заданная температура нагревания 120 С.

Сравнение известного и предлагаемого способов приведено в таблице

Расход энергоресурсов, МДж/м

Средняя температура нагревания, С Температура на внешнем конту- Ре, °С

1035 920 1980

317 154 507

170 I20 400

Таким образом, предлагаемый способ сокращает расход энергоресурсов в 1,9-2,1 раза

Формула изобретения

Способ термического укрепления просадочного грунта, включающий образование центральной и периферийных скважин, их герметизацию, вакуумиро- вание через скважины -грунта с удалением из него воды, генерирование и нагнетание в грунт через скважины горячих газов и нагревание грунта до заданной температуры, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, перед нагнетанием в грунт горячих газов осуществляют одновременное его охлаждения до температуры -350оо-45°С путем нагнетания через периферийные скважины охлажденного воздуха и введение в грунт через центральную скважину воды до повышения его влажности, равной полной влагоемкости, нагревание грунта ведут в два этапа, на первом из которых повышают его температуру до 4-8 С, а на втором - до заданной, при этом вакуумирование грунта производят после первого этапа его нагревания

Изобретение относится к строительству, в частности к укреплению просадочных грунтов термическим воздействием и направлено на снижение энергозатрат Это достигается тем, что перед нагнетанием в грунт горячих газов одновременно его охлаждают до температуры от 35 до -4Ь°С путем нагнетания через периферийные скважины охлажденного воздуха и вводят в грунт через центральную скважину воду до повышения его влажности, равной полной злагоемкас11Ь Грунт taip i- вают в два этапа На первом из которых повышают его температуру до 4-8 С а на втором - до задатки- Язкуумиро- вание грунта осуществляется после первого этапа его нагревания0 аблл 1 ил о а