Способ уплотнения слабых грунтов Советский патент 1992 года по МПК E02D3/10 

Изобретение относится к подготовительному этапу строительства на водонасыщенных сильносжимаемых грунтах.

Цель изобретения - сокращение сроков подготовительного этапа строительства на водонасыщенных сильносжимаемых грунтах благодаря ускорению консолидации грунта и снижения трудоемкости на устройство временной уплотняющей пригрузки. После выполнения подготовительных работ на предполагаемой площадке уплотнения выполняют геодезическую разбивку осевых линий скважин, так, что центры скважин располагались в шахматном порядке с шагом, равным радиусу уплотнения.

Радиус уплотнения определяют расчетом, получаемым из известного модифицированного решения задачи Ляма с учетом конечности смещений xE-(1 + v),

Ко Го

Задаваясь начальным значением R0 при известных характеристиках грунта, определяют величину давления обжатия на стенку скважины Ра и сравнивают его с допустимым, определяемым техническими возможностями применяемого оборудования. По величине допустимого давления обжатия принимают окончательное значение RO.

Пример. Уплотняемый грунт - ил; мощность слоя -10м.

у- 14 кН/м3; Е 0.5 МПа;Ј 0,82. 0.45

Х| 00 Сл)

;xi

;0

m /

Го

г

T+v

t-1 2

Рг-Е(1 )

о

п Ъ-± 14 Ю0,82 57.4 кН/м2. Предварительно задаваемая: г0 0,15 м; В0 3м.

Р2 5W(i-).1

+ 57,4 401 кПа.

+

Т.о., если 2 4,01 кгс/см удовлетворяет техническим условиям применяемого оборудования, то принимаем радиус скважины R 3 м.

Скважины, являющиеся центром шестиугольника, вписанного в окружность с радиусом, равным радиусу уплотнения, являются лидерные скважины, а диаметрально расположенные - скважины-коллекторы.

На фиг. 1-4 иллюстрируется предлагаемый способ.

Бурение лидерных скважин и скважин- коллекторов выполняют с использованием обсадных труб, затем в лидерную скважину, постепенно поднимая обсадную трубу, погружают эластичную оболочку, а в скважины-коллекторы водооткачивающие трубы.

В эластичную оболочку вихревым насосом подают воду, с давлением, которое зависит от технических возможностей применяемого оборудования и механических характеристик грунта (см.пример), а в скважины-коллекторы вводят водооткачи- вающме трубы и откачивают воду вихревыми насосами.

По завершении процесса консолидации грунта, воду из эластичной оболочки откачивают насосом и поднимают эластичную оболочку. В результате чего в массиве грунта

2R

0

5

0

5

0

5

0

остается уплотненная полость, которую заполняют песчаным грнутом

После демонтажа водооткачивающих труб из скважин-коллекторов, их заполняют песчаным грунтом,

Формула изобретения Способ уплотнения слабых грунтов, включающий образование в шахматном порядке лидерных скважин с шагом, равным радиусу уплотнения, равномерное размещение вокруг них шести дополнительных скважин на расстоянии радиуса уплотнения от центра лидерных скважин и воздействие на стенки лидерных скважин равномерного давления, отличающийся тем, что. с целью ускорения консолидации грунта и снижения трудоемкости работ, после образования лидерных скйажин производят размещение в них эластичных оболочек, после размещения дополнительных скважин осуществляют установку в них водоотводящих труб, воздействие на стенки скважин равномерного давления ведут путем закачивания в эластичные оболочки воды, затем последовательно производят откачку из дополнительных скважин отжимаемой из грунта воды до его консолидации, освобождение оболочек от воды, извлечение мз скважин оболочек и водоотводящих труб и заполнение скважин песчаным грунтом, причем давление Р воды в эластичной оболочке принимают равным величине, определяемой из зависимости:

Р Р f 1 - Г° Л + р

Р tl Ro T+v K°- где Е - модуль деформации грунта;

r0 начальный радиус скважины;

RO - радиус стенки скважины после ее расширения;

V- коэффициент Пуассона;

РО - начальное значение нагрузки

Использование: подготовка оснований в строительстве на водонасыщенных сжимаемых грунтах. Сущность изобретения: образуют в шахматном порядке лидерные скважины с шагом, равным радиусу уплотнения, равномерно размещают вокруг них шесть дополнительных скважин на расстоянии радиуса уплотнения от центра лидер- ных скважин, воздействуют на стенки ли- дерных скважин равномерным давлением После образования лидерных скважин производят размещение в них эластичных оболочек, а после размещения дополнительных скважин устанавливают в них водоотводя- щие трубы. Воздействие на стенки скважин равномерного давления ведется закачиванием в эластичные оболочки воды. Затем последовательно производится откачка из дополнительных скважин отжимаемой из грунта воды до его консолидации, освобождение оболочек от воды, извлечение из скважин оболочек и водоотводящнх труб с заполнением скважин песчаным грунтом. Величину давления воды в эластичной оболочке предлагается определять по математической зависимости. Приводится математическая зависимость. 4 ил сл С

,Л

s

ЭТ

1

-

ГИ

Ь

Фиг

п

чч

/ .4N

7

ч

,т

Ш;+ i

Ъ:

(

.

Фиг г

ФигЗ

Фи.4