Способ термического укрепления грунтов Советский патент 1981 года по МПК E02D3/11 

Мзобретение относится к строительству оснований и фундаментов в сложных геологических условиях, а именно к термическому укреплению про садочных и переувлажненных грунтов. Известен способ термического укре ления грунта, включакяций бурение скв жины, продувку грунта сжатым воздухом, розжиг сквалсины и обжиг грунта при избыточном давлении продуктов горения l . Недостатком данного способа является необходимость применения различ ного оборудования для осущесп-вления нагнетания воздуха и нагнетания продуктов горения, что замеддяет процес укрепления, повьппает трудоемкость и энергоемкость работ, Наиболее близким к предлагаемому является способ термического.укрепле ния грунтов, вклточаняций образование скважин, герметизацию устья каждой скважины, повьппение газопроницаемост грунта путем создания в нем вакузгма и нагнетание в грунт горячих газов С2. Недостатком указанного способа является большая продолжительность процесса разуплотнения грунта созданием в грунте вакуума, что исключает возможность применения его для укрепле- НИН с повьппенной влажностью и низкой газопроницаемостью. Цель изобретения - обеспечение укрепления грунтов с повьппенной влажностью и низкой газопроницаемостью. Поставленная цель достигается тем что согласно способу, включающем образование скважины, герметизацию ее устья, повьшение газопроницаемости грунта путем создания в нем вакуума и нагнетание в грунт горячих , перед повышением газопроницаемости грунта осуществляют его разуплотнение путем периодического ступенчатого нагнетания в скважину воздуха под давлением 2-400 ати и сброса давления в течение 0,01-30 с. При этом

.перед нагнетанием воздуха производят нагрев до 90-110 С.

Технология вьшолиения способа заключается в следующем.

На участке работ бурят скважину на глубину упрочняемого слоя грунта, устье скважины герметизируется затвором, обе1&печивающим нагнетание в грунт воздуха под высоким давлением в пределах 2-АОО ати. После герметизации в скважину начинают нагнетать воздух, поднимая его давление ступенями. Но достижении заданного давления оно сбрасывается до атмосферного давления в течение 0,01-30 с и вновь ведется нагнетадае воздуха с последующим его сбросом. Поочередное нагнетание и сброс давления ведут до. требуемой степени разуплотнения и снижения влажности грунта. Для ускоренная процесса обезвреживания нагнетаемый в скважину воздух может нагреваться до 90-ПО°е. Далее ведется повышение газопроницаемости укрепляемого массив грунта для более качественного его последующего укрепления путем откачивакття из скважины воздуха с созданием .вакуума (. В процессе вакуумирования грунта из укрепляемого грунта; отбирается оставшаяся влага и достигается дальнейшее разуплотнение грунта,

В завершении работ после вакуумирования в грунт под избыточным давлением 1,1-6 ати подают горячие газы при 2001000 С, В укрепляемом массиве грунта в течение 45-70 мин выдерживается температура порядка в скважине и не менее 350 С на внешней границе укрепляемого массива.

Пример, Осуществляется укрепление глинистого грунта с повышенной влажнос 1ью, скважина пробурена на глубину Q м, грунт укрепляется в радиугсе 1 м от центра скважины. После герметизации скважины в нее под давлением 6 ати нагнетается периодически воздух и сбрасывается в течеийе 2с, Вакуум1фование осуществляется до разряжения, равного , Затем в скважине с помощью акустических горелок создается ультразвуковое поле с частотой 500 кГц и образовавшиеся горя чие газы с температурой нагнетаются в грунт.

Одновременно на данном участке осуществляется укрепление грунта по известному способу,

В таблице Приведены полученные показатели укрепления грунта.

По азатели

Пористость грунта,X:

начальная

перед обжигом

Злажность грунтс г

нач шьная

перед обзк5-5гом

Коэффициент газопроницаемости

3

Объем укрепляемого массива, м

Расход нагретого воздуха, тыс,м

Продолжительность обжига, ч

Стоимость обжига массива, руб Прочность материала обожженного

Л

массива грунта на сжатие, кг/см

Расход электроэнергии, %

Трудоемкость, чел,дн ,

Предложенньй

Известный способ способ

30 55

20 6

0,95

31

66

57 217

30-40

64 6 Из таблицы видно, что стоимость 1 м укрепленного массива грунта снижается в 1,7 раза, а продолжттельность работы обжига грунта - в 2-3 ра за. Применение пр ;дпагаемого изобретет ния позволяет сократить расход строительных материалов и металла по сравнению с возведением фундаментов на забивных и набивных сваях. Формула изобретения 1, Способ термического укрепления грунтов, включающий образование сква« жины, герметизацию ее устья, повышение газопроницаемости грунта путем создания в нем вакуума и нагнетание в грунт горячих газов, отличающийся тем, что, с целью обеспе чения укрепления грунтов с повышенной .влажностью и низкой газопроницаемостью,перед повышением газопроницаемос пг грунта осуществляют его разушютнекие путем периодического ступенчатого нагнетания в скважину воздуха под давлением 2-400 ати и сброса давления в течение 0,01-30 с. 2, Способ поп,1, отличающ и и с я тем, что, перед нагнетанием воздуха;:производят его нагрев до 90-м . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидете.гьство СССР № 613005, кл. Е 02 D 3/10, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР № 685762, кл. Е 02 Т) 3/14, 1977.