SU1006608A1 - Method for thermally consolidating soil - Google Patents

Method for thermally consolidating soil Download PDF

Info

Publication number
SU1006608A1
SU1006608A1 SU813311430A SU3311430A SU1006608A1 SU 1006608 A1 SU1006608 A1 SU 1006608A1 SU 813311430 A SU813311430 A SU 813311430A SU 3311430 A SU3311430 A SU 3311430A SU 1006608 A1 SU1006608 A1 SU 1006608A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
wells
soil
auxiliary
formation
well
Prior art date
Application number
SU813311430A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Альберт Павлович Юрданов
Original Assignee
Московский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Строительный Институт Им.В.В.Куйбышева
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Московский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Строительный Институт Им.В.В.Куйбышева filed Critical Московский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Строительный Институт Им.В.В.Куйбышева
Priority to SU813311430A priority Critical patent/SU1006608A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1006608A1 publication Critical patent/SU1006608A1/en

Links

Landscapes

  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Abstract

СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО УКРЕПЛЕН 1Я ГРУНТА, включающий образование основной и вспомогательных скважин, герметизацию усть  каждой скважины, вакуумирование скважин с удалением ю воды из укрепл емого массива грунта , сжигание в основной скважине горючих смесей и нагнетание через нее гор чих газов в грунт с одновременным выдерживанием вакуума во вспомогательных скважинах до по влени  в них пара, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности , образование скважин осуществл ют в виде прорезей пр моугольного сечени  с параллельным рас положением продольных осей сечений, .после образовани  каждой вспомогательной скважины производ т герметизацию ее стенки, оёраценной наружу от укрепл емого массива, а после по влени  пара во вспомогательных скважинах осуществл ют сжигание горючих смесей в них и нагнетание гор чих газов в грунтт. О к о СХ)A THERMAL METHOD IS STRENGTHENED BY THE 1ST SOIL, including the formation of the main and auxiliary wells, sealing the wellhead of each well, evacuating the wells to remove water from the reinforced soil mass, burning the combustible mixtures in the main well and pumping hot gases through it into the ground while simultaneously maintaining the vacuum auxiliary wells before the appearance of steam in them, characterized in that, in order to increase productivity, the formation of wells is carried out in the form of slots of rectangular cross section with parallel The longitudinal axes of the cross sections, after the formation of each auxiliary well, seal its wall, which is oriented outward from the reinforced massif, and after the occurrence of steam in the auxiliary wells, combustible mixtures are injected and hot gases are injected into the soil. About to about SH)

Description

Изобретение относитс  к строитель ству и может быть применено при укреплении термическим воздействием грунта оснований зданий и сооружений , а также при возведении подпорных и других стен, преимущественно в св зных грунтах. Известен способ термического укре лени  грунта, включающий образование основной и вспомогательных скважин, продувку грунта сжатым воздухом, подаму в основную скважину горючих смесей, сжигание их и нагнетание нагретых газов в грунт 13. Недостатком этого способа  вл етс  неэффективна  затрата энергии и времени на удаление из массива гру та влаги. Наиболее близким к изобретению  вл етс  способ термического укреплени  грунта, включающий образовани основной и вспомогательных скважин, герметизацию усть  каждой скважины, вакуумирование скважин с удалением воды из укрепл емого массива грунта сжигание в основной скважине горючих смесей и нагнетание через нее гор чих газов в грунт с одновременным выдерживанием вакуума во вспомогательных скважинах до по влени  в них пара 2 . Однако способ.имеет относительно большую продолжительность термического укреплени  из-за малой поверхности теплопередачи через стен ки основной скважины и вынужденный подсос влаги из массива грунта за пределами вспомогательных скважин, что замедл ет процесс укреплени . Цель изобретени  - повышение про изводительности. Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу, включающему образование основной и вспомогательных скважин, герметизацию усть  каждой скважины,вакуумирование сква жин с удалением воды из укрепленног массива грунта, сжигание в основно скважине горючих смесей и нагнетание через нее гор чих газов в грунт с одновременным выдерживанием вакуума во вспомогательных скважинах до по влени  в них пара, образование скв жин осуществл ют в виде прорезей пр моугольного сечени  с параллельным расположением продольных . осей сечений, после образовани  каждой вспомогательной скважины производ т герметизацию ее стенки, обращенной наружу от .укрепл емого массива, а после по влени  пара во вспомогательных скважинах осуществл ют сжигание горючих смесей в них и нагне-тание гор чих газов в грунт. На фиг. 1 изображены скважины, укрепл емый массив грунта, схема сетей и размещение оборудовани , на фиг. 2 - то же, план. Технологи  способа состоит в следующем . Вначале образуют основную 1 и вспомогательные 2 скважины в виде пп моугольного сечени  прорезей, г. .чем расположение последующих р дов скважин 1 и 2 определ ют из соотношени  , , (1) где d - скорость обжига грунта, м-/ч; Т - продолжительность обжига, ч; Н - глубина скважин, м, 8 - ширина прорезей скважин, м, Затем внешние стенки 3 вспомогатедьных скважин 2 герметизируют.-, например , уплотнением грунта. В качестве герметиков могут быть использованы синтетические и другие материалы . После этого скважины 1 и 2 герметиризуют затворами , с размещенными на них патрубками 5, предназначенными дл  подключени  к внешним сет м и монтажа горелок. К патрубкам 5 подсоедин ют вакуумпроводы 6 с вакуумнасосом 7 и осущают укрепл емый массив 8 грунта путем удалени  из него воды через основную 1 и .вспомогательные 2 скважины, пока влажность грунта не уменьшитьс  до предела на границе раскатывани , что определ ют испытанием отбираемых из укрепл емого массива 8 проб грунта. Затем основную 1 отключают от вакуумпровода 6 и патрубок 5 затвора 4 оборудуют горелкой, подают через нее в скважину 1 топливо из емкости Э и сжатый воздух от компрессора 10, образующиес  горючие смеси сжигают и гор чие газы нагнетают в укрепл емый массив 8 грунта , продолжа  одновременно вакуумирование из вспомогательных скважин 2, пока в них не начнетс  паровыделение . После этого патрубки 5 затворов k на %спомогательных скважинах 2 также оборудуют горелками и сжигают в вспомогательных скважинах горючие смеси. Нагнетание нагретых газов в грунт прекращают после тоГО , когда в менее всего нагретых точ ках укрепл емого массива 8 грунта температура не достигнет расчетной. Этот момент определ ют с помощью смонтированных о массиве 8 грунта термопар, соединенных с самопишущими приборами (не показаны-) . Замена цилиндричес кой формы скважины на пр моугольную увеличивает поверхность передачи в грунт теплово энергии, увеличиваетс  и площадь вакуумировани  влаги и ее паров через основную 1 и вспомогательные 2 скважины . Герметизаци  внешних стенок вспомогательных скважин 2 дает возмо ность сократить отсос влаги из грунта , наход щегос  за пределами укрепл емого массива 8 в период вакуумировани  через вспомогательные скважи ны 2, а в процессе нагнетани  через них гор чих газов снижаетс  их выход за пределы укрепл емого массива В грунта. Использование вспомогательных скважин 2 дл  обжига грунта после удалени  из них влаги вакуумирование сокращает длиteльнocть термического укреплени . Пример. На участке экспериментальных работ производ т термическое укрепление покровного суглинка мощностью 8 м, естественной влажностью 0,32. По опытам скорость обжи та 0,6 , предел раскатывани  гру та 0,1. На двух площадках участка производ т участками шириной м. На каждой из них выполн ют по две основных и четыре вспомогательных сква жины в виде прорезей шириной 0,2 м, длиной 2 м с рассто ни ми между р да ми скважин, равными 1,1 м. Буровые работы осуществл ют с помощью навесного шта1;1гового оборудовани  к экскаватору Э-1254. После этого грунт на внешних стенках вспомогательных скважин уплотн ют механическим приспособлением , скважины герметизируют и подключают к вакуумнасосу НВ-50. Вакуумирование воздуха и воды из массива грунта ведут 10-12 ч, пока влажность грунта не достигает 0,1. Затем вакуумирование продолжают только из вспомогательных скважин, а основные подключают к источникам топлива и сжатого воздуха. Сжигаетс  жидкое топливо теплотой сгорани  40 мДж/кг в смеси со сжатым воздухом , подаваемым от компрессора ЗИФ-55 с избыточным давлением 0,120 ,25 МПа. При этом вакуумирование из вспомогательных скважин продолжают . Через 4 ч в них начинаетс  паровыделение . Пжсле этого вспомогательные скважины переоборудуют на нагревательные и процесс термического укреплени  грунта продолжаетс  одновременно из всех скважин в течение 5-6 ч, пока установленные в массиве грунта термопары ,ТХА-УШ, соединенные с самопишущими приборами типа ХА, класса точности 0,5, не покажут минимальную температуру нагреваний . На заключительные работы, включа  забивку скважин грунтом, затрачивают около 8 ч на каждой площадке. Одновременно выполн ют в аналогичных услови х и работы по известному спосЬбу. Анализ приведен в таблице .The invention relates to the construction and can be used in the strengthening of the foundations of buildings and structures by thermal exposure of the soil, as well as in the construction of retaining and other walls, mainly in bonded soils. The known method of thermal soil stabilization includes the formation of main and auxiliary wells, blowing soil with compressed air, supplying combustible mixtures to the main well, burning them and pumping heated gases into the soil 13. The disadvantage of this method is inefficient use of energy and time to remove from the array gro that moisture. The closest to the invention is a method of thermally strengthening the soil, including the formation of primary and auxiliary wells, sealing the mouth of each well, evacuating wells with removing water from the reinforced soil mass, burning in the main well of combustible mixtures and forcing hot gases through it into the soil while maintaining a vacuum in auxiliary wells until steam appears in them 2. However, the method has a relatively long duration of thermal strengthening due to the small heat transfer surface through the walls of the main well and forced suction of moisture from the soil mass outside the auxiliary wells, which slows down the strengthening process. The purpose of the invention is to increase productivity. This goal is achieved in that according to the method, including the formation of primary and auxiliary wells, sealing the mouth of each well, evacuating wells with removal of water from the fortified soil mass, burning in the main well of combustible mixtures and forcing hot gases through it into the soil while maintaining vacuum in auxiliary wells before the appearance of steam in them, the formation of wells is carried out in the form of slots of rectangular cross section with a parallel arrangement of longitudinal. After the formation of each auxiliary well, the axes of the sections are sealed off its wall, facing outward from the reinforced massif, and after the appearance of steam in the auxiliary wells, the combustible mixtures are burned in them and the hot gases are injected into the soil. FIG. Figure 1 shows the wells, the reinforced soil massif, the network layout and equipment layout; FIG. 2 - the same plan. The technology of the method is as follows. First, the main 1 and auxiliary 2 wells are formed in the form of semi-angular sections of the slots, that is, the location of the subsequent rows of wells 1 and 2 is determined from the ratio,, (1) where d is the soil roasting rate, m- / h; T - the duration of firing, h; H is the depth of the wells, m, 8 is the width of the slots of the wells, m. Then the outer walls 3 of the auxiliary wells 2 are sealed. For example, soil compaction. Synthetic and other materials can be used as sealants. After that, wells 1 and 2 are sealed with valves, with nozzles 5 placed on them, intended for connection to external networks and installation of burners. Vacuum lines 6 are connected to nozzles 5 with vacuum pump 7 and the reinforced soil massif 8 is drained by removing water from it through the main 1 and secondary 2 wells, until the soil moisture is reduced to the limit at the border of rolling out, which is determined by testing selected from the reinforced array of 8 soil samples. Then, the main 1 is disconnected from the vacuum line 6 and the nozzle 5 of the gate 4 is equipped with a burner, fuel is supplied through the well 1 from the tank E and compressed air from the compressor 10, the resulting combustible mixture is burned and the hot gases are injected into the reinforced soil mass 8, continuing simultaneously evacuating from auxiliary wells 2 until steam generation begins in them. After that, the nozzles 5 valves k on% auxiliary wells 2 are also equipped with burners and combustible mixtures are burned in auxiliary wells. The injection of heated gases into the ground is stopped after the pressure, when at the least heated points of the reinforced soil massif 8 the temperature does not reach the calculated one. This moment is determined with the help of thermocouples mounted on the soil massif 8, connected with self-recording instruments (not shown -). Replacing the cylindrical shape of a well with a rectangular one increases the surface of transfer of heat energy to the ground, and the area of vacuuming of moisture and its vapors increases through the main 1 and auxiliary 2 wells. Sealing the outer walls of the auxiliary wells 2 makes it possible to reduce the suction of moisture from the soil outside the reinforced array 8 during the period of vacuuming through the auxiliary wells 2, and during the injection of hot gases through them, their output beyond the boundaries of the strengthened array B decreases. ground. The use of auxiliary wells 2 for burning the soil after the removal of moisture from them evacuation reduces the duration of thermal strengthening. Example. Thermal reinforcement of cover loam with a capacity of 8 m, natural moisture content of 0.32 was produced at the experimental work site. According to the experiments, the speed of pressing is 0.6, the limit of rolling of the pile is 0.1. At two sites, plots are made in plots of width m. At each of them, two main and four auxiliary wells are made in the form of slits 0.2 m wide, 2 m long, with distances between a number of wells equal to 1.1 The drilling operations are carried out with the help of mounted equipment; 1 the equipment to the excavator E-1254. After that, the soil on the external walls of the auxiliary wells is compacted with a mechanical device, the wells are sealed and connected to the HB-50 vacuum pump. The evacuation of air and water from the array of soil lead 10-12 hours, until the soil moisture reaches 0.1. Then, vacuuming is continued only from auxiliary wells, and the main ones are connected to sources of fuel and compressed air. Liquid fuel is burned with a heat of combustion of 40 mJ / kg in a mixture with compressed air supplied from a Mill-55 compressor with an overpressure of 0.120, 25 MPa. At the same time, the evacuation of the auxiliary wells continues. After 4 hours, vapor release begins. After this, auxiliary wells will be converted to heating wells and the process of thermal strengthening of the soil continues simultaneously from all wells for 5-6 hours, until thermocouples TXA-USh installed in the soil massif, connected to XA type recording instruments, accuracy class 0.5, will not show minimum temperature of heating. The final work, including the drilling of wells with soil, takes about 8 hours at each site. At the same time, the work is carried out under similar conditions and by the known method. The analysis is shown in the table.

.Обща  продолжительность процесса , ч, в том числе: образование скважин. The total duration of the process, h, including: the formation of wells

вакуумирование vacuuming

3434

37 737 7

10ten

1212

1006608610066086

обжиг без вакуумаfiring without vacuum

заполнение скважин5 Применение предлагаемого способа на практике позволит сократить про-/ filling wells5 The application of the proposed method in practice will reduce pro- /

Продолжение таблицы должительность термического укреплени  грунта в 1,3-1, раза.The continuation of the table is the duration of thermal soil stabilization by 1.3-1 times.

А.BUT.

Фиг. 2 FIG. 2

Claims (1)

СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТА, включающий образование основной и вспомогательных скважин, герметизацию устья каждой скважины, вакуумирование скважин с удалением воды из укрепляемого массива грунта, сжигание в основной скважине горючих смесей и нагнетание через нее горячих газов в грунт с одновременным выдерживанием вакуума во вспомогательных скважинах до появления в них пара, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, образование скважин осуществляют в виде прорезей прямоугольного сечения с параллельным рас· положением продольных осей сечений, после образования каждой вспомогательной скважины производят герметизацию ее стенки, обращенной наружу от укрепляемого массива, а после появления пара во вспомогательных скважинах осуществляют сжигание горючих смесей в них и нагнетание горячих газов в грунтт.METHOD FOR THERMAL STRENGTHENING OF THE SOIL, including the formation of the main and auxiliary wells, sealing the mouth of each well, evacuating the wells with removing water from the reinforced soil mass, burning combustible mixtures in the main well and injecting hot gases through it into the soil while maintaining the vacuum in the auxiliary wells until a pair of them, characterized in that, in order to increase productivity, the formation of wells is carried out in the form of slots of rectangular cross section with parallel with the position of the longitudinal axes of the cross sections, after the formation of each auxiliary well, its wall is facing outward from the array being strengthened, and after the appearance of steam in the auxiliary wells, combustible mixtures are burned in them and hot gases are injected into the ground. SU „„1006608SU „„ 1006608 1006608 21006608 2
SU813311430A 1981-07-02 1981-07-02 Method for thermally consolidating soil SU1006608A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813311430A SU1006608A1 (en) 1981-07-02 1981-07-02 Method for thermally consolidating soil

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813311430A SU1006608A1 (en) 1981-07-02 1981-07-02 Method for thermally consolidating soil

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1006608A1 true SU1006608A1 (en) 1983-03-23

Family

ID=20966898

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813311430A SU1006608A1 (en) 1981-07-02 1981-07-02 Method for thermally consolidating soil

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1006608A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР Vf 53809, кл, Е 02 D З/П, 197. 2. Авторское свидетельство СССР № 685762, кл. Е 02 D 3/11, 1977. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4057293A (en) Process for in situ conversion of coal or the like into oil and gas
SU1006608A1 (en) Method for thermally consolidating soil
SU1211392A1 (en) Method of thermal consolidation of soil
SU977570A1 (en) Method for thermally consolidating soil
SU1430459A1 (en) Method of thermal consolidation of sagging soil
SU1006609A1 (en) Method for thermally consolidating soil in slopes
SU1435705A1 (en) Method of thermal consolidation of soil body
SU1454908A1 (en) Method of thermal consolidation of soil with level-wise peat lens inclusions
SU914715A1 (en) Method of thermal consolidation of soil
SU1543006A1 (en) Method of thermal consolidation of sinking soil
SU1203191A1 (en) Method of thermal consolidation of soil
SU1435701A1 (en) Method of thermal consolidation of soil
SU1325130A1 (en) Method of thermal consolidation of soil
SU1350252A1 (en) Method of thermal consolidation of soil body
SU1622513A1 (en) Method of thermal consolidating of ground
SU927897A1 (en) Method of thermal consolidation of soil
SU914717A1 (en) Method of thermal consolidation of soil
SU1435704A1 (en) Method of thermal consolidation of soil
SU1458498A1 (en) Method of thermal consolidation of soil
SU1364657A1 (en) Method of enhancing soil properties
SU1048053A1 (en) Method of thermal consolidation of macroporous soil
SU685762A1 (en) Method of thermal consolidation of soil
SU850803A1 (en) Method of thermal consolidation of soil
SU1048054A1 (en) Method of thermal consolidation of macroporous sagging soil
SU1435703A1 (en) Method of thermal consolidation of sagging soil