SU1675494A1 - Способ термического укреплени массива грунта - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области строительства , в частности к укреплению проса- дочных грунтов термическим воздействием, и направлено на снижение энергозатрат при укреплении грунтов 1 типа по проездом- ности. Это достигаетс  тем, что во врем  нагревани  грунта на втором этапе из него удал ют вакуумированием воду и ее пары посредством размещаемого между скважинами шпура. Гор чие газы ввод т в грунт с температурой, в два раза превышающей заданную . Давление газов на втором этапе нагревани  грунта определ ют по предлагаемой математической зависимости, а рассто ние между скважинами принимают равным величине, определ емой по предлагаемой зависимости. Привод тс  математические зависимости дл  вычислени  величин давлени  газов и рассто ни  между скважинами. Достигаетс  снижение энергозатрат в 2,6-3,3 раза. 1 табл.. 1 ил. w I

Description

Изобретение относитс  к области строительства , в частйости к укреплению проса- дочных грунтов термическим воздействием.

Цель изобретени  - снижение энергозатрат при укреплении грунтов 1 типа по просадочности.

На чертеже изображены разрез укрепл емого массива грунта и скважин, схема размещени  оборудовани  и термограммы на первом и втором этапах нагревани  грунта .

Способ реализуют следующим образом.

В укрепленном грунте 1 на рассто нии А, определ емом из зависимости (1), образуют две скважины 2, герметизируют их затворами 3. соединенными с агрегатом 4 гор чих газов.

А

ЗЯИ

(1 C1 Т3

(1)

где Ри радиус теплового вли ни , м;

Т3 - заданна  температура нагревани  грунта на внешнем контуре. °С;

Ти - температура нагревани  грунта на первом этапе, °С.

Затем провер ют всю систему на герметичность и подают в скважины 2 гор чие газы на первом этапе с избыточным давлением Pi, пока температура начала испарени  воды в грунте 1, равна  80,..90°С. не достигнет границы 5 распространени  радиуса теплового вли ни  Яи, что фиксируют термопарами 6с записывающими приборами 7. После этого проход т шпур 8 на равО

VI ел N о

дл 

ном рассто нии между скважинами 2 и подключают его к вакуум-насосу 9. На втором этапе в скважины 2 подают гор чие газы под давлением Рг согласно зависимости (2),

p2 OMJ JLll+Pl(2)

где PI - давление газов на первом этапе нагревани  грунта, МПа;

К-отношение показателей термограмм первого и второго этапов нагреванием грунта (Ki:K2).

Удаление воды и ее паров из шпура 8 вакуумированием ведут, пока гручт 1 на рассто нии Ни не нагрее гей до заданной темле- ратуры, например 300...400°С, устранени  присадочное™ грунта.

Нагрев грунта до 80-90°С на первом этаге с распространением ее на величину радиуса RH, а на втором этапе до заданной температуры, обеспечивает температуру нагрева воды, равную и за пределами контура радиуса Ни, и ее можно откачивать . При этом теплова  энерги  конденсации воды остаетс  в пределах укрепл емого грунта как источник его нагрева . Выдерживание избыточных давлений гор чих газов на первом и втором этапах, равных PI и Р2, позвол ет грунт между границей 5 нагревать до заданной температуры Т3 за счет интерференции смежных тепловых полей без дополнительной затраты энергии.

Предлагаемый способ тем эффективнее , чем больше влажность грунта и чем больше его пористость.

Пример. На двух участках осуществл ли термическое укрепление просадочного суглинка 1 типа по просадочности согласно описанной технологии. Исходные данные : А 3 м; Т и 85°С; Тз 340°С; То 2Т3 680°С; пористость грунта 0,5 и 0,6; степень влажности 0,8 и0,9; плотность грунта Y 1680 кг/м3; удельна  масса скелета грунта YC 2,7 т/м3; влажность грунта 0,222 и 0,389; глубина присадочной толщи Н 1C м; , , K 2;Pi 0,1 МПа; Р2 0,ЗМПа; Ви м. Расчетные характеристики: объем укрепленного грунта 70,65 м ; тепловые потери за контур 40 и 72 МДж/м3. Дл  известного способа соответственно: 31,4 м3, 105 и 234 МДж/м3

Примененное оборудоваие: бурова  установка БГМ-15, агрегат гор чих газов УСВТМ-800 с температурой на выходе до 800°С, вакуум-насос РМК-4, термопары ТХА-ХШ с приборами ЭПП-9М2 класса точ

0

5

0

ности 0,5, влагомеры передвижные нейтронного типа НИВ-2, затворы винтовые с патрубками конструкции МИСИ им,В.В.Куйбышева , пирометры ОППИР-17.

Схема формировани  температурного пол  вокруг скважин характеризуетс  термограммами: на первом этапе с показателем Ki (крива  10), на втором этапе с К (крива  11) и в результате перераспределени  тепловой энергии после окончани  термообработки (крива  12),

Результаты укреплени  грунта предпа- i аемым и исзестным способами на двух площадках приведены в таблице.

Приведенные в таблице данные показывают , что энергозатраты снижаютс  в 2,6- 3,3 раза.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ термического укреплени  массива грунта, включающий образование пары скважин, их герметизацию, генерирование и введение под давлением в грунт через скважины гор чих газов, нагревание грунта на внешнем контуре укрепл - 5 емого массива до 80-90°С на первом этапе и до заданной на втором, отличающий- с   тем, что, с целью снижени  энергозатрат при укреплении грунтов 1 типа по просадочности , BQ врем  нагревани -грунта на втором этагге осуществл ют удаление из него вакуумированием воды и ее паров посредством размещаемого между скважинами шпура, введение гор чих газов в грунт производ т с температурой, в два раза превышающей заданную, давление газов на втором этапе нагревани  грунта принимают равным величине, вычисл емой по зависимости

   ,5(K-1) + PL|

   (ч

   где Pi - давление газов на первом этапе нагревани  грунта, МПа;

   К - отношение показателей термограмм первого и второго этапов нагревани  грунта (Ki:K2),

   а рассто ние между скважинами определ ют из зависимости ЗВи

   0

   5

   0

   5

   А

   0

   5

   2() радиус теплового вли ни  скважигде Ни ны, м;

   Т3 - заданна  температура нагревани 

   грунта на внешнем контуре, °С;

   Ти - температура нагревани  грунта на первом этапе, °С.