SU910929A1 - Method of thermal consolidation of soil - Google Patents

Method of thermal consolidation of soil Download PDF

Info

Publication number
SU910929A1
SU910929A1 SU802971877A SU2971877A SU910929A1 SU 910929 A1 SU910929 A1 SU 910929A1 SU 802971877 A SU802971877 A SU 802971877A SU 2971877 A SU2971877 A SU 2971877A SU 910929 A1 SU910929 A1 SU 910929A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
soil
well
temperature
hot gases
layer
Prior art date
Application number
SU802971877A
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 SU802971877A priority Critical patent/SU910929A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU910929A1 publication Critical patent/SU910929A1/en

Links

Landscapes

  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)

Description

Изобретение относитс  к укреплению грунта при строительстве зданий и сооружений, в частности к укреплению грунта путем термического воздействи  на него.The invention relates to the reinforcement of soil in the construction of buildings and structures, in particular to the strengthening of the soil by thermal effects on it.

Известен способ термического укреплени  грунта, включающий образование скважины, ее герметизацию затвором, сжигание в скважине горючих смесей и нагнетание гор чих газов в грунт A known method of thermally strengthening the soil, including the formation of a well, its sealing by a gate, burning in the well of combustible mixtures and the injection of hot gases into the soil

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  способ термического укреплени  грунта, включающий бурение скважины, ее герметизацию, сжигание горючих смесей и подачу в грунт гор чих га ,эов Г2.The closest in technical essence to the invention is a method of thermally strengthening the soil, including drilling a well, sealing it, burning combustible mixtures and supplying hot ha into the soil, G2.

Недостаток указанных способов заключаетс  в неполном использовании несущей способности грунта из-за образовани  вокруг обожженного массива грунта ослабленного сло , обработанного воздействием температуры, равной ЮО-ЗОО С.The disadvantage of these methods lies in the incomplete use of the carrying capacity of the soil due to the formation of a weakened layer around the burned soil mass, treated with the effect of a temperature equal to SO-3OO C.

Цель изобретени  - повышение несущей способности.The purpose of the invention is to increase the carrying capacity.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу, включающему бурение скважины, ее герметизацию , сжигание в скважине горючих смесей и подачу в грунт гор чих газов , после подачи в грунт гор чих газов осуществл ют последующее бурение скважины до сло  грунта с температурой , равной ЮО-ЗОО С, а затем ведут нагнетание в этот слой грунта твердеющего материала.The goal is achieved in that according to the method, which includes drilling a well, sealing it, burning combustible mixtures in a well, and supplying hot gases to the ground, after feeding hot gases into the soil, they drill the well to the soil layer with a temperature equal to 100 ° C. ZOO C, and then lead to the hardening material in this layer of soil.

При этом подачу в грунт гор чих In this case, the flow into the soil of hot

10 газов ведут при температуре, определ емой из соотноиени 10 gases are carried out at a temperature determined from the ratio

(tt-1(tt-1

rt + -rt + -

ww

1Г1-гз 1G1-gz

1515

где г. радиус распространени  температуры t.100 С,м; г - радиус распространени  температуры t 30pC,; Гр - радиус распространени  рас20where r is the temperature distribution radius t.100 С, m; g is the radius of temperature distribution t 30pC; Gr - spreading radius 20

четной температуры tp,M; m - показатель термограммы,even temperature tp, M; m - thermogram indicator,

определ емый из соотношени  т (1+4G)(0,5-1,21ЛР-0,001Т), где G - степень влажности грунта; determined from the ratio t (1 + 4G) (0.5-1.21 LR-0.001T), where G is the degree of soil moisture;

25 ДР - избыточное давление гор чих25 DR - overpressure hot

Claims (2)

газов в скважине, МПа; С - продолжительность нагнетани  гор чих газов в грунт,ч. На фиг.1 изображена скважина и 30 укрепленный массив грунта, продольный разрез; на фиг.2 - вариант нагне тани  твердеющего материала. Способ осуществл ют следующим образом . Бур т скважину 1, герметизируют ее затвором 2 с форсункой 3 дл  подачи в скважину 1 горючих смесей,, сжигают горючие смеси и нагнетают го р чие газы через стенку 4 скважины 1 в укрепл ег-шй массив грунта 5 пока необходима  температура, равна  500600°С , не достигнет его внешнего кон тура б. После этого демонтируют .затвор 2 и осуществл ют последующее бурение скважины 1 до ослабленного сло  грунта 7 с температурой 100300 С . Затем погружают в скважину 1 трубопровод 8 с ресивером 9 и подают через него в ослабленный слой грунта 7 твердеющий материал, например, цементно-песчаный раствор, под избыточны 1 давлением, регулиру  его вентилем 10, пока твердеющий материал не достигнет необходимого уровн  11. Если требуетс  уменьиить силы тре ни  и сцеплени  укрепленного массива грунта 5 с породой 12 по боковой поверхности его внешнего контура б, то твердекждий материал нагнетают только на высоту опорной части 13 укрепленного массива грунта 5, а остальную часть 14 заполн ют через трубопровод 15 с клапаном 16 холодной водой или релаксирующими материалами , например нефт ными битумами . Способ позвол ет реализовать зако номерности, вы вленные экспериментально-теоретическим путем, при этом установлено, что в сло х грунта, прогретого при 100-300°с силы внутре него трени  и сцеплени  уменьшаютс  против начальных на 7,1-22,5% и снижаетс  несуща  способность грунта. Пример. На участке работ выполн ют термическое укрепление гру та столбами (опорами) 0 1,2 м. Глуби на посадочной толщины грунта б м, ег степень влажности 0,48 а расчетна  температура обжига tp 600°С. Скважины 1,0 0,18 м бур т буровым станком ППВС-15 с заглублением их в опорный горизонт 17 на 1 м. Сжигаетс  гор ча  смесь из сол рового масла теплотворной способностью 40000 кДж/кг и сжатого воздуха от компрессора ЗИФ-55 при избыточном да влении в скважине 1, равном 0,06 мПа В, скважине 1 поддерживаетс  темпераSpa 980°с. Через 92. ч нагнетани  в УНТ гор чих газов термопары, установленные на внешнем контуре 6 укреп ленного массива грунта 5, показывают темперйтуру . При этой температуре обжиг грунта продолжаетс  еще 2 ч. Затем скважины 1 разгерметизируют « добуривают на 0,7 м до ослабленного сло  грунта 7 с температурой 200С, толщина которого составл ет 0,3 м, и в этот слой нагнетают цементно-песчаный раствор состава 1:2 на высоту опорной части 13. Через 7 суток производ т испытание опор пробными статическими нагрузками наземными штампами с гидравлическими домкратами ДГ-200. Одновременно дл  сопоставлени  результатов выполн ют термическое укрепление грунта в опорах известным способом. Итоги сравнительного анализа приведены в табл. 1. Таблица Продолжительность обжига, ч Несуща  способность 182 опоры, тс126 Производительность 1,34 1,96 обжига, тс П р и М е р 2. На участке работ с услови ми по примеру 1 после введени  в ослабленный слой грунта 7 цёментно-песчаного раствора состава 1:2, вокруг опор, выполненных известным и предложенным способами, грунт подвергают замачиванию в течение 10 суток с доведением степени его влажности до 0,60-0,84. После этого испытывают несущую способность проблемными статическими нагрузками. Результаты испытаний приведены в табл. 2. Т а б л и ц а 2 Способ Показатели предлаизвест 1гаемый ный Несуща  способность опоры, тс32 83 Производительность обжига, тс/ч0,34 0,83 Применение предлагаемого способа позвол ет повысить производительность термического укреплени  грунта в 1,44-2,6 разаи снизить при этом стоимость обжига грунта на 15-23%. Формула изобретени  1. Способ термического укреплени  грунГта, включающий бурение скважины. ее герметизацию, сжигание в скважине горючих смесей и подачу в грунт гор  чих газов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  несущей способности, после подачи в грунт гор чих газов осуществл ют последующее бурение скважины до сло  грунта с температурой, равной 100-300 с, а затем ведут нагнетание в этот слой грунта твердеющего материала. gases in the well, MPa; С - duration of injection of hot gases into the ground, h. Figure 1 shows the well and 30 fortified array of soil, a longitudinal section; figure 2 is a variant of the intake of hardening material. The method is carried out as follows. Drill well 1, seal it with gate 2 with nozzle 3 to feed combustible mixtures into well 1, burn combustible mixtures and pump rushing gases through wall 4 of well 1 into the fortified soil mass 5 until the temperature is equal to 500,600 ° C, will not reach its external boundary b. After that, the barrier 2 is removed and the subsequent drilling of well 1 to the weakened layer of soil 7 with a temperature of 100300 ° C is carried out. Then the pipeline 8 with the receiver 9 is immersed in the borehole 1 and hardening material, for example cement-sand mortar, is fed through it into the weakened soil layer 7, under excessive 1 pressure, adjusting it with the valve 10 until the hardening material reaches the required level 11. If required reduce the forces of grip and adhesion of the reinforced soil mass 5 with rock 12 along the lateral surface of its external contour b, then solid material is pumped only to the height of the bearing part 13 of the reinforced soil mass 5, and the rest 14 is filled with es conduit 15 with valve 16, cold water or relaxing material, e.g. GOVERNMENTAL petroleum bitumen. The method makes it possible to implement the regularities found experimentally and theoretically, and it has been established that in layers of soil heated at 100-300 ° C, the forces of internal friction and adhesion are reduced against the initial ones by 7.1-22.5% and reduced bearing capacity of the soil. Example. At the site of work, thermal strengthening of the pile with columns (supports) of 0–1 m is carried out. Depths on the landing thickness of soil are 6 m, its moisture content is 0.48, and the design firing temperature is tp 600 ° C. The wells of 1.0 0.18 m are drilled with a PPVS-15 drilling machine and are buried in the reference horizon 17 by 1 m. A hot mixture of saline oil with a calorific value of 40,000 kJ / kg and compressed air from the ZIF-55 compressor is burned with excess In the well 1, equal to 0.06 mPa V, well 1 is maintained at a temperature of 980 ° C. After 92. hours of injection in the CNT of hot gases, thermocouples installed on the external circuit 6 of the reinforced soil mass 5 show the temperature. At this temperature, roasting of the soil continues for another 2 hours. Then, wells 1 are depressurized and "drilled 0.7 m to a weakened layer of soil 7 with a temperature of 200 ° C, which is 0.3 m thick, and a cement-sand solution of composition 1 is injected into this layer. : 2 for the height of the supporting part 13. After 7 days, the supports were tested by test static loads with ground dies with hydraulic jacks DG-200. At the same time, in order to compare the results, thermal strengthening of the soil in the supports is carried out in a known manner. The results of the comparative analysis are given in table. 1. Table Firing duration, h. Bearing capacity 182 supports, ts126. Performance 1.34 1.96 firing, tsPr and M er. 2. At the site of work under the conditions of example 1, after introducing sand-sand into the weakened layer of soil 7 a solution of composition 1: 2, around the supports, made by known and proposed methods, the soil is subjected to soaking for 10 days, bringing the degree of moisture to 0.60-0.84. After this, the load bearing capacity is tested with problematic static loads. The test results are shown in Table. 2. Tablitsa 2 Method Indicators predisposed 1 loadable Bearing capacity of the support, ts32 83 Firing productivity, tf / h0.34 0.83 Application of the proposed method allows to increase the performance of thermal strengthening of the soil in 1.44-2.6 At the same time reduce the cost of roasting the soil by 15-23%. Claim 1. Thermal hardening method, including drilling a well. its sealing, burning in the well of combustible mixtures and the delivery of hot gases into the ground, characterized in that, in order to increase the carrying capacity, after the hot gases are fed into the soil, the well is subsequently drilled to a layer of soil with a temperature of 100-300 seconds and then hardening material is injected into this soil layer. 2. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что подачу в грунт гор чих газов ведут при тe дпepaтype, определ емой из соотношени  гце г. - радиус распространени  температуры С,м; Г- - радиус распространени  температуры t,,M; г - радиус распространени  расР четной температуры Ър,м; m - показатель термогрг мгш, определ емый из соотношени  т (1+4G) (0,5-1,21АР-0,001СГ) , G - степень влажности грунта; ДР - избыточное давление гор чих газов в скважине, МПа; 1J - продолжительность нагнетани  гор чих газов в грунт,ч. Источники информации,  тые во внимание при экспертизе . Авторское свидетельство СССР 3005, кл. Е 02 D 3/10, 1976. .Авторское свидетельство СССР а вке 2829585/29-33, Е 02 D 3/14, 1979.2. A method according to claim 1, characterized in that the supply of hot gases to the ground is carried out at a temperature determined from the ratio of hertz to the radius of temperature C, m; G- is the radius of temperature t ,, M; g is the propagation radius of racPr even temperature Zr, m; m is the thermogrg mgsh index, determined from the ratio m (1 + 4G) (0.5-1.21AP – 0.001 СГ), G is the degree of soil moisture; DR - excess pressure of hot gases in the well, MPa; 1J — duration of injection of hot gases into the ground, h. Sources of information that are considered in the examination. USSR author's certificate 3005, cl. E 02 D 3/10, 1976. The author's certificate of the USSR a ve 2829585 / 29-33, E 02 D 3/14, 1979.
SU802971877A 1980-08-11 1980-08-11 Method of thermal consolidation of soil SU910929A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802971877A SU910929A1 (en) 1980-08-11 1980-08-11 Method of thermal consolidation of soil

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802971877A SU910929A1 (en) 1980-08-11 1980-08-11 Method of thermal consolidation of soil

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU910929A1 true SU910929A1 (en) 1982-03-07

Family

ID=20914007

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802971877A SU910929A1 (en) 1980-08-11 1980-08-11 Method of thermal consolidation of soil

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU910929A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101196117A (en) Non-blasting digging method for tunnel and underground project
Williams et al. Experiments in thermal spallation of various rocks
US4093310A (en) Sealing an underground coal deposit for in situ production
US3807182A (en) Method of installing support tendons
SU910929A1 (en) Method of thermal consolidation of soil
US3628929A (en) Method for recovery of coal energy
US2282452A (en) Method of constructing the foundations of cellarless houses
US4360062A (en) Method of gaseous detonation fracturing of wells
RU2320875C1 (en) Mine support method and device
RU2150550C1 (en) Method for manufacture of bore-injection pile in season frozen ground
Gupta et al. Design of underground artificial dams for mine water storage
SU914715A1 (en) Method of thermal consolidation of soil
SU1098998A2 (en) Method of thermal consolidation of soil
SU927897A1 (en) Method of thermal consolidation of soil
RU2150586C1 (en) Method of formatting ice-rock stow in mine working
SU783478A1 (en) Method of setting ferroconcrete anchors
RU2503817C1 (en) Erection method of non-cutting connection strap in drift way made in mountain slope
RU2459907C1 (en) Method for supporting soil of mine workings
US3394759A (en) Short-term multicycle combustion stimulation of oil wells
RU2468207C1 (en) Method for reinforcement of mines soil
SU896180A1 (en) Method of consolidating sagging soil
RU2444629C1 (en) Reinforcement method of mine workings with anchor support in rocks prone to soil heaping
SU837997A1 (en) Method of thermal consolidation of soil on a slope
SU1578407A1 (en) Method of restoring mine workings
SU1325130A1 (en) Method of thermal consolidation of soil