Силикатизация просадочных грунтов. Лессовидные грунты

Лессовидные грунты, подвергнутые термическому воздействию, полностью теряют такие свойства, как просадочность и размокаемость, во много раз повышается сопротивляемость сжатию, сдвигу и сцеплению; немедленно прекращаются процессы осадок, вызванные увлажнением этих грунтов под нагрузкой; изменяется цвет (от палевых оттенков, свойственных природному состоянию, до красновато-кирпичных тонов).

 

Силикатизация просадочных грунтов. Лессовидные грунты

Передача тепла от источников нагрева в скважине окружающему ее грунту происходит двумя путями:
непосредственной теплопередачей в грунтовом скелете, обусловленной наличием контакта между источником нагрева и поверхностью массива грунта;
конвекцией, возникающей в результате фильтрации раскаленных продуктов горения путем их продувания через поры грунта.

Усиление передачи тепла конвекцией осуществляется повышением давления газов в скважине от 0,15 до 0,5 ати.
Основным условием получения избыточного давления является тщательная герметизация верхней части скважины.

 

Оборудование, применяемое для термического укрепления просадочных грунтов, должно обеспечивать:
возможность бесперебойного и полного сгорания топлива в герметически закрытой сверху скважине;
простоту конструкции и быстроту разжигания нагревательной установки;
непрерывность действия нагревательной установки в течение длительного времени;
надежный и простой контроль за расходом горючих материалов;
равномерность распространения горючих газов по всей глубине скважины;
возможность регулирования средней температуры газов в скважине для достижения оптимальных условий прожигания грунта.

 

Этим требованиям в значительной мере соответствует оборудование, разработанное автором метода (И. М. Литвиновым) в лаборатории оснований и фундаментов бывшего ЮжНИИ и принятое на вооружение строителями Приднепровья.
Оно состоит из форсунок для сжигания в скважине жидкого или газообразного топлива, герметических затворов с камерами сжигания и насосных установок для нагнетания расчетного количества горючего в скважине.

Камера сжигания состоит из трех керамических воронок, находящихся в железобетонном блоке диаметром и высотой 1 м, забетонированном вплотную к стенке шурфа.

Подача воздуха в скважины производится компрессорами или турбовоздуходувками с доведением давления в скважинах в зависимости от газопроницаемости грунта до 0,15-0,5 ати.

При термическом закреплении грунтов ориентировочный расход жидкого топлива (солярового масла) составляет 0,4-0,5 кг на 1 м/ч. Средний диаметр термически упроченного грунта вокруг скважины равен 2-2,5 м.
Для поддержания в скважине температуры 800-900° С расход воздуха на 1 кг жидкого топлива составляет 34- 39 м3- Воздухопроницаемость макропористых лессовых грунтов при влажности 20% колеблется от 10 до 40 м3/ч.

 

 

После термической обработки просадочные лессовые грунты резко меняют свои физико-механические свойства: лессы полностью теряют просадочные свойства и размокаемость. Если образцы с естественной влажностью быстро распадаются в воде, то образцы термически укрепленного лесса сохраняют свою структуру в воде на протяжении многих лет; значительно повышается сопротивляемость сжатию, сдвигу и сцеплению. Прочность на сжатие термически обработанного грунта достигает 15-20 кг/см2. Сцепление необожженного лесса, равное в среднем 0,22 кг/см2, после обжига повышается в 15-16 раз и достигает 3,5 кг/см2, а сцепление необожженного предварительно замоченного лесса, равное 0-0,1 кг/см2, повышается до 1,15-1,75 кг/см2, угол внутреннего трения необожженного лесса естественной влажности, равный 17-22°, повышается после обжига до 38-45°; немедленно прекращается осадка, вызванная увлажнением лессовых грунтов под нагрузкой.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *