Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 [ 132 ] 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148

§ 3. ОпЬеделение допустимого времени начала строительства \ при предпостроечном оттаивании грунтов

Если полная стабилизированная осадка, найденная как средняя величина по выражениям (XI.1) или (XI.2), будет больше предельной при заданнй глубине предпостроечного оттаивания fto, т. е.

V среди s\ > пр,

то можно не ожидать времени полного уплотнения оттаявших грунтов под действием их собственного веса, а определить допустимое по условию уплотнения оттаявших грунтов время строительства исходя из тото положения, чтобы добавочная осадка, которая может иметь место после оттаивания грунтов на глубину /lo, т. е. 5доб=5Й-5/ будет меньше или равна предельной:

Так как степень уплотнения (консолидации) грунтов, как известно [формула (VI.46)], определяется соотношением:

ТО, подставляя s=sU - s, получим следующее выражение для степени консолидации грунта:

где 5 L - конечная осадка уплотнения оттаявшего грунта под действием его собственного веса, вычисляемая по формуле (XI. 1) или (XI.2).

Определив по формуле (XI.8) 1)1 и вычислив параметр М = = акуА по табл. 41 (гл. VI), находим соответствующую величину Л.

Согласно формуле (VI.47):

где с=-М1± !)- коэффициент консолидации грунта, опреде-

ляемый по величине начального коэффициента фильтрации грунта &о, среднего начального коэффициента пористости грунта 8гп, величине максимального из(менения коэффициента пористости Автах и по параметру нелинейности компрессии ак, причем ув объемный вес воды.

Решая выражение для относительно времени получим

k=N. (XI.9)

Подставив численные значения величин, входящих р формулу (XI.9), получим значение допустимого времени начала строительства при предпостроечном оттаивании грунтов.

§ 4. Способы производства работ по предпо<:троечному оттаиванию вечномерзлых грунтов

Факторы, влияющие на выбор способа производства работ по предпостроечному оттаиванию вечномерзлых грунтов, будут весьма различными: 1) глубина предпостроечного оттаивания и объем вечномерзлой толщи, подлежащей оттаиванию; 2) свойства вечномерзлых грунтов, подлежащих оттаиванию (их состав, глинистость, льдистость, температура, текстура и пр.); 3) технические возможности производства работ по оттаиванию вечномерзлых грунтов (наличие соответствующего оборудования, источников тепла и энергии и т. п.). Кроме того, существенное значение имеют время, отпускаемое для производства предпостроечного оттаивания (будет ли это несколько дней или несколько месяцев, или же 2-3 года), и необходимая степень уплотнения и укрепления оттаявших грунтов, чтобы воспринять нагрузку от строящегося сооружения.

Отмеченные обстоятельства вызывают необходимость до начала работ по предпостроечному оттаиванию составлять специальный проект, учитывающий все перечисленные обстоятельства.

Способы оттаивания вечномерзлых грунтов, следуя предложению В. Ф. Жукова *, могут быть разделены на два вида: а) способы с использованием естественного тепла и б) способы, основан-. ные на применении искусственных источников тепла.

Способы с использованием естественного солнечного тепла применяются тогда, когда имеется достаточно времени, чтобы под действием только тепла воздуха (в летний период) грунты оттаяли на некоторую глубину. Для усиления протаивания снимается верхний моховой и травяной покров, поверхность зачерняется, и котлован покрывается прозрачной хлорвиниловой пленкой. Обычно в течение одного сезона удается протаять грунты не более чем на 3-4 м. На зиму котлован заливают водой (если свойства оттаивающих грунтов не будут сильно ухудшаться, например при песчаном и крупноскелетном составе грунтов), которая предохраняет грунт от замерзания и способствует увеличению чаши протаивания. На следующее лето продолжают оттаивание грунтов котлована естественным теплом воздуха. По данным В. П. Бакакина **, таким спосо-бо1М можно добиться оттаивания вечномерзлых грунтов на глубину до 7 ж.

* В. Ф. Жуков. Предпостроечное протаивание многолетнемерзлых горных пород при возведении на них сооружений, гл. IV, п. 2. Изд-во АН СССР, 1958.

** В. П. Б а к а к и н. Опыт управления теплообменом деятельного слоя мерзлых горных пород в целях повышения эффективности их разработки. Изд-во АН СССР, 1954.

Применение искусственных источников тепла для предпостроечного оттаивания вечномерзлых грунтов находит более широкое применение\на практике, так как позволяет несколько индустриализировать оттаивание вечномерзлых грунтов.

К методам, оттаивания вечномерзлых грунтов, использующих искусственные источники тепла, можно отнести:

1) гидрооттйцку вечномерзлых грунтов холодной и горячей водой;

2) оттаивание паром (открытым или закрытым способом);

3) электропрогрев вечномерзлых грунтов на необходимую глубину переменным током;

4) термохимические способы оттаивания вечномерзлых грунтов. По данным Дальстроя *, наиболее эффективным способом гид-

рооттайки при предпостроечном оттаивании крупноокелетных грунтов является фильтрационно-игловой - оттаивание посредством иглофильтров, в которые под напором нагнетается вода. При этом наблюдается интенсивный вынос водой тонкодиоперсного материала, что вызывает самоуплотнение оттаявших крупноскелетных грунтов, заканчивающееся практически через две-три недели. Обычно гидроиглы располагаются на расстоянии 3,5-4 м друг от друга; погружение на глубину до 7 ж в крупноскелетный грунт производится при помощи буровых станков. При наличии дренажа или рельефа местности, обеспечивающего свободный сток талой воды (т. е. если нет условий промерзания ib замкнутом объеме), крупноскелетные грунты после гидрооттайки легко осушаются и практически не выпучиваются. Как показали экономические исследования, строительство сооружений на крупноскелетных грунтах в условиях горното рельефа местности и особенно при высокотемпературных вечномерзлых грунтах по методу предпостроечного оттаивания грунтов значительно выгоднее других методов строительства на вечномерзлых грунтах в рассматриваемых условиях.

Оттаивание паром вечномерзлых грунтов на расчетную глубину при строительстве сооружений по методу предпостроечного оттаивания производится двумя способами: открытым, когда пар в конце трубы (паровой иглы) выпускается .в открытый грунт, и закрытым, когда пар циркулирует по замкнутой прокладке паропроводов. На практике, в большинстве случаев применяется открытый способ оттаивания вечномерзлых грунтов паром, хотя при этом способе будет увеличиваться влажность оттаявших грунтов вследствие конденсации паров воды.

Паровые иглы погружаются обычно в дисперсные мерзлые грунты под действием собственного iBeca или незначительным их побуждением ударным способом. Глубина оттаивания вечномерзлых грунтов с помощью паровых игл редко превосходит 10 ж, тогда как предпостроечная напорно-фильтрационная гидрооттайка (игловая) вечномерзлых грунтов применялась до глубины 25 м

См. сноску *** на стр. 395.