|
| |
  |
Главная » Книги и журналы 1 ... 3 4 5 6 7 8 9 ... 16 грунт из пагорных и водоотводящих канав, устраиваемых на косогорах, укладывается в виде призмы вдоль канав с низовой их стороны; при расположении нагорных и водоотводящих канав в непосредственной близости от линейных выемок между выемкой и канавой выполняют банкет с уклоном его поверхности 0,02-5-0,04 в сторону нагорной канавы. При пересечении откосом котлована водоупорных грунтов, залегающих под водоносным слоем, если проектом водопонижения не предусмотрена дренажная система, на кровле водоупора делают берму с канавой для отвода воды. Открытый водоотлив (рис. 2.4), в основном, применяют для поддержа]1ия котлована в осушенном состоянии в скальных и гравийно-галечниковых грунтах, устойчивых против фильтрационных деформаций. В этом случае подземные воды, просачиваясь через откосы и дно котлована, поступают в водосборные канавы и по ним в приямки (зумпфы), откуда вода откачивается насосами. При использовании открытого водоотлива в котлованах, пройденных в мелкозернистых грунтах, предусматривают мероприятия, предупреждающие разрушение откосов и дна котлована, например устройство дренажной пригрузки из несчано-гравийной смеси но всей площади мокрого откоса котлована. Водосборную систему устраивают по всему периметру котлована на самых низких его отметках. Ра;1меры канав и колодцев рассчитывают в зависимости от ожидаемого притока, дренажные канавы выполняют с уклоном 0,002-0,005 в сторону водосборного колодца. Последний имеет размер в плане не менее чем 1,5x1,5 м, а глубину не менее 2 м. Минимальный размер колодца назначают исходя из условия обеспечения непрерывной работы насоса в течение 10 мин. Колодец крепят но периметру, а на его дне устраивают обратный фильтр. В суффозионных неустойчивых грунтах также устраивают обратный фильтр по периметру колодца за его креплением. Для открытого водоотлива применяют самовсасывающие центробежные насосы типа С, СИВ, НДВ, НДС, НДН. При отводе подземных и поверхностных вод необходимо исключить подтопление существующих инженерных сооружений, образование оползней, размыв грунта и заболачивание местности. В зависимости от типа и расположения водопонизительных устройств относительно строящегося сооружения могут применяться следующие схемы водопонижения: линейная - водононизительные устройства располагаются в ряд но одной линии; контурная - водононизительные устройства располагаются по контуру, огибающему сооружение; ........IMlITTPT 1111111111 и 11 ПТП ЕЕГТИШШПП I I I I I 11 11 м I I  Рис. 2.4. Схема открытого водоотлива: 1 - канава; 2 - зумпф; 3 - кривая депрессии; 4 - дренажная пригрузка; 5 - водосбросной коллектор; 6 - насос кольцевая - при замкнутом контуре расположения водопонизительных устройств; ярусная - при расиоложепии водопонизительных устройств в несколько ярусов по глубине котлована. По времени проведения мероприятий, направленных на снижение УГВ, различают: предварительное водопонижение - заблаговременное полное или частичное снижение УГВ для создания безопасных условий ведения строительных работ. Водоприемные устройства располагаются за пределами контура сооружаемого объекта. Время опережения водопонижения определяют расчетом по условиям формирования депрессионной воронки необходимого размера; параллельное водопопижелше - проводят при незначительном притоке !рунтовых вод в выработку или котлован, В этом случае водопонижение осуществляют параллельно со строительными работами. При понижении УПВ до 5 м в неслоистых грунтах с коэффициентом фильтрации 1+-50 м/сут применяются иглофильтровые установки (рис. 2.5, а), состоящие из трубчатых водоприемников-иглофильтров, погруженных в скважины. Все иглофильтры подключаются к всасывающему коллектору, соединенному с насосами для откачки воды и воздуха. Проведение водопонизительных работ легкими иглофильтрами включает следующие технологические операции: монтаж, пуск, эксплуатацию и демонтаж установки. Наиболее сложный процесс при монтаже установки - это noi-ружение иглофильтров в грунт iia заданную глубину Для этого используют два способа. 1, Бурение специальных скважин, для чего применяют щне-ковые установки или вибробурение с закреплением скважины обсадными трубами. Трубы извлекаются из скважины после установки иглофильтров. Бурение водопонизительных скважин и последующая установка в них фильтров должны выполняться с соблюдением следующих требований: низ обсадной трубы при бурении скважин ударно-канатным способом должен опережать уровень разрабатъщаемого забоя не менее чем на 0,5 м, а подъем буровой желонки должен про- изводиться со скоростью, исключающей подсасывание грунта через нижний конец обсадной трубы; при бурении в грунтах, в которых возможно образование пробок, в полости обсадной трубы необходимо поддерживать уровень воды, превышающий уровень подземных вод; перед опусканием фильтров и извлечением обсадных труб скважины должны быть очищены от бурового щлама; при бурении скважин ударными способами необходимо учитывать возможность местного уплотнения грунта оснований, что может вызвать его дополнительные осадки и, как следствие, деформации конструкций окружающих зданий и сооружений; в скважинах, пробуренных в переслаивающихся водоносных и водоупорных слоях, внутренняя полость обсадной трубы должна быть промыта водой;  Рис, 2,5. Схема иглофильтров ой (а) и эжекторной (б) водопонизительных установок: / - фильтрующее звено; 2 - надфильтровая труба; 3 -патрубок; 4 - всасывающий коллектор; 5 - выбросной шланг; 6 - распределительный трубопровод; 7 - водосбросной трубопровод; 8 - задвижка; 9 - центробежный насос; 10 - циркуляционный резервуар контрольный замер глубины скважины производится непосредственно перед установкой фильтра. При бурении скважин необходимо отбирать пробы для уточнения границ водоносных слоев и гранулометрического состава грунтов. 2. Гидравлический {рис. 2.6). для погружения иглофильтра в надфильтровые трубы фильтрового звена (рис. 2.7, а) нагнетают воду, которая, отжимая шаровой клапан 2 от седла 1, проходит во фрезерный наконечник jJ и затем в грунт. При попадании в грунт  Рис. 2.6. Погружение иглофильтра гидравлическим способом: 1 - приямок; 2 - всасываюидий коллектор; 5 - насос; 4 - трубопровод; 5 - напорный рукав; 6 - хомут для ручного регулирования; 7 - иглофильтр юда размывает его и поднимается но затрубному пространству на поверхность земли, вынося с собой частицы грунта. Погруже-iHie иглофильтра происходит иод действием собственного веса. Этот способ применяют в песчаных грунтах. Способ не применим, если в верхней части разреза имеются глинистые или песчаные грунты с включением крупнообломочного материала либо в непосредственной близости от фундаментов .зданий и сооруже- После завершения монтажа всасываюшей системы производится контрольное нагнета1П!е воды под дав.тением 0,2+0.3 МПа. После испытания установки ее :анускают в эксплуатацию. В процессе :ксилуатании откачиваемая вода из грунтового массива попадает в иглофильтр через фильтрационную сетку.   Рис. 2.7. Схема работы иглофильтра: а - при гидравлическом погружении в грунт; б - при откачке воды: 1 - седло; 2 - шаровой клапан; 3 - фрезерный наконечник При этом шаровой клапан прижимается к седлу и препятствует попаданию загрязненных вод в иглофильтр через наконечник (рис. 2.7, 6). Для снижения УПВ в мелкозернистых грунтах используются вакуумные водопонизительиые установки, состоящие из эжекторов (водоструйных насосов), создающих в системе вакуум при истечении водной струи из насадок. Глубокий устойчивый вакуум способствует более иотенсивному притоку воды к скважинам и позволяет откачивать не только гравитационную, но и капиллярную воду Принцип действия вакуумного водопонижения состоит в создании на наружных поверхностях водоприемных устройств устойчивого вакуума, Вакуумирование водонасыщенных грунтов применяют с целью усиления эффекта водоиокижения в сложных инженерно-геологических условиях: переслаивание водоносных и водоупорных фунтов, малая водопроницаемость, низкая водоотдача, коэффицис1П' фильтрации 0,01+2 м/сут. Применение вакуумирования позволяет уменьшить продолжительность образования депрессионной воронки в слабонрони-цаемых грунтах и понизить УПВ во всех водоносных слоях. Для поверхностного вакуумного водопонижения используют установки вакуумного водопонижения (УВВ) и эжекторные установки с вакуумными концеЕ1трическими скважинами (ЭВВУ). Установки вакуумного водопонижения применяются в мелкозернистых пылеватых и глинистых песках, супесях, легких суглинках, илах и лессах, плохо поддающихся осушению обычными иглофильтрами. Эти установки позволяют понизить УПВ до 7 м. Для создания в полости всасывающего коллектора устойчивого вакуума применяют водово:щушный эжектор, позволяющий откачивать воздух, выделяющийся из водовоздушной смеси, поступающей от иглофильтра. Принцип действия установки вакуумного водопонижения заключается в следующем (рис. 2.8): вола поступает к приемным звеньям иглофильтров. В тфиемном звене вода и воздух смешиваются и полученная водовоздушиая смесь поступает во всасывающий коллектор 5 через соединительные трубопроводы 2. Во всасывающем коллекторе вода и воздух отделяются друг от друга. Вода собирается в нижней, а воздух - в верхней частях коллектора. Из коллектора они подаются в патрубок приемного бака откуда воду отбирают в водяной 4, а воз- дух - в центробежный 11 эжекторы. Водяной и центробежный эжекторы приводятся в действие центробежным насосом 12. Из эжекторов вода и воздух выбрасываются вместе с рабочей водой в циркуляционный бак 9, откуда воздух выделяется в атмосферу, а вода разделяется: часть через водосливную воронку 8 поступает в сбросную линию 7, а часть идет на питание центробежного насоса. Эжекторные установки с вакуумными концентрическими скважинами используют для осушения слоистых фунтов различной проницаемости. Конструкция вакуумной концентрической скважины состоит из вакуумного водоприемника, установленного в заранее пробуренную скважину Водоприемник представля-  Рие, 2.8. Схема установки вакуумного водопонижения: 1 - иглофильтр; 2 - соединительные трубопроводы; ? - приемный бак; 4 - водо-водя-ной эжектор; 5 - всасывающий коллектор; б - рукав; 7 - сбросная линия; S - водосливная воронка; 9 - циркуляционный бак; 10 ~ грязевой эжектор; 11 - водовоздушный эжектор; 12 - центробежный насос  Рис. 2.9. Эжекторпый иглофильтр; 1 - наконечник; 2 - фильтровое звено; 3 - приемная труба; 4 -эжекторное устройство; 5 - надфильтро-вая труба; 6 - диффузор; 7 - патрубок; 8 - сливная труба ет собой два става труб; внутренний и наружный, между которыми имеется концентрический :ja:)Op, обеспечивающий распространение вакуума по всей высоте фильтровой оболочки. На участке откачки наружный став выполняется в виде фильтровой оболочки, а выще - в виде снлощной трубы. Внутрешшй став труб состоит иэ эжектора с приемной сеткой. Фиксированное положение водоприемного устройства но глубине скважины обеспечивается направляющими хомутами. В зоне откачки пространство между водоприемником и пробуренной скважиной заполняется песчано-гравийной смесью. Выще водоносных грунтов устраивают глиняный замок. Для понижения УПВ до 20 м в однородных 1-руптах при ко;ффициенте фильтрации 0,1- -10 м/сут могут использоваться эжекторные установки, состоящие из центробежного насоса, распределительного и водосборного трубопроводов, циркуляционного резервуара и зжектор-ных иглофильтров {см. рис. 2.5, б). Эжекторпый игло(1)ильтр (рис. 2.9) состоит из фильтрового звена 2 с наконечником 1. на/тфнльтровой трубы 5, к верхней части которой подсоединен патрубок 7 для подачи рабочей воды, приемной трубы 3, соединяющей эжекторное устройство 4 со сливной трубой 5. Рабочая вода подается центробежным насосом в кольцевое пространство между надфильтровой и приемной колонками. Выходящая из насадки эжектора с большой скоростью струя воды создает разрежение в окружающем пространстве, благодаря чему происходит отсос воды из обводненного грунта. У входа в горловину диффузора 6 грунтовая вода смешивается с рабочей водой и поднимается на поверхность по сливной трубе. В мелкозернистых, илистых или глинистых грунтах с коэффициентом фильтрации менее 0,05 м/сут возможно применение электроосмотического водопонижения, для чего к водопони-жающим скважинам с легкими или эжекторными иглофильтрами подводится постоянный электрический ток (отрицательный полюс), а между скважинами в шахматном порядке забиваются стальные трубы (положительный полюс). На рис. 2.10 показано двух- и однорядное расположение анодов. При подключении источника электрического тока происходит электроосмотический отсос, что обеспечивает дополнительный приток воды к скважинам. Воздействие постоянного электрического тока на грунт приводит к увеличению электроосмотического водоотделения примерно в 100 раз но сравнению с в(щоотделением под действием гравитационных сил. Электроосмотическое водопониженис приводит к увеличению прочности грунта на срез и уплотнению рыхлых грунтов.  Рис, 2.10. Электроосмотическое водопонижение: а - двухрядное расположение анодов; б - однорядное расположение анодов; / - источник постоянного тока; 2 - злектрический кабель; 3 - магистральный трубопровод; 4 - всасывающая труба; 5 - перфорированная труба; 6 - аноды; 7 - катод; /, - активная зона между рядами анодов, - зона обратного действия, Ij - активная однородная зона Водопонижение скважинами применяют для снятия избыточного давления в напорных водоносных горизонтах; глубокого водопонижения; сброса грунтовых вод в нижележащие слои, а также в тех случаях, когда использование иглофильтров затруднено большими притоками, большой площадью осущения и стесненностью территории. Водопонизительиые установки представляют собой систему самоизливающихся скважин различного наклона, водоноглощающих скважин, сквозных фильтров и водопонизительных скважин, оборудованных глубинными насосами. Самоизливающиеся скважины бурятся с различных горизонтов: с поверхности земли, с берм на откосах, со дпа котлована и из существующих подземных выработок. Порядок расположения скважин и глубина бурения определяются принятой технологической схемой ведения работ, глубиной заложения и кон-фигура71ией строящегося или реконструируемого объекта в плане и в профиле. Эти скважины применяют для снятия избыточного давления в напорных водоносных горизонтах, для глубокого водопонижения (горизонтальные скважины на откосах открытых котлованов, лучевые водозаборы, восстагон[Ие скважины из подземных выработок) и в виде птурового дренажа. Самоизливающиеся скважины могут служить средством для снятия напора в тех случаях, когда и;1лив из них обеспечивает достаточное снижение пьезометрического УПВ в напорном водоносном горизонте. Водопоглощающие скважины используются (крайне редко) для сброса грунтовых вод в нижележанше слои. Для их эффективной работы необходимо выполнение следующих условий: верхний водоносный горизонт должен иметь высокий коэффициент водоотдачи, достаточную толщу ниже отметки водопопи-жеиия, нижележащие слои должны обладать достаточно высокой водопоглощающей способностью и иметь ко:ффициент фильтрации, превышающий коэффициент фильтрации вышележащих пород минимум в два раза. Сквозной фильтр - скважина, пробуренная с поверхности земли в существующую подземную выработку и оборудованная фильтрующими устройствами в зоне осушения. Во всех водоносных слоях, которые он пересекает, сквозной фильтр оборудуется фильтровыми звеньями. Вода проникает через фильтры в скважину, а затем оттуда сбрасывается в подзем?гую выработку. Водоттизительные скважины оборудуются глубинными насосами и применяются для глубинного водопонижения из водонос-пых горизонтов с К(юффициентами фильтрации, превышающими 2 м/сут (рис. 2.11). При применении глубинных насосов диаметр скважины достигает 200 мм, а при больпшх дебитах и использовании артезианских насосов - 750 мм; глубина - до 1 км. Для бурения водопонизительных скважин обычно исполызу-ют ударно-канатное или роторное бурение. При ударно-канатном  Рис. 2.13. Волопонизительная скважина с глубинным насосом: 1 - фундамент трубопровода; 2 - отводящий трубопровод; 3 - задвижка; 4 -заглушка; 5 - скважина; 6 - заполнитель; ? - сплошная труба: S -фильтр; 9 - гравийная обсыпка; 10 - напорный трубопровод; 11 ~ погружной насос; 12 - отстойник т способе бурения забой скважины разрушают ударно-поступательным движением долота, приводимого в действие канатом от буровой установки. Разрушенный грунт удаляется желонками. Вращательный способ бурения подразумевает разрушение грунта непрерывно вращающимся грунторазрушающим инструментом с приложением осевой нагрузки. Разрушенный грунт удаляется промывочной жидкостью, непрерывно циркулирующей но замкнутому гидравлическому контуру. В качестве промывочной жидкости используют глинистые растворы, специальные промывочные жидкости и техническую воду. Пробуренные скважины закрепляют обсадными трубами. Откачка воды из скважины осуществляется центробежными погружными насосами двух модификаций: с электродвигателем, расноложен1шм над скважиной, и с пет^ружным электродвигателем. В первом случае применяются артезианские насосные установки, состоящие из: электродвигателя, трансмиссионного вала, напорного трубопровода, центробежного многоступенчатого секционного насоса и всасывающего устройства (рис. 2.12). Насосный агрегат с погружным электродвигателем состоит из насоса, соединенного непосредственно с электродвигателем, и всасывающего устройства. Насосный агрегат подвешивают к колонне водонапорных труб. Для увеличения дебита водопонизительных скважин проводят специальные мероприятия по интенсификации отбора воды. Торпедирование - наиболее простой способ разуплотнения породы для повьшгения ее водоотдачи путем взрыва в скважине заряда ВВ. Метод, как правило, используют в устойчивых породах. Свабирование - метод очистки фильтра н прифильтровой зоны в песках путем погружения в воду и резкого поднятия специального поршня (сваба) (рис. 2.13). При быстром поднятии сваба в скважине происходит нарушение гидравлического равновесия, и вода из пласта с большой скоростью устремляется в скважину через отверстия фи.тьтра, промывая его. Вакуумирование позволяет создать перепад давления снаружи и внутри скважины, что приводит к возрастанию притока воды. Для этого в обсадную колонну врезают воздуховод вакуум-насоса. При его периодическом включении в скважине создается разряжение, что повышает ее дебит.  Рис. 2.12. Схема скважины, оборудованной артезианским насосом: 1 -всасывающее устройство; 2 - насос; 3 - колонна водоподъемных труб; 4 ~ надфильтровые трубы; 5 - опорная часть; 6 - электродвигатель Солянокислая обработка прифильтровых зон проводится для борьбы с кольматацией и зарастанием фильтров в известково-доломитовых грунтах. Принцип действия метода заключается в следующем: при химической реакции соляной кислоты с породами карбонатного тина последние растворяются, увеличивая существующие трещины и соединяя прифильтровую зону с более водообильными зонами. Гидравлический удар в скважине применяют для очистки механически заиленного (]1ильтра. Сущность способа зак^тючается в  Рис. 2.13. Свабироваиие скважины: 1 - штанга; 2 - клапаны; 3 - сваб (поршень); 4 - фильтровая колонна ЮМ, что в скважину сбрасывают определенным образом подобранный груз. Под действием силы удара груза о поверхность поды частицы песка и глины, заполнившие отверстия фильтра, иыбиваются и фильтр очищается. После обратной засыпки котлованов и траншей или непос-)едетвенно перед их затоплением водопонизительные установки, начиная с нижнего яруса, демонтируют. 2.2. Замораживание грунтов Искусственное замораживание грунтов применяется в слабых, неустойчивых водоносных грунтах и горных породах, при наличии разнородных пластов водоносных грунтов с коэффициентами фильтрации не более 10 м/сут и в трещиноватых горных породах, залегающих над толщей неустойчивых водоносных грунтов с притоком подземных вод в котлован более 50 м^ч-Способ искусственного замораживания основывается на способности водоносных грунтов приобретать высокую механическую [фочность и водонепроницаемость под действием низких температур. При замораживании находящаяся в трещинах и порах вода замерзает, превращаясь в лед, прочно связывающий пласты и различные отдельности грунтов. Сущность способа заюиочается в том, что до начала работ по контуру сооружения через каждые 0,8+2 м бурят скважины и оборудуют их замораживающими колонками. Скважины на 2+3 м заглубляют в водоупор. При отсутствии естественного водоупора специальными способами устраивают искусственный водоупорный слой, например цементацией или замораживанием грунта по всей площади котлована. Через замораживающие колонки насосами прокачивают хладоноситель с температурой -20+-40°С. Среднюю температуру льдогрунтового ограждения принимают равной 30+40 % температуры хлодоносителя, циркулирующего в замораживающих колонках. Вследствие поддержания постоянной отрицательной температуры за счет циркуляции хладоносителя в замораживающих колонках вода, находящаяся в порах и трещинах грунта и горной породы, замерзает и вокруг каждой колонки начинают образовываться льдогрунтовые цилиндры. В дальнейшем эти цилиндры смыкаются в единое льдогрунтовое ограждение. При замораживании грунтов происходит изменение их физико-механических свойств: увеличиваются прочность, сцепление, водонепроницаемость. Таким образом, льдогрунтовое ограждение выполняет роль временного водонепроницаемого ограждения, под защитой которого можно вести строительные работы. Пределы прочности замороженных грунтов на сжатие приводятся в табл. 2.3. Таблица 2.3. Пределы прочности замороженного грунта на сжатие, кгс/см
Льдогрунтовое ограждение поддерживают в замороженном состоянии до тех пор, пока не будет закончено строительство, после чего ограждение ликвидируктт. В редких случаях, для наиболее сложных и уникальных объектов, возможно иснользо-вание льдогрунтового ограждения на весь период :эксплуатации объекта. Получение холода основывается на использовании процесса теплотехнического цикла, при котором охлаждение хладоносите-ля происходит благодаря испарению жидкого хладагента. В качестве хладагента, в основном, применяют фреон и аммиак. Аммиак (NHa) - доступный и дешевый хладагент, обладающий хорошими термодинамическими качествами. Температура кипения аммиака при атмосферном давлении составляет +33,4 X. Фреон - хлорфторзамещенный углеводород на основе метана (СН4) и этана (CaHg). Фреон менее физиологически вреден, чем аммиак, но более текуч и способен проникать через малейшие неплотности. Принципиальная схема замораживающей станции показана на (рис. 2.14). Пары хладагента сжимаются в компрессоре 1 до давления 0,6+1,2 МПа (в зависимости от вида хладагента), в результате чего температура хладагента повышается до 100 °С. Затем он проходит через маслоотделитель 2 и попадает в межтрубное пространство конденсатора 3, по которому непрерывно циркулирует вода. В результате охлаждения пары конденсируются и хладагент переходит в жидкое состояние. При этом его давление остается тем же, а температура понижается па 15-25 °С (в зависимости от расхода воды и температуры охлаждающей жидкости). Из К{)нденсатора 3 по трубопроводу 4 через дроссельное устройство 5 и трубопро-  вода Рис. 2.14. Принципиальная схема работы замораживающей статтции: 1 - компрессор; 2 - маслоотделитель; 3 - конденсатор; 4, 6,9,11, 19 - трубопроводы; 5 - дроссельное устройство; 7 - коллектор; 8 - замораживающие колонки; 10 - распределитель; 12 - насос; 13 - растворомешалка; 14 - хладоноситель; 15 - растворный бак; 16 - фязеу ловите ль; 17 - испаритель; 18 - змеевики испарителя вод 6 жидкий хладагент попадает в испаритель 17, где его давление резко снижается до 0,05 МПа. В результате перепада давления хладагент испаряется и его темпе]затура понижается до -30 ... -20 °С. Пары хладагента поднимаются по змеевикам испарителя 18 и через грязеуловитель 16 и трубопровод 19 опять попадают в компрессор. Таким образом хладагент совершает цикл непрерывного движения. В испарителе 17, где происходит переход жидкого хладагента в газообразное состояние, происходит процесс поглощения тепла хладагентом у хладоносителя 14, который находится в растворном баке 15 и циркулирует в межтрубном пространстве испарителя 17 с помощьнз растворомешалки 13. В результате чего хладоноситель охлаждается до температуры -20... -30 X. С помощью насоса 12 по магистральному трубопроводу 11 ш распределителю 10 охлажденный хладоноситель нагнетается в замораживающие колонки S. Циркулируя гю ним, хладоноситель отдает холод окружающим горным гюродам и замораживает их. Пройдя через колонки, хладагент по коллектору 7 и магистральному трубопроводу 9 поступает для повторного охлаждения в испаритель 17. Таким образом при работе замораживающей станции и.меют место три самостоятадьных замкнутых цикла движения жидкости: хладагента, воды в конденсаторе и хладоносителя. В качестве хладоносителей (растворов) обычно используют водные растворы солей хлористого кальция и хлористого магния. Концентрация раствора должна быть такой, чтобы его температура замерзания была на 8 °С ниже температуры испарения хладагента. Одним из основных недостатков таких рассолов является их повышенная агрессивность по отношению к льдопо-родным ограждениям. В случае утечки раствора из колонки происходят разрушение ранее созданного льдогрунтового ограждения и прорыв через него воды. В настоящее время применяются два способа искусственного замораживания грунтов. Описанный выше рассольный способ. Количество замораживающих скважин п определяется по выражению: а (2.8) где а - расстояние между скважинами (для ограждения котлована а = 1,0+1,25 м, при создании сплошного льдогрунтового мас- гива а = 1,2+2,0 м); D, - диаметр льдогрунтового кольца вокруг выработки, который измеряется по оси расположения замораживающих скважин. При круглом сечении выработки диаметр окружности [фоек-тного расположения центров замораживающих скважин, м: Д =О„+1,2Е + 0,02И , (2.9) где D p - диаметр выработки в проходке, м; Н - длина замораживающих скважин, м. Безрассольный способ основывается на получении холода за счет испарения сжиженных газов непосредственно в замораживающих скважинах. В качестве хладагента используют жидкий азот, пропан, фреон-12, фреон-22, аммиак. Преимущественное применение нашел жидкий азот, поэтому безрассольную схему еще называют схемой замораживания жидким азотом. По сравнению с рассольным способом использование жидкого азота ие требует специальпых машин и установок, значительно ускоряет процесс заморозки (температура кипения жидкого азота -195,7 °С), более безопасно с точки зрения взрыво- и пожаробезо-пасности. Такое крепление применяют в плывунах, при внезапШ|1х прорывах воды и при необходимости ускорения работ. При замораживании грунтов с использованием бсзрассоль-ной схемы колонки соединяют последовательно в одну систему (рис. 2.15). Жидкий азот подается во внутренние (питающие)  Рис. 2.15. Безрассольная схема соединения колонок: 1 - подводящая труба; 2 - труба для отвода испаряющегося азота в атмосферу; 3 - стальной оголовок колонны 1 ... 3 4 5 6 7 8 9 ... 16 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||