PL151405B1

PL151405B1 - Sposób zagęszczania nawodnionych gruntów niespoistych

Info

Publication number: PL151405B1
Application number: PL26989687A
Authority: PL
Inventors: Eugeniusz Dembicki; Natalia Kisielowa; Bohdan Zadroga; Irena Semrau; Adam Michowski; Jan Warda; Wieslaw Odrobinski; Franciszek Loska; Roman Bona; Ryszard Imiolek
Original assignee: Politechnika Gdanska
Priority date: 1987-12-30
Filing date: 1987-12-30
Publication date: 1990-08-31
Also published as: PL269896A1

Description

RZECZPOSPOLITA OPIS PATENTOWY 151 405

POLSKA

Patent dodatkowy do patentu nr--Int. Cl.⁵ E02D 3/10

Zgłoszono: 87 12 30 (P. 269896)

Pierwszeństwo--- CZYTELHIA

OGÓLNA

Zgłoszenie ogłoszono: 88 10 13

Opis patentowy opublikowano: 1991 03 29

Twórcy wynalazku: Eugeniusz Dembicki, Natalia Kisielowa, Bohdan Zadroga, Irena Semrau, Adam Michowski, Jan Warda,

Wiesław Odrobiński, Franciszek Loska, Roman Bona, Ryszard Imiołek

Uprawniony z patentu: Politechnika Gdańska,

Gdańsk (Polska)

Sposób zagęszczania nawodnionych gruntów niespoistych

Przedmiotem wynalazku jest sposób zagęszczania nawodnionych gruntów niespoistych.

Z opisu patentowego ZSRR nr 183 131 znany jest sposób zagęszczania zapadowych gruntów lessowych za pomocą wybuchów głębinowych. Sposób ten polega na umieszczaniu skupionych ładunków wybuchowych w dolnej części orurowanych otworów wiertniczych wykonywanych w zagęszczanym gruncie i detonacji ładunków. Zagęszczenie wykonuje się w warunkach nasycenia wodą gruntową warstwy zagęszczanej lub w warunkach sztucznego jej nawodnienia do stanu ciekłego. Ponadto grunt zagęszczany musi być oddzielony od terenu niezagęszczanego pionowymi przekopami, których głębokość sięga granicy nasycenia gruntu wodą. Opisany powyżej sposób nadaje się do zagęszczania gruntów lessowych na lądzie.

Znany jest również z polskiego opisu patentowego nr 89 391 sposób zagęszczenia gruntów pod wodą za pomocą wybuchów. Sposób ten polega na tym, że grupę ładunków wybuchowch rozmieszcza się na odpowiedniej wysokości nad dnem zbiornika wodnego i detonuje. Zagęszczenie gruntu następuje w wyniku oddziaływnia fali uderzeniowej powstałej na skutek wybuchu. Ładunki wybuchowe zawiesza się na linkach nośnych zamocowanych górnymi końcami do pływaków, a dolnymi do obciążników kotwicznych.

Znany jest również z polskiego opisu zgłoszeniowego P-223 289 opublikowanego w Biuletynie Urzędu Patentowego nr 21/198 lr. sposób konsolidacji gruntu spoistego zalegającego pod warstwą nawodnionego gruntu niespoistego przy zastosowaniu wybuchów wgłębnych. Sposób ten polega na tym, że odpala się w trzech seriach wydłużone ładunki wybuchowe umieszczone w otworach wiertniczych sięgających do gruntu nośnego. Ładunki są rozmieszczone w równych od siebie odległościach odpowiadających czterokrotnemu promieniowi efektywnego działania wybuchu i zależnych od masy materiału wybuchowego w ładunku. W kolejnych seriach wybuchów rozmie2

151 405 szczenię ładunków w planie ulega odpowiedniemu przesunięciu. Opisany powyżej sposób można stosować wyłącznie do zagęszczania gruntu spoistego zalegającego pod warstwą nawodnionego gruntu niespoistego.

Celem zgłaszanego obecnie wynalazku jest skuteczne i szybkie zagęszczanie nawodnionych gruntów niespoistych o dowolnej miąższości i zalegających na dowolnej głębokości poniżej powierzchni terenu za pomocą ukrytych wybuchów ładunków ciągłych.

Sposób zagęszczania nawodnionych gruntów niespoistych przy zastosowaniu ciągłych, wydłużonych ładunków wybuchowych, umieszczonych w otworach strzałowych i odpalanych kolejno w seriach, przy czym ładunki w każdej serii rozmieszczone są w równych od siebie odległościach, będących funkcją promienia ich efektywnego działania oraz punkty rozmieszczenia ładunków każdej serii są odpowiednio względem siebie przesunięte, według wynalazku charakteryzuje się tym, że stosuje się ładunki o długości równej co najmniej 1/4 grubości warstwy zagęszczanego gruntu i masy określonej wzorem g = k· H kg/mb, gdzie H stanowi miąższość zagęszczonej warstwy, a k = 0,3 · 1,0 kg/m² i jest empirycznym współczynnikiem zależnym od wartości stopnia zagęszczania i uziarnienia gruntu.

Ładunki rozmieszcza się w nieorurowanych otworach strzałowych w co najmniej trzech warstwach równoległych do siebie. W każdej warstwie ładunki rozmieszczone są w wierzchołkach siatki trójkątów równobocznych, których bok odpowiada 1/4 promienia efektywnego działania fali uderzenionej. Natomiast poszczególne warstwy względem siebie usytuowane są w ten sposób, że wierzchołki trójkątów jednej warstwy są przesunięte o 1/2 długości boku trójkąta w stosunku do wierzchołków najbliższej warstwy. Odległości między warstwami są takie, że końce ładunków umieszczonych w jednej warstwie stykają się z płaszczyzną utworzoną w połowie długości ładunków warstwy sąsiedniej. Korzystne jest wykonywanie nieorurowanych otworów strzałowych przy zastosowaniu płuczki bentonitowej o średnicy 15-30 cm. Korzystne jest również stosowanie ładunków wybuchowych o średnicy 5-6cm.

Zaletą sposobu według wynalazku jest możliwość zagęszczania, szczególnie luźnych nawodnionych gruntów niespoistych na dużej głębokości do 30 m. Ponadto uzyskuje się wysoką skuteczność i równomierność zagęszczania przy znacznie niższych nakładach w porównaniu z innym, znanym sposobem zagęszczania gruntu.

Sposób zagęszczania nawodnionych gruntów niespoistych, według wynalazku bliżej wyjaśniony jest w przykładzie wykonania.

Przykład : Na terenie budowy Elektrowni Jądrowej Żarnowiec wykonano zagęszczenie podłoża, składającego się z gruntów niespoistych - piasków różnoziarnistych z przewarstwieniami piasków zamulonych i pylistych o średnim stopniu zagęszczania Id = 0,25-0,66. Miąższość warstwy zagęszczanej podłoża wynosi Η = 13,2 m, przy rzędnych zalegania od 8,20 do 21,4 mppt. Stosuje się cztery serie ładunków ciągłych o średnicy 5 cm i długości 1 = 9 m i masie pojedyńczego ładunku, ustalonej według wzoru g = k-H^1/2 kg/mb, gdzie k = 0,3; H= 13,2; g = 0,3-13,2^1/2= 1,09 kg/mb, masa całego ładunku wynosi Q = g · 1 = 1,1 · 9 = 10,0 kg.

Ładunki rozmieszcza się w trzech równoległych warstwach, w ten sposób, że najpierw w pierwszej warstwie, na głębokości 13,2m wykonuje się za pomocą samojezdnego urządzenia wiertniczego typu URB-2,5 A, przy użyciu płuczki bentonitowej o ciężarze właściwym 10,79 N/m³, otwory strzałowe o średnicy 15 cm, rozmieszczone w wierzchołkach trójkątów równobocznych o długości boku 10 m. W otworach umieszcza się ładunki i odpala, po czym w ten sam sposób wykonuje się otwory strzałowe w drugiej warstwie. Zakłada się ładunki, które są podniesione o 4,5 m wyżej w stosunku do ładunków warstwy poprzedniej i rozmieszczone są w wierzchołkach trójkątów równobocznych przesuniętych w stosunku dowierzchołków trójkątów warstwy niższej o 5 m. Tak rozmieszczone ładunki odpala się. W taki sam sposób wykonuje się otwory strzałowe, zakłada ładunki i odpala w górnej warstwie trzeciej. Ładunki są podniesione o 4,5 m w stosunku do ładunków warstwy drugiej i są rozłożone w wierzchołkach trójkątów równobocznych o długości boku 10 m. Wierzchołki tych trójkątów są przesunięte o 5 m w stosunku do wierzchołków trójkątów warstwy poprzedniej. W ostatniej trzeciej warstwie wykonuje się wybuchy 2 serii ładunków rozmieszczając je w opisany sposób. Powyższe rozmieszczenie ładunków w planie i przekroju podłoża oraz kolejność ich odpalania począwszy od dolnego poziomu eliminuje powstawanie pustek powybuchowych i pozwala uzyskać równomierne zagęszczenie całej warstwy gruntów niespoistych do wartości Id=0,8.

151 405

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób zagęszczania nawodnionych gruntów niespoistych przy zastosowaniu ciągłych, wydłużonych ładunków wybuchowych, umieszczonych w otworach strzałowych i odpalanych kolejno w seriach, przy czym ładunki w każdej serii rozmieszczone są w równych od siebie odległościach będących funkcją promienia ich efektywnego działania oraz punkty rozmieszczenia ładunków każdej serii są odpowiednio względem siebie przesunięte, znamienny tym, że stosuje się ładunki o długości równej co najmniej 1/4 grubości warstwy zagęszczanego gruntu i masie g = k · H^1/2 kg/mb, gdzie H stanowi miąższość zagęszczanej warstwy gruntu, a k = 0,3-1,0 kg/m² i jest empirycznym współczynnikiem zależnym od wartości stopnia zagęszczania i uziarnienia gruntu, przy czym ładunki rozmieszcza się w nicorurowanych otworach strzałowych, w co najmniej trzech warstwach równoległych do siebie, w ten sposób, że ładunki w każdej warstwie znajdują się w wierzchołkach siatki trójkątów równobocznych, których bok odpowiada 1/4 promienia efektywnego działania fali uderzeniowej, zaś warstwy względem siebie usytuowane są w ten sposób, że wierzchołki trójkątów jednej warstwy są przesunięte o 1/2 długości boku trójkąta w stosunku do wierzchołków najbliżej warstwy, a odległości między warstwami są takie, że końce ładunków jednej warstwy stykają się z płaszczyzną utworzoną w połowie długości ładunków sąsiedniej warstwy.
2. Sposób zagęszczania według zastrz.l, znamienny tym, że nieorurowane otwory strzałowe tworzy się przy zastosowaniu płuczki bentonitowej.
3. Sposób zagęszczania według zastrz.l, znamienny tym, że stosuje się otwory strzałowe o średnicy 15-30 cm.

Sposób zagęszczania według zastrz.l, znamienny tym, że stosuje sią ładunki wybuchowe o średnicy 5 -6 cm.