СТО 221 НОСТРОЙ 2.3.18-2012 Освоение подземного пространства. Укрепление грунтов инъекционными методами в строительстве стр. 7
Приложение А (рекомендуемое) Способы укрепления грунтов и области их применения
Таблица А.1 – Границы применения методов укрепления грунтов
Окончание таблицы А.1
Приложение Б (рекомендуемое) Технологические схемы производства инъекционных работ
Рисунок Б.1 – Технологическая схема цементации грунтов через забивные перфорированные инъекторы
Рисунок Б.2 – Технологическая схема цементации грунтов через кондуктор или пакер
Рисунок Б.3 – Технологическая схема укрепления грунтов через буровой став из подземной выработки
Рисунок Б.4 – Технологическая схема укрепления грунтов через манжетные колонны
Рисунок Б.5 – Технологическая схема силикатизации грунтов
Рисунок Б.6 – Принципиальные технологические схемы видов струйной цементации
Рисунок Б.7 – Технологическая схема укрепления грунта струйной цементацией
Рисунок Б.8 – Технологическая схема укрепления грунтов горизонтальными грунтоцементными сваями
Приложение В (рекомендуемое) Оборудование скважин
Рисунок В.1 – Оборудование скважин и способы инъекции
Рисунок В.2 – Оборудование скважин превенторным устройством и методы инъекции
Приложение Г (справочное) Буровое и инъекционное оборудование для производства работ
Таблица Г.1 – Смесительное оборудование
Таблица Г.2 – Насосное оборудование
Таблица Г.3 – Буровое оборудование
Приложение Д (рекомендуемое) Основные виды инъекционных растворов и их характеристики
Таблица Д.1
Окончание таблицы Д.1
Приложение Е (рекомендуемое) Формы журналов производства работ Журнал производства буровых работ
Строительство
_____________________________
(наименование объекта, участка)
Журнал инъекции грунтов цементными растворами
Укрепление грунтов инъекционными методами в строительстве
В процессе эксплуатации зданий и сооружений, во многих случаях, происходят деформации несущих конструкций, вызываемые различными причинами. Одной из наиболее распространённых причин деформаций являются неравномерные осадки, которые, в свою очередь, вызывают деформации и разрушения несущих конструкций — стен, колонн, перекрытий, сводов, перемычек оконных и дверных проёмов и др.
Неравномерные осадки зданий и сооружений могут быть вызваны многими факторами.
Наряду с известными методами усиления несущих конструкций и, прежде всего, оснований и фундаментов существующих зданий и сооружений такими, как перекладка существующих и подведение новых фундаментов, устройство обойм для укрепления кладки фундаментов и уменьшения удельных давлений от сооружений на грунты основания, применение различных методов химического закрепления грунтов основания и т.п.
Все в больших объемах применяются инъекционные методы усиления грунтов в строительстве
Укрепление грунтов в строительстве
Усиление несущих конструкций инъекционными методами в строительстве имеет по сравнению с другими известными методами, применяемыми при реставрации и реконструкции существующих зданий и сооружений ряд преимуществ, в том числе:
1. Возможность выполнения усиления без нарушения внешнего вида и конструктивных особенностей здания, что особенно актуально при реставрации памятников архитектуры и, в частности их фундаментов, могущих представлять собой особый интерес как памятник инженерного искусства.
3. Возможность ведения работ по усилению из подвалов зданий высотой до 2.5 м, с лесов и верха стен зданий.
4. Возможность проведения усиления практически в любых грунтовых условиях.
5. Возможность проведения усиления грунтов основания и фундаментов без прекращения или остановки выполнения других работ по реставрации или реконструкции объекта.
6. Высокая надежность инъекционных методов
7. Высокая экономическая эффективность инъекционных методов усиления, низкий расход материалов на единицу воспринимаемой нагрузки, минимальные затраты ручного труда.
Укрепление грунтов инъекционными методами в Ростовской области
ПроектДон — это компания, выполняющая армирование грунтов оснований и имеющая значительный опыт работы в южных регионах России со сложными инженерно-геологическими условиями. Узнать стоимость работ и получить исчерпывающие консультации можно по телефону 8 (961) 295 28 55.
Инъекционное укрепление грунтов и фундаментов
Что такое инъекционное укрепление грунта и фундамента
Инъекционное укрепление грунта и фундамента применяется случаях, когда необходимо повысить несущие характеристики основания, предотвратить разрушение конструкции, устранить проблемы, связанные с размыванием грунтовой подушки и частичным нарушением структуры фундамента. Работы могут проводиться раздельно для грунта или тела основания, комплексно, с одновременной или последовательной обработкой.
Цели и задачи укрепления оснований инъекционными методами
Суть метода состоит в том, что в определенные зоны основания подается укрепляющий раствор, схватывающийся со временем и создающий в полостях прочную структуру. Чаще всего элементом армирования становится инъекционная труба, которую оставляют в грунте или теле монолита. Инъекционная технология укрепления фундамента и грунтового основания позволяет:
- устранить последствия ошибок изысканий и проектирования, связанных с неправильной оценкой прочности грунтов;
- исправить ситуацию с подъемом уровня грунтовых вод выше проектной отметки;
- заполнить пустоты и участки повышенной рыхлости под основанием;
- восстановить целостность и прочность монолитного железобетонного фундамента при повышенной пористости, растрескивании, повреждениях структуры без смещения частей.
Одним из наиболее распространенных способов укрепления остается метод инъекционной цементации, позволяющий сформировать структуру со внутренними связями, высокой прочностью и долговечностью.
Особенности инъекционных технологий в строительстве
Важная особенность задач по укреплению оснований и фундаментов — необходимость проектирования и планирования работ. Полноценный эффект достигается только при расчете прочности, который должен быть основан на исследовании почвы и нижележащих слоев, изучении повреждений и подвижек фундамента. Разнообразные растворы и варианты технологий позволяют использовать метод для:
- изоляции фундаментов смолистыми составами;
- создания прочных грунтовых откосов и усиление зданий в зонах риска подвижек грунта;
- инъектирования и заполнения трещин в кладке и бетонном монолите;
- восстановления несущей способности грунта под массивными зданиями, при обнаружении полостей, размывов, подвижек массива.
Задачи решаются с применением специального оборудования, заполнением скважин и окружения растворами с подобранными свойствами. Эти технологии недоступны на уровне самостоятельной организации работ.
Преимущества метода укрепления фундаментов инъекционными растворами
Инъектирование фундаментаМетодики инъекционного укрепления конструкций и грунтов имеют ряд преимуществ.
- Не требуется вскрывать площадку вокруг здания и на месте строительства, углублять котлован и делать дополнительные траншеи.
- Времени на выполнение задачи необходимо гораздо меньше, чем при использовании землеройной техники.
- Внесенные в грунт и бетонный монолит составы долговечны, они не размываются водой и не теряют свойств.
- После укрепления на любой глубине не нарушается физико-химический баланс почвы, не заражаются и не загрязняются грунтовые воды.
С учетом стоимости составов, расходных материалов и работ, общая цена укрепления фундамента частного дома или другого сооружения оказывается в любом случае ниже, чем затраты на масштабные земляные и восстановительные работы. Грунты можно укреплять до и во время строительства, при реконструкции сооружений и при обнаружении опасных подвижек в основании.
Методы укрепления грунтов
о время реконструкции или строительства зданий часто возникает проблема слабого грунта. Узнаем о различных методах его укрепления грунта.
При реконструкции зданий и строительстве новых сооружений часто возникает проблема слабого грунта. Такое основание может не выдержать нагрузок от постройки. Сегодня в нашей статье речь пойдёт о различных методах его укрепления.
Укрепление грунта
- Механический метод
- Укрепление железобетонными сваями
- Грунтовые сваи
- Устройство грунтовых подушек, трамбовка/вибрация, замена грунта
- Цементация и инъекции
- Механическое перемешивание грунта с цементно-песчаным раствором (цементация)
- Струйная цементация
- Укрепление грунта по плоскости (дорожное строительство)
- Смешивание с природными гранулами
- Смешивание с минеральными вяжущими
- Смешивание грунта с органическими вяжущими
- Осушение грунтов
- Термическое закрепление или обжиг
- Химический метод — смешивание грунта с химрастворами
- Электрический метод
- Электрохимический способ
- Армирование
- Георешётка
- Геотекстиль
- Геосетка
- Засев травой
Грунт — это слой, который воспринимает на себя сумму всех нагрузок от сооружения. Условно все грунты можно разделить на стабильные и нестабильные. Стабильный — достаточно плотный и сухой для того, чтобы без специальной подготовки выдержать нагрузки от фундамента или дороги. Нестабильный требует предварительных работ по осушению и уплотнению.
Механический метод
Подразумевает под собой внедрение отдельных высокопрочных изделий (свай) или материалов (грунт, щебень), а также уплотнение без изменения структуры (трамбовка/вибрирование).
Укрепление железобетонными сваями
Смысл заключается в том, что длинная свая проходит слой слабого грунта и упирается в более плотный. Нагрузка передаётся по свае вертикально. Также она удерживается за счёт трения грунта о поверхность сваи. По методу погружения сваи бывают набивные (забиваются в грунт с предварительным бурением или без), буронабивные (жидкий бетон заливается в обсадную трубу, погружённую в грунт) и сваи вдавливания (погружаются специальной машиной-домкратом). Метод требует применения громоздкого и дорогостоящего оборудования и большой стройплощадки.
Грунтовые сваи
В заранее пробуренное отверстие засыпается подготовленная смесь из гранулометрического заполнителя разных фракций. Трамбуется послойно. Эффект сравним с ж/б сваями, но гораздо дешевле и экологичнее.
Устройство грунтовых подушек, трамбовка/вибрация, замена грунта
Используют при сравнительно небольшой требуемой толщине слоя заданных свойств. Производится трамбовка катками (кулачковыми и гладкими), виброплитами и прочим оборудованием с вибрацией или без. Пылеватые пески трамбуют с водой. Метод оптимален при строительстве аэродромов, дорог и других объектов большой площади. При невозможности применения метода слой слабого грунта извлекают и заменяют на более прочный.
Цементация и инъекции
Суть сводится к приданию грунту желаемых свойств за счёт добавления в его состав цемента.
Механическое перемешивание грунта с цементно-песчаным раствором (цементация)
Применяют специальный шнековый бур с полой штангой, имеющей отверстия по длине. Через них подаётся цементный раствор одновременно с работой шнека, и происходит его перемешивание с грунтом. Метод сравнительно дешёвый и проверенный. Применяется в основном во влажных грунтах.
Струйная цементация
Отдельно стоит отметить современный подход к классике: струйную цементацию. Цементный раствор подаётся по трубе под очень высоким давлением, одновременно пробивая место для инъекции и смешиваясь с грунтом. Требует применения специальной техники.
Механическая и струйная цементация вполне применимы для усиления грунтов, на которых уже стоят здания, даже в стеснённых условиях. Для этого используют компактные установки для инъекций (так называемые джет-сваи). Их можно вводить как вертикально, так и под углом. Работы проводятся быстро, относительно бесшумно и подходят для городских улиц.
Укрепление грунта по плоскости (дорожное строительство)
При строительстве сплошных покрытий применяют комбинированные методы укрепления грунтов. Из-за своей протяжённости по местности такие объекты могут охватывать значительные территории, и, соответственно, различный состав основания. Приведённые ниже способы всегда используют в сочетании с механическим укреплением.
Смешивание с природными гранулами
Изменение свойств при помощи добавления гранулометрического или иного заполнителя. В зависимости от состояния грунта для его стабилизации применяют разные природные материалы: щебень, гравий, песок, глину, суглинки. Метод сравнительно дешёвый и экологичный, не требует химических компонентов. Перемешивание происходит в специальном шнековом бункере.
Смешивание с минеральными вяжущими
Известкование — метод, известный с давних времён. Уменьшает пластичность и липкость глинистых грунтов, делает их более стойкими к размоканию. Из недостатков — низкая морозостойкость. Используют при подготовке основных (нижних) слоёв дорог.
Смешивание грунта с органическими вяжущими
По принципу не отличается от описанных выше. В качестве добавки используют различные смолы, битумы, дёгти твёрдые и жидкие эмульсии. Эффект и область применения также примерно совпадают. Из особенностей стоит отметить высокую стоимость органического материала (или его синтетического заменителя) и агрессивность этих компонентов по отношению к природной среде. Поэтому данный метод сегодня практически не применяют.
Из трёх описанных технологий на практике самостоятельно можно применить первые два. Легкодоступные и относительно недорогие компоненты и элементарная технология перемешивания делают их востребованными и сегодня. Вполне реально укрепить участок грунтовой дороги или придворовую территорию при помощи обычного мотокультиватора.
Осушение грунтов
Одним из основных факторов слабости грунтов является наличие в их составе воды. Удаление влаги из них приводит к значительному уплотнению и устранению текучести.
Термическое закрепление или обжиг
Эффективно для грунтов с содержанием глины. В пробуренную скважину погружается перфорированная труба из жаропрочной стали. Затем по ней подаются разогретые газы (горячий воздух). Лишняя влага испаряется, а в глине происходит эффект запекания. Особенность данного метода: для разогрева газов можно использовать местное топливо: уголь, дрова.
Химический метод — смешивание грунта с химрастворами
Самый распространённый из них — силикатирование (силикатизация). Очень «широкий» метод, заключается в добавлении в состав грунта жидкого стекла и его растворов. Его нагнетают по заранее проложенным трубам, которые затем извлекают. В результате такой подготовки грунт окаменевает. Недостатки — всё та же низкая морозостойкость, быстрое твердение материала, ограниченная область применения. В зависимости от состава самого грунта, подбирают и химреагенты раствора для работы.
Электрический метод
В этом случае используют явление электроосмоса. Происходит движение воды от «плюса» к «минусу». Эффективен для обезвоживания грунтов.
Схема установки для обезвоживания грунтов методом электроосмоса: 1 — скважина с вставленным в неё металлическим фильтром; 2 — глубинный насос; 3 — генератор постоянного тока; 4 — металлический стержень
Электрохимический способ
Применение электроосмоса с добавлением химрастворов в заранее просчитанные области поля. Это делается для облегчения прохода воды сквозь слои и придания движению нужного направления. Энергоёмкий процесс, требующий значительных затрат элекроэнергии.
При достаточном уровне знаний и наличии необходимых элементов, электроосмос возможно собрать в домашних условиях. Подробные инструкции по сборке содержатся в технических справочниках. Электроосмос также применяют в качестве постоянного водоотвода фундаментов.
Армирование
При устройстве откосов, оформлении берегов и создании ландшафтов часто используют современный метод: армирование полимерными конструктивными элементами. Он эффективен как на ровных горизонтальных поверхностях (дороги, пешеходные дорожки), так и при наличии наклона.
Георешётка
Как правило, это трёхмерная конструкция, состоящая из полимерных перфорированных лент. Очень прочная сотовая конструкция позволяет удерживать движение во всех плоскостях. В соты просто засыпается любой мелкий заполнитель или местный грунт. Не требует трамбовки, уплотнение производится проливом воды. Толщина слоя 10–25 см.
Геотекстиль
Применяют при устройстве многослойных подготовок. Это многослойное полимерное полотно, по сути дела, высокопрочный фильтр. Он пропускает воду, но не позволяет слоям смешиваться. В то же время, обладая изрядной прочностью, он распределяет нагрузку между слоями. Область применения геотекстиля: дорожное строительство, сельское и городское хозяйство.
Геосетка
Воспринимает растягивающие нагрузки. В грунтах применяется редко, используется в качестве арматуры тонкого слоя и в сочетании с другими полимерными материалами.
Засев травой
Декоративный способ укрепления откосов от осыпания (крутизна не более 1:1,5). Траву высевают на уплотнённые механическим способом незатапливаемые откосы. Предотвращает размывы и эрозию.
На приусадебном участке армировочным элементам цены нет. С их помощью становится возможным создание самых фантастических ландшафтных конструкций. Они также позволяют создавать (привозные) плодородные слои для растений. опубликовано econet.ru
Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!
Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.
P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! © econet
СТО НОСТРОЙ 2.3.18-2011: Освоение подземного пространства. Укрепление грунтов инъекционными методами в строительстве
Терминология СТО НОСТРОЙ 2.3.18-2011: Освоение подземного пространства. Укрепление грунтов инъекционными методами в строительстве:
3.13 водоотделение : Количество воды, отделившейся при расслоении тампонажного раствора вследствие осаждения твердых частиц (по ГОСТ 30515).
3.16 время гелеобразования раствора : Время потери подвижности растворов на основе полимерных смол и силикатов.
3.12 вязкость условная : Величина, косвенно характеризующая внутреннее трение инъекционного или бурового раствора по времени истечения его из воронки через калиброванное отверстие под действием сил гравитации (по СТО Газпром 2-3.2-293-2009 [1]).
3.9 двухрастворная система : Последовательное, через одну скважину, или одновременное, через две рядом расположенные скважины, нагнетание основного раствора и раствора отвердителя в грунт.
3.17 жизнеспособность раствора : Время, в течение которого растворная смесь сохраняет требуемые технологические свойства без потери подвижности.
3.10 инъектор : Оборудование, установленное в скважину для нагнетания
инъекционного раствора в грунт.
Примечание — Инъектор — металлическая или пластмассовая оснастка.
Определения термина из разных документов: инъектор3.2 инъекционный метод : Технология укрепления грунта изменением его свойств нагнетаемым инъекционным раствором.
3.8 однорастворная система : Нагнетание одно или многокомпонентного раствора в грунт через скважину.
Определения термина из разных документов: прочность3.3 раствор инъекционный : Твердеющий во времени раствор для обработки грунта нагнетанием его в грунт или перемешиванием с грунтом.
Примечание — Инъекционный раствор создается из смесей минерального вяжущего вещества и жидкости затворения, силиката натрия или полимерной смолы с отвердителями — растворами кислот или щелочей и добавками.
3.5 силикатизация грунта : Укрепление грунта инъекцией в него растворов на основе силиката натрия* и отвердителей в виде слабых растворов кислот или щелочей.
_____________
*Жидкое стекло.
3.6 смолизация : Укрепление грунта инъекцией в него растворов полимерных смол и отвердителей в виде слабых растворов кислот.
3.15 сроки схватывания раствора : Время начала и конца схватывания раствора с потерей подвижности и определенной степени затвердевания в результате гидратации вяжущего (по ГОСТ 30515).
3.7 струйная цементация : Укрепление грунта перемешиванием его под высоким давлением с инъекционным раствором на основе цемента.
3.1 укрепление грунта : Изменение физико-механических характеристик грунтов под воздействием нагнетаемых в грунт под давлением инъекционных растворов.
3.14 усадка тампонажного камня : Уменьшение линейных размеров тампонажного камня при твердении (по ГОСТ 30515).
3.4 цементация грунта : Укрепление грунта инъекцией растворов на основе цементных вяжущих.
Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации. academic.ru. 2015.
Виды и особенности инъекционного укрепления грунтов и фундаментов
Технологии инъекционного укрепления грунта и фундамента построены на применении растворов, которые вводятся в полости и трещины основания, тела монолита и кирпичной кладки.
В зависимости от результатов обследования на объекте, может быть принято решение применить один из способов, предварительно разработав проект. Основанием для принятия решения и выбора метода служат данные осмотра, измерений и инструментального (приборного) обследования.
Технологические отличия и выбор метода
Способы укрепления фундамента и грунтового основания можно классифицировать по технологическим признакам.
Они разделяются на несколько категорий
- Выбор состава — цементация, внесение в массив силиката натрия (силикатизация), смолизация смолой и отвердителем, газовая силикатизация с прокачкой газовых составов.
- Выбор метода внесения — инъецирование грунта может быть проведено с разными показателями давления, а манжетный метод подразумевает использование гидроразрыва грунтового пласта.
- Выбор оборудования — в зависимости от технологии может потребоваться подбор труб, насосов, емкостей для транспортировки состава.
- Выбор конфигурации и плотности заполнения — самым простым остается способ цементации через разбросанные по площадке или наклонные скважины, направленные под фундамент.
Выбор технологии делается после исследования, на основе данных которого составляется проект укрепления основания.
Существует методика укрепления тела монолитного фундамента, позволяющая внести раствор на участки растрескивания или изменения структуры. Для ее применения необходимо получить данные о состоянии монолита в глубине.
- Для укрепления тела монолитного фундамента определяется участок с нарушением структуры,
- В нем бурят скважины под установку труб,
- После чего прокачивают мелкодисперсный раствор цемента под высоким давлением,
- Смесь проникает в трещины и заполняет их,
- После твердения свойства монолита восстанавливаются на 90 — 95 %.
Укрепление основания и фундамента методом цементации
Технология цементации при укреплении фундаментов и грунтов — это внесение в грунтовый массив цемента для образования прочной структуры.
Цемент обладает свойствами связующего, проявляющего свои особенности при контакте с водой.
Это означает, что недостаточно просто закачать его на глубину, чтобы получить необходимый эффект.
Подземные полости в чистом виде возникают крайне редко, это как правило карстовые пустоты. В большинстве случаев это песчаные линзы, пропитанные большим количеством воды.
При попадании туда цемента произойдет его гидратация с образованием сплошного камня, подверженного вымыванию и растрескиванию.
Поэтому применяются способы, позволяющие избежать формирования сгустка:
- в грунт внедряется труба с перфорацией, через которую закачивается цементный раствор под давлением, постепенно выделяющийся через отверстия;
- при обнаружении карстовой полости ее предварительно заполняют песком;
- в процессе прокачки раствора происходит формирование капилляров и нитей твердеющего связующего;
- манжетный способ позволяет укрепить грунт под фундаментом за счет гидроразрыва пластов и проникновения цементной смеси на значительное расстояние от трубы.
При работе с уже построенным фундаментами под сооружениями труба вводится в наклонную скважину таким образом, чтобы область распространения цементации располагалась под основанием и захватывала часть окружающего грунта.
Глубина инъекционной цементации, вид раствора, объем области укрепления грунтов зависят от конкретных условий на месте. Для расчетов используются данные исследований, гидрологические схемы и сведения, полученные при ультразвуковом и сейсмическом сканировании.
Методы закрепления грунтов — новости строительства и развития подземных сооружений
Закрепление грунтов — это искусственное изменение строительных свойств грунтов различными физико-химическими способами. Такое преобразование обеспечивает увеличение их прочности, устойчивости, уменьшение сжимаемости и водонепроницаемости. Существует два основных способа закрепления грунтов: поверхностное и глубинное.
Поверхностное закрепление выполняют на глубину до 1 м. При этом способе грунт предварительно разрыхляется, перемешивается с закрепляющими материалами (вяжущие, цемент, известь и др.) и затем уплотняется. Глубинное закрепление предусматривает обработку грунтов без нарушения их естественного сложения путем инъекции закрепляющих материалов, термообработки и замораживания, с использованием предварительно пробуренных скважин, шпуров или забиваемых инъекторов. Инъекцию производят с использованием вяжущих, силикатных материалов и смол.
Методы глубинного укрепления грунтов
Для повышения несущей способности грунтовых оснований применяют следующие способы искусственного закрепления грунтов:
• Химический (цементация, битумизация и смолизация)
• Термический
• Искусственное замораживание
• Электрический
• Электрохимический
• Механический
Химическое закрепление грунтов
Химическое закрепление грунтов инъекцией в строительстве в настоящее время осуществляется способами силикатизации, смолизации и цементации. Наиболее распространенная и популярная из технологий по закреплению грунтов – это цементация. Цементация — это процесс нагнетания в грунт жидкого цементного раствора или цементного молока по ранее забитым полым сваям. Цементация применяется для закрепления крупно- и среднезернистых песков, трещиноватых скальных пород путем нагнетания в грунт цементного раствора через инъекторы. В зависимости от размера трещины и пористости песка применяют суспензию с отношением цемента к воде от 1:1 до 1:10, а также цементные растворы с добавками глины, песка и других инертных материалов.
Радиус закрепления грунтов составляет в скальных грунтах — 1,2-1,5 м, в крупных песках — 0,5-0,75 м, в песках средней крупности — 0,3-0,5 м. Цементацию производят нисходящими зонами; нагнетание прекращают при достижении заданного поглощения или когда снижение расхода раствора достигнет 0,5 л/мин в течение 20 мин при заданном давлении.
При горячей битумизации в трещины породы или в гравийно-гравелистый грунт нагнетают через скважины горячий битум, который, застывая, придает грунтам водонепроницаемость. При холодной битумизации, в отличие от горячей, нагнетают 35—45-процентную тонкодисперсную битумную эмульсию. Способ используется для очень тонких трещин в скальных грунтах, а также для уплотнения песчаных грунтов.
Смолизацию применяют для закрепления мелких песков и выполняют путем нагнетания через инъекторы в грунт смеси растворов карбамидной смолы и соляной кислоты.
Силикацией закрепляют песчаные и лессовые грунты, нагнетая в них химические растворы. Через систему перфорированных трубок-инъекторов в грунт последовательно нагнетаются растворы силиката натрия и хлористого кальция. Получающийся в результате реакции гель кремниевой кислоты придает грунту значительную прочность и водонепроницаемость.
Термическое закрепление грунтов
Термическое закрепление является результатом сжигания топлива (газообразного, жидкого, сжиженных газов) непосредственно в скважинах, пробуренных на всю глубину закрепляемого грунта. Закрепление грунта в скважине происходит под действием пламени, а в теле массива — от раскаленных газов, проникающих сквозь поры грунта. В результате вокруг скважины образуется столб обожженного грунта, диаметр которого зависит от продолжительности обжига и количества топлива. Этим способом можно закрепить грунты и устранить их просадочность на глубину до 15 м, доведя прочность в среднем до 1 МПа.
Искусственное замораживание грунтов является универсальным и надежным методом временного закрепления слабых водонасыщенных грунтов. Сущность данного метода заключается в том, что через систему замораживающих скважин, расположенных по периметру и в теле будущей выработки, пропускается хладоноситель с низкой температурой, который, отнимая от окружающего грунта тепло, превращает его в ледогрунтовый массив, обладающий полной водонепроницаемостью и высокой прочностью.
В зависимости от вида хладоносителя различаются два способа замораживания: рассольный и сжиженным газом. В первом случае рассол-хладоноситель представляет собой высококонцентрированный раствор хлористого кальция или натрия, предварительно охлажденный в испарителе холодильной машины до температуры минус 25° С. В качестве хладагента в холодильных машинах используются аммиак, фреон или жидкий азот. Во втором случае в качестве хладоносителя сжиженных газов используется главным образом жидкий азот, имеющий температуру испарения минус 196° С.
Электрический способ закрепления грунтов
Электрическим способом закрепляют влажные глинистые грунты. Способ заключается в использовании эффекта электроосмоса, для чего через грунт пропускают постоянный электрический ток с напряженностью поля 0,5-1 В/см и плотностью 1-5 А/кв.м. При этом глина осушается, уплотняется и теряет способностью к пучению.
Электрохимический способ отличается от предыдущего тем, что одновременно с электрическим током через трубу, являющуюся катодом, в грунт вводят растворы химических добавок (хлористый кальций и др.). Благодаря этому интенсивность процесса закрепления грунта возрастает.
Механический способ укрепления грунтов
Механический способ укрепления грунтов имеет следующие разновидности: устройство грунтовых подушек и грунтовых свай, вытрамбовывание котлованов и др.
Устройство грунтовых подушек заключается в замене слабого грунта основания другим, более прочным, для чего слабый грунт удаляют, а на его место насыпают прочный грунт и послойно утрамбовывают. При устройстве грунтовых свай в слабый грунт забивают сваю-лидер. В полученную после извлечения этой сваи скважину засыпают грунт и послойно уплотняют. Вытрамбовывание котлованов осуществляется с помощью тяжелых трамбовок, подвешенных на стреле башенного крана. Этот способ менее сложен, чем способ грунтовых подушек, поскольку не требует замены грунта основания. Также уплотнение котлованов значительных размеров может осуществляться гладкими или кулачковыми катками, трамбующими машинами, виброкатками и виброплитами.
Расскажите о нашей статье своим друзьям,
поделившись ссылкой в социальной сети