Раздел: Дом. Быт. Техника. Строительство. Сельское и приусадебное хозяйство

— искусств, преобразование строительных свойств грунтов физико-химическими методами в условиях их естественного залегания для повышения прочности или связности и придания водонепроницаемости. В результате закрепления грунтов увеличивается несущая способность оснований сооружений. Закрепление грунтов применяется также для укрепления стенок котлованов, горных выработок и пр., для создания водонепроницаемых завес и т. д.. Закрепление грунтов осуществляется нагнетанием в грунт вяжущих материалов и химич. растворов, а такжё воздействием на грунт электрического тока, нагреванием и охлаждением грунта.

В соответствии с видом применяемых средств различают след. способы закрепления грунтов: цементация, глинизация, битумизация, силикатизация, смолизация, термический и электрохимический способы. Пределы приенимости каждого из способов закрепления грунтов определяются требованиями, предъявляемыми к закрепленному грунту, и свойствами самих грунтов: водопроницаемостью, скоростью фильтрационного потока, однородностью грунтов и т. д.

При цементации в трещиноватый скальный (удельное водопоглощение 0,05—10 л/мин) или гравелистый (коэфф. фильтрации более 80 м в сутки) грунт через систему скважин нагнетается под давлением цементная суспензия (весовое отношение цемента к воде от 0,1 до 2). Твердение цемента обеспечивает водонепроницаемость и увеличивает прочность грунта. Способ применяется для усиления оснований сооружений, для создания завес противофильтрационных.

При глинизациив трещины породы (удельное водопоглощение от 1 до 100 л/мин) нагнетается под большим давлением глинистая суспензия (уд. в. 1,1— 1,5) с добавкой небольшой дозы коагулянта. Излишек воды отжимается. Кроме глинистой суспензии, применяются цементно- глинистые растворы (весовое отношение цемента к глине от 1:1 до 1:3). Заполнение трещин уплотненным глинистым грунтом или затвердевшим глинисто-цементным раствором делает их водонепроницаемыми. Способ применяется для устройства водонепроницаемых завес.

При горячей битумизации в трещины породы (уд. водопоглощение 1—100 л!мин) или в гравийно-гравелистый грунт нагнетают через скважины горячий битум, к-рый, 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 (уд. водопоглощение 0,05—1 л/мин), для уплотнения песчаных грунтов (коэфф. фильтрации 10—30 м в сутки).

Способ силикатизации служит для усиления оснований и устройства завес. Он осуществляется в неск. вариантах. Для закрепления песков с коэфф. фильтрации от 2 до 80 м в сутки применяется двухрастворный способ силикатизации.

Для глинистых грунтов, в к-рые нагнетание растворов невозможно, рекомендуется электрохимический способ закрепления. При этом пропускаемый через грунт постоянный электрич. ток увлекает воду и вводимый раствор хлористого кальция от анода к катоду (электроосмос), грунт обезвоживается и уплотняется. Реакции обмена, происходящие при этом в приэлектродной зоне, также способствуют уплотнению и закреплению грунта.

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 (15—50 кг!см2) и водонепроницаемость. Песчаные грунты с коэфф. фильтрации от 2 до 0,5 м в сутки (плывуны) закрепляются способом однорастворной силикатизации. В этом случае крепителем служит раствор силиката натрия с добавкой фосфорной кислоты (коагулянт). В лёссовых грунтах нагнетается лишь раствор силиката натрия. Прочность на сжатие закрепленных лёссовых грунтов около 10—20 кг/см2, а плывунов — 5 кг/см2.

Смолизация — нагнетание водного раствора карбамидной смолы с добавкой соляной кислоты — применяется для закрепления мелкозернистых песчаных грунтов. Смолизация придает грунту значительную прочность (10—50 кг!см2) и водонепроницаемость.

тигаются сжиганием топлива в скважинах и нагнетанием образующихся при этом раскаленных газов в грунт. Прочность закрепленного грунта 10—30 кг!см2.

Для закрепления увлажненных просадочных лёссовых грунтов под фундаментами зданий и сооружений разработан и применяется способ электросиликатизации, основанный на совместном применении растворов силиката натрия и постоянного электрического тока.

Для временного закрепления водоносных грунтов, а также для устройства гидротехнич. завес применяется замораживание грунтов.

Растворы в грунт нагнетаются через инъекторы, к-рые опускаются в заранее пробуренные скважины или забиваются в грунт. Скважины бурят станками ударного или вращательного действия. Наиболее распространены станки марок УА-75, УКС-20 и станки колонкового бурения типа КА-300, КА-24-300, ЗИВ-75, ЗИВ-150. Во избежание засорения трещин буровым шламом при колонковом бурении применяется обратная промывка скважин. При незначительной глубине скважины бурят перфораторами. Этот способ проще и дешевле других. При закреплении рыхлых грунтов инъекторы забиваются пневматическими молотками (без предварит, бурения скважин). Оборудование для нагнетания цементных и глинистых растворов (цементационная установка) состоит из насосных установок, измерительной аппаратуры и трубопроводов. Цементационные установки оборудованы поршневыми насосами, а некоторые установки (системы Н. А. Рождественского и Союзстроймеханизации) пригодны для пневматического нагнетания.

При двухрастворном способе силикатизации оборудование, использованное для одного из растворов, применяется для нагнетания другого с предварит, промывкой его горячей водой. Оборудование для силикатизации, помимо насосов, инъекторов, молотков, включает силикаторазварочные установки, приспособления для извлечения инъекторов, разводящую сеть труб, тару для растворов, контрольно-измерительную аппаратуру

Оборудование для горячей битумизации состоит из котла, насоса с электродвигателем, труб и контрольно-измерительной аппаратуры.

При электрохимическом способе 3. г. основное оборудование состоит из передвижной электрической подстанции, иглофильтровых водопонизительных установок и комплекта электродов.

Закрепление грунтов производится по зонам — «заходкам». Последовательность нагнетания растворов по зонам, расстояние между скважинами и инъекторами определяются геологическим строением участка и величиной удельного водопоглощения для скальных грунтов, коэффициентом фильтрации для рыхлщх грунтов. В практике применяются три способа нагнетания растворов: по зонам сверху вниз (в случае однородного по водопроницаемости грунта); снизу вверх (в случае увеличения проницаемости с глубиной); начиная с наиболее проницаемого слоя (в грунтах с неоднородной проницаемостью).

Лит.: Труды совещания по теоретическим основам технической мелиорации грунтов, 1—4 февраля 1960 г., М., 1961; Адамович А. Н. и Колтунов Д. В., Цементация оснований гидросооружений, М.— Л., 1953; Книсс К. Г. и Колтунов Д. В., Горячая битумизация в гидротехническом строительстве, М.— Л., 1952; Ржаницын Б. А., Силикатизация песчаных грунтов, М., 1949; Аскалонов В. В., Силикатизация лессовых грунтов, М., 1959; Литвинов И. М., Основные требования к проектированию и производству работ по термическому укреплению грунтов, Киев, 1959.

  ХИМИЧЕСКОЕ ЗАКРЕПЛЕНИЕ ГРУНТОВ. Способы закрепления грунта

  ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ХИМИЧЕСКОГО ЗАКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТОВ - шнековый станок ...

  ИСКУССТВЕННОЕ ЗАКРЕПЛЕНИЕ ГРУНТОВ. Закрепляют грунты для создания ...

  Закрепление грунтов - силикатизация, смолизация, термическое ...

  Закрепление грунта. ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТОВ

  ИЗЫСКАТЕЛЬСКИЕ РАБОТЫ ПО ХИМИЧЕСКОМУ ЗАКРЕПЛЕНИЮ ГРУНТОВ

  ИНЪЕКТОРЫ. Работы по химическому закреплению грунтов

  Закрепление грунтов оснований. Инъекторы

  Водопонижение. ПРОИЗВОДСТВО РАБОТ В ВОДОНАСЫЩЕННЫХ ГРУНТАХ И ...

  Химические реактивы ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ ХИМИЧЕСКОМ ЗАКРЕПЛЕНИИ ГРУНТОВ