Вопрос 2. Искусственное закрепление грунтов
Искусственное закрепление грунтов - совокупность воздействий на грунт, в результате чего повышается его прочность, он становится неразмываемым и даже иногда водонепроницаемым.
Способы искусственного закрепления грунтов:
Замораживание грунтов - используют в водонасыщенных грунтах, при глубоких выемках на плывунах.По периметру выемки погружают замораживающие колонки из стальных труб, соединенных трубопроводом, по которому при помощи насоса непрерывно циркулирует охлаждённый в холодильной установке до 20°-25°С солевой раствор(жидкость-рассол), имеющий низкую температуру замерзания. Используют хлористый кальций, хлористый натрий. В результате длительного воздействия раствора на грунт, он замерзает, образуя сплошную стену, и затем ведут необходимые работы.
Цементация и битумизация - инъецирование цементного раствора или разогретого битума в пористые грунты с высоким коэффициентом фильтрации. Инъекционные трубы погружают в грунт забивкой или в предварительно пробуренные скважины. Радиус заземления колеблется в пределах 0,3 1,5м.
Полимеризация - инъекция в грунт состава из полимерной смолы и отвердителя. Полимеризация позволяет получить высокую прочность грунта. Но способ очень дорогой из-за высокой стоимости материалов.
Силикатизация(химический способ)- для укрепления грунта используют водный раствор силиката натрия Na2Si03 и хлористого кальция СаССг.Растворы перемешивают в определённом отношении, либо нагнетают в скважину поочерёдно, вначале Na2SiО3 затем СаСh. Растворы вступают в реакцию, что приводит к образованию геля кремниевой кислоты, которая обволакивает частицы грунта и, твердея, связывает их в монолит.
а — установка, 1 —распределительный напорный коллектор, 2 — насос, 3—емкость для раствора, 4 -инъектор, 5 — массив закрепленного грунта, б—слабый грунт, 7 — прочный подстилающий фунт
Электрический- используется для закрепления влажных глинистых грунтов. Он основан на явлении электроосмоса. Через грунт пропускают постоянный ток с плотностью от 1 до 5А/м2. Под действием тока влага перемещается, мигрирует, влажность уменьшается, грунт самоуплотняется, приобретая большую устойчивость.
Электрохимический - одновременно с электрическим током в грунт вводят через трубу(является катодом и служит инъектором) растворы химических добавок, увеличивающих проводимость тока.
Трамбование - уплотнение грунтов пробивкой скважин с помощью станков ударно- канатного бурения. Бурятся скважины диаметром 0,4 -И,2м. на глубину до 20-28м. Скважины заполняются тем же грунтом с уплотнением. При частом расположении скважин равном расстоянию 2-3,5 диаметра скважины, уплотнительные доны смыкаются, образуя массив плотного грунта.
Виброуплотнение - укрепляют слабые грунты, используя глубинные вибраторы специальной конструкции. Работают вибраторы как сменное оборудование базовой грузоподъёмной машины со стрелой. Места погружения вибраторов назначают по треугольной сетке при расстоянии 1,6 Зм.