Способы закрепления грунтов

Закрепление грунтов состоит в искусственном улучшении свойств грунтов различными физико-химическими методами. Это достигается твердением вводимых (инъецируемых) в грунт реагентов, в результате чего между частицами образуются прочные структурные связи, обеспечивающие снижение деформативности и повышение прочности оснований. Условием применения инъекционных методов закрепления является достаточно высокая проницаемость грунтов,

Цементация грунтов применяется для упрочнения насыпных грунтов, галечниковых отложений, средних и крупнозернистых песков при коэффициенте фильтрации более 80 м/сут, а также для заполнения карстовых пустот, закрепления и уменьшения водопроницаемости трещиноватых скальных пород. Суть метода состоит в нагнетании через инъекторы в грунт цементного раствора при водоцементном отношении 0, 4... 1. При цементации карстовых пустот и трещиноватой скалы водоцементное отношение небольшое и в раствор часто добавляют песок и пластификаторы, Инъекторы представляют собой трубу диаметром 25... 100 мм, снабженную перфорированным звеном длиной 0, 5... 1, 5 м. Давление нагнетания и расход цементного раствора, радиус закрепления и прочность зацементированного грунта устанавливаются в процессе опытных работ.

Силикатизация грунтов заключается в нагнетании в грунты через инъекторы раствора силиката натрия (жидкого стекла), который проникает в поровое пространство и при наличии отвердителя затвердевает. После полного твердения закрепленный грунт приобретает прочность на одноосное сжатие 2...5 МПа (через 28 суток) и становится малосжимаемым.

Метод применяется для закрепления песков с коэффициентом фильтрации ОД..80 м/сут, а также для макропористых просадочных грунтов.

Инъекторы представляют собой трубу диаметром 38 мм с перфорированным звеном длиной 0, 5... 1, 5 м. Радиус закрепленного грунта составляет 0, 3... 1 м и уточняется при проведении опытных работ,

Смолизация – закрепление грунтов закачиваемыми в них смолами. Сущность метода заключается в закачивании в грунт карбомидных, формальдегидных и других синтетических смол в смеси с отвердителями, которыми являются кислоты и кислые соли. В результате взаимодействия с отвердителем смола полимеризуется, затвердевает. Метод хорошо подходит для песков с коэффициентом фильтрации не менее 0, 5...25 м/сут. После закрепления прочность их на одноосное сжатие достигает 1...5 МПа. Закачивание смол производится через инъекторы как при силикатизации. Радиус закрепленной зоны в зависимости от коэффициента фильтрации составляет 0, 3... 1 м. Из-за значительной стоимости смол метод является дорогостоящим.

Глинизация Для уменьшения водопроницаемости сыпучих грунтов в пески через инъекторы можно нагнетать суспензию бентонитовой глины с содержанием монтмориллонита не менее 60%. Глинистые частицы, выпадая в осадок, заполняют поры песка, тем самым снижают его водопроницаемость на несколько порядков.

Водонасыщенные глинистые грунты можно улучшать электрохимическим методом, Суть метода заключается в следующем. Погруженные в грунт инъекторы включают в сеть постоянного тока с напряжением 80.., 100 В. Через инъекторы, являющиеся анодами, подаются водные растворы солей многовалентных металлов, которые коагулируют глинистые частицы. Образующиеся глинистые агрегаты цементируются гелями солей железа и алюминия, за счет чего существенно возрастает прочность грунтов, резко снижается их способность к набуханию