Силикатизация и смолизация грунтов

Закрепление грунтов силикатизацией производится путем нагнетания в грунт специальных растворов с целью повышения несущей способности или ликвидации просадочных свойств грунтов в основании существующих или вновь возводимых зданий и сооружений. В зависимости от фильтрующих свойств грунтов, намеченных к закреп­лению, применяют следующие способы силикатизации при коэффициенте грунта:

— однорастворный при Кф—0,1-1,5 м/сутки;

— двухрастворный при Кф —2—80 м/сутки.

При однорастворном способе силикатизация мелких пылеватых песков осуществля­ется путем нагнетания гелеобразующей смеси из растворов жидкого стекла и фосфорной кислоты или растворов жидкого стекла, серной кислоты, сернокислого глинозема. При двухрастворном способе силикатизация осуществляется путем поочередного нагне­тания в грунт под давлением через инъекторы жидкого стекла (силиката натрия) и раствора хлористого кальция.

Закрепление грунтов способом смолизации производится путем нагнетания геле-образующей смеси, приготовленной из разбавленного раствора карбамидной смолы и раствора соляной кислоты.

Основные работы при силикатизации и смолизации грунтов состоят из следующих процессов:

— погружение инъекторов;

— приготовление и нагнетание растворов гелеобразующих смесей;

— извлечение инъекторов и промывка оборудования;

— тампонаж скважин.

Расчетный радиус «R» массива, закрепленного методом силикатизации грунта вокруг одного инъектора принимается 0,3—1 м (в зависимости от свойств нагнетаемого раствора).

Для получения сплошного массива закрепленного грунта, инъекторы располагают рядом с расстоянием между собой — 1,73 R и между рядами — 1,5 R.

Нагнетания раствора в инъекторы осуществляется насосами с давлением:

— для средней крупности песков — до 15 ати;

— для мелких песков и лессовых грунтов — 5 ати.

Порядок инъекционных работ назначается проектом в зависимости от конкретных грунтовых условий и конструкций закрепляемого массива с соблюдением правил:

— до начала основных работ при закреплении грунтов под существующими соору­жениями следует производить вспомогательную цементацию зоны на контакте фунда­ментов и основания;

— в неоднородных по проницаемости грунтах слой с большей проницаемостью следует закреплять в первую очередь;

— последовательный порядок инъекционных работ по точкам инъекции в плане и по заходкам в глубину не должен допускать, чтобы ранее закрепленные заходки затрудняли погружение инъекторов для более поздних инъекций;

— при закреплении водоносных песчаных грунтов необходимо, чтобы последова­тельность инъекционных работ обеспечивала надежное отжатие подземной воды нагне­таемыми реагентами. Защемление подземной воды в закрепляемом массиве не допуска­ется.

Непосредственно нагнетаемые в грунты рабочие растворы и смеси не должны содер­жать взвешенных механических примесей, затрудняющих инъекцию и закрепление грунтов в целом. Для удаления взвесей, растворы до их нагнетания в грунты, следует заблаговременно отстаивать, не допуская в дальнейшем перемешивания, или при­менять соответствующие фильтры, а нагнетание гелеобразующих смесей производить только с применением фильтров.

Нагнетание реагентов в грунты, во всех случаях силикатизации и смолизации крупнообломочных грунтов и гравелистых песков, следует производить под пригрузкой, в качестве которой используются залегающие над областью инъекции грунты, само сооружение или специально уложенные бетонные плиты, которые по весу и прочност­ным свойствам не должны в процессе нагнетания в грунты реагентов подвергаться разрушению с выходами реагентов на поверхность или в сооружение.

Величины предельно допустимых давлений и расходов, при нагнетании реагентов во всех случаях силикатизации и смолизации, а также при цементации крупнообломоч­ных грунтов и гравелистых песков, устанавливаются проектом. Давление нагнетания не должно превышать величины давления на грунты в области инъекции от действующих нагрузок.

Давление нагнетания жидких реагентов следует контролировать измерением их на глубинах нагнетания, т. е. с учетом веса столба жидкости.

Для предотвращения выбирания реагентов при сплошном закреплении грунтов через соседние инъекторы (скважины), одновременное погружение инъекторов и бурение инъекционных скважин в плане, нагнетание через них реагентов следует производить не менее чем на удвоенном расстоянии, с последующим нагнетанием через пропущенные.

При силикатизации и смолизации грунтов крупнообломочных грунтов и гравелистых песков допускается оставлять в закрепленном массиве забивные инъекторы или трубы манжетно-тампонных инъекторов в качестве арматуры.

При производстве силикатизации подлежат проверке качество применяемых хими­ческих материалов и растворов, качество закрепленного грунта и конфигурация массива закрепленного грунта. Определение конфигурации массива выполняется зондированием стальными стержнями или забивка инъекторов, а также может производиться вскрытие шурфом или бурением скважин. Объем контролирующих работ ориентировочно состав­ляет в пределах 5—10% рабочих инъекторов или один шуфр на 500 м² закрепленного грунта.

Дата добавления: 2014-01-03