Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Инъекционное закрепление грунтов способамиСиликатизации и смолизации 2.1. Общие положения Силикатизация и смолизация грунтов применяются для повышения несущей способности оснований и устройства фундаментов из укрепленного грунта. Этот метод может применяться в песчаных грунтах с коэффициентом фильтрации от 0,5 до 80 м/сут и в лессовых просадочных грунтах с коэффициентом фильтрации от 0,2 до 2,0 м/сут. Силикатизация и смолизация грунтов осуществляются путем нагнетания в грунт через систему инъекторов или скважин водных растворов или смесей, приготовляемых на основе силиката натрия и синтетических смол с отвердителем. Для закрепления песчаных и просадочных лессовых грунтов применяются способы, описанные в табл.6. На рис.10-12 даны схемы инъекционного закрепления грунтов. При закреплении песчаных грунтов двухрастворной силикатизацией плотность раствора силиката натрия назначают в зависимости от коэффициента фильтрации грунтов согласно табл.7, а плотность раствора хлористого кальция принимают 1,26-1,28. Для безводного хлористого кальция указанным величинам плотности соответствуют 28-30%-ные значения концентрации. Химические материалы, применяемые для закрепления грунтов способом силикатизации, должны удовлетворять требованиям действующих стандартов. Рис.10. Опоры из силикатизированного лессового грунта под строящееся здание 1 – фундамент; 2 – незакрепленный грунт; 3 – закрепленный силикатизацией грунт; 4 – непросадочный грунт
Рис.11. Технологические схемы химического закрепления грунтов под фундаменты существующих зданий 1 – фундамент; 2 – инъекторы; 3 – закрепленный грунт
Рис.12. Схема закрепления грунтов под фундаментами существующих зданий по горизонтальной технологии а – план; б – разрез; 1 – инъекторы; 2 – технологические колодцы; 3 – закрепленный массив
Силикат натрия (содовый или содово-сульфатный) доставляются к месту работы в виде силикат-глыбы или раствора плотностью 1,4—1,5 г/см3. Раствор силиката натрия должен отвечать требованиям ГОСТ 13079-81. Силикатный модуль есть отношение числа грамм-молекул кремнезема SіО2 к числу грамм-молекул окиси натрия Nа2О. Силикатный модуль является основной характеристикой силиката натрия, определяющей его состав. В процессе производства работ модуль употребляемых растворов силиката натрия подлежит контрольным определениям.
ТАБЛИЦА 6. СПОСОБЫ ХИМИЧЕСКОГО ЗАКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТОВ И ОБЛАСТЬ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ
* Под чертой даны средние значения прочности закрепления. ** При других характеристиках грунтов возможность применения силикатизации устанавливается опытным путем.
ТАБЛИЦА 7. ПЛОТНОСТЬ РАСТВОРА СИЛИКАТА НАТРИЯ, ПРИМЕНЯЕМОГО ДЛЯ ДВУХРАСТВОРНОЙ СИЛИКАТИЗАЦИИ песчаных грунтов (при температуре 18ºС)
Применяемый при однорастворной силикатизации в качестве отвердителя (коагулянта) алюминат натрия должен удовлетворять следующим требованиям: каустический модуль 1,5-1,7 (отношение Nа2О/Аl2О3), крупность дробления 5-6 мм; содержание нерастворимых взвешенных частиц 1—2 %. Рецептуры растворов при однорастворной смолизации песчаных грунтов приведены в табл.8.
ТАБЛИЦА 8. РЕЦЕПТУРЫ РАСТВОРОВ ДЛЯ СМОЛИЗАЦИИ ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ
П р и м е ч а н и е. Способ смолизации по рецептуре № 2 применяется для закрепления карбонатных песков.
Преимуществом смолизации перед однорастворной силикатизацией песков является возможность значительно более прочного закрепления грунтов. Для глубинного закрепления смолизацией, не связанного с последующим вскрытием закрепленных грунтов (например, при усилении оснований, устройстве фундаментов или защитных стенок), следует применять способы на основе карбамидных смол марок М, М-2, МФ-17. При смолизации грунтов с целью проходки подземных выработок допускается применять способы на основе смолы марки М-3, содержащей наименьшее количество свободного формальдегида (0,3-0,5%). Рабочая концентрация смолы достигается следующим образом: крепитель М-2 разбавляется водой в соотношении 1: 0,8 до плотности раствора 1,09 г/см3, являющейся нижним пределом разбавления; крепитель М-3 разбавляется водой в соотношении 1:0,5 до плотности раствора 1,12 г/см2; крепитель МФ-17 разбавляется водой в соотношении 1: 2 до плотности 1,08 г/см3. При разбавлении смолы растворами азотнокислого аммония или сульфитно-спиртовой барды раствор наиболее стабилен в отношении продолжительности гелеобразования. Применяемые при смолизации в качестве крепителей растворы карбамидных смол по физическим и химическим характеристикам должны удовлетворять нормам, а щавелевая (кристаллогидрат) и соляная (жидкость) кислоты-требованиям ТУ ІI-1391-5 и ГОСТ 13282—76. 2.2. Расчет основных параметров Расчетный радиус закрепления при силикатизации и смолизации грунта зависит от водопроницаемости грунтов и определяется по табл.9. При создании сплошного закрепленного массива инъекторы или скважины в плане располагаются рядами в шахматном порядке (рис.13 и 14). Расстояния между рядами инъекторов и инъекционных скважин вычисляются ld = 1,5 r, (3) а расстояние между ними в ряду – по формуле ld1 = 1,73 r. (4) где r – расчетный радиус закрепления от одиночной инъекции, м. ТАБЛИЦА 9. РАСЧЕТНЫЙ РАДИУС ЗАКРЕПЛЕНИЯ ПРИ СИЛИКАТИЗАЦИИ И СМОЛИЗАЦИИ ГРУНТОВ
Рис.13. Расчетная схема инъекционного химического закрепления грунтов а – для одиночной заходки; б – для сплошного массива; 1 – инъекторы; 2 – расчетный массив закрепленного грунта от одной заходки; Рис.14. Конструктивные схемы 3 – действительный массив закрепленного грунта инъекционного закрепления грунтов для однородной среды; 4 – перфорированная часть основания инъектора; 5 – сплошной массив закрепленного а – сплошного; б – армированного; грунта в - комбинированного
Для непрерывного закрепления грунтов одним инъектором или через инъекционную скважину по глубине (вертикально, наклонно или горизонтально) закрепляющие реагенты нагнетают последовательно – заходками. Величина заходки определяется по выражению ls = l + kr, (5) где l – длина перфорированной (действующей) части инъектора (скважины), м; k – коэффициент, принимаемый для песков 0,5. Объем закрепленного грунта, м3, от одиночной инъекции в одну захватку Vst = πr2ls. (6) Объемы закрепляющих растворов, л, с рабочими концентрациями в общем случае находятся по зависимости Vsol = 100Vstna, (7) где n – пористость грунта, доли единицы; a – коэффициент, принимаемый при двухрастворной силикатизации для каждого раствора 0,5; при однорастворной силикатизации – песков 1,2, лессовых просадочных грунтов 0,7; при смолизации песчаных грунтов 1,0; при газовой силикатизации – песчаных грунтов 0,7, плывунов и просадочных лессовых грунтов 0,8; Vst – общий объем закрепленного грунта. Объем раствора крепителя с рабочей концентрацией на одиночную инъекцию при однорастворном закреплении песчаных грунтов определяется по формуле V``sol = V`sol/(1 + α), (8) где V`sol – объем гелеобразующей смеси на одиночную инъекцию, л; α – объемное отношение отвердителя к крепителю для данной рецептуры. Объем отвердителя рабочей концентрации находится как разность объемов гелеобразующей смеси и крепителя. Количество исходного раствора химических реагентов, л, необходимое для приготовления заданного объема раствора рабочей концентрации, для всех способов определяется по выражению Qsol = (ρ`sol – ρω)υsol/(ρsol – ρω), (9) где ρsol – плотность исходного раствора, г/см3; ρ`sol – плотность раствора рабочей концентрации, г/см3; ρω – плотность воды, принимаемая равной 1 г/см3. Количество воды, добавляемое к раствору исходной концентрации при приготовлении раствора рабочей концентрации, находится как разность объемов этих растворов. При газовой силикатизации количества углекислого газа для предварительной активации грунтов А, кг, и для отверждения силикатного раствора в порах грунта В, кг, рассчитываются по формулам: А = Vst nc ρg ; (10) В = Vst nbρg , (11) где ρg – плотность углекислого газа, кг/м3; c – коэффициент, равный 2,5; b – коэффициент, принимаемый для песчаных грунтов 8, для плывунов 10, для просадочных грунтов 4.
|