Вся электронная библиотека >>>

 Общестроительные работы >>

 

Общестроительные работы

Основания и фундаменты


Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

 

Глава VIII. ХИМИЧЕСКОЕ ЗАКРЕПЛЕНИЕ ГРУНТОВ

ПРОИЗВОДСТВО РАБОТ

 

 

Работы по химическому закреплению грунтов выполняются строго по проекту. Изменения и отклонения от проекта допускаются лишь с ведома проектной организации и оформляются актом. Начинать работы по закреплению грунтов можно только после опробования в производственных условиях всех механизмов и смонтированных установок.

Химическое закрепление грунтов включает следующие работы:

приготовление закрепляющих растворов;

погружение инъекторов;

нагнетание растворов;

извлечение инъекторов;

вспомогательные работы.

Закреплять грунты в зимнее время допускается при температуре грунта в зоне закрепления не ниже 5°С и в тепляках с положительной температурой.

Приготовление закрепляющих растворов. Концентрация и рецептура рабочих растворов и гелеобразующих смесей назначаются соответственно приведенным в § 2, 3 данной главы.

Для получения раствора рабочей концентрации  (силиката натрия, смолы, кислоты) исходный раствор разбавляют водопроводной водой, количество которой определяется по формуле

Кристаллические  исходные   материалы    (хлористый кальций, алюминат натрия, щавелевая и фосфорная кислоты)  растворяют на месте. При этом вначале следует приготовить   концентрированные   растворы   указанных кислот или солей, а затем, по мере надобности разбавляя водой, доводить до рабочей концентрации [количество добавляемой воды определяется по формуле

При однорастворной и газовой силикатизации раствор жидкого стекла рабочей концентрации готовят за 3—4 дня до приготовления гелеобразующей смеси или закачки. За это время примеси, имеющиеся в жидком стекле, осядут па дно емкости, а само жидкое стекло станет прозрачным.

 

 

Растворы фосфорной и кремнефтористоводородной кислот и алюмината натрия разбавляют водой до рабочей концентрации непосредственно перед приготовлением гелеобразующей смеси.

При смолизации рабочие растворы смолы и коагулянтов приготовляются одновременно перед их смешением.

При производстве работ по химическому закреплению грунтов гелеобразующая смесь готовится непосредственно перед употреблением: рабочие растворы жидкого стекла или смолы и соответствующих коагулянтов смешивают в объемных соотношениях и порядке, указанном в § 2.

Приготовление силикатно-кремнефтористводороднол смеси в зависимости от требований, предъявляемых к гелеобразующей смеси, можно вести по двум вариантам:

смесь с продолжительным временем гелеобразэванич (1—2 ч) приготовляется при условии доведения готоьой смеси до температуры  от 5 до 10° С;

смесь с сокращенным временем гслеобразоза: ;:л (30—40 мин) готовится и закачивается в обычных температурных условиях (20° С) небольшими порциям:: (75—100 л). В этом случае для приготовления смеси необходима дополнительная емкость, из которой ведется закачка смеси в грунт.

При приготовлении гелеобразующей смеси необходимо строго соблюдать следующие правила:

объемы основных растворов и растворов-коагулянтов должны быть отмерены возможно точно;

приливать раствор-коагулянт к основному раствору следует тонкой струей;

смешивать оба раствора рекомендуется при тщательном перемешивании;

контролировать время гелеобразования смеси отбором проб.

При работах с соляной и кремнефтористоводородной кислотами для предохранения от коррозии металлической емкости и инъекционного оборудования в кислоту следует добавлять ингибитор в количестве 1%. В качестве ингибитора применяется Упикол-2— продукт конденсации анилина и уротропина.

В случае производства работ по двухрастворной силикатизации при температуре воздуха ниже 15° С рабочие растворы жидкого стекла и хлористого кальция нагреваются до 40° С.

Погружение и извлечение инъекторов. При закреплении грунта с поверхности должен быть оставлен слой незакрепленного грунта не менее 1—1,5 м либо устроена бетонная плита толщиной не менее 10 см с отверстиями диаметром 50 мм для погружения инъекторов. Число отверстий назначается проектом.

Способ погружения инъектора в грунт зависит от геологических условий площадки и выбранной конструкции инъектора.

Погружение инъектора с перфорированным звеном осуществляется следующими способами:

забивкой, если выше области закрепления залегают несвязные грунты, не содержащие крупных включений (крупного гравия или щебня, строительного мусора и т.п.);

опусканием в предварительно пробуренные скважины с применением обсадных труб типа ТМГ, если выше области закрепления массива залегают плотные глины и крупнообломочные грунты, или при проходке несвязных грунтов, если погружение забивкой на данную глубину окажется неосуществимым.

Пространство между обсадной трубой и инъектором тампонируется песком или влажной глиной. Инъекторы забивают с помощью направляющих в строго заданном проектном направлении.

Глубина погружения инъекторов в грунт при забивке—15 м; при опускании инъектора в предварительно пробуренные скважины — более 15 м.

Варьирование глубин забивки по заходкам зависит От принятого способа нагнетания раствора, указанного в § 5 настоящей главы.

Перед погружением инъектора отверстия перфорированного звена замазывают пластичной глиной или тавотом.

По мере забивки в грунт инъектор наращивают глухими звеньями. Во время наращивания необходимо следить за тщательностью соединения звеньев.

Манжетный инъектор погружают в грунт следующими способами: сжатым воздухом — в мелких и средних песках, не содержащих крупных включений, с различной степенью влажности (до водонасыщенных грунтов). Глубина погружения до 8 м.

При погружении сжатым воздухом нижний конец инъектора имеет вид сопла с вмонтированным в него шариковым клапаном.

Порядок погружения следующий:

в трубу с манжетами вставляют внутреннюю трубу с одним тампоном и в нее подают сжатый воздух. Манжет под напором воздуха разжимается и воздух проникает в сопло, а затем и в грунт, в результате чего инъектор без особых усилий погружается в грунт на заданную глубину;

опусканием в готовую скважину. Глубина пробуренной скважины в сухих грунтах без крепления стенок может достигать 14—16 м. Пространство между инъекто-ром и стенками скважины заполняется песком. В этом случае нижний конец трубы инъектора имеет заглушку.

Инъектор горизонтального направления погружается в грунт с помощью задавливающего механизма. Инъектор в данном случае погружается но следующей схеме: открывают шурф, в котором одна из стен крепится целиком, другая (близлежащая к фундаменту, например) имеет несплошное крепление, так как через нее ведутся работы по задавливанию инъекторов. У стены со сплошным креплением устанавливают вертикальную металлическую плиту размером 1,5Х1»5Х1»5м, толщиной 2—3 см для упора задавливающего механизма, который размещают в шурфе. Один его конец закреплен на оси и упирается в металлическую плиту. Механизм свободно (под разными углами к оси) может разворачиваться в одной плоскости, благодаря чему можно получить веерообразное расположение инъекторов в грунте. Механизм можно устанавливать на любую высоту, создавая таким образом условия для получения массива из закрепленного грунта любых габаритов.

При помощи такого механизма можно задавить инъ-ектор на глубину до 20 м. Метод перспективен для застроенных районов, где нельзя вести работы по закреплению грунта с дневной поверхности.

В процессе погружения инъекторов ведется журнал, в котором фиксируются номера скважин, заходок и глубина погружения.

Механизмы, с помощью которых инъекторы извлекаются из грунта, перечисляются в § 6 настоящей главы.

Нагнетание химических растворов. Порядок нагнетания растворов зависит от применяемого способа и устанавливается проектом. Для всех видов силикатизации и смолизации грунтов порядок нагнетания раствора описан в § 5 данной главы.

Растворы в грунт нагнетаются с помощью насосного оборудования, перечисленного в § 6.

При однорастворной силикатизации и смолизации ге-леобразующие растворы нагнетают вначале в первый ряд инъекторов, затем во второй и т.д. При двухрас-творной силикатизации растворы жидкого стекла и хлористого кальция нагнетают вначале в нечетные ряды инъекторов, а затем в четные или наоборот.

При нагнетании гелеобразующих растворов с предварительной обработкой грунта кислотами (смолизация и силикатно-кремнефтористоводородная рецептура однорастворной силикатизации) вначале в заходку подают раствор кислоты рабочей концентрации в количестве, предусмотренном проектом, затем прокачивается небольшое количество воды (30—50 л) и после этого нагнетают гелеобразующий раствор. Перерыв во времени между нагнетанием кислоты и гелеобразующего раствора для водонасыщенных песков не должен быть более 1 ч.

Количество нагнетаемого в одну заходку раствора устанавливается проектом по формуле и проверяется при опытных работах по закреплению грунтов. Отклонения в количестве нагнетаемого в каждую заходку раствора не должны быть более 5%.

Давление при нагнетании растворов устанавливается проектом и корректируется при опытных работах по закреплению грунтов. Отклонения в величине давления при нагнетании растворов не должны быть более 10%.

Если раствор в заданном количестве при установленном давлении не нагнетается, необходимо извлечь инъ-ектор из грунта, промыть его, забить вновь й после этого продолжить нагнетание.

В случае преждевременного образования геля (при смолизации и однорастворной силикатизации) нагнетание необходимо прекратить, а все оборудование (насосный агрегат, шланги и инъектор, извлеченный из грунта) промыть. После этого вновь забить инъектор и нагнетать раствор. При производстве работ по новой технологической схеме подобные явления исключаются.

Если при нагнетании раствор выходит на поверхность по затрубному пространству либо через трещины в грунте или бетонной подготовке, нагнетание следует немедленно прекратить и обнаруженные места выхода раствора затампонировать подручным материалом (ветошью, паклей, цементом, пропитанными жидким стеклом пли глиной). Когда при нагнетании в грунте обнаруживаются разрыхленные зоны или пустоты (значительно понижается давление при избыточном поглощении грунтом раствора), нагнетание необходимо прекратить. Разрыхленные зоны должны быть предварительно зацементированы под давлением.

По окончании нагнетания растворов в грунт давление в системе должно быть постепенно снижено до нуля (открывается сбросной вентиль на насосе). Только после этого разрешается отсоединить шланги от инъектора (резкое снижение давления приводит к забиванию инъектора грунтом).

Вспомогательные работы. По химическому закреплению грунтов к вспомогательным работам относятся:

подогрев химических растворов (при двухрастворной силикатизации);

промывка и чистка оборудования;

тампонаж скважин;

устройство тепляков в зимнее время (при нагнетании растворов с поверхности земли).

Подогревать раствор можно в баках объемом 1 — 1,5 м3 паром, пропускаемым через змеевики, или электропечами. При подогреве необходимо определять температуру и концентрацию растворов. Во избежание интенсивного испарения раствора баки должны иметь крышки. В случае повышения концентрации сверх предусмотренной проектом раствор разбавляют водой.

Промывать и прочищать инъекторы необходимо сразу после их извлечения из грунта.

Насосы, шланги и емкости для растворов промывают водой после окончания работ каждой смены. Технический осмотр насосов следует производить ежедневно. Необходимо систематически проверять исправность манометров, а при газовой силикатизации — и газового редуктора.

После   извлечения   инъекторов   скважины   надлежит затампонировать    цементно-песчаным     раствором    или пластичной глиной.

Тепляк для работ в зимнее время оборудуют согласно указаниям в проекте.

 

К содержанию книги:  Основания и фундаменты

 

Смотрите также:

 

 СПОСОБЫ ИСКУССТВЕННОГО ЗАКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТОВ. Земляные работы

Способ термического закрепления применяют для лессовых грунтов. Он состоит в обжиге грунтов горячими газами, образующимися от сжигания

 

 Основания. Методы улучшения оснований

К химическим методам относятся цементация, электрохимическое и термическое закрепления грунтов, однорастворный и двухрастворный химические

 

 Строительство и ремонт. Технология и организация сельского ...

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА И СТРОИТЕЛЬНАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ГРУНТОВ. СПОСОБЫ ИСКУССТВЕННОГО ЗАКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТОВ ...

 

 Глубина промерзания грунта. Фундаменты

12. ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ · § 13. СПОСОБЫ ИСКУССТВЕННОГО ЗАКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТОВ

 

 Взрывные работы. ПРОИЗВОДСТВО БУРОВЫХ И ВЗРЫВНЫХ РАБОТ

Вращательный способ бурения широко применяют при инженерных изысканиях, искусственном закреплении грунтов, устройстве свайных фундаментов,

 

 СТРОИТЕЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО. Технология строительного производства

ИСКУССТВЕННОЕ ЗАКРЕПЛЕНИЕ ГРУНТОВ · РАЗРАБОТКА ГРУНТА МЕХАНИЗИРОВАННЫМ СПОСОБОМ · РАЗРАБОТКА ГРУНТА
www.bibliotekar.ru/spravochnik-125-tehnologia/index.htm

 

 Буронабивные сваи с уширенной пятой Камуфлетные сваи. Сваи-инъекторы

Используя данные, разработанные НИИ оснований по классификации способов химического закрепления грунтов, можно выбрать более рациональный способ закрепления ...

 

 Земляные работы

Способы закрепления зависят от качества грунта, от быстроты выполнения работ и погодных условий. В сухую погоду стенки траншей держатся долго,

 

 Производство земляных работ

Этот способ называется смолизацией. Для закрепления пористых суглинистых грунтов применяют термический способ. Суть его заключается в том,