Методы закрепления оснований.

Способы закрепления можно разделить на 3 основные группы: физико-химические, химические и термические.

К физико-химическим способам закрепления грунтов, используемых при повышении прочности оснований, можно отнести: цементацию, упрочнение грунта негашеной известью и др.

Цементация грунта заключается в том, что частицы грунта скрепляются цементным раствором, который нагнетается через инъектор или скважину в поры грунта. Для нагнетания в грунт используют цементные растворы. При наличии крупных пустот применяют цементно-песчаные растворы.

Применяют также цементно-глинистые смеси. Обычно берут высокодисперсную глину в количестве 50—100 % массы цемента.

Для приготовления инъекционных растворов должен применяться обыкновенный портландцемент, обеспечивающий наибольшую плотность цементного камня.

При цементации песчаных грунтов на глубину до 5 м применяют инъекторы, погружаемые в грунт с помощью отбойного молотка.

Они состоят из наконечника, штанги и наголовника. Наконечник -заостренную трубу с отверстиями по ее поверхности,штанга -толстостенных труб диаметром 25—74 мм, разделенных на звенья длиной 1 —1,5 м. Звенья наращиваются по мере погружения труб в грунт,наголовник состоит из муфты — стакана, навинчиваемого на последнее звено штанги и воспринимающего удары при погружении инъектора в грунт.

Иногда для нагнетания используют циркуляционные инъекторы, состоящие из двух труб: внутренней и наружной.

Негашеная известь способна не только подсушивать увлажненные грунты, но и значительно изменять некоторые их инженерно-геологические свойства. Основное свойство негашеной извести — ее способность схватываться и затвердевать при взаимодействии с водой. Известь и песок можно использовать для глубинного уплотнения и уплотнения водонасыщенных лессовых грунтов посредством грунтовых свай.

Способами химического закрепления оснований являются: силикатизация, электросиликатизация, газовая силикатизация, смолизация.

Силикатизация является одним из наиболее эффективных способов химического закрепления грунтов. Она позволяет в короткие сроки, надежно и с меньшими трудовыми затратами приостановить развитие недопустимых осадок основания.

Основным материалом для силикатизации является жидкое стекло, т. е. коллоидный раствор силиката натрия. В результате разбавления вязкость жидкого стекла сильно снижается, а проницаемость — возрастает.

В зависимости от физико-механического состояния грунтов применяется одно-и двухрастворная силикатизация грунтов.

Электросиликатизация грунтов основана на введении в грунт под напором раствора жидкого стекла с одновременным воздействием электрического тока. Она основана на сочетании двух методов воздействия на грунт — силикатизации и электрической обработки.

Для электросиликатизации грунтов в грунт забивают электроды-инъекторы. Крайние инъекторы являются катодами, центральный инъектор — нейтральный, остальные два служат анодами. Раствор нагнетается во все инъекторы, кроме крайних, что увеличивает нагнетание раствора в грунт в 4—25 раз. При этом прочность грунта возрастает до 0,5—1,5 МПа.

Газовая силикатизация основана на применении в качестве отвердителя силиката натрия углекислого газа. Существует два варианта этого способа — без предварительного и с предварительной обработкой песчаного грунта углекислым газом.

Смолизация грунтов представляет собой закрепление песчаных и лессовых грунтов синтетическими смолами.

Метод инъекции -инъекция раствора осуществляется под давлением через трубы-инъекторы, погруженные в грунт. Раствор, нагнетаемый в однородный грунт через одиночное отверстие в трубе, распространяется равномерно по всем направлениям, и конфигурация закрепленного грунта в этом случае будет близка к форме шара.