Термическая обработка грунта предназначена для устранения просадочности лёссовых оснований. Узкая направленность данного способа закрепления основания связана с тем, что лёссовый грунт при температуре около 400° С практически теряет свои просадочные свойства, превращаясь в обычный суглинок. На этом принципе и основывается методика закрепления данного основания, схема выполнения которой приведена на рис. 4.12.
В общем случае, работы по термической обработки лёссового основания выполняются в следующей последовательности:
Рис 4.12. Принципиальная схема термического закрепления лёссового основания 1 – Компрессор; 2 – Форсунка; 3 – Насос; 4 – Емкость для горючего. |
1. С поверхности грунта пробуривается скважина.
2. В устье скважины устанавливают форсунку (2).
3. В форсунку подается горючие из резервуара (4) с помощью насоса (3) и сжатый воздух компрессором (1).
4. Зажженное пламя в устье скважины (форсунке) достигает температуры > 1000°С, которая через стенки скважины нагревает грунт. В массиве лёссового грунта образуется столб обожженного грунта диаметром около 3 м. Граница закрепленного массива лёссового грунта соответствует t» 400°C.
|
|
Прочность обожженного грунта достигает до 1 МПа и зависит от времени термической обработки.
Битуминизация и глинизация грунтовых оснований используются в основном для снижения фильтрационных способностей трещиноватых и гравелистых грунтов.
При битуминизации, в поры грунта через скважину-инъектор нагнетается либо разогретый битум (t» 200…220°C), либо холодная битумная эмульсия (60% битума + 40% воды с эмульгатором). В первом случае, необходимо поддерживать высокую постоянную температуру в скважине, используя дополнительный электрообогрев, что требует соблюдения повышенных мер безопасности. Во втором случае, в грунт необходимо подавать дополнительный реагент - коагулятор, который способен разрушить эмульсионную пленку и обеспечить связность битума с грунтом.
При глинизации в поры грунта закачивают глинистую суспензию. Глинистые частицы, имея размер < 0,001 мм, обладают высокой проникающей способностью, а, попадая в поры грунта и соединяясь с водой, коагулируют, увеличиваясь в объеме, и заполняют поровое пространство. В результате фильтрационные свойства грунтов резко снижаются.
В современных условиях развития геотехники широкое применение находит метод закрепления грунтов основания с использованием струйной технологии (Get grouting). Принципиальная схема закрепления грунтов по струйной технологии приведена на рис. 4.13.
Рис. 4.13. Технологическая схема закрепления грунта по струйной технологии
|
|
Закрепление грунта по данной технологии заключается в следующем:
1. В пробуренную скважину опускается специальный струйный монитор, через сопла которого под давлением до 100…150 атм подаются струи воды.
2. Струи воды размывают грунт, превращая его в пульпу. Одновременно в размытую скважину закачивается цементный раствор, который перемешивается с остатками грунта в скважине.
3. Грунтовая пульпа в виде выбуренного шлама поднимается из скважины наверх и подлежит регенерации.
4. Закаченный в размытую скважину цементный раствор, заполняет образующуюся полость, создавая грунтоцементную смесь.
Полученный грунтоцементный столб (массив) закрепленного грунта обладает достаточной прочностью и практически водонепроницаем, что позволяет данную технологию рассматривать также в качестве противофильтрационной завесы.
Объем и качество закрепляемого массива грунта зависят от давления размываемой струи, состава грунта и продолжительности выполнения работ.