Способ закрепления грунта Советский патент 1978 года по МПК E01C7/36 

1

Изобретение относится к области строительства, к способам закрепления грунта и может быть использовано в промышленном и гражданском строительстве при подготовке оснований под фундаменты различных сооружений.

Известен способ закрепления грунта путем нагнетания в него жидкого стекла с углекислым газовым отвердителем Tl

Наиболее близким к изобретению по. технической сущности и достигаемому резушэтату является способ закрепления грунта путем введения в него водного раствора жидкого стекпа и водного раствора хлористого капьцияо В результате происходящей химической реакции между растворами обеспечивается прочное и надежное закрепление грунтов

Недостатком известных способов является необходимость применения закрепляющих- реагентов повьгшепной ппотности и введение этих реагентов под давлением вследствие их высокой вязкости.

Цепь изобретения - повышение прочности закреппенного грунта.

Это достигается тем, что в грунт последовательно вводят водный раствор

3

жидкого стекпа ппотностью 1,О5-1,ЗОг/см и воиный раствор хлористого кальция плотностью 1,08-1,35г/см с интервалом 1-ЗО суток, причем водный растврр хлористого кальция вводят в количестве, меньшем на ЗО-50% количества водного раствора жидкого стекпа, а водный раствор хлористого капьция вводят плотностью на 0,03-0,10 г/см больше плотности водного раствора жидкого стекпа.

При испопьзовании слабоконцентрированных растворов сипиката натрия за счет уменьшения их вязкости достигается бопьшая зона (объем) закрепления, а интервал во времени позвопяет этому слабоконцентрированному раствору значительно .йовысить свою первоначальную концентрацию, к моменту введения второго раствора (CoiCRg), так как к этому времени вода из введенного в грунт раствора жидкого стекпа испаряется и освобождает поры грунта для второго гепеобразуюцего растР- Р Интервал во времени назначается таки образом, чтобы к моменту введения втор го раствс а влажность грунта уменьшипа бы на 6-1О% по сравнению с влажностью 9ТОГО грунта после введения первого раствор Обязательным в этом случае явояется условие при котором копичество аСЯ составило бы 1/2 - 2/3 от количества введенного в грунт жидкого стекла (в пересчете на сухое вещество), а его концентрация выше концентрации раствора жидкого стекла для суглинков на 0,03-0,05 г/см, для супесей и песков - О,О5-0,10 г/см-. Такой режим закрепления приводит к тому, что к моменту смещения гелеобразукацих закрепляквдих реагентов их концентрации и объемы становятся идентичными, что приводит к наименьшим затратам закрепляющих реагентов на достижение 1 МПа временного сопротивления сжатию закрепляемого грунта. Введение второго (гелеобразующего) раствора при небольших (порядка 10-20) градиентах напора (в данном случае - от ношение радиуса закрепления в метрах к разности напоров, создаваемых в скважине нагнетающей установкой в метрах) приводит к тому, что одно и то же количество раствора распределяется на большей поверхности грунтовь/х частиц, уже обработанных раствором жидкого стекла, вследствие чего и количество цементирующих новообразований оказывается большим, прочность закрепления грунтов также возрастает, Пример. Проводили лабораторные опыты по химическому закреплению грунтов трех типов (пески, супеси, суглинки) по предяагаемому и известному способа С этой цепЕЬЮ из отобранных на строител ных объектах монолитов вырезали цилинд рические образцы диаметром 50 мм и вы сотой 8О мм. Введение в образцы раство ров жидкого стекла и хлористого кальция осуществпяпи предлагаемым и известным способами. После трехсуточной выдержки всех образцов в воздушно-влажностной среде (в эксикаторе) они были испытаны на одноосное сжатие. В результате оказалось, что прочность образцов, закрепленных по предлагаемому метопу, значительно выше, чем по известному. Особенно большая разница наблюдалась при закреплении суглинков и супесей. Например, йри закреплении суглинков с числом пластичности 11% после нагне тания раствора жидкого стекла плотности 1.1О г/см , раствор хлористого кальция плотности 1,07 г/см закачать не удалось. При этом прочность образцов, закрепленных только раствором жидкого стекла, составная 0,4-0,8 МПа, а по предлагаемой технологии при плотности раствора жидкого стекла 1,05 г/см иСаСЕ - 1,О8 г/см и интервале во времени между растворами 48 ч - 1,8 - 2,2 МПа. При закреплении супесей: растворами жидкого стекла плотностью 1,08 г/см и хлористого кальция плотностью 1,13 r/CKi прочность составила 0,25-О,4 МПа и 1,6-2,0 МПа соответственно при интервале времени 60 ч. Одним из эффективных способов введения растворов в грунт по предлагаемой технологии является безнапорная фильтрация крепителей. Закрепление грунтов на строительных объектах в этом случае пр.оизводят следующим образом. Разрабатьгоают котлован или траншею до отметки заложения подошвы фундаментов. Размеры выработок должны при этом точно соответствовать размерам подошвы фундаментов. Дно траншеи или котлован перед заливкой раствора зачищают острорежущим инструментом с целью обнажения наибольшего количества имеющихся в грунте макропор. Во избежание неравномерной пропитки основания поверхности котлована или транщеи должны быть горизонтальные. Приготовленный раствор жидкого стекла рабочей :концентрации в необходимом количестве заливают в котлован. После его полного впитьтания в грунт через 1-ЗО суток (в зависимости от типа грунта и его первоначальной влажности в котлован заливают раствор хлористого кальция. После полного впитьшания втоого раствора основание готово к устройству фундаментов. Формула изобретения Способ закрепления грунта путем введения в него водного раствора жидкого стекла и водного раствора хлористого кальция, отличающийся тем, что, с цепью повьпиения прочности закрепленного грунта, в него .последовательно вводят водный раствор жидкого стекла плотностью 1,05-1,30 г/см П2 и водный раствор хпорнстог-о капьция плотностью 1,08-1,35 г/см с интервапом 1-ЗО сут, причем водный раствор хлористого кальция вводят в копичестве меньшем на ЗО-5О% копи .-ества вопкого раствора жидкого сТекпа.а вош1ый раствор хлористого кальция вводят ппотностью на О,ОЗ-О, 10 г/см бопьше плотности водного раствора жидкого стекла. 9f, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Гончарова Л. В. Основы искусствеиного упучшент-я грунтов, М. МГУ, 1973, с. 238-2ri(J. 2. Авторское свидетельство СССР № 195974, кп. Е 02 С 3/14, 1965,