Физические методы закрепления оснований

Применение физических методов закрепления оснований увеличивает прочность грунтов посредством повышения контакта между частицами грунта. Это достигается за счет склеивания или спекания частиц грунта друг с другом. При этом применяются те, или другие воздействия физических полей:

электрических (электрохимическое закрепление, осушка);
температурных (обжиг, замораживание);
магнитных.

Таким образом, улучшаются различные физико-механические характеристики грунтов.

При электрохимическом и электроосмотическим способе используется энергия электрического тока на некоторую глубину основания. При этом выполняют забивку электродов в землю, через которые пропускают ток. В результате такого воздействия происходит движение катионов от катода к аноду, что вызывает химические реакции в массиве грунта, которые упрочняют его структуру.

Обжиг грунта

Обжиг грунта (термическое закрепление) применяется как правило, в просадочных маловлажных лессовых грунтах. Этим способом также, достигается повышение его прочности.

Обжиг грунта производится посредством нагнетания горячих газов в скважины массива. Также возможно сжигание горючих материалов непосредственно в скважинах. В процессе обжига достигаются температуры до 1000°С град. (не менее 350°С), при этом радиус воздействия высоких температур составляет до 1.5м. Это приводит к оплавление некоторых минералов грунта и упрочнению его структуры, также это ведет к потере просадочных свойств и повышению водоустойчивости основания.

Обжиг рекомендуется применять в сильнофильтруемых грунтах (высокие значения коэффициента фильтрации) и газопроницаемости, значения которых устанавливаются при инженерно-геологических изысканиях.

Технология производства работ по обжигу является достаточно сложной. Так, например бурение скважин должно обеспечиваться таким способом, чтобы не происходило дополнительного уплотнения стен скважины, т.к. это ведет к снижению фильтрационных характеристик. А количество подаваемого газа или горючего материала должно быть в таком количестве, чтобы не происходило оплавления грунта.

Работы по обжигу грунта выполняют как при положительных, так и при отрицательных температурах.

Замораживание грунтов

К этой методике прибегают, как правило, для временного закрепления обводненных грунтов, с высокими фильтрационными характеристиками (песчаные и супесчаные грунты, трещиноватые скальные породы и пр.). Как правило, замораживание грунтов используют для прекращения поступления грунтовой воды в строительный котлован.

Для этого пробуренные скважины (замораживающие колонки) заполняют холодным раствором, что приводит к замораживанию окружающего грунтового массива. При этом замораживающие колонки устраивают на глубину до 3х метров в нижележащие слои грунта, который является водоупором.

Температуру раствора (рассола) подбирают исходя из физических свойство грунтов и гидрогеологических условий площадки. Значения температуры раствора могут доходить до минус 25°С.

В качестве охлаждающего раствора используют хлористый кальций, иногда диоксид углерода "сухой лед", допускается использование жидкого азота.

Количество колонок, их размер, тип хладоносителя, технология производства работ и прочее, устанавливается проектом. При этом с особым вниманием относятся к учету влияния метода замораживание грунтов на окружающую среду, т.к. этот метод может значительно сказаться на физиком-механических и гидравлических свойствах грунтов всего окружающего массива, как в процессе применения, так и после окончания выполнения работ.

Техническая мелиорация грунтов, замораживание, широко применяется в современной отечественной и зарубежной практике строительства.

< Назад.