Методи за стабилизиране на почвата - новини за строителството и развитието на подземни съоръжения
Стабилизацията на почвите е изкуствено изменение на строителните свойства на почвите чрез различни физични и химични методи. Такава трансформация осигурява увеличаване на тяхната здравина, стабилност, намаляване на свиваемостта и водоустойчивостта. Има два основни начина за фиксиране на почвите: повърхностни и дълбоки.
Повърхностното фиксиране се извършва на дълбочина 1 м. При този метод почвата първо се разрохква, смесва се с фиксиращи материали (свързващи вещества, цимент, вар и др.) и след това се уплътнява. Дълбокото фиксиране включва обработка на почви, без да се нарушава естественият им състав чрез инжектиране на фиксиращи материали, термична обработка и замразяване, като се използват предварително пробити кладенци, сондажи или задвижвани инжектори. Инжектирането се извършва със свързващи вещества, силикатни материали и смоли.
Методи за дълбоко стабилизиране на почвата
За увеличаване на носещата способност на почвените основи се използват следните методи за изкуствено фиксиране на почвите:
• Химически (циментиране, битумизиране и катран) • Термичен • Изкуствено замразяване • Електрически • Електрохимичен • Механичен
Химично анкериране на почви
Химическото фиксиране на почви чрез инжектиране в строителството понастоящем се извършва чрез методите на силициране, смолизиране и циментиране. Най-разпространената и популярна технология за фиксиране на почви е фугирането.Циментирането е процес на инжектиране на течен циментов разтвор или циментово мляко в почвата върху предварително забити кухи пилоти. Циментирането се използва за фиксиране на едри и среднозърнести пясъци, натрошени скали чрез инжектиране в земятациментов разтвор чрез инжектори. В зависимост от размера на пукнатината и порьозността на пясъка се използва суспензия със съотношение цимент към вода от 1:1 до 1:10, както и циментови разтвори с добавка на глина, пясък и други инертни материали.
Радиусът на фиксиране на почвата е 1,2-1,5 м в скалисти почви, 0,5-0,75 м в едри пясъци и 0,3-0,5 м в средни пясъци.Циментирането се извършва чрез низходящи зони; инжектирането се спира, когато се достигне определената абсорбция или когато намаляването на скоростта на потока на разтвора достигне 0,5 l/min за 20 минути при дадено налягане.
Сгореща битумизация горещ битум се инжектира през кладенци в скални пукнатини или в чакълесто-чакълеста почва, която при втвърдяване прави почвата водонепроницаема. Пристудена битумизация, за разлика от гореща, се инжектира 35-45% фино дисперсна битумна емулсия. Методът се използва за много тънки пукнатини в скалисти почви, както и за уплътняване на песъчливи почви.
Смоляването се използва за фиксиране на фини пясъци и се извършва чрез инжектиране на смес от разтвори на карбамидна смола и солна киселина чрез инжектори в почвата.
Силикирането фиксира песъчливи и льосови почви чрез инжектиране на химически разтвори в тях. Чрез система от перфорирани тръби-инжектори в почвата се инжектират последователно разтвори на натриев силикат и калциев хлорид. Гелът от силициева киселина, получен в резултат на реакцията, придава на почвата значителна здравина и непропускливост.
Термично фиксиране на почви
Термичното анкериране е резултат от изгаряне на гориво (газообразни, течни, втечнени газове) директно в кладенци, пробити до пълната дълбочина на анкерираната почва. Почвата е фиксирана в кладенецапод действието на пламък, а в тялото на масива - от горещи газове, проникващи през порите на почвата. В резултат на това около кладенеца се образува колона от изгоряла почва, чийто диаметър зависи от продължителността на запалването и количеството гориво. По този начин е възможно да се фиксират почвите и да се елиминира тяхното слягане на дълбочина до 15 m, като силата се повиши средно до 1 MPa.
Изкуственото замразяване на почвите е универсален и надежден метод за временно фиксиране на слаби водонаситени почви. Същността на този метод се състои в това, че чрез система от замразяващи кладенци, разположени по периметъра и в тялото на бъдещата изработка, се пропуска охлаждаща течност с ниска температура, която, отнемайки топлината от околната почва, я превръща в ледено-земен масив с пълна водоустойчивост и висока якост.
В зависимост от вида на хладилния агент се разграничават два метода на замразяване: саламура и втечнен газ. В първия случай хладилният разтвор е силно концентриран разтвор на калциев хлорид или натрий, предварително охладен в изпарителя на хладилната машина до температура минус 25 ° C. Като хладилен агент в хладилните машини се използват амоняк, фреон или течен азот. Във втория случай течният азот, който има температура на изпарение от минус 196 ° C, се използва главно като хладилен агент за втечнени газове.
Електрически начин за фиксиране на почви
Електрически фиксирайте мокри глинести почви. Методът се състои в използване на ефекта на електроосмозата, за което през почвата се пропуска постоянен електрически ток с напрегнатост на полето 0,5-1 V/cm и плътност 1-5 A/кв.м. В този случай глината се изсушава, уплътнява и губи способността си да се издига.
Електрохимичният метод се различава от предишния по това, че едновременно с електрическия ток разтвори на химически добавки (калциев хлорид и др.) се въвеждат в почвата през тръба, която е катод. Поради това се увеличава интензивността на процеса на фиксиране на почвата.
Механичен метод за укрепване на почвата
Механичният метод за укрепване на почвата има следните разновидности: монтиране на почвени възглавници и почвени купчини, набиване на ями и др.
Устройствотопочвени подложки се състои в замяна на слабата основна почва с друга, по-издръжлива, за която слабата почва се отстранява, а на нейно място се изсипва силна почва и се уплътнява на слоеве. При изграждането напочвени пилоти водещият пилот се забива в слаба почва. Почвата, получена след извличането на тази купчина, се запълва с пръст и се уплътнява на слоеве.Тамбоването на ями се извършва с помощта на тежки трамбовки, окачени на стрела на кулокран. Този метод е по-малко сложен от метода на почвената подложка, тъй като не изисква подмяна на основната почва. Също така, уплътняването на ями със значителни размери може да се извърши с гладки или гърбични ролки, трамбовки, вибрационни валяци и вибрационни плочи.