Способы закрепления грунтов и границы их применения

Закрепление грунтов может производиться в целях повышений их прочности и устойчивости или придания им водонепроницаемости способами силикатизации, цементации, смолизации и термического закрепления.

Применение указанных способов (кроме термического закрепления) возможно при температуре грунтов не ниже +0 ^оС и температуре растворов, поступающих в грунт, не ниже + 5 ^оС. Работы по термическому закреплению грунтов, кроме вечномерзлых, могут производиться при отрицательных температурах.

Способы закрепления грунтов основаны на нагнетании раствора, состоящего из одного или нескольких компонентов, способных при смешении образовывать гель в по­рах грунта, сообщая ему прочность и водонепроницаемость.

В качестве химических растворов применяются силикат натрия и смолы. В качестве отвердителей используются кислоты и соли.

Раствор, состоящий из нескольких компонентов, способный образовывать гель в заданное время, называется гелеобразующим. Термическое закрепление основано на нагнетании раскалённых газов в грунт, что приводит к удвоению его прочности и во­доустойчивости.

При выборе способа закрепления грунтов следует руководствоваться данными таблиц 4.1.

Выбор способа закрепления производится на основе технико-экономического анализа, с учетом конструктивных особенностей и назначения ремонтируемого здания или сооружения, расположения коммуникаций. При этом должны учитываться требования индустриализации про­изводства работ и опыт местного строительства.

Таблица 4.1

Способ закрепления	Вид грунта	Коэффициент фильтрации, м/сут
Силикатизация	Песчаный	2…80
двухрастворная
однорастворная	То же	0,5…5
газовая	-//-	5…50
то же	Просадочный	Не менее 0,1
однорастворная	То же	Не менее 0,2
Смолизация	Песчаный	0,5…50
Термическое закрепление	Просадочный	При любом коэффициенте фильтрации
	Суглинок
	Глина

Химические материалы для закрепления грунтов

Силикатизацию и смолизацию следует предусматривать как способ постоянного закрепления грунтов оснований зданий и сооружений, создания фундаментов из закреплённого грунта и устройства водонепроницаемых завес в песчаных и просадочных грунтах.

Силикатизация и смолизация грунтов осуществляется путём нагнетания через систему инъекторов (забиваемых в грунт или опускаемых в пробуренные скважины) водных растворов силиката натрия или смолы с отвердителем. Вид, концентрация и рецептура указанных химических растворов определяется в зависимости от инженерно–геологических условий и назначения закрепляемого грунта. В качестве основных исходных материалов применяются водные растворы силиката натрия и карбамидной смолы, а в качестве отвердителей – хлористый кальций, соляная, щавелевая и кремнефтористоводородная кислота. Эти способы применяются в песчаных грунтах, имеющих коэффициент фильтрации от 2 до 50 м/сут, а в просадочных грунтах – от 0,2 до 2 м/сут.

Химические материалы, применяемые для закрепления грунтов способом силикатизации, должны удовлетворять требованиям и техническим условиям действующих стандартов на силикат натрия (жидкое стекло), хлористый кальций, ортофосфорную, кремнефтористоводородную кислоты, алюминат натрия.

ГОСТы и ТУ на технические реактивы, применяемые при химическом закреплении грунтов методом силикатизации, приведены в табл. 4.2

Таблица 4.2

Реактив	ГОСТ	Физическое состояние
Силикат натрия (жидкое стекло)	ГОСТ 13078-81	Глыбы
Хлористый кальций	ГОСТ 450-77*	Камни
Ортофосфорная кислота	ГОСТ 6562-75*	Жидкость
Кремнефтористоводородная кислота	-	Жидкость
Углекислый газ	ГОСТ 8050-76*	Сжиженный