5. Э лектросилнкатизация

Применяется для закрепления малопро­ницаемых грунтов - пылеватых песков, супесей и легких суглин­ков. Для ввода в поры этих грунтов силиката натрия и хлористого кальция через грунты пропускают постоянный электрический ток. Для закрепления хорошего качества на каждый кубометр грунта необходимо затратить от 30 до 60 кВт-ч электроэнергии. При этом электрообработка долж­на вестись круглосуточно не менее 10... 15 сут.

Пример Способом электросиликатизации были закреп­лены лессовое основание Дома Советов в Ростове-на-Дону, учас­ток железнодорожной насыпи.

(-)- большие энергетические затраты

(-)- спо­соб осуществим только в переувлажненных грунтах, потому что именно в них можно получить сплошной электроосмотический поток. Способ требует дополни­тельного оборудования (источ­ники тока, насосы для откачки катодной воды, электроды) и со­блюдения особых правил техни­ки безопасности.

Для способов закрепления грунтов пропиткой использует­ся практически одинаковая тех­нологическая оснастка. Инъекторы представляют собой сталь­ные перфорированные трубы с отверстиями диаметром 2...3 мм (рис. 6.8).

Они опускаются в за­ранее пробуренные скважины или забиваются (в случае рыхлых грунтов). Инъекция произ­водится по зонам (так называемым заходкам) под небольшими давлениями - от 0,2 до 0,6 МПа. Именно малые диаметры много­численных отверстий и незначи­тельность давлений нагнетания позволяют в идеале получить вокруг каждого инъектора цилин­дрическое тело с радиусом от 0,2 до0,8м, поры которого на 75...80 % заполнены раствором. В наиболее распространенном случае закреп­ленный грунт представляет собой сплошной массив (рис. 6.9).

6. М етод гидроразрыва

Помимо забивных инъекторов в практике закрепления нашли применение так называемые инъекторы-тампоны, применяемые в скважинах с манжетами.

Исторически эти инъекторы при­менялись для инъекции на больших глубинах.

Метод гидроразрыва позволяет, в принципе, инъектировать любые растворы в любые грунты. Для противофильтрационных завес, устраиваемых на большой глубине, скважины оборудуются манжетными колоннами из стальных груб диаметром 63 мм с че­тырьмя отверстиями диаметром 6...8 мм, расположенными с ша­гом 330 мм (рис. 6.10).

При укрепительной инъекции на неболь­ших глубинах используют пластмассовые трубы с шагом отвер­стий до 1000 мм. Отверстия в трубах перекрываются снаружи резиновыми манжетами, выполняющими роль обратного клапана. Пространство между грунтом и обсадной трубой заполняется обойменным раствором.

Инъекция с помощью инъектора с двойным тампоном (так называемого пакера), установленного внутри манжетной колон­ны, производится после набора обойменным раствором необхо­димой прочности. Давления инъекции разрывают обойму, и ра­створ в виде плоских струй внедряется в грунт. Величины давле­ний разрыва обоймы и инъекции зависят от многих причин и ва­рьируются в пределах нескольких мегапаскалей. Давления раство­ра в трещинах ведут к обжатию грунта; если проницаемость его достаточно велика, то грунт будет дополнительно пропитываться.

С помощью гидроразрывного метода во всем мире успешно выполнено много противофильтрационных завес.

Так, с помощью этого метода были закреп­лены основания двух объектов Московского Кремля, одним из которых была церковь Ризоположения. При этом только в Петербурге к концу 2000 г. таких объектов было около 20. Несмотря на малые глубины и дав­ления инъекции, достигающие 2...4 МПа, надземные конструкции зданий в ходе укрепительных работ испытывали малые смеще­ния. Объяснение этому заключается в локальности действия дав­лений в массиве основания, что ведет прежде всего к местному пластическому деформированию грунта вблизи внедряемого ра­створа.