3.68 Закрепление грунтов реконструируемых зданий: замораживание, цементация, силикатизация, битумизация, смолизация, электроосмос.

Цементацию грунтов применяют при проходке стволов шахт, усилении оснований фундаментов существующих зданий, для водоподавления и создания защитной цементной оболочки в грунте вокруг обделки сооруженного тоннеля. Процесс заключается в нагнетании под давлением через пробуренные скважины цементных, цементно-глинистых или глинисто-цементных растворов, которые заполняют трещины, пустоты и поры в грунтовом массиве, что приводит к ликвидации или резкому сокращению водопритока. Не поддаются цементации мелкозернистые пески, плывуны, глинистые грунты.

Различают два вида цементации: предварительную, осуществляемую до проходки выработки через скважины, пробуренные с поверхности или из забоя выработки, и последующую, выполняемую после проходки и закрепления выработки с целью заполнения оставшихся пустот.

Процесс химического закрепления заключается в следующем: в грунт под давлением через скважины или специальные устройства (инъекторы) нагнетается водный раствор клеящего вещества (как правило, силиката натрия или «жидкого стекла») или смолы. В зависимости от использованного клеящего вещества процесс закрепления грунта называется силикатизацией или смолизацией. Клеевое закрепление грунта может производиться путем создания сплошного грунтового массива под всем зданием (или сооружением) или путем формирования отдельных закрепленных участков грунта под основанием фундамента и прилегающими к нему зонами. 

Электроосмос — это движение жидкости через капилляры или пористые диафрагмы при наложении внешнего электрического поля. Электроосмос — одно из основных электрокинетических явлений.

Электроосмос используют для удаления избыточной влаги из почв при прокладке транспортных магистралей и гидротехническом строительстве, для сушки торфа, а также для очистки воды, технических жидкостей и др.

4.69 Разработка грунтов экскаваторами и землеройно-транспортными машинами. Схемы резания и движения.

Разработка грунта землеройно-транспортными машинами. К основным землеройно-транспортным машинам относятся скреперы, бульдозеры, грейдеры, которые разрабатывают грунт, перемещают его, разгружают в насыпь и возвращаются в забой пустые. Скреперы предназначены для послойного копания грунтов в материковом залегании, их транспортировка и отсыпка в земляные сооружения с планированием слоями равномерной толщины. Бульдозеры применяют при перемещении грунта на расстояние 10- 70 м и более при благоприятных условиях (попутных уклонах путей перемещения, легких грунтах). Для уменьшения потерь отвалы могут оборудовать открылками и козырьками. Грейдеры предназначены для планировочных и профилировочних работ при строительстве дорог, аэродромов и других линейных и площадочных объектов. Грейдеры применяют в грунтах выше уровня грунтовых вод.

– Способы срезания стружки грунта скреперами: а – постоянной толщины; б – клиновой (общий); в – гребенчатый; г – клевковый.

Разработка грунта механическим методом. Одноковшовые и многоковшовые экскаваторы. Механический метод основан на применении для разработки, перемещения и укладки грунта машин и механизмов. Ведущим процессом в данном комплексе является разработка грунта. При механическом способе разработки на грунт действует усилие резания (скалывания) рабочего органа различных машин. В результате определенные порции грунта отделяются от массива и могут быть перемещены и уложены в насыпь. Если машина только разрабатывает грунт, то она носит название землеройной. Если машина разрабатывает и перемещает грунт, то она называется землеройно-транспортной. К землеройным машинам относят одноковшовые экскаваторы цикличного и непрерывного действия. Наибольшее применение имеют одноковшовые экскаваторы, которыми выполняется около 45% всего объема земляных работ. В промышленном и гражданском строительстве для разработки траншей наибольшее распространение получили многоковшовые экскаваторы непрерывного действия.

Рисунок 17.1.8 - Схема резания и перемещения грунта бульдозером:

а—продольная при резании под уклон, б—то же, на горизонтальном участке; в—то же, траншейным способом: г—то же, послойным способом: 1—участок резания: 2—участок перемещения; 3—участок разгрузки, 4—насыпь: 5—выемка