Химические способы улучшения свойств грунтов

К химическим относятся такие способы, которые обеспечивают закрепление грунтов благодаря химическому взаимодействию вводимых в грунт реагентов между собой и с минеральными частицами.

Химические реагенты вводятся под давлением через трубчатые инъекторы.

В зависимости от хим. реагентов способы подразделяются:

- силикатизация

- смолизация

При силикатизации в качестве основы используется гидросиликат натрия (жидкое стекло), а при смолизации в качестве основы – синтетические водорастворимые смолы, в качестве отвердителя (при силикатизации и смолизации) – раствор соляной и серной кислоты, хлористого кальция.

Силикатизация в зависимости от характера смешивания основы с затвердителем может быть:

- двухрастворная,

- однорастворная,

- газовая.

При двухрастворной компоненты вводятся в грунт раздельно, т.е. сначала раствор жидкого стекла, затем отвердитель (раствор пористого кальция).

При однорастворной происходит нагнетание в грунт растворов жидкого стекла и отвердителя предварительно смешанных в необходимом соотношении.

При газовой используется углекислый газ вместе с жидким стеклом, закачиваемые в грунт до и после нагнетания в него раствора.

Смолизация аналогична однорастворной силикатизации. Наибольшее применение для закрепления грунтов получила карбонитная смола.

Электрохимические способы улучшения грунтов

К электрохимическим относятся способы, при которых закрепление грунтов достигается благодаря воздействию на них постоянного электрического тока. Используется в водонасыщенных грунтах, содержащих большое количество глинистых и пылеватых частиц.

Электрохимическое закрепление может быть:

- электрообработка

- электролитная обработка

- электросиликатизация

Электрообработка заключается в улучшении физико-механических свойств водонасыщенных глин путем пропускания постоянного электрического тока через систему стальных электродов, погруженных в закрепляемый грунт.

Электролитная обработка заключается в том, что через систему трубчатых электродов наряду с пропусканием постоянного электрического тока в грунт вводятся растворы химических реагентов, которые, взаимодействуя между собой и с минеральными частицами грунта, изменяют фазовое состояние и улучшают характеристики закрепляемого грунта.

В качестве анодных электролитов применяется 5ти -, 10ти процентный растворы пористого кальция, сернокислого железа.

В качестве катодного электролита применяется раствор гидросиликата натрия.

Электросиликатизация – разновидность электролитической обработки и применяется для закрепления водонасыщенных мелкозернистых пылеватых песков.

Суть заключается в том, что последовательное введение через аноды - инъекторы в грунт растворов жидкого стекла и отвердителя осуществляется под действием внешнего давления и постоянного электрического тока.

Механическая разработка грунтов

Технология разработки грунтов зависит от типа и марки технических средств.

Выбор способа разработки грунтов и схемы комплексной механизации зависит от объемов и сроков выполнения работ, вида и геометрических параметров земляного сооружения, условий производства работ.

Экскаваторный забой – пространство, в котором размещается экскаватор и происходит разработка грунта. При проектировании производства работ размеры забоя назначают из условия обеспечения максимальной производительности экскаватора. Для этого высота или глубина забоя должна обеспечить заполнение ковша за одну операцию резания грунта, угол поворота для разгрузки ковша должен быть минимальным.

Экскаваторная проходка – это выемка, образующаяся в результате последовательной разработки грунта, при периодическом передвижении экскаватора в забое.

В зависимости от расположения экскаватора относительно забоя и его перемещения в процессе разработки грунта проходка может быть:

- лобовой (торцовой)

- боковой

Вид, размеры и количество проходок назначают в зависимости от геометрических параметров выемки и характеристики рабочего оборудования экскаватора.

Для разработки грунта ниже уровня стоянки экскаватора используются след. виды проходок:

- торцевая проходка

- уширенная торцевая (зигзагообразная)

- поперечно-торцевая

- боковая проходка.

Виды и размеры проходок экскаваторов: а-г – лобовые для прямой лопаты; д – боковая для прямой лопаты; е-з – лобовые для обратной лопаты;

Экскаваторы с рабочим оборудованием обратная лопата разрабатывают выемки глубиной, не превышающей максимальной глубины резания.