3. Электросиликатизация грунтов

Для закрепления дисперсных грунтов с коэф. фильтрации 0,01-0,1 м/сут применяется метод электросиликатизации. Метод особенно эффективен для плывунных супесчаных и лессовых грунтов.

Сущность метода: под давлением через инъекторы-электроды нагнетается раствор силиката натрия (жидкое стекло) с отвердителем (ex: СаCl2), или без него при одновременном наложении постоянного тока.

Способы электросиликатизации: однорастворный (введение через анод одного ж/с, либо ж/с с отвердителем); двухрастворный (через разноименные электроды вводят раствор силиката натрия и хлористого кальция).

Метод позволяет увеличить диапазон применимости этого способа (Кф<0,1м/сут), ускоряет проникновение расворов, приводит к интенсификации процессов образования SiO2, обезвоживает грунт, агрегирует частицы, упрочняет грунт.

В сильнощелочной среде рН>10,5 гель кремниевой кислоты переходит в золь, что может повлечь потерю прочности закрепления грунта в катодной зоне.

Для грунтов с меньшей проницаемостью, нагнетают ж/с на катод, а хлористый кальций- в анод.

Для грунтов с значительной проницаемостью, нагнетают ж/с на анод, а хлористый кальций- в катод.

Эффект закрепления дисперсных грунтов зависит от минерального состава и дисперсности, а также от степени минерализации поровых вод. Упрочнение глинистых грунтов гидрослюдистого и каолинитового состава происходит с меньшей затратой электроэнергии, чем монтмориллонитовых. Чем дисперснее грунт тем выше должна быть концентрация электролита-отвердителя. Плотность ж/с м/б примерно 1,13г/см3. Расход раствора увеличивается с ростом проницаемости грунтов. Расход реагентов от 200 до 400 л на 1 м3. Время закрепления 4-48часов. Радиус закрепления составляет 50-70см. Метод применяется для увеличения прочности оснований сооружений, стабилизации оползней, при вскрытии котлованов в плывунах и в некоторых других случаях.

Билет 5

1. Глинистые грунты – объекты тмг

Глинистые породы можно разделить на две большие подгруппы:

1) Дочетвертичные глины морского генезиса

2) Четвертичные морские и континентальные глины

Дочетвертичные глины:

Н-р: Верхнепалеогеновые глины Кавказа (Майкопская серия), юрские глины Москвы, кембрийские глины Санкт-Петербурга, меловые глины Поволжья, пермские глины Предуралья и др.

Хар-но:

-высокая плотность

-низкая влажность

Являются хорошим основанием для строительства, пока не попадают в зону гипергенеза, где проявляются процессы выветривания, размокания, разуплотнения, разбухания

Степень выветрелости оценивается по показателю:

В_с = (f_w-f_оц)/(f_оц-f_невыв), где f – некий пок-ль в кач-ве которого исвользуются e, p, пр-деф.пок-ли и т.д.

f_w – при верхнем пределе пластичности; f_оц – оцениваемое состояние; f_невыв – в невыветрелом сост.

В_с < 0,1 – предельно выветрелые;

В_с = 0,1-0,2 – сильновыветрелые;

В_с = 0,2-0,5 – средневыветрелые;

В_с = 0,5-0,9 – слабовыветрелые;

В_с > 0,9 – слаборазуплотненные.

При пред.выветрелом и сильновыветром сост-и можно использовать термич.упрочнение; при В_с = 0,2-0,8 – инъекционное закрепл-е суспензиями и эмульсиями; В_с = 0,8-1 – можно использ.истинные химические р-ры

Надо осторожно относиться к использ-ю древних глин в основании сооруж-й, т.к. вероятно их разупл-е после созд-я сооруж-я.

Молодые нелитифицир.глины:

Н-р: морские илы, лагунные и старичные высокодисперсные глинистые грунты, ленточные глины ледник.генезиса и др.

Хар-но:

-небольшие плотности

-высокие влажности

-низкие пр-деф показ-ли (модуль осадки может достигать 550 мм на 1 м, фи < 10, С < 5)

-низкая прониц-ть Кф – 10^-2-10^-5 и очень низкая водоотдача Кв < 1%

Основная проблема – уменьш-е сжимаемости, повыш-е прочностных пок-лей.

Этого можно достичь путем увеличения эф-ных напряж-й

Для этого: надо сделать обезвожив-е (эл.химическое или бумажными дренами); уплотнение (предпостроечное или предварит.поэтапное), цементация (гидроразрыв).

С увеличением К_пор увеличивается К_ф, но чем выше К_ф, тем менее эффективно в таких породах использ-е осмотич.или эл.осмотич.процессов.