Спосіб укріплення водонасичених глинистих ґрунтів

1. Спосіб укріплення водонасичених глинистих ґрунтів, при якому у ґрунт занурюють анодний металевий стрижень і катодний електрод, сполучений з голкофільтром, організовують подачу постійного струму між анодним і катодним електродами та наступний забір порової води від катодного 3 лення грунту в'яжучим за рахунок поєднання двох способів. 3. Об'єм в'яжучого розчину, що вводиться у грунт при заявленому способі збільшується в порівнянні з звичайним нагнітанням у навколишній грунт під тиском приблизно у 2,5-3 рази. 4. У способі потребується значно менше витрат електроенергії, ніж у найближчому аналозі, так як додатковий забір води з грунту відбувається за рахунок гідратації негашеного вапна, тим самим додатково закріплюється грунт навколо вапняної палі за рахунок збільшення об'єму палі та гідратації вапна навколишньою поровою водою. 5. Для активізації і прискорення набору вапняно-глинистим грунтом міцності, додатково до складу суміші вапна додають домішки у вигляді алюмінату натрію або гідросилікату натрію. 6. У способі відпадає необхідність в додатковому ущільненні ґрунту, так як закріплена основа приймає вигляд просторового каркасу, утвореного вапняними палями та зв'язками з закріпленим ґрунтом, що їх об'єднують. На Фіг.1 схематично зображено розріз по основі, що укріплюється, на Фіг.2, Фіг.3 - схеми розміщення електродів при укріпленні ґрунту основи. Основа складається з водонасиченого глинистого ґрунту 1, свердловин 2, вапняних паль 3, смуг укріпленого грунту 4, додаткових стовпів 5. Укріплення масиву ґрунту за рахунок пропускання струму між анодом 6 та катодом 7, 8 - контакти трубчастих електродів, додатковій подачі через трубопровід 9 вапняного молока і забору зайвої вологи за допомогою голкофільтру 10 поєднаного з катодним електродом . Влаштування основи виконується в такій послідовності. Спочатку у глинистому водонасиченому ґрунті 1 влаштовується сітка свердловин 2 з кроком 3х3м на усю глибину водонасиченої товщі за рахунок занурення металевої інвентарної труби закритою знизу наконечником, що саморозкривається (на фігурах не показано). Труба поступово заповнюється молотим негашеним вапном з активністю більше ніж 75% з поступовим ущільненням суміші у свердловині трамбівкою вагою 300-400кг та поступовим витяганням труби. При такому ущільненні діаметр свердловин 2 збільшується на 20%. При цьому попередньо до складу суміші негашеного вапна додають домішки у вигляді алюмінату натрію або гідросилікату натрію у якості прискорювачів набору міцності при твердінні вапняного розчину. Під час гасіння поровою водою об'єм вапна збільшується у 2-3,5 рази. При обробці ґрунтів 1 вапном відбуваються наступні фізико-хімічні процеси: просочення ґрунту колоїдно роздробленим гідратом окислу кальцію; ущільнення і кристалізація гідрату окислу кальцію з утворенням жорстких структурних зв'язків між ґрунтовими частинками; поглинання тонкодисперсною і колоїдною частиною ґрунту іонів кальцію і згортання їх в міцні агре 14176 4 гати. Після початку гасіння вапна в результаті контакту з водонасиченим ґрунтом 1, у свердловини 2 занурюють електроди - аноди 6 та катоди 7, у вигляді металевих перфорованих труб-стрижнів, причому катодний електрод 7 сполучається з насосним голкофільтром 10 для забору з свердловини 2 зайвої вологи, а анодний з трубопроводом 9 для подачі додаткового вапняного молока. В подальшому через електроди 6, 7 подають постійний електричний струм з напругою до 150-210В, відповідно для відстаней 3-4,3м (Фіг.1, Фіг.3). Таким чином в результаті електроосмосу відбувається рух гідрооксиду кальцію у рідкому стані в межах заглиблення електродів від анодного 6 до катодного 7. Для оптимального насичення ґрунту в'яжучим в свердловини з анодним електродом 6 слід додатково додавати вапняне молоко під тиском не більше ніж 5кгс/см2. В результаті цього руху відбувається фільтрування вапняного молока у ґрунті, укріплення його в'яжучим, і осушення водонасиченого ґрунту 1, зайва волога при цьому збирається у катодній свердловині, звідки проводиться її забір голкофільтром 10 на поверхню грунту. На Фіг.2 показано напрямок руху гідрооксиду кальцію (вапняного молока) і тим самим утворення смуг закріпленого глинистого фунту. Напрямок робіт по укріпленню укріплення водонасичених глинистих ґрунтів ведеться рядами, по три ряди за одну захватку. Проводять влаштування вапняних паль 3 ряду n, та n+2 (Фіг.3), потім розміщують електроди 6, 7 попарно з одним знаком навпроти електродів з протилежним знаком у кожній комірці ряду, задля створення різниці потенціалів у напрямку ряду, що розглядається. Після цього відбувається одночасна подача струму на ці електроди і створення таким чином сітки укріплених зв'язків між протилежними полюсами електродів в ряді n, n+2 та утворення поперечних укріплених зв'язків у ряді n+1. Додаткові стовпи 5 ущільненого ґрунту (Фіг.3) влаштовують у ряді n+1 (середній із трьох, що розглядаються) за аналогією з вапняними палями 3 (на фігурах не показано). Також передбачають додаткові заходи щодо техніки безпеки, при роботі з наругою. В результаті дії заявленого способу є можливість отримати укріплену просторову основу, яка складається з вапняних паль на усю глибину водонасиченої глинистої товщі та смуг укріпленого в'яжучим грунту, що в кінцевому результаті дає можливість не застосовувати даний винахід-спосіб у комплексі з ущільненням трамбовками та іншими, а використовувати як самодостатній. Джерела інформації 1. Ю.М. Абелев, М.Ю. Абелев. Основы проектирования и строительства на просадочных макропористых грунтах. М. «Стройиздат» 1979, с.149. 2. Костерин Э.В. Основания и фундаменты. М., «Высшая школа», 1978, с.139-141. 5 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 14176 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601