Цементация грунтов восходящим способом

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.

Для приготовления цементационных растворов применяют растворосмесители, а нагнетание производят цементными растворонасосами. Применяют также передвижные (смонтированные на автомобилях) цементационные установки, оборудованные смесительными баками, гидравлическими цементомешалками, водяными и цементационными насосами.

Цементацию можно вести нисходящими заходками, когда бурение и нагнетание производят последовательно участками сверху вниз, и восходящими заходками, когда скважины бурят сразу на полную глубину, а раствор нагнетают с одновременным подъемом инъектора.

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. После застывания раствора грунт образует однородный и достаточно твердый массив. 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. Например, при строительстве метро с помощью клеевых методов закрепляют грунт под фундаментами зданий и сооружений, расположенных на небольшом расстоянии от строительства тоннеля.

Состав, концентрация и количество клеевого раствора определяются с учетом:

  • физико-механических свойств грунта;
  • гидрогеологических условий на закрепляемом участке;
  • размеров закрепляемого участка;
  • сейсмической категории зоны строительства.
Читайте также:  Пароизоляционная пленка ютафол н96

Процесс склеивания грунтов может осуществляться:

  • последовательно – сначала в грунт закачивается клей (жидкое стекло или водный раствор смолы), потом – отвердитель;
  • одномоментно – клей и отвердитель смешиваются до начала процесса, и получившаяся смесь закачивается в грунт.

Последовательная подача компонентов клея в грунт позволяет получить более прочное закрепление грунтовых структур. Первый компонент без отвердителя обладает большей проникающей способностью, и процесс схватывания начинается еще до ввода отвердителя, из-за взаимодействия с природными отвердителями, находящимися в самом грунте. Кроме того, последовательная подача компонентов в инъектор позволяет выиграть время на проведение работ и упростить технологию подачи растворов – производить их при меньших давлениях подачи. Закрепленный таким способом грунтовый массив более однороден, чем при одномоментной подаче компонентов клея в грунт.

При одномоментной подаче основного компонента клея и отвердителя требования к технологии подачи смеси повышаются, так как процесс схватывания компонентов клея начинается с момента соединения компонентов. Это неизбежно приводит к увеличению вязкости раствора и снижению его текучести. Это обстоятельство требует повышения скорости подачи раствора в инъектор и увеличения давления для обеспечения проникновения композита на заданную глубину инъектирования.

Основу «жидкого стекла» составляет силикат натрия (стоимость 1 т вещества примерно 8–9 тыс. руб.). Для обеспечения надежного схватывания грунта методом силикатизации используются следующие отвердители:

  • раствор хлористого кальция (32%);
  • раствор ортофосфорной кислоты (78%);
  • раствор кремнефтористоводородной или щавелевой кислоты;
  • алюминат натрия;
  • углекислый газ;
  • другие химические вещества.

В сложных гидрогеологических условиях или для укрепления особенно ненадежных грунтов используются цементносиликатные и глиносиликатные растворы, смешанные с отвердителями.

При газовой силикатизации в качестве коагулятора жидкого стекла применяется углекислый газ, который закачивается в грунт до и после раствора силиката натрия.

Области применения клеевых технологий закрепления грунта

Силикатизация и смолизация используются для закрепления грунта под зданиями или сооружениями на весь период их существования. Применение этих способов особенно эффективно для песчаных грунтов и трещиноватых скальных пород. В то же время появление новых клеящих веществ позволяет использовать клеевые методы для закрепления более сложных грунтов, в том числе и просадочных. Полученное основание будет отличатся высокой надежностью и долговечностью. Поэтому силикатизация в основном применяется при подготовке оснований для таких сооружений, как высотные здания, плотины, дамбы, или для усиления оснований под уже построенными зданиями и сооружениями. Прочность закрепленного грунта сохраняется даже при воздействии на него воды, в которой растворены агрессивные химические вещества.

Читайте также:  Резистивный датчик влажности воздуха

Грунт, который планируется закрепить тем или иным клеевым методом, должен обладать достаточной проницаемостью.

Цементация оснований

Погружение инъектора и нагнетание раствора

Цементация грунтов восходящим способомПри глубине до 5 м – при помощи отбойных молотков.

При большей глубине – бурятся скважины

Последовательность нагнетание раствора

(методом последовательного сближения)

Цементация грунтов восходящим способом

1. цементация нисходящими зонами

Цементация грунтов восходящим способом

2. цементация восходящими зонами

Цементация грунтов восходящим способом

Использование негашеной извести:

1. Подсушивание увлажненных грунтов (связывает до 32% воды от своей массы)

2. Затвердевает, связывая грунт и обеспечивая повышение прочности

|следующая лекция ==>
Закрепление грунтов оснований|Технология закрепления грунтов

Дата добавления: 2014-01-05 ; Просмотров: 663 ; Нарушение авторских прав? ;

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

При цементации грунтов нисходящим способом сначала бурят скважину на глубину зоны, а затем в нее инъецируют раствор до отказа, т. е. до момента, когда либо наступает полное прекращение поглощения раствора. Глубина зоны зависит от степени трещиноватости породы, и составляет обычно 2-5 м.

Цементация грунтов нисходящим способом технология

После окончания цементации первой зоны скважина оказывается заполненной цементным камнем. Для цементации второй зоны разбуривают скважину в первой зоне и углубляют ее до подошвы второй зоны, после чего проводят цементацию, затем разбуривают скважину во второй зоне и т. д.

К достоинствам способа цементации нисходящими зонами относятся возможность уточнения глубины завесы в процессе производства работ в зависимости от качества встречающихся пород и возможность цементации при высоких давлениях, так как уплотнение последующих зон выполняется при законченной цементации вышележащих. Кроме того, качество цементации повышается благодаря многократному нагнетанию раствора в верхние зоны. К недостаткам способа относятся потери времени и средств на неоднократное переоборудование скважин для бурения и цементации и необходимость разбуривания ц ементного камня предыдущей зоны перед бурением последующей. Разбуривание начинают через 6-8 ч после окончания цементации.

Читайте также:  Весы напольные икеа отзывы

Цементация грунтов восходящим способомНа качество цементации отрицательно влияют прорывы раствора на поверхность земли, наиболее вероятные при инъекции верхних зон. В этом случае снижают давление инъекции или прерывают нагнетание. Вообще не следует останавливать инъекцию при первых признаках выхода раствора на поверхность земли, а надо попытаться уменьшить его. Для этого используют деревянные клинья, ветошь, бумагу или шпаклюют места выходов густым раствором. При большом числе выходов эти меры обычно малоэффективны. Ограничить выход можно применив для инъекции быстросхватывающийся раствор либо прекратив инъекцию на несколько часов для схватывания инъецированного раствора.

Цементация под пригрузкой полностью исключает прорыв раствора на поверхность земли. В качестве пригрузки используют полностью или частично возведенное бетонное сооружение либо слой грунта, лежащий над цементируемой породой.

Цементация грунтов нисходящим способом при поглощении цемента и песка

Состав работ по ГЭСН 05-03-001-01

01. Установка нагнетателя в скважину.
02. Присоединение нагнетательной линии.
03. Промывка скважины и гидравлическое опробование.
04. Приготовление раствора.
05. Нагнетание раствора в скважину.
06. Заделка мест выхода раствора на поверхность.
07. Извлечение и перестановка нагнетателя.
08. Промывка нагнетательного оборудования после цементации.
09. Перемещение нагнетательной линии.

Цементация грунтов нисходящим способом подрядчик

Компания ПроектДон является надежным подрядчиком по цементации грунтов нисходящим способом. Специалисты компании владеют всей необходимой информацией об особенностях грунтов регионов России. Мы в кратчайшие сроки определим причины деформации здания и устраним их. Звоните: 8 (961) 295 28 55.