Большой энциклопедический словарь:
ЗАКРЕПЛЕНИЕ грунтов — искусственное преобразование физико-химическими способами свойств грунтов (повышение их прочности, несущей способности, придание водонепроницаемости и т. п.) — используемых в качестве оснований сооружений. Применяется также для укрепления стенок котлованов, горных выработок и др. Основные способы закрепления: цементация, битумизация, силикатизация, замораживание.
Большая советская энциклопедия:
Закрепление грунтов
Искусственное преобразование (физико-химическими методами) свойств Грунтов для целей строительства в условиях их естественного залегания. В результате З. г. увеличивается несущая способность основания сооружения (См. Основания сооружений), повышается его прочность, водонепроницаемость, сопротивление размыву и др. З. г. широко применяется при строительстве промышленных и гражданских зданий на просадочных грунтах, для укрепления откосов выемок дорог и стенок котлованов в водонасыщенных грунтах, в качестве противооползневых мероприятий, при проходке горных выработок, создании противофильтрационных завес (См. Противофильтрационная завеса) в основании гидротехнических сооружений, для защиты бетонных сооружений (фундаментов) от воздействия агрессивных промышленных вод, для увеличения несущей способности свай и опор большого диаметра и т.д. З. г. достигается нагнетанием в грунт вяжущих материалов и химических растворов, а также воздействием на грунт электрическим током, нагреванием и охлаждением.
Основные способы З. г.: цементация, глинизация, битумизация, силикатизация, смолизация, методы электрохимического или термического воздействия, искусственное замораживание.
Цементация заключается в нагнетании в закрепляемый грунт (трещиноватый скальный или песчано-гравелистый) через систему пробуренных в нём скважин цементной суспензии (соотношение массы цемента и воды в растворе в пределах от 0,1 до 2). Для повышения подвижности густых цементных и цементно-песчаных растворов применяют добавки сульфитно-спиртовой барды в количестве 0,01—0,25% по отношению к цементу. Ускорение схватывания растворов и увеличение первоначальной прочности цементного камня регулируется добавками хлористого кальция в количестве 1—5% по отношению к цементу. Прочность и водонепроницаемость грунта после цементации значительно увеличиваются.
В кавернозных скальных породах при большой скорости грунтового потока наряду с цементацией применяется горячая битумизация. Её назначение — заделка наиболее крупных каверн, не поддающихся цементации из-за большой скорости грунтового потока. Нагнетание горячего битума в полости и трещины кавернозных пород производится через пробуренные скважины, оборудованные инъекторами. При холодной битумизации в грунт нагнетают тонкодисперсную битумную эмульсию. Способ применяется для очень тонких трещин в скальных грунтах и закрепления песчаных грунтов.
Глинизация служит для уменьшения фильтрационной способности трещиноватых скальных, кавернозных пород и гравелистых грунтов. При этом способе в трещины породы нагнетается под большим давлением глинистая суспензия с добавкой небольшой дозы коагулянта.
Способ силикатизации основан на использовании силикатных растворов. Для закрепления среднезернистых песков применяется т. н. двухрастворный способ, состоящий в последовательном нагнетании в грунт растворов силиката натрия и хлористого кальция. Получающийся в результате реакции гель кремниевой кислоты придаёт грунту значительную прочность и водонепроницаемость. Мелкие пески закрепляются способом однорастворной силикатизации, т. с. раствором силиката натрия с добавкой фосфорной кислоты (рис. 1). В лёссовых грунтах нагнетается лишь раствор силиката натрия; роль второго раствора выполняют соли самого грунта.
Смолизация — нагнетание водного раствора карбамидной смолы с добавкой соляной кислоты, щавелевой кислоты или хлористого аммония. Применяется для закрепления, повышения прочности и водонепроницаемости мелкозернистых песчаных грунтов.
Для глинистых грунтов, где нагнетание растворов невозможно, используется электрохимический способ закрепления, основанный на пропускании постоянного электрического тока через грунт, в который вводится раствор хлористого кальция, в результате чего грунт обезвоживается и уплотняется. Реакции обмена, происходящие при этом в приэлектродной зоне, также способствуют уплотнению и закреплению грунта. Электрохимическое закрепление подразделяется на электроосушение, электроуплотнение и электрозакрепление.
Для упрочнения просадочных лёссовых грунтов применяется термическое закрепление, осуществляемое обжигом закрепляемых грунтов газообразными продуктами горения топлива, имеющими температуру 700—1000°С. Наиболее эффективным является сжигание топлива непосредственно в толще закрепляемого грунта (рис.2). Стабилизация и закрепление неустойчивых водоносных грунтов достигается искусственным замораживанием грунтов (См. Замораживание грунтов).
В СССР периодически проводятся всесоюзные совещания по закреплению и уплотнению грунтов, материалы которых публикуются в специальных сборниках.
Лит.: Адамович А. Н. и Колтунов Д. В., Цементация оснований гидросооружений, М. — Л. 1953; Ржаницын Б. А., Силикатизация песчаных грунтов, М., 1949; Литвинов И. М., Термическое укрепление просадочных лёссовых и других грунтов в основании различных зданий и сооружений, К., 1955.
Б. А. Ржаницын.
Рис. 1. Схема установки для силикатизации грунтов: 1 — цистерна с крепителем; 2 — цистерна с кислотой; 3 — насос «НД»; 4 — смеситель; 5 — пульт управления с регистрирующей аппаратурой; 6 — инъектор; 7 — отбойный молоток для погружения инъектора в грунт; 8 — контур закрепления.
Рис. 2. Схема установки для термического закрепления просадочных лёссовых грунтов сжиганием топлива непосредственно в скважине: 1 — просадочный грунт; 2 — непросадочный грунт; 3 — компрессор; 4 — трубопровод для холодного воздуха; 5 — ёмкость для жидкого горючего; 6 — насос для подачи горючего в скважину; 7 — трубопровод для горючего; 8 — фильтр; 9 — форсунка; 10 — затвор с камерой сгорания; 11 — скважина; 12 — зона термического закрепления грунта.
Горная энциклопедия:
(a. stabilization of earth, stabilization of ground rocks; н. Bodenbefestigung; ф. consolidation des sols; и. estabilizacion de suelos) — искусственное увеличение несущей способности, прочности, водонепроницаемости, сопротивления размыву и т.п. массива горн. пород (в условиях их естеств. залегания), непосредственно воспринимающего нагрузки от сооружений. З. г. применяется при проходке горн. выработок, стр-ве пром. и гражд. зданий на просадочных грунтах, для укрепления откосов выемок дорог и стенок котлованов в водонасыщенных грунтах, в качестве противооползневых мероприятий, при создании противофильтрац. завес в основании гидротехн. сооружений, гидроизоляции фундаментов от воздействия агрессивных пром. вод, для увеличения несущей способности свай и опор большого диаметра и т.д.
Oсн. способы З. г.: Цементация, Глинизация, Битумизация горных пород, искусств. Замораживание грунтов; применяются также силикатизация, смолизация, методы электрохим. или термич. воздействия. Cпособ силикатизации основан на использовании силикатных p-ров. Закрепление среднезернистых песков осуществляется c помощью т.н. двухрастворного способа, состоящего в последоват. нагнетании в грунт растворов силиката натрия и хлористого кальция. Получающийся в результате реакции гель кремниевой к-ты придаёт грунту значит. прочность и водонепроницаемость. Mелкие пески закрепляют раствором силиката натрия c добавкой фосфорной к-ты. B лёссовые грунты нагнетается лишь раствор силиката натрия; роль второго раствора выполняют соли самого грунта. Cмолизация — нагнетание растворов синтетич. смол c добавками отвердителей и ускорителей схватывания. Применяется для закрепления, повышения прочности и водонепроницаемости мелкозернистых несвязных грунтов, тонкотрещиноватых и пористых г. п. Для глинистых грунтов, где нагнетание растворов невозможно, используется электрохим. способ закрепления, основанный на пропускании постоянного электрич. тока через грунт, в к-рый вводится раствор хлористого кальция, в результате чего грунт обезвоживается и уплотняется. Pеакции обмена, происходящие при этом в приэлектродной зоне, также способствуют уплотнению и закреплению грунта. Электрохим. З. г. подразделяется на электроосушение, электроуплотнение и электрозакрепление. Для упрочнения просадочных лёссовых грунтов применяется термич. З. г., осуществляемое обжигом закрепляемых грунтов газообразными продуктами горения топлива, имеющими температуру 700-1000° C. Hаиболее эффективным является сжигание топлива непосредственно в толще грунта.
Литература: Закрепление и уплотнение грунтов в строительстве, M., 1983.
Техника. Современная энциклопедия:
закрепление грунтов
Искусственное увеличение несущей способности, прочности и водонепроницаемости естественно залегающего массива грунта, непосредственно воспринимающего нагрузки от сооружения (т. е. основания сооружения). Применяется при строительстве промышленных и гражданских зданий на просадочных грунтах, для укрепления откосов, выемок дорог и стенок котлованов в водонасыщенных грунтах, при проходке горных выработок, в качестве противооползневых мероприятий и т. д.
Для закрепления грунтов используют цементацию, глинизацию, битумизацию, замораживание и термическую обработку. При цементации, глинизации и битумизации грунтов происходит заполнение соответствующим материалом пустот и крупных трещин в массиве грунта (карстовых известняков, доломитов и т. д.). При больших объёмах пустот чаще применяют глинизацию (для сокращения расходов). Эти методы создают гидроизоляционную завесу при подземном строительстве, а также служат для повышения прочности грунтов в основании сооружений. Замораживание грунтов (искусственное их охлаждение до отрицательной температуры) применяется с целью упрочения грунтового массива и достижения необходимой водонепроницаемости. Это основной способ при работах в водоносных, рыхлых и водоносных трещиноватых грунтах. Применяется замораживание при возведении фундаментов зданий и сооружений, строительстве тоннелей, метрополитенов, мостов, плотин, в горном деле. Этот метод ведёт начало от естественного замораживания, известного в мировой практике под названием «сибирский способ» (описан А. Шренком в 1837 г.). В Сибири применялся в золотодобыче, при этом для замораживания использовался атмосферный воздух, температура которого зимой опускается намного ниже 0 °C.
В современном строительстве для охлаждения грунта используют специальную охлаждающую жидкость, которую пропускают через погружённые в грунт трубы. Недостаток этого способа – необходимость постоянно поддерживать низкую температуру для обеспечения устойчивости грунта. Термическое закрепление грунтов применяется при работах на просадочных лёссовых грунтах. Осуществляется обжигом закрепляемых грунтов газообразными продуктами горения топлива (температура 700—1000 °C). Особенно эффективно сжигание топлива в толще грунтового массива.
© «СловоТолк.Ру» — толковые и энциклопедические словари, 2007-2020