Stabilizarea solului (stabilizarea solului ) este un grup de metode tehnice de refacere a solului care vizează asigurarea unei poziții fixe a volumului de sol în apariția lui naturală prin transformare artificială prin metode fizice și chimice.
Stabilizarea solului este utilizată pe scară largă în construcția clădirilor industriale și civile, în inginerie hidraulică, construcții subterane și de drumuri și minerit. Este utilizat pentru: consolidarea fundațiilor de sol ale clădirilor și structurilor; consolidarea pantelor tăierilor de drum și a pereților gropilor; prevenirea deformarilor de taluz; prevenirea deformărilor lucrărilor miniere și a tunelurilor și controlul intrărilor de apă în acestea; crearea de perdele impermeabile la baza structurilor hidraulice ; protecția structurilor din beton și piatră (fundații) împotriva impactului agresiv; creșterea capacității portante a piloților , dispozitivelor de ancorare, suporturilor cu diametru mare; îndepărtarea apei legate din sol; creșterea coeficientului de compactare a solului; reducerea zgomotului solului.
Ca urmare a fixării solurilor, capacitatea portantă și stabilitatea acestora crește, rezistența, rezistența la apă și impermeabilitatea crește, iar rezistența la eroziune crește.
Fixarea solului se realizează prin injectarea forțată a diverșilor lianți în sol, precum și prin expunerea masei de sol la diferite câmpuri fizice: curent electric, încălzire și răcire. Astringenții includ orice materiale pulverulente, lichide și păstoase care se transformă într-un corp asemănător pietrei atunci când sunt amestecate cu apă sau un întăritor sau după interacțiunea cu un coagulant. Pentru fixarea solurilor, cel mai des se folosesc suspensiile apă-ciment (vezi cimentarea solului ) (raportul greutății cimentului la apă 0,1-2,0) în formă pură sau cu diverși aditivi slabi (nisip, cenușă zburătoare, zgură măcinată etc.); suspensii apoase de argilă (densitate 1,1-1,5 g/cm3 ) ; topirea bitumului (vezi bitumizarea solului ) (cu o temperatură de 150 0 C); emulsii de bitum în apă (cu o concentrație de 50-65%); o soluție de sticlă lichidă (silicat de sodiu) cu o densitate de 1,05-1,32 g / cm 3 (vezi silicificarea solurilor ); unele tipuri de rășini sintetice (formaldehidă, epoxidice, poliuretanică, poliacrilice etc.). Denumirea metodei de fixare a solului este dată de tipul de soluție injectabilă sau de natura câmpului fizic aplicat artificial pe masa de sol.
Pentru fixarea solurilor stâncoase fracturate, cavernoase, pietriș-pietrișoase se folosesc: cimentare, argilă și bitumizare; pentru soluri nisipoase si loess - silicificare si resinizare ; pentru soluri argiloase saturate cu apa - metode de actiune electrochimica; pentru loess - tratament termic; pentru nisipuri mișcătoare - electrofuziune; pentru soluri slabe - congelare artificiala etc.
Cimentarea solului este un grup de metode tehnice de refacere a solului bazate pe introducerea de lianți hidraulici în sol . Una dintre metodele de recuperare tehnică a solului .
Tehnologia de introducere a reactivilor pentru diferite tipuri de sol variază semnificativ. Pentru masivele de sol stâncos sau nisipos-pietrișos fracturate se folosește cimentarea prin injecție, care constă în injectare (sub presiune de la 3 la 70 atm.) printr-un sistem de puțuri forate de mortar de ciment (raportul dintre masa de ciment și apă poate varia de la 0,1 la 2), ca urmare, permeabilitatea solului scade și rezistența acestuia crește. Pentru finalizarea lucrării, se ia o scădere a absorbției soluției la valori mai mici de 0,01 l / min la presiunea finală.
O creștere a mobilității cimentului și a mortarelor de ciment-argilă se realizează prin adăugarea de resturi de sulfit-alcool (0,01-0,25% față de ciment). Accelerarea prizei mortarelor și creșterea rezistenței inițiale a pietrei de ciment este reglată prin adăugarea de CaCl 2 (1-5% în raport cu cimentul). Când se injectează soluri cavernoase, în soluții se introduc aditivi slabi: nisip, zgură, cenușă zburătoare etc.
Este folosit pentru a întări fundațiile structurilor, pentru a crea perdele impermeabile, pentru a face rocile etanșe la conducerea lucrărilor miniere (mine, tuneluri), pentru a crește soliditatea și etanșeitatea zidăriei din piatră și beton.
Pentru solurile dispersate, cimentarea constă în prepararea (amestecarea) unui amestec artificial de sol pre-zdrobit, un amelior de liant ( ciment sau liant de var) și apă, și distribuția acestuia de-a lungul profilului de proiectare, urmată de compactare, rulare și îngrijire. stratul finit, ținând cont de scopul solului artificial. Deșeurile industriale (cenusa zburatoare, cenusa si zgura, zgura , namolul , lignina etc.) si reactivii chimici ( sticla lichida , clorurile, sulfatii si hidroxizi metalici, acizi) sunt utilizate ca aditivi activi care regleaza procesele de intarire si proprietatile artificiale. sol. Conținutul de liant principal, în funcție de tipul de sol, este: 2-12% (pentru var ) și 4-16% (pentru ciment ). Este folosit pentru drenarea solurilor de pe șantiere; consolidarea bazelor pavajelor de drumuri și aerodrom; prevenirea sufuziei în miezurile barajelor de pământ; întărirea antieroziune a pantelor și pantelor blânde; căptușirea rezervoarelor și canalelor; în timpul construcției de terasamente; protecția împotriva înghețului și întărirea straturilor portante; reducerea contracției și umflăturilor și creșterea capacității portante a solurilor de fundație.
Silicizarea solurilor este o metodă chimică de fixare artificială a solurilor pentru construcții și alte scopuri prin intermediul soluțiilor de silicați injectate (injectate) în sol . Una dintre metodele de recuperare tehnică a solului .
Silicizarea este utilizată pentru a crește capacitatea portantă a nisipurilor, pentru a preveni tasarea loessului și pentru a face nisipul, lut nisipos și loess impermeabil la apă. Injectarea soluțiilor de lucru se realizează fie prin tuburi metalice bătute în pământ, perforate cu găuri mici ( injectoare ), fie direct în puțuri. Distanța dintre injectoare se ia în funcție de raza de fixare (distanța peste care se extinde soluția de la punctul de injectare) și variază de la 0,5 la 1,2 m. în puțuri - limitată la tampoane de diferite modele. Valoarea unei intrări este de obicei de 0,6-1,0 m. Ca rezultat, se obține o matrice solidă de sol fix de forma necesară. Silicizarea este utilizată pentru a crește capacitatea portantă a solului de sub fundațiile clădirilor și structurilor existente, pentru a elimina filtrarea la baza structurilor hidraulice, la efectuarea lucrărilor în soluri moi, pentru a preveni tasarea neuniformă a structurilor în timpul construcției pe soluri de loess etc. .
Silicizarea se realizează în trei moduri: 1) silicificarea într-o singură soluție; 2) silicificare în două soluții; 3) silicificarea gazului. Fixarea nisipurilor mari se efectuează de obicei printr-o metodă de silicificare cu două soluții : injectarea secvențială a unei soluții de sticlă lichidă (silicat de sodiu) și a unei soluții de clorură de calciu în sol.
Fixarea nisipurilor fine și mâloase se realizează într-o singură metodă de soluție : injectarea în sol a unei soluții lichide de sticlă cu un întăritor (coagulant). Ca acestea din urmă, atât acizii (HCl, H2SO4 , H3PO4 ) cât și sărurile (Na2CO3 , NaHC03 , NaH2PO4 ) în formă pură sau amestecate cu acizi au fost utilizați în momente diferite; cele mai utilizate în prezent sunt H 2 SiF 6 , NaAlO 2 etc.
Fixarea nisipurilor mari și medii se poate realiza prin silicificarea gazelor : injectarea secvenţială a unei soluţii de sticlă lichidă şi CO2 gazos în sol .
Pentru a fixa loessul, se injectează o soluție de sticlă lichidă cu sau fără întăritori. Ca urmare a coagulării silicatului de sodiu cu întăritori sau a interacțiunii cu componentele loess, se formează un gel de acid silicic, care cimentează solul. Silicificarea cu o singură soluție folosind diferiți întăritori este, de asemenea, utilizată pentru compactarea suplimentară a solurilor fracturate stâncoase.
Bitumizarea solurilor este o metodă de fixare a solurilor bazată pe utilizarea bitumului. Una dintre metodele de recuperare tehnică a solului .
Este utilizat pentru chituirea solurilor rocoase fracturate (bituminizare la cald) și nisipoase (bituminizare la rece ) .
Bitumizarea la cald se aplică solurilor fracturate și cavernose cu orice aflux de ape agresive și neagresive cu o lățime a deschiderii fisurii > 0,2 mm (cu debite specifice de apă de la 0,5 la 100 l/min). Este folosit pentru a crea perdele de blocare a apei în construcțiile subterane, pentru conducerea puțurilor de mine, a lucrărilor orizontale de mine și a altor structuri subterane. Se realizează printr-o rețea de puțuri forate, în care se injectează bitum topit (petrol sau șist) prin injectoare. Intrând în fisuri și goluri, bitumul înlocuiește apa, se întărește și devine capabil să reziste la presiunea apei subterane. Poate fi preliminar - înainte de exploatare, și ulterior - după scufundare, pentru a face căptușeala lucrărilor impermeabilă.
Bitumizarea la rece cu ajutorul emulsiilor de bitumeste utilizată pentru a crea perdele permeabile în soluri nisipoase cu un coeficient de filtrare de 50-100 m/zi. Emulsia de bitum este formată din picături de bitum de 1-10 microni, dispersate în apă (concentrație 50-65%). Stabilitatea sistemului este susținută de emulgatori ( agenți tensioactivi - până la 3,5%). Metoda de injectare este similară. Pe măsură ce intră în sol, emulsia de bitum împinge apa înapoi, amestecându-se parțial cu aceasta. Mai târziu, sub influența coagulanților, emulsia se rupe, picăturile de bitum se contopesc într-o singură masă, umplând porii solului cu o masă compactă. Pentru solurile fracturate, metoda de bitumizare la rece este aplicabilă la o absorbție specifică de apă de 0,1-1,0 l/min.
| geotehnică | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||
| Amorsare |
| ||||||
| Durabilitate | |||||||
| cutremure |
| ||||||
| Geosintetice | |||||||
| Software |
| ||||||