Закрепление оснований зданий и сооружений методом гидроразрыва при неоднократном инъектировании

• Автор: Ермолаев, Вадим Александрович
• Шифр специальности: 05.23.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 166 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА
МЕТОДЫ ИНЪЕКЦИОННОГО ЗАКРЕПЛЕНИЯ СЛАБЫХ ГРУНТОВ В ОСНОВАНИЯХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ СТРОИТЕЛЬСТВА И РЕКОНСТРУКЦИИ

1Л. Применяемые инъекционные методы закрепления грунтов

1.2. Методы закрепления грунтов в режиме гидроразрыва

1.3. Анализ применимости существующих методов закрепления грунтов для целей строительства и реконструкции в инженерно-геологических условиях Санкт-Петербурга

1.4. Выводы по главе. Цели и задачи исследования

ГЛАВА
ЛАБОРАТОРНЫЕ И НАТУРНЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ ПО УПРОЧНЕНИЮ ГРУНТОВ ИНЪЕКЦИОННЫМИ РАСТВОРАМИ

2.1. Проектирование составов инъекционных растворов для закрепления грунтов

2.2. Изучение закрепляемости грунтов инъекционными растворами в лабораторных условиях
2.3. Проведение натурных испытаний инъекционного закрепления грунтов на опытных участках
2.3.1. Инъекционное закрепление грунтов на опытной площадке по адресу ул. Малая Морская,
2.3.2. Инъекционное закрепление грунтов на опытной площадке по адресу Набережная Обводного канала, 93 А
2.4. Совершенствование манжетной технологии закрепления слабых грунтов для условий Санкт-Петербурга
2.4.1. Оборудование для закрепления грунтов с использованием манжетной технологии
2.4.2. Проектирование составов обойменных растворов
Выводы по главе
ГЛАВА

ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТА И МЕТОДИКА УСТАНОВЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК УПРОЧНЕННОГО МАССИВА
ЗЛ. Общие положения
3 Л Л .Постановка задачи и исходные данные
3.1.2. Модель грунта и метод расчета
3.1.3. Численный анализ влияния различных факторов на напряженно-деформированное состояние водонасыщенного грунта при инъектировании
3.1.4. Результаты численного моделирования технологии повторного инъектирования
Выводы по главе
Глава
СОПОСТАВЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕННО ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ГРУНТА ПРИ ИНЪЕЦИРОВАНИИ МЕТОДОМ ГИДРОРАЗРЫВА С РЕЗУЛЬТАТАМИ НАТУРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Моделирование напряженно-деформированного состояния грунта основания административного здания в Санкт-Петербурге при инъекционном закреплении
4.2. Сопоставление результатов натурных исследований и численного моделирования изменения порового давления при инъектировании
4.3. Методика подбора оптимальных технологических режимов инъекционного закрепления грунтов
Выводы по главе
ГЛАВА
ОПЫТНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ НА ОБЪЕКТАХ САНКТ-ПЕТЕРБУРГА
5.1. Закрепление грунтов под фундаментами котлов при реконструкции котельных
5.2. Инъекционное усиление грунтового основания фундамента при реконструкции административного здания
5.3. Инъекционное упрочнение грунтов основания реконструируемое промышленного здания

5.4. Инъекционное усиление грунтового основания фундаментов жилых зданий, попавших в зону риска при новом строительстве.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

противофильтрационной завесы (ПФЗ). При этом низкая величина предела прочности при сжатии такого раствора (~ 0,2 МПа) в условиях безнапорных грунтовых вод по расчетам оказалась достаточной.
Однако в дальнейшем данный состав следует рассматривать как альтернативу рассмотренному ранее составу ввиду своей нетехнологичности. При этом область применения таких растворов ограничена:
- затруднительно применение в грунтах, содержащих значительное количество карбонатов, глинистых фракций и гуминированных включений;
- невозможно применение в условиях с напорных грунтовых вод (более 0,15 МПа). Вследствие длительного периода до завершения полного гелеобразования (10... 16 часов) возможен вынос раствора подземными водами.
Рядом преимуществ обладают силикатнокремнефтористоводородные растворы, предполагающие использование кремнефтористоводородной кислоты (Н281Р6). Для таких растворов характерен большой выход геля, обусловленный образованием дополнительной кремниевой кислоты, выделяющейся в результате разложения кремнефтористоводородной кислоты, что способствует полимеризации раствора, упрочняет гель и исключает синерезис. Такие гели обладают высокими значениями предела прочности при сжатии, что позволяет надежно закреплять грунты, содержащие значительное количество гуминированных включений, глинистых фракций и карбонатов.
Оптимальная рецептура с наибольшим выходом геля кремниевой кислоты была разработана профессором В.Е. Соколовичем [140]. Так, в 70-е годы им был предложен состав на основе раствора силиката натрия с плотностью 1,04 г/см3 и раствора кремниевой кислоты с плотностью 1,037 г/см3. Такая рецептура позволяет регулировать процесс гелеобразования золя во времени в весьма широком диапазоне - при изменении объемного соотношения ]Ча28Юз : ЬЬЗИ7,-, от 6,7 до 9,3 время гелеобразования изменяется от 5 минут до 5 часов. В процессе гелеобразования вязкость золей мало отличается от вязкости воды (1...2 мПа*с) и несколько увеличивается (до 6 мПа*с) только к моменту гелеобразования.
Важное свойство таких гелей - это отсутствие синерезиса. В лабораторных условиях при использовании других отвердителей синерезис достигает 55%, а в рассматриваемом случае в течение 90 суток синерезис не превышает 3%. В реальных условиях при закреплении песков синерезис также не наблюдается, а предел прочности при сжатии через 90 суток воздушно-влажного хранения стандартных образцов достигает 0,25 МПа. При этом закрепленные пески характеризуются высокой водостойкостью (коэффициент размягчения близок к единице) и водонепроницаемостью.
структурной сетки, образованной в гелях частицами дисперсной фазы. Структурированная система при синерезисе переходит в термодинамически более устойчивое состояние.