Совершенствование способа устройства инъекционных свай в слабых глинистых грунтах для условий реконструкции зданий

• Автор: Петухов, Аркадий Александрович
• Шифр специальности: 05.23.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 192 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ПРИМЕНЕНИЕ ИНЪЕКЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ПРАКТИКЕ РЕКОНСТРУКЦИИ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЗДАНИЙ. ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. Основные причины усиления фундаментов и упрочнения грунтов оснований реконструируемых и восстанавливаемых зданий.
1.2. Инъекционные технологии, применяемые при упрочнении грунтов оснований в условиях реконструкции и восстановления зданий
1.3. Инъекционные технологии, применяемые при устройстве свай в условиях реконструкции и восстановления зданий

Выводы по главе 1.

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ УСТРОЙСТВА И РАБОТЫ ИНЪЕКЦИОННЫХ СВАЙ В СЛАБЫХ ГЛИНИСТЫХ ГРУНТАХ
2.1. Опытные площадки для проведения экспериментальных исследований. Физикомеханические свойства грунтов основания.

2.2. Методика устройства инъекционных свай

2.3. Методика испытаний инъекционных свай статической вдавливающей нагрузкой

2.4. Методика исследований физикомеханических характеристик грунтов околосвайного пространства до и после испытаний инъекционных свай.
Выводы по главе 2.
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ИНЪЕКЦИОННЫХ СВАЙ С ГРУНТОВЫМ ОСНОВАНИЕМ И ИХ АНАЛИЗ.
3.1. Влияние уширений наконечников инъекторов на усилие вдавливания.
3.2. Испытания инъекционных свай статической вдавливающей нагрузкой.
3.3. Влияние технологии устройства инъекционных свай на формирование их ствола
3.4. Оценка физикомеханических характеристик грунтов . околосвайного пространства до и после устройства
инъекционных свай.
Выводы по главе 3.
ГЛАВА 4. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАСЧЕТУ ИНЪЕКЦИОННЫХ СВАЙ .
4.1. Определение геометрических размеров поперечного сечения инъекционных свай.
4.2. Предложения по определению несущей способности инъекционных свай в слабых глинистых грунтах
Выводы по главе 4.
ГЛАВА 5. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ИНЪЕКЦИОННЫХ СВАЙ В УСЛОВИЯХ РЕКОНСТРУКЦИИ и ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЗДАНИЙ
5.1. Способ устройства инъекционных свай для условий реконструкции и восстановления зданий.
5.2. Апробация инъекционных свай на реальном объекте при усилении фундаментов реконструируемого здания.
1 5.3. Пути дальнейшего совершенствования способов устройства
инъекционных свай.
Выводы по главе 5.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В результате изменения состава и характера структурных связей в области закрепления значительно повышается прочность, снижается водопроницаемость и сжимаемость грунтов. Развитие химической промышленности с середины XX века способствовало разработке различных химических реагентов синтетических смол, кислот, щелочей и др. Однако применение многих из них для закрепления грунтов небезопасно ввиду высокой токсичности и вредного воздействия на окружающую среду. Так специальными исследованиями В. Е. Соколовича ВНИИОСП была выявлена токсичность большинства химических реагентов 3 акриловых, фенольноформальдегидных, фураиовых, карбамидных смол с несвязанным формальдегидом и многих других. Использование химических продуктов при закреплении грунтов оснований должно быть экологически безопасно и строго обоснованно. Последствия вторжения в геологическую и гидрологическую среду непредсказуемы. В.М. Улицкий 3, ссылаясь на исследования В. Е. Соколовича, считает наиболее безопасным при закреплении грунтов использование реагентов на основе силикатов при силикатизации и портландцементов при цементации. Цементация инъекция цементного раствора применяется для заполнения трещин и пустот трещиноватых скальных и полускальных пород с размером трещин не менее 0,1 мм омоноличивания крупнообломочных и песчаных грунтов с коэффициентом фильтрации к 0 мсут и более , а также для заполнения крупных пустот и полостей карстовых и др. В результате цементации закрепляемые породы омоноличиваются, снижается их водопроницаемость и приобретается высокая механическая прочность. В зависимости от назначения цементации и грунтовых условий могут применяться цементные растворы с песчаным и глинистым заполнителем, пластифицирующими и другими добавками. Наибольший вклад в развитие способа цементации грунтов внесли А. Н. Адамович, Э. Э. Аллас, В. И. Баранова, В. М. Безрук, Г. Б. Вайсфельд, Б. Е. Веденеев, В. Витке, 1 Гончарова, А. Камбефор, Ф. Малдер, А. Н. Мещеряков, П. А. Ребиндер, Н. Г. Трупак, Г. Яиде и многие другие. Область применения цементации может быть несколько расширена путем дополнительного диспергирования цемента измельчение вибродомолом и использования пластифицирующих добавок. Увеличение тонкости помола позволяет инъектировать трещины размером не менее 0, мм. Для крупнообломочных и песчаных грунтов в любом случае диаметр пор должен превышать диаметр наиболее крупных частиц цемента не менее чем в 5,5 раз . Силикатизация грунтов предусматривает использование в качестве основного реагента водного раствора жидкого стекла силиката натрия . Жидкое стекло, известное еще алхимикам в XVI веке, начало применятся строителями для закрепления пород лишь в конце XIX века в Германии. Были разработаны способы двухрастворной и газовой силикатизации И. Езерский , Г. Иостен , М. Стаматиу . Широкие исследования по разработке способов силикатизации грунтов в России начались лишь в г. Б.А. Ржаницына в институте ГИДРОТЕХГЕО. Ввиду недоступности зарубежного опыта силикатизации для советских специалистов эти исследования велись самостоятельно. Двухрастворная силикатизация грунтов была разработана Б. А. Ржаницыным в году. Способ заключается в последовательной обработке грунтов водным раствором жидкого стекла и раствором хлористого кальция СаС. Область применения ограничивается песчаными грунтами независимо от водонасыщения, с коэффициентом фильтрации к от 2 до мсут. В результате химической реакции инъецируемых растворов образуется гидрогель кремневой кислоты, обволакивающий и цементирующий песчаные частицы. Закрепленные силикатизацией пески имеют высокую механическую прочность и практически водонепроницаемы. В году В. Е Соколовичем был предложен однорастворный способ силикатизации, заключающийся в нагнетании двухкомпонентного раствора селиказоля жидкого стекла и коагулятора . После нагнетания селиказоля в грунт образуется гель кремниевой кислоты, который аналогично двухрастворной силикатизации заполняет поровое пространство и цементирует песчаные частицы. Дальнейшее развитие способа заключалось в разработке рецептур различных коагуляторов в работах Н. Ш. Белевитиной, Г. Ф. Вайсфельда, Г. К. Добрынина, Н. М. Ибрагимова, Б. А. Ржаницына, В.