Konsolidacja gleby to sztuczna zmiana jej właściwości. W tym celu stosuje się różne metody fizyczne i chemiczne. Dzięki tego typu przekształceniom możliwe jest zwiększenie wytrzymałości gruntu, ustabilizowanie go, zmniejszenie ściśliwości i wodoodporności. Obecnie istnieje wiele sposobów konsolidacji gleby, z których każdy ma pewne zalety i wady.
Metody konsolidacji gruntów
Istnieje wiele metod wzmacniania gruntów. Różnią się one znacznie od siebie i mają pewne zalety i wady.
Utrwalanie chemiczne
Ten rodzaj wzmacniania gleby przeprowadza się różnymi metodami - stosując cementację, żywicowanie, silikatyzację. Najpopularniejszą technologią jest cementowanie. Termin ten odnosi się do procesu wstrzykiwania do gleby płynnej zaprawy cementowej lub mleka. Najpierw wbija się w ziemię puste pale.
Cementowanie jest odpowiednie dla spękanych skał. Procedura ta nadaje się również do gleby piaszczystej, która składa się z dużych i średnich frakcji. W zależności od porowatości piasku lub wielkości pęknięć można zastosować różne proporcje cementu i wody. Do kompozycji często dodaje się dodatkowe substancje - piasek, glinę i inne obojętne materiały.
Rezynizację stosuje się do konsolidacji drobnych piasków. Procedurę tę przeprowadza się przy użyciu roztworów kwasu solnego i popiołu mocznika. Kompozycje wstrzykuje się do gleby za pomocą specjalnych iniektorów.
Krzemionowanie służy do konsolidacji gleb lessowych i piaszczystych. W tym celu do struktury gleby wstrzykuje się roztwory chemiczne. Zazwyczaj stosuje się kompozycje na bazie chlorku wapnia i krzemianu sodu. Dzięki temu możliwe jest otrzymanie żelu kwasu krzemowego, który sprawia, że gleba jest trwała i wodoodporna.
Termiczny
Ten rodzaj konsolidacji opiera się na spalaniu paliwa, które odbywa się w studniach wykonanych w ziemi. W takim przypadku można zastosować różne paliwa - płynne lub gazowe.
Aby skonsolidować słabe gleby o dużej zawartości wilgoci, dopuszczalne jest stosowanie sztucznego zamrażania. Metoda ta jest uważana za uniwersalną i wysoce niezawodną.
Istota tej procedury polega na tym, że chłodziwo przepuszczane jest przez system studni. Ma niską temperaturę i pobiera ciepło z gleby. W rezultacie przekształca się w masyw lodowo-ziemny. Charakteryzuje się wysokim stopniem wytrzymałości i całkowitą wodoodpornością.
Zamrażanie może mieć różne typy - wszystko zależy od rodzaju chłodziwa. Wyróżnia się zatem metodę solankową oraz metodę wykorzystującą skroplony gaz. W pierwszym przypadku stosuje się stężony roztwór chlorku wapnia lub sodu. Najpierw jest schładzany w parowniku maszyny chłodniczej do temperatury -25 stopni. Jako czynnik chłodniczy w specjalnych urządzeniach stosuje się ciekły azot, freon lub amoniak. W drugim przypadku korzystnie stosuje się ciekły azot. Jego temperatura parowania wynosi -196 stopni.
Elektryczny sposób
Ta metoda jest odpowiednia do mocowania wilgotnej gleby gliniastej. Polega na wykorzystaniu efektu elektroosmozy. Aby to zrobić, przez glebę przepuszcza się prąd elektryczny. Powinien mieć natężenie pola 0,5-1 wolta na centymetr i gęstość 1-5 amperów na metr kwadratowy. Dzięki temu działaniu glina wyschnie i zagęści się. W rezultacie traci zdolność pęcznienia.
Istnieje również metoda elektrochemiczna, która różni się tym, że składniki chemiczne dodaje się do gleby za pomocą prądu - w szczególności chlorek wapnia. Pomaga to zwiększyć intensywność zagęszczania gleby.
Metoda mechaniczna
Ten typ fortyfikacji uważany jest za najstarszy.Jego istota polega na budowie różnych bloków i konstrukcji, które pomagają utrzymać warstwy gleby na miejscu. W tym celu można zastosować ściankę szczelną lub mocowanie wspornikowe.
Pierwsza opcja jest uważana za dość kosztowną. Stosowana jest głównie do zagospodarowania wgłębień lub zagłębień w warstwach ziemi nasyconych wodą i zlokalizowanych blisko powstających obiektów. Arkusze należy włożyć w warstwę gleby przed rozpoczęciem wykopów. Jeśli ten warunek zostanie naruszony, stabilność gleby nie zostanie osiągnięta.
Uchwyt konsoli ma inne urządzenie. Wykonany jest ze specjalnych stojaków lub stosów. Konstrukcje wsporcze obniżono niżej niż planowany wykop. Stosy zawierają deski lub tarcze. Przejmują nacisk gleby.
Tę metodę należy zastosować, jeśli wykop jest wykonywany na głębokość nie większą niż 5 metrów. W przypadku większej głębokości należy zastosować wspornik wspornikowo-dystansowy. W tym przypadku w górnych fragmentach regałów montowane są przekładki.
Którą metodę lepiej wybrać?
Metodę mocowania gleby dobiera się biorąc pod uwagę rodzaj gleby:
- Iły lessopodobne i niektóre typy glin wierzchnich oraz lessy osiadające ulegają wzmocnieniu w wyniku krzemianowania.
- Resinizacja jest odpowiednia dla gleb piaszczystych.
- Cementowanie nadaje się do wzmacniania dużych pustek. Tę metodę wzmacniania fundamentów stosuje się również w przypadku gruntów spękanych, żwirowo-piaszczystych i gruboziarnistych.
- Zagęszczanie wiertniczo-mieszające należy stosować w przypadku iłów i glin w glebach gliniastych o płynnej konsystencji.
- Konsolidacja termiczna jest odpowiednia dla glin lessopodobnych, glin addytywnych, iłów nieosiadających i iłów.
Konsolidację gruntu można przeprowadzić różnymi metodami. Każdy z nich ma pewne zalety i wady.
