Способ закрепления грунтов
Использование: укрепление оснований зданий и сооружений преимущественно на глинистых грунтах. Сущность изобретения: осуществляется образование скважин с обсадными трубами, их заполнение закрепляющим раствором, ступенчатый подъем труб с выполнением в стенках скважин уширений и нагнетание раствора в грунт с образованием горизонтальных трещин. После их образования на грунт воздействуют постоянным электрическим током путем подключения соседних скважин к разным его полюсам с изменением его направления через 0,04-6,0 суток до образования упрочненных прослоек. Образование скважин ведут на расстоянии 2,1-2,3 наибольшей длины горизонтальных трещин, а выполнение уширений производят на одинаковых уровнях. При выполнении несовпадающих по уровню уширений, расстояния между скважинами принимают равными 1,1-1,13 наибольшей длины трещин. При образовании скважин на разную глубину с уширениями на нижних концах, расстояние между скважинами принимают равным 0,8-0,9 наименьшей длины трещин. В качестве закрепляющего раствора применяют электропроводящий жидкий агент. Перед нагнетанием раствора может производится размещение в скважинах между уровнями трещин заглушек из диэлектрического материала, трещины образуют на трех и более уровнях, подключение скважин к полюсам тока осуществляют посредством размещаемых в них изолированных вне трещин стержневых электродов. Бурение в этом случае ведут на расстоянии, не превышающем двух минимальных длин расположенных на одном уровне трещин, а в качестве закрепляющего раствора применяют неэлектропроводящий жидкий агент. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к области строительства, в частности к укреплению оснований путем закрепления грунта. Известен способ закрепления грунта, включающий нагнетание песчаного раствора в скважину под давлением до образования трещин гидроразрыва в грунте вокруг скважины и заполнение трещин песчаным раствором. Этот способ имеет следующие недостатки: а). При нагнетании песчаного раствора в скважине может произойти разуплотнение грунта, которое может не скомпенсироваться в процессе консолидации; б). упрощение грунта происходит лишь за счет консолидации и его результирующие прочность и сжимаемость могут оказать недостаточными для данных условий. Известен способ закрепления грунтов, преимущественно глинистых, включающий образование скважин с обсадными трубами, их заполнение закрепляющим раствором, ступенчатый подъем труб с выполнением в стеках скважин на заданных уровнях уширений и нагнетание закрепляющего раствора в грунт с образованием заполненных растровом горизонтальных трещин. Недостатком указанного способа является невысокая прочность грунта. Целью изобретения является повышение прочности грунта. Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 показан разрез скважин с трещинами гидроразрыва; на фиг.2 разрез скважин с трещинами гидроразрыва во время закрепления при количестве сплошных слоев большем или равным трем; на фиг.3 скважина с насечками и заглушкой перед подачей раствора; на фиг.4 разрез скважин после образования трещин гидроразрыва на несовпадающих уровнях в процессе электрохимического закрепления грунта; на фиг.5 образование сплошных слоев закрепленного грунта. Описываемый способ закрепления грунта включает бурение скважин 1 с устройством на заданных уровнях уширений с образованием насечек 2 и заглушек 3, и нагревают под давлением жидкий материал электролит 4 до образования горизонтальных прослоек 5 с заполнением последних жидким материалом 4. После образования трещины гидроразрыва 5 к соседним скважинам 1, расположенным на расстоянии 2,1-3R, где R максимальная длина трещин гидроразрыва в плане подключают к источнику постоянного тока (на чертеже не показано) с изменением направления тока с периодом от 0,1 ч до 6 сут. до образования закрепленного массива 6. Другие варианты описываемого способа включают бурение скважин 1 различной длины с установкой обсадных труб 7, образованием насечек 2, установку заглушек 4, нагнетание электролита 4 под заглушкой 3 до образования трещин гидроразрыва 5. После образования трещин гидроразрыва 5 и нагнетания в них электролита 4 соседние скважины 1 подключают к разноименным источникам тока с изменением направления тока с периодом от 0,1 часа до 6 суток до образования закрепленных слоев грунта. Для получения 3-х и более сплошных протяженных в горизонтальной плоскости слоев закрепленного грунта устраивают трещины гидроразрыва в одном уровне так, что они образуют сплошную плоскость. При подъеме обсадной трубы в тело скважины подается диэлектрическая жидкость, например, жидкий битум. По достижении обсадной трубой заданного уровня в стволе скважины устраивается уширение, под давлением подается электроводящий раствор, образуется трещина гидроразрыва, далее вновь происходит подъем обсадной трубы с заполнением ствола скважины диэлектрической жидкостью и т.д. После образования сплошных слоев толщиной 1,0-8,0 мм, образованных трещинами гидроразрыва, в грунт погружаются частично изолированные стержни, причем оголенные места после их погружения соответствуют расположению слоев. Стержни подключаются к источнику постоянного тока таким образом, чтобы между находящимися слоями существовала разность потенциалов. Электрохимические реакции, происходящие при пропускании тока приводят к образованию сплошных слоев закрепленного грунта толщиной до 300 мм и прочностью на сжатие до 5 МПа.
Формула изобретения
1. Способ закрепления грунтов, преимущественно глинистых, включающий образование скважин с обсадными трубами, их заполнение закрепляющим раствором, ступенчатый подъем труб с выполнением в стенках скважин на заданных уровнях уширений и нагнетание закрепляющего раствора в грунт с образованием заполненных раствором горизонтальных трещин, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности грунта, после образования горизонтальных трещин воздействуют на грунт постоянным электрическим током путем подключения соседних скважин к разным полюсам тока с изменением его направления через 0,04 6,0 суток до образования упрочненных прослоек. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что образование скважин ведут на расстоянии 2,1 2,3 наибольшей длины трещин, а выполнение уширений в скважинах производят на одинаковых уровнях. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что во время образования скважин выполняют в их стенках несовпадающие по уровню в соседних скважинах уширения, а расстояние между скважинами принимают равным 1,1 1,13 наибольшей длины трещин. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что образование скважин ведут на разную глубину с уширениями на нижних концах, а расстояние между скважинами принимают равным 0,8 0,9 наименьшей длины трещин. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед нагнетанием закрепляющего раствора размещают в скважинах между уровнями трещин заглушки из диэлектрического материала, образование трещин ведут на трех и более уровнях, подключение скважин к полюсам электрического тока осуществляют посредством размещаемых в них изолированных вне трещин стержневых электродов, при этом образование скважин ведут на расстоянии, не превышающем двух минимальных длин расположенных на одном уровне трещин.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5
