Закрепление грунтов

Закрепление грунтов — процессы изменения свойств грунтов в условиях их естественного залегания с целью повышения прочности, устойчивости, водонепроницаемости или сокращения водопритока при сооружении различных объектов. В железнодорожном строительстве закрепление грунтов применяется для повышения несущей способности оснований сооружений, укрепления откосов насыпей и выемок, при отрытии котлованов, проходке выработок тоннелей и др. подземных объектов, а также для защиты существующих фундаментов зданий и подземных коммуникаций от просадок.
Закрепление грантов осуществляется обычно путём цементации, глинизации, силикатизации и смолизации. Реже для закрепления грунтов используются битумизация, термические и электрохим. способы.
Закрепление грунтов осуществляется нагнетанием в грунт вяжущих материалов и хим. растворов, воздействием на грунт электрическое тока, нагреванием и охлаждением грунта (см. Замораживание грунтов). Цементация производится нагнетанием под давлением водных тампонажных цементных растворов в трещиноватый скальный грунт через систему пробуренных скважин. Заполняя трещины и затвердевая, раствор образует в грунте цементный камень, придающий грунту водонепроницаемость и увеличивающий его прочность. Цементация применяется в скальных или в крупнообломочных гравелистых грунтах и в валунно-галечниковых отложениях.
При глинизации в трещиноватый грунт нагнетается глинистый раствор, из которого затем отжимается вода, в результате чего трещины заполняются уплотнённым глинистым тестом, которое придаёт грунту водонепроницаемость. Применяются также цементно-глинистые растворы с небольшим водоотделением с добавкой мелкого песка. Их используют для заполнения крупных трещин (особенно карстовых образований), а также в грунтах средней трещиноватости. Цементно-глинистые растворы в комбинации с цементными тампонажными растворами поочерёдно нагнетают в скважины. Не поддаются цементации и глинизации мелкозернистые пески, илистые и глинистые грунты.
При химическом закреплении грунтов через систему инжекторов под давлением нагнетаются либо водные растворы силиката натрия — жидкого стекла (силикатизация), либо синтетическая (карбамидная, фурфуроловая и др.) смола с отвердителями (смолизация). Эти способы можно использовать для пост, закрепления оснований зданий и сооружений в песчаных и сильно трещиноватых скальных грунтах на протяжении всего периода их эксплуатации. Их не рекомендуется применять для грунтов, пропитанных нефтяными продуктами, маслами и смолами. При закреплении грунтов проводят двухрастворную силикатизацию, когда производят поочерёдное нагнетание силиката натрия и отвердителя (раствора хлористого кальция), и однорастворную, когда нагнетают одновременно гельобразукицую смесь из раствора силиката натрия с отвердителем (ортофосфорной или кремнефтористо-водородной кислоте» или алюминатом натрия). По этой же технологии нагнетают глиносиликатные растворы, состоящие из смеси бентонитовой глины, силиката натрия с добавкой ортофосфорной кислоты или алюмината натрия в качестве отвердителя. При смолизации используют водные растворы карбамидных смол с отвердителями из соляной или щавелевой кислот.