Цементация грунтов

Цементация грунта заключается в том, что частицы грунта скрепляются цементным раствором, который нагнетается через инъектор или скважину в поры грунта. В результате пористый грунт превращается в сплошной монолит или отдельные столбы из цементированных грунтов.

Цементация применяется для закрепления трещиноватых скальных пород, гравелистых и песчаных грунтов с коэффициентом фильтрации 50—200 м/сут.

В качестве инъекционного материала используются растворы на основе портландцемента. При наличии крупных пустот применяют цементно-песчаные растворы. Также применяются цементно-глинистые смеси. Для таких смесей используется высокодисперсная глина в количестве 50—100 % массы цемента.

Для бурения скважин применяется различные типы бурильного оборудования: ударно-канатные, ударно-вращательные, колонковые и ударно-поворотные. Тип оборудования подбирается в зависимости от категории грунтов. При цементации песчаных грунтов на глубину до 5 м обычно применяют инъекторы, погружаемые в грунт с помощью отбойного молотка. Иногда для нагнетания раствора используются циркуляционные инъекторы, состоящие из двух труб: внутренней и наружной. По внутренней трубе производится подача раствора, по наружной удаляется избыток его в бак или растворосмеситель. Циркуляционный инъектор устанавливается в заранее пробуренную скважину. Между стенкой скважины и инъектором укладывается резиновая прокладку, предотвращающую вынос раствора наружу.

Для инъецирования растворов применяются грязевые двухцилиндровые насосы производительностью 16—18 м3/ч, развивающие давление 4—6,3 МПа; буровые трехплунжерные насосы, с давлением 4—10 МПа и производительностью 7—60 м3/ч; диафрагменные насосы, производительностью 6 м3/ч, развивающий максимальное давление 1,5 МПа, а также некоторые типы шнековых насосов.

Скважины инъецируются очередями, методом последовательного сближения. В 1-й очереди расстояние между скважинами принимается в пределах 6—12 м. При каждой следующей очереди расстояние между скважинами сокращается в 2 раза.

Нагнетание раствора в пустоты грунта должно продолжаться непрерывно до заполнения цементируемых   пустот   и   появления   отказа   в поглощении раствора. За отказ принимается снижение расхода раствора до 5—10 л/мин при избыточном давлении раствора у устья скважины 0,1—0,5 МПа.

feedback