ITRE20060020A1 - METHOD OF HOMOGENIZATION AND / OR REOMOGENEIZATION OF THE PHYSICAL AND CHEMICAL CHARACTERISTICS OF FOUNDATION AND / OR CONSTRUCTION AREAS IN GENERAL - Google Patents
METHOD OF HOMOGENIZATION AND / OR REOMOGENEIZATION OF THE PHYSICAL AND CHEMICAL CHARACTERISTICS OF FOUNDATION AND / OR CONSTRUCTION AREAS IN GENERAL Download PDFInfo
- Publication number
- ITRE20060020A1 ITRE20060020A1 ITRE20060020A ITRE20060020A1 IT RE20060020 A1 ITRE20060020 A1 IT RE20060020A1 IT RE20060020 A ITRE20060020 A IT RE20060020A IT RE20060020 A1 ITRE20060020 A1 IT RE20060020A1
- Authority
- IT
- Italy
- Prior art keywords
- homogenization
- injection
- soil
- fact
- products
- Prior art date
Links
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 title claims description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 30
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims description 16
- 238000010276 construction Methods 0.000 title description 15
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 49
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 49
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 45
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 25
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 7
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 5
- 238000009472 formulation Methods 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 4
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 claims description 3
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 claims description 3
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 2
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000010200 validation analysis Methods 0.000 claims description 2
- 238000012795 verification Methods 0.000 claims description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 4
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- 230000001932 seasonal effect Effects 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000009418 renovation Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- -1 silt Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
- E02D3/12—Consolidating by placing solidifying or pore-filling substances in the soil
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D1/00—Investigation of foundation soil in situ
- E02D1/02—Investigation of foundation soil in situ before construction work
- E02D1/022—Investigation of foundation soil in situ before construction work by investigating mechanical properties of the soil
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/24—Earth materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Geology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Agronomy & Crop Science (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
Descrizione di una domanda per invenzione industriale dal titolo: Description of an application for industrial invention entitled:
Metodo di omogeneizzazione e/o di riomogeneizzazione delle caratteristiche fisiche e chimiche di terreni di fondazione e/o di aree fabbricabili in genere. Method of homogenization and / or re-homogenization of the physical and chemical characteristics of foundation soils and / or building areas in general.
La presente invenzione si riferisce ad un metodo di omogeneizzazione e/o di riomogeneizzazione delle caratteristiche fisiche e chimiche di terreni di fondazione e/o di aree fabbricabili in genere, in cui imo degli scopi fondamentali è quello di contrastare gli eventuali cedimenti derivabili dalla presenza di costruzioni sovrastanti. The present invention refers to a method of homogenization and / or re-homogenization of the physical and chemical characteristics of foundation soils and / or building areas in general, in which one of the fundamental purposes is to counteract any subsidence deriving from the presence of overlying buildings.
E’ noto che per risolvere problemi di cedimento di terreni di fondazione e/o di aree fabbricabili in genere si adottano attualmente varie tecniche di tipo strutturale oppure di consoldamento del terreno; in particolare alcune tecniche tendono a risolvere tali problemi trasferendo i carichi delle costruzioni su orizzonti litologici a maggior capacità portante, siano questi più o meno profondi come ad esempio pah, o allargati per aumentare l’impronta della fondazione strutturale, in modo da ridurre il carico unitario che le costruzioni operano sul terreno. Altre tecniche invece si basano sul concetto di perseguire un miglioramento della capacità portante del terreno di fondazione attraverso iniezioni di prodotti cementizi o formulati chimici, anche espandenti, come ad esempio iniezioni a pressione di cemento (jet grouting) o di schiume poliuretaniche e simili; in pratica, tali tecniche consistono nel creare colonne formate da sostanze espanse indurite secondo livelli di iniezione fissi e diversi tra loro, disposte in punti tridimensionalmente e regolarmente distanziati tra loro. Tali tecniche presentano però Γ inconveniente di operare sostanzialmente alla “cieca” in quanto esse vengono applicate senza l’ausilio di sistemi in grado di indicare con precisione sia le zone/volumi di terreno uniforme, che in effetti non richiederebbero interventi di sorta, sia le zone/volumi che invece necessitano di trattamenti per riconosciuta difformità e anomalie; inoltre, esse non comprendono sistemi di controllo in grado di operare in corso d’opera e di rilevare gli effetti immediati degli interventi eseguiti sui terreni trattati. In particolare, in presenza di interventi di risanamento di opere esistenti, il solo controllo fuori terra degli effetti derivati da dette iniezioni di prodotti anche espandenti, senza alcun controllo nei terreni, può essere causa di fenomeni collaterali indesiderati, quali danneggiamenti improvvisi di strutture, pavimenti e impianti limitrofi. It is known that in order to solve problems of subsidence of foundation land and / or building areas in general, various structural or soil consolidation techniques are currently adopted; in particular, some techniques tend to solve these problems by transferring the loads of the constructions to lithological horizons with greater bearing capacity, whether these are more or less deep such as pah, or widened to increase the footprint of the structural foundation, in order to reduce the load unitary that the constructions operate on the ground. Other techniques, on the other hand, are based on the concept of pursuing an improvement in the bearing capacity of the foundation soil through injections of cementitious products or chemical formulations, including expanding ones, such as for example pressure injections of cement (jet grouting) or polyurethane foams and the like; in practice, these techniques consist in creating columns formed by hardened expanded substances according to fixed and different injection levels, arranged in three-dimensional points and regularly spaced from each other. However, these techniques have the disadvantage of operating substantially "blindly" as they are applied without the aid of systems capable of accurately indicating both the areas / volumes of uniform soil, which in fact would not require any interventions, and the areas / volumes which, on the other hand, require treatments due to recognized discrepancies and anomalies; moreover, they do not include control systems capable of operating during construction and detecting the immediate effects of the interventions carried out on the treated land. In particular, in the presence of renovations of existing works, the only control above ground of the effects deriving from said injections of products, including expanding products, without any control in the ground, can cause unwanted collateral phenomena, such as sudden damage to structures, floors and neighboring plants.
Tecniche più recenti adottano monitoraggi strumentali fuori terra, con livelle laser e lettori a muro o a pavimento, i quali definiscono il raggiungimento del consolidamento del terreno trattato con l'avenuto sollevamento delle strutture sovrastanti; l’esperienza dimostra però che non sempre questi parametri di valutazione sono da ritenersi sufficienti per garantire l’equilibrio definitivo e l’awenuto consolidamento delle costruzioni sui terreni, così come non sono sufficienti allo scopo il parametro quantità di resine iniettata nei singoli fori e/o la forza espandente delle resine stesse. A questo proposito si può infatti affermare che il perseguimento dellobbiettivo di aumento della capacità portante del terreno di fondazione non risulta essere, in geotecnica, condizione sufficiente per eliminare i cedimenti in quanto le tradizionali tecniche di iniezione di resine espandenti, basandosi solo sui principi precedentemente enunciati, non garantiscono un sufficiente livello di uniformità delle condizioni fisico chimiche del volume di terreno trattato; ciò si manifesta ancor più se gli interventi di consolidamento vengono eseguiti con iniezioni basate su quote predefinite e standardizzate, senza tenere conto della reale condizione del volume del terreno trattato, intesa nei suoi parametri geologici e geotecnici fondamentali e nella variazione degli stessi parametri rivolta ad una adeguata uniformità a porzioni limitrofe di terreno non interessate da cedimenti. Ad esempio, Γ esperienza dimostra che, modificando le pressioni idrauliche dell’acqua nel terreno e creando nuove concentrazioni e nuovi livelli di saturazione iniettando anche solo pochi kg di prodotti espandenti in un terreno con presenza di acqua e vuoti disordinatamente distribuiti, è possibile raggiungere, nell’immediato, un aumento di capacità portante riscontrabile fuori terra con Γ innalzamento delle strutture; se però quel volume di terreno fosse particolarmente soggetto a fenomeni di essiccamento e rigonfiamento stagionale dovuto ad esempio a variabili condizioni climatiche nel medio e breve termine, il problema del cedimento si riproporrà in quanto ancora influenzato da una errata distribuzione del contenuto di acqua e di vuoti. Tale aspetto è maggiormente amplificato dal fatto che le prove e le indagini tradizionali sono sostanzialmente di tipo puntuale, attendibili prevalentemente nell’intorno della linea verticale delle prove stesse e ristrette a metodi di interpolazione matematica tra diversi punti di indagine per conseguire eventuali successive valutazioni d’insieme del terreno non analizzato. Si può pertanto affermare che tali metodi presentano ampi margini di interpretazione e di approssimazione, a discapito della necessaria precisione degli interventi, sia in fase di progetto che di verifica. More recent techniques adopt instrumental monitoring above ground, with laser levels and wall or floor readers, which define the achievement of the consolidation of the treated ground with the lifting of the overlying structures; experience shows, however, that these evaluation parameters are not always to be considered sufficient to guarantee the definitive balance and the consolidation of the constructions on the ground, just as the quantity of resins injected into the individual holes and / or the expanding force of the resins themselves. In this regard, it can in fact be stated that the pursuit of the objective of increasing the bearing capacity of the foundation soil is not, in geotechnics, a sufficient condition to eliminate subsidence as the traditional techniques of injection of expanding resins, based only on the principles previously stated , do not guarantee a sufficient level of uniformity of the physical and chemical conditions of the volume of soil treated; this manifests itself even more if the consolidation interventions are performed with injections based on predefined and standardized heights, without taking into account the real condition of the volume of the soil treated, understood in its fundamental geological and geotechnical parameters and in the variation of the same parameters aimed at a adequate uniformity to neighboring portions of land not affected by subsidence. For example, Γ experience shows that, by modifying the hydraulic pressures of the water in the soil and creating new concentrations and new levels of saturation by injecting even just a few kg of expanding products into a soil with the presence of water and disorderedly distributed voids, it is possible to achieve, in the immediate future, an increase in bearing capacity that can be found above ground with Γ raising of the structures; if, however, that volume of soil were particularly subject to drying and seasonal swelling phenomena due for example to variable climatic conditions in the medium and short term, the problem of subsidence will recur as it is still affected by an incorrect distribution of the water content and voids . This aspect is further amplified by the fact that the traditional tests and investigations are substantially of the punctual type, reliable mainly around the vertical line of the tests themselves and restricted to methods of mathematical interpolation between different points of investigation to achieve any subsequent evaluations of all of the land not analyzed. It can therefore be said that these methods have wide margins of interpretation and approximation, to the detriment of the necessary precision of the interventions, both in the design and verification phase.
Scopo della presente invenzione è quello di eliminare i suddetti inconvenienti. L’invenzione risolve il problema mediante un metodo di omogeneizzazione e/o riomogeneizzazione delle caratteristiche fisiche e chimiche di terreni di fondazione e/o di aree fabbricabili in genere, in grado di analizzare le caratteristiche degli stessi terreni ed eventualmente contrastare gli eventuali cedimenti derivati da variazioni di carico di strutture sovrastanti o variazioni nel tempo delle caratteristiche chimiche e fisiche dei terreni stessi; tale metodo si caratterizza nella posa in opera, sul volume o sulle porzioni di volume di terreno in esame, di almeno una serie di elettrodi di rilevamento strumentale geoelettrico, ed effettuare con essi dei rilievi a cadenze prestabilite prima, durante e dopo gli interventi di iniezione nel terreno di prodotti espandenti, efficaci anche in presenza di acqua e/o umidità ed indirizzati attraverso appositi tubi di iniezione ad agire solo su quelle porzioni di terreno non omogeneo rilevate, al fine di creare nelle stesse porzioni condizioni di uniformità corrispondenti a quelle presenti nelle zone non interessate dai cedimenti. The object of the present invention is to eliminate the aforementioned drawbacks. The invention solves the problem by means of a method of homogenization and / or re-homogenization of the physical and chemical characteristics of foundation soils and / or building areas in general, capable of analyzing the characteristics of the same soils and possibly counteracting any subsidence deriving from load variations of overlying structures or variations over time in the chemical and physical characteristics of the soil itself; this method is characterized by the laying, on the volume or on the volume portions of the soil under examination, of at least one series of geoelectric instrumental detection electrodes, and carrying out measurements with them at pre-established intervals before, during and after the injection interventions in the soil of expanding products, effective even in the presence of water and / or humidity and directed through special injection pipes to act only on those portions of non-homogeneous soil detected, in order to create uniformity conditions in the same portions corresponding to those present in the areas not affected by subsidence.
Un obiettivo primario dell’invenzione è quello di ottenere una omogeneizzazione e/o riomogeneizzazione delle caratteristiche geomeccaniche e idrauliche del terreno, agendo principalmente sulle correlazioni pesi/volumi delle diverse fasi: solida, liquida e gassosa; tenendo conto che queste correlazioni possono essere variabili e diverse a seconda dei componenti costituenti il terreno interessato come: torba, argilla, limo, sabbia, ghiaia o frazioni miste degli stessi, e che possono mutare nel tempo principalmente a causa di azioni naturali quali: variazioni delle condizioni di falda, azioni meccaniche di apparati radicali di piante, variazioni climatiche o altro, o di azioni antropiche quali: esecuzione di scavi limitrofi, vibrazioni, perdite di fluidi nel terreno o altro, e che possono accentuare o dare inizio ad altri effetti conseguenti e correlati quali cedimenti e successivi collassi strutturali delle costruzioni, depressioni fisiche dei terreni e delle strutture in contatto, umidità ascendente verso le strutture anche portanti degli edifici e simili, che possono manifestarsi anche in terreni con buone capacità portanti. A primary objective of the invention is to obtain a homogenization and / or re-homogenization of the geomechanical and hydraulic characteristics of the soil, mainly by acting on the weight / volume correlations of the different phases: solid, liquid and gaseous; taking into account that these correlations can be variable and different depending on the constituent components of the soil concerned such as: peat, clay, silt, sand, gravel or mixed fractions of the same, and that they can change over time mainly due to natural actions such as: variations groundwater conditions, mechanical actions of plant root systems, climatic variations or other, or anthropogenic actions such as: execution of adjacent excavations, vibrations, fluid losses in the ground or other, and which can accentuate or initiate other consequent effects and correlates such as subsidence and subsequent structural collapses of the buildings, physical depressions of the ground and of the structures in contact, rising humidity towards the load-bearing structures of the buildings and the like, which can also occur in soils with good bearing capacity.
Altro scopo del presente metodo, inteso a garantire una efficace stabilità nel tempo degli interventi effettuati, è quello di eseguire monitoraggi che tengano in considerazione non solo la velocità o la forza d’espansione, ma anche la corretta distribuzione dei prodotti iniettati e gli effetti da essi indotti al fine di selezionare gli stessi in funzione delle loro più idonee caratteristiche, quali densità, livello di stabilità dimensionale nel tempo, iterazione con l’umidità o con l’acqua nel tempo, e così via, in funzione delle specifiche applicazioni in ogni punto d’intervento. Another purpose of this method, intended to ensure an effective stability over time of the interventions carried out, is to perform monitoring that takes into account not only the speed or the force of expansion, but also the correct distribution of the injected products and the effects to be they induced in order to select the same according to their most suitable characteristics, such as density, level of dimensional stability over time, iteration with humidity or water over time, and so on, depending on the specific applications in each intervention point.
Ulteriore scopo è quello di eseguire tali monitoraggi anche in corso d’opera, sia sui parametri di impianto di iniezione in cantiere, quali temperature dei prodotti e corretta miscelazione del formulato utilizzato, che sulle caratteristiche chimiche e fisiche degli stessi prodotti adottati, quali tipologia degli additivi, densità, viscosità e così via, od anche l’eventuale selezione e scelta di tipologie singole o composte di sostanze differenti, anche espandenti. Nel perseguire la riduzione o l’annullamento dei cedimenti del terreno, si può vantaggiosamente ed economicamente intervenire avvalendosi di un sistema integrato d’azione, con iniezioni mirate, e di controllo diretto in corso d’opera con rilevamenti geofisici, ed effettuare le opportune modifiche al progetto iniziale in base ai dati costantemente rilevati nel monitoraggio d’insieme, completando e/o correggendo le manchevolezze degli elementi primitivi a disposizione. A further purpose is to perform such monitoring also during construction, both on the parameters of the injection plant on site, such as product temperatures and correct mixing of the formulation used, and on the chemical and physical characteristics of the products adopted, such as type of additives, density, viscosity and so on, or even the possible selection and choice of single types or types made up of different substances, including expanding ones. In pursuing the reduction or cancellation of land subsidence, it is possible to advantageously and economically intervene using an integrated action system, with targeted injections, and direct control during construction with geophysical surveys, and make the appropriate changes to the initial project on the basis of the data constantly collected in the overall monitoring, completing and / or correcting the shortcomings of the primitive elements available.
Altro scopo ancora consiste nel fatto di utilizzare un metodo di rilievo e di controllo del sistema di iniezione nel terreno, non puntuale, ma basato sull’analisi d’insieme e sul confronto dei principali parametri del terreno in fase dinamica di riequilibrio; ciò si ottiene con un sistema integrato di iniezione e monitoraggio che consente di gestire le diverse fasi dell’intervento: progettazione, esecuzione e convalida finale, attraverso la determinazione della distribuzione nel sottosuolo di precisi parametri fisici, quali resistività e caricabilità elettrica, e della loro variazione nel tempo; il monitoraggio adottato raggiunge il livello tridimensionale (3D) e consente di rilevare le condizioni del terreno in esame e gli effetti indotti dalle iniezioni sullo stesso, anche al di sotto dell’impronta delle costruzioni, senza dover effettuare opere di scavo o demolizione a scopi ispettivi e diagnostici tradizionali. Ad esempio non limitativo: interventi interessanti strutture di locali interrati anche confinati da aree inaccessibili, strutture o vani scala interni e simili. Yet another purpose is to use a survey and control method of the injection system in the soil, not punctual, but based on the overall analysis and comparison of the main parameters of the soil in the dynamic rebalancing phase; this is achieved with an integrated injection and monitoring system that allows you to manage the different phases of the intervention: design, execution and final validation, through the determination of the distribution in the subsoil of precise physical parameters, such as resistivity and electrical loadability, and their variation over time; the monitoring adopted reaches the three-dimensional level (3D) and allows to detect the conditions of the soil in question and the effects induced by the injections on it, even below the footprint of the buildings, without having to carry out excavation or demolition works for inspection purposes and traditional diagnostics. For example, not limiting: interventions involving structures of underground rooms also confined by inaccessible areas, structures or internal stairwells and the like.
Ulteriori scopi del presente trovato consistono nella possibilità di: Further objects of the present invention consist in the possibility of:
- identificare la geometria delle fondazioni sia sul perimetro che internamente alle costruzioni ed in forza a ciò elaborare un modello attendibile e significativo del bulbo delle pressioni; - identify the geometry of the foundations both on the perimeter and inside the buildings and by virtue of this, develop a reliable and significant model of the pressure bulb;
- rilevare le diverse quote di intervento interessate dalle “anomalie” cause dei cedimenti; - detect the different intervention quotas affected by the "anomalies" causing the failures;
- determinare la tipologia e la collocazione delle litologie interessate; - riconoscere le masse ed i percorsi localizzati, di fluidi naturali e artificiali nei terreni e l’eventuale presenza di cavità interrate; - determine the type and location of the lithologies involved; - recognize the masses and localized paths of natural and artificial fluids in the soil and the possible presence of underground cavities;
- riconoscere l’eventuale presenza di apparati impiantistici interrati, quali: tubazioni, fogne, ordigni bellici inesplosi e simili, sotto le strutture in genere, a salvaguardia delle condizioni di sicurezza generali e necessarie per gli operatori in fase di applicazione del sistema; - recognize the possible presence of underground plant systems, such as: pipes, sewers, unexploded ordnance and the like, under the structures in general, to safeguard the general safety conditions necessary for the operators during the application phase of the system;
- favorire l’espulsione delle concentrazioni di acqua in eccesso nel sottosuolo, evitandone rischiosi confinamenti a porzioni di terreno facilmente sensibili alle condizioni climatiche stagionali; - favor the expulsion of excess water concentrations in the subsoil, avoiding risky confinements to portions of land that are easily sensitive to seasonal climatic conditions;
In sostanza, con l’utilizzo del presente trovato è possibile ottenere riduzioni sensibili e/o Γ annullamento totale dei cedimenti dei terreni, favorendo una ottimizzazione significativa dei costi e dei benefici finali, quali ad esempio, oltre a quelli già citati: Basically, with the use of the present invention it is possible to obtain significant reductions and / or Γ total cancellation of land subsidence, favoring a significant optimization of the final costs and benefits, such as, for example, in addition to those already mentioned:
- definizione mirata dei quantitativi e delle caratteristiche dei prodotti anche espandenti necessari da iniettare; - targeted definition of the quantities and characteristics of the products, including expanding products, required to be injected;
- ottimizzazione dei tempi di intervento; - optimization of intervention times;
- riduzione degli effetti collaterali a causa dell’espansione delle resine, come danneggiamenti e/o rotture di tubazioni di impianti e/o servizi interrati. - reduction of side effects due to the expansion of resins, such as damage and / or breakage of pipes of underground systems and / or services.
L’invenzione viene descritta nel dettaglio in esempi applicativi, non limitativi, con riferimento agli allegati disegni, in cui: The invention is described in detail in non-limiting application examples, with reference to the attached drawings, in which:
la fig.la - rappresenta in sezione il contesto costruzione/terreno in cui si evidenzia un esempio di parziale disomogeneità del terreno sotto una costruzione, fig. la - represents in section the construction / ground context in which an example of partial unevenness of the ground under a construction is highlighted,
la fig. lb - rappresenta in sezione il contesto tipo del sistema iniezione -monitoraggio orizzontale superficiale, secondo il trovato, fig. 1b - represents in section the typical context of the injection-horizontal surface monitoring system, according to the invention,
le figg. 2a - 2b illustrano il sistema di iniezione - monitoraggio verticale di profondità secondo il trovato, e figs. 2a - 2b show the injection system - vertical depth monitoring according to the invention, and
le figg. 3a - 3b illustrano in prospettiva e in pianta limpianto per il monitoraggio tridimensionale, che esalta l’opportunità di indagare anche volumi di terreno sottostanti le impronte di fabbricati. figs. 3a - 3b illustrate in perspective and in plan the system for three-dimensional monitoring, which enhances the opportunity to also investigate volumes of land underlying the footprints of buildings.
Con riferimento alle figure, ed all’applicazione esemplificativa del trovato ad una costruzione con fondazione 4, posta su un terreno 5 non interessata a cedimenti, ma con una porzione/volume angolare non omogenea 6 il cui cedimento ha prodotto fessurazioni 7 sulle pareti dell’edificio, l’obbiettivo di monitorare il comportamento del terreno in esame prima, durante e dopo l’intervento di iniezione, è conseguito attraverso la disposizione nello stesso terreno 4-5, in superficie o in fori di sondaggio attraverso lo strato di riporto 2, almeno un impianto di elettrodi 1 i quali, preferibilmente ma non limitatamente, sono realizzati in acciaio inossidabile, anziché in rame, in quanto il rame non consente una corretta misura della caricabilità elettrica perché facilmente soggetto ad ossidazione e quindi non adatto a misure di monitoraggio nel tempo. Gli impianti di elettrodi 1 sono collegati ad un georesistivimetro multicanale 3 che permette di effettuare serie di misure quadripolari mediante una progressiva energizzazione di almeno una coppia elettrodica e la determinazione del potenziale elettrico conseguente su altre coppie di poli. L’utilizzo di strumenti multicanale 3 ha lo scopo concreto di effettuare le misure in tempi rapidi, minimizzando l’invasività dell’intervento; le varie combinazioni di misure effettuate sono poi scelte in modo da garantire una copertura tridimensionale del volume di terreno in esame. Gli impianti di elettrodi di monitoraggio 1 sono disposti secondo configurazioni geometriche mirate, in prossimità della porzione 6 di terreno da omogeneizzare o da riomogeneizzare, comprendendo anche quelle porzioni 5 non interessate da cedimenti, utili come elementi di confronto. Gli elettrodi, distribuiti superficialmente o verticalmente in profondità, sono disposti a distanza costante e sufficiente a garantire la corretta copertura del terreno in esame. With reference to the figures, and to the exemplary application of the invention to a construction with foundation 4, placed on a ground 5 not affected by subsidence, but with a non-homogeneous angular portion / volume 6 whose subsidence has produced cracks 7 on the walls of the building, the objective of monitoring the behavior of the soil under examination before, during and after the injection operation, is achieved through the arrangement in the same soil 4-5, on the surface or in boreholes through the fill layer 2, at least one system of electrodes 1 which, preferably but not limitedly, are made of stainless steel, rather than copper, since copper does not allow a correct measurement of the electrical loadability because it is easily subject to oxidation and therefore not suitable for monitoring measures in the time. The electrode systems 1 are connected to a multichannel georesistivity meter 3 which allows to carry out series of four-pole measurements by means of a progressive energization of at least one electrode pair and the determination of the consequent electric potential on other pairs of poles. The use of multi-channel tools 3 has the concrete purpose of carrying out the measurements quickly, minimizing the invasiveness of the intervention; the various combinations of measurements carried out are then chosen in order to guarantee a three-dimensional coverage of the volume of soil under examination. The monitoring electrode systems 1 are arranged according to targeted geometric configurations, near the portion 6 of soil to be homogenized or re-homogenized, also including those portions 5 not affected by subsidence, useful as elements of comparison. The electrodes, distributed superficially or vertically in depth, are arranged at a constant and sufficient distance to ensure the correct coverage of the soil under examination.
La corretta esecuzione del metodo oggetto del presente brevetto, prevede che gli elettrodi 1 siano posizionati sul e nel terreno, distinti, separati e distanziati dai fori destinati ai tubi 11 di iniezione dei prodotti anche espandenti, quali resine e formulati poliuretanici, cementi alluminati e così via. Questo perché, localmente, i prodotti iniettati causano Γ innalzamento della resistenza di contatto, con conseguente impossibilità a trasmettere correnti adeguate nel mezzo indagato, e se gli elettrodi 1 dovessero venire a contatto con essi, subirebbero una irrimediabile alterazione dell’efficacia di rilevamento. Perciò, gli elettrodi 1 devono essere ancorati al terreno vergine e, all’uopo, inumiditi al fine di garantire la continuità elettrica col terreno. Operatori 10 eseguono l’elaborazione dei dati monitorati, mediante almeno un calcolatore elettronico PC con software dedicato e, in base ai risultati, altri operatori 8 provvedono all’iniezione controllata dei prodotti richiesti nella misura e nelle combinazioni specificatamente determinate. Il calcolatore elettronico PC può, indifferentemente, essere collocato direttamente in cantiere o disposto in una sede dislocata altrove e connessa in rete, ad esempio via Internet, alle unità di rilevazione multicanale 3. L’impianto di iniezione può essere disposto su un mezzo semovente 9, così come le unità di rilevazione multicanale 3 ed il calcolatore elettronico PC. The correct execution of the method object of this patent provides that the electrodes 1 are positioned on and in the ground, distinct, separated and spaced from the holes intended for the injection tubes 11 of the products, including expanding ones, such as resins and polyurethane formulations, aluminate cements and so on. Street. This is because, locally, the injected products cause Γ an increase in the contact resistance, resulting in the impossibility of transmitting adequate currents in the investigated medium, and if the electrodes 1 were to come into contact with them, they would suffer an irremediable alteration of the detection effectiveness. Therefore, the electrodes 1 must be anchored to the virgin ground and, for this purpose, moistened in order to ensure electrical continuity with the ground. Operators 10 perform the processing of the monitored data, using at least one electronic computer PC with dedicated software and, based on the results, other 8 operators provide for the controlled injection of the products required in the specifically determined measure and combinations. The electronic computer PC can, without distinction, be placed directly on the construction site or placed in a site located elsewhere and connected in the network, for example via the Internet, to the multichannel detection units 3. The injection system can be arranged on a self-propelled vehicle 9 , as well as the multichannel detection units 3 and the electronic computer PC.
Nelle figure 2 a-b è rappresentato il sistema di iniezione -monitoraggio verticale di profondità secondo il trovato, e nelle figure 3 a-b lo stesso sistema è rappresentato in prospettiva e in pianta per meglio rappresentare il monitoraggio tridimensionale anche al di sotto dell’ e impronte di fabbricati. Figures 2 a-b show the vertical depth-monitoring injection system according to the invention, and figures 3 a-b show the same system in perspective and plan to better represent the three-dimensional monitoring even below the footprints of buildings. .
La procedura esecutiva del presente metodo si articola sostanzialmente nelle seguenti fasi operative principali: The executive procedure of this method is essentially divided into the following main operational phases:
a) Preparazione di un impianto di elettrodi 1 ancorati al terreno vergine da esaminare e connessi con almeno una unità di monitoraggio ed elaborazione dati comprendente almeno un georesistivimetro multicanale 3 ed un elaboratore elettronico PC, posto in cantiere od in sede dislocata con connessione in rete. a) Preparation of an electrode system 1 anchored to the virgin soil to be examined and connected to at least one monitoring and data processing unit comprising at least one multi-channel georesistive meter 3 and a PC electronic processor, placed on site or in a dislocated site with network connection.
b) Alimentazione elettrica dell’impianto di elettrodi 1 e rilevamento in tensione in uscita di misure al contorno del comportamento elettrico del terreno, tramite elaborazione con algoritmi simulatori. b) Power supply of the electrode system 1 and output voltage detection of contour measurements of the electrical behavior of the ground, through processing with simulator algorithms.
c) Monitoraggio preliminare all’iniezione, che consente di verificare le condizioni iniziali dello stato dei volumi, o delle porzioni/volumi di terreno da esaminare, o interessati da cedimenti, e di rilevare le possibili cause di tali condizioni per poi progettare l’eventuale geometria degli interventi di iniezione, il numero e le quote orizzontali e verticali dei punti d’iniezione, la tipologia e le caratteristiche del o dei prodotti da iniettare. c) Preliminary injection monitoring, which makes it possible to verify the initial conditions of the state of the volumes, or portions / volumes of land to be examined, or affected by subsidence, and to detect the possible causes of these conditions and then design any geometry of the injection interventions, the number and horizontal and vertical dimensions of the injection points, the type and characteristics of the product or products to be injected.
d) Esecuzione di fori nel terreno, destinati a raggiungere i volumi palesemente differenti e disomogenei, quali ad esempio porzioni con differenti concentrazioni di vuoti o di umidità, rispetto alle restanti porzioni di terreno omogeneo non interessate da cedimenti. d) Drilling holes in the ground, intended to reach clearly different and inhomogeneous volumes, such as portions with different concentrations of voids or humidity, compared to the remaining portions of homogeneous soil not affected by subsidence.
e) Inserimento nei suddetti fori di tubi iniettori, preferibilmente ma non limitatamente dotati di miscelatori statici, ed esecuzione delle iniezioni mirate nel terreno secondo sequenze stabilite in funzione dei dati monitorati ed elaborati con calcolatore elettronico PC; i prodotti di iniezione, anche espandenti, potendo essere ad esempio schiume poliuretaniche bicomponenti costituite da formulati chimici, diluenti specifici, od altri. e) Insertion in the aforesaid holes of injector tubes, preferably but not limitedly equipped with static mixers, and execution of the targeted injections into the ground according to sequences established according to the data monitored and processed with a PC electronic computer; injection products, including expanding products, being for example two-component polyurethane foams made up of chemical formulations, specific diluents, or others.
f) Nel caso di presenza di saturazioni d’acqua medio alta nel sottosuolo in trattamento, è possibile attivare un efficace effetto drenante per favorirne l’espulsione in eccesso, evitando di confinarla o di concentrarla erroneamente in altre porzioni di terreno limitrofe, anche eventualmente utilizzando appositi tubi inseriti in canali di iniezione non ancora utilizzati. f) In the case of medium-high water saturation in the subsoil under treatment, it is possible to activate an effective draining effect to favor its expulsion in excess, avoiding confining it or concentrating it erroneously in other neighboring portions of land, even possibly using special pipes inserted in injection channels not yet used.
g) Nel corso degli interventi di omogeneizzazione e/o riomogeneizzazione il sistema di monitoraggio continua a rilevare a cadenza temporale, le variazioni dei parametri geofisici: resistività e caricabilità, del terreno o della porzione di terreno interessati, permettendo un continuo e diretto confronto in loco, con le precedenti letture effettuate. g) During the homogenization and / or re-homogenization interventions, the monitoring system continues to detect, over time, the variations of the geophysical parameters: resistivity and loadability, of the land or portion of land involved, allowing a continuous and direct comparison on site , with the previous readings made.
h) I dati rilevati vengono elaborati a mezzo di calcolatore elettronico PC che, per mezzo di un software dedicato comprendente algoritmi simulatori delle caratteristiche elettriche, determina e dispone direttamente in cantiere configurazioni grafiche in 3D dei volumi di terreno in corso di trattamento di omogeneizzazione e/o riomogeneizzazione secondo le proprie caratteristiche geofisiche e geolitologiche del momento. L’interpretazione dei dati si basa su metodi di elaborazione 3D agli Elementi Finiti in grado di fornire ricostruzioni di detaglio delle distribuzioni della resistività e caricabilità del sotosuolo. h) The data collected are processed by means of an electronic computer PC which, by means of a dedicated software including simulator algorithms of the electrical characteristics, determines and directly on the construction site 3D graphic configurations of the volumes of soil in the course of homogenization and / or treatment or re-homogenization according to one's own geophysical and geolithological characteristics of the moment. The interpretation of the data is based on 3D Finite Element processing methods capable of providing detailed reconstructions of the distributions of the resistivity and loadability of the subsurface.
i) Sulla base dei confronti fra le misure effettuate in tempi diversi e sequenziali, tecnici di cantiere specializzati sono in grado di correggere e/o modificare in corso d’opera i parametri d’iniezione di progeto, valutando gli ultimi rilievi e intervenendo con iniezioni più mirate, agendo sui parametri fisico meccanici degli impianti d’iniezione, quali: quote d’iniezione, temperature, pressioni, tempi, quantitativi di prodoti inietati, tipi di prodoti d’iniezione, grado di eventuale miscelazione, densità e così via. i) On the basis of comparisons between the measurements carried out at different and sequential times, specialized construction site technicians are able to correct and / or modify the project injection parameters during construction, evaluating the latest measurements and intervening with injections more targeted, acting on the physical-mechanical parameters of the injection systems, such as: injection quotas, temperatures, pressures, times, quantities of injected products, types of injection products, degree of possible mixing, density and so on.
Il sistema di iniezione/monitoraggio, secondo il trovato, può essere eventualmente integrato con prove puntuali tradizionali, senza per questo uscire dal suo ambito e scopo. Si specifica inoltre che nel sistema in oggeto, il livello laser fuori terra può essere impiegato unicamente per monitorare le deformazioni possibili delle strutture e non erroneamente per considerare raggiunto l’obietivo primario, in quanto l’intervento viene considerato ultimato solo ad omogeneizzazione raggiunta del terreno tratato, ovvero all’avvicinamento delle carateristiche fisiche e chimiche del volume trattato a quelle rilevate sull’area delle costruzioni o dei terreni edificabili non interessate da cedimenti o possibili cedimenti, o altre cause perturbanti dei terreni stessi. Il presente metodo non persegue dunque semplicemente l’obietivo di capire dove si collocano i prodoti iniettati, ma di mirare e capirne principalmente gli effeti indotti durante l’iniezione per poter eventualmente attuare in corso d’opera le azioni necessarie al fine di raggiungere i livelli di omogeneizzazione richiesti per ridurre od annullare i cedimenti, spostando concettualmente ed operativamente il monitoraggio in corso d’opera da “fuori terra” (comune livello laser) a “dentro terra”; e più precisamente nel volume di terreno trattato con scannerizzazione geofisica prima, durante e a fine d’opera. The injection / monitoring system, according to the invention, can possibly be integrated with traditional punctual tests, without thereby departing from its scope and purpose. It is also specified that in the system in question, the laser level above ground can only be used to monitor the possible deformations of the structures and not erroneously to consider the primary objective reached, as the intervention is considered completed only when the soil has been homogenized. treated, or the approximation of the physical and chemical characteristics of the treated volume to those found on the area of buildings or building land not affected by subsidence or possible subsidence, or other disturbing causes of the land itself. Therefore, this method does not simply pursue the objective of understanding where the injected products are located, but of aiming and understanding mainly the effects induced during the injection in order to be able to eventually implement the necessary actions in order to reach the levels. of homogenization required to reduce or cancel the subsidence, conceptually and operationally moving the monitoring during construction from "above ground" (common laser level) to "inside ground"; and more precisely in the volume of land treated with geophysical scanning before, during and at the end of the work.
Mentre il presente trovato è stato descritto ed illustrato secondo sue applicazioni, date a solo scopo esemplificativo non limitativo, risulterà evidente agli esperti del ramo che modifiche alle fasi operativi, alla monitorazione ed eleborazione dei dati ed agli interventi di omogeneizzazione e/o riomogeneizzazione delle caratteristiche fisiche e chimiche di terreni, potranno essere apportate, senza per questo uscire dal suo ambito e scopo. While the present invention has been described and illustrated according to its applications, given only as a non-limiting example, it will be evident to those skilled in the art that modifications to the operating steps, to the monitoring and processing of data and to the homogenization and / or re-homogenization of the characteristics physical and chemical soils, may be made, without going out of its scope and purpose.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITRE20060020 ITRE20060020A1 (en) | 2006-02-16 | 2006-02-16 | METHOD OF HOMOGENIZATION AND / OR REOMOGENEIZATION OF THE PHYSICAL AND CHEMICAL CHARACTERISTICS OF FOUNDATION AND / OR CONSTRUCTION AREAS IN GENERAL |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITRE20060020 ITRE20060020A1 (en) | 2006-02-16 | 2006-02-16 | METHOD OF HOMOGENIZATION AND / OR REOMOGENEIZATION OF THE PHYSICAL AND CHEMICAL CHARACTERISTICS OF FOUNDATION AND / OR CONSTRUCTION AREAS IN GENERAL |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ITRE20060020A1 true ITRE20060020A1 (en) | 2007-08-17 |
Family
ID=36763156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ITRE20060020 ITRE20060020A1 (en) | 2006-02-16 | 2006-02-16 | METHOD OF HOMOGENIZATION AND / OR REOMOGENEIZATION OF THE PHYSICAL AND CHEMICAL CHARACTERISTICS OF FOUNDATION AND / OR CONSTRUCTION AREAS IN GENERAL |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| IT (1) | ITRE20060020A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT201900019789A1 (en) * | 2019-10-25 | 2021-04-25 | Paolo Siano | SOIL CONSOLIDATION PROCEDURE BY INJECTING EXPANDING POLYURETHANE RESINS |
| EP3690144A4 (en) * | 2017-09-29 | 2021-11-10 | Joint Stock Company "Rosenergoatom" | Method for compacting bases laid using weak mineral soils |
-
2006
- 2006-02-16 IT ITRE20060020 patent/ITRE20060020A1/en unknown
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3690144A4 (en) * | 2017-09-29 | 2021-11-10 | Joint Stock Company "Rosenergoatom" | Method for compacting bases laid using weak mineral soils |
| IT201900019789A1 (en) * | 2019-10-25 | 2021-04-25 | Paolo Siano | SOIL CONSOLIDATION PROCEDURE BY INJECTING EXPANDING POLYURETHANE RESINS |
| WO2021079346A1 (en) * | 2019-10-25 | 2021-04-29 | Siano Paolo | Process for consolidating the soil by cyclic injections of expanding polyurethane resins |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1914350B1 (en) | A method for homogenizing and stabilising a soil by way of injections | |
| CN108061687B (en) | Geotechnical engineering simulation test platform for researching potential failure surface | |
| Hoek et al. | The 2008 Kersten Lecture Integration of geotechnical and structural design in tunneling | |
| US8217668B2 (en) | Method for evaluation of the ground reinforcement effect using 4-D electrical resistivity monitoring | |
| EP2543769B1 (en) | Method of consolidating a foundation soil | |
| ITRE20070014A1 (en) | METHOD OF LOCAL SEISMIC PROTECTION OF MANUFACTURING AREAS AND / OR MANUFACTURED TO THE FOUNDATIONS AND THE SURROUNDING BUILDINGS. | |
| CN104674819A (en) | Informatized construction method of high expressway slope | |
| Xue et al. | Deformation rule and mechanical characteristic analysis of subsea tunnel crossing weathered trough | |
| KR101495836B1 (en) | System for 3-dimensional electrical resistivity survey and surveying method for caving in section of tunnel using the same | |
| KR100916810B1 (en) | Model horizontal load test apparatus | |
| ITRE20060020A1 (en) | METHOD OF HOMOGENIZATION AND / OR REOMOGENEIZATION OF THE PHYSICAL AND CHEMICAL CHARACTERISTICS OF FOUNDATION AND / OR CONSTRUCTION AREAS IN GENERAL | |
| Farhadian et al. | Groundwater seepage estimation into Amirkabir tunnel using analytical methods and DEM and SGR method | |
| Kimpritis | The control of column diameter and strength in Jet Grouting processes and the influence of ground conditions | |
| Chesnaux et al. | Demonstrating evidence of hydraulic connections between granular aquifers and fractured rock aquifers | |
| ITUA20164665A1 (en) | METHOD FOR THE OPTIMIZATION OF PROCEDURES TO INCREASE THE PORTFOLIO OF FOUNDATION. | |
| CN103628510A (en) | Underground diaphragm wall model for test of underground diaphragm wall defect detection method | |
| Lahuta et al. | Experience with mathematical modeling in program plaxis: design and assessment of retaining walls | |
| CN115726817B (en) | Targeted water stopping method for mountain tunnel construction | |
| Marinichev | The influence of the shape of high-rise buildings on the design features and methods of making foundations in difficult soil conditions | |
| Basirico et al. | Non-destructive techniques in the consolidation works of the church of SM of Itria in Piazza Armerina (Italy) | |
| Xing et al. | Deformation and mechanic response of surrounding rock mass during shallow buried large-section tunnel excavation | |
| Koo et al. | Geotechnical and hydrogeological approaches towards conservation of the Muryong Royal Tomb in Korea | |
| Dalmalm et al. | Some aspects on grout time modelling | |
| Losacco | Development and testing of a simplified building model for the study of soil-structure interaction due to tunnelling in soft ground | |
| CN116877091A (en) | Advanced grouting reinforcement method |