RU2439246C1 - Method of soil reinforcement - Google Patents
Method of soil reinforcement Download PDFInfo
- Publication number
- RU2439246C1 RU2439246C1 RU2010139075/03A RU2010139075A RU2439246C1 RU 2439246 C1 RU2439246 C1 RU 2439246C1 RU 2010139075/03 A RU2010139075/03 A RU 2010139075/03A RU 2010139075 A RU2010139075 A RU 2010139075A RU 2439246 C1 RU2439246 C1 RU 2439246C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- injectors
- soil
- cement
- injector
- injection
- Prior art date
Links
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims abstract description 73
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 title abstract description 11
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 31
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims abstract description 14
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims abstract description 13
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000011083 cement mortar Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 43
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 claims description 21
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 10
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 9
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 8
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 5
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 5
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 6
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 4
- NMGSERJNPJZFFC-UHFFFAOYSA-N carbonic acid;sulfuric acid Chemical compound OC(O)=O.OS(O)(=O)=O NMGSERJNPJZFFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- -1 add Substances 0.000 description 2
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 2
- 229940072033 potash Drugs 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Substances [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 235000015320 potassium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 2
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области строительства и может быть применено при инженерной подготовке строительных площадок для нового строительства, а также для укрепления оснований существующих зданий при решении проблем несущей способности фундамента при надстройках этажности или реконструкции зданий.The present invention relates to the field of construction and can be applied in the engineering preparation of construction sites for new construction, as well as to strengthen the foundations of existing buildings in solving the problems of the bearing capacity of the foundation for superstructures of floors or reconstruction of buildings.
Известен способ подготовки основания, включающий образование скважин с установкой инъекторов, замачивание, уплотнение и армирование массива грунта твердеющим раствором через гидроразрыв. С целью упрощения технологии, повышения надежности армирования и сокращения стоимости работ замачивание, уплотнение и армирование грунтового массива производят в одну стадию при подаче твердеющего раствора через направленный гидроразрыв, а армирование выполняют в виде системы вертикальных регулируемых плоских элементов повышенной жесткости (патент РФ № 2122068, МПК6 E02D 3/12, опубл. 20.11.1998).A known method of preparing the base, including the formation of wells with the installation of injectors, soaking, compaction and reinforcing the solid mass with a hardening solution through hydraulic fracturing. In order to simplify the technology, increase the reliability of reinforcement and reduce the cost of work, the soil is soaked, compacted and reinforced in one stage when a hardening mortar is fed through directional hydraulic fracturing, and the reinforcement is performed in the form of a system of adjustable vertical flat elements of increased rigidity (RF patent No. 2122068, IPC 6 E02D 3/12, publ. 20.11.1998).
Недостаток известного способа: применим только для связных дисперсных грунтов.The disadvantage of this method: it is applicable only for cohesive dispersed soils.
Известен способ уплотнения грунта, выбранный за прототип, который включает бурение скважин, установку в них инъекторов, имеющих перфорированную часть, нагнетание через инъекторы под пригрузом цементного раствора в грунт с обеспечением его гидроразрыва при давлении 3-20 атм, причем инъекторы после укрепления грунта не извлекают из него (патент РФ №2324788, МПК E02D 3/12, опубл. 20.05.2008).A known method of compaction of the soil, selected for the prototype, which includes drilling wells, installing injectors in them having a perforated part, pumping through injectors under the load of cement mortar into the soil to ensure its hydraulic fracturing at a pressure of 3-20 atm, and the injectors do not recover after strengthening the soil from it (RF patent No. 2323788, IPC E02D 3/12, publ. 05.20.2008).
Недостатки прототипа следующие: способ не применяется для некоторых типов грунтов, например карстовых; не предусмотрена возможность укрепления различных по глубине слоев грунта, обладающих отличными друг от друга свойствами; экономически неэффективен из-за большого расхода дорогостоящего цемента.The disadvantages of the prototype are as follows: the method is not applicable for some types of soils, for example karst; not provided for the possibility of strengthening various in depth soil layers having excellent properties from each other; economically inefficient due to the high consumption of expensive cement.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Задачей изобретения является расширение области применения, повышение эффективности укрепления грунтовых массивов и удешевление работ.The objective of the invention is to expand the scope, increase the effectiveness of strengthening soil massifs and cheaper work.
Задача решается способом укрепления грунта, включающим бурение скважин, установку в них инъекторов, имеющих перфорированную часть, нагнетание через инъекторы под пригрузом инъекционного цементного раствора в грунт с обеспечением его гидроразрыва при давлении 5-20 атм, причем инъекторы после укрепления грунта не извлекают из него. В отличие от прототипа, в одну скважину устанавливают три различных по высоте инъектора, предназначенных для цементации различных по глубине слоев грунта, причем при установке в скважину трех инъекторов ее осуществляют таким образом, чтобы перфорированная часть каждого последующего инъектора располагалась ниже перфорированной части предыдущего, не перекрывая ее, при этом в цементный раствор, состоящий из цемента и воды, добавляют, или глину бентонитовую, или жидкое стекло, или глину бентонитовую и жидкое стекло, или цементную пыль и жидкое стекло, или цементную пыль, глину бентонитовую и жидкое стекло, или цементную пыль, песок мелкой фракции и жидкое стекло.The problem is solved by the method of strengthening the soil, including drilling wells, installing injectors with a perforated part in them, pumping the injected cement mortar into the soil through the injectors to ensure its hydraulic fracturing at a pressure of 5-20 atm, and the injectors are not removed from it after strengthening the soil. Unlike the prototype, three injectors of different heights are installed in one well, designed for cementing layers of different depth of soil, and when three injectors are installed in the well, it is carried out so that the perforated part of each subsequent injector is located below the perforated part of the previous one, without blocking it, while in a cement mortar consisting of cement and water, add, or bentonite clay, or liquid glass, or bentonite clay and liquid glass, or cement dust and liquid th glass or cement dust, clay bentonite and water glass or cement dust, sand fines and water glass.
Согласно изобретению:According to the invention:
- скважины бурят по сетке, определяемой в зависимости от свойств грунтов;- wells are drilled according to a grid determined depending on soil properties;
- скважины бурят вертикально и/или наклонно, или лучевым расхождением;- wells are drilled vertically and / or obliquely, or by beam divergence;
- пригруз обеспечивают вышележащими естественными грунтами или телом сооружения;- the load is provided with overlying natural soils or the body of the structure;
- после установки каждого инъектора в скважину осуществляют его фиксацию пакером, который может быть как поверхностным, так и глубинным;- after installing each injector in the well, it is fixed by a packer, which can be either superficial or deep;
- при диаметре пробуренной скважины, превышающем диаметр инъектора более чем на 30 мм, затрубное пространство глухой части инъектора цементируют;- when the diameter of the drilled well exceeds the diameter of the injector by more than 30 mm, the annulus of the blind part of the injector is cemented;
- до нагнетания инъекционного раствора производят обвязку инъекторов на уровне поверхности земли круглой сталью диаметром 10-20 мм или стальной проволокой посредством сварки;- before injection of the injection solution, the injectors are strapped at the surface of the earth with round steel with a diameter of 10-20 mm or steel wire by welding;
- по контуру зоны укрепления грунта создают барьерный ряд инъекторов, в которые инъекционный раствор нагнетают в первую очередь, через 2 в каждый третий, трижды проходя круг по барьерному ряду, причем нагнетаемый раствор имеет более вязкую консистенцию по сравнению с раствором, нагнетаемым в инъекторы внутри барьерного ряда, и содержит быстротвердеющие добавки;- along the contour of the soil strengthening zone, a barrier row of injectors is created, into which the injection solution is injected first, after 2 to every third, three times passing a circle along the barrier row, the injected solution has a more viscous consistency compared to the solution injected into the injectors inside the barrier series, and contains quick-hardening additives;
- инъекционный раствор подают в укрепляемую зону грунта через каждый инъектор поэтапно, создавая в ней послойное грунто-цементное соединение, причем после введения 1/3 проектного количества раствора инъектор промывают и заливают глино-бентонитовым раствором, перекрывают шаровым краном, устанавливаемым на каждый инъектор, отстаивают в таком положении сутки, после чего осуществляют дальнейшее нагнетание раствора;- the injection solution is fed into the soil to be strengthened through each injector in stages, creating a layered soil-cement compound in it, and after introducing 1/3 of the design quantity of the solution, the injector is washed and filled with clay-bentonite solution, shut off with a ball valve installed on each injector, and defended in this position for a day, after which further injection of the solution is carried out;
- при установке в скважины инъекторов нагнетание инъекционного раствора через них осуществляют поэтапно, начиная от меньшего по высоте инъектора к большему или наоборот;- when injectors are installed in the wells, injection of the injection solution through them is carried out in stages, starting from a smaller injector in height to a larger one or vice versa;
- в цементный раствор добавляют жидкое натриевое или калийное стекло;- liquid sodium or potassium glass is added to the cement mortar;
- нагнетание инъекционного раствора по площади осуществляют поэтапно путем постепенного сближения, начиная с максимально удаленных друг от друга инъекторов.- injection of the injection solution over the area is carried out in stages by a gradual approximation, starting with the most distant injectors from each other.
Причинно-следственные связиCausality
Цементный раствор подают через инъекторы под высоким давлением (5-20 атм), поэтому, попадая в грунт, он проникает через вызванные давлением гидроразрывы в каверны и трещины, расположенные между рядами инъекторов, заполняя их, что позволяет усиливать наиболее слабые зоны грунтового массива в максимальной степени. Зоны, в которые инъекционный раствор не проник, также усиливаются, так как меняют свои физико-механические свойства: в результате гидроразрыва, вызванного высоким рабочим давлением нагнетаемого раствора, сжимаются и уплотняются. Неизвлекаемые инъекторы служат элементами вертикального армирования грунта.Cement mortar is fed through injectors at high pressure (5-20 atm), therefore, getting into the soil, it penetrates through the fractures caused by pressure into cavities and cracks located between the rows of injectors, filling them, which allows strengthening the weakest zones of the soil mass at maximum degrees. Areas into which the injection solution did not penetrate are also amplified, as they change their physical and mechanical properties: as a result of hydraulic fracturing caused by the high working pressure of the injected solution, they are compressed and compacted. Non-recoverable injectors serve as elements of vertical soil reinforcement.
Установка в одну скважину трех инъекторов дает возможность укреплять различные по глубине слои грунта, обладающие своими особенностями и требующие растворов разного состава, и позволяет решать одновременно несколько задач: например, укрепление основания, противокарстовые мероприятия на глубине, снижение фильтрации.The installation of three injectors in one well makes it possible to strengthen soil layers of various depths, which have their own characteristics and require solutions of different compositions, and can solve several problems at the same time: for example, strengthening the foundation, anti-karst measures at depth, and reducing filtration.
Горизонтальное армирование с помощью обвязки наземной части инъекторов стальной проволокой (или полосой, или круглой сталью) препятствует выпору инъекторов и способствует их более жесткой посадке, предотвращению сдвижки при нагнетании в них раствора под высоким давлением и удержанию инъекторов на участках крутых склонов или откосов котлована.Horizontal reinforcement by tying the ground part of the injectors with steel wire (or strip, or round steel) prevents the injectors from blowing out and contributes to a more rigid fit, preventing shifting during injection of the solution under high pressure and keeping the injectors in the areas of steep slopes or slopes of the pit.
Добавление в цементный раствор таких связующих добавок, как цементная пыль, песок, глина бентонитовая, удешевляет процесс укрепления грунтов и улучшает их физико-механические свойства. Цемент в этом случае в состав раствора входит лишь в небольшом количестве (20-50% от общего количества сухих смесей).Adding binder additives such as cement dust, sand, bentonite clay to the cement mortar reduces the cost of soil consolidation and improves their physical and mechanical properties. In this case, cement is included in the solution only in a small amount (20-50% of the total number of dry mixes).
Барьерный ряд из инъекторов служит завесой для предотвращения выхода инъекционного раствора за границы зоны цементации. Нагнетание раствора через два инъектора в каждый третий дает возможность раствору схватываться быстрее, так как поступая в инъекторы через определенное расстояние, он связывается с грунтом, а не с раствором, поступающим из соседнего инъектора в случае сплошной цементации в каждый последующий инъектор.The barrier row of injectors serves as a curtain to prevent the injection solution from leaving the cementation zone. Pumping the solution through two injectors in every third enables the solution to set faster, since entering the injectors through a certain distance, it binds to the soil, and not to the solution coming from the neighboring injector in case of continuous cementation to each subsequent injector.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Способ укрепления грунтов осуществляют следующим образом.The method of strengthening the soil is as follows.
На первом этапе работ проводят разметку будущих скважин под забивку инъекторов. Скважины могут быть пробурены вертикально, наклонно или иметь лучевое расхождение в зависимости от стадии строительства (существующее сооружение или новое строительство).At the first stage of the work, future wells are marked for driving injectors. Wells can be drilled vertically, obliquely or have a beam divergence depending on the stage of construction (existing structure or new construction).
Проектируют барьерный ряд инъекторов. После забивки всех инъекторов для их более жесткой посадки, предотвращения сдвижки при нагнетании в них раствора под высоким давлением и удержания инъекторов на участках крутых склонов или откосов котлована на уровне поверхности земли их обвязывают элементами горизонтального армирования (сталь круглая от 10-20 мм или стальная проволока).Design a barrier row of injectors. After all injectors are clogged for a more rigid fit, to prevent slipping during injection of the solution under high pressure and to keep the injectors in the areas of steep slopes or slopes of the excavation at ground level, they are tied with elements of horizontal reinforcement (round steel from 10-20 mm or steel wire )
В инъекторы барьерного ряда инъекционный раствор нагнетают в первую очередь, в более вязкой консистенции с применением быстротвердеющих добавок, что позволяет создать экран, препятствующий прорыву инъекционного раствора за пределы цементируемой зоны и дает ощутимую экономию расходных материалов.The injection solution is injected into the barrier row injectors primarily in a more viscous consistency with the use of quick-hardening additives, which allows you to create a screen that prevents the injection solution from breaking outside the cemented area and gives tangible savings in consumables.
Внутри барьерного ряда инъекторы забивают в предварительно пробуренные скважины по сетке. Размеры сетки определяются проектом и зависят от состава и свойств грунтов, их размер может быть от 1.5×1.5 м до 5×5 м. При установке в скважину трех инъекторов, предназначенных для поочередной цементации трех зон по различной глубине расположения, перфорированная часть каждого из них расположена ниже перфорированной части предыдущего, не перекрывая ее. При этом при установке двух инъекторов второй инъектор будет иметь глухую часть, равную перфорированной части первого инъектора, а при установке третьего инъектора высота его глухой части будет складываться из суммы высот перфорированных частей первого и второго инъектора для точного растекания инъекционного раствора по каждой из зон укрепления (цементации) по глубине. Например, 1-й инъектор имеет перфорированную часть 6 метров от отметки 0.00 (абсолютный ноль) 0-6 м, тогда второй инъектор длиной 12 м будет иметь глухую часть 6 метров от 0-6 м и перфорированную часть 6 м с 6-12 м от отметки 0.00.Inside the barrier row, the injectors are driven into the pre-drilled wells along the grid. The mesh dimensions are determined by the project and depend on the composition and properties of soils, their size can be from 1.5 × 1.5 m to 5 × 5 m. When three injectors are installed in the well for cementing three zones at different depths, the perforated part of each of them located below the perforated part of the previous one without overlapping it. In this case, when installing two injectors, the second injector will have a blind part equal to the perforated part of the first injector, and when installing the third injector, the height of its blind part will be the sum of the heights of the perforated parts of the first and second injector for accurate spreading of the injection solution in each of the reinforcement zones ( cementation) in depth. For example, the first injector has a perforated part 6 meters from the mark of 0.00 (absolute zero) 0-6 m, then the second injector 12 meters long will have a blank part 6 meters from 0-6 m and a perforated part 6 m from 6-12 m from the mark of 0.00.
Цементацию зон грунта по глубине производят поэтапно - нисходящим или восходящим способом (от более короткого инъектора к более длинному или наоборот).Cementation of soil zones in depth is carried out in stages - downward or ascending (from a shorter injector to a longer one or vice versa).
Укрепление грунтов выполняют под пригрузом, создаваемым вышележащими естественными грунтами, телом сооружения или специальной плитой. Вес, деформационные свойства, несущая способность и водопроницаемость пригрузочного слоя должны обеспечивать проведение цементации при проектном давлении раствора без нарушения сплошности пригрузочного слоя и без утечки цементного раствора на поверхность или в пригрузочный слой. Цементацию ведут под рабочим давлением от 5-15 атм. Данное давление повышается при насыщении грунтов и отказ от принятия грунтами раствора происходит при давлении от 15-20 атм.Soil strengthening is carried out under the load created by overlying natural soils, the body of the structure or a special plate. Weight, deformation properties, bearing capacity and permeability of the loading layer should ensure cementation at the design pressure of the mortar without violating the continuity of the loading layer and without leakage of cement mortar to the surface or to the loading layer. Cementation is carried out under a working pressure of 5-15 atm. This pressure rises when the soils are saturated and refusal to accept the soil by the solution occurs at a pressure of 15-20 atm.
Порядок и условия проведения цементационных работ различен в зависимости от свойств грунтов, поставленных задач (противофильтрационные работы, геотехнические противокарстовые работы, усиление насыпных или суффозионных грунтов с целью улучшения их физико-механических свойств). Например, нагнетание растворов в трещиноватых скальных и закарстованных грунтах производят в одну зону, сразу на всю глубину цементации. Величина зоны устанавливается проектом.The procedure and conditions for carrying out cementation work is different depending on the properties of the soils, the tasks set (antifiltration works, geotechnical anti-karst works, strengthening bulk or suffusion soils in order to improve their physical and mechanical properties). For example, the injection of solutions in fractured rocky and karst soils is carried out in one zone, immediately to the entire depth of cementation. The size of the zone is set by the project.
По площади цементационные работы ведут постепенным сближением, начиная с максимальных расстояний между инъекторами, при которых гидравлическая связь между ними при нагнетании раствора практически отсутствует. В случае усложнения с нагнетанием проектного количества растворов инъекционный раствор подают в зону цементации через каждый инъектор поэтапно, создавая в зоне цементации послойное грунто-цементное соединение. После введения 1\3 проектного количества растворов скважину промывают и заливают глино-бентонитовым раствором, перекрывают шаровым краном, устанавливаемым на каждый инъектор. Отстаивают в таком положении сутки, после чего возобновляют работы по вводу через данную скважину в грунт оставшегося количества раствора.In terms of area, cementing work is carried out by a gradual rapprochement, starting with the maximum distances between the injectors, at which the hydraulic connection between them is practically absent during injection of the solution. In case of complication with the injection of the design quantity of solutions, the injection solution is fed into the cementation zone through each injector in stages, creating a layered soil-cement compound in the cementation zone. After the introduction of 1/3 of the design quantity of solutions, the well is washed and poured with clay-bentonite solution, shut off with a ball valve installed on each injector. They defend in this position for a day, after which they resume work on introducing the remaining amount of solution through this well into the soil.
По окончании цементационных работ надземную часть инъектора срезают и заливают цементной пробкой.At the end of the cementation work, the aboveground part of the injector is cut off and filled with a cement plug.
Примеры конкретного выполнения изобретения на различных объектах (5 объектов) отражены в таблицах 1-3.Examples of specific embodiments of the invention at various objects (5 objects) are shown in tables 1-3.
г/см3 density,
g / cm 3
Как видно из таблиц, в результате применения изобретения достигается значительное улучшение физико-механических свойств грунтов.As can be seen from the tables, as a result of the application of the invention, a significant improvement in the physicomechanical properties of soils is achieved.
Способ применим на любой стадии строительного производства и эксплуатации зданий и сооружений, при реконструкции и ликвидации аварийных ситуаций, связанных с необходимостью укрепления грунтов основания. Возможность применения способа на открытых и застроенных площадках, одновременно с возведением фундаментов, из подвалов, и.т.д., с относительно высокой скоростью производства работ за счет создания высокого давления (от 5 до 20 атм) при нагнетании уплотняющего раствора делает способ незаменимым, особенно в условиях необходимости быстрого производства работ.The method is applicable at any stage of construction production and operation of buildings and structures, during the reconstruction and liquidation of emergencies associated with the need to strengthen the soil base. The possibility of applying the method in open and built up areas, simultaneously with the construction of foundations, from basements, etc., with a relatively high speed of work due to the creation of high pressure (from 5 to 20 atm) when pumping the sealing solution makes the method indispensable, especially in conditions of the need for quick work.
Данный способ является экологически чистым, оборудование для производства работ не осуществляет вредных выбросов в атмосферу, так как работает от электрических блоков питания. Производство является почти безотходным.This method is environmentally friendly, equipment for the production of work does not carry out harmful emissions into the atmosphere, since it works from electric power supplies. Production is almost waste-free.
Способ, в отличие от аналогов, предполагает более широкий контроль качества укрепленных грунтов по многим параметрам: модуль деформации, удельное сцепление, коэффициент пористости, угол внутреннего трения, плотность, сейсмоустойчивость и др.The method, unlike analogues, involves a broader control of the quality of fortified soils in many respects: deformation modulus, specific adhesion, porosity coefficient, angle of internal friction, density, seismic stability, etc.
Способ применим практически для всех видов грунтов: скальных и полускальных в основании зданий и сооружений, в том числе в откосах котлованов; закарстованных; несвязных (песок, гравий, галечник); насыпных и просадочных.The method is applicable to almost all types of soils: rocky and semi-rocky at the base of buildings and structures, including in the slopes of pits; karst; incoherent (sand, gravel, pebble); bulk and subsidence.
Также способ применим при ликвидации тектонических разрывов, трещин, экзогенных нарушений как путей фильтрации подземных природных и техногенных вод (понижениe фильтpации); при устройстве шпунтового ограждения (стена в грунте без изъятия грунта). Способ может быть использован для любых типов фундаментов: плитных, ленточных, столбчатых, а также свайных при необходимости повышения несущей способности свай.Also, the method is applicable in the elimination of tectonic discontinuities, cracks, exogenous disturbances as ways of filtering underground natural and man-made waters (lower filtration); when installing sheet piling (wall in the ground without removing the ground). The method can be used for any type of foundation: slab, strip, columnar, as well as pile if necessary to increase the bearing capacity of piles.
В результате применения изобретения создается практически однородное грунтовое основание с высокой несущей способностью (так называемый «грунтомонолит»). Укрепленный грунт представляет собой новый техногенный массив, состоящий из природных грунтов, вкраплений цементного камня, других введенных в грунт компонентов и неизвлекаемых стальных инъекторов, являющихся вертикальным элементом армирования техногенного массива, который совместно с наземным строением образует единую пространственную структуру, обладающую высокой распределительной и несущей способностью. Применение данного способа позволяет после закрепления грунтов и улучшения их физико-механических свойств проектировать фундаментные плиты меньшей толщины, что уменьшает стоимость строительства всего объекта.As a result of the application of the invention, an almost homogeneous soil base with a high bearing capacity is created (the so-called "soil monolith"). The reinforced soil is a new technogenic massif, consisting of natural soils, inclusions of cement stone, other components introduced into the soil and non-recoverable steel injectors, which are a vertical element of reinforcing the technogenic massif, which together with the ground structure forms a single spatial structure with high distribution and bearing capacity . The application of this method allows, after fixing soils and improving their physical and mechanical properties, to design foundation slabs of smaller thickness, which reduces the cost of building the entire facility.
Применение данного способа в геотехнических противокарстовых мероприятиях позволяет перевести строительную площадку в более устойчивую относительно карстового провала или признать площадку по результатам инженерно-геологических изысканий более устойчивой (устойчивой к карстовому провалу). Это позволяет избежать дополнительных мероприятий при проектировании оснований зданий.The use of this method in geotechnical anti-karst measures allows to transfer the construction site to a more stable relative to the karst failure or to recognize the site according to the results of engineering-geological surveys more stable (resistant to karst failure). This avoids additional activities when designing the foundations of buildings.
Таким образом, изобретение позволяет расширить область применения способа укрепления грунта, повысить его эффективность и удешевить работы по укреплению грунтов.Thus, the invention allows to expand the scope of the method of strengthening the soil, increase its effectiveness and reduce the cost of work on soil strengthening.
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010139075/03A RU2439246C1 (en) | 2010-09-22 | 2010-09-22 | Method of soil reinforcement |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010139075/03A RU2439246C1 (en) | 2010-09-22 | 2010-09-22 | Method of soil reinforcement |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2439246C1 true RU2439246C1 (en) | 2012-01-10 |
Family
ID=45784080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010139075/03A RU2439246C1 (en) | 2010-09-22 | 2010-09-22 | Method of soil reinforcement |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2439246C1 (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2537711C1 (en) * | 2013-06-28 | 2015-01-10 | Олег Иванович Лобов | Erection of tunnels in structurally unstable soils with karst phenomena and/or boil processes |
| RU2537448C1 (en) * | 2013-06-17 | 2015-01-10 | Олег Иванович Лобов | Reinforcement method of foundations of buildings on structurally unstable soils and soils with karst formations |
| RU2569383C1 (en) * | 2014-12-23 | 2015-11-27 | Валерий Иванович Сергеев | Making of cutoff curtain in soil by directed blast injection process |
| RU2573144C1 (en) * | 2015-01-23 | 2016-01-20 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Method of soil reinforcement |
| RU2622054C2 (en) * | 2015-08-27 | 2017-06-09 | Игорь Яковлевич Харченко | Grout for compensation grouting in soils of bases while eliminating deformations of buildings and structures |
| RU2746327C1 (en) * | 2020-10-28 | 2021-04-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Бентонит" | Injection bentonite composition for waterproofing and strengthening of natural soil |
| RU2757901C1 (en) * | 2020-12-23 | 2021-10-22 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева» (КузГТУ) | Method for waterproofing of operated underground structure in waterlogged soils |
| RU2795924C2 (en) * | 2022-08-10 | 2023-05-15 | Александр Яковлевич Аболтынь | Method for strengthening structurally unstable soils with karst formations and/or water-saturated soils using micropiles and injectors for forming micropiles |
-
2010
- 2010-09-22 RU RU2010139075/03A patent/RU2439246C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КАМБЕФОР А. Инъекция грунтов. - М.: Энергия, 1971, с.199-205. * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2537448C1 (en) * | 2013-06-17 | 2015-01-10 | Олег Иванович Лобов | Reinforcement method of foundations of buildings on structurally unstable soils and soils with karst formations |
| RU2537711C1 (en) * | 2013-06-28 | 2015-01-10 | Олег Иванович Лобов | Erection of tunnels in structurally unstable soils with karst phenomena and/or boil processes |
| RU2569383C1 (en) * | 2014-12-23 | 2015-11-27 | Валерий Иванович Сергеев | Making of cutoff curtain in soil by directed blast injection process |
| RU2573144C1 (en) * | 2015-01-23 | 2016-01-20 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Method of soil reinforcement |
| RU2622054C2 (en) * | 2015-08-27 | 2017-06-09 | Игорь Яковлевич Харченко | Grout for compensation grouting in soils of bases while eliminating deformations of buildings and structures |
| RU2746327C1 (en) * | 2020-10-28 | 2021-04-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Бентонит" | Injection bentonite composition for waterproofing and strengthening of natural soil |
| RU2757901C1 (en) * | 2020-12-23 | 2021-10-22 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева» (КузГТУ) | Method for waterproofing of operated underground structure in waterlogged soils |
| RU2795924C2 (en) * | 2022-08-10 | 2023-05-15 | Александр Яковлевич Аболтынь | Method for strengthening structurally unstable soils with karst formations and/or water-saturated soils using micropiles and injectors for forming micropiles |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2439246C1 (en) | Method of soil reinforcement | |
| JP6166264B2 (en) | How to build a retaining wall | |
| US10253472B2 (en) | Method for forming a stable foundation ground | |
| CN102226336A (en) | Ground reinforcement treatment method | |
| CN105569071B (en) | A kind of slip casting under water of cement-based material or mud jacking block ground mass foundation construction | |
| CN104746505A (en) | Method for treating miscellaneous fill foundation combing dynamic consolidation and compaction grouting | |
| Andromalos et al. | Stabilization of soft soils by soil mixing | |
| Mishra | A study on ground improvement techniques and its applications | |
| RU2581851C1 (en) | Method for reinforcement of linear objects on sink hole-hazardous areas | |
| RU121274U1 (en) | ARTIFICIAL REINFORCED BASIS FOR ESTABLISHED OR RECONSTRUCTED BUILDING | |
| RU121275U1 (en) | REINFORCED GROUND-CEMENT WALL FOR PROTECTION OF BUILDINGS AND STRUCTURES FROM THE DIGGED NEAR THE CROWDED | |
| RU131747U1 (en) | ANTI-FILTRATION SCREEN | |
| Lee et al. | Field load tests of geogrid encased stone columns in soft ground | |
| Munfakh et al. | Ground improvement engineering-issues and selection | |
| Littlechild et al. | Shaft grouting of deep foundations in Hong Kong | |
| Divya et al. | Techniques of Ground Improvement and Its Applications | |
| Rubright et al. | Compaction grouting | |
| Sobhee-Beetul | An investigation into using rammed stone columns for the improvement of a South African silty clay | |
| KOŠŤÁL et al. | Brownfields utilization and assessment of foundation construction | |
| Sarker et al. | A review on ground improvement techniques to improve soil stability against liquefaction | |
| RU2275467C1 (en) | Sliding slope consolidation method | |
| Mangushev et al. | Preservation of historical buildings during the development of underground space in an urban environment | |
| Popa et al. | Underpinning of buildings by means of jet grouted piles | |
| Askay | Soil improvement case studies using jet grouts | |
| Jha et al. | Ground Improvement Techniques: Issues, Methods and their Selection |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20130114 |
|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20170925 |
|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180709 Effective date: 20180709 |