RU2447228C1

RU2447228C1 - Method for making of impervious screen

Info

Publication number: RU2447228C1
Application number: RU2010139532/13A
Authority: RU
Inventors: Александр Васильевич Лубягин (RU); Александр Васильевич Лубягин; Альберт Павлович Бобряков (RU); Альберт Павлович Бобряков; Дмитрий Викторович Гришин (RU); Дмитрий Викторович Гришин
Original assignee: Александр Васильевич Лубягин; Нагибнев Константин Михайлович
Priority date: 2010-09-24
Filing date: 2010-09-24
Publication date: 2012-04-10

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: previously a trench is dug along the perimeter of an erected impervious screen. The sealing mixture is injected, for instance, a cement mortar, with the help of high-discharge injection to the rated length along the inner perimeter of the trench, then - along the outer perimetre of the trench. After hardening of the sealing mixture high-discharge injection is carried out in the middle part of the trench along the entire length, and drainage pipes are laid into the trench.

EFFECT: higher efficiency of works performance and reliability of a developed impervious screen.

2 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для защиты оснований бетонных сооружений (фундаментов) от воздействия грунтовых и промышленных вод с целью увеличения их несущей способности и т.д.The invention relates to the field of construction and can be used to protect the bases of concrete structures (foundations) from the effects of ground and industrial waters in order to increase their bearing capacity, etc.

Известен способ укрепления водонасыщенных грунтов в основаниях зданий и сооружений по патенту РФ №2204650 (МПК E02D 3/12, опубл. 20.05.2003), включающий формирование законтурного ряда упрочняющих грунт элементов по периметру укрепляемого массива, создание каркасно-ячеистой структуры из упрочняющих грунт элементов в зоне укрепляемого массива и образование на его поверхности распределительного несущего элемента. При этом формирование упрочняющих грунт элементов выполняют путем нагнетания в образуемые в грунте скважины твердеющего материала под давлением с одновременным направленным естественным и/или принудительным отводом воды, а в зоне укрепляемого массива заполнение скважин твердеющим материалом ведут по участкам, в пределах которых образуют ряды скважин с расположением рядов параллельно разомкнутому участку контура экрана и перпендикулярно ему, начиная с ряда, наиболее удаленного от разомкнутого участка контура экрана, также с одновременным направленным естественным и/или принудительным отводом воды.A known method of strengthening water-saturated soils in the foundations of buildings and structures according to the patent of the Russian Federation No. 2204650 (IPC E02D 3/12, publ. 05/20/2003), including the formation of a contour row of soil reinforcing elements along the perimeter of the array to be strengthened, the creation of a frame-and-honeycomb structure from soil reinforcing elements in the area of the massif to be strengthened and the formation of a distribution bearing element on its surface. In this case, the formation of soil strengthening elements is carried out by injection into the wells formed in the soil a hardening material under pressure with simultaneous directed natural and / or forced water drainage, and in the area of the array to be strengthened, filling the wells with hardening material is carried out in sections within which rows of wells are located with an arrangement rows parallel to the open portion of the screen contour and perpendicular to it, starting from the row farthest from the open portion of the screen contour, also from the same time ennym direction of natural and / or the forced diversion of water.

Данный способ позволяет повысить несущую способность водонасыщенных грунтов в основаниях промышленных сооружений путем придания каркасно-ячеистой структуре из упрочненных элементов в улучшаемом массиве грунта формы завершенной структурной сетки. При этом водонасыщенные грунты укрепляют, но не создают завесу от поступления грунтовых вод.This method allows to increase the bearing capacity of water-saturated soils in the foundations of industrial structures by giving the frame-cellular structure of hardened elements in the improved soil mass to the form of a completed structural grid. At the same time, water-saturated soils strengthen, but do not create a curtain from the entry of groundwater.

Наиболее близким к предлагаемому является способ формирования противофильтрационного экрана по заявке №93010613 (МПК E02B 3/16, опубл 19.06.1995), включающий бурение скважин на некотором удалении от места захоронения вредных веществ, закачивание закупоривающей смеси, содержащую цемент, сапропель и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%: цемент 0,01-4; сапропель 2-6; вода - остальное. Для повышения надежности формируемого экрана закачку закупоривающего материала проводят поэтапно, изменяя определенным образом соотношение компонентов в смеси. Кроме того, скважины для закачки закупоривающей смеси располагают в шахматном порядке по меньшей мере в два ряда.Closest to the proposed one is a method of forming an anti-filter screen according to application No. 93010613 (IPC E02B 3/16, published on 06/19/1995), including drilling wells at a certain distance from the disposal site of harmful substances, pumping a plugging mixture containing cement, sapropel and water in the next the ratio of components, wt.%: cement 0,01-4; sapropel 2-6; water is the rest. To increase the reliability of the formed screen, the injection of clogging material is carried out in stages, changing in a certain way the ratio of components in the mixture. In addition, the wells for pumping the plugging mixture are staggered at least in two rows.

Недостатком известного способа является то, что закачку закупоривающей смеси производят без давления. При этом не происходит уплотнение грунта, вследствие чего таким экраном вязкие реагенты удерживаются, а более текучие среды такие, как грунтовые воды, пройдут сквозь экран.The disadvantage of this method is that the injection of the clogging mixture is carried out without pressure. In this case, soil compaction does not occur, as a result of which viscous reagents are retained by such a screen, and more fluid media such as groundwater pass through the screen.

Техническая задача, решаемая в предлагаемом изобретении, заключается в увеличении эффективности производства работ при расширении области применения создаваемого противофильтрационного экрана.The technical problem solved in the present invention is to increase the efficiency of work while expanding the scope of the created anti-filter screen.

Поставленная задача решается тем, что согласно способу предварительно по периметру сооружаемого противофильтрационного экрана роют траншею, после чего осуществляют нагнетание закупоривающей смеси, например, цементного раствора, с помощью высоконапорного инъектирования на проектную глубину по внутреннему периметру траншеи, затем - по внешнему периметру траншеи, а после отвердевания закупоривающей смеси осуществляют высоконапорное инъектирование в средней части траншеи по всей длине и укладывают в траншею дренажные трубы.The problem is solved in that according to the method, a trench is first digged around the perimeter of the constructed anti-filter screen, after which an plugging mixture, for example, cement mortar, is injected using high-pressure injection to the design depth along the inner perimeter of the trench, and then along the outer perimeter of the trench, and after hardening of the clogging mixture provides high-pressure injection in the middle of the trench along the entire length and is laid in the trench drainage pipes.

Было установлено, что при работе с низким давлением, например 0,2 мПа, грунт не подвергается разрушению (гидроразрывам). Однако главным недостатком является низкая скорость уплотнения и проникноверния раствора в грунт. Уплотнение грунта на расстоянии 50 см потребует затрат времени от 2 до 4 часов.It was found that when working with low pressure, for example 0.2 MPa, the soil is not subject to destruction (hydraulic fracturing). However, the main disadvantage is the low rate of compaction and penetration of the solution into the soil. Compaction of the soil at a distance of 50 cm will require time from 2 to 4 hours.

Если же инъектирование осуществляют с высоким давлением, обеспечивающим уплотнение грунта на те же 50 см за 10-15 минут, то неизбежно произойдет гидроразрыв грунта. То есть образуется канал в грунте, по которому может проходить вода, размывая грунт и увеличивая тем самым его русло.If the injection is carried out with high pressure, providing compaction of the soil by the same 50 cm in 10-15 minutes, hydraulic fracturing of the soil will inevitably occur. That is, a channel is formed in the soil through which water can pass, eroding the soil and thereby increasing its channel.

Предлагаемая последовательность операций позволит увеличить эффективность проведения работ по созданию противофильтрационного экрана за счет использования высоконапорного инъектирования, не ограниченного величиной давления, которое неизбежно приводит к образованию гидроразрыва. Для устранения этого недостатка после отвердевания раствора первых двух рядов скважин осуществляют инъектирование при том же повышенном давлении в средней части траншеи, что обеспечит эффективное заполнение ранее возникших технологических трещин гидроразрыва.The proposed sequence of operations will increase the efficiency of the work on creating an anti-filter screen due to the use of high-pressure injection, not limited by the pressure value, which inevitably leads to the formation of hydraulic fracturing. To eliminate this drawback after hardening the solution of the first two rows of wells, injection is carried out at the same increased pressure in the middle part of the trench, which will ensure the effective filling of previously encountered technological fractures of hydraulic fracturing.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 схематически представлен противофильтрационный экран по периметру здания, а на фиг.2 - тот же экран в сечении по А-А.The invention is illustrated by drawings, where Fig. 1 schematically shows an anti-filter screen around the perimeter of a building, and Fig. 2 shows the same screen in cross section AA.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.The proposed method is as follows.

По периметру сооружаемой противофильтрационной завесы роют траншею 1, после чего осуществляют нагнетание закупоривающей смеси, например, цементного раствора, с помощью высоконапорного инъектирования на проектную глубину по внутреннему периметру 2 траншеи 1, затем - по внешнему периметру 3 траншеи 1, а после отвердевания закупоривающей смеси осуществляют высоконапорное инъектирование в средней части 4 траншеи 1 по всей длине и укладывают в траншею дренажные трубы 5.A trench 1 is dug along the perimeter of the constructed anti-filtration curtain, after which the plugging mixture, for example, cement mortar, is injected using high-pressure injection to the design depth along the inner perimeter 2 of trench 1, then along the outer perimeter 3 of trench 1, and after the hardening of the plugging mixture, high-pressure injection in the middle part 4 of the trench 1 along the entire length and drain pipes 5 are laid in the trench.

При этом инъекция в средней части 4 после инъекции и затвердевания раствора по внешнему 3 и внутреннему 2 периметрам траншеи 1 будет осуществляться в сильно уплотненный грунт, поэтому расход твердеющего материала на этой стадии значительно уменьшается. Экспериментально установлено, что «залечивание» дефектов гидроразрыва, возникших в процессе инъектирования по первым двум контурам, более эффективно осуществляется в уплотненном грунтеIn this case, the injection in the middle part 4 after injection and hardening of the solution along the external 3 and internal 2 perimeters of trench 1 will be carried out in a highly compacted soil, therefore, the consumption of hardening material at this stage is significantly reduced. It was experimentally established that the "healing" of fracture defects that occurred during the injection along the first two circuits is more efficiently carried out in compacted soil

Claims

A method of creating an anti-filter screen, which includes stage-by-stage injection of the plugging mixture, characterized in that a trench is first digged along the perimeter of the constructed curtain, after which the plugging mixture, for example, cement, is pumped using high-pressure injection to the design depth along the inner perimeter of the trench, then along the outer perimeter of the trench, and after the corking mixture has hardened, high-pressure injection is carried out in the middle part of the trench neck along the entire length and is laid in the trench drains.