Бурение скважин, приготовление и инъекция растворов при струйной цементации грунтов - Укрепление грунтов химическими методами

Способ струйной цементации грунтов следует применять для укрепления и стабилизации грунтов, устройства ограждений и противофильтрационных завес при строительстве и реконструкции любых объектов в несвязных, неустойчивых и водонасыщенных грунтах.

Струйная цементация грунтов основана на разрушении природной структуры грунта энергией высокоскоростной струи жидкости и перемешивании его с нагнетаемым под высоким давлением (от 20 до 80 МПа) раствором до образования в грунтовом массиве грунтоцементной сваи, диаметр которой зависит от характеристик укрепляемого грунта и используемого метода струйной цементации.[2]

В зависимости от физико-механических характеристик укрепляемых грунтов и проектных требований к параметрам укрепления может применяться одно - ("Jet-1"), двух - ("Jet-2") и трехкомпонентный ("Jet-3") метод струйной цементации.

Однокомпонентный способ обработки грунта рекомендуется применять для укрепления рыхлых грунтов (крупно - и среднезернистых песков), а двух - и трехкомпонентный - для укрепления мелкозернистых песков, связных и других видов грунтов.

При однокомпонентном способе струйной цементации размыв и перемешивание грунта производят высоконапорными струями инъекционного раствора с образованием грунтоцементной сваи из укрепленного грунта диаметром от 0,3 до 0,8 м.

При двухкомпонентном способе в грунт подается одновременно инъекционный раствор и сжатый воздух для предварительного разрушения грунта воздушной струей с образованием грунтоцементной сваи из укрепленного грунта диаметром от 1,5 до 2,0 м.

Трехкомпонентный способ заключается в размыве грунта водовоздушной струей под давлением от 40 до 60 МПа и выше с отдельной подачей под давлением от 3 до 5 МПа укрепляющего раствора из нижерасположенного сопла, при этом диаметр укрепления грунта достигает от 2 до 3 м.

Струйный скважинный монитор предназначен для нагнетания в скважину под высоким давлением раствора, размыва грунта и перемешивания разрыхленного грунта с твердеющим раствором.

Состав работ по струйной цементации грунтов включает бурение направляющих скважин и спуск монитора в скважину, установку его на проектной глубине, приготовление инъекционного раствора, подъем монитора с одновременной подачей инъекционного раствора через сопла*, размыв в грунте полостей и заполнение их грунтоцементным материалом, извлечение рабочего органа и перемещение агрегата на новую точку.[2]

Давление нагнетания инъекционного раствора должно находиться в пределах от 20 до 80 МПа.

При струйной цементации грунтов давление нагнетания раствора зависит от характеристик обрабатываемых грунтов и проектных размеров грунтоцементных свай.

Нагнетание раствора при струйной цементации грунта должно проводиться триплексными насосами высокого давления по соединенным с монитором нагнетательным армированным шлангам.

Монитор следует спускать в скважину при обеспечении подачи воды и воздуха с малым расходом и низким давлением в соответствии с таблицей 2. После установки монитора на проектной глубине при неподвижном его положении разрушение грунта должно проводиться в течение от 1 до 2 мин (до появления пульпы из скважины). Подъем монитора следует начинать после увеличения расхода, давления раствора и воздуха до рабочих величин. Подъем монитора следует осуществлять плавно и непрерывно. Максимально допустимая скорость подъема должна устанавливаться по результатам опытных работ. Наиболее эффективная обработка несвязных грунтов достигается при относительно больших расходах инъекционного раствора, а в связных грунтах (плотные, суглинки, глины) - при относительно высоких давлениях нагнетания раствора. Расход инъекционного раствора при струйной цементации грунта должен регулироваться по выносу раствора с грунтовой пульпой из скважины. Нормальный процесс цементации сопровождается незначительным выносом раствора от 30% до 40% от инъектируемого объема раствора. При чрезмерном выносе расход раствора должен быть уменьшен, при отсутствии выноса - увеличен.

технологическая последовательность производства работ по укреплению грунтов с применением технологии

Рисунок 7 Технологическая последовательность производства работ по укреплению грунтов с применением технологии "Jet grouting"

Похожие статьи




Бурение скважин, приготовление и инъекция растворов при струйной цементации грунтов - Укрепление грунтов химическими методами

Предыдущая | Следующая