Способ определения закрепляемости лессового грунта

 

Изобретение относится к области строительства, в частности к способам определения закрепляемости лесйовых просадочных грунтов при силикатизации . Цель изобретения - снижение трудоемкости по определению закрепляемости грунта при различных параметрах инъецирования и расширение возможности способа путем учета динамики физико-химических процессов при плоскорадиальной фильтрации крепителя в лессовом грунте. В процессе пропускания крепителя через отдельные образцы грунта производят отбор фильтрата порциями, определяют плотность и концентрацию компонентов силикатного раствора исходных растворов и всех порций фильтрата, на основе чего рассчитьшают динамическую емкость поглощения (Еа) и строят графические зависимости изменения плотности (Л) и ЕЛ от плотности () и объема исходного раствора крепителя (V). Определяют прочность на одноосное сжатие (() естественного и закрепленного грунта и строят графические зависимости беж (Eg) . Используя графики (j.,V) (,V) и.,) определяют 6 закрепленного грунта при разных параметрах инъецирования. 3 ил. 1 табл. (С (/) 4 Ю оо со ел Ot

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК цр 4 С 01 N 33/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Й АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУ4АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4068563/31-33 (22) 20.05.86 (46) 15.09.88. Бкл. У 34 (71) Ростовский государственный университет им.М.А.Суслова (72) Н.Н.Цанкова, B.Н.Исаев, В.К.Казаков и С.Н.Локтева (53) 624.137.4 (088.8) (56) Временные указания по лабораторным испытаниям и контролю качества силикатированных грунтов. Рос говский ПромстройНИИпроект, Госстрой

СССР, Ростов-на-Дону, 1976. с.3-6.

Авторское свидетельство СССР

У 573533, кл. С 01 N 33/24, 1976. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАКРЕПЛЯЕМОСТИ ЛЕССОВОГО ГРУНТА (57) Изобретение относится к области строительства, в частности к способам определения закрепляемости лессовых просадочных грунтов при силикатиэации. Цель изобретения - снижение трудоемкости по определению закрепля1

ÄÄSUÄÄ 1423956 А1 емости грунта при различных параметрах инъецирования и расширение возможности способа путем учета динамики физико-химических процессов при плоскорадиальной фильтрации крепителя в лессовом грунте. В процессе пропускания крепителя через отдельные образцы грунта производят отбор фильтрата порциями, определяют плотность и концентрацию компонентов силикатного раствора исходных растворов и всех порций фильтрата, на основе чего рассчитывают динамическую емкость поглощения (Е ) и строят графические зави1 симости изменения плотности (Я ) и

Е от плотности (y) и объема исходного раствора крепителя (V). Определяют прочность на одноосное сжатие (6 „) естественного и закрепленного грунта и строят графические зависимости Ь =f(Е ) . Используя графики бу=f (у,V)> E =f(у,V) и 6 „=Е(Е ) оггределяют закрепленного грунта са при разных параметрах инъецирования.

3 ил. 1 табл.

1423956

Изобретение относится к стрс)нтельству, в частности к способам определения закрепляемости лессовых просадочных грунтов при силикатизации, и может бьггь использовано при получении исходных данных о закрепляемостигрунтов основания фундаментов промышлен1 ных и гражданских сооружений.

Цепь изобретения — снижение тру доемкости по определению эакрепляе мости грунта при различных параметрах ,инъецирования и расширение возможнос,ти способа путем учета динамики фи).

;зико-химических процессов при плсско-15 ,радиальной фильтрации крепнтеля в лессовом грунте.

На фиг.1 и 2 представлены соответ ственно графические зависимости изме нения плотности (8y) и динамической емкости (К ) от плотности (f) и объе a (V) и исходного раствора кредите ля, а на фиг.3 - -графическая зависи мость прочности на одноосное сжатие (6с.„-) от динамической емкости (Е,)) . 25

Способ осуществляют в следующей последовательности.

Из монолитов грунта площадки стбирают образцы стандартных размеров.

Через отдельные образцы при вы;бранных условиях инъецирования, пропускают одинаковый объем силиката натрия разной глотности, позволяк)щий достичь максимального закрепления .

В момент насьпцения грунта опреде ляется объем раствора (V ),. необхо" ,димый для насыщения единицы грунта.

В процессе фильтрации раствора че-! рез отдельные образцы, производят сбор порций фильтрата, измерениеплотности исходных, растворов и всех порций фильтратов и их анализ с целью определения изменения концентрации компонентов силикатного раствора.

По результатам анап)за рассчитывают динамическую емкость Е, характеризующую поглотит ельную сйособность грунта по отношению к раc.)âoðó крепиT &JIB

Динамическую емкость поглощения вычисляют по формуле 5О

Q (С,V -С Ч )

Ф З Т-М)10где х,, — номер пор)вгй фильтрата,,V@- объем порций исходного раствора и фильтрата, мп,, Со, С,1,- концентрация катионов натрия в исходном растворе и фильтрате,. мг/мл", Я вЂ” вес гРунта до закрепления, 9

23 — милнграмм — эквивалентный вес катионов натрия, мг, — влажность закрепляемого

"грунта,, дол.ед.

Определяют прочность на одноосное сжатие образцов естественного грунта.

В возрасте 28 сут производят испьггание образцов закрепляемого грунта с определением 6 „ предела прочности грунта на одноосное сжатие.

На основании экспериментальных данных строят графические зависимости и " =Е (у, Ч), Eq=f (gV) Ьс) = (Е )

Выбирают толщину слоя (1) для радиальной оценки Ь „ при закреплении массива радиусом R и рассчитывают объемы крепителя, необходимые для обработки единиц объема грунта каждого слоя в условиях плоскорадиальной фильтрации

R где п= 1,?,...,—

R — радиус инъектора, V, — объем раствора, необходимый для насьпцения единицы объема грунта.

По любой исходной плотности раствора, величинам V и графическим зависимостям 4 ) =f (ó, V), Е >=f (y, V), Ь =f (Е ) определяют закрепляемость грунта в радиальном направлеными.

Пример. Экспериментальная проверка предлагаемого способа производилась на лессовидном суглинке. г.Волгодонскас пористостью0,42-0,48, степенью влажности 0,6-0,8, емкостью поглощения по В.Е.Соколовичу 2054 мг-экв/100 г.

Через отдельные образцы грунта диаметром 5 см и высотой 10 см с постоянной скоростью, снизу-вверх, иъецировалось по 400 мп раствора силиката натрия плотностью 1,10, 1,13; 1 16

1, 19, 1,25 г/см (см. фиг.2, кривые

1 - 5). Объем раствора выбран на основании предварительных опытов, позволивших установить, что после инъе цирования 400 мп силиката натрия процесс динамического взаимодействия

1423956

Пара

1 2, 3 (1 (Я 1 В 9 1 !01 !1 (12 11 14 (35 (36

45 5О 55 6О 65 7О 75 ВО

45 32 20,3 9,7

1117 524 337 243 186 147 117 94

75 58 44 315 202 97

1448 682 442 320 247 197 163 132 !08 89 71 57 43 31,2 20 9,7 крепителя с грунтом практически завершается.

При закреплении производился отбор 2-3 мл фильтрата на стадии насы5 щения и каждых последующих 50 мп фильтрата на ста22ии непрерывного инъецирования крепителя. По окончании пропускания силикатного раствора определялась плотность каждой порции фильтрата, изменение плотности раствора при прохождении его через стандартный образец высотой 5 см и строились графики зависимости ду=f (,V) °

Прямые 1-8 на фиг. 1 соответствуют объемам 9,7; 60; 110; 160; 210; 260;

310 и 360 мл.

Исходные растворы н растворы фильтратов силиката натрия методом объемного титрования анализировались на содержание Na . По формуле (1) была рассчитана динамическая емкость поглощения, характеризующая взаимсдействие;

8„> си 5 10 !5 20 25 30 35 40

Ч, кп . 827 387 248 177 133 102 79 61

Оценка прочности закрепления по ,радиусу производилась следующим образом. на основании исходной плотности gr„ раствора, объема раствора Ч„, проходяшего через образец первого слоя при выбранном радиусе закрепления, и зависимости ду=й(у,V) (фиг.1) с использованием интер- и экстраполя-, 40 ции определялась величина д3, для перВого слоя и по разности Г у„ „- у, ) устанавливалась плотность фильтрата после образца первого слоя (фиг. 1). Затем по полученной плог- 4g .ности у,, объему раствора, проходящему через образец второго слоя, и зависимости дyf(y,Ч) (фиг.1) уСтанавливалась величина ду, и у9 = у,-в 7 2 и т.д. для всех остальных слоев. БО

Используя полученные значения плотности фильтратов и объемы проходящие через каждый слой, по зависимости Е =f(y,V) (фиг.2) устанавливаем величйну для к аядд ог о слоя а зависимости Ь =f (E ) (фиг.3) - прочность грунта йа одноосное сжатие.

Для сравнения грунт той же площадки бып закреплен растворами силикрепителя с грунтом в процессе силикатизации и получены зависимости Е =

=f (3, V) (фиг. 2) .

В возрасте 28 сут образцы sazpen- ленного грунта испытывались на одноосное сжатие. На основании полученных данных строилась зависимость

Ь,„=Е(Е,) (фиг.3}.

Для оценки радиальной закрепляемос!! исследуемых пород был опреде" лен средний объем раствора Ч, необходимый для насыщения одного лабораторного образца с d=h=5 см (единицы объема грунта каждого слоя в данном эксперименте).

По формуле (2) для инъектора диаметром 40 мм, радиусом закрепления

60, 70, 80 см и Ч„= 9,7 мл были рассчитаны объемы крепителя V необходимые для обработки единиц объема грунта каждого слоя, выделенного в радиальном направлении (см. таблицу). 4 ката натрия плотностью 1, 15 и 1, 20 r /см при радиусе 60 см по известному способу. Получена хорошая сходимость прочностных характеристик грунтов, закрепленных по способу-прототипу и предлагаемому способу. Это свидетельствует о том, что предлагаемый способ правильно отражает характер изменения б, по радиусу и позволяет при сохранении точности оценки радиального закрепления значительно сократить трудоемкость, а также снизить сметную стоимость выполняемых работ.

Формула из обретения

Способ определения закрепляемости лессового. грунта, включающий пропускание крепителя через образцы грунта, измерение объема силикатного раствора (ЧО), необходимого для насыщения единиц объема грунта, отбор фильтратов, испытание образцов естественного и -закрепленного грунта íà opíoîñ« ное сжатие и определение закрепляемости путем сравнения этих величин, отличающийся тем, что, 3423956

008 с целью снижения трудоемкости но определению закрепляемости грунта при различных параметрах инъецирования и расширения возможности способа пу5 тем учета динамики физико-химических процессов при плоскорадиальной фильтрации крепителя в лессовом грунте, в процессе пропускания крепителя через отдельные образцы производят сбор фильтрата порциями, дополнительно определяют плотность и концентрацию компонентов силикатного раствора исходныл растворов и всех порций фильтрата, на основе полученных данных рассчитывают динамическую емкость поглощения, строят графические зависимости изменения плотности и динамической емкости от плотности и объема исходного раствора крепитепя и прочности на одноосное сжатие от динамической емкости, используя которые определяют прочность закрепленного грунта на одноосное сжатие при разных параметрах инъецирования.

1423956 мг ыд

Уi ЯЖг у, мп

/7

fd нлмк

МВ

Составитель Г.Мартынова

Техред И.Дидык Корректор С.Черни

Редактор М.Лазоренко

Заказ 4684/48 Тираж 847 Подписное

В11ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4