Способ закрепления глинистых грунтов

 

Изобретение относится к области строительства, в частности к способам закрепления слабых глинистых грунтов электрохимической обработкой. Способ осуществляется следующим образом. На закрепляемом участке в грунт, на заданную глубину и на расстоянии 1-3 м друг от друга, внедряют металлические стержни, через которые происходит закрепление грунта постоянным током в катодном направлении, где на катодном электроде образуется монолит грунтовой сваи высокой прочности и высокого качества. Ток пропускают силой 2-10 A и напряжением 60-150 В в течение 6-45 дней. Технический результат: увеличение несущей способности слабых глинистых грунтов. Создание завес из грунтовых свай, ограждающих объекты от грунтовых вод, закрепление оснований шахтных стволов и других подземных и наземных сооружений. 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области строительства к способам закрепления слабых глинистых грунтов методом электрохимической обработки.

Известен способ закрепления котлованов (авторское свидетельство СССР N 1511419, МКИ E 21 D 20/00, опубл. 15.09.89, бюлл. N 34, 1989), включающий введение анкерных стержней в грунт, подключение их к источнику постоянного тока с периодическим изменением направления прохождения тока.

Недостатком данного способа является - попеременное переключение полярности электродов, которое не обеспечивает надежного закрепления грунта.

Наиболее близким аналогом к предложенному изобретению является способ закрепления глинистых грунтов, включающий пропускание через грунт электрического тока, регулируемого анодным электродом, оплавление грунта и получение после отключения тока и охлаждения закрепленного массива между электродами (патент US 5114277, кл. E 02 D 3/11, опубл. 19.05.92).

Задачей заявленного способа закрепления глинистых грунтов является увеличение несущей способности слабых глинистых грунтов, создание завес из грунтовых свай, получаемых на катодном электроде, ограждающих объекты от проникновения к их основаниям грунтовых вод, укрепление оснований шахтных стволов и других подземных и наземных сооружений.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе закрепления глинистых грунтов, включающем введение в грунт электродов, пропускание через грунт электрического тока в катодном направлении и образование грунтового монолита, в качестве электродов в грунт вводят металлические стержни на расстоянии 1-3 метра друг от друга, а ток пропускают силой 2-10 ампер и напряжением 60-150 вольт в течение 6-45 дней до образования грунтового монолита только на катодном стержне.

На фиг. 1 изображена технологическая схема закрепления грунта; на фиг. 2 - график изменения величины нагрузок на каждую сваю от времени закрепления грунта.

Способ осуществляется следующим образом.

В грунт естественной влажности внедряют металлические стержни 2 и 3 длиной 1-3 м на расстоянии 1-3 м друг от друга. Металлический стержень 2, являющийся анодом, подключают через электропроводники 4 к положительному полюсу источника постоянного тока 5, стержень 3, являющийся катодом, подключают через электропроводник 4 к отрицательному полюсу источника постоянного тока 5. Включают источник постоянного тока 5, устанавливают режим работы по напряжению 60-150 В и силой тока 2-10 А. Под действием тока в грунте между электродами происходит гидролиз воды. Причем вокруг анодного электрода образуется кислая среда, что способствует разрушению и растворению металлического электрода коррозией и проникновению его окислов в грунт. Вокруг катодного электрода образуется щелочная среда, которая образует защитную пленку на металле, что предотвращает разрушение металла и способствует защелачиванию грунта вокруг катода и образованию грунтового монолита. По падению напряжения и тока можно судить об образовании грунтового монолита, грунтовой сваи.

Согласно условиям работ для каждой катодной сваи было установлено время закрепления, по графику на фиг. 2 можно определить качество закрепления грунта относительно заданного времени методом выдергивания по ГОСТ 5686-78. В таблице приведены данные влияния тока, напряжения и времени на образование свай.

Описываемый способ позволяет увеличить несущую способность слабых глинистых грунтов, создать завесы из грунтовых свай, ограждающих объекты от грунтовых вод, закрепить основания шахтных стволов и других подземных и наземных сооружений.

Формула изобретения

Способ закрепления глинистых грунтов, включающий введение в грунт электродов, пропускание через грунт электрического тока в катодном направлении и образование грунтового монолита, отличающийся тем, что в качестве электродов в грунт вводят металлические стержни на расстоянии 1 - 3 м друг от друга, а ток пропускают силой 2 - 10 А и напряжением 60 - 150 В в течение 6 - 45 дней, до образования грунтового монолита только на катодном стержне.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3