Способ ликвидации пучинообразования дорожной конструкции управляемым защелачиванием грунта
Владельцы патента RU 2407859:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)" (RU)
Изобретение относится к дорожному строительству. В способе ликвидации пучинообразования дорожной конструкции управляемым защелачиванием грунта, включающем нагнетание в пучинистый грунт земляного полотна при помощи инъекторов двухкомпонентного закрепляющего раствора, в качестве указанного раствора используют 2-10 н. раствор гидроксида натрия с добавкой извести в количестве 1-2% от массы рабочего раствора, нагнетание осуществляют через инъекторы, размещенные горизонтально под дорожной одеждой заходками с длиной заходки, равной сумме длины перфорированной части инъектора и радиуса укрепления. Технический результат - разработка экологически безопасного способа ликвидации пучинообразования дорожной конструкции. 1 ил.
Изобретение относится к дорожному строительству.
Известен способ укрепления суглинистых и глинистых грунтов инъекцией закрепляющих растворов. Применяемые растворы: известковый раствор (известь активностью 70%) и раствор кремнефтористоводородной кислоты (Д.В.Волоцкой. Основы глубинного закрепления грунтов земляного полотна автомобильных дорог. - М.: Транспорт, 1978, стр.51, 92).
Этот способ обладает следующими недостатками:
- растворы применяются для глинистых грунтов ниже глубины промерзания с коэффициентом фильтрации более 0,05 м/сут и карбонатностью не выше 5%;
- забивка инъекторов в дорожную конструкцию осуществляется вертикально через дорожную одежду, для этого необходимо закрыть движение на участке производства работ.
Из известных технических решений наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому объекту является способ ликвидации пучинообразования инъекцией закрепляющих растворов, разработанный Белорусским дорожным научно-исследовательским институтом (БЕЛДОРНИИ) (Методические рекомендации по борьбе с пучинами инъекцией закрепляющих растворов. Минск, 1973).
В качестве закрепляющих растворов для пучинистых участков, где кроме уменьшения влагонакопления в грунтах необходимо повысить прочность конструкции, рекомендуется нагнетать водный раствор силиката натрия (жидкое стекло) с серной кислотой, водный раствор концентрата бардяного жидкого (КБЖ) с бихроматом калия.
Этот способ обладает следующими недостатками:
1) установка инъекторов в скважины осуществляется вертикально через дорожную одежду, для чего необходимо закрыть движение на участке производства работ;
2) закрепляющий раствор серной кислоты не является геоэкологичным;
3) применяется для нейтральных (рН 6,5-7,5) грунтов с коэффициентом фильтрации от 0,01 до 0,2 м/сут.
Задачей изобретения является разработка экологически безопасного способа ликвидации пучинообразования дорожной конструкции. Способ должен быть эффективным в глинистых грунтах с влажностью выше оптимальной.
Указанный технический результат достигается тем, что в грунт земляного полотна путем инъекции вводят раствор гидроксида натрия с добавкой извести, который вступает в необратимые химические реакции с глинистыми минералами с возникновением новообразований, цементирующих частицы грунта.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где показана схема ликвидации пучинообразования дорожной конструкции способом управляемого защелачивания грунта.
На чертеже показаны дорожная одежда 1, обочина 2, земляное полотно 3, инъекторы 4, разводящая сеть 5, емкость для приготовления раствора 6, насос 7, укрепленный грунт 8, пучинистый грунт 9.
Заявляемый способ заключается в следующем.
Работы по погружению в грунт инъекторов:
- инъекторы забивают в грунт земляного полотна горизонтально на расстоянии радиуса укрепления от низа дорожной одежды (радиус укрепления назначается равным Ѕ толщине укрепляемого слоя);
- забивку инъекторов в грунт осуществляют при помощи пневмоударной машины ПУМ-65.
- Нагнетание щелочного раствора в грунт:
- нагнетание раствора осуществляют при помощи плунжерного насоса (НД-1000/10);
- разводящая сеть состоит из резиновых шлангов с тканевыми прокладками с внутренним диаметром 12-19 мм;
- объем нагнетаемого раствора в зависимости от требуемой дозировки NaOH и мощности закрепляемого слоя грунта;
- расход раствора 2-3 л/мин;
- давление нагнетания не должно превышать 0,5 МПа;
- нагнетание раствора производят заходками, длина заходки равна длине перфорированной части инъектора плюс радиус укрепления.
- Извлечение инъекторов:
- инъекторы извлекают при помощи пневмоударной машины ПУМ-65.
Для укрепления применяют двухкомпонентный раствор (гидроксид натрия (ГОСТ 2263-79*) 2-10 н. концентрации (плотность раствора 1,11-1,32 г/см3) с добавкой извести (1-2% от массы рабочего раствора)).
Для уменьшения морозного пучения легкого пылеватого суглинка до 3% (слабопучинистый грунт) вводят раствор гидроксида натрия 3 н. концентрации с добавкой извести в количестве 1% от массы раствора. Длина заходки при длине перфорированной части инъектора 1 м и радиусе укрепления 0,35 м равна 1,35 м.
Способ ликвидации пучинообразования дорожной конструкции управляемым защелачиванием грунта, включающий нагнетание в пучинистый грунт земляного полотна при помощи инъекторов двухкомпонентного закрепляющего раствора, отличающийся тем, что в качестве указанного раствора используют 2-10 н. раствор гидроксида натрия с добавкой извести в количестве 1-2% от массы рабочего раствора, нагнетание осуществляют через инъекторы, размещенные горизонтально под дорожной одеждой, заходками с длиной заходки равной сумме длины перфорированной части инъектора и радиуса укрепления.
