Jordstabilisering ( jordstabilisering ) er en gruppe af tekniske jordgenvindingsmetoder , der har til formål at sikre en fast position af jordvolumenet i dets naturlige forekomst ved kunstig omdannelse ved fysiske og kemiske metoder.
Jordstabilisering er meget udbredt i opførelsen af industrielle og civile bygninger, i hydraulikteknik, underjordisk og vejbyggeri og minedrift. Det bruges til: at styrke jordbunden af bygninger og strukturer; styrkelse af skråninger af vejskæringer og vægge af gruber; forebyggelse af hældningsdeformationer; forebyggelse af deformationer af minedrift og tunneler og kontrol af vandtilstrømning i dem; skabelse af uigennemtrængelige gardiner i bunden af hydrauliske strukturer ; beskyttelse af beton- og stenkonstruktioner (fundamenter) mod aggressiv påvirkning; forøgelse af bæreevnen af pæle , ankeranordninger, understøtninger med stor diameter; fjernelse af bundet vand fra jorden; øge koefficienten for jordkomprimering; reducerer jordhævningen.
Som et resultat af fiksering af jorde øges deres bæreevne og stabilitet, styrke, vandmodstand og uigennemtrængelighed øges, og erosionsbestandigheden øges.
Jordfiksering opnås ved tvangsinjektion af forskellige bindemidler i jorden, samt ved at udsætte jordmassen for forskellige fysiske felter: elektrisk strøm, opvarmning og afkøling. Astringerende stoffer omfatter alle pulveragtige, flydende og pastaagtige materialer, der bliver til en stenlignende krop, når de blandes med vand eller en hærder eller efter interaktion med et koaguleringsmiddel. For at fiksere jord anvendes oftest vandcementsuspensioner (se jordcementering ) (vægtforhold mellem cement og vand 0,1-2,0) i ren form eller med forskellige magre tilsætningsstoffer (sand, flyveaske, formalet slagge osv. .); vandige lersuspensioner (densitet 1,1-1,5 g/cm3 ) ; bitumensmeltning (se jordbitumisering ) (med en temperatur på 150 0 C); emulsioner af bitumen i vand (med en koncentration på 50-65%); en opløsning af flydende glas (natriumsilikat) med en densitet på 1,05-1,32 g/cm 3 (se silicificering af jord ); nogle typer syntetiske harpikser (formaldehyd, epoxy, polyurethan, polyakryl osv.). Navnet på jordfikseringsmetoden er givet af typen af injektionsopløsning eller arten af det fysiske felt, der kunstigt påføres jordmassen.
For at fikse opbrudt stenet, hule, grus-sten jord, anvendes følgende: cementering, lering og bitumisering; til sand- og løsjord - silicificering og resinisering ; til vandmættet lerjord - metoder til elektrokemisk virkning; til løss - varmebehandling; til kviksand - elektrofusion; til svag jord - kunstig frysning mv.
Jordcementering er en gruppe af tekniske jordgenvindingsmetoder baseret på indføring af hydrauliske bindemidler i jorden . En af metoderne til teknisk jordgenvinding .
Teknologien til at introducere reagenser til forskellige typer jord varierer betydeligt. Til opbrudte sten- eller sand-grusede jordmassiver anvendes injektionscementering, som består i injektion (under tryk fra 3 til 70 atm.) Gennem et system af borede brønde af cementmørtel (forholdet mellem massen af cement og vand kan variere fra 0,1 til 2), og som et resultat falder jordens permeabilitet, og dens styrke øges. Til færdiggørelsen af arbejdet tages et fald i opløsningens absorption til værdier på mindre end 0,01 l / min ved det endelige tryk.
En stigning i mobiliteten af cement og cement-lermørtler opnås ved at tilføje sulfit-alkohol-destillation (0,01-0,25% i forhold til cement). Accelerationen af afbindingen af mørtler og stigningen i cementstenens begyndelsesstyrke reguleres ved tilsætning af CaCl 2 (1-5 % i forhold til cement). Når hulejord injiceres, indføres magre tilsætningsstoffer i opløsningerne: sand, slagger, flyveaske osv.
Det bruges til at styrke fundamentet af strukturer, skabe uigennemtrængelige gardiner, gøre sten vandtætte ved kørsel af minearbejde (miner, tunneler), øge soliditeten og vandtætheden af sten- og betonmurværk.
For spredt jord består cementering i fremstilling (blanding) af en kunstig blanding af forknust jord, et bindemiddel ( cement- eller kalkbinder) og vand, og dets fordeling langs designprofilet, efterfulgt af komprimering, valsning og pleje af det færdige lag under hensyntagen til formålet med den kunstige jord. Industrielt affald (flyveaske, aske og slagger, slagger , slam , lignin osv.) og kemiske reagenser ( flydende glas , chlorider, sulfater og metalhydroxider, syrer) bruges som aktive tilsætningsstoffer, der regulerer hærdningsprocesserne og egenskaberne af kunstige jord. Indholdet af hovedbindemidlet, afhængig af jordtype, er: 2-12% (for kalk ) og 4-16% (for cement ). Det bruges til dræning af jord på byggepladser; styrkelse af grundlaget for vej- og flyvepladsbelægninger; forebyggelse af suffusion i kernerne af jorddæmninger; anti-erosion styrkelse af blide skråninger og skråninger; foring af tanke og kanaler; under opførelsen af jordarbejder; frostbeskyttelse og forstærkning af lejelag; reducerer svind og hævelse og øger bæreevnen af grundjord.
Silicisering af jord er en kemisk metode til kunstig fiksering af jord til byggeri og andre formål ved hjælp af silikatopløsninger, der injiceres (injiceres) i jorden . En af metoderne til teknisk jordgenvinding .
Silicisering bruges til at øge sandets bæreevne, for at forhindre nedsynkning af løss og til at gøre sand, sandet ler og løss uigennemtrængelige for vand. Injektion af arbejdsopløsninger udføres enten gennem metalrør, der er hamret ned i jorden, perforeret med små huller ( injektorer ) eller direkte ind i brøndene. Afstanden mellem injektorerne tages afhængigt af fikseringsradius (den afstand, som opløsningen strækker sig over fra injektionspunktet) og varierer fra 0,5 til 1,2 m. i brønde - begrænset til tamponer af forskellige designs. Værdien af en indgang er normalt 0,6-1,0 m. Som et resultat opnås et solidt array af fast jord af den nødvendige form. Silicisering bruges til at øge jordens bæreevne under fundamentet af eksisterende bygninger og strukturer, for at eliminere filtrering ved bunden af hydrauliske strukturer, ved kørsel af arbejde i blød jord, for at forhindre ujævn nedsynkning af strukturer under konstruktion på løs jord mv. .
Silicisering udføres på tre måder: 1) en-opløsning silicificering; 2) to-opløsning silicificering; 3) gassilicificering. Fikseringen af stort sand udføres normalt ved en to-opløsnings silicificeringsmetode : sekventiel injektion af en opløsning af flydende glas (natriumsilikat) og en opløsning af calciumchlorid i jorden.
Fikseringen af fint og siltet sand udføres i en enkelt opløsningsmetode : injektion af en flydende glasopløsning med en hærder (koaguleringsmiddel) i jorden. Som sidstnævnte blev både syrer (HCl, H 2 SO 4 , H 3 PO 4 ) og salte (Na 2 CO 3 , NaHCO 3 , NaH 2 PO 4 ) i ren form eller blandet med syrer anvendt på forskellige tidspunkter; de mest almindeligt anvendte i øjeblikket er H 2 SiF 6 , NaAlO 2 osv.
Fiksering af stort og mellemstort sand kan udføres ved gassilicificering : sekventiel injektion af en opløsning af flydende glas og gasformig CO 2 i jorden .
For at fiksere løsmassen injiceres en opløsning af flydende glas med eller uden hærder. Som følge af natriumsilikatkoagulering med hærdere eller interaktion med løskomponenter dannes en kiselsyregel, som cementerer jorden. En-opløsnings silicificering ved hjælp af forskellige hærdere bruges også til yderligere komprimering af stenet opbrudt jord.
Bituminisering af jord er en metode til fastgørelse af jord baseret på brug af bitumen. En af metoderne til teknisk jordgenvinding .
Det bruges til fugning af opbrudt stenet (varm bituminisering) og sandet (kold bituminisering) jord .
Varm bituminisering påføres opbrudte og hulejorde med eventuelle tilstrømninger af aggressivt og ikke-aggressivt vand med en revneåbningsbredde på > 0,2 mm (med specifik vandtilstrømning fra 0,5 til 100 l/min). Det bruges til at skabe vandblokerende gardiner i underjordiske konstruktioner, til at lede mineskakter, vandret minedrift og andre underjordiske strukturer. Det udføres gennem et netværk af borede brønde, hvori smeltet bitumen (olie eller skifer) injiceres gennem injektorer. Ved at komme ind i revner og hulrum fortrænger bitumen vand, hærder og bliver i stand til at modstå trykket fra grundvandet. Det kan være foreløbigt - før minedrift og efterfølgende - efter synkning, at gøre foringen af arbejdet vandtæt.
Kold bituminisering ved hjælp af bitumenemulsioner bruges til at skabe permeable gardiner i sandjord med en filtreringskoefficient på 50-100 m/dag. Bitumenemulsion består af bitumendråber på 1-10 mikron i størrelse, dispergeret i vand (koncentration 50-65%). Systemets stabilitet understøttes af emulgatorer ( overfladeaktive stoffer - op til 3,5%). Metoden til injektion er den samme. Når den kommer ind i jorden, skubber bitumenemulsionen vandet tilbage og blandes delvist med det. Senere, under påvirkning af koagulanter, bryder emulsionen op, bitumendråber smelter sammen i en enkelt masse og fylder jordens porer med en kompakt masse. For opbrudte jorder er koldbitumiseringsmetoden anvendelig ved en specifik vandoptagelse på 0,1-1,0 l/min.
| geoteknik | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||
| Grunding |
| ||||||
| Bæredygtighed | |||||||
| jordskælv |
| ||||||
| Geosyntetik | |||||||
| Software |
| ||||||