Рецептура химического закрепления просадочных грунтов для повышения безопасной эксплуатации зданий и сооружений
Ключевые слова:
БЕЗОПАСНОЕ ПРОВЕДЕНИЕ РАБОТ, ОХРАНА ТРУДА РАБОЧИХ, ПРОСАДОЧНЫЕ ГРУНТЫ, КОЭФФИЦИЕНТ ЖЕСТКОСТИ ОСНОВАНИЯ, ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЙ МЕТОДАннотация
Статья посвящена разработке экологически безопасного химического закрепляющего просадочные грунты состава. Выполнен анализ существующих методов увеличения жесткости таких оснований. Приведен обширный литературный обзор, посвященный увеличению жесткости и прочности просадочных грунтов. В статье дано понятие силикатирования слабых грунтов, описаны условия его применения, дана характеристика метода с точки зрения экологической безопасности. Проведенные автором лабораторные опыты показали недостатки существующих закрепляющих составов. Показано их несовершенство в скорости гелеобразования, проникающей способности, уровне загрязнения грунтового массива нераспадающимися химическими элементами и невозможности образования силоксанового экрана. Проведенные опыты показали необходимость ввода в рецептуру 0,05 % водного раствора анионоактивного полиакриламида Ecofloc, как полимерного стабилизатора, для повышения экологической безопасности процесса закрепления грунта. С введением данного стабилизатора в просадочный грунт образуются химически стойкие и прочные соединения, придающие грунтовому массиву более упорядоченную структуру, с образованием первично структурного каркаса, обрастающего гидросиликатами кальция, и, в конечном итоге, создавая материал очень высокой прочности и низкой водопоглощающей способности.
Для исследования работоспособности разработанного состава был проведен натурный эксперимент частичного закрепления просадочного грунта, являющегося основанием под зданием школы № 3 г. Мариуполя. Показана важность разработки новых методов повышения надежности строительных объектов. Представлен метод частичного закрепления просадочного грунта, который моделировался по высоте изменением процентного отношения просадочного и закрепленного слоя в пределах рабочей толщи просадочного грунта. Представлены результаты численных исследований влияния коэффициента жесткости частично закрепленного грунта на НДС конструкций. Установлена закономерность изменения коэффициента жесткости основания Cz от процента частичного закрепления просадочного основания по высоте. Обоснована экологическая безопасность разработанного закрепляющего раствора, даны рекомендации по обеспечению безопасного проведения работ частичного закрепления грунта, приведены правила по технике безопасности и охране труда рабочих на строительной площадке.
Библиографические ссылки
Shvets, V. B. Prognosis of Foundations Under the Load Increasing in Time and Cyclic / V. B. Shvets, V. G. Shapoval, S. P. Candzuba,
S. O. Popovichenko // Theoretical Foundations in Civil Engineering. – Warsaw, 1994. – PP. 221–225.
Massarsch, K. R. Deformation Properties of Fine-Grained Soils From Seismic Tests. Keynote Lecture / K. R. Massarsch // International Conference on Site Characterization, ISC’2, 19–22 Sept. – 2004, Porto. – 14 p.
Грунтоведение / В. Т. Трофимов, В. А. Королев, Е. А. Вознесенский [и др.] ; под ред. В. Т. Трофимова. – 6-е изд., переработ, и доп. – Москва : Изд-во МГУ, 2005. – 1024 с. – ISBN 5-211-04848-2.
Черныш, А. С. Механика грунтов / А. С. Черныш, Н. Н. Оноприенко, А. О. Лютенко. – Белгород : Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова, ЭБС АСВ, 2013. – 129 c. – Текст : электронный // Цифровой образовательный ресурс IPR SMART : [сайт]. – URL: https://www.iprbookshop.ru/57589.html .
Шешеня Н. Л. Современные методы изменения свойств слабых дисперсных грунтов оснований зданий и сооружений / Н. Л. Шешеня / Вісник ОНУ. Серія: Географічні та геологічні науки. – 2013. – Т. 18, вип. 1(17) – С. 163–168.
Пыхтеева, Н. Ф. Механика грунтов / Н. Ф. Пыхтеева, В. В. Букша, В. И. Миронова ; под редакцией Л. Н. Аверьянова. – Саратов : Вузовское образование, 2018. – 94 c. – ISBN 978-5-4487-0305-8. – Текст : электронный // Цифровой образовательный ресурс IPR SMART : [сайт]. – URL: https://www.iprbookshop.ru/77220.html .
Шабанова, Н. А. Коллоидная химия нанодисперсного кремнезема / Н. А. Шабанова. – 2-е изд. – Москва : Лаборатория знаний, 2020. – 329 c. – ISBN 978-5-00101-899-5. – Текст : электронный // Цифровой образовательный ресурс IPR SMART : [сайт]. – URL: https://www.iprbookshop.ru/98544.html .
Машкин, Н. А. Материалы и технологии закрепления грунтовых массивов, оснований и откосов / Н. А. Машкин, В. С. Молчанов. – Новосибирск : Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин), ЭБС АСВ, 2016. – 121 c. – ISBN 978-5-7795-0807-0. – Текст : электронный // Цифровой образовательный ресурс IPR SMART : [сайт]. – URL: https://www.iprbookshop.ru/68784.html .
Нигматуллин, Э. Н. Обоснование механизма гелеобразования в растворах полисиликатов натрия при действии кислот / Э. Н. Нигматуллин, Х. И. Акчурин, Л. Е. Ленченкова / Нефтегазовое дело : электронный научный журнал – 2012. – № 3. – С 375–383.
Пимнева, Л. А. Физико-химические основы укрепления грунтов / Л. А. Пимнева. – Тюмень : Тюменский индустриальный университет, 2020. – 98 c. – ISBN 978-5-9961-2321-6. – Текст : электронный // Цифровой образовательный ресурс IPR SMART : [сайт]. – URL: https://www.iprbookshop.ru/115068.html .
ТУ 2414-002-74301823-2007. Полимеры акриламида полифлок : утверждено ОАО «Полифлок» : дата введения с 20 февраля 2007 г. – Ленинск-Кузнецкий, 2007. – 37 с.
Патент № UA 114230 U Україна, МПК G01N 3/24 (2006.01). Установка для дослідження тиксотропних характеристик ґрунтів : № u 2016 04899 : заявл. 04.05.2016 : опубл. 10.03.2017 / Висоцкий С. П., Писаренко А. В. – 5 с.
ДСТУ Б В.2.1-4-96. Грунти. Методи лабораторного визначення характеристик міцності і деформованості : державний стандарт України : видання офіційне : прийнятий МНТКБ 15 травня 1996 р. : введений на заміну ГОСТ 12248-78, ГОСТ 17245-79 / розроблений Державним підприємством науководослідним, проектно-вишукувальним і конструкторсько-технологічним інститутом основ і підземних споруд
ім. М. М. Герсеванова. – Київ : Державний комітет України у справах містобудування і архітектури, 1997. – 107 с.
ДБН В.1.1-5-2000. Захист від небезпечних геологічних процесів. Будинки і споруди на підроблюваних територіях і просідаючих грунтах : [в 2 частинах] : видання офіційне : затверджені наказом Держбуду України від 30.12.99 р. № 314 : дата введення 2000-06-01 / розроблені НДІБК Держбуду України ; КиївЗНДІЕП Держбуду України. – Київ : Державний комітет будівництва, архітектури та житлової політики України, 2000.
Программный комплекс ЛИРА-САПР. 2013 / Д. А. Городецкий, М. С. Барабаш, Р. Ю. Водопьянов, В. П. Титок, А. Е. Артамонова ; под редакцией академика РААСН А. С. Городецкого – Киев–Москва : Электронное издание, 2013 г. – 376 с.
СНиП 2.01.15-90. Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических про-цессов. Основные положения проектирования : издание официальное : утвержден постановлением Госстроя СССР от 29 декабря 1990 г. № 118 / разработан ПНИИИСом НПО «Стройизыскания» Госстроя РСФСР. – Москва : Арендное производственное предприятие ЦИТП 1991. – 32 с.
СНиП 22-01-95. Геофизика опасных природных воздействий : издание официальное : приняты и введены в действие с 1 января 1996 г. в качестве норм Российской Федерации постановлением Минстроя России от 27 ноября 1995 г. № 18-100 / разработаны производственным и научно-исследовательским институтом по инженерным изысканиям в строительстве. – Москва, 1996. – 8 с.
СТО НОСТРОЙ 2.3.18-2011. Освоение подземного пространства. Укрепление грунтов инъекционными методами в строительстве : Национальное объединение строителей : издание официальное : утвержден и введен в действие Решением Совета Национального объединения строителей, протокол № 22 от 05.12.2011 г. : введен впервые / разработан Филиалом ОАО ЦНИИС «НИЦ «Тоннели и метрополитены». – Москва : БСТ, 2011. – 68 с.
