способ создания противофильтрационной завесы в лессовом грунте

Формула изобретения

СПОСОБ СОЗДАНИЯ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННОЙ ЗАВЕСЫ В ЛЕССОВОМ ГРУНТЕ, включающий нагнетание через инъектор лессовой пульпы под давлением с образованием трещины гидроразрыва с последующим нагнетанием в нее цементно-песчаного раствора, отличающийся тем, что нагнетание лессовой пульпы осуществляют под давлением 10 - 60 атм в объеме, определяемом заданной площадью противофильтрационной завесы, например 0,2 - 0,3 м³ для площади порядка 20 м³, а нагнетание цементно-песчаного раствора ведут под давлением и в объеме, необходимом для заполнения трещины.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству, в частности к созданию противофильтрационной завесы в массиве лессового грунта.

Известен способ создания противофильтрационного экрана в лессовых грунтах путем нагнетания в грунт закрепляющего раствора (жидкое стекло) с образованием продольной щели в грунте путем гидравлического удара [1].

Недостатками известного способа являются использование экологически вредного жидкого стекла (силиката натрия), а также высокая стоимость способа.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является способ создания противофильтрационного экрана в лессовых грунтах путем нагнетания в грунт лессовой пульпы под давлением [2].

Недостатками способа являются образование большого количества трещин в разных направлениях, что исключает возможность направленного гидроразрыва, а также низкая противофильтрационная защита экрана из лессовой пульпы.

Целью изобретения является устранение указанных выше недостатков известного способа, а именно создание строго направленного и надежного противофильтрационного экрана в лессовом грунте.

Эта цель достигается тем, что в заявляемом способе создания противофильтрационной завесы в лессовом грунте, включающем нагнетание через инъектор лессовой пульпы под давлением с образованием трещин гидроразрыва с последующим нагнетанием в нее цементно-песчаного раствора, нагнетание лессовой пульпы осуществляют под давлением 40-60 атм, в объеме, определяемом заданной площадью противофильтрационной завесы, например 0,2-0,3 м³, для площади порядка 20 м³, а нагнетание цементно-песчаного раствора ведут под давлением и в объеме, необходимом для заполнения трещины.

Таким образом, экологическая чистота предлагаемого способа обуславливается применением в качестве трещинообразующего материала лессовой пульпы, а в качестве противофильтрационного материала - песчано-цементной смеси, а высокая экономичность способа объясняется использованием вместо дорогостоящего жидкого стекла лессовой пульпы.

Дополнительным положительным эффектом данного изобретения является возможность использования при предлагаемом способе песчано-глинистой смеси для заполнения трещин гидроразрыва.

Способ осуществляют следующим образом.

На участке создания противофильтрационной завесы с поверхности земли погружают двухнаправленный щелевидный инъектор и производят инъектирование лессовой пульпы под давлением, обеспечивающим образование в заданном направлении трещины гидроразрыва длиной не менее 5 м в каждую сторону от инъектора. Это давление должно быть не менее 40 атм, так как при меньшем давлении не образуется необходимой длины трещина гидроразрыва, и изменяется в зависимости от плотности грунта. Давление же более 60 атм использовать нецелесообразно, так как это требует применения специальной техники. Объем пульпы рассчитывают в зависимости от площади создаваемой противофильрационной завесы и ее толщины. Так, например, при высоте завесы 2 м и длине 5 м в каждую сторону от инъектора (длина завесы 10 м) при толщине 2 см потребуется (2 х 5 х 0,02) = 0,2 м³ пульпы. Толщина трещины гидроразрыва зависит в свою очередь от плотности грунта. Затем в образовавшуюся трещину гидроразрыва производят нагнетание песчано-цементной смеси под давлением, обеспечивающим заполнение трещины гидроразрыва, в объеме, необходимом для заполнения трещины.

Дополнительным положительным техническим результатом данного способа является возможность с целью удешевления использовать для заполнения трещины гидроразрыва песчано-глинистую смесь.

П р и м е р 1. В массив лессового супесчаного просадочного грунта погрузили двухнаправленный щелевидный инъектор и произвели нагнетание лессовой пульпы под давлением 40 атм в объеме 0,25 м³. После этого инъектировался песчано-цементный раствор марки М-200 в объеме 0,20 м³ под давлением 5 атм. После вскрытия шурфа была обнаружена практически ровная песчано-цементная стенка в грунте толщиной от 2 до 0,5 см, длиной 5-5,5 м в каждую сторону.

П р и м е р 2. В массив лессового суглинистого просадочного грунта погрузили двухнаправленный щелевидный инъектор и произвели нагнетание лессовой пульпы под давлением 60 атм в объеме 0,35 м³. После этого произвели инъектирование песчано-цементного раствора марки М-100 с пластификатором в объеме 0,28 м³ под давлением 10 атм. После вскрытия шурфа была обнаружена песчано-цементная стенка в грунте толщиной от 2 до 0,8 см, длиной 6-6,5 м в каждую сторону от инъектора и высотой около 2 м. Толщина стенки уменьшилась в направлении от инъектора к периферии.