6. Методы усиления оснований и фундаментов
Усиление оснований, сложенных водонасыщенными глинистыми и пылеватыми грунтами — задача сложная, так как эти грунты имеют малую водопроницаемость. Имеющийся опыт свидетельствует о том, что для закрепления таких грунтов наиболее приемлемыми оказались методы электросиликатизации и электрохимический.
Электросиликатизация грунтов основана на сочетании закрепления грунтов способом силикатизации и обработки их постоянным током. Электрический ток ускоряет и облегчает проникание химических растворов в грунт. Этот способ применяется в глинистых и песчаных грунтах с коэффициентом фильтрации 0,5—0,005 м/сут. Инъекторы-электроды погружают в грунт основания с обеих сторон фундамента через каждые 0,6—0,8 м по его длине. Закрепление ослабленного грунта основания ведется вдоль фундамента захватками снизу вверх. Для закрепления как можно большего объема грунта инъекторы целесообразно погружать под углом 10—15° (рис. 8.10). Для электросиликатизации используют растворы жидкого стекла и хлористого кальция [10]. Непременным условием применения данного способа является наличие влажных или водонасыщенных грунтов. Общий расход электроэнергии на закрепление 1 м3 грунта составляет 10—15 кВт·ч. Стоимость этих работ сравнительно высока — около 15 руб. за 1 м3 закрепленного грунта.
Электрохимический способ закрепления может быть использован для повышения несущей способности и уменьшения деформируемости водонасыщенных глинистых и пылеватых грунтов с коэффициентом фильтрации 1·10–6—1·10–2 м/сут. Для этого с обеих сторон фундамента через каждые 0,6—2,4 м забивают трубчатые электроды, соединенные с источником постоянного тока 100—120 В. В инъекторы-аноды подают раствор СаСl2, потом Al2(SO4) или Fe2(SO4), а из инъекторов-катодов откачивают поступающую в них воду Электрохимические процессы ведут к значительному изменению химико-минералогического и гранулометрического составов грунта, а также к уменьшению его дисперсности. Установлено, что упрочнение грунта продолжается и после окончания электрохимической обработки. Расход электроэнергии здесь составляет 60—100 кВт·ч/м3, а стоимость — 3—5 руб. за 1 м3 закрепленного грунта.