Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ УКРЕПЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛАБЫХ ГРУНТОВ

Предлагаемый способ укрепления слабых грунтов, выходящих на поверхность, как то: водонеустойчивых глинистых, суглинистых, пылеватых и т.п., посредством пропитывания жидким стеклом и электролитами, заключается в том, что раствор жидкого стекла вводится в грунт совместно с электролитом в виде готовой смеси растворов, при концентрации раствора электролита ниже необходимой для непосредственного коагулирования жидкого стекла.

При высыхании грунта насыщенного таким же раствором, вместо быстрой коагуляции происходит постепенное необратимое желатинирование жидкого стекла с образованием вязкой консистенции, тогда как при быстрой коагуляции золя под влиянием концентрированного электролита, выпадающий гель жидкого стекла приобретает хрупкую консистенцию, не обеспечивающую необходимой прочности грунта.

Насыщение грунта раствором жидкого стекла, смешанного с слабо насыщенным раствором электролита (не коагулирующим жидкого стекла), при использовании в качестве последнего уксусной кислоты (порог коагуляции 1% концентрации) или сульфитного щелока (порог коагуляции 4-8% концентрации), давало устойчивые положительные результаты. Кубики грунта (пылеватого суглинка), а также пылеватого плывуна с незначительным содержанием глины (до 3%), сформованные и высушенные после насыщения названными растворами, при погружении в воду не рассыпались, а после пребывания в воде около месяца в мокром состоянии оказывали временное сопротивление сжатию 3,5-5 кг/кв.см. После двойной обработки теми же растворами (высушенный после первого насыщения грунт насыщался вторично и вновь высушивался) сопротивление сжатию после размокания достигало 16 кг/кв. см для пылеватого суглинка и 18 кг/кв. см для пылеватого плывуна.

Предлагаемый способ цементации грунтов, основанный на медленном желатинировании коллоида (при необратимости реакции) и требующий постеленного удаления воды из грунта путем испарения, неприменим при цементации глубинных слоев грунта, требующих для вытеснения воды из пор применения высокого давления, но зато имеет все преимущества при цементации поверхностных горизонтов грунта, как это имеет место, напр., в условиях дорожного строительства.

Применение способа не требует специального оборудования и сводится к тому, что по окончании профилировки, укатки и просушки земляного полотна производится разлив реагента в количестве, достаточном для насыщения проектируемого слоя грунта до пластичного состояния. В случае необходимости получения более высокой прочности разлив может быть повторен после высыхания земляного полотна от первого смачивания. Понижение влажности грунта до предела, вызывающего желатинирование коллоида (жидкого стекла) обеспечивает цементацию грунта. После просушки цементированного грунта, в целях лучшего закрепления цемента, полезно производить разлив слабого раствора электролита. Разлив жидкости не должен производиться во время дождя, во избежание вымывания реагента.

В крайних случаях, когда естественное испарение воды из поверхностных горизонтов грунта не может быть гарантировано, потребуется применение умеренного искусственного подсушивания грунта.

Чем суше грунт перед разливом реагента, тем больше эффект пропитки. После последнего разлива реагента достаточно лишь подсыхание грунта до предела, обеспечивающего желатинирование коллоида. Поэтому покрытие пропитанного закрепителем земляного полотна дорожной одеждой может производиться без задержки.

Укрепление грунта по описанному способу в первую очередь может быть осуществлено в отношении пучин взамен дорогого мероприятия при борьбе с ними, путем замены местного грунта привозным. Цементация слабого земляного полотна на всем протяжении дороги создает предпосылки для упрощения водоотводных сооружений, а также конструкции дорожной одежды, не говоря о снижении эксплоатационных расходов по содержанию дороги.