Уменьшение потерь раствора при использовании струйной геотехнологии
Как мы указывали ранее, потери раствора при использовании струйной геотехнологии весьма существенны. В качестве примера можно привести данные компании Родио на одном из объектов при закреплении глинистых, песков по однокомпонентной технологии, с нагнетанием раствора в количеств 700 л на 1 м грунта, где объем раствора в образцах грунтобетона составил 344...466 л на 1 м3.
То есть потери раствора составили 356...234 л на 1 м3 или, соответственно, 51...33% от общего объема нагнетаемого раствора. При бщем еме закрепления грунта 9400 м3 общие потери раствора на этом объекте вили, следовательно, около 3000 м3, а потери цемента - порядка 1500 т. Согласно, при закреплении грунта по трехкомпонентной технологии на одном из объектов среднее содержание цемента в образцах грунтобетона составило 290 кг/м3, что соответствовало, примерно, 70% всего подававшегося количества. Из этого следует, что потери цемента составили около120 кг/м3, а всего по объекту (25000 м3 закрепленного грунта) - порядка 3000 т.
Большие потери раствора - это не только перерасход цемента, но и излишние затраты труда, энергии, работы механизмов на приготовление, нагнетание и удаление излишнего раствора.
Общие затраты на закрепление грунта не менее, чем на 30. ..50% превышают необходимое их количество.
М.Ф. Хасиным предложено несколько технических решений по исключению (или существенному уменьшению) потерь раствора. Здесь возможны два пути. Первый из них заключается в предотвращении излива из скважины растворо-грунтовой пульпы за счет предварительного удаления части грунта и перемешивания с раствором оставшейся его чести. Другой путь заключается в рациональном использовании изливающихся из скважины излишков растворо-грунтовой пульпы.
Всего предложено 5 вариантов (с подвариантами) технологий, направленных на рациональное использование цементного раствора.
Первые 4 варианта основаны на предотвращении излива из скважины растворо-грунтовой пульпы, они предназначены, преимущественно, для однокомпонентной технологии, без подачи воздуха в зону распространения раствора (всплывающий воздух увлекает часть раствора, что вызывает потери раствора). Пятый вариант основан на рациональном использовании изливающихся из скважины излишков раствора, он применим для любого вида струйной геотехнологии.
1-й вариант. Бурение скважины увеличенного диаметра
По этому варианту (рис. 6.10) удаление грунта в объеме, равном объему вводимого раствора, осуществляется при бурении скважины, что требует увеличения ее диаметра по сравнению с размерами диаметров в применяемой обычной струйной геотехнологии. Подробнее...
2-й вариант. Гидравлический размыв грунта в процессе бурения
По этому варианту (рис. 6.11) удаление грунта в объеме, равном объему вводимого раствора, осуществляется посредством бокового размыва грунта водяными струями в процессе бурения рабочей скважины. При этом, в отличие от предыдущего варианта, используется оборудование для струйной геотехнологии, подобное применяемому ныне, в частности, совмещённый с буровой колонной монитор малого диаметра. Подробнее...
3-й вариант. Предварительный размыв грунта при подъеме монитора
Проведение предварительного гидроразмыва при подъеме монитора дает возможность, в отличие от предыдущего варианта, применять размывающие водяные струи в искусственном воздушном потоке, то есть сооружать колонны большего диаметра. Здесь возможны две схемы предварительного гидроразмыва: гидроразмыв в верхней части скважины с полным удалением размытого грунта из этой части (1-я схема, рис. 6.13); гидроразмыв по всей глубине скважины, с удалением части размытого грунта (2-я схема, рис. 6.14). Подробнее...
4-й вариант. Опережающий гидроразмыв одновременно со струйным закреплением
По этому варианту технологический процесс образования грунтобетонной колонны (рис. 6.15) включает бурение скважины на полную глубину и рабочий ход монитора (подъем с вращением), при котором осуществляется размыв грунта из боковой струйной насадки, удаление части грунта и струйное закрепление оставшегося грунта. Данный вариант предусматривает однокомпонентное струйное закрепление грунта и, соответственно, сооружение грунтобетонных колонн диаметром 0,6...0,7 м.
5-й вариант. Использование излишков растворо-грунтовой смеси для формирования дополнительных грунтобетонных колонн
В отличие от предыдущих вариантов струйного закрепления грунта, основанных на предотвращении излива из скважин растворогрунтовой пульпы, данный вариант допускает ее излив и предусматривает рациональное использование излишков раствора. На объектах строительства могут быть найдены разные возможности полезного применения растворогрунтовой смеси, например, для образования ростверков грунтобетонных колонн, формирования противофильтрационных элементов плотин (ядра, понура), для замещения слабых грунтов основания и т.д. В данном варианте рассматривается использование и излишков растворогрунтовой смеси для формирования грунтобетонных колонн.
