Способ определения закрепляемости лессового грунта

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ЯО 1423 9 4 С 01 Я 33 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯЙА лабораю качестРосговсстрой с.3-6. СССР1976. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Временные указания поторным испытаниям и контролва силикатированных грунтовский ПромстройНИИпроект, ГоСССР, Ростов-на-Дону, 1976.Авторское свидетельствоУ 573533, кл. С 01 К 33/24,(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАКРМОСТИ ЛЕССОВОГО ГРУНТА(57) Изобретение относится к областистроительства, в частности к способам определения закрепляемости лессовых просадочных грунтов при силикатиэации. Цель изобретения - снижениетрудоемкости по определению закрепляемости грунта при различных параметрах инъецирования и расширение возможности способа путем учета динамики физико-химических процессов при плоскорадиальной фильтрации крепителя в лессовом грунте. В процессе пропускания крепителя через отдельные образцы грунта производят отбор фильтрата порциями, определяют плотность и концентрацию компонентов силикатного раствора исходных растворов ивсех порций фильтрата, на основе чего рассчитывают динамическую емкость поглощения (Е ) и строят графические зависимости изменения плотности (3) и Е от плотностии объема исходного раствора крепителя (Ч). Определяют прочность на одноосное сжатие (6 ) естественного и закрепленного грунта и строят графические зависимости Ь =Г(Е) . Используя графики Ду=й(у,Ч) Е=Е(у,Ч) и 6 =Г(Е) определяют 6 закрепленного грунтаскпри разных параметрах инъецирования.3 ил. 1 табл.Изобретение относится к строительству, н частности к способам определения закрепляемости лессовых просадочных грунтов при силикатизации, иможет бьггь использовано при полученииисходных данных о закрепляемостигрунтов основания фундаментов промьппленных и гражданских сооружений.Цель изобретения - снижение трудоемкости по определению эакрепляемости грунта при различных параметрах,инъециронания и расширение возможнос,ти способа путем учета динамики фи;зико-химических процессов при плоско" 15,радиальной Фильтрации крепнгеля нлессовом грунтеНа фигф 1 и 2 представлены соответственно графические зависимости изменения плотности (Д) и динамическойемкости (Кп,) от плотности (") и объема ( и исходного раствора крепите"ля; а на фиг.3 " графическая зависимость прочности на одноосное сжатие(6 ) от динамической емкости (Е,) . 25Способ осуществляют в следующейпоследовательности,Из монолитов грунта площадки отбирают образцы стандартных размеров,Через отдельные образцы при вы;бранных условиях инъециронания, пропускают одинаковый объем силиката.натрия разной плотности, позволяк)щийдостичь максимального закрепления,В момент насьпцения грунта определяется объем раствора (7),. необхо",димый для насьпцения единицы грунта.В процессе фильтрации раствора через отдельные образцы, производятсбор порций фильтрата, измерениеплоуности исходных,растворов и всех порций фильтратов и их анализ с цельюопределения изменения концентрациикомпонентов силикатного раствора,По результатам ана"иза рассчитывают динамическую емкость Ей, характеризующую ноглотительную сйособностьгрунта по отношению к рас.гвору крепителяДинамическую емкость поглощениявычисляют по формуле 502 (С,Ч-СфЧ,)Ф 238 Т-М) 10 1где х, , - номер порвгй фильтрата;Ч ,7,- объем порций исходногораствора и фильтрата, мпСО,С,1,- концентрация катионовнатрия в исходном растворе и фильтрате,. мг/мл", - вес грунта до закрепления,г,23 - милнграмм - эквивалентныйнес катионон натрия, мг;- влажность закрепляемого"грунта дол,едОпределяют прочность на одноосноесжатие образцов естественного грунта.В возрасте 28 сут производят испьггание образцов закрепляемого грунта сопределением 6предела прочностигрунта на одноосное сжатие.На основании экспериментальныхданных строят графические зависимостиВыбирают толщину слоя (1) для радиальной оценки Ьпри закреплении массива радиусом К и рассчитывают объемы крепителя, необходимые для обработки единиц объема грунта каждого слоя н условиях плоскорадиальной Фильтрации(г+) )1-.) ( 11 )УКгде и - 1,2 - 1К - радиус инъектора;Ч, - объем раствора, необходимыйдля насьпцения единицы объемагрунта,По любой исходной плотности раствора, величинам Ч, и графическим зависимостям а) =Г(у,Ч), Ев -(у,Ч),Ь =Г(Е) определяют закрепляемостьгрунта в радиальном направлеными.П р и м е р. Экспериментальнаяпроверка предлагаемого способа производилась на лессовидном суглинке.г.Волгодонскас пористостью 0,42-0,48,степенью влажности 0,6-0,8, емкостьюпоглощения по В.Е.Соколовичу 2054 мг-экв/100 г.Через отдельные образцы грунта диаметром 5 см и высотой 10 см с постоянной скоростью, снизу-вверх, иъецировалось по 400 мп раствора силикатанатрия плотностью 1,10, 1,13; 1,161, 19, 1,25 г/см (см, фиг.2, кривые1 - 5). Объем раствора выбран на основании предварительных опытов, позволивших установить, что после инъецирования 400 мп силиката натрия процесс динамического взаимодействия1423956 Пара 11 э111 1 в1 о12и14з 45 50 55 60 65 70 75 80 45 32 20,3 9,7 1117 524337 243 186 147 117 94 75 58 44 3 5 20 2 9 7 1448 682 442 320 247 197 163 132 108 89 7157 43 31,2 20 9,7 крепителя с грунтом практически завершается.При закреплении производился отбор 2-3 мл фильтрата на стадии насы 5 щения и каждых последующих 50 мп фильтрата на ста 22 ии непрерывного инъецирования крепителя. По окончании пропускания силикатного раствора определялась плотность каждой порции фильтрата, изменение плотности раствора при прохождении его через стандартный образец высотой 5 см и строились графики зависимости Зу=Е( ,Ч) . Прямые 1-8 на фиг. 1 соответствуют 6 объемам 9,7; 60 110; 160; 210; 260;310 и 360 мл.Исходные растворы н растворы фильтратов силиката натрия методом объемного титрования анализировались на содержание Яа . По формуле (1) была рассчитана динамичес 1 ая емкость поглощения, характеризующая взаимсдействие; а В, си 5 10 5 20 25 ЗО 35 40 Ч , кп , 827 387 248 177 133 102 79 61 Оценка прочности закрепления по радиусу производилась следующим образом: на основании исходной плотности раствора, объема раствора Чц, проходяшего через образец первого слоя при выбранном радиусе закрепления, и зависимости л у=Г (у, Ч) (фиг. 1) с использованием интер- и экстраполя-, 40 ции определялась величина ау, для перВого слоя и по разности Гунди -у, ) устанавливалась плотностьфильтрата после образца первого слояфиг. 1. Затем по полученной плот ности щ объему раствора, проходящему через образец второго слоя, и зависимости дГ(у, Ч) (фиг.1) уСтанавливалась величина ду, и у = у;Д )ф 2 И Т аД а ДЛЯ ВСЕХ ОСтаЛЬНЫХ СЛОЕВ а ООИспользуя полученные значения плотности фильтратов и объемы проходящие через каждый слой, по зависимости Е=Й(у,Ч) (фиг.2) устанавливаем величину Едля каждого слоя ф а по 56 зависимости Ь =й(Е (фиг.3) - прочность грунта йа одноосное сжатие.Для сравнения грунт той же площадки бып закреплен растворами силикрепителя с грунтом в процессе силикатизации и получены зависимости Е= =Х(у,Ч) (фиг.2).В возрасте 28 сут образцы закреп- ленного грунта испытывались на одноосное сжатие. На основании полученных данных строилась зависимость Ь =Г(Е) (фиг.3).Для оценки радиальной закрепляемосисследуемых пород был опреде" лен средний объем раствора Ч , необходимый для насыщения одного лабораторного образца с 6=5=5 см (единицы объема грунта каждого слоя в данном эксперименте).По формуле (2) для инъектора диаметром 40 мм, радиусом закрепления 60, 70, 80 см и Ч= 9,7 мл были рассчитаны объемы крепителя Ч, необходимые для обработки единиц объема грунта каждого слоя, выделенного в радиальном направлении (см. таблицу). 8 ката натрия плотностью 1,15 и 1, 20 г/см при радиусе 60 см по известному способу. Получена хорошая сходимость прочностных характеристик грунтов, закрепленных по способу-прототипу и предлагаемому способу, Это свидетельствует о том, что предлагаемый способ правильно отражает характер изменения 6, по радиусу и позволяет при сохранении точности оценки радиального закрепления значительно сократить трудоемкость, а также снизить сметную стоимость выполняемых работ,Формула из обретения Способ определения закрепляемости лессового. грунта, включающий пропускание крепителя через образцы грунта, измерение объема силикатного раствора (ЧО), необходимого для насыщения единиц объема грунта, отбор фильтратов, испытание образцов естественного и закрепленного грунта на одноосное сжатие и определение закрепляемости путем сравнения этих величин, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, 3423956с целью снижения трудоемкости но определению закрепляемости грунта при различных параметрах инъецирования и расширения возможности способа пу 5 тем учета динамики физико-химических процессов при плоскорадиальной фиды" рации крепителя в лессовом грунте, в процессе пропускания крепителя через отдельные образцы производят сбор фильтрата порциями, дополнительно определяют плотность и концентрацию компонентов силикатного раствора исходныл растворов и всех порций фильтрата,на основе полученных данных рассчитывают динамическую емкость поглощения,строят графические зависимости изменения плотности и динамической емкости от плотности и. объема исходногораствора крепитепя и прочности на одноосное сжатие от динамической емкости, используя которые определяютпрочность закрепленного грунта на одноосное сжатие при разных параметрахинъецирования.1423956 мг иВУ йг а М 4 Уфиг Л Составитель ГЛарты Техред И,Дидык едактор М.Лазоренко рректо н аказ 4684/48 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул ектная В 11 ИИП по 113035, Тираж 847Государствеиногелам изобретенисква, Ж, Рауш Подпискомитета СССРи открытийская наб., д, 4/5