5.3. В зависимости от способа обработки грунтов, в результате которого улучшаются их свойства, закрепление грунтов подразделяется на следующие виды:
химическое – когда его основу составляют химические и физико-химические процессы, возникающие в грунтах в результате введения в них определенных химреагентов;
электрохимическое закрепление, основанное на вторичных химических и физико-химических явлениях электролиза, возникающих в грунтах под действием внешнего поля постоянного электрического тока;
термическое закрепление, когда улучшение свойств грунтов достигается в результате их обжига в скважинах раскаленными газами или электропрогревом;
термоконсолидация глинистых водонасыщенных грунтов, когда улучшение строительных свойств достигается самоуплотнением грунтов, обусловленным их нагревом в пределах 50-80 °С.
5.4. Химическое закрепление в зависимости от способа введения в грунты химреагентов имеет два направления:
инъекционное химическое закрепление, когда реагенты в виде растворов или газов вводятся в грунты без нарушения их естественного сложения нагнетанием под давлением;
буросмесительное закрепление грунтов, осуществляемое с нарушением их естественного сложения, механическим перемешиванием с цементами или другими химическими реагентами и добавками при бурении скважин большого диаметра.
К первому направлению относятся способы силикатизации, смолизации, цементации; второе представлено способом буросмесительного закрепления илов и других сопутствующих им грунтов.
В Пособии не рассматриваются электрохимическое закрепление и термоконсолидация глинистых грунтов, а также закрепление глинизацией, учитывая сугубо специальный характер и весьма ограниченное практическое применение этих видов закрепления.
5.5. Каждый из способов закрепления имеет свою область применения, строго ограниченную номенклатурой грунтов и определенными характеристиками, а именно: водопроницаемостью и химическими свойствами для всех грунтов, степенью влажности и емкостью поглощения для глинистых грунтов и др. Основные способы закрепления грунтов и примерные границы их практического применения по номенклатуре, влажности и водопроницаемости приведены в табл. 29.
Силикатизация и смолизация грунтов, в свою очередь, дифференцируются на ряд конкретных способов, которые различаются между собой химической технологией (рецептурой) и целенаправленно применяются для закрепления определенных разновидностей песчаных и просадочных грунтов сообразно их природным свойствам. Необходимые сведения об этих способах будут приведены ниже в пп. 5.27-5.44 Пособия.
5.6. Закреплением указанными выше способами достигается значительное повышение несущей способности, прочности и устойчивости всех видов грунтов, с одновременным обеспечением их водостойкости, что открывает большие возможности для практического применения этих способов при строительстве в слабых грунтах.
Таблица 29
| Способ закрепления | Вид грунтов | Природная степень влажности | Коэффициент фильтрации, м/сут |
| Силикатизация | Просадочные лёссы, лёссовидные и некоторые виды покровных суглинков | Не более 0,7 | Не менее 0,2 |
| » | Песчаные | Независимо от влажности | 0,5-80 |
| Смолизация | » | То же | 0,5-50 |
| Цементация | Пустоты большого размера. Трещиноватые скальные, крупнообломочные и гравелистые песчаные | – | Для скальных 0,01
Для нескальных 50 |
| Буросмесительное закрепление | Илы, а также сопутствующие им глины и суглинки мягкопластичной, текучепластичной, текучей консистенции, рыхлые и средней плотности пески | – | Независимо от водопроницаемости |
| Термическое закрепление | Просадочные лёссы и лёссовидные суглинки, непросадочные суглинки и глины | Не более 0,5 | То же |
Для всех без исключения фильтрующих грунтов закрепление позволяет уменьшать или практически полностью устранять их водопроницаемость, что расширяет область его практического применения в качестве противофильтрационных мероприятий, а также мероприятий против неустойчивости этих грунтов в водонасыщенном состоянии, при подземных строительных работах.
Наряду с увеличением прочности закрепление устраняет просадочность лёссов, лёссовидных суглинков, а также некоторых видов просадочных покровных суглинков, что во многих случаях разрешает важную проблему строительства на просадочных грунтах.
Достигаемые всеми способами закрепления преобразования строительных свойств грунтов практически необратимы и, следовательно, долговечны.
5.7. Благодаря возможности значительно и необратимо улучшать строительные свойства грунтов в естественном залегании, закрепление может широко применяться в строительстве для:
усиления оснований вновь строящихся и существующих зданий и сооружений;
устройства фундаментов и других заглубленных разного назначения конструкций из закрепленных грунтов;
увеличения несущей способности свай и других опор большого диаметра;
создания противофильтрационных завес в качестве мероприятий по гидроизоляции неглубоких подземных сооружений и конструкций.
Закрепление грунтов может также широко применяться в качестве следующих временно действующих мероприятий для: