Кольматация песков представляет собой сложный процесс: тверрые взвешенные частицы глинистой суспензии могут механически задерживаться в порах песчаной породы, а также могут вступать в физико-химическое взаимодействие со скелетом фильтрующегося грунта и друг с другом с образованием коагуляционных связей. Для того, чтобы глинистые частицы не оседали на поверхности грунта, а вмывались в поры песка, их размер должен быть меньше пор кольматированного песка, а скорость оседания частиц должна быть меньше скорости фильтрации воды через песков.
Экспериментами установлено, что глинистые частицы вмываются в песчаную породу, если отношение их среднего диаметра к среднему диаметру песчаной породы составляет не более 0.2 – 0.15. Из исследований также было установлено, что для того, чтобы частицы суспензии могли вмываться песок в течение всего периода кольматации, размеры этих частиц со временем должны уменьшаться, в соответствии с убыванием пористости кольматируемого грунта.
В процессе взаимодействия песчаных и глинистых частиц при кольматации происходит как ортокинетическая коагуляция, сопроводающаяся образованием коагуляционных связей между глинистыми и песчаными частицами, так и перикинетическая коагуляция, связанная с образованием коагуляционных связей между глинистыми частицами.
В первоначальный момент фильтрации суспензии через песок происходит усиленная адсорбция глинистых частиц на поверхности песчинок в результате действия поверхностных молекулярных сил.
Коагуляция частиц в порах породы при фильтрации через них глинистого раствора происходит также под влиянием солей при изменении электрокинетического потенциала, что приводит к электролитической коагуляции.
3.2 Связные искусственные грунты
Примером связных грунтов являются глины. В группе связных искусственных грунтов выделяется 3 подгруппы.
3.2.1 Подгруппа природных образований, измененных в условиях естественного залегания (техногенно измененные грунты)
Эти грунты могут быть получены методом технической мелиарации и из несвязных, и из связных грунтов. Например, техногенные связные грунты могут быть сформированы с помощью различных методов уплотнения природных пылевато-глинистых грунтов. Наибольшее количество методов уплотнения разработано для лессовых грунтов с целью устранения их просадочности и увеличения несущей способности.
Метод трамбования. Просадочность лессовых пород может быть устранена поверхностным уплотнением тяжелыми трамбовками.
Трамбовки весом 3.5т сбрасываются с высоты 3.5-4м на поверхность грунта. Число ударов в одной точке – от 12 до 16. Такое уплотнение обеспечивает создания водонепроницаемого слоя толщиной от 2 до 2.5м с плотностью утрамбованного грунта более 1.55т\м3. Наилучшее уплотнение происходит при степени влажности 0.35-0.60.
Наиболее надежным и распространенным способом уплотнения лессовых пород является замачивание. Замачивание способствует увеличению естественной влажности лессовых пород и под собственным весом они дают просадку. Замачивание выполняется различными методами еще до возведения инженерного сооружения. Наиболее простой метод: отрывают котлован и заполняют его водой.
(р9)
Для увеличения эффективности метода при замачивании мощных толщ просадочных пород бурятся скважины, через которые пропускают воду.
Для глубинного уплотнения просадочных лессовых пород разработан способ предварительного замачивания и направлены вибраций, который называется гидровиброуплотнением.
Способ гидровиброуплотнения заключается в применении потоков направленных колебаний, сконцентрированных в одном направлении с целью уплотнения предварительно замоченной до текучей консистенции лессовой породы. Направленные вибрации создаются с помощью опущенных в контурные траншеи специальных устройств в виде узких плоскостных виброштампов бокового направленного действия, нижняя поверхность которых скошена под углом от 30 до 60 градусов Цельсия в сторону уплотняемого массива, ограниченного контурными траншеями.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.