Maaperän lujittaminen on sen ominaisuuksien keinotekoista muutosta. Tätä tarkoitusta varten käytetään erilaisia fysikaalisia ja kemiallisia menetelmiä. Tämän tyyppisen muunnoksen ansiosta on mahdollista lisätä maaperän lujuutta, tehdä siitä vakaampi, vähentää kokoonpuristuvuutta ja vedenkestävyyttä. Nykyään on monia tapoja lujittaa maaperää, joista jokaisella on tiettyjä etuja ja haittoja.
Menetelmät maaperän lujittamiseen
Maaperän vahvistamiseen on olemassa suuri joukko menetelmiä. Ne eroavat toisistaan huomattavasti ja niillä on tiettyjä etuja ja haittoja.
Kemiallinen kiinnitys
Tämän tyyppinen maaperän vahvistaminen suoritetaan eri menetelmillä - käyttämällä sementointia, resinointia, silikointia. Yleisin tekniikka on sementointi. Tämä termi viittaa prosessiin, jossa ruiskutetaan nestemäistä sementtilaastia tai maitoa maaperään. Ontot paalut ajetaan ensin maahan.
Sementointi soveltuu halkeileville kiville. Tämä menetelmä sopii myös hiekkaiselle maaperälle, joka koostuu suurista ja keskisuurista fraktioista. Hiekan huokoisuudesta tai halkeamien koosta riippuen voidaan käyttää erilaisia sementin ja veden suhteita. Lisäksi koostumukseen lisätään usein lisäaineita - hiekkaa, savea ja muita inerttejä materiaaleja.
Resinointia käytetään hienon hiekan lujittamiseen. Tämä menettely suoritetaan käyttämällä suolahapon ja ureatuhkan liuoksia. Koostumukset ruiskutetaan maaperään erityisillä injektoreilla.
Silikointia käytetään lössi- ja hiekkamaatyyppien lujittamiseen. Tätä varten maaperän rakenteeseen ruiskutetaan kemiallisia liuoksia. Tyypillisesti käytetään kalsiumkloridiin ja natriumsilikaattiin perustuvia koostumuksia. Tuloksena on mahdollista saada piihappogeeliä, joka tekee maasta kestävän ja vedenpitävän.
Lämpö
Tämäntyyppinen konsolidointi perustuu polttoaineen polttamiseen, joka suoritetaan maahan tehdyissä kaivoissa. Tässä tapauksessa voidaan käyttää erilaisia polttoaineita - nestemäisiä tai kaasumaisia.
Heikkojen ja korkean kosteuspitoisuuksien maaperän vahvistamiseksi on sallittua käyttää keinotekoista jäädytystä. Tätä menetelmää pidetään yleismaailmallisena ja erittäin luotettavana.
Tämän menettelyn ydin on se, että jäähdytysneste johdetaan kaivojärjestelmän läpi. Sillä on alhainen lämpötila ja se ottaa lämpöä maaperästä. Tämän seurauksena se muuttuu jää-maamassaksi. Sille on ominaista korkea lujuus ja täydellinen vedenpitävyys.
Jäädytys voi olla erityyppistä - kaikki riippuu jäähdytysnesteen tyypistä. Siten on olemassa suolaliuosmenetelmä ja nesteytettyä kaasua käyttävä menetelmä. Ensimmäisessä tapauksessa käytetään väkevää kalsium- tai natriumkloridiliuosta. Se jäähdytetään ensin jäähdytyskoneen höyrystimessä -25 asteen lämpötilaan. Nestemäistä typpeä, freonia tai ammoniakkia käytetään kylmäaineena erikoislaitteissa. Toisessa tapauksessa käytetään edullisesti nestemäistä typpeä. Sen haihtumislämpötila on -196 astetta.
Sähköinen tapa
Tämä menetelmä soveltuu kostean savimaan kiinnittämiseen. Se sisältää sähköosmoosin vaikutuksen käytön. Tätä varten maaperän läpi johdetaan tasainen sähkövirta. Sen kentänvoimakkuuden tulisi olla 0,5-1 volttia senttimetriä kohti ja tiheyden 1-5 ampeeria neliömetriä kohti. Tämä toiminta mahdollistaa saven kuivumisen ja tiivistymisen. Tämän seurauksena se menettää kykynsä turvota.
On myös sähkökemiallinen menetelmä, joka eroaa siinä, että kemiallisia komponentteja lisätään maaperään virralla - erityisesti kalsiumkloridia. Tämä auttaa lisäämään maaperän lujittumisen intensiteettiä.
Mekaaninen menetelmä
Tämän tyyppistä linnoitusta pidetään vanhimpana.Sen ydin on erilaisten lohkojen ja rakenteiden rakentaminen, jotka auttavat pitämään maakerrokset paikoillaan. Tätä tarkoitusta varten voidaan käyttää levypinotusta tai ulokekiinnitystä.
Ensimmäistä vaihtoehtoa pidetään melko kalliina. Sitä käytetään pääasiassa syvennysten tai syvennysten kehittämiseen vedellä kyllästettyihin maakerroksiin, jotka sijaitsevat lähellä luotuja esineitä. Levyt on asetettava maakerrokseen ennen louhintatyön aloittamista. Jos tätä ehtoa rikotaan, maaperän vakautta ei saavuteta.
Konsolitelineessä on eri laite. Se on valmistettu erityisistä telineistä tai paaluista. Tukirakenteet on laskettu suunniteltua louhintaa alemmas. Paalut pitävät lautoja tai kilpiä. Ne kestävät maaperän paineen.
Tätä menetelmää tulisi käyttää, jos kaivaus tehdään enintään 5 metriä. Suuremman syvyyden tapauksessa on käytettävä uloke-välikekiinnitystä. Tässä tapauksessa telineiden yläosaan asennetaan välikkeet.
Mikä menetelmä on parempi valita?
Maaperän kiinnitysmenetelmä valitaan ottaen huomioon maaperän tyyppi:
- Lössimäisiä ja tietyntyyppisiä peitesavuja ja vajoamislossia lujitetaan silikaatiolla.
- Resinointi soveltuu hiekkaiselle maaperälle.
- Sementointi soveltuu suurten tyhjien tilojen vahvistamiseen. Tätä perustusten vahvistamismenetelmää käytetään myös murtuneessa kalliossa, soraisessa hiekkaisessa ja karkeassa maaperässä.
- Porasekoitusta tulee käyttää lieteissä ja savimaissa, joissa on nestemäinen koostumus.
- Lämpötiivistys soveltuu lössimäisille savisaveille, lisäainesaville, ei-subsiditiivisille sauville ja savelle.
Maaperän lujittaminen voidaan tehdä eri menetelmillä. Jokaisella niistä on tiettyjä etuja ja haittoja.
