Ўзбекистон республикаси олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги м. Улуғбек номидаги Самарқанд давлат архитектура-қурилиш институти

Грунтларни сунъий мустаҳкамлаш.
Грунтни мустахкамлаш бу турли туман мавжуд усулларни йиғиндиси, уларни қўллаш натижасида грунтни мустахкамлиги ошади, у ювилмайдиган бўлиб қолади. Мустахкамлашни олахида усуллари қўлланилганда грунт сув ўтқазмайдиган бўлади, уни грунт сувларига қаршилиги ошади.
Грунтни мустахкамлаш қўлланилади, қачонки қазилаётган қазилма атрофида сув ўтқазмайдиган экран ҳосил қилишда ёки грунтли асосни юк кўтариш қобилияти оширишда қўлланилади.Грунтни физик-механик хусусиятига ва талаб қилинган мустаҳкамлик таснифига қараб маҳкамлаш усули белгиланади, бошқа хусусиятларига қараб грунтни маҳкамлаш усуллари сементлаш селикатлаш, битумлаш, термик кимёвий, электр кимёвий ва бошқа сунъий усуллар қўлланилади.
Йирик ва ўрта заррачали қум ва ёрилган тошлоқ жинсларни маҳкамлаш учун босим остида юбориб сементлаш амалга оширилади. Инектор (4.7-расм) силлиқ алоҳида звенодан тузилган ва ички диаметри 19...38 мм ва узунлиги 1,5 м перфорланган (тешилган) қувурдан тузилган:остида ўткир накожчникка эга тепа қисми наголовник эга унга босим остида қоришма юбориш учун, шланга уланган.

4.7– расм. Сементасия оснований: а - погружение инектора; б - нагнетание раствора; в - последователност нагнетания раствора при устройстве противофилтрасионной завесы; г - схема сементасии нисходяпошн зонами; д - схема сементасии восходящими зонами; 1 – отбой-ный молоток; 2 - оголовок; 3 - труба-удлинителъ, 4 - перфорированная част с острием; 6 - доосраты; 7 - растворопровод; 8 - зоны сементасии; 9 - скважины; 1-я, 2-я и 3-я - зоны сементасии по высоте

Инекторларни 15 м чуқургача (пневмотик) сиқилган ҳаво босимли тўқмоқ билан ўриб титратиб чўктирилади, катта чуқурликка чўктириш учун олдиндан қудуқ пармаланади, унга қувурлар туширилади. Махкамланаётган грунтни аниқланган таснифига боғлиқ ҳолда, грунтни ҳисобий мустаҳамлик кўрсатишга қараб 1:1 дан 1:10 масса бўйича (семент:сув) семент қоришмаси инекторлар орқали юборилади: Одатда энг қулай босим инектор қувурни 1пог.м 1атм тўғри келади. Маҳкамлаш радиуси, ёрилган тошлоқларда 1,2...1,5м етади, йирик заррали қумларда 0,5..0,75 м, ўртача йирикликдаги қумларда 03...0,5 м. Махкамланган грунтларни мустахкамлиги 3,5 МПа етиши мумкин. Берилган ютишга эришилганда ёки берилган босимда қоришма сарфи кескин камайса (20мин ичида қудуққа ўзатилинадиган қоришма 10 л кам бўлса) қудуққа босим остида қоришма юбориш тухтатилади, бу селикат натрийли сув қоришмасини (суюқ, ойна) ва қотишни тезлаштирувчи (хлор тузи қоришмаси оддий хлористний калсий) кетма-кет грунтга босим остида юбориш. Буни икки-қоришмали маҳкамлаш усули деб аталади.

Силикатизасия қушларда сувни ерга сепиб лой қатламида, соғ тупроқли грунтларда қўллаш мумкин, у мустахкамликни, сув ўтқазмасликни ва умумий турғунликни ошириш имконини беради. Бу усулни қуруқ ва сувга тўйинган грунтларда қўллаш мумкин, филтрасия коеффисиенти юқори 2 дан 80 м/сут бўлганда ҳам қўллаш мумкин. Грунтга кетма-кет 15 атм (1,5 МПа) босимда суюқ ойна қоришмаси ва хлористий калсий юборилади, кимёвий реаксия натижасида туташиб турган табиий грунтни ягона яхлит кучли бирлаштирувчи эримайдиган модда (гел кремний кислотаси) хосил бўлади (4.8 расм).
Худди сементлардай, инекторларни ички диаметри 19...38 м, ва девор қалинлиги 5 мм дан кам бўлмаган қувурлардан тайёрланади. Инекторни остки перфорланган қисм узунлиги 0,5-1,5 м хайдаш учун насослар, ҳар қайси ўрнатилган инектор 1дан 15 л/мин гача қоришмани ўзатишини ҳисобга олиб танланади.

4.8– расм. Химическое закрепление грунтов: а-точечное закрепление; б-закрепление массива;
1-инектор; 2-зона закрепления; 3-перфорированная част инектора.

Майда ганжли қумларда, фосфор кислотали қоришмани ва суюқ ойнани 5 атм (0,5 МПа) босимда грунтга хайдаш ўнғойроқ, реаксия натижасида эримайдиган гел ҳосил бўлади.(кремний кислотаси и фосфорнокислого натрил). Бир қоришмали маҳкамлаш, селикат натрий ва қотиргични қўллаб бўш кўчувчи ва филтр коеффисиенти 0,3 м/сут кам бўлган грунтлар маҳкамлаш учун бир қоришмаси селикат натрий ва қотиргич қўлланилади.Махкамланган грунтни мустахкамлиги 0,3...0,6 ППа атрофида бўлган. Соғ тупроқли грунтга фақат суюқ ойна 5 атм (0,5 МПа) гача босимда юборилади у грунт таркибидаги калсий тузлари билан реаксияга киришиш натижасида эримайдиган гел олинади (кремнийли кислота + гидрат оксид калсий – сернокислий натрий).

Силикатизасиялашда мустаҳкамлик ва маҳкамлаш радиуси.

Грунтлар	Мустаҳкамлик МПа	Мустаҳкамлаш радиуси м
Йирик заррачали қумлар	3.0..-3,5	1,3...2,5
Майда заррачали қумлар	1,5...2,0	0,8...1,0
Лой қатлам	0,4...0,5	0,3..1.0
Соғ тупроқ	0,6...0,8	0,3...1.0

Қум ва кучли ёрилган грунтларни маҳкамлаш учун, энг асосийси улардан сув филтрасиясини тўхтатиш учун битумлаш қўлланилади. Аввалдан бурғуланган қудуқларга ўрнатилган инекторлар орқали грунтга иссиқ битум хайдалади. Электор билан иситиб инекторларга, қозондан 50-80 атм (Е...8 МПа) етадиган босимда, қувурлар орқали насос ёрдамида иссиқ битум ўзатилинади. Инектор икки қувурдан иборат, ички битум чиқиши учун тешиклар билан, грунтга ташқи қувурдан пастга туширилади, химоя қувурдан. Битумни хайдаш бир неча усул билан амалга оширилади. 2...3 атм (0,2...0,3 МПа) босимда биринчи хайдалган сўнг, битумни ҳамма бўшлиқларига оқиб киришига имкон берилади ва қотиш бошланади, ҳажми камаяди. Кейинги битумни қудуққа хайдашдан олдин инектор электор иситгич билан иситилади. Қумли грунтларни совиқ битум эмулсияси билан маҳкамлаш мумкин.Соф тупроқли ва ғоввакли грунтларни, диаметри 10-20 см бурғуланган қудуқлар орқали юборилган қиздирилган газлар билан қуйдириб махкамланади.

Қудуқлар бир-бирдан 2...3 м масофада ва 15 м чуқургача шахмат шаклида бурғуланади. Қудуқ тепаси бетон билан томланади, унга ёқилғини ёқиш учун форсунка жойлаштиради. Форсункача алохида шланга билан ёқилғи (нефт, мазут,солярка ёғи) ёки газ кўринишидагиларни (табиий ёки генератор чоғи) қўллаш мумкин. Сиқув ҳаво ортиқча 0,15...0,5 атм (15...50 кПа) босим билан ўзатилинади, буни натижасида ортиқча босим алангани форсункадан ажралиш ва уни бутун қудуқ чуқурлиги бўйича тарқалишга имкон яратади. Қўйдириш жараёнида қудуққа 600...1100⁰ С ҳарорат ушлаб турилади. Юқори ҳарорат ҳисобга эриш ва кейинчалик пишиш жараёни амалга ошади. Куйдириш 5...10 сут давом этиши мумкин, буни натижасида диаметри 2...3 м сопол свой ҳосил бўлади. Бутун куйдириш давомидаги ёқилғи сарфи қудуққа 100 кг/пог м ташкил этади. Грунт мустахкамлиги ўртача 1.0...1,2 МПа лекин 10 МПа етиши мумкин. Намли лойли грунтларни электр усули билан махкамланади. Усул электроосмос эффектини ишлатишга асосланган, бунинг учун грунт орқали кучланиш майдони 0,5..1 В/см² ва зичлиги 1...5 А/М² дойимий электр токи ўтказилади. Токни ҳаракати натижасида лой қурийди, зичланади ва шишиш қобилияти йўқолади.