Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ методов расчета технологических параметров струйной цементации глинистых грунтов
1.1. Струйная цементация грунтов 9
1.2. Анализ методов определения основных технологических параметров струйной цементации 13
1.3. Методы проектирования конструкций полученных с помощью струйной цементации глинистых грунтов 21
1.4. Обоснование выбранного направления исследования и его задачи 30
Глава 2. Анализ физических свойств глинистых грунтов представленных в геологическом строении гор. Москвы
2.1. Классификация и основные структуры глинистых грунтов... 32
2.2. Глинистые грунты представленные в геологическом строение гор. Москвы 38
2.3. Анализ залегания глинистых грунтов по участкам гор. Москвы 42
2.4. Лабораторные исследования физических и химических свойств грунтов отобранных со строительных объектов гор. Москвы, с целью проведения испытаний грунтоцементных образцов 54
2.5. Выводы 66
Глава 3. Лаборотные и натурные исследования зависимости прочностных характеристик грунтоцемента от технологических параметров производства работ
3.1. Методика исследования прочностных характеристик грунтоцементных образцов в зависимости от технологических параметров струйной цементации 67
3.2. Обработка результатов выполненных лабораторных испытаний грунтоцементных образцов
3.3. Натурные исследования прочностных характеристик грунтоцемента в зависимости от технологических параметров струйной цементации 98
3.4. Статистическая обработка данных полученных при лабораторных и натурных исследованиях
3.5. Методика определения прочности грунтоцемента в зависимости от глиноцементного соотношения 107
3.6. Выводы 111
Глава 4. Проектирование основных технологических параметров струйной цементации глинистых грунтов
4.1. Исходные данные для проектирования струйной технологии 112
4.2. Обоснование основных технологических параметров при проектировании струйной цементации глинистых грунтов 114
4.3. Оценка стоимостных показателей при проектировании струйной цементации глинистых грунтов по предложенной в работе расчетной схеме 120
4.4. Выводы 123
Заключение 124
Список литературы
- Методы проектирования конструкций полученных с помощью струйной цементации глинистых грунтов
- Глинистые грунты представленные в геологическом строение гор. Москвы
- Натурные исследования прочностных характеристик грунтоцемента в зависимости от технологических параметров струйной цементации
- Обоснование основных технологических параметров при проектировании струйной цементации глинистых грунтов
Введение к работе
Актуальность работы. На сегодняшний день развитие инфраструктуры крупных городов неразрывно связано с освоением подземного пространства. Так, приоритетной задачей правительства г. Москвы по комплексному освоению подземного пространства является строительство от 2 до 3 млн. м2 многофункциональных комплексов, что составляет 15% от общего объема строительства.
Учитывая сложные горно-геологические условия, характеризующиеся неустойчивыми грунтами с низкими коэффициентами фильтрации, наличием подземных напорных вод, а также плотность городской застройки в центральных районах, при строительстве подземных сооружений необходимо применять специальные способы производства работ.
Анализ мирового и отечественного опыта, а также технологические преимущества в сравнении с аналогами, позволяющими решать схожие инженерные задачи, позволяют сделать предварительный вывод, что струйная цементация грунтов является надежной и прогрессивной технологией, эффективно решающей вышеперечисленные задачи освоения подземного пространства.
Однако широкому внедрению струйной цементации, особенно в глинистых грунтах, мешает малоизученность физики процесса, отсутствие взаимосвязей параметров технологии с конкретными горно-геологическими условиями, отсутствие методик проектирования, позволяющих определять технологические параметры с необходимым уровнем надежности, а также низкая управляемость технологии. Зачастую это приводит к некачественному выполнению работ и непрогнозируемости их результатов в целом, а подчас и к аварийным ситуациям, следствием чего является необходимость проведения дорогостоящих работ по ремонту полученной конструкции из грунтоцемента.
Выбор технологических параметров струйной цементации, как правило, осуществляется эмпирическим путем, на основе ранее выполненных работ на сходных объектах. Поэтому параметры не всегда оказываются оптимальными, вследствие чего возникает необходимость в создании единого подхода, позволяющего проектировать струйную цементацию в различных горно- и гидрогеологических условиях. Следует отметить, что важнейшим технологическим параметром, влияющим на прочность
фунтоцементных колонн и их противофильтрационные свойства, является расход цемента на 1 м3 закрепленного грунта. Этот параметр напрямую связан с экономической оценкой струйной технологии, так как от него зависят продолжительность работ, затраты труда, энергии, работы механизмов. На основании практики определены эмпирические зависимости по расчету количества цемента на единицу объема песчаных, гравийно-галечниковых и гравийно-песчаных грунтов. Для глинистых грунтов сегодня отсутствует объем информации, позволяющий даже приблизительно определить основные параметры производства работ.
Для расширения диапазона применения струйной цементации, в особенности в глинистых грунтах, необходимо обладать знаниями, позволяющими определять оптимальные параметры струйной цементации для различных горно-геологических условий, а также осуществлять поиск путей снижения материальных затрат и стоимостных показателей за счет увеличения управляемости технологическими параметрами, позволяющими получать конструкции из грунтоцемента с заданными прочностными и противофильтрационными свойствами.
В связи с этим обоснование параметров струйной цементации глинистых фунтов является актуальной научной задачей.
Цель работы - обоснование технологических параметров струйной цементации глинистых фунтов в подземном строительстве с целью их оптимизации для конкретных горно-геологических условий, обеспечивающих уменьшение стоимостных показателей, снижение сроков строительства, а также расширение возможностей применения технологии в глинистых фунтах.
Идея работы заключается в формировании нового подхода к проектированию основных технологических параметров струйной цементации на основе взаимосвязей физических свойств грунтов и прочностных характеристик грунтоцемента с целью их оптимизации для конкретных горно-геологических условий.
Методы исследований. Для решения сформулированной задачи в работе применен комплексный метод, включающий теоретические и натурные исследования, а также анализ и обобщение полученных результатов с применением методов математической статистики.
Основные научные положения, выносимые на защиту:
-
Установлены закономерности влияния числа пластичности глинистых грунтов (1р) на прочностные характеристики фунтоцемента, состоящие в том, что с уменьшением показателя числа пластичности (1р) глинистых фунтов прочность фунтоцемента увеличивается.
-
Уточнен механизм и дана количественная оценка прироста прочности Фунтоцемента, полученного посредством струйной цементации глинистых фунтов различного физического состава, на 70-е сутки, которая отлична от стандартной методики определения прочностных характеристик на 28-е сутки.
-
Установлены зависимости влияния расхода цемента на прочностные характеристики фунтоцемента, полученного по технологии струйной цементации, состоящие в том, что между рассматриваемыми параметрами существуют взаимосвязи, которые отличаются от известных результатов тем, что в них учтено влияние физических свойств различных по составу и свойствам глинистых фунтов.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций работы подтверждаются:
использованием нормативных экспериментальных методов исследования прочности грунтоцементных образцов при одноосном сжатии, растяжении и изгибе;
удовлетворительной сходимостью полученных результатов лабораторных исследований и практических испытаний, выполненных в рамках научной работы.
положительным результатом внедрения разработанных рекомендаций в практику городского подземного строительства.
Научная новизна работы состоит в выявлении закономерностей влияния технологических параметров струйной цементации на прочностные свойства фунтоцемента, позволяющих повысить контроль и управляемость технологии и тем самым получать конструкции из фунтоцемента с заданными прочностными и противофильтрационными свойствами.
Научное значение работы состоит в дальнейшем развитии существующих знаний о процессах технологии струйной цементации в различных горно-геологических условиях, а также в расширении диапазона применения струйной цементации в глинистых грунтах.
Практическое значение работы заключается в обосновании методики «Рекомендации по выбору технологических параметров струйной цементации в глинистых грунтах», позволяющей существенно сократить материальные и стоимостные затраты.
Реализация выводов и рекомендаций. Разработанная методика «Рекомендации по выбору и определению технологических параметров технологии струйной цементации глинистых фунтов» принята к использованию ООО «Геоизол» и 000 «НПП ТХ-Инжиниринг»; применялась при строительстве индустриального парка «Ворсино» Боровского района в Калужской области, а также укреплении фунтов при ремонте Коломенских шлюзов в г. Москве.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались в рамках международного симпозиума «Неделя горняка» на семинаре «Научные проблемы строительной геотехнологии и освоения подземного пространства» (Москва, 2010), научно-техническом совете 000 «Геоизол» (Санкт-Петербург, 2010), а также на научных семинарах кафедры СПСиШ МГГУ (2008-2011 гг.).
Публикации. Основные положения диссертации и результаты проведенных исследований опубликованы в 3-х печатных трудах в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России.
Объём работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 66 наименований, четырех приложений, 45 таблиц, 26 рисунков и 18 графиков.
Методы проектирования конструкций полученных с помощью струйной цементации глинистых грунтов
Следует отметить, что в иностранной литературе, в том числе регламентах и нормативах так же отсутствуют зависимости, позволяющие определять основные параметры производства работ в зависимости от горногеологических условий. Так в таблице 1.3 представлены рекомендуемые технологические параметры по Британскому Стандарту BS EN 12716:2001 [24].
При производстве работ в глинистых грунтах возникают определенные сложности: Непредсказуемость пробоя; Определение расстояний между скважинами и их диаметров; Определение прочности грунтоцемента на стадии проектирования; Дополнительные работы по предварительному размыву грунта; Введение в размывающий состав специальных добавок.
Анализ зарубежных и отечественных исследований и имеющийся опыт применения технологии струйной цементации, подтверждают высокую эффективность способа, в том числе в связных грунтах [4,14,15; 21-23]. Основные технологические параметры струйной цементации определяются на стадии проектирования, в зависимости от опыта работ в аналогичных условиях и стоимости. К сожалению свойства глинистых грунтов, не учитываются при определении диаметра колонн и прочностных свойств полученного грунтоцемента. В отсутствии норм и правил по производству струйной цементации, обоснование технологических параметров, в глинистых грунтах учитывая их физические характеристики, заслуживает особого внимания. 1.3. Методы проектирования конструкций полученных с помощью струйной цементации глинистых грунтов
Как отмечалось выше, прочность грунтоцемента на стадии проектирования принимается с минимальными значениями, либо исходя из опыта работ, полученного на ранее выполненных объектах в сходных геологических условиях. Возможны так же варианты, при которых непосредственно на объекте выполняют экспериментальные конструкции, с последующим лабораторным исследований прочностных характеристик и подбором основных технологических параметров. В связи с отсутствием нормативной базы по расчету технологических параметров и проектированию конструкций из грунтоцемента расчеты выполняются, руководствуясь:
Проектирование противофильтрационных завес выполняют на основании конкретного проекта конструкции, который включает основные несущие и фильтрационные характеристики грунтоцемента. В начальной стадии определяют схему производства работ [15]:
Сквозная схема. Для получения плоской конструкции в грунте бур тт, помимо основной рабочей скважины, в которую погружается монитор, также и вторую (изливающую) скважину, которую располагают на направлении размыва грунта, задаваемом соответствующей ориентацией размывающей насадки монитора и механической фиксацией этого направления. При размыве грунта по такой схеме происходит так называемый «пробой» между скважинами. Этот «пробой» поддерживают в течение всего времени размыва плоской прорези. Пульпа размытого грунта в этом случае изливается на поверхность через изливающую скважину. Схема сооружения ПФЗ по «сквозной» схеме представлена на рис. 1.2
Тупиковая схема. Механически фиксируют заданное направление размывающей насадки. В этом случае пульпа размытого грунта изливается через ту же скважину, в которой перемещается монитор, по зазору между трубчатой конструкцией монитора и стенками скважины. Как правило, в этом случае плоские конструкции выполняются при двустороннем размыве, то есть двумя размывающими насадками (при трехкомпонентной технологии - с соответствующими соосными воздушными насадками), обычно направленными друг к другу под углом 180. Схема сооружения ПФЗ по «тупиковой» схеме представлена на рис. 1.3
Сдвоенная схема. Выполняется в виде ячеек сдвоенной завесы. Далее определяются основные технологические параметры струйной цементации включающие: скорость подъема и частоту вращения монитора; давление нагнетания раствора; расход цемента на 1 м закрепленного грунта. В монографии [15] представлен процесс выбора основных технологических параметров при проектировании противофильтрационных завес выполненных с использованием струйной цементации. Скорость подъема монитора определяется в зависимости от грунтовых условий. Для несвязных грунтов принимают vy= 0,5 м/мин, для суглинков vy=0,2 - 0,3 м/мин, для глин значения можно принимать меньшим, в том числе и очень маленьким, в зависимости от свойств, в том числе сцепления, пластичности и пр. Далее производят расчет объема раствора необходимого для создания завесы. При этом расчет производится при условии полного замещения грунтового массива, коэффициент потерь раствора принимают равным К = 1,1 — 1,15.
Расчет ПФЗ включает проверку на всплытие и прочность. Прочностные характеристики ПФЗ в различных горно-геологических условиях принимаются на основании опыта ранее выполненных работ на схожих участках, что зачастую приводит к необоснованному перерасходу подаваемого раствора и увеличению сметной стоимости работ в целом.
Проектирование ограждения котлованов. Строительство глубоких котлованов всегда считалось одной из самых сложных задач подземного строительства. Задача многократно усложняется при расположении котлованов на территориях плотной городской застройки вблизи существующих зданий и сооружений. Основные характеристики, такие как диаметр, шаг и глубина свай, а также тип арматуры, определяются в процессе расчета. Общая методология расчета основана на определении максимальных моментов в сваях, испытывающих боковое давление, и сопоставлении этой величины с предельным моментом в сечении сваи. Практический опыт показывает, что армирование свай выполняют, как правило, центрально расположенным арматурным стержнем или трубой. В связи с отличием прочностных и деформационных характеристик грунтоцемента при сжатии и растяжении нейтральная ось смещается от центра сечения сваи, а армирующий элемент оказывается расположенным в растянутой зоне [30].
Глинистые грунты представленные в геологическом строение гор. Москвы
Волжские песчанистые глины менее плотны, более неоднородны, более водопроницаемы и избыточно увлажнены в сравнении с оксфордскими. Естественная влажность колеблется от 23 до 43 %, иногда достигая 88 %. Число пластичности от 15 до 38 %. Плотные однородные, достаточно консолидированные глины оксфордского яруса характеризуются высоким числом пластичности. Естественная влажность колеблется от 40 до 55 %, иногда достигая 72 %, число пластичности от 27 до 42 %.
Континентальная толща залегающая между юрой и карбоном представлена глинами или песками, или переслоями тех и других. Глины большей частью серые, иногда черные, или с зеленоватым оттенком, нередко сланцевые, песчанистые, редко жирные, известковистые, и в разной степени слюдистые, то однородные, то с прослойками мелкого песка, редко с примесью галек кварца и кремния, известняка, почти всегда с обуглившимися остатками растений.
Учитывается, что глубина использования струйной технологии в гор. Москве редко превышает 30 м. в зону производства работ попадают следующие типы глинистых грунтов. По залеганию глинистых грунтов в геологическом строении гор. Москвы было рассмотрено 80 участков, в которых выделены наименование пород, их краткая характеристика с указанием периода, ориентировочная мощность, и глубина залегания кровли пластав метрах. Данные отобраны из литературных источников [36], по геологическим изысканиям строительных объектов и участков выбранных для лабораторных испытаний глинистых грунтов.
Коломенскаянабережная, шлюз№10 Суглинок (коричневато-бурый, песчанистый, четвертичного отложения) 2-3 11-12 На основании табличных данных составлена карта (см. рис 2.1) с классификацией глинистых грунтов, представленных в геологическом строении гор. Москвы, на основании которой возможно выполнять проектирование струйной технологии.
Анализ выполненных исследований геологического строения гор. Москвы на предмет залегания глинистых грунтов свидетельствует:
Наличие глин юрского периода составляет 75 % рассмотренных участков, при глубине залегания кровли от 15 до 20 м. с мощностью от 5 до 10 м. и от 20 до 30 м. с мощностью от 15 до 20 м. По механическому составу глины подразделяются на оксфордские и волжские. Волжские более песчанистые, неоднородные, водопроницаемые. Число пластичности оксфордских глин достигает 55%, предел текучести от 50 до 90 %;
О наличии широкого спектра суглинков четвертичного отложения составляющего 65 % изученной толщи горных пород. Основу составляют песчанистые и пылеватые суглинки, залегающие при глубине кровли от 2-х до 10 м. со средней мощностью 4 м. - 70 % и тяжелые суглинки глубиной от 10 до 17 м. с мощностью от 4 до 7 м. — 20%;
Наличие супесей четвертичного отложения с включением песков составляет 20 % исследованных участков, при глубинах залеганий от 2 до 8м. со средней мощностью Зм.
Для дальнейшего изучения прочностных характеристик грунтоцемента полученного посредством струйной цементации грунтов выполнен обобщенный анализ полученных данных, который позволил составить сводную стратиграфическую колонку, наиболее характерных глинистых грунтов представленных в геологическом строении гор. Москвы (таблица 2.7) с указанием глубины залегания кровли пласта, мощности и характеристикой грунтов. Необходимо отметить, что технически струйная цементация позволяет выполнять работы на глубинах достигающих 30 - 40 м. При составлении колонки были рассмотрены наиболее часто встречающиеся грунты с глубиной залегания кровли пласта от 2 до 30 м.
Натурные исследования прочностных характеристик грунтоцемента в зависимости от технологических параметров струйной цементации
На втором этапе были выполнены серии лабораторных испытаний грунтоцементных образцов полученных путем перемешивания отобранных глинистых грунтов различных физических свойств, цемента марки М500 и воды. В ходе подготовки к испытанию автором были отобраны пять типов глин и суглинков, наиболее распространенных в геологическом строении гор. Москвы, с различными физическими и химическими характеристиками, периодами и глубинами залеганий (Таблица 2.17).
Методика состояла в следующем: отобранные глинистые грунты приводили к единому показателю влажности, составившему 20%; перемешивали с портландцементом марки М500 и водой (В/Ц=0,9) в различных пропорциях до получения однородного состояния. Испытания при одноосном сжатии, растяжении (бразильский метод) и изгибе проводились на 14-ые, 21-ые, 28-ые, а так же 32-ые 56-ые, 70-ые сутки (с целью определения полного набора прочности грунтоцемента) в соответствии с ГОСТ 310.4-81, ГОСТ 21153.3-85. Диапазон отношения пульпы к глинистым грунтам выбран исходя из практики струйной технологии осуществленной в России, за рубежом, а так же по данным литературных источников [42-46].
Определение прочности грунтоцементных образцов при одноосном сжатии и изгибе. Подготовка и проведение испытаний. Подготовка серий образцов заключается в перемешивании и уплотнении ґрунтоцементного раствора. Мешалка для перемешивания раствора состоит из системы лопастей в которую входят две активные (ведущая и ведомая) и одна пассивная (лопасть - скребок). Все три лопасти совершают планетарное вращение относительно оси чаши, а активные лопасти, кроме того, вращаются вокруг собственных осей во встречных направлениях.Уплотнение раствора осуществляется штыковкой состоящей из рукоятки и стержня, обрамляемого острой кромкой. Разъемные формы для образцов - балочек изготовляют из материалов удовлетворяющих условиям их эксплуатации и обеспечивающих жесткость форм и стабильность размеров образцов. Продольные и поперечные стенки формы должны при закреплении плотно прилегать друг к другу и к поддону, не допуская при изготовлении образцов вытекания воды из формы. Пределы допускаемого износа стенок форм - не более 0,2 по ширине и высоте.
Форма для изготовления образцов-балочек Заранее подготовленные компоненты в выбранных пропорциях загружают в предварительно протертую влажной тканью чашу лопастной мешалки в следующей последовательности: глинистый грунт, цементный раствор (В/Ц = 0,9). Непосредственно перед изготовлением образцов внутреннюю поверхность стенок форм и поддона слегка смазывают машинным маслом. Стыки наружных стенок друг с другом и с поддоном формы промазывают тонким слоем солидола или другой густой смазки. На собранную форму устанавливают насадку и промазывают с наружи густой смазкой стык между формой и насадкой. С целью увеличения достоверности для каждого установленного срока испытания изготавливают по двенадцать образцов (четыре формы). Для уплотнения раствора форму балочек с насадкой закрепляют в центре виброплощадки, плотно прижимая ее к плите. Форму по высоте наполняют приблизительно на 1 см. раствором и включают вибрационную площадку. В течение первых двух минут вибрации все три гнезда формы равномерно небольшими пропорциями заполняют раствором. По истечении трех минут от начала вибрации виброплощадку отключают.
Форму снимают с виброплощадки и избыток раствора удаляют ножом, расположенным под небольшим углом к поверхности укладки, обеспечивая нажим вровень с краями формами. После изготовления образцы в формах хранят сутки в ванне с гидравлическим затвором. По истечении указанного времени хранении образцы осторожно расформировывают, маркируют и укладывают в контейнер заполненный деревянными опилками обеспечивающими влажность воздуха не менее 90% с целью воспроизведения естественной среды залегания грунтоцемента в массиве горных пород (рис. 3.2.5)
Обоснование основных технологических параметров при проектировании струйной цементации глинистых грунтов
Основными технологическими параметрами при проектировании работ по струйной цементации являются: Расход цемента на 1 м закрепленного грунта; Частота вращения монитора; Скорость подъема монитора; Давление нагнетания раствора; Диаметр растворной форсунки струйного монитора. Основным параметром струйной цементации грунтов, как указывалось выше, является расход цемента на 1 м3закрепленного грунта, так как от него зависят продолжительность работ, затраты труда, механизмов, экономическая составляющая технологии в целом.
На первом этапе проектирования параметров струйной цементации определятся вид перемещения струйного монитора, подразделяющийся на винтовое и шаговое движение [2]. В первом случае происходит непрерывное вращение монитора с его параллельным подъемом, во втором подъем монитора происходит с заданным шагом после некоторого количества его оборотов.
Скорость винтового движения струйного монитора определяется зависимостью (4.1.) Vy = Ahn (4.1) где А/г - шаг винтового вращения (высота подъема за один оборот), м; п — частота вращения монитора (число оборотов за единицу времени), мин"1. Скорость шагового движения выражается зависимостью (4.2) где t - время остановки монитора, за которым следует заданное количество его оборотов, мин.
Частота вращения монитора представляет собой параметр струйной технологии в большей степени, влияющий на равномерную обработку и перемешивание грунтового массива с пульпой. Оптимальные механические характеристики грунтоцемента достигаются при частоте вращения в диапазоне от 8 до 35 об/мин. Параметр частоты вращения струйного монитора принимают исходя из горно-геологических условий строительства.
Опыт производства работ по струйной цементации глинистых грунтов показывает, что давление нагнетания раствора 400 - 600 атм. является оптимальным, с точки зрения получения необходимого уровня перемешивания раствора с грунтовым массивом. Расчет производительности насосных станций основан на определении скорости истечения струи из форсунок монитора и расхода раствора, в зависимости от количества и площади сечения форсунок. В практике струйной цементации используют мониторы с одной и двумя боковыми форсунками, разнесенными вдоль оси монитора. Диаметры форсунок отличаются в пределах от 2-х до 5 мм. в зависимости от фирмы производителя. В таблице 4.1. приведены основные технические характеристики некоторых насосных станций, которые могут использоваться для подачи рабочей жидкости (пульпы) при производстве струйной цементации работ.
Количество сухого цемента на 1 м закрепленного грунта является определяющим параметром, от которого зависят основные технико-экономические показатели производства работ. Расход цемента определяется на основании требуемой прочности конструкции грунтоцемента. Расчет количества цемента согласно [9], производится по следующим зависимостям: где po - пористость грунта; pg - плотность частиц грунта; У5-объем грунта; qc — расход цемента; qc - расход воды; х- цикл в течении которого происходит обработка грунта; At - интервал времени в течении которого в грунт поступит раствор; AV - объем подаваемого раствора.
Согласно работе автора [2] расчет расхода пульпы Qgp для связных грунтов определяется: Q№=Q8r+vPrVy, (4.7) где Vpr _ объем частиц грунта выносимого раствором на 1 м.п. высоты колонны Qgr- расход раствора удаляемого с пульпой, для связных грунтов рассчитывается: где D - диаметр грунтоцементной колонны; vs - объем грунта оставшийся после струйного замещения; vy — скорость подъема монитора; Qg- расход раствора на 1 м грунтоцемента.
Расчет прочности при одноосном сжатии для глинистых грунтов определенный автором по результатам лабораторных исследований определяется : (3.5.1) где 1р - число пластичности глинистых грунтов. кг/ц - коэффициент зависящий от глиноцементного соотношения, который выражается показательной функцией: .„= 19,83 1,04", (3.5.2) где п - глиноцементное соотношение. Методика расчета параметров струйной цементации глинистых грунтов. В практике струйной цементации расход цемента при производстве глинистых грунтов составляет 700 - 800 кг/м3. Проведенные автором 1 з исследования позволяют определить расход цемента на 1 м закрепленного грунта, а так же прочность ґрунтоцементного элемента на стадии проектирования, без предварительных натурных испытаний, только на основании инженерно геологических изысканий. На первом этапе используя данные физических свойств грунтов, полученные при инженерно-геологических изысканиях, производится расчет прочности грунтоцемента, выполненного по технологии струйной цементации в соответствии с зависимостями 3.5.1;
Далее производят расчет предельных усилий в сечении свай (при расчете ограждающих конструкций) и несущей способности свай (при проектировании свайных фундаментов). Принятые значения глиноцементного соотношения корректируются с учетом полученных значений. На основании полученных данных производят расчет количества цемента на 1м3 сваи с учетом непроизводительных потерь раствора. Основные технологические параметры струйной цементации (частота вращения и скорость подъема монитора; давление подачи цементного раствора, поперечный размер форсунки струйного монитора) определяются согласно приведенным в 4главе зависимостям, а так же исходя из опыта ранее выполненных работ на аналогичных участках. Далее в зависимости от области применения технологии производят расчет армирования свай, а также необходимых дополнительных мер по увеличению технико-экономических показателей строительства (предварительный размыв грунта; включение специальных добавок увеличивающих прочностных характеристики грунтоцемента, повышение несущей способности свай с помощью гидроразрыва и т.д.). Исходя из полученных при расчете технологических параметров, производят выбор следующего основного технологического оборудования:
