Прекращение фильтрации в трещиноватых и крупнообломочных грунтах (цементация и битумизация)

В настоящее время применяют ряд способов закрепления грунтов (цементация, силикатизация, битумизация, глинизация и др.). Среди них наибольшее распространение в гидротехническом строительстве получила цементация.

Цементация состоит в том, что в трещины и поры грунта через трубы- инъекторы нагнетают под давлением цементный раствор, который, связывая частицы грунта и заполняя трещины, увеличивает прочность и снижает фильтрационную способность грунта.

Цементацию применяют для прекращения или уменьшения фильтрации в основании сооружений, во избежание размыва или растворения грунтов основания и для повышения несущей способности грунтов. Под плотинами цементация может иметь, кроме того, и эксплуатационное назначение, вызывая снижение потери напора на фильтрацию. Цементация бывает сплошная и в виде вертикальных завес. В последнем случае при помощи одного или нескольких рядов скважин в грунте создается как бы внутренняя вертикальная плотина, затрудняющая фильтрацию. Такая же «плотина» может быть расположена и в горизонтальном или наклонном направлении, если фильтрация прекращается цементацией того или иного водоносного слоя, ограниченного водоупорными слоями. Проницаемость грунтов для цементации в современных условиях ограничивается величиной трещин и пор, примерно 0,1-0,15 мм, так как имеющиеся цементы не заполняют более тонкие промежутки; этот размер является функцией тонкости помола цемента.

Цементацию обычно применяют в трещиноватых скальных и полускальных грунтах. Цементация глинистых и мелкозернистых песчаных грунтов невозможна Крупнозернистые пески и крупнообломочные грунты (с песчаным заполнением) могут быть подвергнуты цементации. Основная цель цементации этих грунтов - изменение фильтрационной способности, так как в данном случае редко требуется повышать несущую способность грунтов.

При наличии грунтовых вод, имеющих агрессивный состав по отношению к цементу, нельзя применять цементационное укрепление грунтов обычными цементами.