Konsolidácia pôdy je umelá zmena jej charakteristík. Na tento účel sa používajú rôzne fyzikálne a chemické metódy. Vďaka tomuto typu premeny je možné zvýšiť pevnosť pôdy, urobiť ju stabilnejšou, znížiť stlačiteľnosť a odolnosť voči vode. Dnes existuje veľa spôsobov, ako spevniť pôdu, z ktorých každý má určité výhody a nevýhody.
Metódy spevnenia pôdy
Existuje veľké množstvo metód na spevnenie pôdy. Výrazne sa od seba líšia a majú určité pre a proti.
Chemická fixácia
Tento typ spevnenia pôdy sa vykonáva rôznymi metódami - pomocou cementácie, živice, silikácie. Najbežnejšou technológiou je cementácia. Tento termín sa vzťahuje na proces vstrekovania tekutej cementovej malty alebo mlieka do pôdy. Duté pilóty sa najskôr zatĺkajú do zeme.
Cementácia je vhodná pre rozbité horniny. Tento postup je vhodný aj pre piesočnatú pôdu, ktorá pozostáva z veľkých a stredných frakcií. V závislosti od pórovitosti piesku alebo veľkosti trhlín sa môžu použiť rôzne pomery cementu a vody. Do kompozície sa často pridávajú aj ďalšie látky - piesok, hlina a iné inertné materiály.
Resinizácia sa používa na spevnenie jemných pieskov. Tento postup sa uskutočňuje s použitím roztokov kyseliny chlorovodíkovej a močovinového popola. Kompozície sa vstrekujú do pôdy pomocou špeciálnych injektorov.
Silikácia sa používa na spevnenie sprašových a piesčitých pôdnych typov. Na tento účel sa do štruktúry pôdy vstrekujú chemické roztoky. Typicky sa používajú kompozície na báze chloridu vápenatého a kremičitanu sodného. V dôsledku toho je možné získať gél kyseliny kremičitej, vďaka ktorému je pôda odolná a vodotesná.
Termálne
Tento typ konsolidácie je založený na spaľovaní paliva, ktoré sa vykonáva v vrtoch vyrobených v zemi. V tomto prípade je možné použiť rôzne palivá - kvapalné alebo plynné.
Na spevnenie slabých pôd s vysokým obsahom vlhkosti je prípustné použiť umelé zmrazovanie. Táto metóda sa považuje za univerzálnu a je vysoko spoľahlivá.
Podstata tohto postupu spočíva v tom, že chladiaca kvapalina prechádza cez systém studní. Má nízku teplotu a odoberá teplo z pôdy. V dôsledku toho sa mení na ľadovo-pôdny masív. Vyznačuje sa vysokým stupňom pevnosti a úplnou vodotesnosťou.
Zmrazovanie môže mať rôzne typy - všetko závisí od typu chladiacej kvapaliny. Existuje teda metóda soľanky a metóda využívajúca skvapalnený plyn. V prvom prípade sa používa koncentrovaný roztok chloridu vápenatého alebo sodného. Najprv sa ochladí vo výparníku chladiaceho stroja na teplotu -25 stupňov. V špeciálnych zariadeniach sa ako chladivo používa kvapalný dusík, freón alebo amoniak. V druhom prípade sa výhodne používa kvapalný dusík. Jeho teplota vyparovania je -196 stupňov.
Elektrický spôsob
Táto metóda je vhodná na upevnenie vlhkej hlinenej pôdy. Zahŕňa využitie účinku elektroosmózy. Za týmto účelom prechádza pôdou jednosmerný elektrický prúd. Mal by mať intenzitu poľa 0,5-1 volt na centimeter a hustotu 1-5 ampérov na meter štvorcový. Táto akcia umožňuje hline vysušiť a zhutniť. V dôsledku toho stráca schopnosť napučiavať.
Existuje aj elektrochemická metóda, ktorá sa líši tým, že chemické zložky sa pridávajú do pôdy prúdom - najmä chlorid vápenatý. To pomáha zvýšiť intenzitu konsolidácie pôdy.
Mechanická metóda
Tento typ opevnenia sa považuje za najstarší.Jeho podstata spočíva v konštrukcii rôznych blokov a štruktúr, ktoré pomáhajú držať vrstvy pôdy na mieste. Na tento účel možno použiť štetovnicové alebo konzolové upevnenie.
Prvá možnosť sa považuje za dosť drahú. Používa sa hlavne na vytvorenie výklenku alebo priehlbiny v zemských vrstvách, ktoré sú nasýtené vodou a nachádzajú sa v blízkosti vytvorených objektov. Listy sa musia vložiť do vrstvy pôdy pred začatím výkopu. Pri porušení tejto podmienky sa nedosiahne stabilita pôdy.
Držiak konzoly má iné zariadenie. Vyrába sa zo špeciálnych regálov alebo hromád. Nosné konštrukcie sú znížené nižšie ako plánovaný výrub. Hromady držia dosky alebo štíty. Zaberajú tlak pôdy.
Táto metóda by sa mala použiť, ak sa výkop nevykoná viac ako 5 metrov. V prípade väčšej hĺbky je potrebné použiť konzolový rozperný držiak. V tomto prípade sú rozpery inštalované v horných fragmentoch stojanov.
Ktorú metódu je lepšie zvoliť?
Spôsob upevnenia pôdy sa vyberá s prihliadnutím na typ pôdy:
- Sprašovité a niektoré druhy pokryvných hlín a poklesových spraší sú spevnené silikáciou.
- Resinizácia je vhodná pre piesčité typy pôd.
- Cementovanie je vhodné na spevnenie veľkých dutín. Tento spôsob spevňovania základov sa používa aj pri členitých horninách, štrkopiesčitých a hrubých pôdach.
- Pre bahno a íly v hlinitej pôde s tekutou konzistenciou by sa mala použiť vrtná miešacia konsolidácia.
- Tepelné spevnenie je vhodné pre sprašové hliny, aditívne hliny, neopadávajúce hliny a íly.
Konsolidáciu pôdy je možné vykonať rôznymi spôsobmi. Každý z nich má určité výhody a nevýhody.
