RU2762373C1 - Method for creating a geotechnical structure in the ground - Google Patents
Method for creating a geotechnical structure in the ground Download PDFInfo
- Publication number
- RU2762373C1 RU2762373C1 RU2021105605A RU2021105605A RU2762373C1 RU 2762373 C1 RU2762373 C1 RU 2762373C1 RU 2021105605 A RU2021105605 A RU 2021105605A RU 2021105605 A RU2021105605 A RU 2021105605A RU 2762373 C1 RU2762373 C1 RU 2762373C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ground
- wall
- suspension
- drilling
- bentonite
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 11
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000001914 calming effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 8
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract description 6
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract description 6
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 abstract description 6
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 abstract description 2
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 4
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000011083 cement mortar Substances 0.000 description 2
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000010434 nepheline Substances 0.000 description 1
- 229910052664 nepheline Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
- E02D5/20—Bulkheads or similar walls made of prefabricated parts and concrete, including reinforced concrete, in situ
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении подземных сооружений методом "стена в грунте", в частности противооползневых заграждений, ограждений котлованов, подземных этажей зданий, тоннелей и коллекторов различного назначения, подземных переходов и т.д. в условиях трещиноватых скальных пород, преимущественно карбонатного состава.The invention relates to construction and can be used in the construction of underground structures by the "wall in the ground" method, in particular, anti-landslide barriers, fencing pits, underground floors of buildings, tunnels and collectors for various purposes, underground crossings, etc. in conditions of fractured rocks, mainly of carbonate composition.
Известен способ получения гелеобразующего состава /1/. Способ состоит из растворения нефелинсодержащей добавки в разбавленной кислоте, причем кислота разбавлена минерализованной хлоридами водой с плотностью не менее 1,12 г/куб см. Время начала процесса гелезации регулируется соотношением компонентов и может варьироваться от нескольких минут до нескольких часов. Полученный гель отличается высокой проникающей способностью и его используют для пропитки околоскважинного грунта и ликвидации водопритоков в нефте- и газодобыче. Недостаток способа: повышенный расход при пропитке проницаемого гравелистого и скального грунта из-за неконтролируемой фильтрации в окружающий массив.A known method of obtaining a gel-forming composition / 1 /. The method consists of dissolving a nepheline-containing additive in a dilute acid, and the acid is diluted with mineralized chloride water with a density of at least 1.12 g / cubic cm. The time for the start of the gelation process is regulated by the ratio of the components and can vary from several minutes to several hours. The resulting gel has a high penetrating ability and is used to impregnate near-wellbore soil and eliminate water inflows in oil and gas production. The disadvantage of this method: increased consumption during the impregnation of permeable gravel and rocky soil due to uncontrolled filtration into the surrounding massif.
Известен способ создания в грунте геотехнических конструкций, типа «стена в грунте» траншейного типа /2/. В грунте разрабатывается траншея грейфером или геофрезой под защитой бурового, обычно бентонитового, раствора, который обеспечивает устойчивость стенок от обрушения. Бентонитовый раствор кальматирует поры в грунте и предотвращает его фильтрацию в окружающий массив. Для этого, уровень бентонитового раствора в траншее должен превышать уровень подземных вод на площадке строительства, как минимум, на 1,5-2,0 м. Для постоянного наполнения траншеи в процессе разработки грунта, установки арматурного каркаса и бетонирования стены, бентонитовый раствор подливается по мере неизбежных расходов. Однако, если в основании встречаются грунты с кавернами и пустотами и/или трещиноватые скальные породы, то бентонитовый раствор бесконтрольно уходит в трещины и его уровень в траншее не удается поддерживать выше уровня подземных вод. В таких случаях применение бентонитовых растворов допускается только при условии предварительного тампонирования данных пород цементным или глиноцементным раствором /2/. Для этого цементный раствор инъектируют в скважины, устраиваемые на несколько большую глубину стены в грунте. Скважины бурят с двух сторон стены на определенном расстоянии от стены и с расчетным шагом. Бурение цементационных скважин по оси стены затрудняет дальнейшие работы по возведению «стены в грунте», так как в процессе разработки траншеи под защитой бентонитового раствора разбуренный цементный камень, образующийся в процессе инъекции, резко сгущает бентонитовый раствор и приводит к некачественному бетонированию. Недостатком известного способа возведения монолитной бетонной стены с грунте, принятого за прототип, является повышенная стоимость работ за счет вынужденного избыточного объема буровых работ для цементационных скважин.A known method of creating in the ground geotechnical structures, such as "wall in the ground" trench type / 2 /. In the ground, a trench is mined with a grab or geofreser under the protection of a drilling, usually bentonite, mud, which ensures the stability of the walls from collapse. The bentonite solution calmates the pores in the soil and prevents its filtration into the surrounding massif. For this, the level of bentonite mortar in the trench must exceed the level of groundwater at the construction site by at least 1.5-2.0 m. least inevitable costs. However, if at the base there are soils with caverns and voids and / or fractured rocks, then the bentonite solution goes uncontrollably into the cracks and its level in the trench cannot be maintained above the groundwater level. In such cases, the use of bentonite mortars is allowed only on condition of preliminary plugging of these rocks with cement or clay-cement mortar / 2 /. To do this, cement mortar is injected into wells, which are arranged at a slightly greater depth of the wall in the ground. Wells are drilled from both sides of the wall at a certain distance from the wall and with a calculated step. Drilling cement holes along the wall axis complicates further work on the erection of a “wall in the ground”, since during the development of a trench protected by a bentonite mortar, the drilled cement stone formed during the injection process sharply thickens the bentonite mortar and leads to poor-quality concreting. The disadvantage of the known method of erecting a monolithic concrete wall with soil, taken as a prototype, is the increased cost of work due to the forced excess volume of drilling for cementing wells.
Технической задачей изобретения является снижение стоимости и материалоемкости работ по возведению стены в грунте с одновременным повышением качества бетона.The technical objective of the invention is to reduce the cost and material consumption of work on the construction of a wall in the ground with a simultaneous increase in the quality of concrete.
Задача решается за счет того, что в способе создания в грунте геотехнической конструкции, типа «стена в грунте», включающем бурение цементационных скважин, инъекцию твердеющего раствора в трещины проницаемых пород, разработку траншеи под защитой бурового раствора, установку арматурного каркаса и бетонирование геотехнической конструкции, согласно изобретению, цементационные скважины пробуривают по оси стены в грунте, на расчетную глубину ниже проектной отметки низа «стены в грунте», а в качестве твердеющего раствора, для снижения проницаемости трещиноватых скальных, преимущественно карбонатных, пород, инъектируют бесцементную гелеобразующую суспензию, например, по патенту RU 2234598 С2, инертную к буровому бентонитовому раствору. Для оптимизации расхода суспензии в нее вводят противофильтрационную кальматирующую добавку, например, бентонитовый порошок.The problem is solved due to the fact that in the method of creating a geotechnical structure in the soil, such as a "wall in the soil", including drilling cement wells, injecting a hardening solution into the cracks of permeable rocks, developing a trench under the protection of drilling mud, installing a reinforcing cage and concreting the geotechnical structure, According to the invention, cementing wells are drilled along the axis of the wall in the ground, to the calculated depth below the design mark of the bottom of the “wall in the ground”, and as a hardening solution, to reduce the permeability of fractured rock, mainly carbonate, rocks, a cementless gel-forming suspension is injected, for example, along patent RU 2234598 C2, inert to bentonite drilling mud. To optimize the flow rate of the suspension, an anti-filtration calming additive, for example, bentonite powder, is introduced into it.
Способ поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена схема бурения инъекционных скважин и инъекции гелеобразующего раствора; на фиг. 2 - разрез по траншее стены в грунте; на фиг. 3 - готовая стена в грунте.The method is illustrated by drawings, where FIG. 1 shows a diagram of drilling injection wells and injection of a gel-forming solution; in fig. 2 - section along the wall trench in the ground; in fig. 3 - finished wall in the ground.
Пример реализации способа.An example of the implementation of the method.
Требуется построить железобетонную ограждающую «стену в грунте» глубиной 20 м в песчаных грунтах, подстилаемых трещиноватыми сильно проницаемыми известняками. Уровень подземных вод на глубине 15 м.It is required to build a reinforced concrete enclosing “wall in the ground” with a depth of 20 m in sandy soils underlain by fractured highly permeable limestones. Groundwater level at a depth of 15 m.
Стенки траншеи 1 в песчаных грунтах 2 необходимо крепить буровым раствором. Для предотвращения утечек бурового раствора в трещиноватые известняки 4, производят их инъекцию гелезирующей суспензией 5 через предварительно пробуренные по оси «стены в грунте» скважины 6 на расчетную глубину ниже проектной отметки низа стены. Суспензию приготовляют на строительной площадке, путем смешивания гелезирующего состава с бентонитовым раствором. Состав определяют опытным путем по уходу пробных порций суспензии в зависимости от трещиноватости известняка, в соотношении Гель : Бентонит = (5-2):1. Суспензия 5 проникает в полости и трещины и превращается в упругий водонепроницаемый материал 7. На следующем этапе работ, в процессе отрывки траншеи 1 под защитой бурового бентонитового раствора 3, разбуривают известняк 4, пропитанный гелем 5, который не ухудшает свойства бентонитового раствора 3 и не снижает качества бетонной смеси. Затем устанавливают арматурный каркас 8 и производят бетонирование железобетонной «стены в грунте» бетонной смесью, которую заливают через фор-шахту 9. После затвердевания бетонная смесь превращается в железобетонную «стену в грунте» 10.The walls of the
Результатом изобретения является создание способа возведения геотехнической конструкции, типа «стена в грунте» или буронабивная свая, пониженной материалоемкости и трудоемкости возведения за счет уменьшения количества инъекционных скважин и объема инъекционного материала.The result of the invention is the creation of a method for erecting a geotechnical structure, such as a "wall in the ground" or a bored pile, with reduced material consumption and labor intensity of construction by reducing the number of injection wells and the volume of injection material.
Источники информацииSources of information
1. Патент РФ №2234598 «Способ получения гелеобразующего состава», МПК Е21В 43/22, опубл. 20.08.2004, Бюл. №23.1. RF patent No. 2234598 "Method of obtaining a gel-forming composition", IPC E21B 43/22, publ. 20.08.2004, Bul. No. 23.
2. СП 381.1325800-2018 Сооружения подпорные. Правила проектирования.2. SP 381.1325800-2018 Retaining structures. Design rules.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021105605A RU2762373C1 (en) | 2021-03-04 | 2021-03-04 | Method for creating a geotechnical structure in the ground |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021105605A RU2762373C1 (en) | 2021-03-04 | 2021-03-04 | Method for creating a geotechnical structure in the ground |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2762373C1 true RU2762373C1 (en) | 2021-12-20 |
Family
ID=79175417
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021105605A RU2762373C1 (en) | 2021-03-04 | 2021-03-04 | Method for creating a geotechnical structure in the ground |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2762373C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1296685A1 (en) * | 1985-05-27 | 1987-03-15 | Кишиневский Политехнический Институт Им.Сергея Лазо | Method of erecting wall in soil |
RU2234598C2 (en) * | 2001-12-26 | 2004-08-20 | Лыгач Виктор Никифорович | Method for obtaining gel-forming composition |
RU2372445C2 (en) * | 2007-10-02 | 2009-11-10 | Николай Васильевич Мальцев | Method for cementation of weak soils |
RU2555987C1 (en) * | 2014-05-23 | 2015-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ)" | Method to erect solid reinforced concrete wall in soil |
-
2021
- 2021-03-04 RU RU2021105605A patent/RU2762373C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1296685A1 (en) * | 1985-05-27 | 1987-03-15 | Кишиневский Политехнический Институт Им.Сергея Лазо | Method of erecting wall in soil |
RU2234598C2 (en) * | 2001-12-26 | 2004-08-20 | Лыгач Виктор Никифорович | Method for obtaining gel-forming composition |
RU2372445C2 (en) * | 2007-10-02 | 2009-11-10 | Николай Васильевич Мальцев | Method for cementation of weak soils |
RU2555987C1 (en) * | 2014-05-23 | 2015-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ)" | Method to erect solid reinforced concrete wall in soil |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
СП 381.1325800-2018 Сооружения подпорные. Правила проектирования, Москва, Стандартинформ, 2018. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104612143B (en) | Composite pile constructed in drilled hole structure under a kind of solution cavity/soil cave geological conditions | |
US20020057948A1 (en) | Multi grouting system | |
CN103572764A (en) | Ultra-deep manual hole digging pile dado water stop structure and construction method thereof | |
Munfakh | Ground improvement engineering–the state of the US practice: part 1. Methods | |
CN107035389B (en) | A kind of construction method for grouting reinforcement and earth's surface construction method | |
Glossop | The invention and development of injection processes Part II: 1850–1960 | |
CN113445516A (en) | Drilling and pouring type cement soil pile and construction method thereof | |
RU2762373C1 (en) | Method for creating a geotechnical structure in the ground | |
CN112982374A (en) | Multilayer goaf drilling and grouting method | |
Ischy et al. | AN INTRODUCTION TO ALLUVIAL GROUTING. | |
RU2749003C1 (en) | Method for reducing settlement of buildings during construction of underground workings under them | |
King et al. | Symposium on Grouting: Grouting of granular materials | |
Cassani et al. | Auxiliary methods technology: Ground reinforcing, ground improving and pre-support technology | |
WO2013115677A2 (en) | Screw injection pile and method for producing same | |
RU2263787C1 (en) | Method for deep tunnel opening and repairing | |
RU2211289C2 (en) | Procedure of reinforcement of foundation and footing of existing construction structures | |
RU2152473C1 (en) | Method for erection of vehicular traffic tunnel of urban ring highway of megapolis | |
RU2199628C1 (en) | Method of restoration of foundations | |
Bell et al. | Control of groundwater by exclusion | |
RU2757901C1 (en) | Method for waterproofing of operated underground structure in waterlogged soils | |
Cashman et al. | Methods for Exclusion of Groundwater | |
King et al. | Symposium on grouting: grouting of granular materials | |
RU2278267C1 (en) | Vertical excavation liquidation method | |
Motallebi et al. | Permanent secant pile wall for underground transit station | |
Bruce et al. | New developments in ground reinforcement and treatment for tunnelling |