Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Кольматация песчаных грунтов↑ Стр 1 из 3Следующая ⇒ Содержание книги
Поиск на нашем сайте
Кольматация песчаных грунтов Специфическим процессом, который сопровождается увеличением плотности пористых грунтов является кольматация в различных формах. Кольматация как способ мелиорации представляет собой вмыв глинистых частиц в поры и небольшие трещины грунтов в целях уменьшения их фильтрационной способности. Процесс кольматации в виде заполнения порового пространства тонкими частицами, находящимися во взвешенном состоянии в фильтрующейся воде, проявляется при эксплуатации мелиоративных, гидротехнических и санитарно-технических сооружений, при очистке сточных вод и в песчаных фильтрах. В процессе эксплуатации дренажа часто наблюдается постоянное снижение расхода воды в дренажных системах за счет кольматации фильтрующих грунтов и обратных фильтров. В 1936г М.М. Филатов проводил опыты: 1 кг песка осаждается в литровом цилиндре, в котором находится суспензия глины, и сделал вывод, что процесс кольматации описывается кривой Вейна Мюра (мономолекулярная адсорбция), на основании чего, решил что кольматация имеет физико-химическую природу, а результатом кольматации является возникновение коагуляционной структуры в грунте. Опыты Серегеева: Трубка заполняется песком, через нее потом пропускают суспензии разных глин, концентрацией от 0,001 до 0,1%. Первые порции были прозрачные, потом появилась взвесь, этим подтвердили физ-хим природу кольматации. Вмывание мелких частиц в грунт определяется соотношением dср частиц суспензии/ dср песка, для успешного продвижения суспензии диаметр частиц суспензии должен быть в 20 раз меньше диаметра пор. Затем Сергеев решил пропускать песок через 1% суспензию различных глин. Каолинитовая – процесс механического соосаждения, Na-бентонит и Na- глина и гидрослюда – процесс физ-хим взаимодействия глинистых частиц с поверхностями песчаных частиц. В итоге: Ar=Pg/(Bp*l)*100%. Ar- показатель адсорбционной способности грунта, Pg- потеря глинистых частиц суспензии, Bp- вес песка, l- высота столба суспензии. Ar для гидрослюды 0.12, монтмориллонит – 0.06, каолинит – 0.05. На кольматацию влияет гран. состав (в крупные пески глин частицы вмываются на 20 см, в средние – на 14, в мелкие – на 3,5 см). В результате кольматации на поверхности песка образуется найлог. Свойства суспензии влияющие на кольматацию: кол-во водорастворимых солей, состав обменных катионов, минеральный состав. Лучшие кольматанты: глины и тяжелые глины, с содержанием водорастворимых солей до 5-6%. Концентрация суспензии для гидрослюдистых глин меньше 1%, для каолинита до 4%. Закольматированные массивы недолговечны, в случае открытого котлована – 1-2 сезона. Билет №2 Скальные породы – объекты технической мелиорации К скальным грунтам относятся изверженные, метаморфические и осадочные метаморфизованные породы. Для них характерны: высокие значения удельного веса, прочностных и деформационных характеристик. Скальные грунты практически не растворимы, и не размягчаемы. К полускальным грунтам относятся выветрелые трещиноватые интрузивные и метаморфические грунты, осадочные сцементированные, хемогенные и биохемогенных породы. Они имеет меньшую плотность, чем скальные. Они слабосжимаемые, нередко обладают реологическим свойствами, могут обладать набухаемостью (сланцы, мергели, аргиллиты). Также некоторые полускальные грунты растворимы в воде. Размягчаемы. Одним из решающих факторов оценки скальных и полускальных грунтов как объектов технической мелиорации является их трещиноватость. Сеть трещин, пронизывающая массив ухудшает физико-механические свойства, увеличивает проницаемость, усиливает механическую и фильтрационную неоднородность и анизотропию и является одной из основных причин возникновения и развития нежелательных инженерно-геологических процессов. Основными методами улучшения состояния и свойств трещиноватых грунтов является дренирование и инъекционное уплотнение и упрочнение. Наибольшее практическое значение для оценки скальных массивов в качестве объектов технической мелиорации имеет определение степени прерывистости сети трещин. Прерывистость трещин оценивается по критерию, представляющего собой отношение средней длины трещин к среднему поперечнику блоков, образуемых трещинами в массиве. По этому критерию выделяются три градации: непрерывная сеть, когда отношение более 10, промежуточная, отношение более 1, и менее 10, прерывистая сеть – отношение примерно рано 1. Следует подчеркнуть, что при прочих равных условиях водопроницаемость, деформируемость, прочность массива пород с прерывистой сетью могут кардинальным образом отличаться от свойств массива с непрерывной сетью трещин. Для количественной оценки трещиноватости используется коэффициент трещинной пустотности Ктр, равный отношению площади трещин к площади породы. По Ктр различают сильнотрещиноватые (10-20%), трещиноватые (5-10%), слаботрещиноватые (2-5%) и практически нетрещиноватые (<2%). Степень трещиноватости также оценивается по удельному поглощению воды при опытных нагнетаниях воды в скважины. Удельное поглощение q – это величина поглощение воды в л/мин на 1 метр испытуемого интервала при напоре 1 м водяного столба. По значению q выделяют сильнопроницаемые, водопроницаемые, слабопроницаемые и практически не проницаемые. По Керкису выделяются трещины: 1) первичной отдельности (литогенетические, напластования); 2) тектонические (складчатость, разломы, кливаж); 3) экзогенные (выветривание, разгрузка, оползневые, изменение объема, просадочные, техногенные). Важными особенностями трещиноватости скальных грунтов являются: густота трещин (влияет на эффективность процесса инъекции), ширина трещин, угол падения трещин (определяет ориентировку инъекционных скважин) и шероховатость трещин (влияет на густоту раствора). Существенноевлияние оказывает степень однородности и строения массива. Однородно построенные массивы обеспечивают сравнительно простые решения в области организации сети инъекционных скважин и ведение самого процесса инъекции в отдельных скважинах и их группах, рядах и т.п. Сложно построенная толща определяет необходимость бурения разнонаправленных скважин, сгущение их сети в районеослабленных зон и друг их мер, направленных на достижение необходимого качества уплотнения или упрочнения. Требования, предъявляемые к суспензионным и химическим растворам. К числу наиболее важных технологических свойств суспензионных растворов относятся: 1) устойчивость во времени и, связанное с этим, расслаивание растворов и их водоотдача; 2) время седиментации или схватывания; это важно потому, что раствор в более или менее однородном состоянии должен быть доставлен (инъецирован) в нужный интервал, на что необходимо определенное время; 3) объем затвердевшего раствора; желателен максимальный объем при минимальной массе материалов; 4) достаточная сопротивляемость действию прилагаемых нагрузок и движущейся воде; 5) вязкость растворов; в общем случае - чем ниже, тем лучше; 6) реологические свойства растворов; структурная прочность, тиксотропия и т.п.; 7) размер частиц дисперсной фазы; максимальный диаметр, распределение по фракциям; 8) долговечность затвердевшего раствора. Химические инъекционные растворы, приближающиеся к идеальным, должны обладать следующими основными технологическими свойствами: 1) растворимость в воде цементообразующего вещества (это необходимо для обеспечения благоприятных условий взаимодействия вводимых реагентов с твердой фазой пород и образования качественных контактов в породах различной степени водонасыщенности); 2) низкие значения плотности и вязкости, приближающиеся к величинам, характерным для воды; 3) неизменность (или незначительная изменяемость) плотности и вязкости растворов во времени до момента образования геля; так как при этом физическое состояние раствора остается практически неизменным на протяжении всего инъекционного процесса, что обеспечивает равномерность его протекания и однородность пропитки пород гелеобразующим раствором; 4) нечувствительность к разбавлению и изменению температуры; 5) регулируемость времени гелеобразования; 6) прочность и водостойкость геля; 7) высокая адгезия к породам и бетону и одновременно неагрессивность к металлу и бетону; 8) отсутствие влияния компонентов пород на ход реакции гелеобразования; 9) сравнительно низкая стоимость, недефицитность и нетоксичность. Ни один из существующих инъекционных растворов не может быть определен как идеальный, соответствующий всем вышеперечисленным требованиям. Поэтому в практическом употреблении находится несколько рецептур и способов, в той или иной степени приближающихся к идеальным системам и позволяющих решать конкретные инженерные задачи. Билет 3 Билет №4 Билет 5 Билет 7 Давление инъекции Давление инъекции один из основных параметров процесса инъецирования. Выбор величины давления зависит от вида раствора инъецирования, от геологического строения массива и от конкретных задач (например, глубина инъецирования). Давление инъекции наиболее важную роль играет при методах: гидроразрыва, цементации, глинизации. Давление инъецирования при гидроразрыве больше чем прочность породы. При цементации давление инъекции составляет 3 – 15 атм (для циркуляционной схемы), 10 – 30 атм (для безциркуляционной схемы). При глинизации давление инъекции составляет 15 – 20 атм (большие значения для того, чтобы отжать воздух их суспензии). Инъекции раствора в грунт ведутся обычно либо при постоянном давлении или при постоянном расходе с уменьшением давления по закону, определяемому: 1) формой инъектора; 2) проницаемостью грунта; 3) вязкостью и плотностью раствора. Выбор давления инъекции зависит от того, необходим разрыв в ходе работ или нет. Поэтому перед проведением работ определяют предельное давление, при котором происходит разрыв пласта. Билет 8. Радиус инъекции. Является одним из основных параметров инъекционного процесса при движении раствора через пористую и трещиноватую среды. Есть несколько жопных формул (Мааг, Адамович, Каранфилов, Луговской) для ориентировочного расчёта. Это здоровое выражение, где под квадратным корнем (у Каранфилова - кубическим) дробь. В числителе присутствуют Кф или коэфф. проницаемости, время движения раствора, напор (давление инъекции), отношение кинематических вязкостей воды и раствора (кроме Луговского), плотность раствора (только у Луговского). В знаменателе — объёмная или активная пористость, динамическая вязкость у Луговского, коэфф., учитывающий степень заполнения пустот грунта инъекционным раствором.при нагнетании однородных вязких жидкостей (силикат. растворов, битум. эмульсий) Формулами имеет смысл пользоваться для ориентировочной оценки радиуса инъекции Во всех этих формулах исходят из условий сохранения постоянного перепада давлений. Основной момент, определяющий выбор давлений — это условие ведения инъекционных работ. Их может быть 2: 1) инъекция с разрывом сплошности грунта; 2) без разрыва. Когда разрыв не противопоказан безопасности, устойчивости объекта и эффективности инъекции, он может характеризоваться как положительное явление. А ещё его иногда используют специально (отдельный билет). При цементации радиус равен 1-1,5 м. Зависит от Кф, характера трещиноватости, типа цемента. При глинизации первые десятки сантиметров. Раствор глины более вязкий. Битумизация. Радиуса как такового нет, поскольку она применяется при залечивании трещин, вытеснении из них воды. Двухрастворная силикатизация. 30-50 см. Однорастворная. 1-2 м (?). Билет №9 1. Битумы и битумные эмульсии. Билет 10. 1. Типы инъекционных растворов (ИР). Основные требования, применяемые к ним. По хар-ру процессов, протекающих при твердении ИР, их разделяют на группы: 1) Гидратационые (портланд-цемент (ПЦ); 2) коагуляционные (глины, битумы); 3) поликонденсационные (жидкое стекло, синтетические смолы). По агрегатному состоянию: 1. Суспензии a. Глинистые b. Цементные 2. Эмульсии (битумные) 3. Коллоидные и истинные р-ры (также химические растворы) a. Синтетические смолы b. Растворы щелочей и кислоты высокой концентрации Технологические св-ва (~требования) для суспензионных ИР: 1. Устойчивость во времени 2. Время схватывания (седиментации) 3. Объем затвердевшего ИР (чем больше при равных затратах материалов ― тем лучше) 4. Сопротивляемость нагрузкам 5. Вязкость 6. Реологические свойства 7. Размер и распределение по размерам дисп. Фазы 8. Долговечность затвердевшего ИР Химических ИР: 1. Растворимость цементообразующего в-ва в воде 2. Низкая плотность и вязкость 3. Неизменность ИР до момента затвердевания 4. Нечувствительность к рабавлению и изм-ию to С 5. Регулируемость времени гелеобразования 6. Прочность и водостойкость геля 7. Высокая адгезия к породам и контактирующим с ИР стройматериалам и при этом неагрессивность к ним 8. Отсутствие влияния компонент грунтов на ход реакции 9. Низкая стоимость, нетоксичность Подбор проводится по полуэмпирическим формулам: Для дисп-х: , d15 ― размер ч-ц, меньше которого ― 15 % по массе грунта, D85 ― аналогично для суспензии. Для скальных: > 3, ― раскрытие трещины, ― макс. Р-р ч-ц дисп-й фазы ИР. Также проводят опытные инъекции. Билет 11. Билет 12. БИЛЕТ 13. БИЛЕТ 14. Билет 15 Билет 16 Типы цементов Порошкообразные смеси на основе главным образом силикатов и алюминатов кальция, известные в строительном деле – цемент. Специально подобранные смеси используют для получения искусственных материалов с заданными свойствами. Портландцемент продукт спекания извести и глины. В состав цемента входит: алит (40-65%); белит (15-30%); трехкальциевый алюминат (6-12%); четырехкальциевый алюмоферит и феррит (5-15%). Свойства портландцемента зависят от его состава и тонкости помола и определяются на основании показателей нормальной густоты цементного теста, сроков схватывания и марки (прочность на изгиб и прочность на сжатие). Минералы цементного камня могут подвергаться карбонатной и сульфатной агрессии. Были введены пуццолановые добавки (трепел, опока, жидкое стекло и т.д.), действие сводилось чтобы связать Ca(OH2) с SiO2, что обусловило получению сульфатостойких пуццолановых цементов. Также к этому типу относятся глиноземестый цемент, который является монокальциевый алюминат Ca (45-65%). Он обуславливает высокую прочность цементного камня в ранние сроки твердения при нормальной скорости схватывания. Марки глиноземистого цемента устанавливают по прочности в возрасте 3-х суток. Гидратация глиноземистого цемента протекает с большим тепловыделением, поэтому он может твердеть при отрицательных температурах. Добавка 30% двуводного гипса к глиноземистому цементу способствует получению расширяющегося цемента. Применение для тампонажного закрепления горных пород. Кроме того используются золы и шлаки в цементе, которые образуются от сжигания твердых видов топлива (уголь, сланцы, торф) на тепловых станциях (ТЭС). Вяжущие свойства зол зависят от химико-минерального состава, дисперсности и микроструктуры, которые в свою очередь зависят от состава минеральной части топлива, режима сжигания, способа улавливания и удаления от места сбора. В состав входит: 30-50% клинкерных материалов; CaO, CaSO4, гипс, кварц (10-40%); карбонаты (5-30%); кремнезем (до 40%); стекловатая фаза (состав не постоянен): в качестве примесей магнетит, глауконит, опал, КПШ, циркон, гранат, рутил и корунд. Выделяют: 1)золы сухого удаления; 2)золы гидро удаления; 3)гранулированные шлаки; 4)гранулированные шлаковые обвальные смеси. Активность 3) и 4) обусловлено стекловидной структурой. Эти материалы обладают повышенной стойкостью против сульфатных вод.
Кольматация песчаных грунтов Специфическим процессом, который сопровождается увеличением плотности пористых грунтов является кольматация в различных формах. Кольматация как способ мелиорации представляет собой вмыв глинистых частиц в поры и небольшие трещины грунтов в целях уменьшения их фильтрационной способности. Процесс кольматации в виде заполнения порового пространства тонкими частицами, находящимися во взвешенном состоянии в фильтрующейся воде, проявляется при эксплуатации мелиоративных, гидротехнических и санитарно-технических сооружений, при очистке сточных вод и в песчаных фильтрах. В процессе эксплуатации дренажа часто наблюдается постоянное снижение расхода воды в дренажных системах за счет кольматации фильтрующих грунтов и обратных фильтров. В 1936г М.М. Филатов проводил опыты: 1 кг песка осаждается в литровом цилиндре, в котором находится суспензия глины, и сделал вывод, что процесс кольматации описывается кривой Вейна Мюра (мономолекулярная адсорбция), на основании чего, решил что кольматация имеет физико-химическую природу, а результатом кольматации является возникновение коагуляционной структуры в грунте. Опыты Серегеева: Трубка заполняется песком, через нее потом пропускают суспензии разных глин, концентрацией от 0,001 до 0,1%. Первые порции были прозрачные, потом появилась взвесь, этим подтвердили физ-хим природу кольматации. Вмывание мелких частиц в грунт определяется соотношением dср частиц суспензии/ dср песка, для успешного продвижения суспензии диаметр частиц суспензии должен быть в 20 раз меньше диаметра пор. Затем Сергеев решил пропускать песок через 1% суспензию различных глин. Каолинитовая – процесс механического соосаждения, Na-бентонит и Na- глина и гидрослюда – процесс физ-хим взаимодействия глинистых частиц с поверхностями песчаных частиц. В итоге: Ar=Pg/(Bp*l)*100%. Ar- показатель адсорбционной способности грунта, Pg- потеря глинистых частиц суспензии, Bp- вес песка, l- высота столба суспензии. Ar для гидрослюды 0.12, монтмориллонит – 0.06, каолинит – 0.05. На кольматацию влияет гран. состав (в крупные пески глин частицы вмываются на 20 см, в средние – на 14, в мелкие – на 3,5 см). В результате кольматации на поверхности песка образуется найлог. Свойства суспензии влияющие на кольматацию: кол-во водорастворимых солей, состав обменных катионов, минеральный состав. Лучшие кольматанты: глины и тяжелые глины, с содержанием водорастворимых солей до 5-6%. Концентрация суспензии для гидрослюдистых глин меньше 1%, для каолинита до 4%. Закольматированные массивы недолговечны, в случае открытого котлована – 1-2 сезона.
|
||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-08-16; просмотров: 716; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.119.106.78 (0.017 с.) |