Utrjevanje tal je umetna sprememba njihovih lastnosti. V ta namen se uporabljajo različne fizikalne in kemične metode. Zahvaljujoč tej vrsti transformacije je mogoče povečati trdnost tal, jo narediti bolj stabilno, zmanjšati stisljivost in vodoodpornost. Danes obstaja veliko načinov za utrjevanje tal, od katerih ima vsak določene prednosti in slabosti.
Metode za utrjevanje tal
Obstaja veliko metod za krepitev tal. Med seboj se bistveno razlikujejo in imajo določene prednosti in slabosti.
Kemična fiksacija
Ta vrsta utrjevanja tal se izvaja z različnimi metodami - s cementacijo, smoljenjem, silikatizacijo. Najpogostejša tehnologija je cementacija. Ta izraz se nanaša na postopek vbrizgavanja tekoče cementne malte ali mleka v zemljo. Votli piloti se najprej zabijejo v zemljo.
Cementacija je primerna za lomljene kamnine. Ta postopek je primeren tudi za peščena tla, ki so sestavljena iz velikih in srednjih frakcij. Odvisno od poroznosti peska ali velikosti razpok se lahko uporabijo različna razmerja cementa in vode. Tudi sestavi se pogosto dodajo dodatne snovi - pesek, glina in drugi inertni materiali.
Smoljenje se uporablja za utrjevanje finih peskov. Ta postopek se izvaja z uporabo raztopin klorovodikove kisline in sečninskega pepela. Sestavine se vbrizgajo v tla s posebnimi injektorji.
Silikacija se uporablja za utrjevanje lesnih in peščenih vrst tal. Da bi to naredili, se v strukturo tal vbrizgajo kemične raztopine. Običajno se uporabljajo sestavki na osnovi kalcijevega klorida in natrijevega silikata. Posledično je mogoče dobiti gel silicijeve kisline, zaradi česar so tla obstojna in vodoodporna.
Toplotna
Ta vrsta konsolidacije temelji na zgorevanju goriva, ki se izvaja v vrtinah, narejenih v zemlji. V tem primeru se lahko uporabljajo različna goriva - tekoča ali plinasta.
Za utrjevanje šibkih tal z visoko vsebnostjo vlage je dovoljeno uporabiti umetno zamrzovanje. Ta metoda velja za univerzalno in je zelo zanesljiva.
Bistvo tega postopka je v tem, da se hladilna tekočina prenaša skozi sistem vodnjakov. Ima nizko temperaturo in jemlje toploto iz zemlje. Posledično se spremeni v ledeno-zemeljski masiv. Odlikuje ga visoka stopnja trdnosti in popolna vodoodpornost.
Zamrzovanje ima lahko različne vrste - vse je odvisno od vrste hladilne tekočine. Tako obstajata metoda s slanico in metoda z uporabo utekočinjenega plina. V prvem primeru se uporablja koncentrirana raztopina kalcijevega ali natrijevega klorida. Najprej se ohladi v uparjalniku hladilnega stroja na temperaturo -25 stopinj. Kot hladilno sredstvo v posebnih napravah se uporablja tekoči dušik, freon ali amoniak. V drugem primeru se prednostno uporablja tekoči dušik. Njegova temperatura izhlapevanja je -196 stopinj.
Električni način
Ta metoda je primerna za pritrditev vlažne glinene zemlje. Vključuje uporabo učinka elektroosmoze. Da bi to naredili, se skozi tla spusti enosmerni električni tok. Imeti mora poljsko jakost 0,5-1 volta na centimeter in gostoto 1-5 amperov na kvadratni meter. To dejanje omogoča, da se glina posuši in stisne. Zaradi tega izgubi sposobnost nabrekanja.
Obstaja tudi elektrokemijska metoda, ki se razlikuje po tem, da se kemične komponente dodajajo v zemljo s tokom - zlasti kalcijev klorid. To pomaga povečati intenzivnost utrjevanja tal.
Mehanska metoda
Ta vrsta utrdbe velja za najstarejšo.Njegovo bistvo je v gradnji različnih blokov in struktur, ki pomagajo držati plasti zemlje na mestu. V ta namen se lahko uporabijo pločevine ali konzolne pritrditve.
Prva možnost velja za precej drago. Uporablja se predvsem za razvoj vdolbine ali depresije v zemeljskih plasteh, ki so nasičene z vodo in se nahajajo blizu ustvarjenih predmetov. Liste je treba vstaviti v plast zemlje pred začetkom izkopavanja. Če je ta pogoj kršen, stabilnost tal ne bo dosežena.
Nosilec konzole ima drugačno napravo. Izdelan je iz posebnih stojal ali pilotov. Nosilne konstrukcije se spustijo nižje od predvidenega vkopa. Piloti držijo deske ali ščite. Prevzamejo pritisk tal.
To metodo je treba uporabiti, če izkop ni več kot 5 metrov. V primeru večje globine je treba uporabiti konzolno-distančni nosilec. V tem primeru so distančniki nameščeni v zgornjih delih regalov.
Katero metodo je bolje izbrati?
Način pritrditve tal je izbran ob upoštevanju vrste tal:
- S silikatizacijo se utrjujejo lesne in nekatere vrste pokrivne ilovice ter ugreznega lesa.
- Smoljenje je primerno za peščene vrste tal.
- Cementiranje je primerno za utrjevanje velikih praznin. Ta metoda krepitve temeljev se uporablja tudi za razpokane kamnine, prodnato peščena in groba tla.
- Utrjevanje z vrtalnim mešanjem je treba uporabiti za melje in gline v ilovnatih tleh s tekočo konsistenco.
- Toplotna konsolidacija je primerna za lesne ilovice, aditivne ilovice, neusedljive ilovice in gline.
Utrjevanje tal je možno na različne načine. Vsak od njih ima določene prednosti in slabosti.
