СДВИГОВАЯ ПРОЧНОСТЬ ДИСПЕРСНЫХ ГРУНТОВ ПОСЛЕ ВЫСОКОНАПОРНОЙ ИНЪЕКЦИИ ГЛИНОЦЕМЕНТНОГО РАСТВОРА

Аннотация

Представлены результаты теоретических исследований влияния высоконапорной инъекции глиноцементного раствора в режиме гидрорасчленения на сдвиговую прочность дисперсных песчано-глинистых грунтов. Рассмотрена структурная модель дисперсного грунта с коагуляционными контактами, в которой сдвиговая прочность определяется совокупным действием цементационных связей и сил контактного взаимодействия частиц, зависящих от числа межчастичных контактов на единичной площадке сдвига и среднего сопротивления сдвигу одного контакта. На основе анализа коагуляционных структурных связей разработана физико-математическая модель изменения прочностных характеристик грунта. Установлено, что при нагнетании раствора под высоким давлением происходит разрушение исходных цементационных связей, перекомпоновка структурных элементов, дополнительное уплотнение породы и формирование новых межчастичных контактов. Показано, что глиноцементный раствор при высоконапорной инъекции не проникает в межчастичное пространство, а формирует каналы гидроразрыва, создавая напряжение уплотнения грунта. Выведены аналитические зависимости для определения коэффициента внутреннего трения, коэффициента уплотнения грунта и общего коэффициента упрочнения массива с учетом армирования инъекционными элементами. Общий коэффициент упрочнения грунта является произведением коэффициента уплотнения грунта и коэффициента армирования глиноцементным раствором. Теоретические выводы подтверждены данными опытно-промышленных работ по напорной цементации неустойчивых суглинков: коэффициент внутреннего трения возрастал с 0,33 до 0,41, а общий коэффициент упрочнения составил 3,0 – 3,2.