Химическое закрепление грунтов позволяет успешно решать многие задачи реконструкции при достаточно сложных инженерно-геологических условиях. Приведем характерный пример из практики в Петербурге.
- Химическое закрепление грунтов.
В 1959-1960 гг. для предотвращения аварийных осадок стен сценической части здания Мариинского театра было выполнено химическое закрепление грунтов в основании ленточных фундаментов. Закреплению подлежал песок пылева-тый с коэффициентом фильтрации 0,5-1,5 м/сут и пористостью п = 0,44. Толща песков составляла 3—4,5 м ниже подошвы фундамента. Закрепление производилось по традиционной схеме с использованием карбамидной смолы плотностью 1,076-1,08 г/см3 и 3%-ного раствора соляной кислоты. Вначале нагнетался раствор соляной кислоты (400 л), затем — 50 л воды и после этого - раствор смолы (400 л). Нагнетание осуществлялось насосами при давлении 0,3 МПа. Объем одной заходки, приходящейся на 1 инъ-ектор, составил 0,6-0,7 м3.
В последние годы появились работы о возможности создания нетоксичных либо слаботоксичных составов для закрепления грунта с использованием карбамидных смол. Указывается, что при соблюдении предлагаемых технологически сложных приемов можно снизить канцерогенность этих смол.
В связи с усиленным вниманием к охране окружающей среды необходимо более строго подходить ко всем рекомендуемым «универсальным» химическим реагентам. Так, несомненно, вредное воздействие на окружающий незакрепленный грунт и подземные грунтовые воды широко рекомендуемых кислот и щелочей высокой концентрации. Специальными исследованиями была выявлена токсичность и экологическая несостоятельность ряда реагентов, рекламируемых для закрепления грунтов в условиях реконструкции, в частности, акриловых, фенольно-формальдегидных, фурановых, хромлигниновых и карбамидных смол с несвязным формальдегидом.
Представляется обоснованным отказ многих специалистов от использования большей части химических реагентов, за исключением традиционно применяемых силикатов (одно- и двухра-створная силикатизация).
Однорастворная силикатизация, предложенная в России в довоенные годы, заключается в том, что в грунт нагнетается предварительно подготовленная композиция из гелеобразующей основы (жидкого стекла) и отвердителя. При невысокой вязкости смеси она может нагнетаться даже в слабофильтрующие песчаные грунты (с коэффициентом фильтрации 1...5 м/сут).
Технология, разработанная В.Е.Соколовичем в начале 70-х гг., была названа газовой силикатизацией. Сущность способа состоит в том, что в закрепляемый грунт первоначально (под давлением до 0,2 МПа) вводят углекислый газ с целью активации поверхности минеральных частиц, а затем - раствор жидкого стекла с плотностью 1,19...1,30 г/см3 (в зависимости от водопроницаемости грунта). Газовая силикатизация, к сожалению, мало расширяет пределы применимости способа и ограничивается песчаными разностями с коэффициентом фильтрации не менее 0,5 м/сут.