La consolidació del sòl és el canvi artificial de les seves característiques. Per a això, s'utilitzen diferents mètodes físics i químics. Gràcies a aquest tipus de transformació, és possible augmentar la resistència del sòl, fer-lo més estable, reduir la compressibilitat i la resistència a l'aigua. Avui dia hi ha moltes maneres de consolidar el sòl, cadascuna de les quals té certs pros i contres.
Mètodes de consolidació de sòls
Hi ha un gran nombre de mètodes per enfortir sòls. Es diferencien significativament entre si i tenen certs pros i contres.
Fixació química
Aquest tipus d'enfortiment del sòl es realitza mitjançant diferents mètodes: cimentació, resinització, silicatització. La tecnologia més comuna és la cimentació. Aquest terme es refereix al procés d'injectar morter de ciment líquid o llet al sòl. Les piles buides s'enfonsen primer a terra.
La cimentació és adequada per a roques fracturades. Aquest procediment també és adequat per a sòls sorrencs, que consta de fraccions grans i mitjanes. Segons la porositat de la sorra o la mida de les esquerdes, es poden utilitzar diferents proporcions de ciment i aigua. A més, sovint s'afegeixen substàncies addicionals a la composició: sorra, argila i altres materials inerts.
La resinització s'utilitza per consolidar sorres fines. Aquest procediment es realitza amb solucions d'àcid clorhídric i cendres d'urea. Les composicions s'injecten al sòl mitjançant injectors especials.
La silicació s'utilitza per consolidar tipus de sòls de loess i sorrencs. Per fer-ho, s'injecten solucions químiques a l'estructura del sòl. Normalment, s'utilitzen composicions a base de clorur de calci i silicat de sodi. Com a resultat, és possible obtenir un gel d'àcid silícic, que fa que el sòl sigui durador i impermeable.
Tèrmica
Aquest tipus de consolidació es basa en la combustió de combustible, que es realitza en pous fets a terra. En aquest cas, es poden utilitzar diferents combustibles: líquids o gasosos.
Per consolidar sòls febles amb un alt contingut d'humitat, es permet utilitzar congelació artificial. Aquest mètode es considera universal i és altament fiable.
L'essència d'aquest procediment rau en el fet que el refrigerant passa per un sistema de pous. Té una temperatura baixa i agafa calor del sòl. Com a resultat, es transforma en un massís de gel i sòl. Es caracteritza per un alt grau de resistència i una total impermeabilitat.
La congelació pot tenir diferents tipus; tot depèn del tipus de refrigerant. Així, hi ha el mètode de la salmorra i el mètode amb gas liquat. En el primer cas, s'utilitza una solució concentrada de clorur de calci o de sodi. Primer es refreda a l'evaporador de la màquina de refrigeració a una temperatura de -25 graus. El nitrogen líquid, el freó o l'amoníac s'utilitzen com a refrigerant en dispositius especials. En el segon cas, s'utilitza preferentment nitrogen líquid. La seva temperatura d'evaporació és de -196 graus.
Via elèctrica
Aquest mètode és adequat per arreglar sòls argilosos humits. Implica l'ús de l'efecte de l'electroosmosi. Per fer-ho, es fa passar un corrent elèctric continu pel sòl. Ha de tenir una intensitat de camp de 0,5-1 volt per centímetre i una densitat d'1-5 amperes per metre quadrat. Aquesta acció permet que l'argila s'assequi i compacti. Com a resultat, perd la seva capacitat d'inflar-se.
També hi ha un mètode electroquímic, que es diferencia en què els components químics s'afegeixen al sòl amb corrent, en particular, el clorur de calci. Això ajuda a augmentar la intensitat de la consolidació del sòl.
Mètode mecànic
Aquest tipus de fortificació es considera la més antiga.La seva essència rau en la construcció de diversos blocs i estructures que ajuden a mantenir les capes de terra al seu lloc. Per a aquest propòsit, es poden utilitzar palplanques o fixació en voladís.
La primera opció es considera bastant cara. S'utilitza principalment per desenvolupar un rebaix o depressió en capes de terra saturades d'aigua i situades a prop dels objectes creats. Les làmines s'han d'introduir a la capa de sòl abans de començar l'excavació. Si es viola aquesta condició, no s'aconseguirà l'estabilitat del sòl.
El suport de la consola té un dispositiu diferent. Està fet de bastidors o piles especials. Les estructures de suport estan rebaixades per sota de l'excavació prevista. Les piles contenen taules o escuts. Prenen la pressió del sòl.
Aquest mètode s'ha d'utilitzar si l'excavació no es fa més de 5 metres. En cas de major profunditat, s'ha d'utilitzar un muntatge en voladís-separador. En aquest cas, els separadors s'instal·len als fragments superiors dels bastidors.
Quin mètode és millor triar?
El mètode de fixació del sòl es selecciona tenint en compte el tipus de sòl:
- Els tipus de loess i certs tipus de margues de coberta i de lloess de subsidència s'enforteixen mitjançant la silicatització.
- La resinització és adequada per a tipus de sòls sorrencs.
- La cimentació és adequada per enfortir grans buits. Aquest mètode d'enfortiment de fonaments també s'utilitza per a roques fracturades, sòls arenosos de grava i sòls gruixuts.
- La consolidació de mescla de perforació s'ha d'utilitzar per a llims i argiles en sòls argilosos amb una consistència fluida.
- La consolidació tèrmica és adequada per a margues similars al loess, margues additives, margues no subvencionables i argiles.
La consolidació del sòl es pot fer mitjançant diferents mètodes. Cadascun d'ells té certs avantatges i desavantatges.
