Устройство противофильтрационной завесы в грунтах аллювиального происхождения сложными растворами

При строительстве высотной Асуанской плотины на р. Нил (Египет) в ее основании, сложенном чрезвычайно пестрыми по структуре грунтами аллювиального происхождения была устро­ена противофильтрационная завеса на глубину около 170 м (рис. 6.5). Коэффициент фильтрации аллювиальных отложений составлял от 2 до 400 м/сут с преобладанием    100-150   м/сут.
Кроме того, было проведено уплотнение намытых в створе плотины непосредственно на ее основание мелких дюнных пес­ков слоем мощностью 15 м, а затем крупных песков слоем мощ­ностью 30-35 м, прошедших обработку в гидроклассификато­рах. Завеса имела в первом ярусе восемь рядов основных   скважин, пройденных через 5 м,

 

 Противофильтрационная завеса в грунтах

Рис. 6.5 Противофильтрационная завеса в грунтах аллювиального происхождения в основании Асуанской плотины

и толщину 40 м, во втором ярусе шесть рядов основных скважин и толщину 30 м, в третьем ярусе четыре ряда основных скважин и толщину 20 м. Шаг между скважинами в ряду составлял 2,5 м. Между основными скважи­нами предусматривались дополнительные, а по оси завесы - контрольные с шагом 5 м.

 

Технологические схемы  приготовления исходных   (маточных)   рас­творов
Рис.  6.6.   Технологические схемы  приготовления исходных   (маточных)   рас­творов
а - глинистого; / - склад; II - первичное дробление; III - вторичное дробление; IV - смешение глины с водой; V - диспергация; VI - очистка раствора; V// -хранение и перекачка раствора к объектам; 6 - силикатного: I- склад; II-дробилка; III'-узел разварки; IV - хранение концентрированного раствора; V -узел растворения и перекачки к объектам; в -алюмината натрия: 1 - склад исходного сырья; 2 - емкость для растворения; 3 - склад гидроокиси алюминия Аl(ОН)3; 4 - растворомешалка с паропроводящим змеевиком; 5 -бассейн концентрированного алюмината натрия; 6 - растворомешалка  исходного  алюмината  натрия  р=1000  кг/м3;  7 - расходный  бассейн;  8 - перекачка к объектам
 

При создании русловой противофильтрационной завесы ис­пользовали следующие жидкие, впоследствии коагулирующие в порах грунта растворы:

  1. глино-цементные - для закрепления наиболее проницае­мых крупных песков и гравелистых грунтов;
 
 Организация работ при устройстве завесы сложными растворами

 

Рис. 6.7. Организация работ при устройстве завесы сложными растворами а - технологическая схема приготовления рабочих растворов и подачи их к скважинам: / - база приготовления исходных растворов; // - установка вторичного смешения рас­творов; /// - участок работы с поверхности; IV - то же, из галереи; 1-5 - установки приготовления соответственно глинистых (Г), бентонито-силикатных (БС), силикатных (С), алюминатных (А) и буровых (Бу) исходных растворов; 6, 7 и 8 - трубопроводы соответственно к установке вторичного смешения, транзитные и от установки вторич­ного смешения к месту работ (с циркуляцией); 9 - инъекционные агрегаты; 10 - сква­жины; б -установка вторичного смешения растворов:  / - конвейер распределения це­мента; 2 - дозатор цемента; 3 - растворомешалка; 4 - дозировка исходного силикат­ного раствора; 5 - трубопроводы подачи растворов и воды; 6 - бассейны готового рас­твора; 7 - подача раствора к объектам

2)   бентонито-силикатные - для закрепления мелких песков, а также отдельных линз заиленных крупных и средней крупности песков;
3)   глино-силикатные - для закрепления    крупных    песков;
4)   алюмосиликатные - для закрепления мелких песков, а также зон неоднородного закрепления на стадии завершения инъекционных работ.
Рецепты первых трех растворов были предложены в Гидроспецстрое, а рецепт алюмосиликатного раствора был разрабо­тан в Институте оснований и подземных сооружений им. Н. М. Герсеванова под руководством Б. А. Ржаницына.
Приготовление сложных    рабочих    растворов    состояло из  двух операций:
1.приготовление исходных (маточных) раство­ров;  
2.приготовление рабочих растворов.
Принципиальные технологические схемы приготовления исходных растворов приведены на рис. 6.6.                                       •
Исходный раствор алюмината натрия плотностью 1050-1060 кг/м3 использовали в качестве коагулятора при составлении алюмосиликатных растворов. Рабочий алюмосиликатный, раствор готовили непосредственно у скважин на инъекционных агрегатах путем смешения двух исходных растворов-сили­катного и алюмината натрия.
К месту нагнетания в грунт инъекционные рабочие раство­ры подавали насосами по трубопроводам по схеме рис. 6.7, а.
Глино-цементные, глино-силикатные и бентонито-силикатные рабочие растворы готовили на установке вторичного смешения из отдельных исходных растворов, цемента и воды (рис. 6.7,6).