CC BY
47
направлениях: 1) влияние техногенных нагрузок на малые реки г. К>рска и области: 2) мониторинг окружающей среды г. К>рска и Курской области; 3) химический анализ объектов окружающей среды: 4) формирование экологического сознания у студентов. Для нас приоритетным является исследование воздушных и водных бассейнов г. Курчатова (АЭС), г. Железногорска (радиоактивное заражение местности после аварии на Чернобыльской АЭС) и Михайловского горно-обогатительного комбината, а также мониторинг почв Курского района и г. Курска. Так как ш территории нашей области находится уникальный Центральночерноземный заповедник им. Алехина, мы имеем возможность сравнивать уровень и динамику техногенных нагрузок на окружающую среду области с заповедником. Преимущества такого сравнения очевидны. У студентов появляется реальная возможность самостоятельно устанавливать связи между экономически ми и региональными экологическими проблемами Вырабатываются навыки экспериментального исследования и фенологического наблюдения, что способствует сближению с природой и помогает глубже разобраться в проблемах эколопш региона. Оценивая влияние техно-гешмх нагрузок на окружающую среду, мы смотрим в динамике состояния здоровья школьников. По результатам многолетней работы НПРС составлены карты динамики и уровня техногенной нагрузки на малые реки г. Курска. Составлены индикационные карты радиоактивного загрязнения Курчатовского и Железно-горского районов Курской области. Рекомендашш. предложенные студентами на основе выполненных ими работ, используются в экспериментальных классах здоровья и развития на базе ллшовых школ г. Курска Они помогают определять содержание и методику ра-
боты учителя в контексте формирования валеологиче-ской культуры педагога и учащегося. Предприняты попытки в создании многопрофильных программ, рассматривающих вопросы медико-валеологической профилактики и коррекции в контексте с мерами, направ-ленными на реформирование химико-экологического образования. Объективности полученных результатов способствует четкое определение целей, задач, объекта, предмета, гипотезы, методологии и методики исследования.
Такая постановка НПРС дает возможность заинтересовать студента именно результатом его деятельности. а через полученные результаты вести просветительскую деятельность по проблемам экологии среди своих сверстников и школьников
Мы привлекаем студентов к работе со школьниками в неформальных обьедшіениях. где социальный статус является определяющим. Студенты разрабатывают интерактивный подход к обучешію. основаїшьій на свободе учешжа, решающего образовательную задачу, на обратной связи в системе учитель - ученик, на непрерывном общении преподавателя с учеником, слежением за реакцией обучаемых. Для этих целей студенты разрабатывают экологический химический практикум .ия лепшх лагерей, цикл лекций и семинаров в виде ролевых игр ПО ЭКОЛОГИИ человека И Т.Д. Студентами проводился работа в школах и детских клубах круглый год.
Такой подход не только устраняет барьер между уровнем знаний в области химии окружающей среды и сознательным бережным к ней отношением, но и меняет общественно- »моциональное восприятие природы. позволяет сделать экологическое образование действенным
УДК (»24.15
ЭФФЕКТИВНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРИ УСИЛЕНИИ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЙ
© В.В. Кочсржепко, В.А. Губкин, Н.Б. Соловьев
Бе.иороо. Бс.Ъ.'оро*тская .'ЛЛ''лгсюп«;*<н<л< тєх но ю,*ич«£СКОЯ икао^миа строьт^'мш >v»-.
Проектировать основании и фундаментов, их усиление при реконструкции зданий и сооружений основано на KQS«\A<a¿.oi. svcpOT^\srrwS\ \мсчъ>шсн1\1о деформаций оснований и влияния их на конструкции Новым напраалением в фундаментостроешш является преобразование строительных свойств грунтов в условиях их естественного залегания путем инъекции ра$-личных химических растворов, применение постоянного электрического тока. газов. битумов, цементов, а также буросмесительных способов
Широко известны способы предохранения и преобразования строительных свойств грунтов методами химического укрепления неорганическими, органическими вяжущими материалами и газами: силикатными.
синтетическими смолами. біт мами, углекислым газом
И цементными pacTROV»MW
Млгьекционное химзакреіілешіе осуществляется введением в грунты ра ¿личных реагентов в виде растворов или газов в условиях их естественного $алега-іоія без нарушешія их структуры, нагнетанием под давлешіем до П.4 МПа і4 ати
В основе инъекционного хим закрепления лежит явление конденсации неорганических и органических полимеров (крепителей і при их взаимодействии с коагулянтами (отверлгтелями і или участием химически активной части грунтов и заключающееся в отвердении полимеров в порах и трещинах грунтов или в швах и трещинах кладки фундаментов (стен подземных сооружений), чем обеспечиваются положительные изме-
нения физико-механических свойств закрепляемых грунтов или материала фундамента.
Буросмесительное закрепление распространяется, на нескальные, глинистые, песчаные грунты и осуществляется с нарушением их естественной структуры механическим перемешиванием грунтов с цементами, битумными мастиками или другими реагентами и добавками с применением специальных шнековых механизмов.
Оба направления дополняют друг друга и обеспечивают возможность закрепления грунтов в естественном их залегании, что способствует разрешению проблемы строительства на слабых грунтах в сложных инженерно-геологических условиях, особенно при реконструкции здании и сооружений действующих предприятий, особенно в густонаселенных районах города, что усугубляет достаточно сложную социально-экономическую и санитарно-экологическую ситуацию в городских и сельских поселениях.
Способы силикатизации, смолизащш, битумизации и цементации были применены при новом строительстве (гг. Тирасполь. Запорожье. Ростов-на-Дону, Севе-ро-Донецк и др.), а также при реконструкщш зданий и сооружений (гг. Херсон. Харьков. Запорожье. Днепропетровск, Николаев, Одесса и д^.) и показали высокую техническую и экономическую эффективность.
Химическое закрепление грунтов применяют при устройстве противофилырационных и виброгасящих завес, барьерных стенок с использованием специальных технологий и материалов
Внедрение химических способов в шахтном строительстве и метро строешш позволяет осуществлять проходку из забоя, без осадки поверхности, что имеет большое значение в застроенной части города (гг. Харьков, Москва. Ташкент).
Укрепление песков и структурно неустойчивых грунтов перспективно проводить битумными эмульсиями, которые дешевле силикатных растворов и кар-бамидных смол. В результате происходит закупоривание пор грунта битумом, выделяющимся из эмульсии. Грунту придается водонепроницаемость и повышается несущая способность основания.
Степень заполнения пор грунта битумом колеблется в пределах 40-75 %, нижний предел относится к мелким пескам, верхний - к крупным. Радиус закрепления при инъекционном способе для мелких песков 0,5-1,0 м, для песков средней крупности 0,75-1.5 м. для крупных - 1,25-2,0 м. Расход битума на Ьг закрепления составляет 100-200 кг. Состав и консистенцию мастик подбтфают с учетом температуры воздуха и грунта, чтобы не допустить их оплывания. Обычный состав битумных мастик 70-90 % (по массе) при марке битума БН-1У и наполнителей (известь пулионка, доломиты, шлаки и др.) - 30-10 %.
Сущность процесса битумизации заключается в подогревают битума или битумной мастики до температуры. при которой состав разжижается. Горячий битум нагнетают через специальные иньекгоры. \становлен-ные в буровой скважште Битум в горячем состоянш! -материал весьма подвижный, проникающий в мельчайшие поры и трещины грунта. Соприкасаясь с холодной средой, биту м густеет. 5акулюривает и упрочняет водоносные или слабые грунты По мере заполнения пустот давление в системе повышают до 0,4 МПа и более.
Использование атлетических смол, битумных мастик, цемента и силикатных растворов для закрепления грунта объясняется их высокими технологическими качествами, доступностью сырьевой базы для их производства и невысокой СТОИМОСТЬЮ KONOTOHeHTOB.
При выборе способа закрепления грунта принимаются во внимание специфические особенности каждого вида синтетической смолы, силиката натрия (жидкого стекла), битума и цемента: вязкость, растворимость в воде, токсичность, взаимодействие с закрепляемым грулггом, прошткающая способность в грунт и получаемая при этом механическая прочность грунтов.
На площадке завода «Краситель» в г. Рубежное Луганской области, Украина 1990 г. при значительных осадках основания конслрукщш резервуара чистой воды одного из цехов получили большие деформации аварийного характера. Анализ состояния грунтов основания объекта показал, что они представлены насыпными грунтами - 3,5 м, пылеватыми песками - 1,0-2,0 м. глинистым грулггом (сутлинком) с примесью растительных остатков - 3,0—4,0 м и песков мелкой и средней крупности с включением гравия и гальки - 10,5 м Гидрогеологические условия площадки характеризуются наличием водоносного горизонта, залегающего р насыпных грунгах на отметке 3,0—4.5 м. Коэффициент фильлрашш 0.5 м в сутки. Вода по водородному показателю, содержанию свободной углекислоты и сульфатов агрессивна к бетону.
Таким образом, грунт может быть у силен устройством свай столбов на основе силикатных рецептур, кар-бамидной смолой, битумными материалами или цементами повышенных марок. При реконструкции объекта были предложены варианты закрепления в виде барьерной стенки по контуру резервуара, одного-двух рядов котщентрических колец на г.лубтту до 9,0 м. На опытной площадке были опробованы по две скважины глубиной 6,0 и 9,0 nî разных рецептур: силикатные растворы с хлористым кальцием, карбачоиные смолы с раствором хлорного железа и вторым раствором соляной кислоты, цементно-глинистые растворы с цементом марки 400 - 600 и битумные мастики. Скважины располагались по квадратной сетке 3x3 м на расстоянии 15,0 м от корпу са цеха.
На основании опытного полевого эксперимента и комплекса лабораторных исследований осуществлена проверка и уточнение заданных проектом параметров инъекционного закреалею1я, режима нагнетания и выбор оптимального варианта. В итоге был принят разработанный в НИИОСПе проф. Соколовичем В.Е. способ нетоксичной смолизации песчаных грулггов, который исключает вредное воздействие карбамидной смолы на окружающую среду.
Более чем 40-50-летняя работа специалистов коллектива кафелры «Технологии и организации строительства, оснований и фундаментов» БелГТАСМ над созданием, разработкой и внедрением новых способов закрепления грунтов показывает их высокую эффективность в строительстве и при реконстру кшш зданий и сооружений. Химическое закрепление ос\ществляет-ся простыми механизмами и несложной технологией.
Стоимость закрепления грулггов силикатными растворами и газами, синтетическими смолами, цеменга-ми и битумными материалами в 1,5-2 раза дешевле применения забивных и других свай при реконструкции действующих предприятий без их остановки и может выполняться в .любое время года.
