Научная статья на тему 'Визначення оптимального складу розчину для ін’єкції пісчаного грунту'

Визначення оптимального складу розчину для ін’єкції пісчаного грунту Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
77
13
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
захист підземного простору / горизонтально-спрямоване буріння / цемент / водопроникність / експериментально-статистичне моделювання / protection of underground space / horizontal directional drilling / cement / water permeability / experimental and statistical modeling

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — О. І. Менейлюк, А. Ф. Петровський, О. О. Борисов, І. М. Бабій

Мета. Метою даного дослідження є вивчення властивостей отриманого екрана. У даній роботі представляло інтерес вивчити міцність на стиск отриманих ґрунтобетонів. Завдання, які необхідно вирішити для досягнення поставленої мети такі: підбір і визначення рецептурного складу, а також варіювання технологічних режимів ін’єкції. Методика. Створення всередині піщаного масиву міцного горизонтального екрану в умовах, коли змінюються технологічні параметри. Метод проведення технологічних досліджень: аналітичноекспериментальний. Результати. Аналіз моделі показав, що при відносно низькому тиску ін’єктування (1 МПа) і при невеликому часі ін’єктування (4 хв.) можливо, отримувати ґрунтобетони з достатньою міцністю при стисканні від 3 МПа і вище, що відповідає вимогам нормативних документів. Встановлено, що збільшення тиску ін’єктування, а також часу ін’єкції в ґрунт (пісок) призводить до збільшення міцності при стисненні ґрунтобетонів, приготованих на основі модельного піску з Мкр 1,8 . Наукова новизна. За результатами роботи отримано оптимізовані значення міцності на стиск зразків захисного ґрунтобетонного екрану. Практична значимість. Практичною значимістю результатів є визначення оптимальних технологічних параметрів процесу ін’єкції та рецептурного складу розчину. Це дає можливість робити ін’єкцію пісочних ґрунтів з отриманням ґрунтобетону з зазначеними властивостями.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — О. І. Менейлюк, А. Ф. Петровський, О. О. Борисов, І. М. Бабій

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

DETERMINATION OF THE OPTIMAL SOLUTION FOR INJECTION OF SANDY SOIL

Purpose. The aim of this study is to investigate the properties of the resulting screen. In this paper, it was of interest to study the compression strength of derived soil-concrete. The tasks that need to be addressed to achieve the following objectives: the selection and determination of the composition of the prescription, as well as the variation of technological modes of injection. Methodology. Establishment of the sand massif lasting horizontal screen in circumstances where process parameters are changed. Method of technological research: analytical and experimental. Findings. Analysis of the model showed that at relatively low injection pressure (1 MPa) and at low injection time (4 min.) makes it possible to deliver soil-concrete with sufficient compression strength of 3 MPa or higher that meets regulations. An increase of pressure and the time of injection into the soil (sand) increases the compression strength of soil-prepared based on a model of sand with Мкр 1,8 . Originality. The result of the optimized values obtained compression strength of samples of soil-concrete protective screen. Practical value. The practical significance of the results is the definition of optimal technological parameters of the injection process and the prescription of the solution composition. This makes it possible to inject the sandy soil to give soil-concrete with specified properties.

Текст научной работы на тему «Визначення оптимального складу розчину для ін’єкції пісчаного грунту»

Мости та тунелк теорiя, дослщження, практика, 2016, № 10

МОСТИ ТА ТУНЕЛ1: ТЕОР1Я, ДОСЛ1ДЖЕННЯ, ПРАКТИКА

УДК 624.131.2127.34:69.035.4

О. I. МЕНЕЙЛЮК1*, А. Ф. ПЕТРОВСЬКИЙ2, О. О. БОРИСОВ3, I. М. БАБ1Й4

'* Кафедра технологи буд1вельного виробництва, Одеська державна академ1я буд1вництва та архггектури, вул. Дщргхсона, 4, Одеса, Украша, 65029, тел. +38 (048) 723 61 51, ел. пошта pr.mai@mail.ru, (ЖСГО 0000-0002-1007-309Х

2 Кафедра технологи будiвельного виробництва, Одеська державна академiя будiвництва та архiтектури, вул. Дщргхсона, 4, Одеса, Укра1на, 65029, ел. пошта paf2012@ukr.net, ОЯСГО 0000-0001-9548-1959

3 Кафедра технологи будiвельного виробництва, Одеська державна академiя будiвництва та архггектури, вул. Дщргхсона, 4, Одеса, Украша, 65029, тел. +38 (094) 949 20 83, ел. пошта etinvest@gmail.com, ОЯСГО 0000-0001-6930-3243

4 Кафедра технологи будiвельного виробництва, Одеська державна академiя будiвництва та архггектури, вул. Дщргхсона, 4, Одеса, Украша, 65029, тел. +38 (094) 994 09 69, ел. пошта igor_babiy76@mail.ru, ОЯСГО 0000-0001-8650-1751

ВИЗНАЧЕННЯ ОПТИМАЛЬНОГО СКЛАДУ РОЗЧИНУ ДЛЯ Ш'СКЦП П1СЧАНОГО ГРУНТУ

Мета. Метою даного дослщження е вивчення властивостей отриманого екрана. У данш робоп представляло iнгерес вивчити мщшсть на стиск отриманих грунгобегонiв. Завдання, як1 необхiдно вирГшити для до-сягнення поставлено! мети такГ: п1дб1р Г визначення рецептурного складу, а також варГювання технологГчних режимГв ш'екци. Методика. Створення всерединГ пГщаного масиву мщного горизонтального екрану в умо-вах, коли змГнюються технологГчнГ параметри. Метод проведення технологГчних дослГджень: аналттично-експериментальний. Результата. АналГз моделГ показав, що при вГдносно низькому тиску ш'ектування (1 МПа) Г при невеликому часГ Гн'ектування (4 хв.) можливо, отримувати грунтобетони з достатньою мщшс-тю при стисканнГ вГд 3 МПа Г вище, що вщповщае вимогам нормативних документГв. Встановлено, що збь льшення тиску Гн'ектування, а також часу ш'екци в грунт (тсок) призводить до збшьшення мГцностГ при стисненнГ грунтобетонГв, приготованих на основГ модельного пГску з Мкр = 1,8. Наукова новизна. За результатами роботи отримано оптим1зоваш значення мГцностГ на стиск зразшв захисного грунтобетонного екрану. Практична значимкть. Практичною значимГстю результатГв е визначення оптимальних технологГчних параметрГв процесу ш'екци та рецептурного складу розчину. Це дае можливГсть робити ш'екцш шсо-чних грунтГв з отриманням грунтобетону з зазначеними властивостями.

Ключовi слова: захист тдземного простору; горизонтально-спрямоване бурГння; цемент; водопроник-шсть; експериментально-статистичне моделювання

Вступ шв, яю, для забезпечення ефективно! роботи,

повинш бути, як правило, заглибленi в водот-ривкi шари rрунтiв. Вимоги до таких техноло-

Багато сховищ в1дход1в в Укра!н1 1 м1сця !х

розм1щення, не в1дпов1дають саштарно-

... Г| ,, ,, . . г1й 1 екран1в досить широко представлеш в но-

ппешчним вимогам 11,21. Часто на них в1дсутн1 г ^ « »

. ... рмативних документах 131. У той же час, за в1д-

або пошкоджен1 конструкцн, що запоб1гають г . ^ '

. . сутност1 водотривкого шару грунту або його

ф1льтрац11 забруднених сток1в в грунти 1 грун- . ^ ^ .„ _

„ . . розташуванн1 на практично недосяжн1й глиби-

тов1 води. Як правило, вони не в1дпов1дають . ^ г _

■ г нг, для запоб1гання поширенню забруднених

вимогам нормативних документ1в щодо забез- .

.. ... г, сток1в потр1бно влаштування штучного водот-

печення 1х безпечно! експлуатаци. Завдання г . .„

локалiзацil джерел забруднення грунпв, запоб>

ривкого шару (протифшьтрацшного екрана) в rрунтi шд iснуючим джерелом забруднення. В

гання поширенню техногенних стоюв i тдтоп-

.„ -г • даний час конструктивно-технолопчш вимоги

лення територiй i заглиблених споруд сьогоднi ... ,.

виршуються i3 застосуванням технологiй зве-

.„ екранiв пiд юнуючими спорудами вiдсутнi в

дення вертикальних протифiльтрацiйних екра- . .

до технологи влаштування протифшьтрацшних екранiв шд iснуючими спорудами вiдсутнi в нормативних документах i рекомендацiях, а

Мости та тунелк теорiя, дослщження, практика, 2016, № 10

МОСТИ ТА ТУНЕЛ1: ТЕОР1Я, ДОСЛЩЖЕННЯ, ПРАКТИКА

можливють застосування таких технологш не обгрунтована системними дослщженнями [4-7].

Дане дослщження спрямоване на розробку технологИ влаштування протифшьтрацшних екрашв, в тих випадках, коли вщсутнш або зна-ходиться на великш глибиш природний водот-ривкиИ шар. Результати даного дослщження е актуальними тому, що виршують важливу еко-лопчну 1 сощальну проблему захисту пщземно-го простору 1 грунтових вод вщ р1зного роду забруднень.

Мета та завдання дослщження

Метою даного дослщження е вивчення вла-стивостеИ отриманого грунтобетонного проти-фшьтрацшного екрана. Таю конструкци повин-ш володгги рядом заданих ф1зико-мехашчних властивостей. У данш робот представляло ш-терес вивчити мщшсть на стиск отримано! гру-нтобетонно! конструкци. Завдання, яю необхщно виршити для досягнення поставлено! мети таю: пщб1р 1 визначення рецептурного складу, а також вардавання технолопчних ре-жим1в ш'ектування.

Об'ект i методи дослiджень

Створення всередиш тщаного масиву мщ-ного горизонтального екрану в умовах, коли змшюються технолопчш параметри. Метод проведення технолопчних дослщжень: аналь тично-експериментальниИ.

Основнi результати

З метою зниження витрат приготування ви-сокодисперсних суспензш ш'екцшних розчишв повинно здшснюватися спшьно з тонкодиспер-сними мшеральними добавками 1 суперпласти-фшаторами [8, 9]. Застосування останшх дозво-ляе знизити ефективну в'язюсть суспензш ш'екцшних в'яжучих 1 р1зко знизити седимен-тащю. Це повинно бути досягнуто за рахунок гомогешзаци сум1Ш1.

Можливосп пщвищення мщносп грунтобе-тонну, створення бшьш щшьно! упаковки зерен, можуть бути здшснеш шляхом цшеспря-мованого впливу технолопчних фактор1в на Иого структуру. Такими факторами е як сам склад грунтобетошв, так 1 технолопчш ршен-ня, що застосовуються при Иого отриманш.

У данш робот представляло штерес оптимь зувати склади грунтобетошв, а також встанови-

ти вплив технолопчних факторiв на ix фiзико-мехашчш характеристики.

Дослiдження проводилися по 18-ти точко-вому чотирьохфакторному D-оптимальному плану [10].

Нормалiзацiя уах факторiв складу бетона виконана за стандартними формулами [10]:

хг = (Xt - Xог)/AXj,

(1)

де X 0г = 0,5( X, ,тах + Хгт1П),

¿Х = 0,5( Хтах + Хг,т1п).

В експеримент вар1ювалися таю незалежш фактори як:

Х1 = 450 ± 100 - витрата в'яжучого в грунтобетон!, кг/м3;

Х2 = 10 ± 10 - юльюсть наповнювача, %;

Х3 = 3 ± 2 - тиск нагштання розчину, МПа;

Х4 = 3 ± 1 - час нагштання, хв.

Звертае на себе увагу тоИ факт, що для куб1-чного метра грунтобетону приИнята досить велика юльюсть в'яжучого. Це пояснюеться тим, що в пробуренш свердловиш знаходиться досить велика юльюсть бентоштового розчину, частинки якого необхщно пов'язати в один щшьниИ конгломерат. Таким чином, отриманиИ в результат! цього композитниИ грунтобетон повинен волод1ти необхщними для протифшьт-рацшного екрана властивостями, а саме мщшс-тю при стисканш.

В якост наповнювача, був використаниИ мелениИ кварцовиИ шсок (Х2), з питомою по-верхнею 5"уд = 300 м2/кг. Ця дисперсшсть наповнювача була зумовлена вщносно недорогим помолом.

Вплив вмюту наповнювача на властивосп цементного каменю дослщжувалися в роботах багатьох автор1в [11, 12]. Однак, згщно з [13], просте перенесення оптимальних значень сту-пеня наповнення цементних суспензш на бето-ни е некоректним, тому що частина в' яжучого витрачаеться на обволшання зерен заповнювача 1 зчеплення з ними, то концентращя меленого кварцового шску в в'язкому знову була приИнята в якост рецептурного фактора. При цьому необхщно врахувати, що портландцемент е одним з наИдорожчих в'яжучих компонент1в.

Як добавки пластифшатора в бетонну сум1ш використовувався розрщжувач С-3 в юлькост 0,8 % (в перерахунку на суху речовину) вщ ма-

МОСТИ ТА ТУНЕЛ1: ТЕОР1Я, ДОСЛ1ДЖЕННЯ, ПРАКТИКА

си в'яжучого. Як зазначалося рашше, застосування дано! досить дорого! ! ефективно! добавки викликано необхщнютю отримання ш'екцшного розчину ¡з заданою в'язюстю, за умови збереження або часткового зменшення ф1зико-мехашчних властивостеИ затвердшого розчину.

Як еталонниИ склад грунтв приИнятиИ ква-рцовиИ тсок з Мкр = 1,8 .

Приготування грунтобетонних сумшеИ вщ-бувалося в такш послщовносп.

При приготуванш грунтобетонних сумшеИ попередньо отримана суспенз1я в'яжучого, отримана спшьним змшанням, послщовно вве-дених води з добавкою С-3, портландцементу I меленого кварцового шску, в швидюсному змшувач1, нагшталася в емюсть, заповнену немолотим кварцовим тском, змшаним в ств-вщношенш 70/30 з глинистим розчином.

В результат реал1заци експерименту отри-мана експериментально-статистична модель, яка описуе дослщжуваниИ показник якост грунтобетошв.

Вплив технолопчних фактор1в на експлуа-тацшш характеристики грунтобетошв.

Яюсть грунтобетошв в великш м1р1 зале-жить вщ використовуваних матер1ал1в. Прави-льниИ пщб1р матер1ал1в для ш'ектування грунту, що враховуе як вимоги до грунтобетошв, так { властивосп самих матер1ал1в, - важливиИ етап в проектуванш технолопчного процесу. Властивосп використовуваних матер1ал1в по-винш задовольняти вщповщним державним стандартам { техшчним умовам.

Ф1зико-мехашчш властивосп грунтобетошв визначаються в основному Иого структурою 1 р1вном1рнютю розпод1лу цементно! суспензи в порах шску. Пюля ш'ектування цементно! суспензи в нш починають вщбуватися суттев1 змши, яю призводять до юнцевих властивостеИ матер1алу. Ц змши викликаються як зовшшш-ми силами, що ддать при перемшуванш { ущ> льненш в поровому простор!, так ! внутршшми ф!зико-х!м!чними процесами, в першу чергу гщратащею цементу [12].

Важливим фактором, що впливае на гщра-тащю цементу, а, отже, на мщшсть композиту в цшому е рецептурниИ склад ! режими ш'ектування.

В результат! реал1заци експерименту була дослщжена к!нетика набору м!цност! при стис-

ненн! fck.cube грунтобетон!в при р!зних режимах ш'ектування.

Модель вщображае вплив рецептурно-технолог!чних фактор!в. Анал!з модел! показуе, що при вщносно низькому тиску ш'ектування (1 МПа) ! при невеликому часу ш'ектування (4 хв.) Можливо, отримувати грунтобетони з достатньою м!цн!стю при стисканш вщ 3 МПа ! вище, що в!дпов!дае вимогам нормативних до-кумент!в.

У свою чергу максимальних значень мщно-ст! при стисненш йск.сиЬе = 7,2 МПа грунтобетон досягае при збшьшенш тиску до 5 МПа ! часу ш'екци 4 хв.

Ц!каво вщзначити, що зб!льшення тиску ш'ектування з 1 до 5 МПа призводить до шд-вищення мщносп з 1,8 до 5,7 МПа (тобто маИ-же в 3,2 рази). У тоИ же час при збшьшенш тиску з 1 до 3 МПа, при фшсованих значеннях варшованих фактор1в, шдвищення мщносп спостершаеться в 2 рази. Подальше шдвищення тиску призводить до шдвищення мщносп вже до 2,5 раз. Це може бути викликано тим, що в першому випадку при низькому тиску цемент-на суспенз1я намагаеться заповнити вшьниИ проспр м1ж частинками шску, а по-другому випадку - струмшь при високому тиску ш'екци розсовуе частинки шску, { тим самим в загаль-ному обсяз1 переважае бшьшу юльюсть цементно! суспензи.

Наукова новизна та практична значимкть

За результатами роботи отримано оптим1зо-ваш значення мщносп на стиск зразюв захис-ного грунтобетонного екрану. Також визначеш оптимальш технолопчш параметри процесу ш'екци та рецептурниИ склад розчину.

Висновки

1. Проведено дослщження по оптим1заци склад1в грунтобетошв, яю можливо застосову-вати для ш'екцшно! технологи.

2. В результат реал1заци експерименту отримано комплекс експериментально-статистичних моделеИ, яю описують основш показники якосп грунтобетошв.

3. Анал1з модел1 показуе, що при вщносно низькому тиску ш'екци (1 МПа) 1 при невеликому час ш'екци (4 хв.) Можливо, отримувати грунтобетон з достатньою мщшстю при стис-

МОСТИ ТА ТУНЕЛ1: ТЕОР1Я, ДОСЛ1ДЖЕННЯ, ПРАКТИКА

канн1 в1д 3 МПа 1 вище, що в1дпов1дае вимогам нормативних документ1в.

4. Установлено, що зб1льшення тиску 1н'ектування, а також часу 1н'екц11 в грунт (го-сок) призводить до зб1льшення м1цност1 при стисненн1 грунтобетон1в, приготованих на основ! модельного п1ску з Мкр = 1,8 .

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. Вальков, В. Ф. Экология почв: Учебное пособие для студентов вузов. Часть 3. Загрязнение почв [Текст] / В. Ф. Вальков, К. Ш. Казеев, С. И. Колесников. - Ростов-на-Дону : УПЛ РГУ, 2004. -54 с.

2. Завальный, А. П. Мероприятия по охране подземных вод при эксплуатации накопителей промышленных отходов [Текст] / А. П. Завальный // В1сник Харкгвського нацюнального уш-верситету Гмеш В. М. Карамзша. - Харшв, 2013.

- № 1084. - С. 217-223.

3. Пособие по проектированию полигонов по обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов (к СНиП 2.01.28-85) [Текст]. - Москва : ЦИТП Госстроя СССР, 1990. - 48 с.

4. Бойко, Г. А. Применение тонких противофиль-трационных диафрагм в условиях Белоруссии. Строительство и архитектура Белоруссии [Текст] / Г. А. Бойко, Г. Г. Азбель, Г. Н. Никольская. - 1980. - № 4. - С. 31.

5. Бунтман, А. Д. Об использовании противофиль-трационных завес для защиты котлованов от притока грунтовых вод [Текст] / А .Д. Бунтман // Энергетическое строительство. - 1978. - № 2.

- С. 86-87.

6. Пат. 2015248 С1 Российская Федерация, МПК5 Е 02 Б 3/12. Способ создания противофильтра-ционной завесы в лессовом грунте [Текст] / В. И. Осипов, С. Д. Филимонов, Б. Н. Мельников, Е. В. Кайль; заявл. 27.12.91 ; опубл. 30.06.94.

7. Пат. 2206663 С1 Российская Федерация, МПК7 Е 02 Б 5/56, 5/20, 7/22. Способ возведения ограждающей противофильтрационной инженерно-защитной конструкции (варианты) [Текст] / А. Н. Басиев, М. В. Зелов, А. Г. Ику-сов; заявл. 21.12.2001 ; опубл. 20.06.2003.

8. Выровой, В. Н. Механизм формирования внутренних поверхностей композиционных материалов [Текст] // Применение цементных и асфальтовых бетонов в Сибири : сб. научн. трудов. - Омск : Сиб. АДИ, 1983. - С. 3-10.

9. Ратинов, В. Б. Добавки в бетон [Текст] / В. Б. Ратинов, Г. И. Розерберг. - Москва : Стройиздат, 1989. - 186 с.

10. Вознесенский, В. А. Численные методы решения строительно-технологических задач на ЭВМ [Текст] / В. А. Вознесенский, Т. В. Ля-шенко, Б. Л. Огарков. - Ки1в : Вища школа, 1989. - 327 с.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

11. Дзенис, В. В. О виброобработке песчаного бетона с микронаполнителем [Текст] / В. В. Дзе-нис // Исследования по бетону и железобетону. - Рига, 1959. - Вып. 4. - С. 59-70.

12. Соломатов, В. И. Бетон как композиционный материал (обзор) [Текст] / В. И. Соломатов, В. Н. Выровой, Н. А. Аббасханов. - Ташкент : УзНИИНТИ, 1984. - 31 с.

13. Адылходжаев, А. И. Основы интенсивной раздельной технологии бетона [Текст] / А. И. Адылходжаев, В. И. Соломатов. - Ташкент : Фан, 1983. - 213 с.

А. И. МЕНЕЙЛЮК1*, А. Ф. ПЕТРОВСКИЙ2, А. А. БОРИСОВ3, И. Н. БАБИЙ4

'* Кафедра технологии строительного производства, Одесская государственная академия строительства и архитектуры, ул. Дидрихсона, 4, Одесса, Украина, 65029, тел. +38 (048) 723 61 51, эл. почта pr.mai@mail.ru, ОЯСГО 0000-0002-1007-309Х

2 Кафедра технологии строительного производства, Одесская государственная академия строительства и архитектуры, ул. Дидрихсона, 4, Одесса, Украина, 65029, эл. почта paf2012@ukr.net, ОЯСГО 0000-0001-9548-1959

3 Кафедра технологии строительного производства, Одесская государственная академия строительства и архитектуры, ул. Дидрихсона, 4, Одесса, Украина, 65029, тел. +38 (094) 949 20 83, эл. почта etinvest@gmail.com,

ОЯСГО 0000-0001-6930-3243

4 Кафедра технологии строительного производства, Одесская государственная академия строительства и архитектуры, ул. Дидрихсона, 4, Одесса, Украина, 65029, тел. +38 (094) 994 09 69, эл. почта igor_babiy76@mail.ru,

ОЯСГО 0000-0001-8650-1751

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО СОСТАВА РАСТВОРА ДЛЯ ИНЪЕКЦИИ ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ

Цель. Целью данного исследования является изучение свойств полученного экрана. В данной работе представляло интерес изучить прочность на сжатие полученных грунтобетонов. Задачи, которые необходи-

МОСТИ ТА ТУНЕЛ1: ТЕОР1Я, ДОСЛЩЖЕННЯ, ПРАКТИКА_

мо решить для достижения поставленной цели следующие: подбор и определение рецептурного состава, а также варьирование технологических режимов инъекции. Методика. Создание внутри песчаного массива прочного горизонтального экрана в условиях, когда меняются технологические параметры. Метод проведения технологических исследований: аналитически-экспериментальный. Результаты. Анализ модели показал, что при относительно низком давлении инъекции (1 МПа) и при небольшом времени инъекции (4 мин.) Возможно, получать грунтобетоны с достаточной прочностью при сжатии от 3 МПа и выше, что соответствует требованиям нормативных документов. Установлено, что увеличение давления, а также времени инъекции в грунт (песок) приводит к увеличению прочности при сжатии грунтобетонов, приготовленных на основе модельного песка с Мкр = 1,8. Научная новизна. По результатам работы получены оптимизированные значения прочности на сжатие образцов защитного грунтобетонного экрана. Практическая значимость. Практической значимостью результатов является определение оптимальных технологических параметров процесса инъекции и рецептурного состава раствора. Это дает возможность инъецировать песчаные грунты с получением грунтобетона с заданными свойствами.

Ключевые слова: защита подземного пространства; горизонтально-направленное бурение; цемент; водопроницаемость; экспериментально-статистическое моделирование

A. MENEYLYUK1*, A. PETROVSKYI2, A. BORISOV3, I. BABIJ4

1 Odessa State Academy of Civil Engineering and Architecture, 4 Didrihson st., Odessa, Ukraine, 65029, 2el. +38 (048) 723 61 51, e-mail pr.mai@mail.ru, ORCID 0000-0002-1007-309X

2 Odessa State Academy of Civil Engineering and Architecture, 4 Didrihson st., Odessa, Ukraine, 65029, e-mail paf2012@ukr.net, ORCID 0000-0001-9548-1959

3 Odessa State Academy of Civil Engineering and Architecture, 4 Didrihson st., Odessa, Ukraine, 65029, tel. +38 (094) 949 20 83, e-mail etinvest@gmail.com, ORCID 0000-0001-6930-3243

4 Odessa State Academy of Civil Engineering and Architecture, 4 Didrihson st., Odessa, Ukraine, 65029, tel. +38 (094) 997 09 69, e-mail igor_babiy76@mail.ru, ORCID 0000-0001-8650-1751

DETERMINATION OF THE OPTIMAL SOLUTION FOR INJECTION OF SANDY SOIL

Purpose. The aim of this study is to investigate the properties of the resulting screen. In this paper, it was of interest to study the compression strength of derived soil-concrete. The tasks that need to be addressed to achieve the following objectives: the selection and determination of the composition of the prescription, as well as the variation of technological modes of injection. Methodology. Establishment of the sand massif lasting horizontal screen in circumstances where process parameters are changed. Method of technological research: analytical and experimental. Findings. Analysis of the model showed that at relatively low injection pressure (1 MPa) and at low injection time (4 min.) makes it possible to deliver soil-concrete with sufficient compression strength of 3 MPa or higher that meets regulations. An increase of pressure and the time of injection into the soil (sand) increases the compression strength of soil-prepared based on a model of sand with MKp = 1,8 . Originality. The result of the optimized

values obtained compression strength of samples of soil-concrete protective screen. Practical value. The practical significance of the results is the definition of optimal technological parameters of the injection process and the prescription of the solution composition. This makes it possible to inject the sandy soil to give soil-concrete with specified properties.

Keywords: protection of underground space; horizontal directional drilling; cement; water permeability; experimental and statistical modeling

REFERENCES

1. Valkov V. F., Kazeev K. Sh., Kolesnikov S. I. Ekologiya pochv: Uchebnoe posobie dlya studentov vuzov. Chast 3. Zagryazneniepochv [Soil Ecology: Textbook for university students. Part 3 Soil pollution]. Rostov-na-Donu, UPL RGU Publ., 2004. 54 p.

2. Zavalniy A. P. Meropriyatiya po okhrane podzemnykh vod pri ekspluatatsii nakopiteley promyshlennykh otkhodov [Measures to protect groundwater in the operation of industrial waste storage]. Visnik Kharkivskogo natsionalnogo universitetu imeni V.M. Karamzina [Bulletin of Kharkiv National University named V.N. Karamzin], 2013, no. 1084. pp. 217-223.

МОСТИ ТА ТУНЕЛ1: ТЕОР1Я, ДОСЛ1ДЖЕННЯ, ПРАКТИКА_

3. Posobie po proektirovaniyu poligonov po obezvrezhivaniyu i zakhoroneniyu toksichnykh promyshlennykh otkhodov (k SNiP 2.01.28-85) [Manual for the design of landfills for the disposal and dumping of toxic industrial waste (to the SNIP 2.01.28-85)]. Moskow, TslTP Gosstroya USSR Publ., 1990. 48 p.

4. Boyko G. A., Azbel G. G., Nikolskaya G. N. Primenenie tonkikh protivofiltratsionnykh diafragm v usloviyakh Belorussii [The use of thin anti-filtration diaphragms in the conditions of Belarus]. Stroitelstvo i arkhitektura Belorussii - Construction and Architecture of Belarus, 1980, no. 4, p. 31.

5. Butman A. D. Ob ispolzovanii protivofiltratsionnykh zaves dlya zashchity kotlovanov ot pritoka gruntovykh vod [On the use of impervious curtain to protect the pits from groundwater inflow]. Energeticheskoe stroitelstvo - Power Engineering construction, 1978. no. 2, pp. 86-87.

6. Osipov V. I., Filimonov S. D., Melnikov B. N., Kayl Ye. V. Sposob sozdaniya protivofiltratsionnoy zavesy v lessovom grunte [A method for creating grout curtain in the loess soils]. Patent 2015248 S1 RF, MPK5 E 02 D 3/12

7. Basiev A. N., Zelov M. V., Ikusov A. G. Sposob vozvedeniya ograzhdayushchey protivofiltratsionnoy inzhenerno-zashchitnoy konstruktsii (varianty) [A method of erecting fencing of an anti-protection engineering design (options)]. Patent 2206663 S1 RF, MPK7 E 02 D 5/56, 5/20, 7/22

8. Vyrovoy V. N. Mekhanizm formirovaniya vnutrennikh poverkhnostey kompozitsionnykh materialov [The mechanism of formation of the internal surfaces of composite materials]. Primenenie tsementnykh i asfaltovykh betonov v Sibiri: Sb-nik nauchn. trudov - The use of cement and asphalt concrete in Siberia: Collection of Scientific. Works, 1983, pp. 3-10.

9. Ratinov V. B., Rozerberg G. I. Dobavki v beton [Concrete admixtures]. Moskow, Stroyizdat Publ., 1989. 186 p.

10. Voznesenskiy V. A., Lyashenko T. V., Ogarkov B. L. Chislennye metody resheniya stroitelno-tekhnologicheskikh zadach na EVM [Numerical methods for solving construction and technological problems on a computer]. Kyjiv, Vyshha shkola Publ., 1989. 327 p.

11. Dzenis V.V. O vibroobrabotke peschanogo betona s mikronapolnitelem [About vibroobrabotke sandy concrete microfiller] Issledovaniya po betonu i zhelezobetonu - Research on concrete and reinforced concrete, 1959, vol. 4, pp. 59-70.

12. Solomatov V. I., Vyrovoy V. N., Abbaskhanov N. A. Beton kak kompozitsionnyy material (obzor) [Concrete as a composite material (review)]. Tashkent, UzNIINTI Publ., 1984. 31 p.

13. Adylkhodzhaev A.I., Solomatov V.I. Osnovy intensivnoy razdelnoy tekhnologii betona [Basics Intensive separate concrete technology]. Tashkent, Fan Publ., 1983. 213 p.

Стаття рекомендована до публ1кацИ' д.т.н, проф. В. О. Галушко, (Украта), д.т.н.,

проф. О. Л. Тютьюним (Украта).

Надшшла до редколеги 26.11.2016.

Прийнята до друку 26.12.2016.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.