В учебном пособии освещены вопросы производства специальных работ в гидротехническом строительстве по укреплению оснований сооружений цементацией, битумизацией, глинизацией, силикатизацией, электрохимическими и термическими способами, полимерными материалами и замораживанием. Описано производство работ по устройству глубоких противофильтрационных и несущих стенок траншейным способом под слоем глинистого раствора, по омоноличиванию бетонных сооружений и их гидроизоляции. Учебное пособие предназначено для студентов гидротехнических факультетов строительных вузов.

Предисловие

Глава 1. Общие сведения об уплотнении и закреплении горных пород
§ 1. Характеристика горных пород
§ 2. Классификация способов упрочнения и уплотнения горных пород
§ 3. Области применения различных способов укрепления оснований

Глава 2. Цементация оснований гидротехнических сооружений
§ 4. Назначение и виды цементационных работ
§ 5. Проектирование цементационных устройств
§ 6. Состав работ при цементации оснований и способы выполнения их
§ 7. Бурение скважин для цементации
§ 8. Оборудование скважин
§ 9. Подготовка скважин и породы к цементации
§ 10. Гидравлическое опробование скважин и опытная цементация
§ 11. Давление нагнетания
§ 12. Растворы для цементации скальных пород
§ 13. Нагнетание цементационных растворов
§ 14. Цементация песчаных грунтов
§ 15. Оборудование для приготовления раствора и подачи его в скважину
§ 16. Цементационные работы при строительстве подземных гидротехнических сооружений
§ 17. Контроль за процессом и качеством цементации
§ 18. Сдача и приемка законченных работ
§ 19. Техника безопасности при производстве цементационных работ

Глава 3. Омоноличивание бетонных гидротехнических сооружений
§ 20. Трещинообразование в бетонной кладке
§ 21. Цементация трещин и пустот в бетонной кладке
§ 22. Цементация временных строительных температурно-усадочных швов бетонных плотин
§ 23. Контроль за качеством омоноличивания бетонных сооружений

Глава 4. Битумизация оснований гидротехнических сооружений
§ 24. Сущность способа
§ 25. Производство работ при битумизации

Глава 5. Глинизация оснований гидротехнических сооружений
§ 26. Сущность способа
§ 27. Организация работ по глинизации

Глава 6. Силикатизация грунтов
§ 28. Сущность способа
§ 29. Материалы и растворы для силикатизации
§ 30. Силикатизация двухрастворным методом
§ 31. Силикатизация однорастворным методом
§ 32. Газовая силикатизация
§ 33. Оборудование для силикатизации
§ 34. Производство работ при силикатизации
§ 35. Электросиликатизация грунтов
§ 36. Устройство противофильтрационной завесы в грунтах аллювиального происхождения сложными растворами
§ 37. Контроль за качеством силикатизации и техника безопасности при производстве работ

Глава 7. Закрепление грунтов синтетическими смолами
§ 38. Полимерные материалы
§ 39. Полимеры для упрочнения грунтов
§ 40. Производство работ при смолизации
§ 41. Техника безопасности при смолизации

Глава 8. Электроосмотическое и электролитическое закрепление грунтов
§ 42. Сущность способа
§ 43. Организация работ по электроосмотическому и электролитическому закреплению грунтов
§ 44. Техника безопасности при производстве работ по электрохимическому закреплению грунтов

Глава 9. Термическое упрочнение грунтов
§ 45. Сущность способа
§ 46. Упрочнение грунтов электроплавлением
§ 47. Упрочнение грунтов горячим воздухом
§ 48. Упрочнение грунтов путем сжигания топлива в скважине
§ 49. Контроль за качеством термического упрочнения грунтов и техника безопасности при производстве работ

Глава 10. Замораживание водонасыщенных грунтов
§ 50. Сущность способа
§ 51. Основные процессы, происходящие при замораживании грунтов
§ 52. Проектирование льдогрунтовых завес
§ 53. Определение продолжительности замораживания грунтов
§ 54. Устройство льдогрунтовых завес при больших скоростях фильтрационного потока
§ 55. Организация работ по устройству льдогрунтовой завесы
§ 56. Монтаж оборудования системы подачи теплоносителя
§ 57. Безрассольные способы замораживания грунтов
§ 58. Контроль за качеством устройства льдогрунтовых завес

Глава 11. Траншейный способ устройства стенок в грунте
§ 59. Сущность способа и области его применения
§ 60. Классификация и параметры стенок в грунте
§ 61. Производство работ по устройству стенок
§ 62. Глинистые растворы
§ 63. Заполнение траншей
§ 64. Контроль за качеством устройства стенок траншейным способом
§ 65. Техника безопасности при производстве работ по устройству стенок

Глава 12. Гидроизоляционные работы
§ 66. Назначение и виды гидроизоляции
§ 67. Проектирование гидроизоляции
§ 68. Окрасочная гидроизоляция
§ 69. Асфальтовая штукатурная гидроизоляция
§ 70. Асфальтовая литая гидроизоляция
§ 71. Пропиточная гидроизоляция
§ 72. Контроль за качеством гидроизоляции, приемка гидроизоляционных работ и техника безопасности при их выполнении

Список литературы

Предисловие

«Основные направления развития народного хозяйства СССР на 1976—1980 годы», утвержденные XXV съездом КПСС, предусматривают дальнейшее развитие энергетики нашей страны. Большая роль в расширении электрификации отводится гидроэнергетическому строительству. При этом основное внимание уделяется сооружению крупных гидроузлов с комплексным назначением.

Выполнение задач, поставленных перед водохозяйственным строительством, возможно лишь при внедрении эффективных методов производства работ и рациональной организации строительства.

Современное гидротехническое строительство часто осуществляется в сложных инженерно-геологических и гидрологических условиях. В связи с этим на ряде объектов (Братская, Красноярская, Вилюйская, Асуанская и другие гидроэлектростанции) потребовалось решение сложных задач как в области конструкции сооружений, так и в областях упрочнения грунтов основания, омоноличивания сооружений, создания противофильтрационных завес, экранов и ядер плотин.

Укрепление естественных оснований гидротехнических сооружений и устройство противофильтрационных завес в основаниях из разнородных аллювиальных отложений или трещиноватой скалы имеют важное значение для надежной работы этих сооружений, особенно при больших напорах на них. Создание противофильтрационных завес резко снижает фильтрационное противодавление на подошву плотины, что позволяет облегчить ее профиль, уменьшить объемы работ и сократить сроки строительства.

При упрочнении и уплотнении оснований гидротехнических сооружений, обеспечении монолитности и водонепроницаемости бетонной кладки наибольшее распространение получил способ цементации благодаря его высокой эффективности и простоте. Однако укрепление оснований из песчаных грунтов растворами на обычных цементах малоэффективно, а применение таких растворов для укрепления оснований из мелких песков совсем недопустимо. Закрепление этих грунтов осуществляется маловязкими коллоидно-цементными и силикатными растворами или растворами синтетических смол. Надежным и универсальным способом искусственного закрепления водонасыщенных грунтов, в том числе плывунных, является их замораживание.

Широкое распространение в гидротехническом строительстве получил траншейный способ устройства стенок в грунте, позволяющий легко и с большой эффективностью создавать в самых разнообразных геологических условиях конструкции противофильтрационных завес, ленточных фундаментов, подпорных стен, стен туннелей неглубокого заложения и других несущих и противофильтрационных элементов сооружений.

Инженер-гидротехник должен в совершенстве знать возможности основных способов упрочнения и уплотнения грунтов, омоноличивания бетонных сооружений, а также методы их осуществления. По этим вопросам опубликованы монографии ведущих советских ученых в области специальных методов укрепления оснований и защиты гидротехнических сооружений: А.Н. Адамовича, С.Н. Попченко, Б.А. Ржаницына, Н.Г. Трупака. Однако эти книги являются сейчас библиографической редкостью, поэтому практически студенты не могут пользоваться ими. В тоже время пособия, в котором были бы освещены основные вопросы производства специальных работ в гидротехническом строительстве в объеме, необходимом для их изучения в гидротехническом вузе, в настоящее время нет. Для восполнения этого пробела было составлено в соответствии с программой, утвержденной Министерством высшего и среднего специального образования СССР, данное пособие.

Автор приносит глубокую благодарность проф. Г.А. Радченко, доцентам, кандидатам технических наук Б.Э. Казанцеву, Г.А. Кареву, В.П. Успенскому, канд. техн. наук А.К. Бугрову, ст. преподавателю В.Т. Белоликову и канд. техн. наук И.С. Моисееву за ценные замечания по рукописи.