Главная
В природных условиях горные породы могут иметь недостаточную плотность, прочность и устойчивость, высокие естественную влажность, водопроницаемость, водообильность, деформируемость и другие неблагоприятные свойства, которые влияют на устойчивость проектируемых или строящихся сооружений, на условия производства строительных и горных работ и развитие геологических процессов. В таких случаях применяют разнообразные инженерные мероприятия и в том числе различные способы улучшения свойств горных пород. Последние позволяют преобразовывать их состояние и свойства в нужном направлении, т е. в направлении повышения плотности, монолитности, прочности и устойчивости, уменьшения деформируемости и водопроницаемости
Так, например, если в полускальных породах основания проектируемой плотины имеются трещины и есть опасность значительных потерь воды на фильтрацию, применяют искусственное уплотнение пород путем их цементации, глинизации, битумизации и другими способами; создают противофильтрационные завесы. Если в связи с повышенной трещиноватостью имеются опасения, что плотина может дать значительные осадки, то искусственное уплотнение пород производят не только для уменьшения их водопроницаемости, но и деформируемости. Если основанием проектируемого здания будут служить песчаные породы недостаточной плотности, рыхлые, то для обеспечения его устойчивости и долговечности применяют искусственное уплотнение и закрепление пород трамбованием, вибрацией, силикатизацией и другими способами. При строительстве шахт, туннелей и других подземных сооружений иногда возникает необходимость в защите их от затопления или в придании неустойчивым слабым водоносным породам временном устойчивости и прочности. В таких случаях широко применяют искусственное замораживание пород.
В настоящее время хорошо разработаны и широко применяются многочисленные методы искусственного улучшения свойств горных пород. Большие заслуги в развитии этого направления в науке о горных породах принадлежат ученым бывш. Советского Союза — Б.А. Ржаницину, С.С. Морозову, Е.М. Сергееву, В.В. Аскаланову, Ф. В. Котлову, Н.Г. Трупаку, X.Р. Хакимову, В.М. Безруку, А. Н. Адамовичу, Г.М. Ломизе, И.М. Литвинову, Л.И. Курденкову, Г.К. Жинкину, В.С. Kopжуеву, Б.М. Гуменскому, С.Д. Воронкевичу и другим.
Применяемые методы искусственного улучшения свойств горных пород делятся на механические (трамбование, виброуплотнение и др.), физические (обжиг, замораживание, электроосмотическое осушение, глинизация, битумизация и др.) и химические (силикатизация, цементация и др.). Выбор метода зависит от следующих факторов: 1) группы и петрографического типа горных пород и их физического состояния; 2) строительных требований к породам; 3) технической возможности применения того или иного метода в данных конкретных условиях и 4) экономической выгодности по сравнению с другими возможными инженерными мероприятиями, обеспечивающими решение поставленной задачи.
Работы по искусственному улучшению свойств горных пород, как и большинство любых других инженерных мероприятий, выполняются по специальным проектам, в которых дается обоснование технической возможности, целесообразности и экономической выгодности применения того или иного метода для конкретной строительной площадки и сооружения. Разработка таких проектов производится на материалах детальных инженерно-геологических исследований.
