Технология GeoResin Deep Lifting представляет собой метод инъекции геополимерной смолы под адаптивным давлением, что обеспечивает значительное улучшение геотехнических свойств грунтов основания. Основной принцип работы этой технологии заключается в локализованных инъекциях особой геополимерной смолы с высокой степенью расширения под несущие конструкции, что приводит к консолидации и подъему грунта вместе с конструкциями, если того требует проект.
Процесс расширения геополимерной смолы можно рассматривать как расширение сферической или цилиндрической полости в квазистатических условиях. Грунт моделируется как линейно-упругое идеально пластическое вещество с неконсервативным критерием прочности по Кулону-Мору, которое изначально находится в изотропном состоянии напряжения. Во время первой фазы расширения внутреннее давление полости увеличивается, вызывая упругую деформацию грунта, а после достижения определенного значения внутреннего давления начинаются пластические деформации до тех пор, пока не будет достигнуто предельное давление.
Модель расширения геополимерной смолы, полученная в лаборатории, была использована для разработки специального расчётного метода, который позволяет прогнозировать параметры улучшенного грунта. Этот метод позволяет проектировщикам получать параметры улучшенного грунта, которые могут быть использованы для дальнейшего анализа напряжений и деформаций с использованием метода конечных элементов.
Будущие вызовы и перспективы
Несмотря на успехи, достигнутые в применении технологии GeoResin, перед исследователями и инженерами стоит ряд важных задач, требующих решения в будущем.
1. Расширение области применения:
Хотя технология GeoResin показала свою эффективность в улучшении грунтов с определенными характеристиками, необходимо дальнейшее развитие для охвата более широкого спектра грунтовых условий. В частности, требуется доработка аналитической модели для учета заполнения пустот в гранулярных грунтах и эффекта наложения множественных инъекций для охвата как можно большего числа возможных применений.
2. Точность прогнозирования:
Одним из ключевых аспектов успешного применения технологии является точность прогнозирования изменений в свойствах грунта после инъекции. Для повышения надежности этих прогнозов необходимы более точные и обширные геотехнические исследования, а также дальнейшее совершенствование теоретических моделей и разработки программного обеспечения.
3. Экологические и долговечные аспекты:
Важно учитывать экологические последствия применения геополимерных смол и их долговечность в различных грунтовых условиях. Необходимо продолжить исследования по изучению взаимодействия смолы с природными материалами и потенциального воздействия на окружающую среду в долгосрочной перспективе.
4. Сейсмическая устойчивость:
В условиях сейсмической активности важным направлением развития технологии является обеспечение устойчивости фундаментов к землетрясениям. В этом контексте необходимо учитывать способность смолы снижать проницаемость грунтов и улучшать их механические свойства, что позволит минимизировать последствия сейсмических воздействий.
5. Оптимизация затрат и ресурсов:
Не менее важной задачей является снижение затрат на применение технологии и оптимизация использования ресурсов. Это включает в себя как уменьшение объема инъекционных материалов, так и повышение эффективности процессов инъекции и мониторинга изменений в грунте.
В заключение, технологии GeoResin представляют собой инновационное решение для улучшения грунтовых условий под строительными конструкциями, однако, дальнейшие исследования и разработки необходимы для расширения их применения, повышения точности прогнозов и устойчивости к внешним воздействиям. Решение этих задач обеспечит устойчивое развитие строительных технологий и повышение надежности строительных конструкций в будущем.
