Укрепление песчано-глинистых пород при помощи набивных свай. Эффективность способа зависит от материала, используемого в набивных сваях.

Он должен иметь высокую прочность при сжатии и срезе, водоустойчивость, активно взаимодействовать с породной средой. Как показывают исследования, наиболее высокие технико-экономические показатели имеет композиционное вяжущее вещество на основе цемента, добавок из глинистых пород и негашеной извести. В качестве глинистых добавок целесообразно использовать отвальные породы.
Технология укрепления включает в себя бурение по периферийной части яруса отвала скважин глубиной на 2—3 м больше его высоты и внесение с последующим уплотнением увлажненной композиционной смеси. Через некоторое время вокруг сваи образуется зона отвальных пород пониженной влажности и повышенной прочности. Расстояние между сваями в ряду и число рядов определяют с учетом геологической обстановки. Так, с целью повышения емкости двухярусного отвала Я воровского горно-химического комбината было решено повысить несущую способность нижнего яруса. Расчетами установлено, что для повышения высоты верхнего яруса на 4 м требуется одна свая на 500— 600 м3 дополнительно отсыпаемых пород. При диаметре скважин 23 см размер зоны упрочненных пород от внешнего края сваи достигает 12 см, общий диаметр сваи составил около 50 см.
Электрохимическое закрепление. Этот способ использовали на Роздольском горно-химическом комбинате с целью обеспечения устойчивости дамб гидроотвалов, возводимых из намывных песчано-глинистых пород.
На оползающем участке длиной 150 м вдоль дамбы гидроотвала № 3 на глубину 3—4 м устанавливались трубчатые электроды диаметром 60 мм (катоды) и 18 мм (аноды), схема расположения электродов концентрическая с центральным катодом. Ряд упрочненных породных свай образовал вдоль дамбы несущую (защитную) полосу, воспринимающую нагрузку расположенных выше ярусов. Обработка пород производилась под напряжением 300 В при напряженности 0,75 В/см. Сила тока составила 1,5—2 А на аноде и 10—12 А на катоде. Время обработки занимало до 15 сут, дозировка электроэнергии на 1 м3 породной сваи—40 кВт • ч. В результате работ по закреплению деформации дамбы прекратились. Использование аналогичной технологии укрепительных работ обеспечило устойчивость дамбы гидроотвала № 1 комбината.
Для использования при возведении дамб намытого материала пляжной части (взамен привозного грунта) параллельно ранее упрочненной полосой создавали полосу осушения методом электроосмотического осушения при порядном расположении электродов. Время обработки — трое суток, дозировка электроэнергии — 8 кВт • ч/м3. Осушенные породы отсыпались с помощью экскаватора в вышележащий ярус дамбы, располагаемый на упрочненной породной полосе.
Исследования, проведенные ГИГХС на карьерах Предкарпатского сероносного бассейна, показывают, что критическая высота яруса отвала составляет 17—18 м. Превышение этой высоты вызывает общую деформацию отвала. С целью укрепления отвальных пород, представленных водонасыщенными неогеновыми глинами, применяли сваи из композиционного вяжущего со следующим соотношением компонентов: цементный клинкер — 40 %, известь — 10 %, глина (отвальные породы, подлежащие закреплению) — 50 %.
По минералогическому составу клинкер аллитовый. Сопротивление сдвигу глинистых пород составило 0,03 МПа, влажность 30 %.
Укрепление проводилось на периферийной части отвала с помощью 56 свай диаметром 230 мм, располагаемых в шахматном порядке. Расстояние между сваями составило 2,7 м. Для повышения сцепления отвала с основанием длина свай на 2—3 м превышала высоту I яруса. Прочность свай в отвале определялась из условия их работы на сдвиг. Натурные испытания при помощи гидродомкрата показали, что на 28 сутки сопротивление сдвигу составило 1,15 МПа.
Вскрытие пород показало, что материал свай обладает достаточной активностью; размер зоны отвальных пород вокруг сваи, в которой произошло понижение влажности более чем на 4 %, составил 12 см. Общий диаметр сваи из упрочненных пород находился в пределах 50 см.
Электрохимический способ. Применяли для укрепления конвейерного отвала № 5 Михайловского ГОК (КМА) по технологии, разработанной в ГИГХС. Участок отвала находился в аварийном состоянии после оползня планировочного яруса отвала объемом 300 тыс. м3.
Проект предусматривал создание вкрест направлению развития оползня двух породных полос повышенной прочности: шириной 8—17 м и глубиной 15 м, длиной соответственно 152 и 175 м. Электродами служили металлические перфорированные трубы; диаметр анодных электродов 42—50 мм; катодных — 112 мм. Было создано 67 кустов с объемом пород 78,9 тыс. м3. Для закрепления использовали 18—20 %-й водный раствор хлористого кальция и жидкое стекло плотностью 1,05—1,1 т/м3. Электрическое напряжение на электродах составило 300 В, каждый куст обрабатывался 300 ч.
В результате работ в 1,5—2 раза повысилась прочность пород, а их влажность снизилась на 2—7 %.