Методы укрепления грунтов
Укрепление грунтов – представляет собой искусственное изменение строительных свойств грунтов, используя различные физико – химические способы. Данный метод способствует увеличению прочности, устойчивости, уменьшает сжимаемость и водопроницаемость. В настоящее время существует два способа укрепления грунтов:
- Поверхностный – его выполняют на глубине до 1 метра. Предварительно необходимо провести разрыхление и перемешивание его с укрепляющими материалами, такими как, вяжущие, цемент, известь, а затем происходит уплотнение.
- Глубинный – представляет собой обработку грунтов без нарушения их естественного сложения путём инъектирования укрепляющих материалов, термообработки и замораживания, используя заранее пробуренные скважины, шпуры или забиваемые инъекторы. Инъекции чаще всего проводят, применяя цементные материалы и смолы, обладающие вяжущими свойствами.
К методам глубинного укрепления грунтов с целью повышения несущей способности грунтовых оснований относятся:
А) Химический – такой как, цементация, битумизация и смолизация.
Цементация осуществляется по полым сваям, по полым перфорированным инъекторам, либо перфорированным манжетным колоннам, заранее забитым путём нагнетания в грунт жидкого цементного раствора или цементного молока. Метод цементации, в основном, применяют в качестве укрепления крупно – и среднезернистых песков, скальных пород с трещинами путём нагнетания цементного раствора через инъекторы в грунт. Используют суспензию с отношением цемента с водой от 1:1 до 1:10 –в зависимости от размера трещин и пористости грунтов, а также применяют цементные растворы с добавками глины, песка и других инертных материалов.
Радиус укрепления грунтов в скальных грунтах — 1,2 – 1,5 м, в крупных песках- 0,5-0,75 м; в песках средней крупности – 0,3-0,5 м. Данный метод производится нисходящими зонами; при достижении заданного поглощения или снижения расхода раствора, достигшего 0,5 л/м в течение 20 минут при заданном давлении, при этом происходит прекращение нагнетания.
Использование горячей битумизации в трещинах породы или в гравийно – гравелистый грунт путём нагнетания через скважины горячего битума, который в процессе застывания придаёт грунтам высокую водопроницаемость.
При холодной битумизации происходит нагнетание 35-45% тонкодисперсной битумной эмульсии. Метод применяется для очень тонких трещин в скальных грунтах и для уплотнения песчаных грунтов.
Метод смолязации используется для укрепления мелких песков, применяя смеси растворов карбамидной смолы и соляной кислоты – нагнетание через инъекторы в грунт.
Осуществляя метод силикации укрепляются песчаные и лессовые грунты, нагнетая в них химические растворы через систему перфорированных трубок – инъекторов в грунт последовательно нагнетаются растворы силиката натрия и хлористого кальция. В результате данной реакции получается гель кремниевой кислоты, придающий значительную прочность и водопроницаемость грунтов.
Б) Термический- результат сжигания газообразного, жидкого топлива и сжиженных газов непосредственно в скважинах, заранее пробуренных на всю глубину укрепления грунта. Укрепление грунта в скважинах осуществляется под действием пламени, а в теле массива- от раскалённых газов, которые проникают через поры грунта. При этом, вокруг скважины образуется столб обожжённого грунта, диаметр которого зависит от продолжительности обжига и количества используемого топлива. Предназначен для укрепления грунтов и устранения просадки на глубину до 15 м, доводят прочность в среднем до 1 мПа.
В) Искусственное замораживание— предназначена для временного укрепления слабых водонасыщенных грунтов. Через систему замораживания скважины, которые располагаются по периметру и в теле бедующей выработки пропускаются хладоны с низкой температурой, отнимающей от окружающего грунта тепло, превращая его в ледогрунтовый массив, который обладает полной водопроницаемостьтю и является высокопрочным.
Г) Электрический- производится, укрепляя влажные глинистые грунты. Используется эффект электроосмоса- когда через грунт пропускается постоянный электрический ток с напряжением поля 0,5- 1 В/ см и плотностью 1-5 А/ кв.м. Происходит осушение, уплотнение глины и теряется способность к пучению.
Д) Электрохимический— одновременно с электрическим током через трубу, которая является катодом в грунт вводятся химические добавки, например, хлористый кальций. При этом увеличивается интенсивность процесса укрепления грунтов.
Е) Механический – состоит из устройства грунтовых подушек и грунтовых свай, вытрамбовывании котлованов.
1) Устройство грунтовых подушек происходит в замене слабого грунтового основания другим, более прочным. Для начала производят удаление слабого грунта, насыпление прочного грунта и послойное его утрамбовывание. При устройстве грунтовых свай в слабом грунте сначала забивают сваю – лидер. Затем в скважину засыпают новый грунт и послойно уплотняют.
Для определения наиболее подходящего метода необходимо тщательное исследование грунтов как по физическим, химическим, механическим и эксплуатационным свойствам, т. е. учитывать инженерно – геологические изыскания. И только после этого применяются уже расчёты. Данный вид деятельности должны проводить высококвалифицированные специалисты и иметь экономическую выгоду.
Качественный проект является залогом успешного выполнения работ и продлевает долговечность самого строительного объекта.
Под контролем качества понимают лабораторные испытания, применение материалов; проверку соблюдения технологии выполнения работ; испытания укреплённых грунтов и мониторинг состояния конструкции как в процессе, так и после укрепления.
Компания «Эвр Вест» осуществляет свою деятельность уже более 5 лет. За это время мы получили необходимый опыт и профессиональную выдержку, благодаря чему готовы к решению самых сложных производственных задач. У нас трудится команда высококвалифицированных специалистов.
Одним из основных направлений нашей деятельности является усиление грунтов методом цементации в режиме пропитки, либо гидроразрыва. Все работы ведутся в строгом соответствии с СП 45.13330.2012 Земляные сооружения, основания и фундаменты. Выполняем работы на действующих сооружениях, а также на вновь возводимых. При этом используем самые современные и передовые технологии и материалы.
Если Вас интересуют вопросы усиления грунтов, Вы можете позвонить нам прямо сейчас. Наши специалисты проконсультируют Вас.