Усиление и стабилизация грунтов

Усиление и стабилизация грунтов

Усиление и стабилизация грунта является процессом улучшения его характеристик для того, чтобы повысить его устойчивость. Данный способ широко используются в добывающей промышленности, строительной области, при проектировании, а также в других сферах, где нужно обеспечить прочность и устойчивость конструкций, которые возводят на нестабильных почвах.

цели работ:

  1. Улучшение несущей способности грунтов относят к основной задаче их укрепления и стабилизации. Почва после усиления должна выдерживать достаточно высокие нагрузки на растяжение, сдвиг и сжатие;
  2. Меньшая деформация. После усиления грунты меньше сжимаются и просаживаются при воздействии высоких нагрузок, что крайне важно для того, чтобы сооружения были устойчивыми;
  3. Недопущение эрозии. На открытом грунте усиление связывает частички почвы, обеспечивая ее защиту от размывания;
  4. Обеспечение водонепроницаемости. Отдельные способы стабилизации грунта дают возможность не допустить попадания влаги и предотвратить разрушение основания постройки;
  5. Обеспечение контроля при сезонных изменениях. Усиление грунта сводит к минимуму отрицательные последствия, возникающие в результате сезонных изменений, например, промерзания, высыхания и пучения.

При достижении перечисленных выше целей можно считать, что основание надежное, прослужит длительное время и повысит безопасность конструкций при их эксплуатации.

Есть несколько способов усиления грунтов и их стабилизации. Их можно использовать по отдельности или комбинировать.

  1. К стабилизации механическим способом относятся процесс уплотнения грунта, чтобы повысить показатели его прочности. Есть ряд самых распространенных технологий:
  • Трамбовка. Процесс уплотнения с помощью вибрационных установок либо трамбовок;
  • Прокатывание. Грунт укатывают катками либо валиками;
  • Вибрационное уплотнение. Используя глубинные вибраторы, вибрационные колебания передаются в грунт.

Данные способы показали свою эффективность на связных грунтах, однако их можно использовать и на несвязных грунтах.

  1. Добавка вяжущих материалов. Укрепление грунта таким способом дает возможность улучшить его свойства. Для этого чаше всего применяют:
  • Цемент. Он делает почву водонепроницаемой и более прочной;
  • Известь. Она понижает чувствительность к влаге и способствует повышению пластичности;
  • Битум. Он обеспечивает водонепроницаемость грунта;
  1. Стабилизация армирующими конструкциями. При использовании этого способа в грунт вводят армирующие конструкции:
  • Геосинтетику (решетки, текстиль, сетки);
  • Фиброволокно (из полипропилена, стали и стекловолокна);

Армирующие конструкции не допускают перемещения грунта, его сдвигов, обеспечивая при этом высокую прочность.

Чтобы выбрать определенный способ либо их комбинацию, необходимо знать тип грунта, планируемые нагрузки, а также условия эксплуатации.

Материалы, используемые для укрепления грунта

Для укрепления грунта применяют разные материалы (их выбор определяется способом укрепления).

  1. Самым распространенным вяжущим материалом для укрепления грунта является цемент. Образуя прочные соединения, он существенно повышает несущую способность почвы. Чаще всего применяют портландцемент с добавками, которые регулируют период схватывания;
  2. Чтобы укрепить глинистый грунт, обычно используют известь, которая бывает негашеной и гидравлической;
  3. Вяжущие вещества на основе битума. Это эмульсионный и жидкий битум, а также асфальт. Их применяют, чтобы укреплять грунты, где преобладают гравий и песок. При их использовании почва становится прочной на сдвиг и водонепроницаемой;
  4. Геосинтетика. Это разные геосинтетические изделия, к которым относятся геосетки, геотекстиль и георешетки. Их используют, чтобы проводить армирование грунта. Они препятствуют перемещению частичек грунта и способствуют повышению его прочности на растяжение;
  5. Добавление химических веществ. К их числу в основном относятся полимеры и силикаты. Они дают возможность придать грунту специфические свойства, учитывая при этом определенные требования проекта.

Выбирая материалы, следует учитывать тип грунта, его свойства, экономические моменты и экологическую безопасность. При грамотном выборе материалов результат укрепления и стабилизации грунта будет положительным.

К областям, в которых укрепление грунта получило широкое применение, можно отнести следующие:

  • Строительство дорог. Грунт нуждается в стабилизации для укрепления основ железных и автодорог. При этом у дорожного полотна повышается несущая способность, улучшается водоотведение, не образуются просадки. Как результат, у дорожного покрытия увеличивается период эксплуатации;
  • Укреплять грунт иногда просто необходимо при возведении фундаментов зданий на проблемных грунтах. В результате стабилизации нагрузка распределяется более равномерно, снижается усадка и деформирование строений;
  • Укрепление покрытия аэродромов. На такие покрытия ложится очень большая нагрузка, поэтому основания взлетно-посадочных полос должны быть не только исключительно прочными, но и стабильными;
  • Сооружение полигонов для захоронения отходов. Усиление грунта повышает их прочность и водоустойчивость;
  • Ландшафтный дизайн. В этой области грунт необходимо стабилизировать, чтобы не допустить эрозии и укрепить склоны.

Кроме того, грунт необходимо укреплять при строительстве гидротехнических сооружений: дамб, плотин, а также в других случаях.

Для укрепления и стабилизации грунтов профессионалы рекомендуют использовать состав «Кальматрон-Инжект». Он инъектируется в грунт способом гидроразрыва. Помимо высокой прочности, материал отличается устойчивостью к коррозии.