Мессенджеры и телефон Email
Telegram
Phone
WhatsApp
Бесплатная консультация от опытных специалистов
Бесплатная консультация
от опытных специалистов
Разработка эффективных технических решений
Разработка эффективных
технических решений
Допуск СРО Лицензия Минкультуры
Допуск СРО
Лицензия Минкультуры
Работаем в Москве и по всей России
Работаем в Москве
и по всей России
Соблюдение сроков и договорных обязательств
Соблюдение сроков и договорных обязательств

Усиление грунтов Основания цементацией

При реконструкции и ремонте зданий и сооружений, а также на строительных площадках предназначенных для нового строительства, нередко возникает проблема недостаточной несущей способности грунтов основания, для восприятия нагрузки от фундаментов.
Одним из наиболее простых и экономически эффективных вариантов решения данной проблемы может быть - усиление грунтов основания цементацией.

Цементация грунтов основания

Усиление грунтов основания цементацией принято называть комплекс мероприятий по улучшения физико-механических свойств грунтов путем нагнетания в грунты цементационных или химических растворов с помощью погружаемых инъекторов или через специальные скважины. Тем самым достигается существенное улучшение прочностных и деформационных характеристик закрепляемых грунтов.
Метод усиления цементацией применим для вновь строящихся зданий и сооружений, а также для реконструируемых.
При компенсационном нагнетании растворов, применяется в качестве компенсационного мероприятия направленного на уменьшение неблагоприятного влияния различных факторов и этапов строительства друг на друга.
В зависимости от цели применения метода, элементы закрепленного грунта могут иметь различную форму в плане и по глубине, в том числе: отдельными элементами, массивами и в сочетании элементов и массивов.

Область применения в строительстве метода усиления (закрепления) цементацией

  • Улучшение свойств грунтов основания в том случае, когда нагрузки от нового либо реконструируемого здания превышают «несущую способность» грунтов основания, либо требуется уменьшить значение проектной осадки здания;
  • При реконструкции и ремонте фундаментов, когда требуется улучшить свойства грунтов основания, подверженных в процессе эксплуатации неблагоприятному техногенному воздействию и ухудшению свойств;
  • Преобразование свойств структурно-неустойчивых и специфических грунтов, обладающим способностью изменять структурные свойства под влиянием внешних воздействий таких как вибрационные, замачивание и т.д.;
  • При устройстве подземных конструкций и сооружений, в том числе: тоннелей, шахт, ограждений котлованов, свай, противофильтрационных завес. При углублении подвалов зданий, для уменьшения технологического воздействия и ограничения водопритока грунтовых вод;
  • В качестве компенсационных мероприятий, для уменьшения неблагоприятного влияния от нового подземного строительства на расположенные рядом здания и сооружения;
  • Для предотвращения развития неблагоприятных геологических процессов, таких как карстово-суффозионные, оползневые, морозное пучение и т.д.;
  • В качестве метода для выравнивания неравномерных осадок и подъема зданий и сооружений

Способы усиления (закрепления) грунтов методом инъектирования

В зависимости от цели закрепления и инженерно-геологических условий применяют следующие способы закрепления грунтов:
  • Инъекционный – путем нагнетания в грунт химических или цементационных растворов с помощью погружаемых инъекторов или через скважины (смолизация, силикатизация, цементация);
  • Виброинъекционный – путем нагнетания в грунт химических или цементационных растворов через инъекторы при одновременном воздействии на закрепляемый грунт высокочастотной вибрации (смолизация, силикатизация, цементация);
  • Буросмесительный (глубинное перемешивание) – путем механического измельчения грунта без извлечения его на поверхность и смешивания с цементом и другими вяжущими веществами специальным буровым устройством в процессе погружения или извлечения его с вращением с созданием элементов закрепленного грунта;
  • Струйный – позволяющий разрушать струей высокого давления грунт в скважине и смешивать его с цементным раствором путем нарушения естественной структуры с созданием элементов закрепленного грунта, обладающих заданными свойствами или полным замещением цементным раствором;
  • Термический – путем спекания грунта в скважине высокотемпературными газами или с помощью электронагрева.
Рис. Усиление грунтов методом цементации

Выбор технологии усиления (закрепления) грунтов

Работы по усилению (закреплению) выполняются на основании проектной документации, разработанной специализированной проектной организацией. Специализированная организация в данном случае - это организация, основным направлением деятельности которой является выполнение проектирования оснований, фундаментов и подземных частей сооружений, располагающая квалифицированным и опытным персоналом, в том числе с обязательным привлечением научных кадров, соответствующим сертифицированным оборудованием и программным обеспечением.

Проектная документация разрабатывается на основании основных исходных данных включающих:

  • Задание на проектирование;
  • Конструктивные и объемно-планировочные решения проектируемых зданий и сооружений;
  • Технический отчет об обследовании для реконструируемых зданий, либо попадающих в зону влияния;
  • Отчет об инженерно-геологического изысканиях.

Отчет от инженерно-геологического изысканиях, должен включать в себя все основные сведения и характеристики о закрепляемых грунтах, а также важные данные, необходимые для проектирования мероприятий по усилению грунтов. К важным данным относятся сведения о коэффициенте фильтрации грунта, химическом составе, агрессивности грунтовых вод, сведения о неблагоприятных инженерно-геологических процессах и структурно-неустойчивых грунтах.
Более полные и детальные исходные данные позволяют проектной организации разработать наиболее оптимальное техническое решение и не допустить ошибок при проектировании.
Коэффициент фильтрации грунта (Кф) имеет существенное значением при выборе способа закрепления, рецептуры растворов и технологических параметров, что в свою очередь, оказывает значительное влияние на стоимость работ.
Например, стоимость растворов применяемых для инъектирования грунтов отличается более чем в 10 раз, также существенное отличие в стоимости имеет способ и методика проведения работ, что приводит удорожанию работ.

При назначении метода закрепления грунтов и состава растворов необходимо проводить технико-экономическое сравнение различных методов, а при неопределенности исходных данных целесообразно назначать опытно-технические работы, на основании которых принимать окончательное решение. Такой подход позволяет выбрать оптимальную методику, и избежать нецелесообразного увеличения конечной стоимости работ.