Укрепление грунта основания фундамента в Москве по выгодной цене

При необходимости увеличения прочности и снижения деформативности грунтов в основаниях существующих и эксплуатируемых объектов нового строительства и реконструкции, а также при проведении реконструкции объекта и соответствующем увеличении нагрузок на фундаменты и соответственно на основание, производится усиление грунтов  – для улучшения их физико-механических характеристик.

При этом подобное изменение происходит как в результате увеличения сцепления частиц грунта между собой, так и вследствие принудительного изменения структуры грунта и повышения его плотности посредством механического уплотнения.

Существует немало способов закрепления оснований зданий и сооружений. Для этого в грунтовое основание под давлением нагнетаются различные виды вяжущих материалов в жидком, пастообразном состоянии, в виде порошка; на массив может оказываться воздействие электротоком, он будет подвергаться охлаждению или нагреву; грунт уплотняется, выполняются сваи и устраивается шпунтовое ограждение.

Определение конкретного способа укрепления грунтов основания производится на основе анализа состава, структуры и влажности грунта, изучения конструктивных особенностей фундамента и всего здания в целом, а также причин, вызвавших необходимость усиления.

В каких случаях необходимо укрепление грунтов

Улучшение физико-механических показателей грунтовых оснований – мероприятие сложное и весьма дорогостоящее. Поэтому усиление грунтов выполняется в тех случаях, когда необходимо решать следующие задачи:

• усиления конструкций фундаментов под существующими зданиями и сооружениями, в т.ч. при проведении их реконструкции;
• возведения объектов промышленного и гражданского назначения в условиях просадочных грунтов;
• восприятия новых статических и динамических нагрузок от строящихся и построенных рядом сооружений;
• устранения просадочности грунтовых оснований в случае их замачивания грунтовыми или поверхностными водами как природного, так и техногенного характера;
• устройства сухих котлованов в водонасыщенных грунтах;
• защиты конструкций фундаментов от воздействия вод природного и техногенного характера с повышенной агрессивностью по отношению к бетону;
• увеличения прочностных характеристик свай и опор большого диаметра.

При соответствующем технико-экономическом обосновании, доказывающем эффективность предложенных мероприятий, технологии закрепления основания могут использоваться и в других случаях.

Необходимость усиления грунтов определяется проектной или эксплуатирующей организацией в каждом конкретном случае:

• при новом строительстве по результатам анализа материалов инженерно-геологических изысканий, в которых можно обнаружить грунты, обладающие недостаточной прочностью или их перенасыщенные грунтовыми водами;
• при реконструкции и капитальном ремонте уже построенных и эксплуатируемых зданий, когда в ходе подготовки проекта при обследовании и оценке технического состояния объекта в надземной и подземной частях выявляются деформации всего сооружения или его отдельных конструкций.

В этих случаях проектная организация рассчитывает характеристики основания, необходимые для восприятия фактических нагрузок от здания или сооружения, а субподрядная организация, специализирующаяся на работах по закреплению грунтов, разрабатывает проект производства работ, результатом реализации которого будет создание грунтового основания с требуемыми физико-механическими показателями.

Как закрепляют грунтовое основание

Существует много возможностей, реализация которых позволит повысить прочность и снизить водопроницаемость грунтовых оснований, однако чаще всего используются следующие виды:

• ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ
• ХИМИЧЕСКИЕ
• ТЕРМИЧЕСКИЕ

• МЕХАНИЧЕСКИЕ
• ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
• ПРИМЕНЕНИЕ ГЕОПОЛИМЕРОВ

Закрепление с использованием этих технологий не мешает нормальной эксплуатации здания, где производятся работы, но его выполнение позволяет повысить прочностные характеристики грунтов до величины, требуемой реальными геологическими условиями или возросшей нагрузкой.

В зависимости от фактического состояния грунтов закрепление оснований зданий и сооружений может производиться с использованием различных методов, в частности:

при укреплении грунтов основания физико-химическими методами используются технологии:

• цементации, которая максимально эффективна при закреплении крупнообломочных скальных пород, песка, галечников, а также для ликвидации каверн, образовавшихся в грунте карстовыми явлениями. Для достижения грунтом необходимых показателей в него нагнетается раствор на цементной основе. Заполнение пустот в грунтовом массиве происходит под давлением, которое создает насос, прокачивая раствор через перфорированные трубы. После его твердения, грунтовый массив повышает прочность и резко уменьшает водопроницаемость. На долговечности грунта, обработанного таким методом, сказываются грунтовые воды, в частности их скорость течения;
• струйной цементации, технология которой предполагает перемешивание под высоким давлением частиц грунта с раствором на цементной основе, закачанным в закрепляемый массив;
• глинизации, благодаря которой трещиноватые скальные породы приобретают высокую водонепроницаемость. Для реализации этого в грунт под давлением закачивается водно-глинистая суспензия, которая проходя сквозь отверстия в опущенной в заранее пробуренную скважину перфорированной трубе, заполняет пустоты между частицами и поры, благодаря чему исключается возможность проникновения воды в грунтовый массив;
• битумизации, которая используется в грунтах, где из-за высокой скорости течения грунтовых вод использовать стандартный метод цементации невозможно. Метод имеет две разновидности: горячей битумизации (эффективной в гравелистых и трещиноватых грунтах) и холодной битумизации (применимый в песчаных грунтах). В первом случае используется горячий битум, а во втором – мастики на битумной основе.

↑

химическое укрепление грунтов основания также выполняется несколькими способами, среди которых:

• силикатизация – может быть двухрастворной : когда в песчаные грунты с невысоким коэффициентом фильтрации при помощи компрессора, создающего необходимое давление, через перфорированные трубы поочередно поступают растворы хлористого кальция и жидкого стекла (силиката натрия). Эти химикаты при попадании в грунт образуют гели кремневой кислоты, которые позволяют грунтам повысить прочность до 6 МПа и свети к минимуму водопроницаемость. При необходимости закрепления массивов, состоящих из песчаных и просадочных грунтов, обладающих невысоким коэффициентом фильтрации, применяют метод однорастворной силикатизации, где для закрепления используются двух-, трехкомпонентные составы на основе жидкого стекла;
• электросиликатизация – сферой применения является закрепление грунтовых массивов, состоящих из мелкозернистых песков и супесей повышенной влажности, с низким коэффициентом фильтрации.
  При реализации этого метода на грунты, обработанные силикатными составами, воздействует постоянный электрический ток;
• газовая силикатизация – когда для отверждения жидкого стекла применяется углекислый газ. Такая технология укрепления грунтов используется при необходимости повышения прочностных характеристик грунтов с большим количеством органических примесей, а также песчаных и лессовых грунтов, с низким коэффициентом фильтрации. Этот способ позволяет получить быстрый результат, увеличивая прочность закрепленных грунтов до величины 2 МПа;
• смолизация –  в ходе нее производится корректировка характеристик песчаных и лессовых грунтов со средним коэффициентом фильтрации введением в них водных растворов полимерных смол. Управление процессом твердения производится посредством регулирования количества отвердителя. После смолизации прочность грунтов достигает значения 5 МПа, а кроме этого, они приобретают повышенную стойкость к воздействию влаги.

↑

термическое закрепление грунтов:

• используется в ситуации, когда требуется повысить несущую способность маловлажных глинистых грунтов, устранения у лессовых грунтов свойств просадочности и пучинистости, для фиксации откосов траншей, котлованов и грунтовых насыпей.

Для усиления грунтов основания посредством термического закрепления бурится скважина необходимой глубины и требуемого диаметра. В ее устье или глубине сжигается жидкое (дизтопливо, мазут, сжиженный газ), твердое (уголь) или газообразное топливо. Чтобы добиться повышенной эффективности процесса, в скважину под давлением от 15 до 50 кПа подается избыточное количество воздуха. Под воздействием огня непосредственно в скважине и от горячих газов, проходящих через поры в массиве грунта, происходит спекание отдельных частиц. Благодаря этому прочность на одноосное сжатие термообработанного грунта может достигнуть величины 1 кПа.

Если глубина скважины не позволяет обработать ее целиком, то первоначально термическому воздействию подвергается верхняя часть, поскольку это позволит создать участок, на котором происходит образование факела обжига, а далее обжиг производится по захваткам. Максимальная глубина усиления грунтов основания таким способом составляет 20 м, а расстояние между скважинами определяется в зависимости от конструкции фундаментов. Температура обжига зависит от цели термического воздействия и колеблется от 300°С при закреплении откосов и до 900°С при устройстве термогрунтовых свай, а его продолжительность варьируется от 5 до 10 суток. В состав нагревательной установка, с помощью которой производится термическое закрепление грунта входит возхдуходувка — генератор сжатого воздуха или компрессор с трехполостной форсункой, одна полость которой управляет расходом топлива, другая подмешивает к топливу воздух для образования факела, а третья охлаждает воздухом корпус.

Другим видом термического укрепления грунтов является их искусственное замораживание, которое позволяет на некоторое время закрепить слабые водонасыщенные грунты. Эта технология предполагает подачу хладагента в систему скважин, расположенных с расчетным шагом по участку, с последующим созданием высокопрочного и водонепроницаемого массива ледогрунта. В качестве хладагента может использоваться охлажденный до температуры -25ºС раствор кальция или натрия высокой концентрации (рассольный способ замораживания грунтов) или жидкий азот, испаряющийся при температуре – 196ºС (метод замораживания грунтов сжиженным газом).

↑

механические методы усиления грунтов основания предполагают уплотнение грунтов различными способами, в частности:

• поверхностным уплотнением, которое выполняется при помощи виброкатков, трамбовок, специальной грунтоуплотняющей техники. Подобные методы в большинстве своем позволяют уплотнить грунтовый слой толщиной 1,5 – 2,0 м, а использование тяжелой техники – до 10 м.
• устройством грунтовых и песчаных свай в просадочных грунтах. Для этого в грунтовый массив в шахматном порядке погружаются стальные трубы, грунт, находящийся внутри них заменяется песком, каждый слой которого при засыпке подвергается уплотнению. После этого трубы извлекаются.
• виброуплотнением, когда повышение плотности песчаных водонасыщенных грунтов происходит за счет погружения в них специальных грунтовых вибраторов.
• предварительным замачиванием массива, в котором преобладают просадочные грунты, что дает возможность заранее избавиться от этих особых свойств.

↑

использование конструктивных элементов здания в целях усиления грунтов основания, которые используются при соответствующем технико-экономическом обосновании. К ним можно отнести:

• грунтовые подушки, в ходе устройства которых слабые грунты заменяются на малосжимаемые – песок, щебень, песчано-щебеночная смесь;
• шпунтовое ограждение, препятствующее выпиранию грунта из-под фундамента при откопке глубоких котлованов рядом с существующим зданием. Стальной шпунт погружается на необходимую глубину с тем, чтобы войти в плотные слои грунта, пройдя через малопрочные;
• противофильтрационные завесы, выполняемые посредство закачивания суспензии, приготовленной на основе бентонитовых глин в скважины, предварительно пробуренные по периметру защищаемого котлована. В результате, после твердения раствора, образуется водонепроницаемый экран.

↑

укрепление грунтов при помощи геополимеров — современные технологии, позволяющие повысить прочность грунтового основания, к которым относятся:

• метод инъекционного укрепления грунтов геополимерами, позволяющий повысить прочностные показатели грунтов, расположенных под зданием, связывая между собой их частицы. При этом эксплуатация объекта продолжается своим чередом, поскольку метод не требует установки тяжелого и объемного оборудования, разборки конструктивных элементов здания. На подготовительном этапе выполняется динамическое зондирование грунтов, на основании которого определяется их состояние и принимается решение о количестве, расположении и глубине инъекционных скважин. После этого в намеченных точках рядом с фундаментами здания, требующими усиления, пробуриваются шпуры диаметром около 12 мм, куда вставляются и закрепляются инъекционные пакеры – пластиковые или металлические устройства с обратным клапаном, через которые под давлением подается геополимер. Расширяясь он заполняет пустоты и увеличивает плотность грунта до определенного уровня, по мере достижения которого геополимер своим твердением создает направленное вверх давление, позволяющее устранить просадку фундаментов. При помощи инъекционного укрепления грунтов с использованием геополимеров стабилизация грунтов займет намного меньше времени, чем применение традиционных методов. А еще этот способ не зависит от климатических условий при производстве работ и может использоваться для большинства видов грунтов. Кроме этого геополимерные составы экологически чисты и обладают отличными гидроизоляционными показателями. Использование геополимеров при инъекционном укреплении грунтов позволяет варьировать технологии в зависимости от задач, которые необходимо решать. Так для возвращения в проектное положение просевшего фундамента целесообразно использовать глубокопочвенное инъектирование, а выровнять плиту пола можно при помощи метода стабилизации основания. При необходимости стабилизации положения фундамента, расположенного на грунтах с низкой несущей способностью и их усиления используется технология геополимерных колонн. Применение способов инъекционного укрепления грунтов с использованием геополимеров позволяет в несколько раз снизить продолжительность работ по сравнению с традиционными методами при одинаковых результатах;
• устройство геополимерных колонн – способ, при котором в пробуренные под просевшим фундаментом скважины на глубину до 6 м погружается пакер, который располагается внутри емкости из кевлара – высокопрочного полимерного волокна. После достижения проектной отметки в емкость под давлением подается геополимер – высокопрочный композитный материал на основе природных минералов и полимерных составов, который при твердении расширяется, уплотняя окружающий его грунт. При этом 90% прочности он набирает за 15 минут;
• устройство стены по периметру фундамента, для чего необходимо его полностью отрыть.

Однако инъекционное укрепление грунтов производится не только с использованием геополимеров: физико-химические и химические методы также выполняются посредством инъектирования минеральных и полимерных составов в грунтовый массив, поэтому важно понимать основные принципы этих технологий, а также знать номенклатуру оснастки и оборудования, необходимых при выполнении работ такого вида.

↑

Преимущества технологии инъектирования грунтов

Среди различных методов укрепления грунтов фундаментов технология инъектирования с использованием геополимеров становится приоритетной благодаря своим преимуществам, к которым можно отнести:

• возможность производства работ в стесненных условиях;
• возможность локализации зоны производства работ;
• отсутствие необходимости выполнения работ по выемке грунтов;
• возможность выполнения усиления без нарушения режима эксплуатации здания;
• независимость работ от климатических условий;
• отсутствие факторов, загрязняющих окружающую среду, низкий уровень вибрации и шума;
• высокие прочностные показатели и долговечность полученного основания;
• экологическая чистота используемых при инъектировании материалов;
• минимальное количество образующихся отходов.

Эта технология способна создать основание нормальной прочности вместо замоченных и просевших грунтов под существующим зданием.

Основные принципы технологии инъектирования грунтов

При использовании химических и физико-химических методов укрепления грунтов работы могут выполняться по одной из трех схем:

• инъектирование грунтов с поверхности земли. При этом узел приготовления растворов может либо перемещаться по мере движения фронта работ, либо оставаться в первоначальной точке, подавая инъекционный раствор к месту закрепления по системе труб;
• закрепление грунтов из забоя с закреплением и проходкой, выполняемыми поочередно, при расположении бурильного и инъекционного оборудования в подземной выработке;
• закрепление грунтов из забоя, при расположении в подземной выработке бурового оборудования и на поверхности земли смесительного и насосного.

При использовании такой технологии необходимо обеспечивать ритмичное расположение инъекционных скважин, которые должны располагаться таким образом, чтобы создать сплошное усиление грунтов основания объекта и оконтурить его. Расстояние между ними рассчитывается с учетом характеристик грунта и показателей инъекционного раствора. Диаметры скважин определяются исходя из технических характеристик бурильных станков и машин. Для погружения в грунт перфорированных труб – инъекторов может использоваться как забивка или задавливание, так и погружение в предварительно пробуренную скважину. В этом случае метод зависит от показателей грунта, глубины инъектирования, характеристик бурильных машин и наличия окружающей застройки.

По-другому реализуется технология укрепления грунтов фундаментов инъектированием с использованием геополимеров. Этот метод чаще всего применяется для восстановления прочностных характеристик грунтов, расположенных под существующим зданием, находящимся в недопустимом состоянии из-за просадки фундаментов. В этом случае рядом с существующими фундаментами пробуриваются шпуры диаметром 12 – 16 мм, низ которых должен располагаться глубже отметки подошвы фундамента.

В шпуры опускаются трубки, верх которых закрывается полимерными или металлическими пакерами, через которые геополимер под давлением, создаваемым насосами, подается в грунт. Для исключения возможности пролива состава на поверхность, в пакерах имеется обратный клапан. Подача состава производится порциями, каждая из которых заполняет поры грунта на своем уровне и затвердевая, повышает давление в основании.

Через определенное время последние порции твердеющего геополимера, расширяясь, смогут подпереть просевший фундамент и возвратить его в проектное положение. Таким способом можно выполнить укрепление грунтов фундамента и поднять его на величину до 20 см.

Материалы и оборудование, необходимые для инъектирования грунтов

Материалы, необходимые для инъектирования грунтовых оснований с целью повышения их прочностных характеристик и восстановления первоначальных физико-механических показателей, подбираются индивидуально, в зависимости от многих факторов – состава и состояния грунта, глубины и диаметра скважин и шпуров, вида насосного оборудования и растворных станций. Наряду с традиционными растворами, состав которых описан неоднократно, укрепление грунтов фундаментов производится с использованием современных полимерных материалов:

• полиуретановых смол низкой вязкости, способных заполнять поры и трещины любых размеров, образующих при реакции с водой плотную водонепроницаемую полужесткую пену с закрытой мелкопористой структурой, объем которой в 40 раз больше исходного;
• акрилатных гелей, обладающих очень низкой вязкостью и минимальным временем гелеобразования. При взаимодействии с водой гель в 1,5 раза увеличивается в объеме, заполняя поры и трещины грунта;
• на основе тонкодисперсных микроцементов, которые благодаря микроскопическому размеру частиц свободно проникают в трещины и поры грунтов, повышая их прочность, водонепроницаемость и долговечность.

Это не исчерпывающий перечень, поскольку новые материалы, повышающие характеристики грунтовых оснований, появляются на рынке регулярно.

При разработке проекта производства работ по укреплению грунтовых оснований важен рациональный выбор оборудования, поскольку от этого во многом зависит экономичность предложенного способа увеличения несущей способности основания.

Основным видом оборудования, от которого зависит качество работ по усилению грунтов способом инъектирования, являются насосы. В этих целях используются:

• поршневые насосы, небольшие, простые в устройстве и ремонтопригодные. Могут использоваться для работы с составами, обладающими высокой вязкостью – минеральными, полимерными, на основе микроцементов;
• мембранные насосы, используемые при необходимости равномерного нагнетания составов средней или низкой вязкости;
• пневматические насосы высокой производительности, работающие от компрессора и предназначенные для равномерной подачи полимерных и минеральных составов.

Подача растворов на основе цемента в скважину производится при помощи инъектора, который для закрепления грунтов на глубину до 5м погружается при помощи отбойного молотка, состоящего из следующих элементов:

• наконечника – перфорированной трубы с острым наконечником;
• штанг – отрезков трубы диаметром от 25 до 74 мм, длиной до 1,5 м, которые наращиваются по мере погружения инъектора;
• оголовка — стакана, способного воспринять ударные нагрузки при погружении инъектора в грунт.

Важным элементом технологии усиления грунтов основания методом инъектирования является пластиковый или металлический пакер  – устройство, через которое в перфорированную трубку подаются составы для инъектирования. С целью исключения возможности аварийного выброса инъектирующего раствора, пакер оборудуется обратным клапаном. Номенклатура оборудования, необходимого для работы станции приготовления раствора, определяется в зависимости от рецептуры инъектирующей смеси и особенностей технологии производства работ.

Почему именно «Прайм»?

Если у строительно-монтажных компаний, ведущих работы на территории Москвы и Московской области, возникает необходимость в усилении грунтов на земельном участке, отведенном под новое строительство, под фундаментами здания, подлежащего реконструкции или просевшего из-за изменившихся грунтовых условий, многие генподрядные организации обращаются к нам – в ООО «Прайм».

Это обусловлено:

• семилетним периодом нашей деятельности, в течение которого не было получено ни одной обоснованной рекламации;
• имеющимся у нас опытом работ по этому профилю;
• штатом специалистов, знающих особенности технологии инъектирования грунтов различными современными материалами;
• наличием специальной техники и оборудования.

Регулярное повышение квалификации сотрудников нашей компании позволяет ООО «Прайм» быть в курсе новых разработок в строительной сфере и в короткие сроки осваивать передовые технологии. Все это обеспечивает выполнение усиление грунтов в сжатые сроки и с высоким качеством, а также дает результат, предусмотренный проектными материалами.

Способы усиления грунтов и фундаментов

• Главная
• статьи
• Способы усиления грунтов и фундаментов

Любому владельцу строения хочется продлить его жизнь на века. Убедиться, что земля пригодна для строительства и выдержит вес здания, можно с помощью геологических исследований почвы. Но что делать, если прочность грунта недостаточна, а строить здание удобнее всего именно в этом месте? В этом случае применяют технологии укрепления грунтов.

Бывает и так, что здание уже давно построено и эксплуатируется, но в фундаменте начинают появляться трещины и напряжения. Такое происходит при несоответствии несущей способности грунта и текущей массы здания — например при попытке надстройки еще одного этажа над уже существующим строением, а так же из-за неравномерности осадок здания. В этом случае также не обойтись без укрепления грунта.

Порядок и возможности

Порядок закрепления грунта регулируется санитарными правилами СП 45.13330.2017, предписывающими следующий порядок работы:

1. Проведение опытно-производственных работ, по результатам которых определяются необходимый объем работ и методы их выполнения.
2. Непосредственное выполнение работ.
3. Контрольные измерения и оценка качества.

Проведение изысканий, составление документации и последующий контроль, согласно пункту 4.1, должны выполняться организацией, имеющей соответствующие разрешительные документы и квалификацию, на выполнение данного вида работ. Само закрепление, согласно пункту 16, может осуществляться химическим, цементационным, инъекционным (гидроразрывным), струйным, буросмесительным или термическим способом. Кроме того, пункт 17 описывает механические методы укрепления.

Механический способ

Самый простой и, вместе с тем, самый трудоемкий способ улучшить характеристики грунта — его полная или частичная замена. Применяется только на этапе строительства перед заливкой фундамента. Пункт 17 СП предполагает три основных способа предпостроечного уплотнения:

• Полная или частичная замена — устройство песчаных подушек или отсыпка гравием. Позволяет осуществлять строительство даже на самых слабых грунтах. Несмотря на свою трудоемкость, применяется достаточно часто, так как эффективно снижает риск последующей деформации фундамента и морозного пучения.
• Трамбовка и уплотнение существующего. Согласно абзацу «ж» пункта 17.1.6 правил может осуществляться не ближе 10 метров от жилых зданий и не ближе 15 метров от чугунных коммуникаций.
• Армирование сваями.

Электрохимический способ

В случае, если здание уже построено, и возможности заменить грунт нет, на помощь может прийти электрохимия. Так как под действием электрического тока наблюдается направленное движение заряженных частиц, существует возможность направить эти частицы в ослабленные области.

Для реализации этого метода вблизи укрепляемого участка в почву закачиваются растворы солей, на которые, при помощи электродов, подается положительный потенциал. В области, которая требует укрепления, размещаются отрицательные электроды. В результате электрохимических процессов наблюдается дрейф ионов солей и их оседание в укрепляемой области.

Ограничения электрохимического способа

Основным преимуществом электрохимического воздействия является малая инвазивность: достаточно пробурить несколько скважин для электродов и подачи солевого раствора. Расположение скважин может варьироваться в широких пределах, позволяя обойти существующие сооружения и коммуникации.

К основным недостаткам метода относятся:

• большие затраты времени при масштабных работах — время на укрепление грунта пропорционально квадрату площади участка;
• стоимость электроэнергии — для эффективной инфильтрации солей необходима плотность тока не менее 0,1 А/дм²;
• требовательность к качеству почвы — земля должна содержать достаточное количество влаги;
• риск коррозии металлических конструкций в зоне распространения токов.

Несмотря на большое количество ограничений, метод активно применяется на влажных почвах.

Инъектирование

При необходимости укрепления сыпучих грунтов, пористых пород и подвижных каменных завалов целесообразно применение бурового инъектирования — введения в грунт связующего вещества, которое после затвердевания образует монолиты с основной породой. Подробно данный метод рассмотрен в СНиП 3.02.01-83, а также в пункте 16.3 СП 45.13330.2017.

Достоинствами метода являются высокая прочность формируемого основания и малые габариты применяемой техники, что дает возможность выполнять работы в условиях ограниченного пространства.

Вещества для инъекций

Выбор того или иного связующего вещества определяется его стоимостью и физической структурой укрепляемого участка:

• Цемент применяются для связывания крупных осколков породы — курумника, гравия или гальки. Эти относительно дешевые материалы обладают высокой несущей способностью, однако плохо проникают в мелкие поры и трещины.
• Силикаты и смолы используются для связывания различных фракций песка. Они дороже цемента, зато хорошо проникают в мелкие трещины.
• Микроцементы и геополимеры находят свое применение только на самых плотных грунтах, так как имеют достаточно высокую стоимость.

Общим недостатком инъекционного введения веществ является необходимость применения специальной нагнетательной буровой установки, которая имеется в наличии не во всех строительных организациях.

Термическое закрепление

Если на границе водораздела наблюдается залегание лёссов — известняковых осадочных неслоистых пород — возможно их термическое укрепление. Обработка лессов газами высокой температуры приводит к их химическому перестроению и образованию прочных структур, устойчивых к воздействию воды.

Для реализации этого метода скважины бурятся в шахматном порядке так, чтобы границы зон укрепления пересекались. В каждую из скважин подводится топливо — солярка или пропано-бутановая смесь, и кислород. Горение топлива необходимо поддерживать в течении нескольких дней для эффективного прогрева почвы.

Недостатком метода является не только большое количество скважин, но и необходимость прекращения работ на стройплощадке на время проведения термоукрепления.

Электроосмос

Одним из самых сложных для закрепления видов почв является глина. Она не пропускает цемент, не образует пор, эффективно отфильтровывает соли и обладает слишком большой теплоемкостью для качественного термозакрепления. Вдобавок ко всему, глина способна накапливать влагу, переходя в текучее состояние.

Для борьбы с текучестью глин применяется электроосмос — явление перемещения связанной с почвой воды к отрицательно заряженному электроду. На практике в укрепляемый грунт в центре устанавливается положительный электрод из стали, чугуна или графита. За пределами укрепляемого участка в скважины устанавливаются перфорированные трубы, на которые подается отрицательный потенциал.

Эффективность электроосмоса

При достаточной плотности тока вода будет скапливаться в перфорированных трубах, покидая укрепляемый грунт. Данный метод позволяет не только провести обезвоживание глины, но и оценить текущую влажность грунта — сопротивление почвы протекающему току будет прямо пропорционально ее влажности.

Однако, обеспечить на практике плотности тока более 2–5 А/дм² затруднительно из-за разогрева прилегающей к электродам почвы, приводящего к выкипанию влаги и увеличению сопротивления цепи. Как результат, на обезвоживание грунта может потребоваться от нескольких дней до нескольких недель. Еще один недостаток метода — обратимость. Откачанная влага с течением времени может вернуться в почву.

Итог

Усиление грунта — достаточно сложный технологический процесс, требующий серьезной подготовительной работы. Выбор того или иного метода уплотнения зависит не только от имеющихся технических возможностей, но и от геологического строения конкретного участка.

Деятельность по укреплению почвы строго регламентируется нормативно правовыми актами и должна выполняться сертифицированными организациями, так как от точности расчетов несущей способности грунта зависит безопасность и долговечность возводимых сооружений.

Что такое укрепление грунта и как это делается?

[email protected] 15 августа 2017 г.

Проще говоря, армирование грунта — это метод, используемый для повышения жесткости и прочности грунта с помощью методов геоинженерии. Давным-давно для укрепления почвы использовали натуральное волокно. Этот старый метод не имел высокой урожайности и требовал много времени для восстановления почвы.
В геотехнической инженерии грунт восстанавливается и укрепляется путем распределения минералов и питательных веществ в почве. Укрепление почвы необходимо на землях, где высока вероятность эрозии. Это особенно полезно в районах с мягкой почвой, так как не может обеспечить достаточную опору для какой-либо конструкции или здания. Этот тип грунта также очень чувствителен к различным экологическим и природным факторам, таким как высокая сжимаемость, низкая прочность на сдвиг, изменения температуры и т. д.
При армировании грунта используются различные технические приемы для повышения прочности грунта. Одним из доступных продуктов являются георешетки.
«Георешетки MacGrid чаще всего используются для армирования грунта, поскольку они чрезвычайно долговечны и устойчивы. Доступны 3 различных типа георешеток, о каждом из которых вы можете узнать больше на https://www.maccaferri.com /my/products/geogrid-macgrid/»
Геотекстиль — еще один популярный вариант, поскольку он экономически эффективен, более выгоден и легко адаптируется. Это позволяет максимизировать воспроизводимость почвы и утолщает объем почвы для повышения прочности.
Геотекстиль представляет собой тканое проницаемое полотно. В геотехнике и биоинженерии используется для разделения, фильтрации, защиты, укрепления и дренажа грунта. Это обеспечивает двусторонний обмен: по волокну и внутри волокна. С более чем 80 применениями геотекстиль изготавливается из полимера, пропилена или полиэтилена высокой плотности в зависимости от требований к почве. Как правило, существует три типа методов производства геотекстиля: прессование, валяние и ткачество.
Как выполняется укрепление грунта?
Армирование грунта выполняется путем размещения в грунте натяжных элементов для повышения его естественной устойчивости и прочности. Это достигается путем приведения арматурных элементов в контакт с поверхностями в заполнителе и подоснове массива грунта. Когда давление на массу грунта вызывает нагрузку на арматуру, она создает растягивающую нагрузку, которая может сопротивляться движению грунта и обеспечивать дополнительную поддержку для повышения прочности. Таким образом создается система армирования грунта, которая обеспечивает большую прочность на сдвиг, чем сама масса грунта.
Задачи по армированию грунта
Планы армирования грунта всегда разрабатываются в соответствии с текстурой грунта и его несущей способностью. Из-за большого разнообразия грунтов и вариантов нагрузки биоинженеры сталкиваются с рядом проблем при армировании грунта. К ним относятся:
Для насыпей на более слабых основаниях
Для насыпей на более слабых основаниях, таких как аэропорты вблизи песчаного грунта, самой большой проблемой является укрепление грунта и его стабилизация.
Для крутых склонов
Слои геотекстиля стратегически укладываются на землю, чтобы сделать склоны почвы более крутыми. Цель состоит в том, чтобы увеличить прочность почвы на растяжение для минимального скольжения или вращения.
Для подпорных стен
Различные виды применения на стенах смешиваются с геотекстилем, например, для заполнения на месте для укрепления несущих стен из грунта. Геотекстиль представляет собой альтернативу традиционным монолитным бетонным конструкциям для подпорных стен.
Основание, стабилизирующее
Прочность на растяжение мягкого и органического грунта низкая. Первоначальная стоимость традиционной засыпки земли может быть до 50% выше, чем стоимость армирования грунта геотекстилем. Геотекстиль можно использовать для равномерного распределения нагрузки внутри почвы и минимизации смещения мелких частиц почвы. Таким образом, геотекстиль представляет собой недорогую альтернативу традиционному перемещению земляного полотна, земляным работам с последующей заменой и методам химической стабилизации грунта.
Для армирования базового слоя
Несущая способность мягкого грунта может быть улучшена за счет увеличения прочности на растяжение гранулированного материала базового слоя. Геотекстиль повышает прочность грунта на растяжение за счет увеличения его несущей способности на зернистой структуре основания. Сетчатая структура обычно используется для армирования зернистого базового слоя.
Для закрытия мягких площадок
Геотекстиль представляет собой экономичный метод укрепления мягких грунтов в таких областях, как лагуны, шламовые пруды и т. д. Геотекстиль может укрепить мягкий грунт, обеспечивая высокую прочность на растяжение и способность противостоять деформации для поддержки строительных конструкций и улучшения качество почвенного тела.
Для получения дополнительной информации, пожалуйста, отправьте электронное письмо по адресу [email protected].

Армирование грунта — Civil Wale

Армирование грунта — это метод, используемый для повышения прочности и жесткости грунта. Для повышения прочности почвы используются различные инженерные методы, такие как георешетка и геотекстиль. Представляет собой комбинацию земляной насыпи и армирующих полос. Они способны выдерживать большие нагрузки на растяжение. Армирование грунта — это современный метод, который используется в различных проектах для предотвращения разрушения склонов грунта и повышения несущей способности грунта.

Цели армирования грунта

• Армирование грунта выполняется путем размещения в нем натяжных элементов для повышения устойчивости и прочности грунта.
• Армирование грунта — это экономичный метод, который используется для повышения прочности грунта на растяжение и несущей способности.
• Предназначен для улучшения инженерно-механических свойств грунта.
• Армированное грунтовое ложе увеличивает несущую способность грунта и уменьшает дифференциальную осадку грунтового ложа.
• Для уменьшения количества земляной насыпи. Более крутые откосы насыпи уменьшают потребность в землеотводе.

Типы армирования грунта

Ленточное армирование

Ленты – гибкие линейные элементы. Их ширина больше их толщины.

Обычно используются полосы из металлов, таких как – оцинкованная сталь, алюминий – магниевый сплав, хромовая нержавеющая сталь.

Некоторые другие типы полосок представляют собой бамбуковые полоски, полимерные полоски и полоски из пластика, армированного стекловолокном.

Толщина полосовой арматуры может варьироваться от 3 до 9 мм, а ширина от 40 до 120 мм.

Армирование сетки

Решетка может быть изготовлена ​​из простой или оцинкованной стальной сетки.

При армировании для сопротивления растягивающей силе используются георешетки. Георешетки представляют собой геосинтетический материал, изготовленный из полимеров.

Сырьем, используемым в георешетках, является полипропилен, полиэстер или полистирол.

Использование георешеток в строительстве увеличивает количество полезной земли на участке. Это позволяет возводить крутые склоны или стены, строить дороги на плохих грунтовых условиях, уменьшать толщину полигона, необходимую для строительства дорог.

Листовая арматура

Листовая арматура может быть изготовлена ​​из оцинкованной стали, ткани или просечно-вытяжного листа, который не может быть в условиях сетки.

Использование геосинтетического листа вместо стальных полос экономически выгодно. Он обладает большей коррозионной стойкостью, чем полосы, обычно используемые для армирования листового типа, в качестве геоткани.

Геоткань – пористая ткань, изготавливаемая из синтетических материалов, таких как – полиэстер, полиамид, полиэтилен, полипропилен и стекловолокно. Толщина листа может составлять от 0,125 до 7,5 мм.

 

Эффекты армирования грунта

• Армирование повышает прочность и несущую способность грунта.
• Увеличение количества слоев и ограничивающего давления приводит к улучшению характеристик армированного грунта.