Публикации

Строительство подземных гаражей, пешеходных переходов, прокладка глубоких инженерных коммуникаций, а также реконструкция в центре города требует применения щадящих геотехнологий для стабилизации грунтов основания зданий, попадающих в зону влияния от строящихся подземных объектов.

Проведению работ по закреплению грунтов должна предшествовать разработка проектной документации, в которой должны быть заданы требуемые прочностные и фильтрационные свойства закрепленного массива грунта. Поэтому для модификации грунтов в зависимости от поставленной задачи должны применяться соответствующие технологии и растворы.

Первый опыт применения цементогрунта в фундаментостроении в нашей стране относится к середине 50-х - началу 60-х годов. Использование методов искусственного улучшения свойств грунтов позволило получить фактически новый строительный материал. В дорожном строительстве, технической мелиорации, и в фундаментостроении при буросмесительном способе устройства свай применялся цементогрунт с содержанием цемента до 20-25%. Новый этап использования цементогрунта начался в последние десятилетия в связи с развитием струйной технологии, при которой содержание цемента доходит до 50% и более.

Практически уже тридцать лет струйная технология широко применяется в ряде стран для решения различных геотехнических задач, возникающих как при новом строительстве так и реконструкции. За рубежом этот метод получил название High Pressure Injection (HPI), в нашей стране эта технология больше известна как струйная.

Струйная цементация грунтов – это новая перспективная технология закрепления грунтов (технология «Jet grouting»), которая имеет широкое распространение за рубежом, метод запатентован в 1971 г. в Японии. В нашей стране технология применяется с начала 90-х годов 20-го века.

В основе струйной технологии лежит использование энергии струи жидкости для разрушения и перемешивания исходного природного грунта.

Существуют три варианта струйной технологии: одно-, двух- и трехкомпонентная:

Схема работы гидромонитора: 1 – струя цементного раствора; 2 - цементный раствор; 3 – воздух; 4 – струя цементного раствора в ореоле сжатого воздуха; 5 – вода; 6 – струя воды в ореоле сжатого воздуха.

Однокомпонентная технология (Jet -1) - использует только раствор для разрушения структуры и перемешивания грунта. Диаметр грунтобетонной сваи, получаемый при технологии Jet-1 – 0,6-0,8 м.

Расчетное сопротивление на одноосное сжатие (Rсж) грунтобетона, полученного из соответствующего типа грунта составляет: торф - 0,5-2 МПа; глина, суглинок - 3 МПа; супесь - 5-14 МПа; песок - до 18 МПа; гравий - до 25 МПа.

Двухкомпонентная технология (Jet -2) - базируется на принципах однокомпонентной технологии, но при этом подача струи цементного раствора осуществляется одновременно с подачей струи сжатого воздуха (струя цемента в ореоле сжатого воздуха), что позволяет увеличить радиус воздействия разрушающей струи до 1,0-1,5 м от сопла. При этом характеристики грунтобетона ниже, чем при технологии Jet -1 (примерно на 20%).

Технологически во всех трех системах процесс подразделяется на два основных этапа:

бурение лидерных скважин буровым инструментом, в нижней части которого расположен монитор с соплами (прямой ход);

подъем буровых штанг с одновременной подачей раствора через сопла монитора под давлением 400-500 атм и перемешиванием грунта.

Последовательность устройства свай по однокомпонентной технологии: а) бурение лидерной скважины;

б) размыв грунта раствором; в) создание сваи при подъеме монитора из готовой скважины

В результате описанных операций, вокруг скважины, образуется новый материал – грунтобетон, обладающий высокими прочностными, деформационными и противофильтрационными характеристиками.

После устройства грунтобетонных свай (ССТ), возможно их армирование металлическими трубами, ж/б сваями, двутавром и т.д.

Преимущества данного метода:

Высокая скорость сооружения свай;

Малогабаритное оборудование позволяет выполнять работы в стесненных условиях,

Отсутствие динамических нагрузок,

Возможность контролировать и задавать параметры грунтобетонной сваи и закрепленного грунта.

В основу автоматизации процесса положены инженерно-геологические свойства грунтов площадки. Струйное оборудование для размыва грунтов, как правило, объединено единой системой управления с оборудованием приготовления и подачи раствора.

Усиление фундаментов зданий, устройство котлованов вблизи существующих зданий, устройство свай повышенной несущей способности, закрепление грунтов, создание противофильтрационных завес может быть решено с использованием струйной технологии. По струйной технологии могут выполняться как цилиндрические сваи, анкера, колонны закрепленного грунта диаметром до 2 м, так и плоские горизонтальные и вертикальные элементы в грунте при подъеме монитора без вращения (панельные, щелевые).

Данная технология также позволяет улучшить (выровнять) прочностные и деформационные свойства грунта, внедрением в него армирующих свайных элементов. При этом грунт и внедренные в него грунтобетонные сваи рассматриваются как единый геотехнический массив.

Закрепление грунтов основания, методом струйной технологии, для нового строительства, как правило, применяется в следующих случаях:

- при наличии в основании проектируемого сооружения слабых водонасыщенных и заторфованных грунтов, имеющих модуль деформации Е≤ 5.0МПа;

- при значительных нагрузках на фундаменты (передающих давление на грунт 0.3МПа и более).

- в случае примыкания к существующему зданию и сооружению нового строения.

Улучшение свойств слабого грунта за счет создания геомассива осуществляется путем устройства в грунтовом массиве грунтобетонных свай ССТ, располагаемых с определенным шагом в плане и по глубине массива.

Геомассив в целом следует рассматривать как приведенное слоистое или однородное основание и рассчитывается по I и по II группам предельных состояний, предусмотренных главой СНиП 2.02.01-83.

Под руководством доктором технических наук, профессора В.В. Лушникова (Екатеринбург) разработан метод расчета прочностных и деформационных характеристик геотехнического массива.

Применение данного метода позволяет улучшить деформативные характеристики грунтов, но что более существенно, сделать их более однородными в пределах пятна застройки здания. При этом существенно снижается вероятность развития неравномерных осадок, и как следствие появление дефектов и повреждений надфундаментных конструкций.

Данный метод может быть рекомендован для применения в строительной практике в городах со сложными инженерно-геологическими условиями.

ОАО «НЬЮ ГРАУНД» успешно работает на рынке специального подземного строительства уже более 10 лет. В настоящее время компания имеет постоянные представительства в пяти регионах страны: Пермский Край, Татарстан, Удмуртия, Свердловская и Тюменская область и в Москве.

Основным преимуществом нашей работы является комплексный подход к решению поставленных задач: от обследования и разработки рабочего проекта до строительно-монтажных работ.

Комплексный подход к решению задач, современное оборудование, квалифицированные специалисты, многолетний опыт работы в подземном строительстве позволяют нашей компании решать самые сложные инженерно-технические вопросы.

Грунтобетонная свая диаметром 600 мм

Армирование грунтов в Казани

О.А. Маковецкий, к.т.н., заместитель генерального директора ОАО «НЬЮ ГРАУНД»

С.С. Зуев, ведущий специалист

ОАО «Нью-Граунд»

г. Пермь, ул. Кронштадтская, 35, многокан. (342) 244-72-22

www.new-ground.ru, newground@eperm.ru

Филиалы компании:

г. Екатеринбург (343) 345-61-61

г. Ижевск (3412) 56-62-11

г. Казань (843) 296-66-61

г. Москва (495) 643-78-54

г. Сургут (3462) 67-05-29

г. Тюмень (3452) 74-49-75