Струменевий цементація грунтів - це фізико-хімічне закріплення з метою створення скам'янілого підстави. Простіше кажучи, дана технологія дозволяє створювати, зміцнювати або вирівнювати фундаментні підстави без риття котлованів і відкопування існуючих конструкцій.
Струменева цементація (технологія jet grouting) дозволяє виробляти закладку фундаментного підстави в умовах будівництва поблизу інших будівель, коли риття котловану неможливо. Так само, за допомогою даної технології, можна зміцнити фундаменти існуючих будівель, не завдаючи їм ніякої шкоди. Роботи можуть виконуватися в різних умовах, при сесміческі активних грунтах, близькому залягання грунтових вод і т.д.
Основні поняття Струменева цементація грунтів (в перекладі jet grouting) - найбільш стара технологія, що дозволяє зробити таке закріплення ґрунту. Застосовувати її почали для зміцнення пухких, крупнопесчаних, великоуламкових грунтів. Справа в тому, що рити котлован на піску - взагалі завдання невдячне.
В умовах же великоуламкових кам'янистих грунтів спроба порушення цілісності грунту (особливо це стосується гірських районів) взагалі може привести до катастрофічних наслідків, типу зсувів. Такий стан справ навряд чи б порадувало забудовників, тому довелося винаходити метод, що дозволяє зробити закріплення без порушення цілісності грунту. Технологія jet grouting полягає в тому, що в грунт вертикально вводяться спеціальні трубкоін'ектори (труба з отворами, діаметром 2-4 мм), через яку під великим тиском подається суміш води і цементу (цементне молоко).
Вода під тиском виробляє гідророзрив грунтового підстави, заповнюючи тріщини цементною сумішшю. Зайва вода поступово видавлюється на поверхню. Розчин же поступово застигає і утворює з грунтом міцну нерозмиваюча суміш - грунтобетон. Якщо закріплення ґрунту проводиться на невеликій глибині, ін'єктор забивають в землю. При роботі на великих глибинах, його занурюють в заздалегідь пробурену свердловину.
Позитивні і негативні сторони Даний метод добре відомий в колі професійних забудовників і архітекторів. Він має безліч позитивних особливостей. Що ж стосується його негативних сторін, то вони більше пов'язані з неможливістю застосування в побутовій сфері.
Плюси струменевої цементації 1. Дана технологія дозволяє здійснювати закріплення грунтів практично без порушення їх цілісності і без динамічного впливу на них. Завдяки цьому jet grouting може використовуватися для зміцнення гірських районів, реконструкції старих будівель, проведення робіт в умовах щільної міської забудови. 2. Надає на грунт комбіноване вплив. По-перше, виникають нові і ущільнюються старі межчастичного зв'язку. По-друге, проводиться ущільнення основи під високим тиском. По-третє, в грунті закладаються високоміцні вертикальні палі з грунтобетонних на заданій відстані, а так само виникають хаотичні грунтобетонних горизонтальні прошарку.
3. Закріплення підстави таким способом дозволяє досягати його високої міцності. 4. Дана технологія дозволяє практично повністю запобігти просідання грунту. 5. Дає можливість виправляти крен висотних будівель. 6. Роботи можуть проводитися на будь-яких грунтах як вище, так і нижче ґрунтових вод. 7. Цементація дозволяє проводити роботи без проведення будь-яких відходів. Отже вона може застосовуватися для створення або зміцнення саркофагів високотоксичних або радіаційних відходів без їх виходу на поверхню, а так само з мінімальним контактуванням робітників.
мінуси цементації Раніше до мінусів jet grouting відносили відсутність можливості виконання робіт на грунтах високої щільності. Однак нові технології, які застосовують мікро гідророзриви, дозволяють виробляти закріплення абсолютно будь-яких грунтів. Тому до недоліків можна віднести лише те, що даний метод не може бути використаний в побутових умовах, по крайней мере, самостійно. Цементація вимагає спеціального устаткування, навичок, витрат фінансів і часу, а так само попередньої сейсморозвідки. Від особливостей ґрунту залежить тиск і склад рідини, що подається.
Порядок виконання робіт Технологія струменевої цементації грунтів, як уже говорилося раніше, дозволяє виконувати закріплення будь-яких грунтів в будь-яких умовах. Діаметр грунтобетонних паль, в залежності від особливостей грунту і потреб забудовника, може перебувати в межах від 60 см до 2 метрів.
Зупинимося докладніше на порядку виконання робіт: 1. На першому етапі потрібно зробити вантаження ін'єктора в грунт. Якщо того дозволяє структура грунту і глибина цементації, ін'єктор вбивають без буріння свердловини. Якщо ж ні, проводиться буріння свердловини діаметром 112 мм глибиною, відповідної проектної позначки. 2. При підйомі ін'єктора вгору, через отвори в конусної насадки під тиском до 600 атмосфер подається цементна суспензія. Пропорції змішування цементу і води знаходяться в межах від 1: 0,4 до 1:10 в залежності від ступеня водопоглинання ґрунту.
3. Цементна молоко, виходячи під великим тиском з форсунок (отворів) в ін'єктор, діаметром 2-4 мм, не тільки заполнчет природні пори грунту, але і виробляє невеликі гідророзриви, що дозволяє закріпити більший простір і не допустити надалі просадки будівлі. 4. Відразу після заливки цементно-бетонних паль, при необхідності, проводиться їх армування. Залежно від призначення, проводиться задавливания в суміш металевих або залізобетонних стовпів.
На міцність грунтобетонних підстави, створеного за технологією jet grouting, впливає тип грунту і кількість витраченого цементу. Максимальна міцність досягається при роботі в піщаних і гравілістих грунтах, мінімальна - в глинистих.
Галузь застосування Область застосування технології струменевої цементації дуже широка: від міського будівництва будинків до запобігання зсувів і заповнення шахтних виробок. • огородження котлованів пересічними грунтобетонних палями, які виконують роль як вертикальної, так і протифільтраційному завіси; • посилення будь-яких типів фундаментів: стрічкових, пальових, із залізобетонних монолітних плит для підвищення деформаційних характеристик ґрунтових основ; • установка бурових комбінованих паль, методом вбивання металевих або залізобетонних елементів в грунтово-цементну суміш; • створення роз'єднувальних стінок, що протистоять руйнуванню існуючих будівель при будівництві нових; • заповнення гірських, шахтних виробок і карстових пустот; • проведення протизсувних заходів; • цементація використовується для закріплення слабких грунтів при проведенні дорожньо-транспортного будівництва, спорудження тунелів і мостів;
Технологічне обладнання Як уже згадувалося раніше, для проведення струменевої цементації підстав потрібно серйозне професійне обладнання. 1. Бурові установки. Вони можуть бути великогабаритними (для виконання буріння на глибину до 50 метрів) і дрібногабаритних (дозволяють виконувати роботи на глибині від 2 метрів в умовах тісної забудови і невеликого робочого простору).
2. Високонапірні насосні установки, що дозволяють подавати цементну суспензію під тиском від 450 до 600 атмосфер. Таке обладнання подає за одну хвилину в свердловину від 150 до 420 літрів суспензії. 3. міксерного установки для приготування водно-цементної суспензії.
