УКРЕПЛЕНИЕ ГРУНТОВ МЕТОДОМ РАСКАТКИ

Усиление грунтов – технологически сложная процедура, требующая проведения предварительной экспертизы, исследования грунтов. Во время проведения экспертизы определяется требуемый подход, способ, с помощью которого будет проводиться укрепление грунта. Уже на этом этапе мы можем помочь Вам.

Когда требуется провести усиление грунтов

Основная причина для проведения строительных работ по укреплению – уплотнение и неравномерная осадка грунтов, влекущая за собой деформации конструктивных элементов, появление трещин и разрушений и, как следствие, делающая эксплуатацию постройки опасной. Также причиной разуплотнения почвы может быть недостаточное изучение свойств почвы на этапе проектирования постройки.

В следствие воздействия природных и техногенных факторов грунты могут проседать и терять свою несущую способность из-за:

Усиление грунтов в коммерческой и промышленной сфере

Компания Оптимум Прайс выполняет усиление грунтов на коммерческих и промышленных объектах без остановки торгового и производственного процесса. Наши технологии позволяют выполнять усиление грунтов даже под фундаментом крупных производственных машин и под глубокими несущими стенами.

Благодаря современной технологии, которую мы используем, работы по усилению грунтов в промышленных цехах, складах, фабриках или коммерческих помещениях могут быть быстро и экономично выполнены таким образом, что это лишь незначительно повлияет на обслуживании клиентов или производство. В индивидуальном порядке, в коммерческих зданиях выполнение наших работ может быть организовано таким образом, чтобы наши специалисты выходили на объект от закрытия к открытию, в нерабочие часы.

Основные способы укрепления грунтов

Существует немало различных способов укрепления грунтов на строительных объектах и при увеличении несущей способности оснований под уже отстроенными сооружениями. В их числе:

  • цементация грунта;
  • битумизация;
  • силикатизация;
  • термическое укрепление грунта;
  • механический;
  • электрохимический и другие.

Большинство из них применяются строительными подрядными организациями, имеющими соответствующее оборудование и ресурсы, а некоторые применяют и при индивидуальном строительстве.

После изучения исходных свойств грунтов и требуемого результата, подрядчиком принимается решение о выборе наиболее эффективного из доступных методов укрепления грунта.

Основные оцениваемые параметры укрепляемого грунта — его фильтрационные свойства, водопроницаемость, состав, однородность и т.д.

Кроме того, немалое значение имеет и окружающая обстановка, застройка и экологические условия. К примеру, при укреплении грунта в условиях плотной городской застройки или вблизи от строений жилого фонда ограничено применение тяжелой строительной техники, а иногда оно невозможно в связи с высокой вибрационной нагрузкой, оказываемой на соседствующие здания и сооружения. В таком случае отличным вариантом будет укрепление грунта методом раскатки.

Техногенные грунты в строительстве

Техногенными называют природные грунты, измененные в результате деятельности человека. Изменения могут быть целенаправленными или нет. В первом случае свойства грунтов улучшаются, во втором – меняются без приобретения положительных характеристик или ухудшаются. Примером целенаправленного создания техногенного грунта может служить укрепление основания под фундаментом, нецеленаправленного – образование солончаков в результате ошибок мелиорации.

Читайте также:  Вязка арматуры для плитного фундамента: разъясняем подробно

Существует много классификаций этих материалов. Мы будем ориентироваться на типизацию, представленную в ГОСТ 25100-2020, добавив некоторые практические характеристики.

По принципу создания техногенные грунты делятся на 3 подтипа:

  • Измененные в условиях естественного залегания
  • Измененные после перемещения
  • Антропогенные

Дальше мы детальнее расскажем о каждом подтипе.

Измененные в условиях естественного залегания грунты

Этот тип грунтов изменяется человеком без выемки и переноса на другое место. Для улучшения качества его уплотняют и укрепляют, в некоторых случаях, наоборот, разрыхляют.

Техногенное изменение грунтов в месте их залегания происходит вследствие таких процессов:

  • Уплотнения с помощью высоких и низких температур
  • Уплотнения механической или вибрационной нагрузкой
  • Уплотнения с помощью воды
  • Уплотнения инъекциями цемента или силикатов
  • Разуплотнения нагрузкой (например, зданием)
  • Разуплотнения взрывом (так получают вскрышной грунт из скальных или связных дисперсных пород)
  • Загрязнения солями или нефтепродуктами, химическими веществами

Обрабатываться могут как скальные, так и дисперсные грунты. Если несвязный дисперсный грунт уплотняется с помощью цемента или силикатов, то он переходит в категорию техногенного скального с цементационными связями.

В строительной практике чаще всего на месте изменяются грунты, которые служат основанием зданий или дорожного полотна. Для этого их уплотняют и укрепляют разными способами. Разуплотнение взрывом проводят при разработке карьеров или перед началом строительства на массивах со скалой.

Измененные после перемещения грунты

Большинство грунтов поддаются изменениям после выемки в месте залегания и перемещения. Они измельчаются, сортируются, очищаются от примесей, смешиваются в разных пропорциях. Таким образом получают большинство нерудных строительных материалов.

К измененным после перемещения грунтам относятся:

  • Обогащенный песок
  • Песчано-гравийная смесь (ПГС)
  • Песчано-галечная смесь
  • Обогащенный гравий
  • Обогащенная галька
  • Щебень
  • Отсев
  • Песчано-щебеночная смесь (ПЩС)

Эти материалы широко применяются в строительстве. Из них изготавливают бетон и асфальтобетон, используют для отсыпки фундаментов, засыпки площадок. Они востребованы в дорожных работах – для подушек под полотном, засыпки грунтовок. Подробнее об их свойствах и способах применения вы можете прочитать в соответствующих статьях на нашем сайте.

К перемещенным и измененным относятся грунты насыпей, дамб. Их часто завозят из других участков, после чего укрепляют и уплотняют. В эту же группу входят отвалы, полученные после добычи полезных ископаемых. Такие грунты негативно влияют на экологию. Они сильно изменяют рельеф, загрязняют внешнюю среду тяжелыми металлами и другими токсическими веществами.

Антропогенные грунты

Антропогенными называют грунты частично или полностью созданные человеком.

Их разделяют на 2 группы:

  • Культурные слои Это природные грунты с остатками предметов, созданных людьми. Чаще всего такие слои изучает археология. Но к этому типу можно также отнести строительный грунт (сильно загрязненный стройматериалами), земли на территории населенных пунктов.
  • Полностью созданные человеком Это промышленные и коммунальные отходы. Группа включает материалы свалок, металлургический шлак, каменноугольную золу, остатки строительных материалов (битый кирпич, бетон, неиспользованная песчано-цементная смесь) и другие.

Антропогенные грунты редко используются в строительстве. Из шлаков иногда делают низкокачественный бетон, используют их для укрепления грунта и обустройства оснований дорог. Для таких целей также подходит битый кирпич, вторичный бетон. Строительным грунтом засыпают карьеры, канавы, проводят рекультивацию.

Перед началом любого строительства важно определить вид грунта на участке. Это можно сделать самостоятельно, но лучше нанять специалиста. Свойства грунтов важно знать при покупке, чтобы правильно выбрать и применить материал.

СтройкаДиалог

Необходимость усиления грунта под фундаментом существующего сооружения обуславливается различными причинами:

  • снижение прочности грунтового основания, вызванное увеличением нагрузок на фундамент;
  • образованием в конструкциях трещин, крена или перекоса всего здания в результате внешних динамических воздействий (строительные или взрывные работы вблизи здания, вибрации движущегося транспорта и т. д);
  • грунтовыми осадками вокруг объекта;
  • нарушениями в наружном водоотводе;
  • размывы грунтов, слагающих основание, в результате повышения уровней грунтовой воды или аварийными ситуациями в системах водоснабжения и канализации.
Читайте также:  Как утеплить цоколь фундамента снаружи пеноплексом своими руками

Перед началом работ по укреплению грунтового основания необходимо выполнить его полное обследование и, при необходимости, проработать мероприятия по защите от грунтовых вод.

Укрепление оснований

Все способы усиления грунтов под подошвой фундамента подразделяются на 5-ть основных видов:

1. Механические:

  • уплотнение грунтов выполняется заполнением песком наклонных скважин или помещёнными в них глубинными вибраторами;
  • просадочные лёссовые и водонасыщенные пески уплотняются устройством песчаных или грунтовых свай;
  • в грунтах, обладающих водоотдачей из пор, (заторфованные супеси, илы, слабые глинистые) понижением уровня подземных источников, что повышает напряжение грунтовых скелетов и приводит к уплотнению породы;
  • проходка под подошвой фундамента раскатчиками грунта горизонтальных скважин, в получившихся полостях размещаются пустотные блоки из сборного железобетона, через которые осушается основание путём отвода техногенных и грунтовых вод;
  • армирование грунтовых слоёв;
  • при новом строительстве используется поверхностное уплотнение при помощи катков, вибротрамбовок и виброплит.

2. Термические, используемые, главным образом, в проседающих, лёссовидных и глинистых грунтах. В грунтовой толще пробуривается ряд скважин и при их герметическом закупоривании проводится сжигание топлива (газа). В результате создаются прочные грунтовые столбы. Для обжига также используются нихромные электроприборы.

3. Химические, применяемые для укрепления песчаных, лёссовых и плывунных грунтов при нагнетании в них различных химических растворов. При силикатизации раствор нагнетается через 2-е отдельные инъекторные группы:

  • в песчаные два различных раствора — хлористый кальций с водой и жидкое стекло;
  • для укрепления плывунов используется силикадоль — смесь одной части жидкого стекла с тремя частями фосфорной кислоты;
  • лёссовидных — только тройное количество жидкого стекла, так как в них уже содержатся кальциевые соли.

При аммонизации в грунтовое основание под давлением нагнетается аммиак в газообразном состоянии.

При смолизации в грунты инъецируются синтетические смолы в виде водных или других растворов. Например, для усиления песчаных грунтов эффективно нагнетание раствора карбамидной смолы в соляной кислоте. Получившийся гель, заполняя поры песка, надёжно склеивает между собой отдельные частицы. Грунты каменеют.

4. Физико-химические — цементация и грунтоцементация.

Усиление грунта основания фундамента методом цементации основано на нагнетании цементного или цементно-песчаного растворов в грунтовую толщу.

В основании образуются отдельные столбы или целые массивы сцементированных пород. Наибольший эффект достигается в крупных песках и трещиноватых скальных крупнообломочных породах.

В трещины скальных пород и сухого песчаника через пробуренные скважины может нагнетаться горячий битум.

5. Электрические и электрохимические, применяемые для закрепления влажных глинистых грунтов. Через грунты пропускается электротоки определённых параметров, при этом происходит эффект электроосмоса (осушение и уплотнение глины). При использовании электрохимических методов в грунты через трубы, одновременно с пропусканием электрического тока, нагнетаются растворённые химические добавки.

Способы защиты грунтовых оснований от размывания

  • дренажи;
  • эжекторные и иглофильтры;
  • вакуумные методы;
  • стена в грунте;
  • откачка глубинными насосами.

Рассмотренные методы повышают несущую способность фундаментов и позволяют осуществлять дальнейшую эксплуатацию зданий.

Как укрепить грунты инъектированием

Полиуретановые составы для инъектирования

Усиление грунтов инъектированием — это важный этап современного строительства. Технологию используют в тех случаях, когда нужно усилить земельный участок перед закладкой фундамента, берега речек и водоемов при строительстве объектов на береговой линии, армировать почву в ходе комплекса мероприятий, направленных на укрепления склонов из-за угрозы оползней. С каждым годом цементация получает все большее распространение в коммерческом и частном строительстве.

Читайте также:  Стоимость заливки бетона с армированием и опалубкой

Просто о сложном

Инъектирование почвы — это введение в слой почвы специальных составов для восстановления ее физико-механических свойств. Производители предлагают большой выбор препаратов, к примеру, «АКВИДУР ЭС-П», «АКВИДУР ТС-Б» и прочие. Эти растворы вводятся в определенные слои грунта под давлением через так называемые инъекторы, которые предварительно устанавливаются в почву. Диаметр этих самых инъекторов зависит от типа почвы и местности, а также целевого назначения зданий.

6 причин выполнить инъектирование грунта в строительстве:

  • Повысить посадочную прочность перед строительством сооружений и ж/б конструкций
  • Укрепить почву под фундаментом строений, туннелей, каналов и прочих объектов
  • Укрепить открытые площадки и склоны, где существует угроза оползней
  • Устранить приток воды в помещения подземных объектов
  • Укрепить площадки с насыпной почвой
  • Ликвидировать подземные пустоты

В зависимости от тех или иных технических исходных рассчитывается глубина установки инъекторов для подачи инъекций составов. Как правило, инъекторы устанавливают на глубину коренного грунта, что дает возможность практически полностью восстановить его характеристики. В ходе работ инъекционного метода слабые участки «цементируются» с коренным грунтом и становятся надежным основанием для строительства, ремонта и реконструкции государственных, муниципальных, коммерческих и жилых объектов.

В каких случаях требуется инъектирование

Это результат нарушения технологии строительства, халатности застройщика или банальной экономии. Компании часто экономят на проектах, строят «тут и сейчас», не учитывая особенности того или иного земельного участка, не придерживаются ГОСТов и прочих норм в сфере строительства. Все это приводит к тому, что на земельном участке со слабой плотностью грунта «вырастает» завод, торгово-развлекательный центр, офисный комплекс или жилой дом.

  • Не был учтен уровень грунтовых вод
Как укрепить грунты инъектированием

Если перед стартом строительных работ не были выполнены геодезические исследования, по окончанию стройки владельца недвижимости будет ждать неприятный сюрприз — высокий уровень грунтовых вод. Если не выполнить укрепление грунтов инъектированием, сооружение простоит совсем недолго. Без укрепления земельный участок просто не выдержит высокую нагрузку, фундамент «расползется» и строение разрушится.

  • Не были учтены сезонные колебания уровня грунтовых вод

Часто бывает так, что исследования провели, а сезонные колебания грунтовых вод не учли. Как итог, весной во время сильных паводков почва становится слабой из-за перенасыщения водой от растаявшего снега. Нужна срочная гидроизоляция и укрепление основания зданий, которые стоят на таком земельном участке.

  • Нарушена работа коммуникаций

Бывает так, что одного серьезного прорыва канализации достаточно для того, чтобы ослабить грунт под строением. В таком случае требуется срочное закрепление грунта. Подобные проблемы могут появится и в тех случаях, когда плохо работает, к примеру, дренажная канализация.

  • Естественное смещение почвы

Сейсмическая активность в регионе, подмыв грунтовыми водами и прочие факторы природного происхождения могут привести к естественному смещению почвы.

Особенности технологии

Процесс инъектирования имеет ряд преимуществ перед другими способами укрепления и усиления грунтов. Данные работы могут выполняться практически в любых условиях, в том числе локально на земельном участке небольшой площади. Для подачи материала в почву не нужно выполнять земляные и прочие трудоемкие работы, работать можно в холод и жару, под дождем и снегом. Во время работ по запросу разрешается эксплуатация здания, укрепление почвы проходит тихо, без пыли и вибрации.