Блог компании Geopol
Усиление грунтов

Укрепление и стабилизация грунтов инъектированием

Укрепление и стабилизация грунтов инъектированием – один из самых эффективных подходов при решении задачи укрепления основания фундамента.

Метод предусматривает подачу в почвенный пласт материалов на базе геополимеров через специальное оборудование – инъекторы.

Закрепление грунтов проводится на слабых почвенных массивах для недопущения их динамики и обеспечения стабильности, возведенного на них, строительного объекта.
Данный процесс – значимая часть строительных работ и формирования инфраструктуры, поскольку значительно минимизирует возможность разрушения строительных объектов любого назначение (зданий, дорог, мостов, тоннелей и пр.).

Виды слабых грунтов

В категорию грунтов со слабыми показателями входят насыщенные водой почвы, сильносжимаемые и снижающие свои прочностные показатели в ходе строительных работ.

Такие грунтовые пласты могу брать на себя легкие нагрузки с постепенным их увеличением лишь в ситуациях их природного залегания.

Слабыми считаются грунты заторфованного типа, пылевато-глинистые высокопористые почвы в текучем или текуче – пластичном состоянии, илы и рыхлые пески

Способы инъектирования слабых грунтов

•Полимерное инъектирования предполагает закачку в почвенный слой смолянистых полимерных и синтетических составов.
•Силикатизация грунтов. В процессе работ в грунт через специальное оборудование – инъекторы, доставляется жидкое стекло с химическим составом.
•Цементация грунтов предусматривает использование в ходе работ цементно – водного раствора, который нагнетается в слабую почвенную структуру и после застывания превращает ее в монолитный пласт.
•Битумизация грунтов бывает двух основных типов: горячая и холодная. При первом подходе используется горячий битумный раствор, при холодном – эмульсионный состав на базе битума.

Метод инъектирования повышает прочностные составляющие почвенного слоя, стабилизирует его и обеспечивает устойчивость. Кроме того, данный подход направлен на профилактику просадки почвы и ее эрозийных изменений в границах строительной локации.

Что следует учитывать при выборе инъекционного состава

•гидрогеологические и геологические особенности строительного участка;
•состав почвенного слоя: химическое и минералогическое наполнение, например, наличие гумусовых и глинистых элементов, загипсованность и карбонатность;
•рабочая направленность строительного раствора: для оформления обоймы или грунтоцементных свай, буровой или инъекционный;
•физические и механические характеристики почвенного массива и технологические показатели ремонтной смеси (гидроизоляция почвы, ее плотность, исключение подтоплений, заполнение всех дефектов и пр.);
•особенности процесса приготовления строительного раствора: уровень смешиваемости и растворимости, скорость приготовления, степень механизации самого процесса;
•экологическая безопасность материала, ТБ процедуры приготовления ремонтного состава и работ по закреплению грунта.

Требования к инъекционным растворам

•низкая степень усадки камня тампонажного типа;
•хорошие проникающие характеристики;
•гидроизоляционные показатели и прочность почвенного массива должны соответствовать задачам инъекционных работ;
•наличие опции регулирования реологических (технологических) показателей: сроки полимеризации, вязкость, затвердение и пр.

С чего начинается инъектирование грунтов

•перед началом мероприятий по закреплению почвенного слоя проводятся инженерные и геологические изыскания;
•в результате данных работ выявляется вид грунта, рассчитывается уровень сезонных перепадов подземных вод, определяются показатели возможной усадки грунта под весом строительного объекта и прочие важные свойства строительного пространства;
•указанные характеристики необходимы для того, чтобы правильно определить вид основания фундамента строительного объекта, независимо от его назначения;
•если геологическая разведка будет проведена с нарушениями, а также, если несущие элементы строения начнут разрушаться в следствии внешних причин, которые не были учтены при строительстве, то произойдет фрагментарное или полное обрушение строительного объекта;
•исключить такого рода ситуации позволяют строительные мероприятия по закреплению грунта основания посредством инъекционной технологии;
•причиной снижение уровня основных характеристик зданий и сооружений является и использование в работе материалов низкого качества.

Задачи, которые решаются методом инъектирования грунтов

•увеличение несущих свойств элементов из армированного бетона, таких как, сваи, опоры и пр.;
•устранение протечек, появляющихся по причине просачивания грунтовых вод через трещины в тело фундамента;
•усиление почвенных массивов слабого типа на период проведения подземных работ;
•исключение динамики грунта, особенно в районах с высоким уровнем сейсмической активности;
•монтаж подпорных элементов и откосов при работах по рытью котлованов и при разработке выработок открытым способом;
•закрепление строящихся или уже возведенных оснований фундаментов зданий и сооружений.

Когда требуется проводить усиление грунта основания фундамента

  1. Нарушение целостности фундамента, стен строительного объекта.
  2. При возникновении трещин на сегментах несущего характера, которое могут быть вызваны наличием пусто и полостей в почвенных пластах.
  3. Усадка грунта по периметру фундамента.
  4. Когда мероприятия по инъектированию грунта завершены, необходимо произвести досыпку почвенного слоя по установленному уровню и утрамбовать его. В случае создания дренажных систем, следует, кроме всего прочего, сформировать подушку из щебня.
  5. Нарушение геометрической конфигурации строения.Если выявлены изменения проектных характеристик строительного объекта, то это может послужить причиной прекращения его эксплуатации, т.к. крайне велики риски его фрагментарного или полного обрушения.
  6. Регулярные протечки в инженерных коммуникациях, распложенных в основании здания. Течи можно наблюдать как с внешней стороны объекта, так и на внутренних водопроводных сетях, локациях их подведения к строительной конструкции.
  7. Размывание грунта в непосредственной близости от объекта. Инъекционная технология и формирование дренажного комплекса позволяют исключить появления такого рода проблем.
  8. Повреждения гидроизоляционного слоя. Если фундамент строения не имеет гидрозащитного барьера и систематически подвергается агрессивному влиянию влаги, он быстро будет промерзать и начнет разрушаться.
  9. Наличие дефектов (трещин, сколов и пр.) на стенах заглубленных помещений (подвалов, цоколя). Через трещины на стенах легко проникает влага, что приводит к разрушению несущих элементов строения, включая бетонные объекты и конструкции из кирпича.
  10. Уменьшение уровня механической прочности грунта. Негативные явления такого рода возникают по причине увеличения уровня нагрузки на основание строения при его эксплуатации: повышение этажности, не заложенной в проектной документации, проведение перепланировки помещений с ошибками и недочетами.
  11. После сейсмической активности в данном районе.
  12. Вибрационное воздействие от строительных работ, проводимых в непосредственной близости от сооружения.

Основные способы укрепления грунтов методом инъектирования

Определенный подход в работах по инъектированию грунта выбирается исходя из используемых строительных смесей:

  1. Цементация. Данный тип строительных мероприятий предполагает использование цементно-водных растворов, которые нагнетаются в почвенный слой, где впоследствии трансформируются в прочный состав, который по своим характеристикам равен бетону.
  2. Силикатизация. При проведении работ происходит внедрение состава на основе жидкого стекла через инъекторы в толщу грунта. Раствор после отвердения не боится ни высоких, ни низких температур, а также химического воздействия и влияния воды.
  3. Подача в грунтовые пласты полимерных и синтетических смол. Такой подход в закреплении грунтов считается самым результативным для почвенных массивов, в составе которых есть супеси и суглинистые элементы. Смолянистые материалы скрепляют эти сегменты в монолитную массу, которая не дает усадки и устойчива к образованию трещин.
  4. Битумизация. Технология битумизации представлена в двух видах: горячая и холодная. При горячем подходе в работе используется расплавленный горячий битум, а при холодном – эмульсия на его основе. Такой способ широко используется на местностях, где наблюдается высокий УГВ, и влага регулярно поднимается на поверхность, размывая фундамент.

Каждый из указанных методов требует обязательного предварительного геологического исследования. Исходя из полученных данных, выбирается инъекционный материал для закрепления грунта.

Преимущества инъектирования для укрепления грунтов

  • в ходе инъекционных мероприятий по усилению грунтов не требуется эвакуировать жителей жилого дома или останавливать работу промышленных или административных объектов;
  • внедрение в почву инъекционных растворов – эффективный метод в ситуациях, когда необходимо добиться сплошного отвердения фундамента здания или сооружения;
  • после проведения инъекционных работ окончательно прекратиться вымывание грунтовыми водами почвенных пластов;
  • нагнетание инъекционных растворов в грунт под подошвой фундамента значительно повышает его несущую способность;
  • инъекционный подход не отражается на целостности строения, включая те конструкции, которые построены на торфяниках и илистых почвах;
  • инъектирование – отличный вариант для работ по герметизации и стабилизации подземных технических коммуникаций;
  • инъекционные работы по усилению грунтов исключают использование массивного оборудования, а, следовательно, могут проводиться в малогабаритных пространствах.

Технология работ по инъектированию грунта

1. Подготовительный этап

•организуется обследование участка: динамическое зондирование, задача которого выявить состав почвенного слоя и его значимые характеристики;
•определяется уровень залегания подземных вод;
•с учетом результатов исследования и формируется пакет проектной документации;
•в проекте указываются точки расположения скважин, состав инъекционного раствора, вид применяемых пакеров и иные показатели;
•в состав проектного портфеля включена смета, где указана стоимость работ и цены на используемые материалы.

2. Работы по инъектированию грунтов

Этапы инъекционных работ по усилению грунта

•Формирование скважин посредством бурения: минимальная глубина – на 25% ниже подошвы фундамента, а минимальный диаметр – 1,5 см. Буровые работы проводятся при помощи небольшого агрегата в тех локациях, которые указаны в проектной документации.
•Установка в скважину манжетных колон и пакеров. Колонны представляют собой трубки из полимеров, полые внутри, отличающиеся высокой прочностью. Поверх них монтируются инъекторы из металла или пластика. Пакеры могут быть одноразовые и съемные. Первые вбивают в обрабатываемую поверхность и по завершении инъектирования закупоривают ремонтной смесью. Пакеры съемного типа монтируют в пробуренное отверстие, с дальнейшим раскручиванием механизма распорного вида. После окончания мероприятий их промывают и используют повторно.
•По завершении работы инъекторы избавляют от частиц грунта посредством компрессорной установки, подающей сжатый воздух.
•Внедрение состава для инъектирования происходит при помощи специального насоса, который соединяется с пакерами в порядке очередности при помощи трубок. Инъекторы, которые в данный момент времени не участвуют в рабочем процесс, закупориваются обратными клапанами. Насосное оборудования должно иметь в своем составе манометр, чтобы отслеживать уровень давления в процесс работы. На показатели давления на прямую влияет используемый инъекционный состав. Например, для цементных смесей давление не должно быть более 1,1 Мпа. Чтобы получить требуемый результат, важно удерживать давление в рамках необходимого показателя несколько минут. Если того требуют особенности рабочего процесса, то инъекционный состав нагнетается в грунт дозами, для его равномерного распределения по пустотам и полостям.
•Удаление металлических пакеров. Пластиковый инструментарий такого вида просто срезают вровень с поверхностью или сбивают, оставляя его в почвенном слое наряду с манжетными колоннами. Это обеспечивает дополнительное армирование.
•Образовавшие после демонтажа инъекторов отверстия, зачеканивают раствором с водоотталкивающими свойствами. С внешней стороны весь усиленный участок обрабатывают мастикой, после застывания которой скважины либо засыпаю землей, либо заполняют цементным раствором.
•Чтобы выявить уровень качества выполненных работ, проводят зондирование статичного и динамичного типа.
Инъекционный подход в усилении почвы способен поднять почвенные массивы на 20 см. Кроме того, данный способ безопасен и не вредит окружающей среде.
В некоторых ситуациях, для увеличения надежности элементов несущего типа, инъектирование грунтов проводят в комплексе с установкой дополнительный опорных элементов вертикальной направленности.

Усиление конструкций в Москве

Компания «ГЕОПОЛ» производит работы по ремонту и усилению металлом железобетонных конструкций в Москве и Московской области. Оказываем услуги для любых сооружений гражданского и промышленного строительства: дома, здания, сооружения.

В компетенции компании оказание услуг:

  • Ремонт и усиление железобетонных конструкций металлом.

  • Ремонт и восстановление железобетонных конструкций углеволокном.

  • Торкретирование для укрепления строительных конструкций.

  • Инъектирование строительных конструкций из бетона, кирпича, камня.

  • Укрепление и стабилизация грунтов.
Звоните, обращайтесь и приступим к профессиональной реализации ваших проектов.
2024-09-23 18:00