1. Порядок виконання робіт
2. Технологічне обладнання
3. Переваги технології струменевої цементації грунтів
4. Область застосування
5. об'єкти:
6. протифільтраційні завіси

Струменевий цементація грунтів ( «jet grouting») - метод закріплення грунтів, заснований на одночасному руйнуванні і перемішуванні грунту високонапірної струменем цементного розчину. В результаті струменевої цементації грунту в ньому утворюються циліндричні колони діаметром 600-2000 мм.

Порядок виконання робіт

1. Буріння лидерной свердловини діаметром 112-132 мм до проектної позначки (прямий хід)
2. Підйом бурової колони з обертанням і одночасною подачею струменя цементного розчину під тиском до 500 атм. (Зворотній хід)
3. Занурення в тіло незатверділої грунтобетонних колони армирующего елемента (арматурного каркаса).
4. Готова паля.

Під час прямого ходу виробляють буріння лидерной свердловини до проектної позначки. Буровий розчин надходить через відкритий прямий клапан в бурової наконечник для видалення шламу в процесі буріння. Як бурового розчину використовується вода, бентонітовий або цементний розчин. В процесі зворотного ходу в сопла монітора, розташованого на нижньому кінці бурової колони, подають під високим тиском цементний розчин і починають підйом колони з одночасним її обертанням.

Технологічне обладнання

Так як руйнування і заміс грунту вимагає високих значень кінетичної енергії струменя розчину, для реалізації схеми струменевої цементації необхідно застосування потужного високонапірного цементувальних насоса. Практика показала, що тиск нагнітання повинен становити від 400 до 700 атм., А потужність двигуна повинна бути не нижче 350 л. с. Іншою важливою частиною технологічного обладнання для цементації грунту є монітор, оснащений соплами. Призначення сопел - перетворення високого тиску розчину, що розвивається цементувальних насосом, в кінетичну енергію струменя. У зв'язку з високими абразивними властивостями цементного розчину сопла виготовляються зі спеціального металокерамічного складу. При виконанні робіт застосовується сучасне бурове і насосне обладнання німецького та італійського виробництва:

• Бурові установки PSM-20
• Насос високого тиску SOILMEC 7T-500J
• Автоматичні міксерні установки GM-22. Продуктивністю 22 м³ розчину на годину.
• Силосу для цементу ємністю до 45 т.
• автоцементовози

Переваги технології струменевої цементації грунтів

• Висока швидкість робіт за рахунок малого діаметра буріння свердловин
• Виконання робіт в умовах обмеженого простору (висота від 2 м, ширина від 1,5 м)
• Відсутність динамічних впливів.

При огородженні котлованів (підпірних стін) конструкція з грунтобетонних паль виконує кілька функцій:

• сприймає горизонтальні і вертикальні навантаження,
• є вертикальною протифільтраційному завісою.

За допомогою технології струменевої цементації грунтів можливе вирішення наступних завдань:

• Підпірні стіни і огорожу котлованів.
• Посилення всіх типів фундаментів.
• Протифільтраційні завіси та екрани.
• Армування грунтів і геомассів.
• Закріплення грунтів при проходці тунелів і будівництві автодоріг.
• Зміцнення укосів і схилів.
• Закріплення грунтів в основі проектованих фундаментів з метою вище-ня міцності і деформаційних характеристик.
• Роз'єднувальні стінки впливу деформацій.
• Пристрій бурових паль.
• Контрольоване заповнення підземних виробок і карстових пустот.
• Заглиблення підвалів і надбудова будівель

Дана технологія також дозволяє вирівняти міцності і деформаційні властивості грунту, впровадженням в нього армуючих елементів. При цьому грунт і впроваджені в нього грунтобетонних палі розглядаються як єдиний Геотехнічний масив.

У порівнянні з традиційними технологіями ін'єкційного закріплення грунтів струменевий цементація дозволяє зміцнювати практично весь діапазон грунтів - від гравійних відкладень до дрібнодисперсних глин і мулів.

Іншою важливою перевагою технології струменевої цементації (jet-grouting) є надзвичайно висока передбачуваність результатів зміцнення ґрунтів. Це дає можливість вже на етапі проектування і укладення підрядних договорів досить точно розрахувати геометричні та міцності створюваної підземної конструкції (паля, ділянка підпірної стінки і т.д.), а відповідно - трудовитрати, матеріали та вартість підрядних робіт.

Область застосування

З усього надзвичайно великого списку практичних застосувань технології наведемо лише деякі:

• пристрій одиночних пальових фундаментів,
• пристрій стрічкових фундаментів і суцільних фундаментних плит з взаємно перетинаються грунтоцементних паль,
• спорудження підпірних стін для підвищення стійкості схилів і укосів,
• закріплення слабких і обводнених грунтів навколо споруджуваних поземних міських споруд - колодязів, колекторів, тунелів,
• спорудження протифільтраційних завіс.

Проведенню робіт по закріпленню ґрунтів повинна передувати розробка проектної документації, в якій повинні бути задані необхідні міцність і фільтраційні властивості закріпленого масиву грунту. Тому для модифікації грунтів в залежності від поставленого завдання повинні застосовуватися відповідні технології та розчини.

Підсилення фундаментів будівель, побудова котлованів поблизу існуючих будівель, влаштування паль підвищеної несучої здатності, закріплення грунтів, створення протифільтраційних завіс може бути вирішено з використанням струменевого технології. За струменевої технології можуть виконуватися як циліндричні палі, анкера, колони закріпленого грунту діаметром до 2 м, так і плоскі горизонтальні і вертикальні елементи в грунті при підйомі монітора без обертання (панельні, щілинні).

Дана технологія також дозволяє поліпшити (вирівняти) міцності і деформаційні властивості грунту, впровадженням в нього армуючих пальових елементів. При цьому грунт і впроваджені в нього грунтобетонних палі розглядаються як єдиний Геотехнічний масив.

Закріплення грунтів основи, методом струменевого технології, для нового будівництва, як правило, застосовується в наступних випадках:

• при наявності в основі проектованого споруди слабких водонасичених і заторфованних грунтів, що мають модуль деформації Е ≤ 5,0 МПа;
• при значних навантаженнях на фундаменти (передавальних тиск на грунт 0,3 МПа і більше);
• в разі примикання до існуючої будівлі і спорудження нового будови.

об'єкти:

Промвузол «Колядичі» м.Мінськ Будівництво шахт №1, №3, №7, №8, №9, №10 та ділянки колектора «Центр» в р-ні МКАД.

протифільтраційні завіси

Будівництво котлованів в стійких грунтах не представляє труднощів, проте завдання багаторазово ускладнюється, коли ґрунтовий масив знаходиться в обводненому стані. У таких випадках застосовується традиційний спосіб, заснований на попередньому спорудженні «стіни в грунті» або опускного кріплення до глибини залягання шару природного водоупора з подальшою розробкою грунту під захистом водонепроникного огорожі.

Технологія «Jet Grouting» в дії

Інша ситуація настає, коли природний водоупорами відсутня або коли він знаходиться на значній глибині, при якій його досягнення огороджувальними конструкціями стає економічно недоцільним. До недавнього часу в цьому випадку застосовували методи водозниження, які часто бували неефективними при високих фільтраційних характеристик ґрунтів або ставали небезпечними в зв'язку з суфозійними процесами, що негативно впливають на фундаменти близько розташованих будівель і споруд.
Сьогодні таке завдання може бути успішно вирішена за допомогою технології струменевої цементації грунтів, що дозволяє створити штучний шар водоупора - горизонтальну протифільтраційних завіс (ГПФЗ).

Схема пристрою горизонтальної протифільтраційному завіси

Пристрій завіс виконується з денної поверхні будівельного майданчика, або з проміжної позначки піонерного котловану. Глибина піонерного котловану обмежується рівнем грунтових вод. Останнє рішення не тільки різко скорочує загальний обсяг буріння, але істотно його полегшує, так як в цьому випадку видаляється верхній шар грунту, що містить залишки старих фундаментів, будівельне сміття і т.п.
Застосування даного методу дозволяє поліпшити деформативні характеристики грунтів, але що більш істотно, зробити їх більш однорідними в межах плями забудови будівлі. При цьому істотно знижується ймовірність розвитку нерівномірних осад, і як наслідок поява дефектів і пошкоджень.