Подготовка строительной площадки укрепление грунтов

Обновлено: 07.07.2024

Ровный участок под строительство не означает, что застройщику не придётся столкнуться с трудностями при возведении дома. Поэтому каждые проектные работы основываются на ряде исследований, одно из которых касается определения типа грунта.

Механическое усиление основания

Такой вариант подойдет для стабилизации грунта при новом строительстве. Использовать его для ремонта затруднительно без разборки фундаментов. Для предотвращения подвижек и деформаций можно применять один из следующих способов механических воздействий на почву:

Частичная замена грунта и устройство песчаных подушек. Чтобы усилить очень слабые грунты таким методом, потребуется вложить много усилий. Но для не достаточно прочных оснований вариант поможет предотвратить деформации и ослабить воздействие морозного пучения.
Трамбовка и уплотнение. Мероприятия проводятся с помощью катков или виброинструментов. Также возможно укрепить грунт плитами, сбрасываемыми с большой высоты.
Грунтоцементные сваи (цементация путем смешения цементного раствора с грунтом буросмесительным способом). Этот способ активно используется при строительстве подземных сооружений, защите склонов от обрушения. Суть заключается в том, что одновременно с работой бура в грунт подается закрепляющий раствор, который перемешивается с почвой и застывает. Вариант подойдет для слабых торфяных грунтов. Вместо грунтоцементных свай иногда используют железобетонные буронабивные. Шаг элементов назначается небольшим, они устанавливаются практически вплотную друг к другу.

Механические методы укрепления грунтов достаточно трудоемки и требуют наличия специальной техники. При строительстве своими руками в большинстве случаев они не применимы.

Методы усиления

Схема усиления фундамента цементацией

Из наиболее надежных и популярных технологий усиления оснований можно перечислить такие:

Укрепление торкрет-бетоном – применение этого способа основано на покрытии ремонтируемой поверхности раствором, подающимся под большим давлением. Такой метод ремонта используется главным образом при укреплении кирпичных и бутовых фундаментов. Основные рабочие процессы: На глубину заложения фундамента роется шурф шириной 1,5-2 м, чтобы можно было опустить в него специальное оборудование (пушку), и нанести бетонную смесь,
Уширение подошвы также делается освобождением фундамента от наружного слоя грунта, после чего к старому основанию сваркой крепится арматура, которая одним концом вбивается в фундамент, а другим заводится в опалубку, заливаемую бетонным раствором,
Укрепление фундамента обустройством железобетонной рубашки. Процесс заключается в заливке бетона, который нужно доставить в траншею, прокопанную по всему периметру основания и укрепленную армирующим каркасом. Бетон заливается в дощатую опалубку,
Усиление сваями – на ослабленных разрушением участках бурятся наклонные скважины, в отверстиях связывается армокаркас, бетон в скважины подается под давлением,
Технология усиления основания цементацией: при первых признаках деформации или разрушения фундамента на разрушенных участках в грунте роются или бурятся скважины. Бетонным раствором пир помощи специальных инъекторов через скважины в фундаменте или в грунте заливают все пустоты.

Из всех вышеперечисленных методик цементация представляется простейшим и дешевым способом усиления фундамента дома. Кроме того, инъекции могут применяться к разным типам оснований: к ленточному или плитному фундаменту, к свайному или столбчатому, и делать это можно как для крупных мощных сооружений, так и для частных строений.

Укрепление буроинъекционными сваями

На что обращать внимание при выборе материалов. Какую технологию выбрать?

Необходимые материалы и технологии укрепления грунта индивидуальны в каждом отдельном случае и зависят от особенностей самого объекта: геологии участка, интенсивности уклона, уровня грунтовых вод и цели дальнейшей эксплуатации.

Грамотно подобранные материалы и соблюдение технологии их применения гарантирует устойчивость грунта и долговечность в процессе эксплуатации.

Химическое закрепление грунтов

Химическое закрепление грунтов нашло широкое применение для решения задач в разных областях строительства. Суть данного метода заключается в нагнетании в грунты, обладающие достаточной проницаемостью, вяжущих минеральных или полимерных составов. Использование данной технологии показало, что она особенно эффективна для увеличения несущей способности грунтов, заполнения пустот, уплотнения разуплотненных грунтов на стадии подготовки строительной площадки и при ремонте и усилении фундаментов существующих зданий, сооружений. Закрепление грунтов в зоне фундаментов существующих зданий необходимо также при проведении работ по выемке грунта при ремонте или прокладке инженерных коммуникаций и разработке котлованов.

Песчаные грунты, обладающие высокой проницаемостью, хорошо подходят для химического закрепления в отличие от глинистых и суглинистых грунтов с низкой проницаемостью.

В настоящее время наиболее широкое распространение получили такие технологии химического закрепления грунтов:

цементация;
силикатизация;
смолизация.

Когда необходимо усиление грунтов основания

Выделяются несколько типовых обстоятельств, требующих вмешательства профессионалов, применяющих инъектирование укрепления грунтов цементом:

при восстановлении свойств несущей конструкции разрушающегося здания;
во время организации строительных работ в потенциально-опасной зоне, имеющей плохие инженерно-геологические характеристики;
при увеличении нагрузки здания на основание в результате проведенных работ по перепланировке, реконструкции, надстройках и возведении дополнительных этажей;
при допущенных ошибках строителей при возведении несущих конструкций;
при негативном влиянии грунтовых вод;
во время температурных колебаний;
при неравномерной усадке строения.

Какие методы укрепления используются профессионалами

Для реализации задуманной идеи под каждый объект, с учетом его конструктивных особенностей, а также свойств материалов, из которых состоит фундамент, разрабатывается индивидуальный проект для улучшения характеристик грунта.

К физическим и химическим способам, используемым профессионалами, следует отнести:

Силикатизацию. В грунт и основание фундамента инъецируется смесь с содержанием жидкого стекла. Процесс происходит под определенным давлением. Нагнетание раствора осуществляется в специальные отверстия. В них вставляются трубы – инъекторы.
Цементацию. Закрепляет основания с определенным типом просадки. Они состоят из водонепроницаемой, трещиноватой скальной породы, лесса и песчинок крупных размеров. Для инъецирования используется водоцементный раствор. Смесь нагнетается благодаря определенному давлению. Она способна заполнить все имеющиеся поры в грунте, образовав основание высокой прочности.
Смолизацию. В грунт инъецируются синтетические и полимерные смолы. В их составе присутствуют отвердители. Данный способ усиливает пылеватые, мелкие пески, супеси и суглинки. Здесь инъекторы могут устанавливаться под разным наклоном и в любой плоскости – вертикально или горизонтально.
Глинизацию. По вышеописанным принципам в грунт нагнетается глинистая суспензия. Данный раствор снижает фильтрующие характеристики песчаных оснований. Грунт заиливается, создавая водоупорную зону.
Битумизацию. Также, как и при глинизации, происходит снижение фильтрационных характеристик грунта. Данный способ эффективен при высокой скорости грунтовых потоков. Различают холодную и горячую битумизацию. При горячем способе происходит нагнетание расплавленного битума. Холодная битумизация предполагает подачу битумной эмульсии.

Конструктивные методы усиления

Также усиливать грунты можно с помощью основных конструктивных методов:

Грунтовых подушек – слабонесущий грунт заменяется малосжимаемым песком, щебнем, шлаками.
Шпунтовых ограждений – предотвращает выпирание слабонесущих оснований. Ограждающая конструкция монтируется из свай.
Армирования. Повышает прочность и устраняет просадку. В почву внедряются высокопрочные элементы в виде бетона, железобетона и других.

Цементация, как самый распространенный способ укрепления грунтов

Технология цементации подразделяется на традиционную и струйную. При традиционной цементации происходит нагнетание в инъекционные отверстия ремонтной смеси. Смесь создается из цемента с различными добавками. При струйной цементации данную смесь под высоким давлением подают струей в почву.

Перед проведением работ представители компании-подрядчика составляют подробную смету. Расходы согласовывают с заказчиком услуги цементации. Цена на услугу формируется индивидуально. Она зависит от ряда факторов.

Виды георешёток

Выпускаемые георешётки классифицируются двумя видами, каждый из которых имеет свои разновидности. Основное отличие между ними обусловлено следующими факторами:

Первый вид представляет объёмная решётка, состоящая из трёхмерных ячеек. Выпускаемые модули представлены в разных размерах: от 10 до 25 м2. Для их установки предусмотрены фиксирующие элементы:

скобы (из стальной арматуры);

После проведённой укладки и крепления производится засыпка сот гравием, песком или щебнем. Допускается использование в качестве засыпки обычного грунта. Покрытие на укреплённом грунте данного вида сохранится до 50 лет.

Для изготовления объёмной решётки используются следующие материалы:

Плоская георешётка изготавливается из полипропилена. Её ячейки имеют форму прямоугольника и квадрата. Основной областью применения является дорожное строительство. Современный материал достойно заменяет старую технологию укрепления грунта с помощью укладки железобетонных плит. Полипропиленовая решётка также используется в промышленном строительстве (монтаж полов).

Глубинное уплотнение

Грунтовое основание уплотняют механически, с помощью устройства песчаных или грунтоизвестковых свай. Известь при гашении вследствие контакта с водой многократно увеличивается в объеме и давит на стенки скважины, сильно уплотняя грунт. Другие варианты уплотнения – установка жестких элементов либо вибротрамбовка.

Глубинное уплотнение оснований под уже построенными зданиями ведут через наклонные скважины. Ранее такие скважины бурились буровыми снарядами с последующей выемкой дробленой массы или пробивались сердечниками. Несовершенство бурения состоит в недостаточном уплотнении, а при пробивке возникает сильное динамическое воздействие и существуют сложности с извлечением сердечника из скважины.

Сейчас из-за указанных недостатков стараются применять более прогрессивные технологии усиления грунтов глубинным уплотнением – винтовое продавливание либо уже упомянутую струйную цементацию.

Сроки обработки и хранения персональных данных

6.1. Обработка персональных данных прекращается Оператором при достижении целей такой обработки, а также по истечении срока, предусмотренного законом, договором, или согласием субъекта персональных данных на обработку его персональных данных. При отзыве субъектом персональных данных согласия на обработку его персональных данных обработка осуществляется только в пределах, необходимых для исполнения заключенных с ним договоров и в целях, предусмотренных законодательством Российской Федерации.

Укрепление, усиление грунтов инъектированием и цементация грунтов – стабилизация цементом | ГК “Айпруф”

Особенности технологии и технические средства, применяемые при стабилизации и укреплении грунтов в строительстве дорог презентация, доклад

При реконструкции зданий и строительстве новых сооружений часто возникает проблема слабого грунта. Такое основание может не выдержать нагрузок от постройки. Сегодня в нашей статье речь пойдёт о различных методах его укрепления.

Грунт — это слой, который воспринимает на себя сумму всех нагрузок от сооружения. Условно все грунты можно разделить на стабильные и нестабильные. Стабильный — достаточно плотный и сухой для того, чтобы без специальной подготовки выдержать нагрузки от фундамента или дороги. Нестабильный требует предварительных работ по осушению и уплотнению.

Механический метод

Подразумевает под собой внедрение отдельных высокопрочных изделий (свай) или материалов (грунт, щебень), а также уплотнение без изменения структуры (трамбовка/вибрирование).

Укрепление железобетонными сваями

Смысл заключается в том, что длинная свая проходит слой слабого грунта и упирается в более плотный. Нагрузка передаётся по свае вертикально. Также она удерживается за счёт трения грунта о поверхность сваи. По методу погружения сваи бывают набивные (забиваются в грунт с предварительным бурением или без), буронабивные (жидкий бетон заливается в обсадную трубу, погружённую в грунт) и сваи вдавливания (погружаются специальной машиной-домкратом). Метод требует применения громоздкого и дорогостоящего оборудования и большой стройплощадки.

Грунтовые сваи

В заранее пробуренное отверстие засыпается подготовленная смесь из гранулометрического заполнителя разных фракций. Трамбуется послойно. Эффект сравним с ж/б сваями, но гораздо дешевле и экологичнее.

Устройство грунтовых подушек, трамбовка/вибрация, замена грунта

Используют при сравнительно небольшой требуемой толщине слоя заданных свойств. Производится трамбовка катками (кулачковыми и гладкими), виброплитами и прочим оборудованием с вибрацией или без. Пылеватые пески трамбуют с водой. Метод оптимален при строительстве аэродромов, дорог и других объектов большой площади. При невозможности применения метода слой слабого грунта извлекают и заменяют на более прочный.

Цементация и инъекции

Суть сводится к приданию грунту желаемых свойств за счёт добавления в его состав цемента.

Механическое перемешивание грунта с цементно-песчаным раствором (цементация)

Применяют специальный шнековый бур с полой штангой, имеющей отверстия по длине. Через них подаётся цементный раствор одновременно с работой шнека, и происходит его перемешивание с грунтом. Метод сравнительно дешёвый и проверенный. Применяется в основном во влажных грунтах.

Струйная цементация

Отдельно стоит отметить современный подход к классике: струйную цементацию. Цементный раствор подаётся по трубе под очень высоким давлением, одновременно пробивая место для инъекции и смешиваясь с грунтом. Требует применения специальной техники.

Механическая и струйная цементация вполне применимы для усиления грунтов, на которых уже стоят здания, даже в стеснённых условиях. Для этого используют компактные установки для инъекций (так называемые джет-сваи). Их можно вводить как вертикально, так и под углом. Работы проводятся быстро, относительно бесшумно и подходят для городских улиц.

Укрепление грунта по плоскости (дорожное строительство)

При строительстве сплошных покрытий применяют комбинированные методы укрепления грунтов. Из-за своей протяжённости по местности такие объекты могут охватывать значительные территории, и, соответственно, различный состав основания. Приведённые ниже способы всегда используют в сочетании с механическим укреплением.

Смешивание с природными гранулами

Изменение свойств при помощи добавления гранулометрического или иного заполнителя. В зависимости от состояния грунта для его стабилизации применяют разные природные материалы: щебень, гравий, песок, глину, суглинки. Метод сравнительно дешёвый и экологичный, не требует химических компонентов. Перемешивание происходит в специальном шнековом бункере.

Смешивание с минеральными вяжущими

Известкование — метод, известный с давних времён. Уменьшает пластичность и липкость глинистых грунтов, делает их более стойкими к размоканию. Из недостатков — низкая морозостойкость. Используют при подготовке основных (нижних) слоёв дорог.

Смешивание грунта с органическими вяжущими

По принципу не отличается от описанных выше. В качестве добавки используют различные смолы, битумы, дёгти твёрдые и жидкие эмульсии. Эффект и область применения также примерно совпадают. Из особенностей стоит отметить высокую стоимость органического материала (или его синтетического заменителя) и агрессивность этих компонентов по отношению к природной среде. Поэтому данный метод сегодня практически не применяют.

Из трёх описанных технологий на практике самостоятельно можно применить первые два. Легкодоступные и относительно недорогие компоненты и элементарная технология перемешивания делают их востребованными и сегодня. Вполне реально укрепить участок грунтовой дороги или придворовую территорию при помощи обычного мотокультиватора.

Осушение грунтов

Одним из основных факторов слабости грунтов является наличие в их составе воды. Удаление влаги из них приводит к значительному уплотнению и устранению текучести.

Термическое закрепление или обжиг

Эффективно для грунтов с содержанием глины. В пробуренную скважину погружается перфорированная труба из жаропрочной стали. Затем по ней подаются разогретые газы (горячий воздух). Лишняя влага испаряется, а в глине происходит эффект запекания. Особенность данного метода: для разогрева газов можно использовать местное топливо: уголь, дрова.

Химический метод — смешивание грунта с химрастворами

Электрический метод

Схема установки для обезвоживания грунтов методом электроосмоса: 1 — скважина с вставленным в неё металлическим фильтром; 2 — глубинный насос; 3 — генератор постоянного тока; 4 — металлический стержень

Электрохимический способ

Применение электроосмоса с добавлением химрастворов в заранее просчитанные области поля. Это делается для облегчения прохода воды сквозь слои и придания движению нужного направления. Энергоёмкий процесс, требующий значительных затрат элекроэнергии.

При достаточном уровне знаний и наличии необходимых элементов, электроосмос возможно собрать в домашних условиях. Подробные инструкции по сборке содержатся в технических справочниках. Электроосмос также применяют в качестве постоянного водоотвода фундаментов.

Армирование

При устройстве откосов, оформлении берегов и создании ландшафтов часто используют современный метод: армирование полимерными конструктивными элементами. Он эффективен как на ровных горизонтальных поверхностях (дороги, пешеходные дорожки), так и при наличии наклона.

Георешётка

Как правило, это трёхмерная конструкция, состоящая из полимерных перфорированных лент. Очень прочная сотовая конструкция позволяет удерживать движение во всех плоскостях. В соты просто засыпается любой мелкий заполнитель или местный грунт. Не требует трамбовки, уплотнение производится проливом воды. Толщина слоя 10–25 см.

Геотекстиль

Применяют при устройстве многослойных подготовок. Это многослойное полимерное полотно, по сути дела, высокопрочный фильтр. Он пропускает воду, но не позволяет слоям смешиваться. В то же время, обладая изрядной прочностью, он распределяет нагрузку между слоями. Область применения геотекстиля: дорожное строительство, сельское и городское хозяйство.

Геосетка

Воспринимает растягивающие нагрузки. В грунтах применяется редко, используется в качестве арматуры тонкого слоя и в сочетании с другими полимерными материалами.

Засев травой

Декоративный способ укрепления откосов от осыпания (крутизна не более 1:1,5). Траву высевают на уплотнённые механическим способом незатапливаемые откосы. Предотвращает размывы и эрозию.

На приусадебном участке армировочным элементам цены нет. С их помощью становится возможным создание самых фантастических ландшафтных конструкций. Они также позволяют создавать (привозные) плодородные слои для растений.

При строительстве иногда требует усиливать основание под объектами. Но тут все гораздо сложнее, чем кажется со стороны, и существует даже немало вариантов такой работы. Пора разобраться, как укрепить грунт, зачем это вообще нужно, и какие ошибки обычно допускают проектировщики, строители.

Для чего и где применяется?

Вовсе не обязательно стабилизация и закрепление почвенных пластов используются перед постройкой многоквартирного дома, офисного центра или другого серьезного сооружения. Такие манипуляции требуются и в ряде других случаев. Укрепительные мероприятия выполняются при возведении земляных работ (точнее, при проведении земляных работ) такого рода:

прокладка дороги (автомобильной или железной);

установка линии электропередач, инфраструктуры связи;

сохранение рельефа в особо охраняемых природных зонах;

профилактика размыва особо важных объектов, подмыва фундамента различных сооружений.

Укрепительные работы проявляют свою актуальность не только на этапе строительства. В ряде населенных пунктов оползание, потеря стабильности почвы, размывание ее водоемами или талыми водами обнаруживаются через несколько десятилетий. Если этот процесс не остановить, конечные потери будут непропорционально велики по сравнению с сиюминутной экономией. Мало того, в ряде случаев можно опасаться масштабных разрушений и даже серьезных человеческих жертв.

И напоследок стоит упомянуть такой случай необходимого укрепления, как поддержание садового участка или поля, расположенного на склоне.

Способы укрепления грунтов

Механические

Шпунтовые ограждения — достаточно дорогой вариант решения проблемы. Его применяют главным образом, когда надо разработать выемку или углубление в насыщенных водой земляных слоях поблизости от уже созданных объектов. Шпунты вводят в пласт прежде, чем начнут разрабатывать выемку. Если это условие не соблюдается, стабильного состояния почвы достичь невозможно.

Иначе устроено консольное крепление. Его делают из особых стоек, то есть свай. Эти опоры погружают нижней частью глубже, чем будет планируемая выемка. Сваи поддерживают доски или щиты, которые будут принимать давление грунта.

Такой прием рекомендуют использовать, если выемка будет не глубже 5 м. При большей глубине надо применять консольно-распорное крепление. Распорки ставят в верхней части стоек.

Цементация, инъекции

Цементация нужна, чтобы закрепить пески с крупным и средним размером зерна. Но этот же метод подойдет и для склонных к растрескиванию скальных пород. Цементные растворы закачивают при помощи инъекторов. Величина трещины и количество пор песка прямо влияют на пропорцию цемента и воды. Иногда к раствору добавляют инертные материалы. Радиус закрепления зависит от разновидности обрабатываемых грунтов. Скалистую почву закрепляют как минимум на 1,2-1,5 м. Если почвы сложены крупным песком, этот показатель составит от 0,5 до 0,75 м. Песок средней крупности цементируют на 0,3-0,5 м. Процедуру ведут по методу нисходящих зон.

Нагнетать раствор прекращают, как только достигнута целевая величина поглощения.

Дорожное строительство

При сооружении дорог и других транспортных магистралей (объектов) часто укрепление грунтов связано с минеральными вяжущими веществами. Такие методики были отработаны еще в XIX веке. В середине ХХ столетия в нашей стране провели массу исследований, позволивших поднять эффективность процедуры в несколько раз. Сегодня на территории развитых государств дорожное строительство не обходится без укрепления почвы. Исключения крайне редки и связаны с особо благоприятными условиями. Грамотное использование минеральных вяжущих:

сокращает общие расходы на 15% как минимум;

позволяет быстрее закончить строительство;

увеличивает промежуток между капитальными ремонтами;

позволяет обойтись меньшей толщиной покрытия;

понижает насыщение обработанных грунтов;

увеличивает стойкость к морозу, переменному увлажнению и понижению влажности.

При современном уровне технологии смешивать компоненты можно непосредственно на строящейся дороге. Техника уверенно работает как с жидкими, так и с порошкообразными компонентами. Если условия стеснены или грунт очень специфичен, не позволяет пройти тяжелой технике, применяются навесные аппараты. Самое распространенное в нашей стране минеральное вяжущее — классический портландцемент. Но будущее все равно принадлежит точному подбору рецептуры, а не упражнениям с дозировкой привычных компонентов.

Стоит отметить, что грунты могут укреплять не только неорганическими, но и органическими вяжущими веществами. Способ смешивания и методы применения практически не отличаются. Уплотнение производится самоходными катками на пневматическом ходу. Довольно широко практикуется, например, внесение синтетических смол.

Специалисты выяснили, что подобные вещества застывают на морозе, если подвергаются еще воздействию различных кислот.

Опытным путем установили, что быстрее всего закрепить грунт помогает применение водного раствора соляной кислоты в концентрации 5%. Фактическую крепость грунта определяют концентрация смол и исходный гранулометрический состав. Раствор кислоты нагнетают в скважину раньше, чем смолу. Опытные работы показали, что после насыщения смолами прочность грунтов может составлять 30-50 кг на 1 кв. см. Но это не конечный результат, потому что исследовательские работы идут крайне активно. В ряде ситуаций для усиления почв пользуются известью. Она может применяться как сама по себе, так и в связке с другими веществами. Методика такова:

проблемные места профилируют ручным способом (в больших масштабах помогает грейдер);

гранулируют почву ручными культиваторами;

поливают известковым раствором;

вновь культивируют нужный участок;

утрамбовывают его (после этого можно даже отказаться от покрытия).

Стабилизированный подобным образом грунт не размягчается даже при бурных осадках или весной. На нем долго не растет бурьян. Количество затрачиваемого труда многократно меньше, чем при использовании каменных блоков или настилов из дерева. Метод подходит для усиления грунтов не только на дорогах, но и под частную жилую застройку. При этом сокращается сложность строительства фундамента, уменьшаются суммарные строительные расходы.

Практика показывает, что обработка почвенных пластов смесью битумов, извести, дегтей и цемента обеспечивает превосходные показатели:

стойкости к холоду;

стойкости к нагреву и перепаду температур;

Начинают с обработки грунта известью либо цементом. Их непременно увлажняют. Образующийся гидрат кальциевой окиси гарантирует сцепление глины и коллоидных частиц. Чем больше глины содержится в почве, тем эффективнее введение извести.

Уплотнение грунта, укрепляемого в смеси с цементом или известью, производят в первые 2 часа после окончательного размешивания смеси.

Осушение

Но в ряде случаев применение различных материалов оказывается недостаточно эффективно. Дело в том, что добиться успеха мешает чрезмерное увлажнение почв. На глинистых, пылящих и илистых грунтах эффективно оказывается электрохимическое осушение. В грунт снаружи и внутри фундамента защищаемого здания закладывают электроды трубчатой формы (анод и катод соответственно). Дистанция между электродами с одним полюсом должна составлять от 0,8 до 1 м.

Анодный электрод используют для подачи соляных растворов. Повышение градиента скоростей достигается откачиванием грунтовых вод из катода. Применяют постоянный ток напряжением от 100 до 120 В. Закрепить 1 м3 грунта можно при затрате 60-100 кВт электричества.

Но можно прибегнуть и к химическому осушению. В таком варианте специальные добавки вводят в почву из автогудронатора. Температура должна составлять от 50 до 80 градусов. Контроль объема добавок проводят при помощи индикаторной бумаги. Электрическое осушение применяют, когда надо улучшить характеристики плохо отдающего воду грунта. Речь идет о почвах, сложенных из глины, ила либо суглинков, коэффициент фильтрации которых составляет менее 1 м за сутки.

Если глина не является основным компонентом почвы, применяют обжиг (термическое осушение). Бурят скважину, куда заводят перфорированную трубу из жаропрочных марок стали. По трубе гонят горячий воздух. Избыток влаги испаряется, и глина спекается. Тепло получают при использовании местного топлива.

Силикатизация идет так:

берут жидкое стекло или его растворы;

нагнетают эти растворы по трубам;

после окаменения почвы трубы извлекают.

Армирование

использование сетки из полимера, геотекстиля;

ленты из геотекстиля.

Подбор варианта определяется:

инженерно-геологической характеристикой площадки;

требовательностью к качеству подложки;

срочностью и важностью работ.

Часто встречающиеся ошибки

Какой бы метод ни был выбран, придется работать очень тщательно и четко. Так, при использовании свай нагрузку надо передавать строго вертикально. Малейшее отклонение в сторону — и эффективность работы резко падает.

Обязательно надо проанализировать указания нормативных документов, изучить характеристики грунта в конкретном месте. Невнимание к нормативам, игнорирование геологоразведки крайне вредны.

Также регулярно встречаются такие промахи:

применение устаревшей техники;

плохой подбор приспособлений и реактивов;

отсутствие инженерного контроля за рабочим процессом, особенно за послойным уплотнением почвы;

неверная концентрация вяжущей смеси;

несоблюдение температурных ограничений;

несоблюдение временных рамок технологического процесса;

плохой выбор подходящего метода.

Подробнее о цементации грунтов смотрите далее.

Укрепление грунтов в близи фундамента может потребоваться как при новом строительстве, так и при ремонте уже существующего фундамента здания. Усиление основания необходимо для повышения несущей способности опорной части дома, предотвращения равномерных и неравномерных деформаций, появления трещин.

Своевременные мероприятия по усилению грунта позволят продлить срок службы фундаментов, предотвратить или отсрочить появление различных повреждений (трещины, сколы). Методов проведения работ существует большое количество. Выбор между ними зависит от масштаба проблемы и типа грунта на участке. К основным способам можно отнести:

механический;
электрохимический;
инъектирование;
термический;
электроосмос.

При выполнении любых мероприятий необходимо руководствоваться СП 45.13330.2012, пунктами 16 и 17.

Механическое укрепление

Механический способ укрепления предполагает внедрение в грунт свай высокой прочности или специальных материалов типа щебня. В ходе работ может использоваться трамбовка или вибрация для уплотнения слоев без изменения их структуры.

При применении железобетонных свай изделие пропускается через несколько слоев грунта и доходит до плотного слоя. В результате нагрузка по изделию передается вертикально. Существуют следующие технологии ввода конструкций:

Набивные – сваи погружаются с предварительно выполненным бурением либо без проведения таких работ;
буронабивные – в специальную трубу подается жидкий цементный раствор, после чего при помощи машины-домкрата осуществляется ввод свай;
грунтовые – методом бурения подготавливаются отверстия, в них засыпается гранулометрический наполнитель и осуществляется послойная трамбовка.

Применение буронабивных свай требует дорогостоящего оборудования и достаточной территории строительной площадки. Использование грунтовых технологий гарантирует результат сравнимый с ж/б конструкциями, но считается более дешевым и экологичным.

Методы формирования грунтовой подушки, достижения уплотнения за счет трамбовки, вибрации или замены земли целесообразны при небольшом показателе толщины слоя. Повышение плотности может достигать при помощи гладких или кулачковых катков, виброплит и иного вида оборудования. Территории с пылеватыми песочными слоями трамбуются вместе с водой. Подобная технология оптимальна при строительстве дородных покрытий, взлетных дорожек аэродромов и других сооружений, которые занимаются большие площади.

Часто встречающиеся ошибки

К распространенным ошибкам можно отнести:

Использование устаревшей либо не соответствующей техники.
Использование грунта с недостаточной влажностью либо, наоборот, слишком переувлажненного грунта.
Отсутствие контроля при проведении работ по уплотнению слоев.
Неправильная концентрация смеси, то есть малое или большое содержание вяжущих элементов.

Читать по теме: Как выбрать асфальт

По итогу хотелось бы выделить следующее, что при подготовке любого объекта и производимых работах, используя технологию стабилизации и укрепления, важно подходить ответственно к проведению в целом работ. Уделять внимание проектированию, инженерно техническому и лабораторному анализу. Без грамотного контроля по составу смеси конечный результат, как экономическая эффективность, будет утерян.

Особенности цементации

Технология изъятия грунта и изменения его свойств применяется, когда имеется возможность извлечь слой и заменить его на более прочный. Улучшение качеств достигается за счет добавления раствора на основе цемента и песка, который может подаваться струйным или механическим способом. При втором варианте перемешивание осуществляется специальной конструкцией шнекового бура, который предполагает наличие штанги полой внутри и имеющей отверстия по всей длине. Они служат для подачи цементной смеси, которая при работе оборудования смешивается с грунтовыми слоями. Преимуществом метода считается:

невысокая стоимость;
гарантия результата;
приемлемость для влажного грунта;
возможность использования при ограниченности пространства.

Причины деформации основания

Причины разрушения фундамента и стен постройки различные. Перед проведением укрепления состояния их следует точно определить, чтобы получить нужный результат.

Разрушение стен и фундамента

Наиболее распространенные причины, вызывающие деформацию основания, а также появление дефектов на его поверхность и внутри такие:

плохая гидроизоляция (низкого качества);
расположение здания на участке, имеющем наклон;
изменение несущих свойств грунта под постройкой (после ее возведения) из-за его переувлажнения, пучения либо подъема уровня подземных вод;
проведение объемных земляных работ вблизи от строения;
ошибки проектирования основания;
неправильный расчет действующей нагрузки;
увеличение массы строения из-за перепланировок или реконструкции здания с увеличением этажности либо применения более тяжелых строительных материалов;
постоянные или разовые вибрации земли под сооружением и вблизи него, вызванные расположением поблизости железной дороги, проведением подземных выработок, землетрясением;
использование для строительства материалов низкокачественных материалов;
неправильная эксплуатация: отсутствие плановых ремонтов;
сильное промерзание почвы;
затопление участка с постройкой, например, из-за наводнений, выпадения обильных осадков, паводков;
отступление от технологии при проведении строительных работ.

В таблице ниже представлены различные виды деформаций построек и вызвавшие их возможные причины.

Усадка центральной части сооружения	Осадка конструкции по краям	Деформация стен
образование пустот в земле под средним участком постройки	слабое основание под любым углом здания	воздействие нагрузок от имеющихся растяжек, прикрепленных к строению
просадка грунта	рытье траншей или котлованов вблизи разрушающейся постройки	землетрясения
ослабление по центру фундамента	проблемы с грунтом, оползни	нагрузки от рабочего оборудования, расположенного внутри здания

Каждая причина для своего устранения, кроме восстановления прочности фундамента, требует еще проведения целого спектра сопутствующих работ. Это может быть обезвоживание территории, монтаж дренажной системы, проведение исследований изменений, произошедших с грунтом и прочие мероприятия. Все это отражается на конечной смете.

Материалы для изменения свойств

Для стабилизации сегодня применяются различные материалы, выбор которых осуществляется на основании оценки состояния грунта. Технология может предполагать использование следующих составляющих:

Уменьшение липкости глинистого вида грунта часто достигается известкованием. Метод используется при подготовке дорожных покрытий, так как позволяет повысить их устойчивость к размоканию. Изменение свойств грунта может достигаться применением органических компонентов, обладающих вяжущими свойствами. Для этих целей часто используется смола, битум и специальные эмульсии. Недостатком такого способа считается высокая стоимость материалов и их негативное влияние на окружающую среду, поэтому его применяют сегодня достаточно редко.

Сроки обработки и хранения персональных данных

Технология осушения

Зачастую слабость грунта обусловлена чрезмерным содержанием воды, удаление которой приводит к повышению плотности слоев. Изменение свойств может достигаться термическим способом или обжигом. Технология предполагает погружение в скважину трубы, по которой осуществляется подача разогретого воздуха. В результате наблюдается испарение лишней влаги, а грунтах глинистого типа наблюдается эффект запекания. Для разогревания конструкции используются различные виды материалов:

уголь;
рубленые дрова;
химпрепараты.

Термическое закрепление лессов

Для выполнения задачи применяются раскаленные газы. По этой причине усиливаемая порода должна обладать высокой газопроницаемостью. Грунты обжигают двумя методами:

под отдельно стоящие фундаменты здания (столбы, сваи);
весь массив под домом.

В обоих вариантах для термической обработки используют скважины, в которые помещается камера сгорания для топлива (солярка, горючий газ). Во втором случае скважины размещают так, чтобы границы зон упрочнения соприкасались.

Топливо моет сжигаться только в верхней части скважины или поочередно по всей ее высоте. Здесь все зависит от имеющегося оборудования. Во втором случае оно должно позволять перемещать камеру сгорания.

Схемы термического закрепления грунтов.

Температура обработки лессов не должна превышать 750—850°С. В противном случае порода станет непроницаемой для газов. Средняя продолжительность воздействия высоких температур составляет 5—12 суток. В результате принятых мер структура основания уплотняется, появляются прочные структурные связи, устойчивые к воздействию влаги.

Варианты укрепления

Для укрепления грунта на прибрежных территориях, при создании ландшафтного дизайна и формировании откосов сегодня часто применяется метод армирования. Он может использоваться на ровных и наклонных участках, а прочность удержания обеспечивают полимерные конструкции. Часто применяются следующие материалы:

георешетка – удерживает движение во всех плоскостях, предполагает засыпку в соты грунта или мелкого заполнителя, который уплотняется при помощи воды;
геотекстиль – многослойное полотно из полимерных материалов, пропускающее воду, не позволяющее слоям с различной структурой смешиваться и равномерно распределяющее нагрузку;
геосетка – способна воспринимать нагрузки растягивающего типа, в основном применяется с другими материалами.

Декоративным вариантом укрепления считается засев территории травой. Он помогает предотвратить осыпание грунта на откосах, крутизна которых не превышает 1:1,5. Технология позволяет снизить последствия размыва и эрозии почвы, с ее помощью также создают плодородные слои для выращивания культурных растений.

Сегодня существует достаточно много способов, при помощи которых возможно выполнить укрепление грунта. Выбор зависит от особенностей территории и имеющихся возможностей.

Инъектирование сыпучих грунтов и болотистых почв

Метод актуален при необходимости укрепления песков и крупнообломочных пород. Суть заключается в введении в основание специального вяжущего вещества, которое надежно скрепляет сыпучий или слабый материал в единое целое. Перед выполнением работ стоит ознакомится с пособием к СНиП 3.02.01-83 по химическому закреплению грунтов инъекцией в промышленном и гражданском строительстве.

К преимуществам использования инъекционных установок можно отнести: малые габариты техники, сокращение буровых работ, возможность применения для труднодоступных мест и стесненных участков и высокую производительность. В зависимости от используемого раствора рекомендуемая область применения отличается:

Цементация и битумизация инъекторами подойдут для связывания крупнообломочных и гравийных почв, размер фракции которых достаточно велик. В качестве рабочего материала также иногда используют глину с высокой прочностью.
Силикатизация позволит усилить песчаные основания любой фракции. Закрепление грунта в этом случае проводится жидким стеклом. Также вариант применим для лессовых отложений. При выполнении мероприятий жидкое стекло можно заменить на смолу. Точный состав раствора для укрепления зависит от типа почвы.

Цементация грунта инъекцией.

Чаще всего раствор нагнетается в почву инъекторами через заранее пробуренные скважины. Основное оборудования для производства работ представлено буровыми установками, мощными насосами и миксерами для приготовления раствора.

Важно, чтобы частицы цемента свободно проходили между частицами основания. По этой причине метод нагнетания цемента, битума или жидкого стекла не подойдет для глинистых почв. Эти породы не пропускают даже воду.

Подбор раствора для выполнения мероприятий станет достаточно сложной задачей. Лучше доверить такое усиление фундаментов профессионалам. Кроме привычных составов возможно применение микроцементных и геополимерных растворов.

Замена свай

Иногда опоры под домом настолько разрушены, что необходимо их заменить. Как делать демонтаж свайного фундамента, если, например, необходимо удаление свай под деревянными домиками и замена их новыми, то разбирать здания нет необходимости. Так, если произошла усадка и столбы полностью провалились, для укрепления фундамента деревянного дома можно нарастить оголовок каждой опоры. Оголовками называют торец опоры, который находится сверху, прямо под домом. Наращивать опоры можно при помощи оголения арматуры. К ней приваривается необходимой высоты элементы, устанавливается обрешетка и заливаются бетоном. Ремонт оголовков данным способом после обследования можно выполнить и самостоятельно, так как он не представляет сложности. Если столбы выдавило, удаляют оголовки, для чего излишнюю часть осторожно разрушают до нужной высоты, а затем срезают армирование.

Если подобное произошло в ленточном фундаменте, тут придется выполнять радикальные меры – требуется замена фундамента. Делать это нужно, проводя предварительное обследование.

Результаты лабораторных испытаний

Номенклатура грунта: глина легкая, пылеватая, твердой консистенции, непросадочная, средненабухающая. Результаты испытаний грунтовых смесей представлены в таблице 1.

Читайте также: