Струйная цементация грунтов
Струйная цементация грунтов («jet grouting») - метод закрепления грунтов, основанный на одновременном разрушении и перемешивании грунта высоконапорной струей цементного раствора. В результате струйной цементации в грунте образуются грунтоцементные сваи диаметром 600-2000 мм.
Порядок производства работ по струйной цементации грунтов:
- бурение лидерной скважины диаметром 112-132 мм до проектной отметки (прямой ход);
- подъем буровой колонны с вращением и одновременной подачей струи цементного раствора под давлением до 500 атм (обратный ход);
- погружение в тело незатвердевшей грунтобетонной колонны армирующего элемента.
После твердения грунтоцементной смеси в грунте образуется новый материал – грунтобетон. В зависимости от типа грунта и расхода цемента на 1 куб. м укрепляемого грунта, прочность на сжатие грунтобетона может изменяться в широком диапазоне.
Преимущества технологии струйной цементации грунтов:
- высокая скорость работ за счет малого диаметра бурения скважин;
- выполнение работ в стесненных условиях (высота от 2 м, ширина от 1,5 м);
- отсутствие динамических воздействий;
- при ограждении котлованов (подпорных стен) конструкция из грунтоцементных свай выполняет несколько функций:
- воспринимает горизонтальные и вертикальные нагрузки;
- является вертикальной противофильтрационной завесой.
С помощью технологии "струйная цементация грунтов" возможно решение следующих задач:
подпорные стены и ограждение котлованов;
- усиление всех типов фундаментов;
- противофильтрационные завесы и экраны;
- армирование грунтов и геомассив;
- закрепление грунтов при проходке тоннелей и строительстве автодорог;
- укрепление откосов и склонов;
- закрепление грунтов в основании проектируемых фундаментов с целью повыше-ния прочностных и деформационных характеристик;
- разъединительные стенки влияния деформаций;
- устройство буровых свай;
- контролируемое заполнение подземных выработок и карстовых пустот;
- заглубление подвалов и надстройка зданий;
- технология струйной цементации грунтов также позволяет выровнять прочностные и деформационные свойства грунта, внедрением в него армирующих элементов. При этом грунт и внедренные в него грунтобетонные сваи рассматриваются как единый геотехнический массив.
При выполнении работ методом струйной цементации грунтов ("jet grouting") применяется современное буровое и насосное оборудование немецкого и итальянского производства:
- крупногабаритные буровые установки TWS 1400 - шириной 2,5 м, длиной 6 м, высота мачты от 6 до 18 м. Глубина бурения до 50 м;
- среднегабаритные буровые установки Drill 450В - шириной 1,5 м, длиной 2,8 м, высота мачты - 2,5 м. Глубина бурения до 16 м;
- малогабаритные буровые установки - шириной 0,7 м, длиной 1 м, высотой 1,7 м;
- центировочные насосы высокого давления. Мощностью - 360-600 л.с., рабочее давления нагнетания - 450-600 атм., расход раствора - 150-420 л/мин;
- автоматизированные миксерные установки - JM 30 и TWM 20. Производительность - 30 м3 раствора в час;
- силоса для цемента емкость до 45 тн;
- автоцементовозы.