Грунтоцементные сваи — в чем плюсы и какова технология?

грунтоцементная колоннаСвайный фундамент прекрасно исправит ситуацию со слабым грунтом на площадке проектируемого строительства. Грунтоцементные сваи – это одна из нескольких разновидностей свай. Далее мы рассмотрим преимущества и недостатки именно этого вида перед другими. Но сначала рассмотрим этап строительства, предшествующий созданию опор – проектирование.

Проектирование

Этот процесс осуществляется по данным об одной свае. Сначала определяют геологические условия. Если свая оказывается висячей, то есть не опирается на прочный грунт, а полностью погружается в слабый, ее несущую способность рассчитывают по боковой поверхности в соответствии с формулой 11 СНиП 2.02.03-85 «Свайный фундамент». Если свая опирается на прочный грунт нижней своей частью, то она по сути является стойкой и рассчитывается по п.п. 4.1. того же нормативного документа.

Анализ достоинств и недостатков методики

Начнем с достоинств метода, потому что они очевидны и неоспоримы.

  1. Эту методику можно применять не только при строительстве зданий на фундаменте в классическом его виде, но и при возведении тоннелей и подземных этажей для фиксации их полов.
  2. Работы могут проводиться в самых стесненных условиях подземной выработки или городской застройки.
  3. Ни бурение, ни закачка цементного раствора не вызывает сейсмической реакции геологической среды, так что метод смело используют там, где часты землетрясения. Более того, результат хорошо укрепляет здания в таких условиях.
  4. Стабилизация сползающих по склону массивов грунта.
  5. Универсальность метода для грунтов разного состава, то есть он одинаково хорош и для галечника, и для глины, только состав и плотность цементного раствора будет несколько отличаться.
  6. Грунтоцементные сваи не транспортируются в готовом виде, а перевозить сырье для их изготовления на месте намного удобнее.
  7. Нужна только спецтехника для данного метода, никаких вспомогательных средств. Метод очень самодостаточный.
  8. За счет неровности, шероховатости и волнистости поверхности цементных колонн они очень прочно сцепляются с грунтом.
  9. Этим методам создаются очень толстые колонны, толще не создать никакими другими средствами.
  10. Структура колонны такова, что в ее центре образуется сверхпрочный столб из цемента, а вокруг него образуется грунтоцементная смесь с прочностными характеристиками по численному значению в разы превышающими аналогичные характеристики исходного грунта.
  11. В колонне не остается шлама, сцепление происходит прямо с чистым грунтом, без ослабленной прослойки отработанной породы.
  12. Метод не имеет ограничения по температуре породы.
  13. Технология эта имеет известные результаты, которые практически не отличаются от проектных.

Список достоинств метода впечатляет, но нельзя умалчивать и о недостатках, чтобы читатель понимал всю суть метода.

  1. Технология, по которой создаются грунтоцементные колонны, на всей протяженности требует огромного количества воды, которая, во-первых, должна поступать откуда-то недалеко, во-вторых, должна куда-то уходить, не образуя «болота».
  2. В любом случае, даже если вода быстро уходит, площадка строительства будет залита жидкой грязью.
  3. Давление при закачке цементного раствора достигает 700 атмосфер, так что без спецтехники обойтись не получится. Нужен насос мощностью более 350 лошадиных сил.
  4. Всё оборудование производится за границей, отечественные запчасти встречаются в продаже еще очень редко и они дороги.
  5. Стоимость таких работ высока. В больше степени, конечно, из-за дороговизны оборудования, но и из-за того, что метод инновационный тоже.

Очевидно, что достоинств метод имеет больше, нежели недостатков и поэтому можно с уверенностью заявить, что он имеет право на существование.

Создание грунтоцементных колонн

волнистая сваяТехнология создания колонн под землей удивительно проста. По сути, она заключается в предварительном разрушении грунта струей промывочной жидкости и последующем перемешивании его с цементом. Устройство грунтоцементных свай осуществляется по схеме, приведенной ниже.

  1. Спецтехника располагается непосредственно над местом проектируемого расположения сваи.
  2. Первый этап создания лидерной скважины – погружение. Буровым раствором, который состоит из цемента и большого количества воды, подаваемым под большим напором, в грунте размывается скважина. Этот же раствор выносит шлам. На данном этапе подача идет через прямой клапан. Проходка идет со скоростью около 1 м/с.
  3. Второй этап – обратный ход. Когда достигнута глубина равная проектной длине колонны, прямой клапан насоса перекрывают, а через сопла начинают подавать плотный цементный раствор. Наконечник с соплами поднимают пошагово, не плавно, со скоростью 0,5-2 м/с, при этом он вращается, из-за чего раствор поступает равномерно, но колонна приобретает волнистую боковую поверхность.
  4. Колонну, если требуется повысить ее несущую способность, армируют металлом. Для придания ей большей прочности без армирования в раствор добавляют бентонит.
  5. После этого цементу нужно время для набора прочности. На это уходит до полутора месяцев в зависимости от марки цемента. До того, как цемент окрепнет, давать нагрузку на колонны нельзя. Застывает цемент, как правило, при естественной влажности грунта.

Технические характеристики

На погонный метр опоры толщиной около 0,7 м в глинах уходит порядка 100 л цементного раствора, это не считая промывки. При закачке в рыхлый крупнозернистый грунт расход растет и может достигать 300 л, такой же показатель и для торфов.

Работы невозможно вести без специального наконечника – монитора. Монитор нужен для подачи растворов под большим давлением в грунт. Конечно, сопла и клапаны, из которых он состоит, должны быть сверхпрочными и лучше всего себя зарекомендовала металлокерамика. Размеры отверстий в сопле варьируются от 1,5 до 3 мм, а количество их – от 2 до 6 штук. Чем больше отверстий, тем больше раствора можно подать, но давление от этого обычно падает.

https://www.youtube.com/watch?v=iUQdetAqO_M

Заключение

Это не метод для частного строительства загородного жилья. Конечно, можно найти специалистов, готовых устроить вам грунтоцементные сваи под дом, но это будет дорого стоить. Для городского же строительства – это одна из наиболее перспективных ветвей развития. Отечественный рынок постепенно начинает поставлять собственные аналоги запчастей и оборудования и можно предположить, что данная технология займет лидирующие позиции в строительстве в ближайшие годы.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *