Грунтоцементные сваи (DSM)

грунтов без их непосредственного вскрытия, для предотвращения обрушения склонов, а также
для увеличения несущей способности свай на горизонтальную и вертикальную нагрузки.

Устройство грунтоцементных свай (струйная цементация) возможно в самых различных
грунтах: от илов и торфов до «слабых» скальных пород, независимо от их химического состава,
влажности, содержания растительных остатков, проницаемости и других характеристик.
Технология грунтоцементных свай (струйная цементация) весьма эффективна при
укреплении фундаментов и их оснований, особенно в условиях плотной городской застройки.

Существуют три основных метода устройства грунтоцементных свай (струйной цементации):

• Первый метод устройства грунтоцементных свай — SOILMIX. Метод основан на погружении в грунт специального разбуривающего наконечника с режущими и перемешивающими лопастями с одновременной подачей цементной эмульсии через специальные насадки и ее перемешивания с грунтом;
• Второй метод устройства грунтоцементных свай — JET GROUTING. В основе этого метода лежат два этапа. Сперва производится бурение лидерной скважины Ø 112-132 мм. до проектной отметки. После этого производиться подъём буровой колонны с вращением и одновременной подачей струи цементного раствора под давлением до 600 атм;
• Третий метод устройства грунтоцементных свай, Высоконапорная Инъекция, подразумевает опускание в скважину малого диаметра инъекционной трубки с распорной манжетой или специального наконечника (инъектора) с последующим нагнетанием в грунт цементной суспензии.

Грунтоцементные сваи (струйная цементация) имеют ряд преимуществ при усилении фундаментов зданий. Она не вызывает динамических воздействий может применяться в стесненных условиях, в том числе при выправлении кренов зданий и сооружений. Она позволяет закрепить заиленные, заторфированные грунты и мелкие пылевые пески.

Технология глубинного смешивания грунта (Deep Soil Mixing — DSM). Наиболее широко применяется метод влажного смешивания грунта (wet mixing methods — WMS), как наиболее универсальный и подходящий для всех типов грунта.

СУТЬ МЕТОДА

Технология глубинного смешивания грунта заключается в изготовлении грунтоцементных колонн при помощи специального буросмесительного инструмента, состоящего из полой штанги и специального рабочего инструмента. В процессе бурения происходит размельчение и перемешивание грунта с водоцементным раствором или другими химическими реагентами (известь, зола, шлак, бентонит и др.) подаваемыми по полой штанге.
Основной целью процесса смешения является равномерное рассеивание связующих элементов в грунте с целью быстрого и продуктивного получения химической реакции гидратации.
Метод мокрого смешивания грунта позволяет устанавливать на месте буронабивные сваи (грунтоцементные колонны) диаметром от 300 мм до 1200 мм (определяется диаметром инструмента) и максимальной длиной 26 м. Данный метод является альтернативным вариантом струйной цементации грунтов (jet grouting).
Различают две схемы устройства грунтоцементных свай: по первой подача цементной суспензии осуществляется в процессе погружения инструмента до проектной отметки (прямой ход) или в процессе извлечения инструмента (обратный ход), а по второй – как при прямом, так и обратном ходе инструмента.

Технология последовательности работ

Схема устройства, состав и количество подаваемой смеси подбирается в зависимости от требуемых параметров цементогрунта, обеспечивая при этом необходимые прочностные характеристики. Количество закачанной цементной смеси назначается из расчёта на один погонный метр колонны. Прочностные характеристики определяются объемом поданной суспензии, грунтовыми условиями и консистенцией полученной смеси. Для достижения лучших результатов уплотнения грунтоцементных колонн, процесс перемешивания повторяется несколько раз. Повышение плотности цементогрунта достигается путём добавления в смесь бентонита.
Контроль параметров грунтоцемента по технологии DSM ведётся во время всего периода изготовления, а также после её выполнения. При производстве работ фиксируют длину ствола колонны, скорость вращения смесителя, скорость погружения смесителя и количество закачанной цементной смеси. Прочность цементогрунта подлежит обычным испытаниям на стандартных кубиках.

Применение технологии влажного смешивания наиболее эффективно и целесообразно в песчаных и супесчаных грунтах. Наличие грунтовых вод не является противопоказанием к применению метода. В связных грунтах более эффективен сухой метод с применением негашенной извести и цемента.
ПРЕИМУЩЕСТВА

— Отсутствие вибраций — может применяться в местах с высокой концентрацией построек и в жилых районах.

— Низкие шумы — благодаря особой конструкции бурового привода без применения механизма зубчатой передачи уровень шума сведен к минимуму.

— Производительность — высокая частота вращения шнека увеличивает суточную производительность бурового оборудования.

— Экономичность — снижение затрат за счет малого расхода цемента, использование местного наполнителя, отсутствия необходимости в выемке грунта, экономичнее струйной цементации грунтов (jet grouting).

— Экологичность — отсутствие необходимости в подвозе наполнителя и вывозе грунта с места работ, а также в утилизации и переработке загрязненного грунта.

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ
— устройство буронабивных свай;
— закрепление (стабилизация) грунтов оснований зданий и сооружений;
— устройство ограждений котлованов (альтернатива классическому методу «стена в грунте» и буросекущимся сваям);
— создание противофильтрационных завес;
— усиление (укрепление) склонов, откосов, дорожных насыпей;
— контурное усиление фундаментов;
— снижения вибраций машин с динамическими воздействиями.