Укрепление грунта

От геологических и физических характеристик грунта зависит возможность строительства на выбранной площадке. К счастью для застройщиков, геофизические характеристики можно скорректировать, используя разные технологии укрепления несущей способности, морозостойкости и влагостойкости. «Арбаум» использует все способы укрепления грунтов стройплощадки. Мы готовы приехать на объект в границах Москвы, Санкт-Петербурга, а также Подмосковья и Ленинградской области. Мы предлагаем заказчикам — частным лицам и бизнесу, комплексную услугу, включающую проектирование, инженерные изыскания и земляные работы.

Что дает технология укрепления грунтов

Несущая способность фундамента зависит от аналогичной характеристики грунта, расположенного под пятой основания. Чтобы повысить несущую способность опорного грунта, строители проводят комплекс работ, направленных на усиление почвы в границах котлована. Цель мероприятий — стабилизация и закрепление подвижных слоев, а также коррекция геологических характеристик.

Кроме коррекции характеристик грунта в котловане фундамента, технологию укрепления почвы применяют при строительстве:

• железнодорожных путей сообщения и автомобильных дорог;
• линий электропередач и трубопроводов;
• заграждений для насыпей и дамб;
• объектов портовой инфраструктуры и набережных.

Кроме несущей способности в этом случае корректируют водопроницаемость, склонность к температурным деформациям, уровень грунтовых вод. Цель коррекции — повышение стабильности слоев почвы, нивелирование эффекта размытия грунтовыми водами, консервация рельефа. С этими целями процедуру укрепления проводят даже после завершения строительства фундамента или линейного объекта, а также для защиты природного рельефа в заповедниках, заказниках и прочих охраняемых объектах.

Как укрепить грунт стройплощадки или земельного участка

Строительные компании практикуют следующие способы укрепления стройплощадок и земельных участков:

• Искусственное понижение уровня влажности грунта — в результате осушения снижается деформация пучения, а также склонность к подвижкам слоев почвы. В финале процесса рассыпчатая земля каменеет, спекаясь в единый массив с высокой несущей способностью.
• Изменение состава почвы — внесение в грунт армирующего наполнителя (гранул, песка, щебня), а также закачка жидкостей, например, растворов цемента, приводит к повышению несущей способности и снижению уровня грунтовых вод.
• Армирование грунта — огораживание участка шпунтовыми стенами, использование укрывных материалов (сетки и геотекстиля), а также естественного крепежа (газонной травы с запутанной и мощной корневой системой) приводит к укреплению верхних слоев почвы.

Каждый способ рассчитан на конкретную сферу применения и несет в себе уникальный набор плюсов и минусов. Далее по тексту вы познакомитесь с нюансами применения каждой технологии, а также с основными техпроцессами, которые реализуются в рамках каждого метода укрепления грунта.

Осушение грунта

Спекание и осушение почвы можно реализовать с помощью нескольких методов:

1. Термическая обработка

Суть этой технологии заключается в вытеснении влаги и запекании частичек грунта под действием высоких или низких температур. Техпроцесс укрепления предполагает бурение скважины и погружение в нее трубчатой горелки, в которую подают газообразное или жидкое топливо. Альтернативное решение — погружение в скважину конденсатора с хладагентом. Под действием высокой или низкой температуры вокруг скважины образуется поле грунта с высокой плотностью, например, на глинистых почвах прочность обожженной почвы доходит до 1 МПа. Преимущество технологии — относительно низкий вред экологии стройплощадки и возможность укрепить грунты на глубину до 15 метров. Главный недостаток — высокая стоимость техпроцесса, большую часть которой составляют расходы на топливо.

2. Химическая обработка

Связывание частичек грунта в общую массу с высокой прочностью и влагостойкостью. В качестве вяжущего раствора используют: горячий битум или холодную эмульсию на основе этого вещества, смесь карбамидной смолы и соляной кислоты, смесь силиката натрия и хлористого кальция. Битум связывает трещины в горной породе и скрепляет гравийные грунты. Смеси смол укрепляют песчаники и супеси. Силикаты образуют гель, скрепляющий песчаные и лесные почвы. Вяжущие вещества подают в скважины, пробуренные с определенным шагом, величину которого рассчитывают проектировщики. Преимущество химического усиления — повышение прочности на длительный срок. Недостаток — уничтожение экологии обработанной реагентами локации.

3. Электрическое воздействие

Суть этой технологии заключается в применении эффекта электроосмоса — смещения воды от положительного к отрицательному электроду. В качестве последнего используют игольчатый фильтр с погружным насосом для откачки избыточной влаги. Положительным электродом выступают металлические стержни, который вбиваются вокруг игольчатого фильтра. Использование постоянного тока плотностью до 5 ампер на квадратный метр исключает разрушение экологии и травмы у рабочих. Однако электроосмос — не самый быстрый процесс, что ограничивает частоту применения данного способа.

4. Электрохимическое воздействие

Для ускорения скорости течения процесса электроосмоса в почву добавляют химические реагенты, например, хлористый кальций, который закачивают в трубчатый анод. Электроды размещают на удалении 80-100 сантиметров, после чего к ним подключают постоянный ток напряжением до 120 вольт. Собранную в фильтре воду с остатками химического реагента откачивают насосом. За высокую скорость приходится платить большим расходом электричества. На осушение кубического метра почвы уходит до 100 киловатт.

Укрепление грунта присадками и рабочими растворами

Если опорная способность почвы не соответствует необходимой величине, строители могут изменить состав грунта, добивая выхода на расчетные показатели. Для этих целей используются две технологии:

1. Цементация грунтов

Укрепляемую почву смешивают с цементным раствором, в результате чего образуется грунтовый бетон — материал с высокой прочностью и влагостойкостью. По прочностным показателям он уступает любому виду классического бетона, но превосходит все виды почвы, кроме скальных массивов. Подача цемента в почву возможна механическим способом, когда раствор вводят сквозь шнек буровой установки, работающей как миксер, или инъекционным методом — впрыскиванием под высоким давлением. Струйная цементация проводится в районах с плотной застройкой, такую инъекцию можно сделать и под уже существующий фундамент, исправляя несущую способность построенного основания.

2. Замена почвы подсыпкой

В районе закладки фундамента роется котлован нужной формы. Отобранная при земляных работах почва утилизируется, а на ее место засыпают смесь из песка и гравия — подсыпку, опорная способность которой устраивает проектировщиков. Минус технологии — значительные траты. Плюс — сохранение эффекта на вечные времена. Этот способ укрепления можно использовать только до начала закладки фундамента. Аналогичные решения применяют и во время строительства линейных объектов — дорог, трубопроводов, линий электропередач.

Технологии поверхностного укрепления в дорожном строительстве

Строительство дорог предполагает усиление опорной поверхности почвы, в этом случае выбирают технологии с максимальной продолжительностью эффекта укрепления. По сложившимся традициям дорожные строители используют следующие технологии укрепления опорных поверхностей:

1. Усиление гранулированными и сыпучими подсыпками

Снятый с поверхности земли слой почвы перевешивается в специальном бункере со щебнем, гравием, гранулами керамзита, крупным песком. Перемешанную массу высыпают на дорогу, выталкивая сквозь патрубок шнеком. Бункер двигается за специальной машиной, срезающей почву, и оставляет за собой готовую к укладке дорожного полотна основу. Плюс этой технологии — высокая скорость замены слабой почвы армированной щебнем грунтовой смесью, что крайне важно при строительстве линейного объекта.

2. Известкование почвы

Смешивая известь с глиной, можно получить менее липкий и пластичный вид грунта. Перемешивание возможно в шнековом бункере, который подает полученную смесь на дорожное полотно. Известкования глинистой почвы уменьшает деформацию пучения и повышает влагостойкость. На локальных участках известкование выполняют с помощью культиватора. Вы можете укрепить поверхность своего двора или подъезда к дому с помощью мотоблока.

Армирование неустойчивых грунтов

Передача части эксплуатационной нагрузки особому каркасу, который останавливает обрушение слоев и проседание земли. Для укрепления поверхности почвы можно использовать следующие виды армирующих каркасов:

1. Геосетка

Сетчатый каркас поглощает растягивающие нагрузки. Геосетку раскатывают поверх усиленного известкованием или гранулами участка. Ее применяют в дорожном строительстве и при оформлении придомовой территории. Полимерная сетка не боится влаги, поэтому поверх нее можно уложить любую подсыпку.

2. Георешетка

Еще один сетчатый каркас из лент шириной до 25 сантиметров. В ячейки этой решетки засыпают гравий, песок или другие гранулированные материалы. Георешетку можно уложить на ровную и наклонную поверхность. Для уплотнения наполнителя используется полив обычной водой.

3. Геотекстиль

Нетканое полотно раскатывают под подсыпку. Оно работает как фильтр, пропуская воду в одном направлении. Геотекстиль нивелирует пучение грунта и блокирует подземные воды. Его используют в многослойных подсыпках как разделитель между слоями.

4. Засев травой

Корни газонной травы образуют прочный мат, армирующий поверхностные слои почвы. Это самый экологичный способ усиления наклонных и горизонтальных поверхностей. Минус данной технологии — долгий выход на расчетную прочность. Плюс — практически вечное существование армирующего каркаса из возобновляемых корней.

Причины неудач при закреплении грунтов

Первой причиной недостаточной эффективности укрепления почвы в зоне стройплощадки является неверная оценка первичных характеристик. Если перед обжигом, армированием или укреплением присадками не провести геологические изыскания, то эффективность мероприятия будет крайне низкой. К прочим ошибкам при реализации технологии укрепления стройплощадок относят:

• практику использования неисправной или устаревшей техники;
• ошибки при выборе расходных материалов — химических реагентов, топлива, наполнителей для подсыпки, цемента для раствора;
• отказ от авторского контроля со стороны проектировщиков, особенно при комплексном использовании укрепляющих технологий;
• просчеты при составлении вяжущих и укрепляющих растворов, возникающие из-за неверной концентрации действующих веществ;
• игнорирование температурных и временных ограничений;

Наша компания гарантирует соблюдение всех нюансов технологии струйной или механической цементации. Составляем план работ только на основе геологических изысканий, используем только современную, исправную технику. За подбор рабочего раствора отвечает наш проектировщик, который осуществляет авторский контроль. Представители компании «Арбаум» возьмут на себя все риски, связанные с процессами укрепления и земляными работами. Для обсуждения деталей сотрудничества позвоните по телефону +7 (812) 614-9109.