§ 6.1.2. Закрепление грунтов цементацией

Такой метод закрепления грунтов может быть применен для закрепления скальных, песчаных и гравелистых грунтов при следующих коэффициентах фильтрации: для скальных грунтов - 0,01 м/сут, для песчаных - 50 м/сут. Для цементации применяют смеси цементного раствора с В/Ц = 1-0,8. Для улучшения свойств, а также для связывания химически несвязанной воды в раствор добавляется бетонит в количестве до 10 % массы цемента.

В грунт через инъекторы под давлением 3-6 атм нагнетают раствор. Расстояние между скважинами назначают в зависимости от величины удельного поглощения. Радиус закрепления составляет 0,3-1,5 м.

Цементация грунтов обеспечивает создание монолитности основания и повышает прочность в пределах 1,0-4,0 МПа. При этом повышается водонепроницаемость грунта. Вид и марку цемента принимают в зависимости от наличия и агрессивности вод.

Контроль качества работ

Контроль качества работ осуществляется на всех этапах производства работ, проверяются: качество исходных материалов, рабочих закрепляющих реагентов и составов; опытной проверкой - расчетные параметры закрепления и технических условий производства работ; проверкой - соответствие требованиям проекта физико-механических свойств закрепленных грунтов и однородность их закрепления; проверкой - размеры закрепленных массивов, радиусы действия инъекторов, а также сплошность закрепления; контролем - осадка фундаментов геодезическими средствами наблюдения; количество и расположение контрольных скважин и шурфов, количество и качество отбираемых через бурение проб; контрольное бурение должно осуществляться колонковым способом с диаметром скважин не менее 84 мм; испытания образцов закрепленных грунтов производят в лабораторных условиях; отбор кернов (образцов) осуществляется через каждые 0,8-1,0 м по глубине; инструментальные геодезические наблюдения за осадками фундаментов осуществляются до, во время и по окончании инъекционных работ.

При сдаче и приемке законченных работ предъявляют следующую техническую документацию: документы с результатами проверки качества исходных материалов; журналы бурения скважин, погружения инъекторов и нагнетания в грунты реагентов; планы, профили и сечения закрепленного грунтового массива с указанием положения контрольных выработок; акты вскрытия контрольных шурфов, журналы контрольного бурения и результаты физико-механических испытаний.

В развитие технологии закрепления грунтов цементацией появился метод «Геокомпозит», сущность которого состоит в нагнетании цементной композиции под давлением 5-20 атм как под подошву фундамента, так и в область слабых грунтов более глубокого заложения.

Под действием высокого давления осуществляется гидроразрыв грунтового слоя с расположением трещин радиально от инъекторов вглубь массива. Раскрытие трещин происходит по ослабленным участкам грунта с одновременным заполнением цементным раствором и уплотнением. В результате этого формируется каркасная матрица из цементной составляющей с элементами уплотненного грунта. Композитный массив грунта приобретает повышенное значение модуля деформации, увеличиваются сцепление и угол внутреннего трения.

Одним из технологических приемов повышения физико-механических характеристик грунтов является устройство микросвай в результате использования инъекторов. Вокруг каждого из них образуется грунтоцементная свая с несущей способностью 7-10 т.

Технология «Геокомпозит» успешно используется для восстановления и повышения несущей способности фундаментов из бутовой и кирпичной кладки, когда путем инъекции раствора под большим давлением восстанавливается монолитность фундаментов, достигается заполнение полостей от деревянных свай и лежней, происходит цементация слабых и неустойчивых грунтов основания.