Струйная цементация

Струйная цементация - метод закрепления грунтов, основанный на одновременном разрушении и перемешивании грунта высоконапорной струей цементного раствора

Области применения

Область применения Струйной цементации достаточно широка, но чаще всего она используется в следующих случаях:

  • усиление грунта при действии равномерно распределенных (основания складских помещений, насыпей, набережных, фундаментных плит) или сосредоточенных нагрузок (здания, мосты и т. д.). В обоих случаях поверх укрепленного грунта устраивается рабочая платформа из дисперсного материала;
  • создание противофильтрационных завес, имеющих вид плоских ленточных конструкций типа «стена в грунте». В частности, эта технология хорошо зарекомендовала себя при устройстве кессонных и водоупорных конструкций, противофильтрационных горизонтальных экранов, а также ограждений котлованов устраиваемых вблизи существующих зданий;
  • подпорные стены, в виде образуемых с использованием струйной технологии секущих свай, выполненных как гравитационная подпорная стенка или в виде ленточных плоских армированных (арматурой или трубами) элементов;
  • усиление оснований и фундаментов (уменьшение осадок, устройство дополнительных подземных этажей под существующими зданиями, откопка котлованов вблизи их);
  • усиление сводов тоннелей;
  • усиление грунтов при наличии существующих подземных коммуникаций;
  • возможность выполнения работ в стесненных условиях.

Оборудование и материалы

Используемое для производства работ оборудование состоит из стационарного завода по производству раствора (включающего хранилище материалов, растворомешалки, шланги высокого давления и др.), соединенного с буровой установкой. На рабочем органе установлен зонд с инъекционными соплами, характеристики которых зависят от типа грунта, а также геометрических и деформационных свойств устраиваемых конструкций (диаметр, несущая способность и т. д.).

В качестве материала, применяемого при цементации, может быть использован любой вид строительных растворов (чаще всего применяется цементный), в результате чего формируется грунтоцемент с высокими деформационными характеристиками. С целью получения материала с достаточно высокими противофильтрационными свойствами в состав раствора часто включаются бентонитовые добавки.

Основные способы производства

Технология устройства струйной цементации применима для широкого спектра грунтов с различной водопроницаемостью. Возможно устройство высоконапорной инъекции в любых «слабых» грунтах – от текучих и мягопластичных глин до рыхлых песков и гравия. Тем не менее, применимость данной технологии может быть ограничена при наличии крупных включений и значительного напора грунтовых вод. В зависимости от грунтовых условий и геометрических размеров устраиваемых элементов выделяют три основные способа производства:

1.Цементный раствор непосредственно выполняет три функции: разрушение структуры грунта, удаление избыточного материала и смешивания раствора с грунтом
2. Двухфазная система подачи раствора спаренным выходом раствора и воздуха под давлением для увеличения эффективности процесса смешения. Подача воздуха также позволяет более качественно удалять шлам вдоль буровой штанги (эффект эйрлифта)
3. Спаренная подача воздуха и промывочной воды под давлением производятся для разрушения грунта возле зонда и удаления наиболее тонкодисперсных частиц. При этой системе цементный раствор подаётся через отдельный клапан, расположенный ниже клапана подачи водно-воздушной смеси

Характеристики получаемого грунтоцементного массива (диаметр колонн, длина плоских панельных элементов, состав материала) зависят от производственных параметров (скорость подъема и вращения монитора, давление нагнетания, расхода и плотности цементного раствора), грунтовых условий (типа грунта, гранулометрического состава, плотности и т. д) и способа устройства (одно-, двух-, или трехкомпонентного).

Варианты армирования грунтов



Технология производства

Работы по устройству высоконапорной инъекции сопровождаются выходом на поверхность избыточного объема грунтоцементной смеси. Выходящий из устья скважины шлам необходимо регулярно удалять с места производства работ.

Высоконапорная инъекция подразумевает сочетание следующих процессов:
1. разрушение грунта струей цементного раствора, поступающей под давлением и обладающей высокой кинетической энергией;
2. выход на поверхность некоторого избыточного объема грунта во время цементации;
3. перемешивание частиц грунта с гидравлическим вяжущим цементного раствора.

1. Установка оборудования

Установка оборудования на место инъекции. Бурение скважины небольшого диаметра (70–120 мм) на проектную глубину.


2. Подача цементного раствора

Подача в забой скважины цементного раствора с высоким расходом (200–400 л/мин) при помощи высокопроизводительного бетононасоса (давление до нескольких десятков МПа), через зонд с одним или несколькими инъекционными соплами (диаметром 1–10 мм).

3. Извлечение инъектора

Медленное извлечение инъектора с одновременным его вращением для формирования грунтоцементной колонны или без вращения для устройства плоских панельных конструкций.

На нашем сайте мы используем cookie для сбора информации технического характера.
В частности, для персонифицированной работы сайта мы обрабатываем IP-адрес региона вашего местоположения.