Уплотняющая цементация

Цементация с уплотнением – это технология укрепления грунтов основания, основанная на выполнении бетонных колонн различного диаметра с уплотнением окружающего грунтового массива.

Области применения

Использование данной технологии подразумевает подачу цементного раствора под высоким давлением через наконечник рабочего органа в скважину на мощность укрепляемого слоя, в результате чего происходит его опрессовка окружающего грунта и его общее уплотнение.

При выполнении Цементации с уплотнением, цементный раствор подается под давлением выше 5 бар. Для этого применяется специальное буровое оборудование, обеспечивающее подачу малоподвижных жестких растворов. Результатом применения данной технологии являются вертикальные колонны, устраиваемые в грунте благодаря непрерывному нагнетанию цементного раствора с одновременным подъемом рабочего органа и уплотнению грунта в пределах заданной толщи.

Для проектного уплотнения грунта в пределах площадки строительства применяются различные стадии цементации: первичная, вторичная, а в некоторых случаях – третичная.

  • Уплотняющая цементация применяется для стабилизации сильносжимаемых грунтов, в том числе с целью снижения плывунных свойств;
  • возможно выполнение цементации как по все длине бурения, так и выборочных слоев;
  • данная технология позволяет укреплять грунты на значительную глубину;
  • устройство цементации с уплотнением безвибрационно, что позволяет использовать ее в непосредственной близости от существующих зданий и сооружений;
  • получаемые в результате изготовления колонны могут быть использованы как армирующие грунт конструкции, в соответствии с принципами устройства жестких (свайных) включений.

Опытная площадка

Перед началом работ на каждом объекте обязательно устройство опытной площадки с целью определения следующих производственных параметров: оптимальный состав цементного раствора; предельно допустимое давление и другие параметры цементации; необходимые показатели цементации для достижения требуемого коэффициента уплотнения; технология производства работ для всей площадки строительства, включающая следующие параметры: шаг цементационных скважин для каждого этапа, объем цементации, скорость подъема и др.; работы по усилению грунта обычно сопровождаются постоянными полевыми исследованиями с использованием установок статического зондирования, имеющими возможность определения порового давления.

Технология устройства

Бурение с применением раскатки первично уплотняет стенки грунта до величины диаметра рабочего органа (как правило, менее 280 мм). Во время обратного хода рабочего органа происходит вторичное уплотнение, создаваемое нагнетанием низкопластичного цементного раствора, в сочетании с контролем скорости подъема.

Квадратичная сетка точек устройства применяется при цементации в несколько этапов (что невозможно при бурении скважин в шахматном порядке).

Расход цементного раствора и скорость поднятия рабочего органа строго контролируются с целью предотвращения образования полостей. Окончательный диаметр колонны (варьируется в зависимости от давления подачи раствора) вызывает дополнительное уплотнение грунта. Для устройства цементации с уплотнением используются малоподвижные цементные растворы с низкой осадкой конуса. Которые должны иметь предельно полное распределение состава составляющих, обычно содержащий: песок, цемент, мелкодисперсный материал (зольная пыль), воду, а также добавки, улучшающие удобоукладываемость.

Цементный раствор должен обладать следующими свойствами:
1. возможность прокачки под воздействием высокого давления;
2. процесс цементации не должен вызывать образование полостей;
3. давление нагнетания раствора не должно преждевременно ограничивать увеличение объема закачиваемого материала из-за раннего расслоения или водоотделения.

Окончательный коэффициент объемного замещения грунта определяется и контролируется по объему закаченного раствора в зависимости от глубины.

Применяемое оборудование также позволяет непрерывно записывать и сохранять параметры бурения и цементации.

Как правило, цементация с уплотнением применяется для уменьшения плывунных свойств рыхлых песков. Увеличение плотности сложения, как результат применения цементации с уплотнением, хорошо коррелирует с процессом восстановления прочностных свойств по следующим причинам:
1. увеличение относительной плотности песчаных грунтов;
2. повышение предельного сопротивления грунта сдвигу;
3. усиление происходит за счет длительнодействующего обжатия грунта.

1. Раскатка скважины

Шнек-раскатчик бурит скважину до проектной отметки. Раскатка происходит под действием вращательного момента и вдавливающего усилия. Грунт вытесняется горизонтально и уплотняет стенки скважины.

2. Нагнетания бетона в первый укрепляемый слой

Вязкий бетон нагнетается под проектным давлением, уплотняя слабый грунт вокруг и создавай бетонную колонну в первом целевом ИГЭ

3. Нагнетания бетона в проектные ИГЭ

Нагнетания бетона в следующие проектные ИГЭ и уплотнение межколонного грунта

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