Методы укрепления грунтов

Появление проблем слабого грунта чревато тем, что при проведении строительных работ основание окажется неспособным выдержать вес объекта. Существует несколько вариантов, при помощи которых можно добиться укрепления земли под постройками.

Классификация грунта

Существующие виды грунта по критерию устойчивости подразделяют на две категории. Стабильные характеризуются хорошей плотностью и сухой структурой, которая способна без дополнительной подготовки выдерживать вес дорожного покрытия или тяжелого фундаментного основания. Нестабильный грунт требует проведения специальных работ, связанных с выполнением осушения и уплотнения слоев.

Механическое укрепление

Механический способ укрепления предполагает внедрение в грунт свай высокой прочности или специальных материалов типа щебня. В ходе работ может использоваться трамбовка или вибрация для уплотнения слоев без изменения их структуры.

При применении железобетонных свай изделие пропускается через несколько слоев грунта и доходит до плотного слоя. В результате нагрузка по изделию передается вертикально. Существуют следующие технологии ввода конструкций:

• Набивные – сваи погружаются с предварительно выполненным бурением либо без проведения таких работ;
• буронабивные – в специальную трубу подается жидкий цементный раствор, после чего при помощи машины-домкрата осуществляется ввод свай;
• грунтовые – методом бурения подготавливаются отверстия, в них засыпается гранулометрический наполнитель и осуществляется послойная трамбовка.

Применение буронабивных свай требует дорогостоящего оборудования и достаточной территории строительной площадки. Использование грунтовых технологий гарантирует результат сравнимый с ж/б конструкциями, но считается более дешевым и экологичным.

Методы формирования грунтовой подушки, достижения уплотнения за счет трамбовки, вибрации или замены земли целесообразны при небольшом показателе толщины слоя. Повышение плотности может достигать при помощи гладких или кулачковых катков, виброплит и иного вида оборудования. Территории с пылеватыми песочными слоями трамбуются вместе с водой. Подобная технология оптимальна при строительстве дородных покрытий, взлетных дорожек аэродромов и других сооружений, которые занимаются большие площади.

Особенности цементации

Технология изъятия грунта и изменения его свойств применяется, когда имеется возможность извлечь слой и заменить его на более прочный. Улучшение качеств достигается за счет добавления раствора на основе цемента и песка, который может подаваться струйным или механическим способом. При втором варианте перемешивание осуществляется специальной конструкцией шнекового бура, который предполагает наличие штанги полой внутри и имеющей отверстия по всей длине. Они служат для подачи цементной смеси, которая при работе оборудования смешивается с грунтовыми слоями. Преимуществом метода считается:

• невысокая стоимость;
• гарантия результата;
• приемлемость для влажного грунта;
• возможность использования при ограниченности пространства.

Цементацию можно использовать для усиления грунта, на котором уже построены здания. Для этих целей используются специальные компактные установки «джет-сваи», которые позволяют осуществлять ввод вертикально и под углом.

Материалы для изменения свойств

Для стабилизации сегодня применяются различные материалы, выбор которых осуществляется на основании оценки состояния грунта. Технология может предполагать использование следующих составляющих:

• песка;
• щебеня;
• гравия;
• глины.

Уменьшение липкости глинистого вида грунта часто достигается известкованием. Метод используется при подготовке дорожных покрытий, так как позволяет повысить их устойчивость к размоканию. Изменение свойств грунта может достигаться применением органических компонентов, обладающих вяжущими свойствами. Для этих целей часто используется смола, битум и специальные эмульсии. Недостатком такого способа считается высокая стоимость материалов и их негативное влияние на окружающую среду, поэтому его применяют сегодня достаточно редко.

Технология осушения

Зачастую слабость грунта обусловлена чрезмерным содержанием воды, удаление которой приводит к повышению плотности слоев. Изменение свойств может достигаться термическим способом или обжигом. Технология предполагает погружение в скважину трубы, по которой осуществляется подача разогретого воздуха. В результате наблюдается испарение лишней влаги, а грунтах глинистого типа наблюдается эффект запекания. Для разогревания конструкции используются различные виды материалов:

• уголь;
• рубленые дрова;
• химпрепараты.

Для обезвоживания слоев часто применяется электрический метод, при котором наблюдается движение воды по направлению к «минусу». Электроосмос часто используют при организации водоотводов фундаментов, но такой метод требует существенных затрат электроэнергии.

Варианты укрепления

Для укрепления грунта на прибрежных территориях, при создании ландшафтного дизайна и формировании откосов сегодня часто применяется метод армирования. Он может использоваться на ровных и наклонных участках, а прочность удержания обеспечивают полимерные конструкции. Часто применяются следующие материалы:

• георешетка – удерживает движение во всех плоскостях, предполагает засыпку в соты грунта или мелкого заполнителя, который уплотняется при помощи воды;
• геотекстиль – многослойное полотно из полимерных материалов, пропускающее воду, не позволяющее слоям с различной структурой смешиваться и равномерно распределяющее нагрузку;
• геосетка – способна воспринимать нагрузки растягивающего типа, в основном применяется с другими материалами.

Декоративным вариантом укрепления считается засев территории травой. Он помогает предотвратить осыпание грунта на откосах, крутизна которых не превышает 1:1,5. Технология позволяет снизить последствия размыва и эрозии почвы, с ее помощью также создают плодородные слои для выращивания культурных растений.

Сегодня существует достаточно много способов, при помощи которых возможно выполнить укрепление грунта. Выбор зависит от особенностей территории и имеющихся возможностей.