Колонны заданной прочности для усиления слабых оснований

Колонны заданной прочности CMC (Controlled Modulus Columns) — это технология, запатентованная компанией Menard еще в начале 90-х годов. Высокая скорость реализации и отсутствие загрязнений — это лишь некоторые из особенностей, которые отличают эту технологию вертикального усиления слабых грунтов от других.

Описание технологии CMC

технология Controlled Modulus ColumnsТехнология усиления оснований колоннами заданной прочности Controlled Modulus Columns представляет собой включение особых элементов в состав грунтовых массивов, которые тесно взаимодействуют с ним, но при этом конструктивно не связаны с фундаментом. Для передачи нагрузок от строения послойно отсыпается и уплотняется промежуточная грунтовая подушка из малосжимаемого материала.

В рамках реализации технологии CMC применяются особые шнеки на базе буровой установки, обладающей высоким показателем крутящего момента и достаточным показателем статической вертикальной нагрузки для перемещения грунта горизонтально к оси отверстия без выхода шлама (что устраняет затраты на его утилизацию и позволяет применять технологию в непосредственной близости от других сооружений). После забуривания шнека до проектной отметки начинается закачка бетонной смеси под давлением. Параметры инъектирования выбираются особым образом, что позволяет достичь заданного соотношения жесткости колонны с окружающей почвой. В результате мы получаем почвенный композит и колонны, которые взаимодействуют как единая структура с повышенной несущей способностью.

Процесс изготовления колонны практически не наносит ущерба рельефу местности и не создает опасных вибраций для окружающей среды. Эффективность работы достигает нескольких сотен метров колонн за смену. Во время бурения регистрируются параметры исполнения колонны, что обеспечивает ее непрерывность и позволяет осуществлять постоянный мониторинг состояния грунта в заданном месте. Под однородно нагруженными конструкциями, такими как дорожные насыпи или фундаментные плиты, создается передающий слой, который равномерно передает напряжения от конструкции на головки колонн, минимизируя силы, вызывающие прокол. Этот слой состоит из хорошо уплотненного несвязного материала, параметры которого зависят от типа структуры и состояния грунта.

Колонны, сваи CMC можно использовать практически во всех грунтовых условиях. Технология хорошо работает в рыхлых песках, мягкой пластичной глине, органических почвах (торф, ил) с влажностью выше 100% и в антропогенных почвах (неконтролируемые насыпи, отвалы).

Длина колонны CMC зависит от величины расчетных нагрузок и условий допустимых расчетов, что выражается в длине анкеровки в несущей почве. Все типы кубатурных, инфраструктурных и специализированных зданий представляют собой пространство для альтернативного использования с непрямым фундаментом, прямым фундаментом на усиленном грунте с колоннами CMC.

В зависимости от нагрузки на столбы выбираются конкретные параметры:

  • диаметр шнеков от 0,25 до 0,60 м,
  • расстояние между колоннами, как правило, находится в диапазоне от 1,2 м до 2,5 м с использованием прямоугольных или треугольных колонн.