Меню
Главная
Случайная статья
Настройки
|
Струйная цементация грунтов[1] (англ. jet grouting, чит. — «джет-граутинг») — технология закрепления слабых или сильно обводнённых грунтов в геотехническом строительстве, заключающаяся в нагнетании под высоким давлением[2] (до 40—50 МПа) цементного раствора в скважину (диаметром 100—130 мм) для разрушения и одновременного перемешивании частиц грунта с цементным раствором[3][4].
Содержание
Описание
Технология получила распространение с конца 1990-х — начала 2000-х годов.
В ходе такого перемешивания после затвердевания цементного раствора образуется грунтоцемент с высокими деформационно-прочностными и противофильтрационными характеристиками. Укреплённый таким способом объём грунта называется «грунтоцементным элементом»[5] или «грунтоцементной сваей» и имеет диаметр от 600 до 2000 мм.
Цементация начинается с бурения лидерных скважин буровым инструментом, в нижней части которого имеются сопла; при подъёме буровой колонны через сопла производится нагнетание раствора с одновременным перемешиванием грунта; в результате формируется грунтоцементный элемент[6]. Технология предусматривает разрушение массива грунта как струёй цементного раствора, так и дополнительным подмешиванием к струе сжатого воздуха и/или воды, что позволяет удвоить максимальный диаметр свай, получаемых по описанной технологии.
Преимуществами технологии является высокая производительность, возможность работы в стеснённых условиях (откосы, подвалы), возможность устройства свай под существующими фундаментами (у строителей появляется возможность через отверстие 100 мм выполнять сваи диаметром до 700 мм), высокая эффективность работы в обводнённых грунтах. Прочность получаемого грунтоцемента на сжатие в песчаных грунтах — 3—10 МПа, в глинистых грунтах — 1—3 МП, модуль деформации — от 50 до 5000 МПа в зависимости от типа грунтов[7].
Вместо цемента могут использоваться смолистые или растворные химические смеси[8]. Грунтоцементные элементы могут дополнительно армироваться металлической арматурой.
Частным случаем технологии являются манжетные колонны, позволяющие вести цементирование «островками»[9], jet grouting slub[10] плиты для уменьшения прогиба стены диафрагмы и опорных сил, действующих на шпунт, а также для повышения устойчивости к разгрузке (basal-heave stability).
Процесс
Во время прямого хода производят бурение лидерной скважины до проектной отметки. Буровой раствор поступает через открытый прямой клапан в буровой наконечник для удаления шлама в процессе бурения. В качестве бурового раствора используется вода, бентонитовый или цементный раствор. В процессе обратного хода в сопла монитора, расположенного на нижнем конце буровой колонны, подают под высоким давлением цементный раствор и начинают подъем колонны с одновременным ее вращением.
Литература
Нормативная литература- DIN 18321-2016 Работы по струйной цементации.
Техническая литература- American Society of Civil Engineers. Geotechnical Engineering Division. Grouting in Geotechnical Engineering (англ.) / Ed. W. H. Baker. — ASCE[англ.], 1982. — Vol. 1. Proceedings of the Conference on Grouting in Geotechnical Engineering. — 1018 p. — ISBN 978-0-87262-295-1.
- Borden R. H., Holtz R. O., Juran, I. (eds.). Grouting, Soil Improvement and Geosynthetics // Proceedings of the 1992 ASCE Specialty Conference, February, 1992, № 30, 1480 pp., 2 vols., ISBN 978-0-87262-865-6.
- Bruce D. A. Glossary of Grouting Terminology // J. Geotechnical and Geoenvironmental Engrg. — 2005. — № 131 (12). — Pp. 1534—1542.
- Warner J. Practical Handbook of Grouting: Soil, Rock and Structures. — John Wiley & Sons, 2004. — ISBN 978-0-471-46303-0.
- Weaver K. D., Bruce D. A. Dam Foundation Grouting, Revised and Expanded. — ASCE Press, 2007. — ISBN 978-0-7844-0764-6.
- Kirsch K., Bell A. Ground Improvement, Third Edition. — CRC Press, 2013. — ISBN 978-0-415-59921-4.
- George K. Burke. Jet Grouting Systems: Advantages and Disadvantages (англ.) // GeoSupport Conference 2004. — 2004. — P. 875–886. — doi:10.1061/40713(2004)75.
- Modoni G., Croce P., Mongiov L. Theoretical modelling of jet grouting (англ.) // Gotechnique. — 2006. — Vol. 56, iss. 5. — P. 335–347. — ISSN 0016-8505. — doi:10.1680/geot.2006.56.5.335.
Примечания
- Черняков А.В. Применение струйной цементации грунтов в условиях исторической застройки // Жилищное строительство. — 2011. — Вып. 9. — С. 24–26. — ISSN 0044-4472.
- Tomasz Brzeski. Jet grouting (пол.) — 2009-05-04.
- Jet Grouting . Дата обращения: 1 сентября 2017. Архивировано 1 сентября 2017 года.
- Струйная цементация (Jet grouting) — оптимальная технология для укрепления грунтов и усиления фундаментов . Дата обращения: 18 октября 2022. Архивировано 18 октября 2022 года.
- СП 291.1325800.2017 «Конструкции грунтоцементные армированные. Правила проектирования».
- Струйная цементация грунтов (Jet Grouting) . Дата обращения: 18 октября 2022. Архивировано 18 октября 2022 года.
- Струйная цементация грунтов . Дата обращения: 18 октября 2022. Архивировано 18 октября 2022 года.
- Grouting of bridge post-tensioning tendons. Training Manual . Florida Department of Transportation. Дата обращения: 26 февраля 2019. Архивировано 27 февраля 2019 года.
- Манжетные колонны. Технология укрепления грунтов и оснований зданий . Дата обращения: 9 сентября 2022. Архивировано 9 сентября 2022 года.
- Effects of jet grouting slabs on responses for deep braced excavations
|
|