Усиление фундаментов цементацией

Усиление фундаментов цементацией

Усиление фундаментов цементацией – это распространенный, эффективный метод их укрепления. Технология применяется для улучшения несущих показателей грунта перед строительством и для проведения ремонта эксплуатируемого основания. В последнем случае укрепляется не только фундамент, но и почва под его подошвой. Под воздействием различных факторов опора под постройкой может деформироваться. Это часто сопровождается появлением трещин на стенах здания. Чтобы остановить процесс разрушения и продлить срок службы сооружения, обязательно необходимо проводить укрепление. Предварительно делают осмотр строения для выявления причины процесса.

Сущность метода цементации

Цементация фундамента представляет собой процесс его уплотнения путем введения внутрь цементного раствора. Также часто затрагивается грунт возле основания. Раствор доставляется насосом (под давлением) в нужное место по пробуренным скважинам. При этом заполняются существующие пустоты, происходит упрочнение проблемных зон, потому что улучшается сцепление элементов конструкции. В результате целостность опоры восстанавливается.

Цементный раствор под основанием

Цементирование фундаментных конструкций необходимо проводить в таких случаях:

  • если произошел естественный износ основания в процессе его эксплуатации;
  • при необходимости укрепления нестабильных грунтов во время строительства или под эксплуатируемой постройкой;
  • когда на поверхности фундамента появляются трещины (даже незначительные);
  • при деформации основания;
  • в случаях возрастание действующей нагрузки на опорную конструкцию из-за достраивания здания;
  • если в грунте под фундаментной подошвой образовались пустоты в результате действия подземных вод, либо почва из-за этого разрыхлилась.

Услуги по цементированию предоставляют строительные организации. Расценки на ее проведение начинаются у различных подрядчиков приблизительно с 4000 рублей за погонный метр. Окончательная стоимость определяется после вычислений сметчиков.

Самостоятельно укрепление основания методом цементации не выполнишь, потому что для проведения работ требуется специальное оборудование, а также навыки обращения с ним и соответствующий опыт.

Причины деформации основания

Причины разрушения фундамента и стен постройки различные. Перед проведением укрепления состояния их следует точно определить, чтобы получить нужный результат.

Разрушение стен и фундамента

Наиболее распространенные причины, вызывающие деформацию основания, а также появление дефектов на его поверхность и внутри такие:

  • плохая гидроизоляция (низкого качества);
  • расположение здания на участке, имеющем наклон;
  • изменение несущих свойств грунта под постройкой (после ее возведения) из-за его переувлажнения, пучения либо подъема уровня подземных вод;
  • проведение объемных земляных работ вблизи от строения;
  • ошибки проектирования основания;
  • неправильный расчет действующей нагрузки;
  • увеличение массы строения из-за перепланировок или реконструкции здания с увеличением этажности либо применения более тяжелых строительных материалов;
  • постоянные или разовые вибрации земли под сооружением и вблизи него, вызванные расположением поблизости железной дороги, проведением подземных выработок, землетрясением;
  • использование для строительства материалов низкокачественных материалов;
  • неправильная эксплуатация: отсутствие плановых ремонтов;
  • сильное промерзание почвы;
  • затопление участка с постройкой, например, из-за наводнений, выпадения обильных осадков, паводков;
  • отступление от технологии при проведении строительных работ.

В таблице ниже представлены различные виды деформаций построек и вызвавшие их возможные причины.

Источник:
http://kakfundament.ru/remont/usilenie-gruntov-osnovaniya-fundamentov-metodom-cementacii

Усиление фундаментов цементацией

Цементация фундамента – это инъекция цементным раствором, который вводится в пустоты основания. Состав инъекции определяется пропорциями стройматериалов и их составом в растворе – стандартно для строительства фундаментов используется цементно-песчаный или бетонитовый раствор. В пробуренные заранее в рассчитанных местах отверстия смесь закачивается под определенным давлением, и этот процесс называется усиление фундаментов цементацией. Кроме расчета месторасположения поврежденных участков, рассчитывается и требуемое число цементных инъекций, в результате действия которых фундамент становится более прочным, а за счет заполнения всех пустот раствором конструкция превращается в монолит.

Цель проведения инъекций – укрепление основания, которое, как известно, держит на себе все здание, и от прочности и надежности этой конструкции зависит длительность эксплуатации жилого дома или другого строительного объекта. Ошибки, допущенные в расчетах фундамента, при выборе его типа или при использовании стройматериалов, могут вылиться в разрушение или деформации основания и стен дома, которые в ряде случаев можно исправить цементацией. Не для всех разрушений или деформаций необходимо проводить укрепление инъекционным методом – зачастую, проверив трещины на расширение, достаточно сделать обычный косметический ремонт поверхности – замазать трещины цементно-песчаным раствором. Но, если трещины продолжают расширяться, то необходимы более радикальные меры, и одна из них – усиление грунтов основания фундаментов методом цементации. Почему мы говорим «усиление грунтов»? Потому что эта методика превосходно подойдет не только для ремонта и укрепления основания, но и для усиления грунта под подошвой фундаментной конструкции.

Методы усиления

Из наиболее надежных и популярных технологий усиления оснований можно перечислить такие:

  1. Укрепление торкрет-бетоном – применение этого способа основано на покрытии ремонтируемой поверхности раствором, подающимся под большим давлением. Такой метод ремонта используется главным образом при укреплении кирпичных и бутовых фундаментов. Основные рабочие процессы: На глубину заложения фундамента роется шурф шириной 1,5-2 м, чтобы можно было опустить в него специальное оборудование (пушку), и нанести бетонную смесь;
  2. Уширение подошвы также делается освобождением фундамента от наружного слоя грунта, после чего к старому основанию сваркой крепится арматура, которая одним концом вбивается в фундамент, а другим заводится в опалубку, заливаемую бетонным раствором;
  3. Укрепление фундамента обустройством железобетонной рубашки. Процесс заключается в заливке бетона, который нужно доставить в траншею, прокопанную по всему периметру основания и укрепленную армирующим каркасом. Бетон заливается в дощатую опалубку;
  4. Усиление сваями – на ослабленных разрушением участках бурятся наклонные скважины, в отверстиях связывается армокаркас, бетон в скважины подается под давлением;
  5. Технология усиления основания цементацией: при первых признаках деформации или разрушения фундамента на разрушенных участках в грунте роются или бурятся скважины. Бетонным раствором пир помощи специальных инъекторов через скважины в фундаменте или в грунте заливают все пустоты.

Из всех вышеперечисленных методик цементация представляется простейшим и дешевым способом усиления фундамента дома. Кроме того, инъекции могут применяться к разным типам оснований: к ленточному или плитному фундаменту, к свайному или столбчатому, и делать это можно как для крупных мощных сооружений, так и для частных строений.

Укрепление буроинъекционными сваями

Принципы технологии цементации

Песок для раствора, которым проводится цементация фундамента, должен быть мелким, среднефракционным или бентонитовым. Это будет зависеть от состава стройматериалов основания. Цементация (инъекция) делается таким образом: сначала под участок с разрушениями под углом подводится (бурится) скважина (в случае необходимости усиления грунта), или скважина бурится прямо в фундаменте, а затем в нее под давлением закачивается бетон. Сложность осуществления этого способа в индивидуальном строительстве заключается в том, что трудно создать высокое давление в трубах в домашних условиях – для этого нужен специальный насос. Упростить инъецирование можно расширением скважины и использованием недорогого центробежного насоса. При правильно рассчитанном количестве цементных «уколов» фундамент снова станет прочной монолитной конструкцией.

Схема цементации

Подробнее о способах цементации:

  1. Вводить жидкий цементно-песчаный раствор можно в наклонно пробуренную скважину в теле основания, которая заканчивается на глубине, не превышающей глубины заложения подошвы на 0,3 метра. То есть, нужно, чтобы отверстие не доставало до подошвы 30 см;
  2. Второй способ заключается в том, что скважина должна проходить через фундамент насквозь, с заглублением ниже подошвы на 0,5 метра. Таким образом, все пустоты под подошвой будут заполнены раствором, что увеличит несущую способность фундамента и увеличит общую площадь подошвы.

Процесс цементации

  1. Первый шаг в реализации технологии инъецирования фундамента – бурение скважин (шурфов) на глубину, меньшую, чем заложение подошвы, сечением 100 х 100 см. Скважины рекомендуется бурить со сдвигом, в шахматном порядке. Если есть технологическая возможность, то и внутри дома также нужно пробурить несколько скважин. Все отверстия бурятся не рандомно, а в местах с наибольшими разрушениями. Визуально разрушения видны как трещины и осыпания штукатурки на стенах фундамента и самого здания. На рисунке ниже видны варианты типа трещин и их месторасположения, по которому можно определить причины их возникновения;
  2. Затем на расстоянии 25-50 см в основании под углом бурятся шурфы Ø 40-120 мм. Глубина шурфа указана в пункте №1 «о способах цементации»;
  3. Если ремонт фундамента проводит строительная бригада, то раствор подается под давлением при помощи специального оборудования. При самостоятельном решении проблемы придется использовать любой подходящий насос;
  4. Как приготовить правильный раствор для цементации основания дома: сначала замешивается тощий (очень жидкий) раствор с соотношением вода-цемент 0,9-1. В течение 10-15 минут эту смесь необходимо в скважину с минимальным давлением 0,2 Мпа (можно больше, но не меньше). Подача смеси происходит, пока впитывание раствора не замедлится до 3,5-4 л/мин. Последующие порции цементной смеси делают гуще – с соотношением вода-цемент 0,7-1. Все порции закачивают полностью, с поддержкой такого же уровня давления, пока раствор не станет поглощаться со скоростью 5 л/мин.
  5. Через 48 часов ремонтируемый участок можно считать готовым к эксплуатации.

Технология цементации фундамента пошагово

В первом варианте (см. рисунок) появление трещин может быть обязано с:

  1. просадкой грунтов основания от замачивания;
  2. слабым основанием под левой частью здания;
  3. высоким УГВ и вымыванием грунта с образованием карстовых пустот;
  4. изменение состава бетона;
  5. разработка траншей или котлована в непосредственной близости от фундамента дома.

Во втором варианте (см. рисунок) появление трещин может быть обязано с:

  1. слабым основанием в средней части дома;
  2. неравномерной осадкой дома ввиду разнородного состава грунта;
  3. высоким УГВ (уровень грунтовых вод) и вымыванием грунта под средней частью фундамента.

В третьем варианте (см. рисунок) появление трещин может быть обязано с:

  1. просадкой грунтов основания от замачивания;
  2. слабым основанием под пробой и левой частью здания;
  3. высоким УГВ и вымыванием грунта с образованием карстовых пустот;
  4. изменение состава бетона;
  5. разработка траншей или котлована в непосредственной близости от фундамента дома.

Варианты цементации

Исследования грунта и рельефа местности поможет выяснить причины разрушений. Это может также быть ошибочный расчет и монтаж дренажа, слишком близко находящиеся искусственные или естественные водоемы, насыпной грунт на участке, и т.д.

Читайте также  Как построить столбчатый фундамент с ростверком

Источник:
http://rfund.ru/ustrojstvo/usilenie-gruntov-osnovaniya-fundamentov-metodom-cementacii.html

Усиление фундамента методом цементации (инъецированием)

Даже самый прочный фундамент со временем теряет часть своих эксплуатационных свойств под воздействием внешних факторов – нагрузки от здания, воздействия слоёв грунта и подземных вод, температурных и климатических условий и пр. Таким образом, через семь-десять лет использования перед владельцем может встать вопрос об укреплении фундамента, в чём может помочь дополнительное цементирование.

Данный метод применим к опорным фундаментам и используется в тех случаях, когда опора или свая износилась со временем, а её несущая способность снизилась. Конечно, можно полностью заменить их – однако, этот процесс долог и потребует больших затрат сил и денежных средств. Цементация же позволит привести опоры в порядок, не нарушая общей целостности фундамента. О том, что представляет собой технология усиления фундаментов цементацией – читайте в нашей статье.

Как понять, что фундамент нужно усиливать

Помимо множества внешних факторов, скорое разрушение фундамента может быть вызвано ошибками в процессе его монтажа – например, использовался раствор не той плотности или имело место смешивание нескольких растворов, использовались некачественные материалы, была неправильно проведена разметка и.т.п. Важную роль играет гидроизоляция бетона, а также уплотнение грунта перед его заливкой; игнорирование этих мер приведёт к скорому смещению фундамента, особенно – на пучинистом грунте.

В результате поверхность бетона покрывается трещинами; если фундамент прогибается под зданием, эти трещины будут увеличиваться и вскоре появятся на стенах. Появление таких повреждений – первый признак того, что фундамент нуждается в ремонте.

Определить, с какой скоростью проходит разрушение, можно при помощи бумажной ленты, прикрепив её к поверхности стены поперёк трещины. Если она не порвётся в течение недели, разломы перестали расширяться, либо расширяются очень медленно; если же лента порвётся за несколько дней, пора бить тревогу.

Способы и технология проведения цементации

Цементация, иначе – инъекцирование бетоном, может проводиться двумя способами: внутренним и сквозным:

  1. В первом случае скважины бурятся в бетонном покрытии так, чтобы расстояние от её нижней точки до основания фундамента составляло по меньшей мере 30 см.
  2. При сквозной цементации фундамент пробуривается целиком – так, что скважина проходит через него под углом и уходит в грунт на глубину до 50 см. Таким образом достигается не только укрепление конструкции и увеличение общего количества точек опоры, но и заполняются пустоты под подошвой, делая её более устойчивой при пучении.

Весь процесс можно разбить на следующие этапы:

  1. Бурение шурфов (скважин), в местах наибольшего повреждения фундамента. В среднем ширина шурфов должна составлять метр на метр; длина – равняться глубине фундамента минус 15-20 см. Чтобы не оказать серьёзного вибрационного воздействия на всю конструкцию, рекомендуется бурить скважины с небольшим наклоном (5 0 -7 0 ) в шахматном порядке. Если есть возможность, пробурить шурф лучше и внутри дома – так как в центральной части разрушения более интенсивны. Определить их расположение нетрудно – обращайте внимание на трещины на бетоне и кирпичной кладке, а также на осыпающуюся штукатурку.
  2. Далее в бетоне просверливаются отверстия, в которые вставляются трубки для закачки бетонного раствора; шаг трубок может составлять 30-50 см, диаметр – 4-11 см. Глубина определяется протяжённостью разрушений, максимальное значение для внутреннего инъекцирования бетона– на 30 см меньше глубины фундамента, при сквозном на 0,5 м больше глубины фундамента.
  3. После этого нужно приготовить бетонный раствор, консистенция которого значительно отличается от той, что применяется при строительстве. Соотношение воды и цемента в нём равняется 0,9 к 1. Для закачки смеси в шурф используется обычный насос либо передвижная насосная станция.
  4. После того, как уровень впитывания раствора снизится до 3,5 литров в минуту, нужно постепенно сгустить раствор до соотношения «вода-щебень – 0,7 к 1». Теперь остаётся только вылить весь приготовленный раствор, заполнив шурф до отказа – нормы расхода материала подробно описаны в нормативных документах ЕНиР. Для увеличения скорости можно повышать давление закачки, но не более, чем до 0,3 МПа.

Работу по цементации можно считать оконченной. Заполненные раствором шурфы накрываются брезентом и оставляются на 48 часов – этого времени достаточно, чтобы бетон схватился и отвердел.

Помните, что проведение цементации подразумевает серьёзные структурные изменения в фундаменте дома, которые зачастую бывают излишними. Например, если причиной проседания здания является не повреждение фундамента, а элементарные ошибки в строительстве – например, неправильный расчёт нагрузки, из-за которого он стал продавливать грунт. В таком случае возникшие трещины не будут распространяться дальше, а бурение шурфов может только усугубить положение. Поэтому, если Вы не обладаете должным опытом в строительстве, перед началом любых работ лучше проконсультироваться со специалистами.

Источник:
http://fasad-prosto.ru/fundament/usileniye-fundamentov-tsementatsiyey.html

Цементация грунтов основания фундаментов: технология и особенности метода

Цементация грунтов основания имеет свое четкое обоснование. Прочность фундамента обладает устойчивой тенденцией к потере своей эксплуатационной надежности. На этот факт оказывают влияние внешние факторы:

  • нагрузка на грунт под тяжестью зданий;
  • разрушительная сила подземных вод;
  • смещения грунта;
  • температурные и климатические колебания.

То есть, можно с уверенностью утверждать, что в течение семи-десяти лет эксплуатации отстроенного объекта возникнет острая необходимость укрепить фундамент.

В качестве одного из самых эффективных способов укрепления следует рассматривать цементацию грунтов основания и фундаментов. Цементирование также актуально при износе опорных конструкций и снижении несущих способностей. Общая целостность основания при цементации не нарушается.

Проектный отдел

Профессиональная команда

Когда наступает необходимость в усилении грунта под фундаментом

Усиливать грунт приходится не только для того, чтобы защитить готовое здание. Такой тип процедур выполним и перед началом строительных работ над возведением новых объектов.

Способности почвы разрушать здания и сооружения часто недооцениваются. Однако профессиональные строители знают эти особенности, поэтому перед началом застройки прибегают к методу цементации грунта под фундаментом. Цементация способна улучшить качество почвы накануне проведения строительных работ. Технологию используют также для укрепления и реставрации готовых строений, в которых обнаружены признаки деформации и разрушений.

Цементация грунтов основания фундаментов нужна при:

  • возникновении несущественных дефектов;
  • увеличении несущей нагрузки на основание;
  • нарушении конструкции из-за естественных процессов;
  • наличии слабой почвы;
  • образовании пустот.

Кроме внешних причин существуют также ошибки, допускаемые строителями при монтаже фундаментов зданий и сооружений. Например, строители могли смешивать растворы из некачественных материалов, неправильно проводили разметку, и не производили гидроизоляцию фундамента,

Вышеописанные упущения приводят к образованию трещин, прогибаниям фундамента, с последующим увеличением признаков разрушения – трещины появляются не только в основании здания, но и становятся заметными на стенах. Скорость разрушения определяется бумажными лентами, прикрепляемыми к поверхностям на месте трещин в поперечном направлении. Если в течение нескольких дней лента не разрывается – это свидетельствует о прекращении расширения трещин, или медленном разрушительном процессе. При разрыве ленты в течение нескольких дней – приступают к решительным мерам и незамедлительной цементации.

Действие технологии цементации фундамента и грунта под ним

Цементацию проводят традиционным и струйным способами. При традиционном способе в базис и под него производится инъекция ремонтной смеси. Состав раствора зависит от того, какой материал использовался при возведении фундамента. Поэтому предпочтение специалистов отдаются цементной, цементно-песчаной и бетонитной смесям. Также в смеси добавляются дополнительные составляющие. Цемент производит закупорку прорех, почвы и подошвы основания, сцепляя фундамент и землю. Так увеличивается несущая сила конструкций.

Укрепление фундамента методом струйной цементации грунтов предполагает подачу цемента в грунт струями под давлением. Струи, разрушая грунт – тут же уплотняют его. Происходит образование свай, созданных грунтом и цементом. Перед стартом работ просчитываются будущие затраты и составляется смета.

Цементация имеет еще одно название – инъекцирование бетоном. Данный процесс также предполагает деление на внутреннюю и сквозную цементацию. При внутренней цементации проводится бурение скважин в бетоне длиной до 30 см. При сквозной цементации скважина углубляется в грунт до полуметра, увеличивается общее количество опорных точек.

Согласно технологии, бурение скважин предполагает шахматный порядок. Их бурят под наклоном, для предупреждения возникновения вибрационных процессов в конструкции.

В просверленные отверстия вставляются инъекторы, через которые нагнетается цемент насосом под давлением. При снижении уровня впитывания раствора производится его сгущение, в соотношении воды к щебени в пропорциях 0,7 к 1. В течение 48 часов раствор затвердеет.

Цементация грунта основания фундаментов имеет серьезный характер структурных изменений в основании здания или сооружения. Иногда случается, что вмешательство специалистов становится чрезмерным. Например, в случаях, когда фундамент проседает не из-за разрушений, а из-за ошибки строителей – неправильного расчета нагрузки на конструкцию основания. Эта ошибка становится причиной продавливания дома в грунт и возникновения трещин, не способных к распространению, а цементация, в данной ситуации лишь усугубит положение строения. Именно поэтому работы по спасению разрушаемых зданий и сооружений доверяются только профессионалам, которые способны произвести правильные расчеты и подобрать соответствующий допустимый метод укрепления фундамента.

Источник:
http://technology-inektirovanie.ru/cementaciya-gruntov/

Усиление грунтов основания фундаментов методом цементации

ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА (ТТК)

КАПИТАЛЬНЫЙ РЕМОНТ ЗДАНИЙ

УКРЕПЛЕНИЕ ГРУНТОВ ПОД ПОДОШВОЙ ФУНДАМЕНТА МЕТОДОМ ЦЕМЕНТАЦИИ

I. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

I. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1. Типовая технологическая карта (именуемая далее по тексту ТТК) — комплексный организационно-технологический документ, разработанный на основе методов научной организации труда для выполнения технологического процесса и определяющий состав производственных операций с применением наиболее современных средств механизации и способов выполнения работ по определённо заданной технологии. ТТК предназначена для использования при разработке Проектов организации капитального ремонта, Проектов производства ремонтно-строительных работ и другой организационно-технологической документации строительными подразделениями. ТТК является составной частью Проектов производства работ (далее по тексту — ППР) и используется в составе ППР согласно МДС 12-81.2007.

1.2. В настоящей ТТК приведены указания по организации и технологии производства работ по искусственному закреплению грунтов методом цементации.

Читайте также  Замена фундамента на винтовые сваи своими руками, инструкция, цена

Определён состав производственных операций, требования к контролю качества и приемке работ, плановая трудоемкость работ, трудовые, производственные и материальные ресурсы, мероприятия по промышленной безопасности и охране труда.

1.3. Нормативной базой для разработки технологической карты являются:

— строительные нормы и правила (СНиП, СН, СП);

— заводские инструкции и технические условия (ТУ);

— нормы и расценки на строительно-монтажные работы (ГЭСН-2001 ЕНиР);

— производственные нормы расхода материалов (НПРМ);

— местные прогрессивные нормы и расценки, нормы затрат труда, нормы расхода материально-технических ресурсов.

1.4. Цель создания ТТК — описание решений по организации и технологии производства строительно-монтажных работ по искусственному закреплению грунтов методом цементации, с целью обеспечения их высокого качества, а также:

— снижение себестоимости работ;

— сокращение продолжительности строительства;

— обеспечение безопасности выполняемых работ;

— организации ритмичной работы;

— рациональное использование трудовых ресурсов и машин;

— унификации технологических решений.

1.5. На базе ТТК разрабатываются Рабочие технологические карты (РТК) на выполнение отдельных видов работ (СНиП 3.01.01-85* «Организация строительного производства») по искусственному закреплению грунтов методом цементации.

Конструктивные особенности их выполнения решаются в каждом конкретном случае Рабочим проектом. Состав и степень детализации материалов, разрабатываемых в РТК, устанавливаются соответствующей подрядной строительной организацией, исходя из специфики и объема выполняемых работ.

РТК рассматриваются и утверждаются в составе ППР руководителем Генеральной подрядной строительной организации.

1.6. ТТК можно привязать к конкретному объекту и условиям строительства. Этот процесс состоит в уточнении объемов работ, средств механизации, потребности в трудовых и материально-технических ресурсах.

Порядок привязки ТТК к местным условиям:

— рассмотрение материалов карты и выбор искомого варианта;

— проверка соответствия исходных данных (объемов работ, норм времени, марок и типов механизмов, применяемых строительных материалов, состава звена рабочих) принятому варианту;

— корректировка объемов работ в соответствии с избранным вариантом производства работ и конкретным проектным решением;

— пересчёт калькуляции, технико-экономических показателей, потребности в машинах, механизмах, инструментах и материально-технических ресурсах применительно к избранному варианту;

— оформление графической части с конкретной привязкой механизмов, оборудования и приспособлений в соответствии с их фактическими габаритами.

1.7. Типовая технологическая карта разработана для инженерно-технических работников (производителей работ, мастеров, бригадиров) и рабочих, выполняющих работы в III-й температурной зоне, с целью ознакомления (обучения) их с правилами производства работ по искусственному закреплению грунтов методом цементации, с применением наиболее современных средств механизации, прогрессивных конструкций и способов выполнения работ.

Технологическая карта разработана на следующие объёмы работ:

— закрепляемый грунт — 150,0 м .

II. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1. Технологическая карта разработана на комплекс работ по искусственному закреплению грунтов методом цементации.

2.2. Работы по искусственному закреплению грунтов методом цементации, выполняются механизированным отрядом в одну смену, продолжительность рабочего времени в течение смены составляет:

2.3. В состав работ, последовательно выполняемых при искусственном закреплении грунтов методом цементации, входят следующие рабочие процессы и технологические операции:

— геодезическая разбивка местоположения забивки инъекторов;

— забивка инъекторов в грунт;

— подключение шлангов для нагнетания раствора;

— нагнетание раствора в грунт;

— ликвидация использованных скважин.

2.4. Технологической картой предусмотрено выполнение работ комплексным механизированным звеном в составе: передвижной компрессор фирмы Atlas Copco XAS 97 Dd (подача сжатого воздуха 5,3 м /час, =0,7 МПа, m=940 кг); отбойный молоток Atlas Copco TEX 09 PS 8461021102 (масса m=9,6 кг, =0,5 МПа, частота ударов 1800 уд/мин); электрическая шлифовальная машинка PWS 750-125 фирмы Bosch (Р=1,9 кг; N=750 Вт); ручная инжекторная газовая горелка Р2А-01 с внутренними и наружными мундштуками, ключом, уплотнительными кольцами, газовыми баллонами и редукторами; трубонарезная головка REMS Ева; дизельный растворонасос Putzmeister M 740 (производительность до 5 м /час, =7 бар; общая масса m=1450 кг; габаритные размеры Д Ш В, 4500 1450 1200 мм).

Рис.1. Инжекторная газовая горелка Р2А-01

а — горелка; б — инжекторное устройство; 1 — мундштук; 2 — ниппель мундштука; 3 — наконечник; 4 — трубчатый мундштук; 5 — смесительная камера; 6 — резиновое кольцо; 7 — инжектор; 8 — накидная гайка; 9 — ацетиленовый вентиль; 10 — штуцер; 11 — накидная гайка; 12 — шланговый ниппель; 13 — трубка; 14 — рукоять; 15 — сальниковая набивка; 16 — кислородный вентиль.

Рис.2. Газовые баллоны и редукторы

а — кислородный баллон, объёмом 6 м ; б — ацетиленовый баллон, объёмом 5,32 м ; г — кислородный редуктор; д — ацетиленовый редуктор.

Рис.3. Компрессор Atlas Copco XAS 97 Dd

Рис.4. Молоток Atlas Copco TEX 09 PS

Рис.5. Растворонасос Putzmeister M 740

Рис.6. Трубонарезная головка REMS Ева

Рис.7. Электрошлифмашинка PWS 750-125

2.5. Для искусственного закрепления грунтов методом цементации применяют следующие строительные материалы: цементный тампонажный раствор — цементная суспензия с весовым отношением портландцемента марки М300 к воде от 1:1 до 1:10; инъекторы из труб стальных цельнотянутых гладких и перфорированных 32 мм, толщина стенки t=5,0 мм, =1,5 м.

2.6. Работы по искусственному закреплению грунтов методом цементации следует выполнять, руководствуясь требованиями следующих нормативных документов:

III. ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ

3.1. В соответствии с СП 48.13330.2001 «Организация строительства. Актуализированная редакция СНиП 12-01-2004» до начала выполнения строительно-монтажных работ на объекте Подрядчик обязан в установленном порядке получить у Заказчика проектную документацию и разрешение (ордер) на выполнение строительно-монтажных работ. Выполнение работ без разрешения (ордера) запрещается.

3.2.1. Закрепление грунтов — есть искусственное преобразование строительных свойств грунтов физико-механическими методами в условиях их естественного залегания для повышения прочности или связности и придания водонепроницаемости. В результате закрепления грунтов увеличивается несущая способность оснований сооружений.

3.2.2. Закрепление грунтов осуществляется нагнетанием в грунт вяжущих материалов и химических растворов, а также воздействием на грунт электрического тока, нагреванием и охлаждением грунтов.

3.2.3. В соответствии с видом применяемых средств различают следующие способы закрепления грунтов:

— термический и электрохимический способы.

3.2.4. Пределы применяемости каждого из способов закрепления грунтов определяются требованиями, предъявляемыми к закреплённому грунту, и свойствам самих грунтов:

— скоростью фильтрационного потока;

— однородностью грунтов и т.д.

Данные требования закладываются в рабочем проекте, и предлагается один из способов закрепления грунтов.

3.2.5. Работы по закреплению грунтов должны производиться строго по проекту, допуская изменения и отклонения от него лишь по согласованию с проектной организацией. В проекте искусственного закрепления грунтов указываются:

— план фундаментов здания, профиль и объем закрепляемого массива грунта;

— схема расположения инъекторов и электродов в плане и разрезах, глубина забивки, а также количество заходок и их расположение по глубине;

— данные об объеме работ и контрольных выработках;

— данные о количестве химических растворов на одну заходку и весь объем работ, о режиме нагнетания растворов и режиме обработки грунта электрическим током;

— требования к закрепленному грунту: прочность, монолитность, водоустойчивость, водонепроницаемость и непросадочность, радиус закрепления;

— данные о затратах времени для выполнения процесса и его трудоемкости.

3.2.6. Наиболее простыми и надежными способами укрепления грунтов являются цементация, силикатизация и электросиликатизация.

3.2.7. Силикатизация грунтов выполняется однорастворным (силикат натрия — жидкое стекло, алюминат натрия) или двухрастворным (жидкое стекло и хлористый кальций) составами, нагнетаемыми через инъекторы (перфорированные трубы диаметром 19. 38 мм и длиной 1 м) под давлением 0,3. 0,6 МПа (3. 6 атм). Силикатизацией закрепляют мелкие и пылеватые пески, плывуны и лёсс. Радиус закрепления грунтов вокруг одного инъектора примерно 0,3. 1 м.

3.2.8. Электросиликатизация применяется для закрепления глинистых грунтов с коэффициентом фильтрации менее 0 1 м/сутки. Сущность способа заключается в том, что раствор проникает в грунт одновременно под действием напора и постоянного электрического тока. Грунт укрепляется в результате электрохимической реакции.

3.2.9. Цементация — это процесс нагнетания в грунт жидкого цементного раствора или цементного молока по ранее забитым полым сваям. Цементация применяется для закрепления крупно- и среднезернистых песков, трещиноватых скальных пород путем нагнетания в грунт цементного раствора через инъекторы. В зависимости от размера трещины и пористости песка применяют суспензию с отношением цемента к воде от 1:1 до 1:10, а также цементные растворы с добавками глины, песка и других инертных материалов. Радиус закрепления грунтов составляет в скальных грунтах — 1,2-1,5 м, в крупных песках — 0,5-0,75 м, в песках средней крупности — 0,3-0,5 м. Цементацию производят нисходящими зонами; нагнетание прекращают при достижении заданного поглощения.

3.3.1. Выполнение капитального ремонта жилого дома рекомендуется разделить на два периода: подготовительный и основной.

3.3.2. В основной период выполняются все демонтажные, монтажные, специальные и отделочные работы и работы по благоустройству участка.

3.3.3. Соблюдение технологической последовательности производства ремонтно-строительных работ является необходимым условием успешного выполнения капитального ремонта жилых домов.

3.3.4. Работы основного периода разделены на следующие пять этапов, выполняемых последовательно и частично параллельно.

I этап. Демонтаж (разборка) существующих в доме конструкций (крыш, перекрытий, перегородок, печей, кухонных очагов, санитарно-технического оборудования и других элементов, подлежащих замене новыми), производимый по захваткам последовательно сверху вниз. Частичный ремонт капитальных стен и закладка проемов, пробивка новых проемов выполняются с существующих перекрытий.

II этап. Монтаж новых конструкций перекрытий, перегородок, оконных и дверных блоков и крыши, производимый по захваткам последовательно снизу вверх.

III этап. Производство санитарно-технических и электромонтажных работ: монтаж оборудования котельной или теплового центра с вводом от теплосети, монтаж системы центрального отопления, внутреннего водопровода, канализации, газа, электро-, радио-, телефонных сетей в доме.

IV этап. Внутренние отделочные работы, включающие устройство полов, производство штукатурных и малярных работ, выполняемых при многоэтажных зданиях также снизу вверх.

Доступ к полной версии этого документа ограничен

Ознакомиться с документом вы можете, заказав бесплатную демонстрацию систем «Кодекс» и «Техэксперт».

Источник:
http://docs.cntd.ru/document/450703088

Укрепление грунтов способом цементации. Усиление грунтов основания фундаментов методом цементации

НАЗНАЧЕНИЕ

Инъектирование грунта с целью его стабилизации и укрепления при строительстве, реконструкции и ремонте зданий и сооружений различного назначения согласно СТО НОСТРОЙ 2.3.18-2011 “Укрепление грунтов инъекционными методами в строительстве”, с целью соответствия требованиям:
– СП 45.13330.2012 “Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений”

Читайте также  Гидроизоляция плитного фундамента своими руками

– СП 50-101-2004 “Земляные сооружения, основания и фундаменты”.

Укрепление грунтов – изменение физико-механических характеристик грунтов под воздействием нагнетаемых в грунт под давлением инъекционных растворов.

Инъектирование грунта при строительстве подземных сооружений применяется для преодоления участков несвязных водонасыщенных и нарушенных скальных грунтов, ликвидации водопритоков в подземные выработки и сооружения, устройства ограждений котлованов, защитных экранов (завес), укрепления оснований и фундаментов зданий и других сооружений, находящихся в зоне влияния строительства.

Порядок проведения работ по напорной цементации грунтов

  1. Бурится до проектной отметки лидерная скважина диаметром 112–132 мм (прямой ход).
  2. Буровая колонна поднимается с вращением, одновременно под давлением

500 атм. подается струя цементного раствора (обратный ход).

  • В тело незастывшей грунтобетонной колонны погружается армирующий элемент.
  • Затвердевшая грунтоцементная масса образует еще один элемент – грунтобетон. Прочность грунтобетона на сжатие может достаточно сильно изменяться, в зависимости от вида грунта и нормы расхода цемента на кубометр укрепляемого грунта.

    УСЛОВИЯ ВЫБОРА ВИДА И СОСТАВА ИНЪЕКЦИОННОГО РАСТВОРА

    – геологические и гидрогеологические условия конкретного участка;

    – минералогический и химический состав грунта и грунтовых вод (карбонатность, загипсованность, содержание глинистых и гумусовых частиц);

    – цель инъекции (повышение прочности, стабильности или водонепроницаемости грунтов, заполнение крупных пустот или трещин, предотвращение водопритока и т.п.);

    – назначение раствора (инъекционный, буровой, для устройства обоймы, грунтоцементных свай и др.);

    – требования к физико-механическим характеристикам укрепленного грунта и к технологическим параметрам раствора (прочность, водонепроницаемость грунта, плотность, вязкость, сроки схватывания раствора и др.);

    – требования технологии приготовления (высокая растворимость и смешиваемость материалов, простота приготовления, возможность полной механизации работ), стоимость и дефицитность исходных материалов, требования техники безопасности;

    – экологические требования к материалам для приготовления растворов, правила безопасности при приготовлении растворов и производстве работ по укреплению грунта.

    § 28. Закрепление грунтов

    Закрепление грунтов заключается в усилении связей между их частицами способами цементации, битумизации, силикатизации, смолизации, воздействием электрического тока, обжигом и т. д. на глубину до 15 м.

    Для повышения несущей способности грунтов в основании фундаментов, а также для прекращения или уменьшения фильтрации воды под гидротехническими напорными сооружениями применяют цементацию. Сущность этого способа заключается в нагнетании в поры укрепляемого грунта цементного раствора, при отвердевании которого значительно увеличивается прочность и водонепроницаемость основания.

    Способ цементации применим для закрепления грунтов, размеры пор которых обеспечивают свободное проникание частиц цемента. Наибольший эффект получается при цементации крупнообломочных грунтов, крупных и средней крупности песков с коэффициентом фильтрации от 80 до 200 м/сут. Цементация трудноосуществима в мелких песках и совсем непригодна для укрепления илистых, супесчаных, суглинистых и глинистых грунтов. Трещиноватые скальные грунты можно цементировать только при ширине трещин в них более 0,1 мм.

    Для цементации применяют цементные или цементно-песчаные растворы состава от 1:1 до 1:3. Раствор нагнетают под давлением 0,3—1 МПа растворонасосами или пневмонагнетателями через предварительно заглубленные трубки-инъекторы диаметром 33—60 мм, имеющие в нижней части отверстия диаметром 4—6 мм. Радиус действия инъекторов ориентировочно принимают для трещиноватых скальных грунтов 1,2—1,5 м, для крупнообломочных грунтов 0,75—1 м, для крупных песков 0,5—0,75 м, для песков средней крупности 0,3—0,5 м.

    Расход раствора составляет 20—40% объема закрепляемого грунта. Упрочнение грунта наступает после схватывания цемента. Закрепленный песчаный грунт вблизи инъектора на 28-е сут имеет предел прочности на сжатие 2—3 МПа. С изменением радиуса закрепления от 0,4 до 1,2 м предел прочности на сжатие зацементированного песка в крайних слоях меняется от 2 до 0,9 МПа.

    Закрепление грунтов битумом называют битумизацией. Ее применяют для укрепления песков и сильно трещиноватых скальных грунтов. Битумизацию производят нагнетанием в грунт расплавленного битума или холодной битумной эмульсии. Первый способ применим для закрепления сильно трещиноватых скальных грунтов, так как грунт с мелкими порами почти непроницаем для вязкого битума. Разогретый до 200—220 °С битум нагнетают в грунт инъектором под давлением 2,5—3 МПа. Холодная битумная эмульсия по сравнению с разогретым битумом обладает большей способностью к прониканию в грунт, что позволяет использовать ее для закрепления песков. Для этого приготовляют битумную эмульсию, состоящую из 60% битума, расщепленного в воде с помощью эмульгатора на мельчайшие взвешенные частицы, и 40% воды. Полученную эмульсию нагнетают в грунт. Заполняя поры, битумная эмульсия связывает и закрепляет грунт.

    Так как суспензия из взвешенных в воде частиц цемента не может проникнуть в грунты с мелкими порами, для закрепления таких грунтов применяют силикатизацию. Известны два способа силикатизации грунтов—двухрастворный и однорастворный.

    Сущность двухрастворной силикатизации заключается в образовании связывающего частицы грунта вещества—геля кремниевой кислоты—в результате реакции между растворами силиката натрия (жидкого стекла) и хлористого кальция. Эта реакция подобна процессу образования песчаников в природных условиях, но происходит значительно быстрее. Наиболее интенсивно реакция протекает в течение первых двух часов нагнетания раствора в грунт, а затем замедляется. Через 10 сут прочность закрепленного грунта достигает 70—80% той, которая бывает после завершения процесса—примерно через 90 сут. Двухрастворную силикатизацию применяют для укрепления крупных и средней крупности песков с коэффициентом фильтрации от 2 до 80 м/сут. Радиус закрепления таких песков в зависимости от значения коэффициента фильтрации изменяется от 0,3 до 1 м, а предел прочности закрепленных грунтов на сжатие через 28 сут составляет 1,5—5 МПа.

    Однорастворную силикатизацию используют для закрепления мелких песков и плывунов с коэффициентом фильтрации 0,3—5 м/сут. Радиус закрепления таких грунтов 0,3—1 м, а предел прочности на сжатие закрепленных грунтов 0,4—0,5 МПа. Для упрочнения грунтов используют один раствор, состоящий из жидкого стекла и фосфорной кислоты.

    Способ закрепления грунтов, представляющий собой дальнейшее развитие метода однорастворной силикатизации и основанный на использовании вместо жидкого стекла раствора синтетической смолы, а взамен фосфорной кислоты соляной, называют смолизацией грунтов. В настоящее время разработана технология закрепления карбамидной смолой песчаных грунтов с коэффициентом фильтрации 0,3—5 м/сут при содержании глинистых частиц не более 2%. Для закрепления грунтов используют водный раствор карбамидной смолы, в который непосредственно перед нагнетанием в грунт добавляют раствор соляной кислоты. Смесь подают в укрепляемый грунт, используя оборудование, применяемое для силикатизации. Процесс отверждения грунтов начинается через 1,5—4 ч после введения раствора соляной кислоты, что необходимо учитывать при производстве работ. Радиус закрепления грунта в зависимости от коэффициента фильтрации изменяется от 0,4 до 0,8 м. Предел прочности укрепленного грунта на одноосное сжатие 1—5 МПа. Вследствие высокой стоимости синтетических смол смолизацию грунтов пока применяют крайне редко, однако это обстоятельство следует рассматривать как временное явление.

    Способ электрозакрепления грунтов основан на том, что под воздействием постоянного электрического тока в грунтах происходит движение воды к отрицательному электроду (электроосмос) и одновременно с этим перемещение коллоидальных взвешенных в воде частиц грунта к положительному электроду (электрофорез). Кроме того, наблюдаются явления электролиза и другие сложные химические процессы, приводящие к образованию кристаллизационных связей и продолжающиеся в течение нескольких лет. Так, на одной из строек было установлено, что предел прочности грунта на сжатие спустя год после прекращения процесса электрозакрепления увеличился почти в 2 раза.

    Рис. 5.2. Схема применения термического способа укрепления просадочных грунтов 1 — просадочный грунт; 2 — непросадочный грунт; 3 — зона укрепленного грунта; 4 — скважина; 5 — затвор с камерой сгорания; 6 — форсунка; 7 — трубка для подачи горючего; 8 — трубка для подачи сжатого воздуха

    Для обезвоживания грунта в него погружают электроды на расстоянии 0,6—1,5 м один от другого. В качестве положительных электродов используют стальные стержни любого профиля, а в качестве отрицательных — трубы с отверстиями, расположенными в зоне удаления воды.

    Наблюдениями установлено, что под воздействием электрического тока коэффициент фильтрации песков увеличивается в процессе осушения в 10—20 раз, а глинистых и илистых грунтов—до 100 ра. Это обстоятельство в значительной степени способствует успеху способа электрохимического закрепления грунтов, сущность которого заключается в том, что на место удаляемой через отрицательный электрод воды в освобождающиеся поры грунта подается из трубчатого положительного электрода цементирующий раствор жидкого стекла, хлористого кальция или другого вещества.

    Сущность термического способа закрепления грунтов заключается в том, что при обжиге маловлажных просадочных лессовых и пористых суглинистых грунтов в них происходят необратимые процессы превращения водорастворимых связей между частицами грунта в водостойкие, в результате чего существенно повышается несущая способность грунтов и устраняется их просадочность. Обжиг грунтов осуществляется нагнетанием в скважины горячего воздуха температурой 600—800 °С или же сжиганием топлива (солярового масла, нефти, газа и т. п.) непосредственно в скважине с созданием температуры 800—1000 °С (рис. 5.2). Последний способ более экономичен и требует меньше оборудования. В результате обжига предел прочности грунта на сжатие повышается до 1,0—1,2 МПа. Обожженный грунт становится неразмокаемым и морозоустойчивым, полностью утрачивая просадочные свойства. 1. Для чего применяют искусственное укрепление грунтов?

    2. В чем состоят различные способы уплотнения грунтов? 3. Как производится закрепление слабых грунтов?

    Источник:
    http://nwfasad.ru/rastvory/cementaciya-gruntov-osnovaniya-2.html