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.
Струйная цементация грунтов
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.
| образование пустот в земле под средним участком постройки | слабое основание под любым углом здания | воздействие нагрузок от имеющихся растяжек, прикрепленных к строению |
| просадка грунта | рытье траншей или котлованов вблизи разрушающейся постройки | землетрясения |
| ослабление по центру фундамента | проблемы с грунтом, оползни | нагрузки от рабочего оборудования, расположенного внутри здания |
Каждая причина для своего устранения, кроме восстановления прочности фундамента, требует еще проведения целого спектра сопутствующих работ. Это может быть обезвоживание территории, монтаж дренажной системы, проведение исследований изменений, произошедших с грунтом и прочие мероприятия. Все это отражается на конечной смете.
Практическая реализация технологии
Работы начинают с предварительного осмотра ремонтируемого сооружения. Это позволяет определиться с объемами предстоящих работ, а также со связанными с ними расходами материалов и финансовых средств.
Осмотр может быть 2 видов:
- подземный, предназначенный для определения габаритов фундамента, эксплуатационных характеристик (например, прочности), используемых при его создании материалов, структуру и состояние грунта;
- наружный, который позволяет установить размеры строения, состояние его стен, наличие и характер трещин, рассчитать нагрузку на основание.
Схематическое изображение процесса цементации
Правильное проведение осмотра с последующим анализом полученных данных способствует определению причины возникновения деформаций. Обследование объекта также помогает составить точную смету.
Чтобы выяснить, остановилась ли усадка здания, устанавливают маяки поперек имеющихся трещин. Один при этом монтируют в максимально широком месте, а другой – вначале зазора. Если при прошествии месяца рейки не отпадут либо не деформируются, то значит, что усадка постройки закончилась. Маяки могут использоваться при проведении наблюдений за ходом процесса.
Укрепление основания и грунта под ним проводят 2 способами:
Цементационные работы различными методами проводятся по отличающимся друг от друга технологиям. Используемые смеси могут состоять из разных материалов.
Струйный метод
С помощью струйного метода улучшают несущие свойства грунта под существующим основанием либо на площадке под новостройку. Суть технологии состоит в том, что подается в скважину цементный раствор под давлением. Энергия струи вызывает разрушение почвенной структуры.
В результате этого происходит его упрочнение, а также возрастает сопротивляемость разнонаправленным сдвигам и деформации. Рабочая смесь перемешивается при этом с грунтовой массой на месте. Итогом процесса является образование грунтоцементных свай сечением от 30 см до 2,5 м, которые рассматриваются в виде единого массива с грунтом.
Струйный метод
Отличия струйного метода от классического варианта цементирования заключается в следующем:
- можно проводить укрепление почти всех разновидностей грунта;
- диаметр рабочих отверстий составляет 30-250 см, а при традиционной технологии он не превышает 25-30 мм.
Рабочий процесс при струйном способе цементации проходит такие этапы:
- создание скважины требуемой по проекту глубины (прямой ход);
- подъем буровой части оборудования с одновременным ее вращением и подачей под большим давлением струи рабочего раствора;
- армирование грунтобетонной сваи.
Достоинством струйного способа является высокая скорость цементирования и предсказуемый качественный результат. Монтаж прутьев арматуры проводят, если это заложено в сметном документе.
Традиционный способ
Усиление грунтов основания фундаментов традиционным методом цементации заключается в том, что нагнетают ремонтный раствор непосредственно в опорную конструкцию и под нее.
Традиционный метод цементирования фундамента
Для проведения цементации применяются следующие растворы:
- цементный;
- цементно-песчаный;
- цементно-известковый.
Рабочие качества растворов улучшают путем внесения пластификаторов и других добавок.
Состав вносят специальным оборудованием, которое устанавливается исходя из особенностей собственной конструкции и условий проведения цементирования следующими способами:
- опусканием в отверстия (диаметром 2,5-3,5 см), проделанные для этого предварительно;
- забиванием в несвязные (рассыпчатые) грунты, не имеющие при этом включений крупных размеров.
Первый вариант установки инъекторов используют при расположении выше укрепляемого участка плотных слоев грунта, что делает невозможным применение второго способа.
При наличии подвалов оборудование устанавливают в предварительно пробуренные скважины.
Порядок действий при цементации такой:
- забивают инъекторы или опускают в пробуренные для них скважины до достижения проектной глубины, располагая их при этом шахматным порядком с шагом 0,3-0,6 м;
- насосом нагнетают под давлением нужное количество рабочего раствора;
- демонтируют оборудование;
- заделывают оставшиеся отверстия.
Затвердение ремонтной массы происходит через 2-4 суток. При этом одни инъекторы погружаются в фундамент, а другие – под его подошву на 0,5 м.
При традиционном методе раствор проникает в основание и под него, заполняя имеющиеся там пустоты и трещины. Таким образом, восстанавливается целостность фундамента, а также его прочность и несущая способность.
Технология струйной цементации показана в видеоролике далее.
Цементация грунтов и фундаментов – это один из способов их укрепления. Данный метод используется как самостоятельно, так и совместно с другими. При появлении трещин или деформаций стен постройки либо ее основания следует как можно быстрее приступать к укреплению конструкции, предварительно установив причину их образования. Промедление может привести к плачевным результатам, вплоть до разрушения здания. Среди 2 методов цементации следует подбирать подходящий вариант с практической точки зрения: по бюджету и возможности реализации.
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.
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
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. Общие требования
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. Основной период
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.
V этап.
Доступ к полной версии этого документа ограничен
Ознакомиться с документом вы можете, заказав бесплатную демонстрацию систем «Кодекс» и «Техэксперт».
Цементация
Одним из самых старых, но от этого не менее эффективным методом укрепления грунтов является цементация. Благодаря своему распространению метод цементации обладает явным преимуществом перед другими методами усиления грунтов: относительная дешевизна производимых работ. Данное решение обладает способностью обеспечения больших показателей прочности грунтов в купе с достаточно малыми временными затратами.
Цементация грунтов: что это такое и зачем нужно?
Цементация грунтов — это процесс укрепления и повышения прочности слабых грунтов, оснований и фундаментов, построенный на введении в них цементного раствора под давлением. С помощью цементации происходит упрочнение проблемных зон грунтов, восстановление прочности оснований фундаментов. Данный метод используется как самостоятельно, так и совместно с другими.
Метод цементации грунтов необходим:
- для строительства новых зданий на территории слабых грунтов;
- при профилактике осадочности или усиления фундаментов строящихся или уже эксплуатируемых домов, зданий и сооружений;
- в случае, если произошел естественный износ основания фундаментов в процессе эксплуатации зданий и сооружений;
- при возрастании нагрузки на фундамент (достраивание здания);
- для закрепления слабых, оползневых грунтов;
- для заполнения пустот и каверн в закарстованных породах или при образовании пустот в результате действия подземных вод.
Также стоит отметить, что процедуру крайне важно выполнять, если территория застройки находится вблизи водоемов, на болотистых территориях или на местах с высоким уровнем грунтовых вод.
Технология цементации
Цементация грунтов, оснований и фундаментов производится инъекционным методом, которые включает в себя три этапа:
- производится бурение инъекционных скважин в установленных проектом точках;
- каждая скважина оборудуется перфорированными трубками (инъекторами) для последующего нагнетания цементного раствора;
- нагнетание цементного раствора.
Выходя из трубки-инъектора цементный раствор быстро затвердевает и цементирует грунт, образуя высокопрочный цементный камень или большое количество цементных жил. В результате происходит значительное снижение просадочных свойств грунтов и повышение несущей способности.
Цементация фундаментов
Усиление фундаментов с помощью метода цементации — часто запрашиваемая услуга на рынке, так как при оказании данной услуги подошва фундамента получает дополнительную опору, что предотвращает осадку зданий, сооружений, появление трещин или даже полное обрушение постройки.
Виды цементации
Традиционный метод
Традиционный метод усиления грунтов с помощью цементации состоит в том, что раствор (при укреплении оснований фундаментов) нагнетается непосредственно в опорную конструкцию, под неё и вокруг, для создания цементного камня или цементных жил. При необходимости в цементный раствор для улучшения рабочих качеств вводятся пластификаторы или другие добавки.
Традиционный метод цементации грунтов ничем не отличается от вышеописанной технологии.
В зависимости от произведенных проектных работ, трубки-инъекторы погружаются на необходимую глубину и под нужным углом, при этом располагаются в шахматном порядке с шагом от 0,5 до 1 метра. Далее нагнетают необходимое количество раствора (до отказа либо проектную величину), демонтируют оборудование и заделывают инъекционные отверстия.
Струйный метод
Данный способ цементации отличается от традиционного тем, что цементный раствор подается в скважину под большим давлением «распыляясь» по всей толще грунтов. При этом энергия струи вызывает разрушение почвенной структуры и создание грунто-цементной смеси. Итогом такого процесса является образование грунтоцементных свай сечением от 30 сантиметров до 2,5 метров.
С помощью данного метода усиливаются несущие способности грунта под существующими основаниями либо на территории нового строительства.
Однако, такой метод имеет ряд недостатков:
- огромная стоимость оборудования для струйной цементации;
- из-за больших размеров оборудования, сложно работать в городских или стесненных условиях;
- стоимость услуги по усилению грунтов с помощью струйной цементации превышает стоимость аналогичной услуги, выполняемой с помощью традиционного метода.
Преимущества цементации
Как уже указывалось, цементация грунтов повышает прочность слабых грунтов оснований и восстанавливает прочность фундаментов. Дополнительно преимуществами цементации являются:
- простая технология проведения работ;
- экономичность, по сравнению с другими методами усиления грунтов;
- возможность закрепления увлажненных грунтов;
- высокая экологичность;
- высокая производительность — быстрое проведение работ;
- отсутствие шума и вибрации, что позволяет возможность производить работы в условиях жилых массивов;
- при помощи малых буровых установок возможно производить работы внутри здания.
Требования к цементации грунтов
- Необходимо верно установить качество, виды, марки цементов, добавок и материалов, которые будут применяться в растворах для инъектирования.
- Цементация грунтов выполняется строго по существующему проекту работ, в котором указываются все данные о характеристиках материалов, скважинах и последовательности обработки.
- Бурение инъекционных скважин и нагнетание раствора производится без перерывов на время твердения цементного раствора только при отсутствии напорных подземных вод. В иных случаях требуется время на твердение раствора, а в скальных грунтах скважины необходимо промывать водой или продувать воздухом.
- В некоторых случаях инъектирование раствора должно производиться только по всей территории определенной зоны по заранее пробуренным скважинам.
Основа-Геокомпозит выполняет все вышеуказанные требования, обладает огромным опытом в сфере цементации грунтов и усиления фундаментов с помощью данного метода.
Выполнение работ в кратчайшие сроки.
Высокое качество производимых работ.
Самая лучшая цена на рынке.
Какие преимущества вы получите от сотрудничества с Основа-Геокомпозит?
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:
- В первом случае скважины бурятся в бетонном покрытии так, чтобы расстояние от её нижней точки до основания фундамента составляло по меньшей мере 30 см.
- 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:
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
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:
- 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;
- 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;
- 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;
- Усиление сваями – на ослабленных разрушением участках бурятся наклонные скважины, в отверстиях связывается армокаркас, бетон в скважины подается под давлением;
- 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:
- 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;
- 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
- 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;
- 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»;
- Если ремонт фундамента проводит строительная бригада, то раствор подается под давлением при помощи специального оборудования. При самостоятельном решении проблемы придется использовать любой подходящий насос;
- 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.
- 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:
- просадкой грунтов основания от замачивания;
- слабым основанием под левой частью здания;
- высоким УГВ и вымыванием грунта с образованием карстовых пустот;
- изменение состава бетона;
- разработка траншей или котлована в непосредственной близости от фундамента дома.
Во втором варианте (см. рисунок) появление трещин может быть обязано с:
- слабым основанием в средней части дома;
- неравномерной осадкой дома ввиду разнородного состава грунта;
- высоким УГВ (уровень грунтовых вод) и вымыванием грунта под средней частью фундамента.
В третьем варианте (см. рисунок) появление трещин может быть обязано с:
- просадкой грунтов основания от замачивания;
- слабым основанием под пробой и левой частью здания;
- высоким УГВ и вымыванием грунта с образованием карстовых пустот;
- изменение состава бетона;
- 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.
- Ослабленный или слабый фундамент в средней части дома;
- Усадка фундамента;
- Полости с воздухом в фундаменте.
- Ослабленный или слабый фундамент по углам здания;
- Неравномерная усадка почвы;
- Карстовые пустоты;
- Сторонняя траншея или котлован рядом с фундаментом;
- Подтопление подвального помещения.
- Давление на фундамент от растяжек, которые могут быть закреплены на здании;
Основными считаются причины разрушения, связанные с неравномерными нагрузками на грунт под фундаментом, сезонные изменения в структуре грунта, или ошибочные расчеты при строительстве фундамента. Цементация основания методом инъекций в этих случаях – наиболее эффективная и простая технология ремонта, позволяющая восстановить основание полностью.
Перед проведение работ по усилению основания дома следует проконтролировать, расширяются ли дальше трещины на стенах. Делается это при помощи гипсовых маркеров или специальных мерных линеек. При увеличении трещин следует выяснить, не является ли это следствием усадки дома, чтобы не ошибиться в расчетах методов укрепления основания. Цементация сработает только тогда, когда все причины будут устранены.
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.
Гарантия
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: oknaforlife.ru
18.3. УКРЕПЛЕНИЕ ОСНОВАНИЙ СУЩЕСТВУЮЩИХ ЗДАНИЙ
Струйная цементация грунтов – это физико-химическое закрепление с целью создания окаменевшего основания. Проще говоря, данная технология позволяет создавать, укреплять или выравнивать фундаментные основания без рытья котлованов и откапывания существующих конструкций.
Струйная цементация (технология jet grouting) позволяет производить закладку фундаментного основания в условиях строительства вблизи других построек, когда рытье котлована невозможно.
Так же, с помощью данной технологии, можно укрепить фундаменты существующих зданий, не нанося им никакого вреда.
Работы могут производиться в различных условиях, при сесмически активных почвах, близком залегании природных вод и т.д.
Основные понятия
Струйная цементация грунтов (в переводе jet grouting) – наиболее старая технология, позволяющая произвести такое закрепление грунта.
Применять ее начали для укрепления рыхлых, крупнопесчаных, крупнообломочных почв. Дело в том, что рыть котлован на песке – вообще задача неблагодарная.
В условиях же крупнообломочных каменистых грунтов попытка нарушения целостности грунта (особенно это касается горных районов) вообще может привести к катастрофическим последствиям, типа оползней.
Применение метода струйной цементации для закрепления фундамента
Такое положение дел вряд ли бы порадовало застройщиков, поэтому пришлось изобретать метод, позволяющий произвести закрепление без нарушения целостности почвы.
Технология jet grouting заключается в том, что в почву вертикально вводятся специальные трубкоинъекторы (труба с отверстиями, диаметром 2-4 мм), через которую под большим давлением подается смесь воды и цемента (цементное молоко).
Вода под давлением производит гидроразрыв земельного основания, заполняя трещины цементной смесью.
Лишняя вода постепенно выдавливается на поверхность. Раствор же постепенно застывает и образует с почвой прочную неразмываемую смесь – грунтобетон.
Результат выполненных работ по закреплению грунта основания струйной технологией после откопки
Если закрепление грунта производится на небольшой глубине, инъектор забивают в землю. При работе на больших глубинах, его погружают в заранее пробуренную скважину.
Положительные и отрицательные стороны
Данный метод хорошо известен в кругу профессиональных застройщиков и архитекторов. Он имеет множество положительных особенностей. Что же касается его негативных сторон, то они больше связаны с невозможностью применения в бытовой сфере.
Плюсы струйной цементации
- Данная технология позволяет осуществлять закрепление грунтов практически без нарушения их целостности и без динамического воздействия на них. Благодаря этому jet grouting может использоваться для укрепления горных районов, реконструкции старых зданий, проведения работ в условиях плотной городской застройки.
- Оказывает на землю комбинированное воздействие. Во-первых, возникают новые и уплотняются старые межчастичные связи. Во-вторых, производится уплотнение основания под высоким давлением.
В-третьих, в земле закладываются высокопрочные вертикальные сваи из грунтобетона на заданном расстоянии, а так же возникают хаотичные грунтобетонные горизонтальные прослойки. - Закрепление основания таким способом позволяет достигать его высокой прочности.
- Данная технология позволяет практически полностью предотвратить проседание грунта.
- Дает возможность исправлять крены высотных зданий.
- Работы могут производиться на любых почвах как выше, так и ниже грунтовых вод.
- Цементация позволяет производить работы без проведения каких-либо отходов.
Следовательно она может применяться для создания или укрепления саркофагов высокотоксичных или радиационных отходов без их выхода на поверхность, а так же с минимальным контактированием рабочих.
Минусы цементации
Ранее к минусам jet grouting относили отсутствие возможности выполнения работ на грунтах высокой плотности. Однако новые технологии, применяющие микро гидроразрывы, позволяют производить закрепление абсолютно любых грунтов.
Цементация грунта производится только специальной техникой
Поэтому к недостаткам можно отнести лишь то, что данный метод не может быть использован в бытовых условиях, по крайней мере, самостоятельно. Цементация требует специального оборудования, навыков, затрат финансов и времени, а так же предварительной сейсморазведки. От особенностей грунта зависит давление и состав подаваемой жидкости.
Порядок выполнения работ
Технология струйной цементации грунтов, как уже говорилось ранее, позволяет производить закрепление любых грунтов в любых условиях.
Диаметр грунтобетонных свай, в зависимости от особенностей грунта и нужд застройщика, может находиться в пределах от 60 см до 2 метров.
Остановимся подробнее на порядке выполнения работ:
- На первом этапе нужно произвести погрузку инъектора в грунт. Если того позволяет структура грунта и глубина цементации, инъектор вбивают без бурения скважины. Если же нет, производится бурение скважины диаметром 112 мм глубиной, соответствующей проектной отметке.
- При подъеме инъектора вверх, через отверстия в конусной насадке под давлением до 600 атмосфер подается цементная суспензия. Пропорции смешивания цемента и воды находятся в пределах от 1:0,4 до 1:10 в зависимости от степени водопоглощения грунта.
- Цементное молоко, выходя под большим давлением из форсунок (отверстий) в инъекторе, диаметром 2-4 мм, не только заполнчет естественные поры грунта, но и производит небольшие гидроразрывы, что позволяет закрепить большее пространство и не допустить в дальнейшем просадки здания.
- Сразу после заливки цементно-бетонных свай, при необходимости, производится их армирование. В зависимости от назначения, производится задавливание в смесь металлических или железобетонных столбов.
На прочность грунтобетонного основания, созданного по технологии jet grouting, влияет тип грунта и количество израсходованного цемента.
Схема выполнения работ по цементации грунта
Максимальная прочность достигается при работе в песчаных и гравилистых грунтах, минимальная – в глинистых.
Область применения
Область применения технологии струйной цементации очень широка: от городского строительства домов до предотвращения оползней и заполнения шахтных выработок.
- ограждение котлованов пересекающимися грунтобетонными сваями, выполняющими роль как вертикальной, так и противофильтрационной завесы;
- усиление любых типов фундаментов: ленточных, свайных, из железобетонных монолитных плит для повышения деформационных характеристик грунтовых оснований;
- установка буровых комбинированных свай, методом вбивания металлических или железобетонных элементов в грунтово-цементную смесь;
- создание разъединительных стенок, противостоящих разрушению существующих зданий при строительстве новых;
- заполнение горных, шахтных выработок и карстовых пустот;
- проведение противооползневых мероприятий;
- цементация используется для закрепления слабых грунтов при проведении дорожно-транспортного строительства, сооружения тоннелей и мостов;
Буровая установка для цементации грунта
Технологическое оборудование
Как уже упоминалось ранее, для проведения струйной цементации оснований нужно серьезное профессиональное оборудование.
- Буровые установки. Они могут быть крупногабаритными (для выполнения бурения на глубину до 50 метров) и мелкогабаритные (позволяют выполнять работы на глубине от 2 метров в условиях тесной застройки и небольшого рабочего пространства).
- Высоконапорные насосные установки, позволяющие подавать цементную суспензию под давлением от 450 до 600 атмосфер. Такое оборудование подает за одну минуту в скважину от 150 до 420 литров суспензии.
- Миксерные установки для приготовления водно-цементной суспензии.
Технология струйной цементации грунтов (видео)
Факторы деформации основания
Специалисты выделяют несколько главных причин, которые могут привести к разрушению фундамента. Основными являются следующие:
- Использование при создании основания конструкции некачественных строительных материалов.
- Нарушение технологии или непрофессионально созданный проект.
- Дополнительная нагрузка на строение, к примеру, надстройка второго или третьего этажа.
- Длительный строк эксплуатации конструкции.
- Изменение грунта вблизи строения, к примеру, из-за изменения уровня подземных вод.
Самостоятельно определить, насколько стремительно процесс деформации можно довольно примитивным, но в то же время действенным методом. Используется для исследования тонкая бумага, к примеру салфетка или бумага из-под папирос. Бумага смачивается водой и приклеивается на участке фундамента, где наблюдается деформация.
Если на протяжении 14 дней, так называемый маячок останется целым, это укажет, что процесс разрушения находится не в активной стадии. В этом случае владельцам можно приступать к реставрационным или ремонтным работам, не спеша и обдуманно. При иных обстоятельствах, то есть если «маяк» порвется раньше указанного срока, укреплять остов конструкции следует как можно быстрее.
Усиление фундаментов цементацией
Фундамент любого сооружения – конструкция, от состояния которой зависит долговечность постройки, качество и безопасность ее эксплуатации.
К сожалению, не редки случаи, когда железобетонное основание дома проявляет себя не лучшим образом: под воздействием одного или ряда факторов в фундаменте появляются трещины, которые также могут и обязательно обнаружатся в несущей стене дома.
Если трещины незначительны и со временем не увеличиваются в размерах, то можно провести простейший косметический ремонт – попросту их замазать цементным раствором. Но если они продолжают «разрастаться», то самое время бить тревогу и как-то решать эту проблему.
Одним из вариантов укрепления железобетонных оснований дома является усиление фундаментов цементацией. Такой способ подходит не только для собственно тела фундамента, но и для грунта, находящегося непосредственно под его подошвой.
Цементация – способ укрепления основания дома путем введения в тело фундамента инъекций специальных растворов на основе цемента: обычный цементный, цементно-песчаный (Какой песок нужен для фундамента в этом случае? Естественно, мелкой и средней фракции), бентонитовый и т.д. в зависимости от состава материала из которого сделан фундамент. Осуществляется путем предварительного бурения скважины в теле фундамента и последующей закачкой раствора под давлением (что может стать препоной для цементации фундамента своими руками, однако под это дело можно приспособить недорогой насос). Расчетное количество инъекций, введенных в область повреждения фундамента, позволяет упрочить связи между составляющими бетона, сделать фундамент монолитным.
Усиление фундамента цементацией может осуществляться двумя способами:
- бурением наклонной вертикальной скважины в фундаменте на глубину, которая не превышает глубину залегания подошвы на 30 см (не добуривают 0,3 м до подошвы);
- во втором случае бурят аналогичную скважину, но сквозь подошву фундамента, заглубляя ее в грунт на 50 см. Это делается для заполнения пустот под фундаментом, улучшения передачи нагрузки от дома на грунтовое основание (например, песчаная подушка под фундаментом размылась грунтовыми водами), а также увеличения площади подошвы фундамента
Силикатизация грунтов
Данный метод применяется для закрепления как водонасыщенных, так и сухих песков, микропористых просадочных, а также некоторых видов насыпных грунтов. Сущность метода достаточно проста: в лёссы и пески нагнетается жидкое стекло (силикат натрия), который и цементирует поры грунта, повышая тем самым прочность связей между частицами.
Независимо от степени водонасыщения песчаные грунты укрепляют двухрастворным способом. Сперва в ход идёт силикат натрия, а вслед за ним хлористый кальций, значительно ускоряющий процесс образование гелия кремниевой кислоты в воде.
Закрепление грунтов посредством силикатизации может быть применено, если коэффициент фильтрации основания лежит в районе от 3 до 80 м/сутки. Грунты, пропитанные смолами или нефтепродуктами, силикатизации не подлежат.
ТТК. Капитальный ремонт зданий. Укрепление грунтов под подошвой фундамента методом цементации,
Типоваятехнологическая карта (именуемая далее по тексту ТТК) — комплексныйорганизационно-технологический документ, разработанный на основеметодов научной организации труда для выполнения технологическогопроцесса и определяющий состав производственных операций сприменением наиболее современных средств механизации и способоввыполнения работ по определённо заданной технологии. ТТКпредназначена для использования при разработке Проектов организациикапитального ремонта, Проектов производства ремонтно-строительныхработ и другой организационно-технологической документациистроительными подразделениями. ТТК является составной частьюПроектов производства работ (далее по тексту — ППР) и используетсяв составе ППР согласно МДС12-81.2007.
1.2. В настоящей ТТКприведены указания по организации и технологии производства работпо искусственному закреплению грунтов методом цементации.
Определён составпроизводственных операций, требования к контролю качества и приемкеработ, плановая трудоемкость работ, трудовые, производственные иматериальные ресурсы, мероприятия по промышленной безопасности иохране труда.
1.3. Нормативной базойдля 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-2001ЕНиР);
-производственные нормы расхода материалов (НПРМ);
-местные прогрессивные нормы и расценки, нормы затрат труда, нормырасхода материально-технических ресурсов.
1.4. Цель создания ТТК -описание решений по организации и технологии производствастроительно-монтажных работ по искусственному закреплению грунтовметодом цементации, с целью обеспечения их высокого качества, атакже:
-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 ТТКразрабатываются Рабочие технологические карты (РТК) на выполнениеотдельных видов работ (СНиП 3.01.01-85*»Организация строительного производства») по искусственномузакреплению грунтов методом цементации.
Конструктивныеособенности их выполнения решаются в каждом конкретном случаеРабочим проектом. Состав и степень детализации материалов,разрабатываемых в РТК, устанавливаются соответствующей подряднойстроительной организацией, исходя из специфики и объема выполняемыхработ.
РТК рассматриваются иутверждаются в составе ППР руководителем Генеральной подряднойстроительной организации.
1.6. ТТК можно привязатьк конкретному объекту и условиям строительства. Этот процесссостоит в уточнении объемов работ, средств механизации, потребностив трудовых и материально-технических ресурсах.
Порядок привязки ТТК кместным 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 вариантомпроизводства работ и конкретным проектным решением;
-пересчёт калькуляции, технико-экономических показателей,потребности в машинах, механизмах, инструментах иматериально-технических ресурсах применительно к избранномуварианту;
-оформление графической части с конкретной привязкой механизмов,оборудования и приспособлений в соответствии с их фактическимигабаритами.
1.7. Типоваятехнологическая карта разработана для инженерно-техническихработников (производителей работ, мастеров, бригадиров) и рабочих,выполняющих работы в III-й температурной зоне, с целью ознакомления(обучения) их с правилами производства работ по искусственномузакреплению грунтов методом цементации, с применением наиболеесовременных средств механизации, прогрессивных конструкций испособов выполнения работ.
Технологическаякарта разработана на следующие объёмы работ:
Источник: xn—-btbkfigffl2amn.xn--p1ai
Усиление фундаментов цементацией
Комплексное укрепление разрушенного фундамента
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.
| образование пустот в земле под средним участком постройки | слабое основание под любым углом здания | воздействие нагрузок от имеющихся растяжек, прикрепленных к строению |
| просадка грунта | рытье траншей или котлованов вблизи разрушающейся постройки | землетрясения |
| ослабление по центру фундамента | проблемы с грунтом, оползни | нагрузки от рабочего оборудования, расположенного внутри здания |
Каждая причина для своего устранения, кроме восстановления прочности фундамента, требует еще проведения целого спектра сопутствующих работ. Это может быть обезвоживание территории, монтаж дренажной системы, проведение исследований изменений, произошедших с грунтом и прочие мероприятия. Все это отражается на конечной смете.
Практическая реализация технологии
Работы начинают с предварительного осмотра ремонтируемого сооружения. Это позволяет определиться с объемами предстоящих работ, а также со связанными с ними расходами материалов и финансовых средств.
Осмотр может быть 2 видов:
- подземный, предназначенный для определения габаритов фундамента, эксплуатационных характеристик (например, прочности), используемых при его создании материалов, структуру и состояние грунта;
- наружный, который позволяет установить размеры строения, состояние его стен, наличие и характер трещин, рассчитать нагрузку на основание.
Правильное проведение осмотра с последующим анализом полученных данных способствует определению причины возникновения деформаций. Обследование объекта также помогает составить точную смету.
Чтобы выяснить, остановилась ли усадка здания, устанавливают маяки поперек имеющихся трещин. Один при этом монтируют в максимально широком месте, а другой – вначале зазора. Если при прошествии месяца рейки не отпадут либо не деформируются, то значит, что усадка постройки закончилась. Маяки могут использоваться при проведении наблюдений за ходом процесса.
Укрепление основания и грунта под ним проводят 2 способами:
- традиционным;
- струйным.
Цементационные работы различными методами проводятся по отличающимся друг от друга технологиям. Используемые смеси могут состоять из разных материалов.
Струйный метод
С помощью струйного метода улучшают несущие свойства грунта под существующим основанием либо на площадке под новостройку. Суть технологии состоит в том, что подается в скважину цементный раствор под давлением. Энергия струи вызывает разрушение почвенной структуры.
В результате этого происходит его упрочнение, а также возрастает сопротивляемость разнонаправленным сдвигам и деформации. Рабочая смесь перемешивается при этом с грунтовой массой на месте. Итогом процесса является образование грунтоцементных свай сечением от 30 см до 2,5 м, которые рассматриваются в виде единого массива с грунтом.
Струйный метод
Отличия струйного метода от классического варианта цементирования заключается в следующем:
- можно проводить укрепление почти всех разновидностей грунта;
- диаметр рабочих отверстий составляет 30-250 см, а при традиционной технологии он не превышает 25-30 мм.
Рабочий процесс при струйном способе цементации проходит такие этапы:
- создание скважины требуемой по проекту глубины (прямой ход);
- подъем буровой части оборудования с одновременным ее вращением и подачей под большим давлением струи рабочего раствора;
- армирование грунтобетонной сваи.
Достоинством струйного способа является высокая скорость цементирования и предсказуемый качественный результат. Монтаж прутьев арматуры проводят, если это заложено в сметном документе.
Традиционный способ
Усиление грунтов основания фундаментов традиционным методом цементации заключается в том, что нагнетают ремонтный раствор непосредственно в опорную конструкцию и под нее.
Традиционный метод цементирования фундамента
Для проведения цементации применяются следующие растворы:
- цементный;
- цементно-песчаный;
- цементно-известковый.
Рабочие качества растворов улучшают путем внесения пластификаторов и других добавок.
Состав вносят специальным оборудованием, которое устанавливается исходя из особенностей собственной конструкции и условий проведения цементирования следующими способами:
- опусканием в отверстия (диаметром 2,5-3,5 см), проделанные для этого предварительно;
- забиванием в несвязные (рассыпчатые) грунты, не имеющие при этом включений крупных размеров.
Первый вариант установки инъекторов используют при расположении выше укрепляемого участка плотных слоев грунта, что делает невозможным применение второго способа.
При наличии подвалов оборудование устанавливают в предварительно пробуренные скважины.
Порядок действий при цементации такой:
- забивают инъекторы или опускают в пробуренные для них скважины до достижения проектной глубины, располагая их при этом шахматным порядком с шагом 0,3-0,6 м;
- насосом нагнетают под давлением нужное количество рабочего раствора;
- демонтируют оборудование;
- заделывают оставшиеся отверстия.
Затвердение ремонтной массы происходит через 2-4 суток. При этом одни инъекторы погружаются в фундамент, а другие – под его подошву на 0,5 м.
При традиционном методе раствор проникает в основание и под него, заполняя имеющиеся там пустоты и трещины. Таким образом, восстанавливается целостность фундамента, а также его прочность и несущая способность.
Технология струйной цементации показана в видеоролике далее.
Цементация грунтов и фундаментов – это один из способов их укрепления. Данный метод используется как самостоятельно, так и совместно с другими. При появлении трещин или деформаций стен постройки либо ее основания следует как можно быстрее приступать к укреплению конструкции, предварительно установив причину их образования. Промедление может привести к плачевным результатам, вплоть до разрушения здания. Среди 2 методов цементации следует подбирать подходящий вариант с практической точки зрения: по бюджету и возможности реализации.
Источник: kakfundament.ru