Технология с устройством грунтоцементного массива (Jet Grouting, Джет Граутинг)

Суть технологии:

Разрушение и перемешивание грунта высоконапорной струей цементного раствора, исходящего под высоким давлением из монитора, расположенного на нижнем конце буровой колонны. В результате в грунтовом массиве формируются сваи диаметром 0,6 — 1,0 м из нового материала — грунтобетона с достаточно высокими несущими и противофильтрационными характеристиками.

Устройство свай из грунтобетона выполняется в два этапа: производство прямого (бурение скважины) и обратного хода буровой колонны. В процессе обратного хода производят подъем колонны с одновременным ее вращением. При этом поднимают давление цементного раствора, который поступает в сопла монитора, создающие струю с высокой кинетической энергией.

Сваи, образуемые с использованием струйной технологии, могут быть круглого сечения, трехлопастные, четырехлопастные, винтообразные, а также секущиеся. Комбинирование трех- и четырехлопастных свай создает ячеистые структуры, которые могут быть использованы в качестве несущих конструкций благодаря вовлечению в работу грунта, находящегося в ячейках.

Технология струйной цементации может быть эффективно применена при решении задач подземного строительства:

• сооружение одиночных свайных фундаментов;
• сооружение ленточных в плане конструкций типа «стена в грунте»;
• устройство анкерных креплений;
• укрепление грунта вокруг строящихся подземных сооружений;
• усиление оснований и фундаментов существующих зданий;
• проведение противооползневых мероприятий;
• создание противофильтрационных завес;
• цементационное упрочнение разрушенных скальных грунтов;
• уплотнение стыков между панелями траншейных «стен в грунте».

Преимущества технологии:

Высокая производительность, простота, экономичность, отсутствие негативных ударных воздействий, возможность работы в стесненных условиях (вблизи существующих зданий), в сложных инженерно-геологических условиях, эффективность использования как при реконструкции, так и при строительстве новых объектов.

Конструкция ограждения котлована может выполняться из одного ряда секущихся грунтоцементных свай (например, диаметром 800 мм с шагом 650 мм) или с расположением свай меньшего диаметра в два ряда в шахматном порядке. Для крепления такого ограждения также могут быть применены грунтоцементные сваи, наклоненные под углом 30 — 45 градусов к вертикали. Сваи ограждения и крепления объединяются поверху монолитной железобетонной обвязочной балкой.

Для повышения устойчивости стен, выполненных методом струйной цементации, применяют их армирование стальными трубами диаметром 500 — 600 мм или прокатными балками (h = 400 — 600 мм), располагаемыми с шагом 1,5 — 2 м вдоль стены.

Необходимое оборудование:

Буровая установка, растворонасос с давлением нагнетания цементного раствора 400 — 700 атм., шланги высокого давления, монитор и керамические сопла.

Основные параметры струйной технологии «Jet Grouting» (Джет Граутинг):

• водоцементное отношение раствора — В/Ц = 1;
• плотность портландцемента М500 — 3 т/м3;
• диаметр сопел — 3,2 — 4,0 мм (количество сопел — 1 — 2 шт.);
• диаметр подающего шланга — 25,4 мм;
• рабочее давление подачи раствора — 410 — 440 бар.

Применение технологии «Jet-grouting» (Джет Граутинг) на ряде объектов Москвы и Санкт-Петербурга в сложных инженерно-геологических условиях показало эффективность и перспективность этой технологии как при новом строительстве, так и при реконструкции зданий, выполняемых в условиях тесной городской застройки.