- способом струйной цементации грунтов;

- методом глубинного перемешивания;

- комбинированными способами с совместным применением струйной цементации и глубинного перемешивания.

4.3.2 По функциональному назначению различают следующие виды ГЦЭ:

- отдельные элементы, выполняющие функцию закрепления грунтов для улучшения их физико-механических характеристик;

- элементы в составе армированного основания, выполняемые для обеспечения требуемых прочностных и деформационных характеристик основания в целом;

- элементы временных несущих и вспомогательных ограждающих конструкций котлованов;

- анкерные конструкции, работающие на выдергивающую нагрузку;

- элементы вертикальных и горизонтальных противофильтрационных завес;

- элементы вертикальных и горизонтальных геотехнических экранов;

- элементы временных и постоянных несущих конструкций основания, воспринимающих нагрузку от надфундаментных конструкций.

4.3.3 Все виды грунтоцементных элементов как по способу изготовления, так и по своему функциональному назначению, следует подразделять на армированные и неармированные.

4.3.4 Грунтоцементные конструкции устраиваются путем объединения нескольких грунтоцементных элементов. Конструкции могут включать в себя как неармированные, так и армированные элементы. Армирование осуществляется погружением армирующего элемента сразу после устройства грунтоцементного элемента.

Основные виды армирования грунтоцементных конструкций приведены на рисунке 4.1.

1174 × 340 пикс.     Открыть в новом окне

4.3.5 Грунтоцементные конструкции могут выполняться из комбинации грунтоцементных элементов, расположенных: одиночно, в один, два, три ряда, по треугольной или квадратной сетке с заданным шагом, в виде ячеистой структуры, сплошным массивом. Основные виды грунтоцементных конструкций приведены на рисунке 4.2.

1339 × 861 пикс.     Открыть в новом окне

4.3.6 Грунтоцементные элементы, выполняемые методом глубинного перемешивания, выполняются круглой формы. Для элементов, выполняемых по струйной технологии, по геометрической форме сечения различают:

- круглое сечение, полученное при вращении монитора с одинаковой угловой скоростью;

- сечение в виде эллипса, полученного при вращении монитора с различной угловой скоростью;

- ламели, сформированное при подъеме монитора без вращения (плоское сечение).

4.4 Элементы, выполняемые способом струйной цементации грунтов

4.4.1 Армированные грунтоцементные элементы, устраиваемые по методу струйной цементации, выполняются с помощью следующих основных операций:

- прямой ход: бурение лидерной скважины на проектную глубину;

- обратный ход: размыв в грунте по мере подъема инструмента (монитора) цилиндрической полости с одновременным перемешиванием грунта с цементным раствором (цементация);

- погружение армирующего элемента.

1246 × 1106 пикс.     Открыть в новом окне

4.4.2 Устройство грунтоцементных элементов методом струйной цементации в зависимости от грунтовых условий, назначения, требуемой прочности и фильтрационных свойств создаваемой грунтоцементной конструкции, может производиться по следующим технологиям:

- однокомпонентная технология - разрушение грунта производится струей цементного (цементно-бентонитового или цементно-глинистого) раствора;

- двухкомпонентная технология - для увеличения объема закрепляемого грунта используется дополнительно энергия сжатого воздуха, создающего искусственный воздушный поток вокруг струи раствора;

- трехкомпонентная технология - разрушение грунта производится водной струей в искусственном воздушном потоке, а цементный раствор подается в виде отдельной струи;

- модернизированные технологии.

4.4.3 Для достижения большего диаметра грунтоцементных элементов допускается выполнять предварительный размыв грунта водой под давлением. Предварительный размыв может выполняться одновременно с бурением или при обратном ходе до цементации грунта.

4.4.4 Выбор технологии струйной цементации зависит от назначения конструкции, требуемой прочности или иных показателей грунтоцемента, определенных проектом. Для уточнения технологических параметров, диаметра и прочности грунтоцемента следует назначать опытные или опытно-производственные работы.

4.4.5 Диаметр грунтоцементных элементов в основном зависит от физико-механических свойств грунтов, технологических параметров (скорости подъема, времени размыва, давления нагнетания раствора, формы и качества сопел, размера и числа форсунок).

Предварительно диаметр грунтоцементных элементов допускается принимать по таблице 4.1.

Тип грунта	ТБШ ГЦЭ	Диаметр грунтоцементных элементов, мм, для технологии
		однокомпонентной	двухкомпонентной	трехкомпонентной
Глинистые грунты	200-300	500-600	1000-1300	1000-1500
Песчаные грунты	300-400	600-1000	1100-2000	1200-2000
Гравелистые грунты	350-450	700-1100	1000-1500	2000-2400
Примечание - При использовании более мощных насосов, буровых колонн и специальных форсунок можно получить грунтоцементные колонны диаметром 3000-4000 мм.

4.4.6 Длина грунтоцементных элементов ограничивается мощностью применяемой буровой установки при условии подтверждения возможности выполнения элемента на опытном участке.

Примечание - Допустимо назначение длины грунтоцементных элементов до 100 м.

4.5. Элементы, выполняемые методом глубинного перемешивания

4.5.1 Сущность укрепления грунтов по методу глубинного перемешивания состоит в измельчении грунта без извлечения его на поверхность в процессе погружения бурового инструмента и смешивании грунта с раствором вяжущего или сухим материалом (цементом, известью), подаваемыми через буровую штангу, соединенную с наконечником специальной конструкции (смесителем). В результате образуется грунтоцементный элемент повышенной прочности, зависящей от содержания цемента и вида грунта.

4.5.2 Глубинное укрепление грунтов цементным раствором или сухим материалом (цементом или известью) допускается применять в любых грунтах (глинистых, песчаных, лессовых, илах), за исключением сапропелей. Возможность применения глубинного метода закрепления цементацией заторфованных грунтов с повышенным (более 10%) содержанием органических примесей устанавливается лабораторными исследованиями коррозионной стойкости грунтоцемента. Возможность применения метода в условиях высокой агрессивности грунтовых вод должна быть подтверждена исследованиями в лабораторных условиях с применением специальных, устойчивых к агрессии, вяжущих.

4.5.3 Возможность применения метода глубинного укрепления грунтов (глубинным перемешиванием) для сооружений класса КС-3, а также в илах или в лессовых просадочных грунтах (II типа просадочности), допускается только по результатам дополнительных исследований.

5 Механические характеристики грунтоцемента и выбор технологических параметров

5.1. Прочностные и деформационные характеристики грунтоцемента

5.1.1 Расчеты армированных грунтоцементных конструкций следует выполнять с применением расчетных значений характеристик материалов и грунтов. Нагрузки и воздействия, учитываемые при проектировании, должны устанавливаться расчетом исходя из рассмотрения совместной работы сооружения и основания с учетом возможного их изменения на различных стадиях возведения и эксплуатации сооружения.

5.1.2 Необходимые нормируемые показатели качества ГЦЭ следует устанавливать при проектировании конструкций в соответствии с расчетом и методами изготовления и эксплуатации конструкций с учетом воздействий окружающей среды и защитных свойств ГЦ по отношению к принятому виду армирующих элементов для армированных ГЦЭ.

5.1.3 Для предварительных расчетов оснований зданий и сооружений повышенного и нормального уровней ответственности (до получения результатов опытных работ), а также временных грунтоцементных конструкций, допускается применять значения прочностных и деформационных характеристик грунтоцемента, приведенные в таблицах СП 22.13330. Технологические параметры следует уточнять по результатам опытно-производственных работ. При необходимости, следует выполнять корректировку проекта с уточнением фактических параметров закрепленного грунта.

5.1.4 В качестве основных параметров механических свойств грунтоцемента следует устанавливать нормативные и расчетные значения прочностных, деформационных и других физико-механических характеристик, определяемые на основании результатов инженерных изысканий участка строительства с учетом сопоставимого опыта. При разработке проекта могут назначаться следующие прочностные и деформационные характеристики грунтоцементных элементов: