Инъекционный метод армирования грунтового массива в режиме гидроразрывов основан на управляемом инъектировании расчётных объемов твердеющих растворов по специально рассчитанной объемно-планировочной схеме в радиусе 1,5-2,0 м от инъектора раствор заполняет трещины и пустоты, уплотняет рыхлый грунт и формирует в процессе твердения жёсткий армирующий каркас, образуя включения цементного камня. Рыхлые фрагменты гуртового массива уплотняются давлением инжектируемого раствора, действующий как внутримассивный домкрат. Чем выше давление, те существенно лучше физико-механические характеристики грунтов.
Усиленный таким образом грунтовой массив является принципиально новым техногенным образованием – геотехногенным композитом или «геокомпозитом», обладающим высокой степенью жесткости и хаотической структорой напоминающей корни дерева
По результатам изучения строения «геокомпозита» на 16 опытных плозадок были установлены основные закономерности: распределение уплотняющего раствора в грунтовом массиве, степень уплотнения грунтов в зависимости от давления и объемов нагнетаемого раствора, физико-механические свойства усиленного грунта.
В современном виде метод «Геокомпощит» разработан в институте геоэкологии РАН под руководством академика В.И. Осипова
Использование метода «Геокомпозит» Грунтовые условияМетод «Геокомпозит» можно использовать для любых сжимаемых дисперсных грунтов, как естественного так и геотехногенного (насыпные грунты, строительный мусор и культурные отложения) происхождения, а таже в заторфованных грунтах и илах.
Типы фундаментовИспользование метода «Геокомпозит» возможно для любых типов фундаментов: плитных, ленточных, столбчатых, свайных (при необходимости повышения несущей способности сваи).
Технология укрепления грунтового массиваСоздание «Геокомпозита» в основании зданий и сооружений осуществляется путём формирования «элементарной ячейки», являющейся основой объёмно-планировочной схемы усиления грунтового массива. Технология формирования «элементарной ячейки» защищена патентами Российской Федерации. Объемно-планировочная схема разрабатывается специализированной проектной организацией и определяется как видом сооружения, так и инженерно-геологическими условиями площадки строительства.
Поинтервальное инъектирование уплотняющего раствора на заданную глубину укрепляемой зоны. Инъекторы не извлекаются, выполняя роль микросвай с дополнительной несущей способностью.
Разработку проектов усиления грунтов оснований методом «Геокомпозит» выполняет ООО "Мосфундаментпроект"
По объёмно-панирововчной схеме проекта устанавливаются параметры усиления грунтов массива: количество точек, расстояние мжду ними, глубина инъектирования и объёмы нагнетения в зависимости от цели работ и физико-механических свойств массива грунта.
Основания зданий и сооружений, усиливаемые методом «Геокомпозит рассчитываются в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01-83) и других нормативных документов. В расчётах учитываются фактические изменения физико-механических свойств грунтов оснований, усиленных методом «Геокомпозит».
Организация работ на площадке
Работы по укреплению грунтов методом «Геокомпозит» осуществляется строго параллельно строительству сооружения.
Подготовка оснований для нового строительство происходит в следующем порядке: открывается котлован; на дне котлована обустраивается бетонная подготовка; на необходимую глубину погружается инъектора; монтируется (заливается) бетонная плита; возводится 3-4 этажа здания; одновременно с основным строительством здания ведутся инъекционные работы по усилению грунтов основания.
После завершения инъекционных работ осуществляется контроль качества выполенного усиления грунтов.
Проверка качества усиленных грунтов оснований производится из подвальных помещений методом статистического или динамического зондирования (по ГОСТ 9912-2001; СНиП 3.02.01-87 с СП 45.13330.2011) и другими методами. Производятся натуральные измерения деформаций основания (СНиП 2.02.01-83 п 1.6; ГОСТ 24846-81).
По данным полевых испытаний грунтов зондирование (до и после укрепления) производится количественная оценка физико-механических свойств грунтов (плотности модуля деформации, угла внутреннего трения и сцепления) и оценивается их соответствие требованиям проекта укрепления грунтов.
По данным натурных измерений деформации основания определяется фактическая величина осадок, которая сопоставляется с предельными значениями в соответствии с требованиями нормативных документов (СНиП 2.02.01-83 прил.4 и СП 22.13330.2011 прил. Д).
Результаты 20 штамповых испытаний, проведённых на различных объектах показали, что модуль общей деформации усиленных грунтов (Е0) увеличивается в 2-3 раза, а предельное сопротивление грунта (R0) – в 2,5-3,5 раза. По результатам испытания свай их несущая способность, благодоря применению метода «Геокомпозит», была повышена с 36 до 72-78 тонн. Наблюдения за осадками зданий (в течение двух лет) показывают отсутствие неравномерных осадок, а затем и полную их стабилизацию.
Решаемые задачи
Метод «Геокомпозит» успешно применялся с 1985 года на лессовых грунтах юга России, где были усилены основания более чем тридцати зданий. С 1995 года он использовался более чем на 445 объектах в г. Москве и других городах России на всех типах фундаментов для решения всех перечисленных задач.
Новое строительство – укрепление грунтов основания:Всего 406 объектов (Москва и МО – 277, Россия – 29).
В том числе:
Всего в Москве 30 объектов, в других городах (Орёл, Раменское, Нарьян-Мар, Гжель, Казань, Мценск, Нижний Новгород, Снегири, Островной, Санкт-Петербург) – 19. В том числе:
Всего – 4 объекта:
Всего 32 объекта (в Москве – 23, в других городах – 9). В том числе:
Всего – 4 объекта:
Всего 11. В том числе:
Всего – 11. В том числе:
Московская область: - пос. Снегири, г. Раменское, пос. Гжель, пос. Бородино, г. Ногинск, г. Химки, г. Долгопрудный, г. Балашиха, г. Красногорск, г. Железнодорожный, г. Павловский посад;