Jak posílit půdu?

Injektáž zeminy se provádí před zahájením stavby, aby se zvýšila tvrdost základu pod objektem, zvýšila hustota a snížila schopnost propouštět vodu. Tím je zajištěna bezpečnost stavební konstrukce. Kvalita zpevnění půdy do značné míry závisí na výběru zařízení pro injektážní práce.

Jaké zeminy se injektují?

Před výstavbou bytového nebo průmyslového objektu se na místě provádějí geologické průzkumy. Pokud je půda slabá nebo pohyblivá, pak je posílena změnou jejích vlastností zavedením kalicích roztoků. Nejčastěji je nutný zásah injektáže, pokud jsou půdy na místě problematické pro stavbu:

Pohyblivý. Tato kategorie zahrnuje pískovce a písčité hlíny, které neobsahují adstringentní jílové inkluze.
Vlhké a vodou nasycené půdy, které jsou postupně odplavovány vodou.
Drcené kameny s poškozenou konstrukcí a nedostatečnou pevností.
S vodonosnými vrstvami, které mohou erodovat tvrdé horniny. Zvláště důležité je zabránit erozi vrstev při výstavbě podzemních staveb.

Injektáž zeminy se provádí při výstavbě nadzemních a podzemních staveb.

Základní metody vstřikování

Základ půdy můžete posílit různými způsoby. Rozdíly spočívají ve výběru kalícího materiálu a technologii jeho zavedení. V závislosti na složení materiálu se rozlišují typy vstřikování:

Cementace. Do vrtané studny se zavede roztok cementu, který po vytvrzení pevně spojí horninu.
Silicizace zahrnuje zavedení křemičitanu sodného smíchaného s kyselými nebo alkalickými tvrdidly pod zem.
Pryskyřice půdy. Pro injektáž se používají polymerní pryskyřice předem smíchané se slabě kyselými tvrdidly.

Zpevňovací materiály se zavádějí různými způsoby – standardní injektáží nebo tryskovým cementováním. Odborníci určují, která metoda je nejvhodnější k řešení problému ve fázi návrhu po provedení inženýrských a hydrogeotechnických průzkumů.

Složení injekčních roztoků

Kompozice pro zpevňování půd injekcí jsou určeny GOST. Normy umožňují použití roztoků s minerálními a polymerními pojivy:

různorodé cement směsi: s přídavkem jílu (cement-jíl), písku (cement-písek), polymerních přísad (cement-polymer), silikátů (cement-silikát),
jemně dispergované roztoky, které obsahují vysoce kvalitní cement se silikátovými přísadami;
na bázi polymerních pryskyřic;
silikát.

Po výběru vhodného materiálu a stanovení jeho složení se vyrobí poloprovozní šarže roztoku a provedou se zkušební testy. To se provádí za účelem správného stanovení objemu roztoku potřebného pro injektáž, zjištění rozsahu působení kompozice a zjištění, jaké vlastnosti bude mít půda po jejím zpevnění. Odborníci vypočítají optimální hydraulický tlak pro injektáž roztoku během injektáže a jasně vidí spotřebu kompozice na jednotku objemu půdy.

Vlastnosti kompozic

Cementace zeminy provádí se cementovými maltami s minerálními pojivy nebo jemně dispergovanými silikátovými přísadami. Používá se metoda cementování:

pro zpevnění sypkých pískovců s jemnozrnným a prachovitým složením;
pokud jsou ve skále trhliny, které je třeba uzavřít;
v případech, kdy je použití polymerních tvrdidel zakázáno legislativou ochrany životního prostředí nebo normami SanPin.

Silikátové roztoky používá se v případech, kdy je kromě zpevnění nutné zvýšit voděodolnost podzemních vrstev. Silikátové sloučeniny jsou zaváděny do porézních půd s vysokým koeficientem filtrace (od 0,5 do 80 m/den). Někdy se silikáty používají k vyplnění trhlin v horninách nebo po cementaci, aby se dále zvýšily vodoodpudivé vlastnosti útvaru.

Při smolizaci Syntetické polymerní sloučeniny se zavádějí pod zemí. Obvykle se jedná o dvousložkové směsi: do polymerních pryskyřic se přidává speciální kyselé tvrdidlo. Po důkladném promíchání pryskyřic s tvrdidlem se výsledný roztok injektuje pod zem. Pryskyřice zpevňují nesoudržné písčité půdy. Vstřikování geopolymeru může být omezeno nutností dodržovat environmentální legislativu.

Pro eliminaci vymývání vrstev vodou a jejich stabilizaci se někdy k injektáži používají těsnící podzemní konstrukce, pěnové polymerní kompozice – polyuretanové nebo silikátové injektážní pryskyřice.

Geologické inženýrské průzkumy a projektování

Injektáž se provádí na základě předem sestaveného projektu. Před vypracováním projektu se provádí průzkumné vrty, odebírají se vzorky půdy a provádějí se laboratorní testy:

studovat geologickou stavbu lokality;
určit složení podzemní vody;
analyzovat fyzikální a mechanické parametry půdních vzorků: hustotu materiálu, pórovitost, koeficient filtrace kapaliny, propustnost, schopnost odolávat hydraulickému tlaku.

Na základě výsledků geologických a hydrologických studií odborníci rozhodnou, který cementační materiál je nejlepší použít pro injektáž zeminy, určit složení a množství pracovního roztoku.

Dobře umístění

Body pro vrtání studní na zemi jsou vyznačeny v projektu. Vrty jsou umístěny tak, aby po injektáži cementové kompozice do země bylo dosaženo kontinuálního tvrdnutí podkladu. Průměr vrtu závisí na typu vstřikovacího zařízení a konstrukční hloubce, do které je roztok vstřikován.

Metody ponoření vstřikovačů

Způsoby vkládání injektorů do studny pro injektování roztoku závisí na povaze půdy, hloubce vložení a přítomnosti blízkých budov. Vstřikovače se mohou ucpat, zatlačit do země nebo jednoduše zasunout do vyvrtaných otvorů. Pro každý typ práce se používá specifické vybavení. Pro vložení injektoru do měkkých, nesoudržných zemin se používají perforované trubky.

Vstřikovací zařízení

Výběr zařízení je ovlivněn charakteristikou místa, způsobem zásahu (injektáž nebo trysková cementace), složením a objemem injektované látky a vstřikovacím tlakem. Pro každý typ práce je vybrán konkrétní typ zařízení:

Dirigenti používá se pro injektáž do hornin, které mají trhliny.
Packers při aplikaci roztoku utěsněte jamky a umožněte lokalizaci oblasti.
Manžetové sloupky Jsou to trubka z oceli nebo tvrdého plastu s otvory po celé délce, uzavřená gumovými manžetami. Manžetové sloupy se používají pro zpracování nesoudržných zemin. S jejich pomocí lze do jedné jamky opakovaně zavádět jakoukoli látku bez ohledu na složení a objem. Injektáž jemně rozptýlenými cementovými kompozicemi se provádí pouze s manžetovými sloupky.
Vrtací linka používá se také pro práci s nesoudržnými zeminami.
Zasuňte injektory a tampóny používá se pro cementaci, silikaci nebo polymeraci štěrkových půdních vrstev, hornin obsahujících velké úlomky hornin.

Pracovník naší společnosti Vám pomůže vybrat zařízení vhodné pro technické vlastnosti (čerpadla pro přívod roztoku, injektory a materiál) pro zpevňování zemin injektáží.

Vlastnosti díla

Injekce se provádí v určitém pořadí:

V místě jsou vrtány studny do navržené hloubky. Vstupní body jsou definovány projektem.
Do jímky je vložen trnový sloup.
Kolonou je přiváděn roztok, který vystupuje do otvorů v límci a vyplňuje mezeru mezi stěnami otvoru studny a kolonou.
Poté, co roztok ztvrdne a získá sílu, začne injekce.

Pokud je roztok vstřikován do vrtu pomocí pakru nebo vodiče, provádí se injektáž v celé hloubce pod místem přistání vodiče.

Vstřikovací roztoky do zemin jsou čerpány čerpadly s variabilním pohonem. Pokud není k dispozici žádný nastavitelný pohon, je na čerpadle nainstalován regulátor, který vám umožní plynule měnit tlak a průtok roztoku. Technicky správná volba zařízení pro injektáž půdy, správně připravená kompozice a její zavedení v souladu s technologií umožní kvalitativní zpevnění půdy.

Zařízení nabízené naší společností poskytne zemině její konstrukční pevnost.

Zpevnění půdy pod základem může být vyžadováno jak při výstavbě nového zařízení, tak během procesu opravy stávajícího. Zpevnění základové půdy napomáhá ke zvýšení únosnosti nosné části stavby, zabraňuje rovnoměrným a nerovnoměrným deformacím a vzniku trhlin. Taková opatření, přijatá včas, mohou výrazně prodloužit životnost nadace.

V závislosti na rozsahu práce a druhu suroviny (zhutnění půdy drceným kamenem, pískem, jílovitou půdou atd.) Existují různé způsoby zpevnění půdy:

cementace půdy; Základem tohoto způsobu zpevňování půdy je zavádění pojiv; nejběžnější látkou je cementová malta. Proces cementace probíhá následovně: nejprve se do zeminy vyvrtají vrty, do kterých se následně pod tlakem zavede roztok cementu s různými přísadami a přísadami, které se vyberou na základě fyzikálních a chemických vlastností dané zeminy. Pomocí této technologie jsou řešeny tyto úkoly: zvýšení vodopropustnosti půdy, zvýšení únosnosti půdy, odvodnění půdy (snížení úrovně promrzání). Půda se tak stává odolnější vůči vzdouvání a bobtnání. Nejčastěji se tento způsob zpevňování půdy používá k přípravě základů pro výstavbu dálnic, letištních drah a dalších stavebních projektů. Je to vynikající způsob, jak připravit půdu před stavbou, aby se zabránilo možnosti sedání budovaných konstrukcí.

bitumenace půdy; Podstatou bitumenizace je, že se do půdy injektuje bitumenový roztok injektáží přes předem připravené jímky. Hlavní výhodou této technologie je, že bitumen je vynikající bariérou pro podzemní vodu a vytváří vynikající hydroizolaci. Nejčastěji se tento typ zpevnění zeminy používá ve zvedacích konstrukcích.

Bitumenace půdy se dělí na dva typy: horkou a studenou. Studená bitumenizace se používá v písčitých půdách, kdy se do vrtaných studní zavádí bitumenová emulze, která vytlačuje vodu a částečně se s ní mísí. Horká bitumenace se používá v tvrdších půdách. V tomto případě se bitumen injektuje v zahřáté formě, poté ztvrdne a vytvoří vodní bariéru.

silicifikace půdy; Při tomto procesu se půda zpevňuje injektováním silikátových roztoků (křemičitan sodný, chlorid vápenatý). Technologie je následující: určitá oblast je propíchnuta perforovanými trubkami, do kterých je přiváděn roztok, načež roztok prosakuje perforacemi trubek a tvoří něco jako „zemní rám“. Nejčastěji se tento typ výztuže používá na písčitých půdách.

Výsledkem tohoto vylepšení je zvýšení schopnosti cirkulace vláhy v půdě, což v konečném důsledku vede k vysychání půdy a také zvýšení její únosnosti.

tepelné zpevnění; V tomto případě se do země vyvrtají i studny, které se následně hermeticky uzavřou a do studní se pak přivádí buď horký vzduch nebo (což je účinnější) palivo, které se následně zapálí. Díky tomu se vnitřní dutina studny spálí a půda ztvrdne. Tento způsob zpevňování půdy je ideální pro suché půdy. Metoda je poměrně jednoduchá a dokonale zvyšuje únosnost půdy.

mechanická metoda zpevňování půdy; Nejčastěji je tento způsob zpevňování zeminy spojen s provozem vibračních a zhutňovacích strojů.

Při použití lehkých stavebních zařízení se rozlišuje povrchová mechanická výztuž. V tomto případě je půda zhutněna o 1-2 metry pomocí pěchu. Dochází také k hloubkovému mechanickému zhutňování, kdy se používá složitější a těžší zařízení, a ke zhutňování půdy dochází až do hloubky 10 metrů.

elektrochemické zpevňování půdy; Podstatou této metody je průchod elektrického proudu tryskou. Elektrody jsou umístěny v půdě na obou stranách základu, jedna z nich je anoda a druhá je katoda. Nezbytné vybavení pro organizování elektrochemického zpevňování půdy: generátor stejnosměrného proudu, potrubní systém, čerpadlo pro čerpání vody z katody, spínací systém anody a katody, nádrž na solný roztok.
elektrické.

Výše uvedené metody lze klasifikovat jako „Standardní zhutňování půdy“ a rozhodnutí o použití té či oné metody se provádí na základě výchozích vlastností suroviny (ukazatele propustnosti vody, rovnoměrnosti, průtoku filtrace atd.). ). Na základě stejných údajů se určí stupeň zhutnění půdy (tloušťka a zhutnění půdy).

Například zpevnění zeminy injektáží pomocí chemických roztoků je vynikající pro nesoudržné, kavernózní a rozbité suroviny s vysokým koeficientem filtrace. Tato technologie zhutňování půdy však není vhodná pro jílovité a bahnité půdy z důvodu nízké propustnosti. Zhutnění jílovité půdy by mělo být provedeno pomalým lisováním nebo elektrochemickou metodou.

Jaké zhutnění půdy je nutné, pokud je písek nasycený vodou a mokrý? V tomto případě jsou vhodné metody jako silikace a cementace, protože protřepávání spojené s mechanickým způsobem zpevňování zeminy je v tomto případě nepřijatelné. Zpevnění žáruvzdorných a sprašových půd se nejlépe provádí vypalováním.

Při stavbě objektů na měkkých půdách se umělé základy zhutňují, zpevňují nebo nahrazují pevnějšími. Zpevňování zemin tohoto typu lze provádět z povrchu do určité hloubky pomocí speciálních pneumatických pěchovacích strojů. Často se do půdy přidává štěrk nebo drcený kámen.

Faktory ovlivňující volbu metody zpevňování půdy

Pokud hledáte způsob, jak zpevnit půdu na místě (zpevnění půdy na svahu nebo zpevnění svahu půdy), pak byste se při výběru vhodné metody měli spoléhat především na následující faktory: