ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ИННОВАЦИОННОГО МЕТОДА УСТРОЙСТВА ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ НА ПРОСАДОЧНЫХ ГРУНТАХ

Строительная отрасль относится к числу наиболее приоритетных и во многом определяет решение социальных, экономических и технических задач развития всей экономики страны.

Проблема проектирования оснований и фундаментов на просадочных грунтах большой мощности – одна из наиболее важных инженерных задач современного строительства. Многочисленные деформации зданий и сооружений, возведенных на просадочных лессах, побуждают разрабатывать и внедрять новые эффективные технологии подготовки оснований и устройства фундаментов, учитывающие инженерно-геологическую специфику России.

Каждый из методов устройства оснований и фундаментов, а также обеспечения прочности и нормальной эксплуатации зданий и сооружений при неравномерных просадках грунтов имеет свои области применения, зависящие от грунтовых условий, конструктивных особенностей зданий, действующих нагрузок на фундаменты, а также надежности возводимых зданий и сооружений. Рациональные области определяются технико-экономическими показателями, включающими стоимость, трудоемкость, расход материалов, которые рассматриваются ниже.

Метод микросвая – анкер «Геокомпозит» основывается на том что, в толщу проседающих или разрушающихся фундаментов вводят под давлением от 0,4 до 1,1 Мпа специальные гелеокомпозиты «MONOLIT» через скважины малых диаметром от 15 до 50 мм [1, с. 1]. В результате этого начинает происходить армирование массива в радиусе 0,3 – 0,6 метра от инъектора в процессе нагнетания инъекционных составов, формируя жесткий армирующий каркас, обеспечивающий устойчивость сооружений. Передавая нагрузку на нижерасположенные плотные слои грунта с дополнительной несущей способностью и выполняя функцию микросвая – анкер, инъекторы не извлекаются. Таким образом, в результате инъекционных работ формируется новая система «фундамент + микросваи + укрепленный грунт» представляет собой новое природно-техногенное творение, которое, владея высокой степенью жесткости и хаотической структурой с высокими несущими характеристиками, напоминает корень дерева, где скважина инжектор – ствол, в которой телом является сжатая почва, а скелетом — затвердивший раствор.

Рисунок 1. Новая система «фундамент+микросваи+укрепленный грунт»

Формирование «элементарной ячейки», являющейся основой объемно-планировочной схемы усиления грунтового массива является технологией усиления грунтового массива в основании зданий и сооружений. Объемно – планировочная схема определяется как видом сооружения, так и инженерено-геологическими условиями площадки строительства, разрабатывается специализированной проектной организацией. Поинтервальное инъектирование уплотняющего раствора выполняется на заданную проектом глубину укрепляемой зоны. Применяется при:

1. Небольших повреждениях фундамента, например, при возникновении в основании неконструктивных трещин, пустот и пор.
2. При увеличении несущей нагрузки на фундамент.
3. При штатном износе фундамента под действием времени.
4. При необходимости закрепить «текучий» грунт.

Данный метод помогает устранить полости в основании, а также увеличить несущую способность – после инъектирования «разрозненные» части фундамента связываются, повышая прочность на сжатие, прилегающий к основанию грунт замоноличивается, а опорная площадь фундамента становится больше [2, c. 69]. Технология предусматривает:

1. Усиление основы аварийных сооружений.
2. Повышение несущих способностей грунтов оснований при реконструкции и надстройке дополнительных этажей.
3. Укрепление оснований памятников архитектуры.
4. Усиление основания при углублении фундаментов, а также при строительстве подвальных помещений или заглублением существующих, возникает необходимость переноса подошвы фундаментов на более глубокие, более прочные слои основания.
5. Усиление грунтовых массивов вдоль коллекторов водоснабжения и канализации для сохранения сооружений, которые находятся на незначительном расстоянии.
6. Закрепление склонов для предупреждения сдвигов и разрушения, а также увеличения угла склонов.
7. Заполнение полости в щелях бутовых фундаментов.
8. Подготовка оснований для нового строительства.
9. Ремонт насыпной дамбы водохранилищ и усиление основы береговой опоры мостов.
10. Гидроизоляцию подземных сооружений метрополитенов, угольных шахт, а также остановки их проседания и разрушений крепления.
11. Устройство водоизоляционных экранов вокруг и в пределах плана здания на заданной глубине от поверхности земли.
12. Повышение несущей способности слабых грунтов при возведении портовых сооружений (причальные стенки, пирсы и др.).
13. Укрепление массивов насыпных плотин, дамб обвалования.

Метод «Геокомпозит» можно использовать для любых типов грунтов, как естественного, так и техногенного (насыпные грунты, строительный мусор и культурные отложения) происхождения, а также в заторфованных грунтах и илах. Наличие грунтовых вод не является противопоказанием к применению метода. Типы фундаментов Использование метода «Геокомпозит» возможно для любых типов фундаментов: плитных, ленточных, столбчатых, а также и свайных фундаментов, при необходимости повышения несущей способности свай.

Преимущества метода:

1. Уплотняющий раствор «MONOLIT» при нагнетании под давлением обладает высокой избирательной способностью, что приводит к укреплению наиболее слабых зон грунтового массива, создавая, таким образом, прочный однородный массив с высокой несущей способностью и жесткостью при минимальных затратах [1, c.2].
2. Низкая себестоимость проведения технологических работ при высокой мобильности и эффективности.
3. По экономическим показателям он превосходит устройство свайных оснований (дешевле в 1,5-2 раза).
4. Отсутствие необходимости использовать тяжелое ударное оборудование, вызывающее динамические нагрузки.
5. Возможность использования внутри помещений аварийных и реконструируемых зданий и сооружений легкого современного оборудования, которое позволяет проводить усиление оснований практически в любых помещениях без нарушения состояния и целостности помещения.
6. Работу можно выполнять в условиях высокого положения уровня грунтовых вод без их водопонижения.
7. Технология особенно хорошо подходит для загородных домов, так как не требует громоздких механизмов, тяжелого транспорта, различные элементы Вашего участка – дорожки, посадки и т.д. – остаются в полной сохранности.

Список литературы:

1. Закрепление грунтов и оснований фундамента [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://izo.org.ua/uslugi/usilenie-osnovaniya-i-fundamenta (дата обращения: 05.09.19)
2. Воронкевич С.Д. Техническая мелиорация грунтов. Учебник. М.: Изд-во «Академическая наука», 2015. – 244 с.