Что такое цементация грунта?

Когда нужно укрепить основание, придать почве устойчивости для последующего строительства или благоустройства территории, производят цементацию грунта.

Особенности технологии

Сущность метода цементации заключается в укреплении почвы без нарушения ее целостности. Для этого используют специальные трубы с отверстиями (трубкоинъекторы), через которые в грунт вертикально и под большим давлением подается струя из цементного молочка - смеси воды и цемента. Внутри почвы производится гидроразрыв, и смесь заполняет все трещины. Излишки воды выходят на поверхность, а остальной раствор застывает, образуя прочный грунтобетон.

Технология применяется для укрепления неустойчивых песчаных и крупнообломочных почв, на которых проблематично рыть котлованы. Также она помогает заполнять карстовые пустоты. Перед началом работ проводится предварительная сейсморазведка. Давление и состав подаваемого цементного раствора зависит от особенностей грунта.

Этот способ имеет несколько преимуществ:

1. Можно проводить работы в условиях плотной городской застройки, укреплять почву в горных районах, реконструировать старые здания без нарушения целостности грунта.
2. Основание, закрепленное таким способом, является очень прочным.
3. Работы по укреплению почвы предотвращают ее проседание и могут проводиться на любом уровне грунтовых вод. Наличие и скорость грунтовых вод напрямую влияет на долговечность цементации.
4. Укрепление грунта производится без образования каких-либо отходов, которые могут выйти на поверхность. Это позволяет осуществлять безопасные работы по укреплению саркофагов с токсичными или радиационными отходами.
5. Новые технологии закрепления позволяют производить работы на грунтах любой плотности.
6. На землю оказывается комбинированное воздействие: во время погружения инъектора и происхождения гидроразрыва, происходит перемешивание почвы с образованием новых и уплотнением старых межчастичных связей.

Во время струйного цементирования основополагающим фактором прочности основания является количество цемента на 1 м3 грунта.

Описание процесса

1. С помощью специального оборудования проводится зондирование грунта. Коэффициент фильтрации в его основании должен превышать 80 м/сутки.
2. При работах на большой глубине делают скважину диаметром 65-112 мм.  Если глубина небольшая, трубкоинъектор вставляют непосредственно в почву. Скважину промывают чистой водой,  нагнетая её внутрь.
3. Опускают инжектор на нужную глубину, а при подъеме подают цементное молочко под давлением до 600 атмосфер. В зависимости от свойств водопоглощения грунта, цемент разводят водой в соотношении 1:0,4-10.
4. Раствор заполняет пустоты в грунте и делает небольшие гидроразрывы,  которые помогают укрепить больше пространства вокруг скважины. Так, фундамент будет наиболее прочным.
5. Если существует такая необходимость, проводится армирование грунтобетонных свай. Для этого в смесь задавливают металлические столбы.

Прочность полученного грунтобетона зависит от типа почвы и количества цемента в составе молочка. Лучшие результаты струйное цементирование показывает на песчаных почвах. Минимальную прочность основание получает на глинистых почвах.

Цементация грунта - сугубо профессиональный процесс. Чтобы его выполнить, понадобится специальное оборудование (буровые, насосные, миксерные  установки), а также навыки создания грунтобетона. Поэтому в бытовых условиях сделать цементацию очень сложно, что можно назвать единственной отрицательной стороной этого процесса.