Жаворонко Н.С.
В последнее время вопросы нового строительства и реконструкции зданий и сооружений, построенных на территориях, сложенных карстующимися грунтами, становятся все более актуальными . Глубинное буроинъек ционное закрепление грунтов относится к кардинальным мерам стабилизации карстовых деформаций . Это относительно тяжелый и дорогостоящий способ , направленный на уплотнение и упрочнение грунтов , на снижение потоков подземных вод . Он замедляет или полностью исключает ход карстового процесса и обеспечивает устойчивость системы «основание — фундамент — здание» на срок более 50 лет.
Комплексы этих мер разрабатывались на основе сравнительного анализа условий развития карста на участках каждого конкретного объекта , а также на основе периодических геофизических исследований толщи грунтов активной зоны фундаментов с обрисовкой обобщенной схемы. Основные из противокарстовых мероприятий — буроинъекционные способы тампонирования грунтов — были использованы при укреплении закарстованных оснований на обьектах Московской и Калужской областей. Также эти способы могут быть применимы в других регионах России с подобными явлениями карстово-суффозионных процессов.
От обычной цементации такие технологии отличаются, прежде всего, тем, что расположение скважин, принимаемое обычно по прямоугольной сетке с постепенным сближением их шага, заменено расположением скважин только над карстовыми образованиями, что позволяет значительно снизить их количество. Кроме того, все работы проводятся комплексно, что позволяет в процессе строительства изменять количество скважин, состав раствора, другие параметры, совершенствуя технологические процессы. Все изыскательские скважины и пустоты по окончании бурения оборудуются заливочными трубами и используются для инъекций через них твердеющих тампонажных растворов. Из всех применяемых в прошлом способов инъекции был принят последний способ цементации всей скважины на полную глубину.
 |
 |
 |
|
Комплект специального малогабаритного оборудования для изготовления буроинъекционных свай. |
Бурение наклонной скважины для устройства буроинъекционных свай. |
Применение в качестве кондукторов облегченных полиэтиленовых труб вместо стальных, позволившее снизить общую стоимость работ, явилось одним из элементов усовершенствования технологии бурения и обустройства скважин. Так же, как и применение тампонажного раствора для цементации за трубного пространства кондукторов, приготавливаемого на основе отходов флотации серного производства. Включение в смесь добавок химически активных веществ улучшило реологические свойства смеси при сохранении необходимой прочности, водоустойчивости и долговечности грунтов в прогнозируемой агрессивной среде. Новые составы тампонажных смесей позволили уменьшить расход вяжущего, использовать смесь вместо цементного раствора состава 1:1 и заменить дефицитный сульфатостойкий цемент на обычный. Дополнительный прогрев смеси позволил облегчить ее до объемной массы 1,18—1,20 т/м3 и за счет вспенивания и саморасширения укрепить грунты меньшим ее обьемом. Повышенная способность проникновения смеси в грунты и достаточная прочность ее цементного камня позволили вести тампонирование грунтов в одну зону с обустройством устья скважин укороченными кондукторами и закреплением затрубных пазух тампонажной смесью вместо цементного раствора.
Все перечисленные технологические усовершенствования успешно опробованы на опытных участках, а состав раствора с ис пользованием отходов флотации, на которой было получено авторское свидетельство № 1435763, повсеместно внедрен при закреплении грунтов основания всех объектов. Положительные результаты контрольных (геологических, геофизических, визуального обследований и др.) работ при производственном внедрении этого раствора и ориентировочные технико-экономические расчеты показали, что его реализация позволяет значительно уменьшить материалоемкость и трудоемкость, а также примерно в два раза снизить проектную сметную стоимость укрепления карстующихся грунтов без ущерба для обеспечения надежней прочности и устойчивости основания на весь эксплутационный срок службы зданий и сооружений.