Jet Grouting (JG)

Опис технології

Метод струменевої ін’єкції – Jet Grouting – дозволяє покращувати механічні властивості ґрунтів та його ущільнення. Формування колон відбувається згідно наступних 3-х виробничих процесів:

знищення структури ґрунту струменем розчину, що подається під великим тиском;
вихід надлишку бурового розчину на поверхню;
перемішування ґрунту з водоцементним розчином, що в кінці створює грунтоцемент

В склад бурового комплекту входить виробничий вузол (силос, мішалка, насос високого тиску), що під’єднується за допомогою шлангів високого тиску до бурового обладнання. Бурова машина має спеціальну штангу, що пристосована до властивостей ґрунту, що підсилюється, а також параметрів колон JG (діаметр, форма, положення). Для влаштування цементного розчину найчастіше використовується портландцемент марки CEM 32,5 або CEM 42,5. З метою збільшення щільності додатково використовується бентоніт (в ситуації коли несуча здатність має другорядне значення).
Етапи виконання колони:

виконання бурової свердловини діаметром біля 10см на проектну глибину;
закачування розчину об’ємом від 200 до 400 л/хв., який подається через сопла (діаметр від 1 до 10мм), що знаходяться в кінці бурової штанги, та знищення структури ґрунту, від чого створюється цементоґрунтова пульпа;
формування колони, що виникає від параметрів підйому штанги. Коли виконуються колони, одночасно з підйомом виконується оборот. Коли виконуються панелі (ламелі), штанга піднімається без обороту.

В процесі роботи обов’язковим є систематичне усування шламу з поверхні робочої платформи. Використовують три системи влаштування струменевої ін’єкції:

одинарна система. В процесі подачі розчину відбувається 3 процеси: знищення скелету ґрунту, винос розчинного шламу під впливом великого тиску та також перемішування розчину з грунтом;
подвійна система. При такій системі струмінь повітря створює оболонку навколо розчину, що закачується, таким чином збільшуючи ефективність ін’єкції. Додатково тиск повітря значно поліпшує вихід шламу;
потрійна система. При потрійній системі для знищення структури ґрунту додається вода і повітря, що подаються під тиском. Розчин подається з незалежного сопла, попадає в розмитий ґрунт і легко з ним перемішується, створюючи ґрунтоцемент.

Застосування

Характеристика колон Jet Grouting (діаметр колон, довжина панелі, ступінь перемішування, щільність, міцність на стиск та ін.) залежить від параметрів їх влаштування (швидкість підйому жерді, час виконання, тиск розчину, густина розчину та ін.), так і від ґрунтових умов (вид ґрунту, розмір частинок ґрунту, щільності ґрунту та ін.), а також системи виконання колон (одинарна, подвійна чи потрійна система). Тим методом можна підсилювати пластичні незв’язні ґрунти, піски різних фракцій, а при відповідно підібраних технологічних параметрах також органічні ґрунти (торфи і намули). Міцність матеріалу цементоґрунтових колон знаходиться в границях від 2 до 30МПа.
Метод Jet Grouting може використовуватись:

як підсилення ґрунтової основи під розподілене навантаження (підлоги складів, фундаментні плити, берегові споруди, різні насипи), а також під зосереджені навантаження (фундаментні стопи, опори мостів). Часто такі рішення зв’язані з необхідністю використання розподільчого шару;
для створення щільної прегради у вигляді стін, екранів чи дамб, виконуючи ізоляцію, а також виконуючи огородження глибоких котлованів, коли праці виконуються у стислих умовах;
для влаштування ґрунтових анкерів та тимчасових огороджень тунелів;
в важкодоступних місцях (підвали будинків), а також в місцях з обмеженою площею робіт (обмежена забудова, історична частина міст).

Переваги технології

Універсальність – можливість використання майже в будь-яких ґрунтових умовах, включаючи ґрунти слабі, органічні чи антропогенні. Завдяки цьому методу можливо виконувати підсилення фундаментів підземних поверхів в дуже водонасичених піщаних ґрунтах.
Пристосування до параметрів конструкції – можливість виконання підсилення всередині приміщень, що у більшості випадків позволяє підсилювати фундамени існуючих об’єктів.
Добра співраця – з уваги на низьке співвідношення жорсткості до площі перерізу , після вирівнювання і очищення оголовків на колонах Jet Grouting можна безпосередньо посадити плити чи фундаментні стопи.
Розміщення без обмежень – можливість формування колон блоками (фундаменти опор мостів), групами (фундаменти павільонів) чи відрізками (огородження котлованів). Також є можливість формування колон у безпосередній близькості до існуючих будівельних об’єктів (відсутність вібрації і струсів в ґрунтовій основі).