Опис технології

Метод динамічної заміни є поширеним методом динамічного ущільнення DC. Використується в ґрунтах, що характиризуються великою стисливістю.
Технологія динамічної заміни полягає у виконанні в зв’язному ґрунті колон великого діаметру з сипкого матеріалу. Колони формуються важким молотом вагою від 15 до 30т, що скидається з висоти 10-30м. На виконання однієї колони виконується кілька серій ударів. Початок процесу забивки починається в мілкому котловані, що заповнений відповідним сипучим матеріалом. Перша серія ударів формує кратер основи, який заповнюється щебеневою засипкою. Чергові фази досипки щебня до кратеру і вбивання його в ґрунт повторюються до моменту формування колони DR відповідно до виконаного проекту. Часто кінець формування колони сигналізує глухий звук молота, також зв’язаний зі зменшенням глибини занурення молота. Колони великого діаметру (від 1.6м до 3.0м) забивають до глибини 4.0-7.0м. Динамічну заміну стандартно виконують в 2 етапи. В першому етапі виконують кожну другу колону, в другому етапі – решту.
Перед початком процесу динамічної заміни на будмайданчику виконується робоча платформа товщиною 0.3-0.8м з незв’язного (сипкого) ґрунту, з рівня, з якого виконуються колони. Ущільнення робочої платформи і верхнього шару ґрунту наступає в результаті поверхневої забивки. Цей процес наступає при використанні молота плоскої форми з квадратною основою. Одиночні удари виконуються один біля одного на відстані, що дорівнює зовнішньому розміру молота, таким чином досягається ущільнення всієї підсилюваної поверхні. Якщо після цієї процедури верхній шар ґрунту і надалі є недоущільненим, обов’язково треба використовувати класичне ущільнення за допомогою важких вібраційних катків.

Застосування

Кожне рішення, що стосується використання технології динамічної заміни, передує окреслення міцнісних параметрів сформованих колон (типове навантаження від 50кПа до 250кПа), а також ґрунту навколо них. Колони працюють, як податні колони з розширеним околовком, часто використовуються як підсилення основи під дорожні або залізнодорожні насипи (колони покращують стійкість, а також збільшують коефіцієнт статичності насипу ). З успіхом колони можуть бути використані для зменшення осідань фундаментів торгових і промислових будинків, а також стабілізації відвалів. Колони динамічної заміни можуть використовуватись в слабких незв’язних ґрунтах, а також в зв’язних пластичних, м’якопластичних та органічних ґрунтах. Для формування колон динамічної заміни можуть використовуватись натуральні щебні, виробничі матеріали (шлак, виробничі матеріали спікання), бетонний чи асфальтовий бій, а також будівельні відходи (без органічних та металічних залишків).
Для використання вимагається різнозернистий матеріал з вмістом пилуватих частинок до 5%. Типові глибини колон знаходяться в межах від 4.0 до 7.0м і досягають діаметрів від 1.6м до 3.0м. Розстав колон залежить від навантажень, що передаються на основу, а також ґрунтових умов і найчастіше знаходяться в границях від 4.5х4.5м до 7.0х7.0м. Коефіцієнт заміни ґрунту при застосуванні технології динамічної заміни є на рівні 10-25%. Використання технології пов’язане з використанням ударної хвилі, яка може негативно впливати на сусідні будівельні об’єкти, тому рекомендується проведення робіт з динамічної заміни на відстані не ближче 50м від об’єкту, а в ситуації, коли це неможливо, слід виконувати моніторинг впливу коливань на будівлі.

Переваги технології

• Висока несуча здатність – висока міцність на зріз і мала деформаційність сформованих в слабих ґрунтах колон.
• Стійкість колон – технологія формування колон забезпечує їх стійку в просторі форму, що не дозволяє призводити до розмивання цих колон або їх обрушення.
• Підсилення в глобальному масштабі – реалізується як покращення механічних властивостей ґрунту між колонами під час їх формування завдяки розпиханню/доущільненню ґрунту, а також після закінчення вбивання колон, коли вони виконують дренажну функцію (прискорюється час консолідації).
• Не шкодить середовищу – колони динамічної заміни можна формувати з матеріалу переробки (бетонний бій, відходи гірничого видобутку та ін.)
• Висока продуктивність – технологію DR характеризує дуже висока продуктивність, що доходить до кількасот квадратрих метрів підсиленої основи в зміну (при застосуванні одного робочого комплекту обладнання).