Описание технологии

Технология усиления грунтового основания колоннами ВМС выполняется в несколько этапов. Нижняя часть колонн выполняется как колонны СМС. Специально сконструированный шнек, установленный на буровой машине с большим крутящим моментом и большим вертикальным прижимом, перемещает почву от оси скважины в стороны. Когда шнек забуривается на необходимую глубину, происходит введение бетонной смеси в скважину под давлением. Бетон подается через трубу шнека. Процесс бетонирования происходит с давлением, не приводит к повреждению стенок скважины или перемешивания грунта с бетонной смесью.
После того, как была выполнена нижняя часть колонны в технологии СМС, формируется верхняя часть колонны в технологии щебеночных колонн SC. С помощью специально спроектированного глубинного вибратора, установленного на буровой машине, за 3 этапа создается щебеночная голова колонны ВМС:

• Погружение вибратора — происходит спуск в почву вибратора до проектной глубины, чаще от 1 м до 3 м, процесс погружения часто упрощается подачей воздуха или воды под давлением;
• Засыпка щебня — полость, которая была образована на первом этапе, засыпается щебнем;
• Уплотнение — поданный щебень, который засыпается шагами (чаще всего по 0.5 м), затрамбовуется, от чего создается щебневая часть колонны диаметром от 40 см до 120 см.

 

Применение

Колонны ВМС являются разновидностью технологии СМС, поэтому их можно использовать почти в любых грунтовых условиях. Технология особенно эффективна в мягкопластичных глинах, почвах антропогенного происхождения (неконтролируемые насыпи, свалки), в органических почвах (торф, ил и др.), Когда они залегают ниже проектной подошвы щебеночной части колони. Использование колонн ВМС возникает из необходимости использования переходного слоя между фундаментом конструкции и усиленной колоннами грунтового основания и распределения нагрузок между ними. Все виды объемных зданий (фундаментные плиты), инфраструктурные (дорожные и железнодорожные насыпи) и специальные (фундаменты ветровых электростанций) — это область для применения колонн ВМС. Типовые нагрузки, которые приходятся на колонну ВМС, составляют 250-600 кН. Колонны размещены так же, как и колонны СМС и SC, в квадратной или треугольной сетке с шагом 1,5-3,0 м. Чаще всего щебеночная часть колонны ВМС имеет диаметр в 2-4 раза больше, чем ее нижняя бетонная часть.

Преимущества технологии

• Продуктивное сочетание — колонны ВМС сочетают преимущества щебеночных колонн SC и бетонных колонн СМС. С одной стороны это не делает основу более жесткой, а с другой — не создает риска потери устойчивости или обрушение колонны.
• Экономичность — технология позволяет уменьшить толщину распределительного слоя, который передает нагрузки от конструкции на усиленную почву, оптимизировать армирующий геосинтетический матрас, ускорить время выполнения колонн — это наиболее влияющие аспекты этого метода усиления.
• Усиление в глобальном масштабе — улучшение механических свойств почвы между колоннами происходит в процессе формирования с помощью распихивания/доуплотнения почвы.
• Универсальность — возможность использования почти в любых грунтовых условиях, особенно в почвах сжимаемых, органических (торф, ил и др.) и антропогенных.
• Не вредит окружающей среде — в процессе формирования бетонного ствола колонны ВМС не происходит уничтожения структуры почвы на поверхности, а также появления бурового шлама. Это обеспечивает отсутствие необходимости в перемещении большого количества выбуренной почвы. Дополнительно щебневую голову сваи можно формировать из материала, полученного из бетонного боя.