Описание технологии

Геологический профиль в области долин рек и на морских берегах часто имеет такое размещение слоев грунта, под слоем почвы со средними параметрами находятся слабые и ненесущие почвы. Технология МСС была изобретена для таких мест. Эта специальная технология значительно улучшает прочностные и деформативные параметры почв, соединяя преимущества бетонных колонн, когда тело колонны выполняется в толще несущих грунтов и уплотнения методом виброфлотации, когда колонна выполняется в слое несущих грунтов.
Колонны МСС выполняются в несколько этапов:

• устройство скважины — в зависимости от свойств почв применяется глубинный вибратор (виброфлот) или другое оборудование (например бурение головкой СМС), что позволяет выполнять бурение / погружение методом смещения, без появления шлама на поверхности. Погружение виброфлота, благодаря колебаниям от головки вибратора, приводит к созданию полости;
• бетонирование — когда погружение оборудования достигает проектной глубины, начинается закачка бетонной смеси в места, где залегают слабые органические или смешанные почвы. Бетонная смесь подается под давлением через сопла в проделанную ранее скважину. В процессе бетонирования в ненесущих почвах происходит процесс распихивании почвы в стороны от бетонной смеси под давлением. После достижения соответствующего давления бетонной смеси происходит подъем с определенной скоростью цилиндрической головки виброфлота;
• уплотнение – грунт, расположенный над слоем слабых грунтов, уплотняется методом виброфлотации.

При применении технологии МСС используется большой объем рабочей жидкости, поэтому часто реализация всего объема работ требует разделения на рабочие участки, имеющие небольшой земляной порог для
ограничения разлива воды, чаще всего высотой около 0,5 м. Перед выполнением работ по формированию колонн МСС обязательно следует сделать рабочую платформу, позволяющую работать тяжелоу оборудованию.

Применение

Использование метода зависит от размещения слоев почвы, поэтому перед принятием решения о применении технологии МСС следует выполнить подробный анализ геологических разрезов. Колонны могут быть выполнены в органических почвах (илы, торф) с влажностью 100%, мягкопластичного связных почвах (глины, пилясти почвы), а также в несвязных грунтах. Часто технология применяется под дорожные насыпи и другие инфраструктурные объекты, под фундаменты невысоких объектов (склады, дома, павильоны).
В зависимости от грунтовых параметров (бокового сопротивления слабых грунтов), а также давления бетонной смеси, диаметры колонн МСС получают от 0.4 м до 1.2 м. В ненесущих слоях диаметр колонн получается больше по сравнению с диаметром колонн в несущих грунтах. Колонны МСС размещают в квадратной или треугольной сетке со стороной от 2.0 м до 4.5 м, их глубина достигает 25.0 м.
Когда колонны МСС должны использоваться для восприятия горизонтальных сил и моментов, тогда их необходимо армировать (например установлением стального профиля).

Преимущества технологии

• Высокая производительность – технология колонн МСС является очень быстрой, ее производительность труда в смену достигает несколько погонных метров.
• Эффективная связь – колонны МСС являются решением, сочетающим методы усиления грунта — виброфлотацию и бетонные колонны. С одной стороны метод не делает основу слишком жесткой, с другой — не создает риска размытия колонн в органических почвах.
• Подобранна к почвенным условиям – метод МСС предназначен для мест, где под слоем почвы со средними свойствами находятся слабые и ненесущие почвы, подлежащие усилению
• Экономичность – бетонное тело колонны выполняется только в местах, где залегают ненесущие почвы, что значительно уменьшает расход материала по сравнению с другими технологиями усиления грунта.
• Усиление в глобальном масштабе – улучшение механических характеристик грунта происходит между колоннами при их формировании благодаря разрыхлению/доуплотнению почвы.