Щебеночные колонны SC

Описание технологии

Технология щебеночных колонн (виброобмена) SC является одной из наиболее известных технологий усиления грунтового основания. Популярность метода привела к тому, что сегодня колонны виброзамены выполняются различными методами, при использовании различного вида буровых машин — в зависимости от глубины и диаметра колонн, а также параметров усиливаемой почвы.
Щебеночные колонны выполняются с помощью специально спроектированного глубинного вибратора, смонтированного на буровой машине.
В зависимости от глубины колонн буровым оборудованием может выступать экскаватор (тогда максимальная длина колонн — до 7.0 м), буровая машина (тогда максимальная длина колонн — до 20.0 м) или гусеничный кран (максимальная длина колонн достигает 40.0 м).
Технология виброобмена состоит из трех основных этапов:

погружение вибратора — происходит его углубление в грунт на проектную глубину, процесс погружения часто облегчается подачей сжатого воздуха, воды или водо-воздушной смеси;
засыпания щебня — созданая на первом этапе полость заполняется щебнем;
уплотнение — происходит шагами, чаще всего по 0.5 м.

Применение

Для формирования колонн SC следует использовать разнозернистый сыпучий материал, например щебень, шлак, ломаный камень, для которого содержание пылевидных частиц меньше 5%. В зависимости от метода, используемого щебень подается через трубу для засыпки (dry bottom feed) или с уровня рабочей платформы вдоль вибрационной трубы (wet top feed). Формирование с помощью гидравлического или электрического вибратора щебеночные колонны имеют диаметры от 40 до 120 см при средней производительности 200п.м. в рабочую смену.
Использование колонн виброзамины приводит к объемному улучшению параметров почвы, результатом чего являются значительные уменьшения абсолютных и относительных осадков. Дополнительно щебеночные колонны после устройства могут выполнять дренажную функцию. С успехом колонны SC используются под объекты: павильоны складов, торговые центры, жилые дома, контейнерные терминалы, дорожные и железнодорожные насыпи.
Типовая нагрузка, которая приходится на колонну, составляет 250 кН. Колонны размещаются в квадратной или треугольной сетке со стороной от 1.5 м до 3.0 м, таким образом, чтобы коэффициент замены почвы был в пределах от 15% до 35%.

Преимущества технологии

Высокая несущая способность — высокая прочность на срез и малая деформационность образовавшихся в слабом грунте колонн.
Усиление в глобальном масштабе — улучшение механических свойств грунтов происходит как в процессе формирования колонн, благодаря разрыхлению/уплотнению почвы, так и после окончания устройства колонн, когда они выполняют дренажную функцию (ускоряют время консолидации).
Безобидна для окружающей среде — колонны виброзамены можно формировать из производственного материала (бетонный бой и др.).
Высокая производительность — технология SС характеризуется очень высокой производительностью, доходит даже до нескольких погонных метров в смену (при использовании одного рабочего комплекта).
Отсутствие бурового шлама — в процессе формирования колонн не происходит уничтожения структуры почвы на поверхности, а также выхода бурового шлама. В результате нет необходимости вывоза большого объема почвы.