«Сущность цементации грунтов состоит в том, что через пробуренные скважины под давлением (от 3 до 70 атм) нагнетается цементный раствор. Последний заполняет трещины и пустоты в грунте, уплотняется за счёт отжатия воды, твердеет за счёт гидратации цемента, в результате чего снижается водопроницаемость грунта и повышается его прочность».
Метод цементации основан на инъекционном уплотнении грунтов путем нагнетания по специальной технологии цементного раствора при давлении 4-6 атм, что в 2-3 раза превышает давление гидроразрыва. В зависимости от сооружения и инженерно-геологических условий площадки строительства проектом устанавливаются параметры усиления грунтов: количество точек, расстояние между ними, глубина инъектирования и объём нагнетания. Высокая избирательность уплотняющего раствора позволяет усиливать наиболее слабые зоны грунтового массива в максимальной степени, создавая практически однородное основание с высокой несущей способностью.
Применение цементации грунтов
Для улучшения их физико-механических свойств регламентировано следующими нормативными документами: СП 45.13330.2017 Земляные сооружения, основания и фундаменты; СТО НОСТРОЯ 2.3.-18-2011. Укрепление грунтов инъекционными методами в строительстве; СТО 36554501-007-2006 НИИОСП им. Герсеванова «Проектирование и устройство вертикального или наклонного геотехнического барьера методом компенсационного нагнетания».
Основой элементарной ячейки метода является погруженный в грунт, неизвлекаемый стальной инъектор (с застывшим в инъекторе цементным раствором), который также выполняет роль микросваи, с дополнительной несущей способностью. В радиусе 1,5-2,0 м от инъектора раствор заполняет трещины и пустоты, уплотняет рыхлый грунт и формирует в процессе твердения жёсткий армирующий каркас, образуя включения цементного камня. Рыхлые фрагменты грунтового массива уплотняются давлением инъектируемого раствора, действующим как внутри массивный домкрат. Чем выше давление и количество нагнетаемого раствора, тем существенно лучше физико-механические характеристики грунтов.
Наличие подземных вод не является противопоказанием к применению метода. Цементация грунтов применима для любых типов фундаментов: плитных, ленточных, столбчатых, а также свайных, при необходимости повышения несущей способности свай.
Цементационное укрепление грунтов методом «цементации» благодаря своим преимуществам, в первую очередь, за счёт технической простоты метода, отсутствия сложного громоздкого оборудования и применения экологического, вяжущего уверенно занимает свою нишу в современном фундаментостроении.