Укрепление фундаментов цементацией: усиление фундаментов цементацией в Москве от компании БурИнжСтрой

При определении конструкции и критериев закрытия для проекта заливки фундамента необходимо учитывать некоторые дополнительные факторы, в том числе: .

Заливка фундамента не может устранить просачивание фундамента и не может устранить наличие высоких пьезометрических давлений под конструкцией. Просачивание под насыпью должно безопасно собираться и отслеживаться.

Возможность высокого пьезометрического давления под насыпью должна быть оценена и учтена при проектировании.

Понимание геологических характеристик участка плотины или строительной площадки является ключевой частью успешного проектирования и строительства программы заливки фундамента.

Пути, по которым проходит цементный раствор при закачке в горную породу, напрямую зависят от типа породы и ее структурных характеристик, таких как открытость швов, интервалы и непрерывность элементов.

Подробные геологические данные о породе или формации, такие как возраст, происхождение, характер, структура, свойства, наклоны и простирания, размер и расположение разломов, трещин, плоскостей напластования, трещин, пластов и полостей, а также знания, накопленные опыт работы в аналогичных геологических условиях, все это помогает сформировать основу программы заливки фундамента.

Колонковое бурение алмазным долотом обычно используется для проверки пригодности фундамента для цементирования.

Извлеченный керн породы дает подробную информацию о подповерхностных трещинах и структуре, позволяет более точно размещать и размещать пакеры для испытания на проницаемость, обеспечивает относительно гладкую стенку скважины для геофизических испытаний и осмотра с помощью камеры, а также предоставляет образцы для испытания физических свойств.

Испытания воды необходимы для оценки возможности просачивания под плотиной и для определения объема заливки цементным раствором.

При проведении анализа просачивания для оценки просачивания фундамента под насыпной плотиной проницаемость хорошо сложенной завесы (завес) из цементного раствора, вероятно, будет составлять около 1×10-5 см/с или меньше.

Испытания водой, проведенные в скважинах для проверки цементного раствора, вероятно, являются лучшим источником данных для определения значения проницаемости залитого цементным раствором скального массива.

Наиболее важным фактором при заливке фундамента является использование наилучшей или оптимальной смеси для затирки. Эффективное заполнение мелких швов и трещин может быть значительно снижено за счет использования раствора, слишком густого для проникновения в них.

Наоборот, закачка тонкого раствора в большие пустоты может способствовать вредной усадке/вытеканию, а также чрезмерному перемещению раствора за пределы целевой области заливки.

USBR определяет «оптимальную смесь» как самую густую растворную смесь, которая легко принимается скальной массой без преждевременного закрытия проходов.

Определение оптимальной смеси должно производиться в полевых условиях на основе фактических объемов цементного раствора.Конечная цель при заливке цементного раствора любой стадии состоит в том, чтобы установить оптимальную смесь цементного раствора, при которой этап может быть завершен до отказа без загущения цементной смеси до точка, которая может преждевременно забить проходы.

Надлежащая заливка ступени до отказа должна устранить необходимость повторной закачки раствора в ступень, если только не планируется прерывистая заливка цементом для больших пустот или серьезных утечек, или если происходит подвижка горных пород. Оптимальная смесь устанавливается поэтапно, потому что каждый этап затирки может вести себя по-разному.

USBR обычно рекомендует начальную растворную смесь 5:1 (соотношение вода:цемент, по объему) с соответствующей дозировкой суперпластификатора для каждой стадии, за исключением случаев, когда во время бурения обнаруживаются большие пустоты или основной целью заливки цементного раствора является заполнение только больших пустот. .

Исходная смесь постепенно загущается до тех пор, пока не будет достигнута оптимальная смесь и стадия не достигнет желаемых критериев закрытия без преждевременного забивания густым раствором.

Считается, что использование растворов для затирки раствором менее 3:1 малоэффективно, а чрезмерное просачивание жидкого раствора приводит к получению более слабого/менее прочного раствора.

Критерии пригодности для заливки фундаментов, такие как проницаемость, размер зерна, размер пустот и т. д., которые важны при выборе цементного материала.

Затирочный материал должен обладать свойствами, совместимыми с фундаментом, чтобы эффективно снижать проницаемость, повышать прочность или и то, и другое.

Важными свойствами, которые следует учитывать при выборе наилучшего раствора для работы, являются вязкость, время схватывания, прочность, стабильность, долговечность, влияние циклов влажный-сухой и токсичность.

Кроме того, стоимость является очень важным фактором, и оценки для сравнения должны включать все аспекты, связанные с материалами, рабочей силой, оборудованием и инъекциями.

Растворы делятся на два основных типа:

1. Растворы в виде частиц содержат взвешенные частицы или твердые вещества, такие как цемент или глина, и часто имеют высокую вязкость.
2. Химические цементные растворы обычно состоят из органических соединений, которые реагируют на месте и обычно имеют регулируемое время гелеобразования.

По объему цементный раствор обычно более экономичен, чем большинство химических растворов.

Однако в некоторых случаях, когда цементный раствор уносится проточной водой, химический раствор с контролируемым временем схватывания может оказаться более экономичным, поскольку в качестве временной меры требуется меньшее количество материала для уменьшения потока.

Смесь цемента и воды, часто используемая в сочетании с другими материалами, является наиболее широко используемым раствором для улучшения фундаментов под строениями.

Растворные смеси могут содержать дополнительные вяжущие (пуццолановые) материалы, глины (бентонит), водопонижающие добавки, стабилизаторы или смолы, ускорители, наполнители и другие добавки.

За исключением относительно высокой вязкости и трудного для контроля времени схватывания, свойства цементного раствора превосходят большинство других растворов, особенно при сравнении прочности и экономичности.

№1.

Вода, используемая в цементном растворе, не должна содержать нежелательных количеств ила, органических веществ, масел, щелочей, солей и других примесей. Кроме того, она должна соответствовать требованиям к воде для бетона (ASTM C1602 – Стандартные технические условия для воды для затворения, используемой при производстве гидравлического цементного бетона).

Кроме того, необходимо учитывать температуру воды. Аномально высокие или низкие температуры могут оказать существенное влияние на свойства цементного раствора от замедленного схватывания до быстрого отверждения.

Если предполагается использовать бентонит, необходимо проверить химический состав воды, чтобы убедиться в отсутствии в воде примесей, которые могут повлиять на полную гидратацию бентонита.

#2.

Гидравлический портландцемент – наиболее часто используемый цемент для заливки фундамента. Цемент должен быть свежим и не содержать комков из-за складского схватывания, особенно там, где речь идет о заполнении мелких трещин или небольших пустот. Он должен соответствовать требованиям, предъявляемым к цементу, используемому при проектировании бетонной смеси.

№3.

Бентонит (монтмориллонит натрия) глины иногда используются для цементации или смешиваются с силикатами или другими химическими веществами. Существует большое разнообразие сортов и типов бентонита.

При использовании бентонита в цементном растворе очень важна последовательность и качество смешивания. Бентонит следует гидратировать путем смешивания с водой в течение не менее 12 часов перед использованием в цементном растворе.

Однако это время можно сократить, если тесты покажут, что эквивалентная гидратация может быть достигнута с помощью смесителя с большими сдвиговыми усилиями.

Растворы, содержащие бентонит, который не был должным образом гидратирован, могут иметь множество проблем, в том числе сильно меняющиеся свойства, поскольку бентонит гидратируется во время цементирования.

После добавления сухого цемента в бентонитовый раствор следует использовать высокоскоростную мешалку с большими сдвиговыми усилиями с последующим постоянным перемешиванием, чтобы предотвратить комкование цементно-бентонитовой смеси.

#4.

В настоящее время одной из наиболее распространенных практик является включение водопонижающей добавки (WRA) или сильнодействующей водопонижающей добавки (HRWRA) в растворную смесь.

Эти материалы также известны как пластификаторы или суперпластификаторы. Добавление WRA или HRWRA обычно обеспечивает меньшее количество воды в растворной смеси, но с такой же проницаемостью и более высокими прочностными характеристиками, чем у смеси сравнения.

Обычный WRA может обеспечить снижение содержания воды в цементном растворе на 5-10 процентов при сохранении аналогичных характеристик текучести, а HRWRA может обеспечить снижение содержания воды на 15-30 процентов или более при сохранении того же расхода характеристики.

#5.

Песок обычно используется в цементном растворе в качестве наполнителя больших пустот. Песчаные цементные растворы, как правило, демонстрируют меньшее перемещение и часто используются для создания барьера путем перекачки ограниченного объема на прерывистой основе. Время между закачиванием часто составляет 4 часа после затвердевания отшлифованного раствора.

Песок следует использовать только в тех случаях, когда цементный раствор свободно течет в отверстие в условиях «всасывания» (выпускной клапан на коллекторе остается открытым во время заливки цементным раствором, чтобы исключить давление на отверстие).

Для заливки фундамента типичное соотношение вода:цемент:песок составляет 1:1:1 по объему. В качестве вспомогательного средства, удерживающего песок в смеси во взвешенном состоянии, в цементно-песчаные смеси можно включать бентонит в количестве 2 процентов от массы цемента (или более) при стандартной дозировке 2 процента.

Градация песка, используемого для заливки фундамента, различается. Песок можно успешно перекачивать, если 100 процентов частиц песка проходят через сито № 30, а 15 или более процентов частиц песка проходят через сито № 100.

Стабилизирующие и укрепляющие осадочные фундаменты

Изделия

6 апреля 2022 г.

Стабилизация фундамента может быть необходима, когда здание испытывает осадку, вызванную движением грунта вниз при воздействии на него нагрузки. Это происходит из-за уплотнения почвы из-за приложенных нагрузок или изменения влажности почвы. Большинство зданий со временем оседают; однако осадка здания обычно происходит в течение первых нескольких лет после строительства. Текущая осадка здания является редкостью и вызывает беспокойство.

В этом посте мы обсуждаем:

• Общие физические признаки осадки фундамента
• Методы стабилизации осадки фундамента – заливка фундамента и уплотнение
• Сравнение затрат и применимости каждого подхода

Усадка конструкции обычно проявляется физическими и наблюдаемыми способами. Это включает в себя растрескивание и расслоение гипсокартона, отделки или материалов ограждающих конструкций. Эти признаки осадки не только эстетически неприятны домовладельцу, но также могут указывать на более серьезные проблемы со структурной целостностью здания.

Некоторые из наиболее распространенных признаков осадки фундамента включают следующее.

Примеры осадки из проектов VERTEX показаны ниже:

Сильное растрескивание наружного бетона из-за осадки; фотография сделана во время той же инспекции участка уже завершенного дома в Гленвуд-Спрингс, штат Колорадо.

Подкрепление — это процесс укрепления и укрепления существующего основания строения, обычно путем увеличения его глубины. Как правило, сваи устанавливаются с интервалами по периметру пораженного места (мест). Сваи заглубляются на глубину компетентного грунта, соответствующую требуемой несущей способности.

Существует три распространенных метода подкрепления, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки: 

При использовании винтовых свай скобы сначала размещаются по периметру затронутых мест и крепятся к бетонному фундаменту. Стальные трубы, оснащенные винтовыми пластинами или спиралями, затем устанавливаются с гидравлическим двигателем, чтобы вращать опору, пока она не достигнет почвы с высокой плотностью. Затем кронштейны прикрепляются к опорам, и вес конструкции переносится на опоры, заделанные в устойчивый грунт. При необходимости фундамент можно поднять гидравлическими домкратами.

Системы винтовых свай отлично подходят для постоянной остановки осадки фундамента и предотвращения разрушения конструкции. Установка выполняется быстрее, чем большинство других методов ремонта фундамента, а винтовые лопасти свай могут перемещаться намного глубже, чем другие типы свай, при этом меньше нарушая почву. Спиральные опоры также можно использовать как на тяжелых, так и на легких конструкциях, что делает их идеальными для небольших площадей, таких как палубы и дымоходы, нуждающиеся в поддержке.

Подобно винтовым сваям, нажимные сваи изготовлены из стали и соединяются с фундаментом здания с помощью кронштейна. Их также вбивают в почву по одной секции за раз, пока они не достигнут несущего грунта или коренной породы. Кронштейны переносят вес здания на более прочный грунт внизу, и при необходимости дом можно поднять обратно в исходное положение.

Толкающие сваи также отлично подходят для остановки осадки фундамента и предотвращения разрушения конструкции. Они универсальны, так как их можно использовать как снаружи, так и внутри, и они требуют небольшого пространства для установки. Кроме того, толкающие сваи, как правило, дешевле в установке, чем винтовые сваи, поскольку системы винтовых свай требуют большего количества анализов грунта, инженерных затрат, тяжелого оборудования и т. д. Однако для толкающих свай требуется вес конструкции, чтобы забить сваи на достаточную глубину. Поэтому они не подходят для небольших домов или определенных областей, таких как палубы и дымоходы.

Микросваи представляют собой высверленные отверстия в земле, заполненные стальной арматурой и цементным раствором для создания высокопрочной колонны в грунте. Обычно они проектируются небольшими группами, каждая из которых несет одинаковую нагрузку. Таким образом, они могут быть спроектированы таким образом, чтобы противостоять сочетанию сжатия, растяжения и боковых сил. Это приложение отлично подходит для каменистой местности или других препятствий, таких как валуны и булыжники, поскольку буровой инструмент можно соответствующим образом заменить в различных ситуациях, или сама порода может обеспечивать несущую способность.

Микросвайные системы подходят для участков со сложными грунтовыми условиями, такими как искусственные препятствия, чувствительные прилегающие сооружения, пористая местность или зоны с ограниченным доступом. Сваи обладают высокой несущей способностью и гибкими методами установки, поскольку используемое оборудование, как правило, малогабаритно. Однако микросваи также обычно дороже, чем другие методы поддержки фундамента.

Уплотняющая цементация использует контролируемое перемещение для увеличения плотности мягких или рыхлых грунтов. Обычно он используется для контроля осадки, структурного повторного выравнивания и устранения провалов. Это может быть выполнено с минимальным нарушением использования здания и без вмешательства в другие существующие программы строительства.

Использование этого метода включает нагнетание жесткой цементной смеси под относительно высоким давлением и с низкой скоростью нагнетания в подземные участки по заранее разработанным схемам для смещения и уплотнения грунтов. Затирка обычно представляет собой смесь цемента, воды и песка. Его высокая вязкость позволяет раствору заполнять подземные пустоты, заполненные воздухом или водой, в конечном итоге стабилизируя грунт вокруг фундамента и под ним.

Наиболее выгодными аспектами уплотняющего цементирования являются короткое время установки и немедленная поддержка конструкции. Эти особенности делают его удобным и экономичным методом повышения прочности грунта для существующих или вновь построенных зданий.

Существуют различные преимущества и недостатки, когда речь идет о закладке фундамента и уплотняющей заливке. Некоторые ключевые различия в затратах между двумя методами сравниваются в следующих таблицах. Очевидно, что каждый случай должен оцениваться в каждом конкретном случае, чтобы определить наиболее разумный и экономически эффективный метод.

Уже более 25 лет наши клиенты доверяют VERTEX экспертные заключения по строительству, оценку стоимости ремонта и судебные услуги.

В судебном порядке VERTEX оценивает объемы ремонта по таким вопросам, как осадка здания, и предоставляет экспертные заключения и разумную стоимость ремонта для этих объемов работ. VERTEX рассматривает различные средства и методы строительства, чтобы предоставить обоснованные детализированные оценки ремонта, отражающие реальную рыночную стоимость работ. VERTEX также может давать показания и готовить наглядные демонстрационные материалы, когда это полезно для судебного процесса или образовательных учреждений.

Кроме того, VERTEX объединяет разностороннюю команду специалистов по строительству из всех областей, связанных со строительством.