Патент на изобретение № 2439246 "Способ укрепления грунта", приоритет изобретения 22 сентября 2010г., срок действия патента 22 сентября 2030г.
Изобретение относится к области строительства и может быть применено при инженерной подготовке строительных площадок для нового строительства, а также для укрепления оснований существующих зданий при решении проблем несущей способности фундамента при надстройках этажности или реконструкции зданий. Задачей изобретения является расширение области применения, повышение эффективности укрепления грунтовых массивов и удешевление работ.
Способ укрепления грунта включает бурение скважин, установку в них инъекторов, имеющих перфорированную часть, нагнетание через инъекторы под пригрузом инъекционного цементного раствора в грунт с обеспечением его гидроразрыва при давлении 5-20 атм, причем инъекторы после укрепления грунта не извлекают из него. В цементный раствор, состоящий из цемента и воды, добавляют или глину бентонитовую, или жидкое стекло, или глину бентонитовую и жидкое стекло, или цементную пыль и жидкое стекло, или цементную пыль, глину бентонитовую и жидкое стекло, или цементную пыль, песок мелкой фракции и жидкое стекло. Технический результат состоит в повышении эффективности и снижении материалоемкости работ по укреплению грунтов.
Способ применим на любой стадии строительного производства и эксплуатации зданий и сооружений, при реконструкции и ликвидации аварийных ситуаций, связанных с необходимостью укрепления грунтов основания. Возможность применения способа на открытых и застроенных площадках, одновременно с возведением фундаментов, из подвалов, и т.д., с относительно высокой скоростью производства работ за счет создания высокого давления (от 5 до 20 атм) при нагнетании уплотняющего раствора делает способ незаменимым, особенно в условиях необходимости быстрого производства работ.
Данный способ является экологически чистым, оборудование для производства работ не осуществляет вредных выбросов в атмосферу, так как работает от электрических блоков питания. Производство является почти безотходным.
Способ применим практически для всех видов грунтов: скальных и полускальных в основании зданий и сооружений, в том числе в откосах котлованов; закарстованных; несвязных (песок, гравий, галечник); насыпных и просадочных.
Также способ применим при ликвидации тектонических разрывов, трещин, экзогенных нарушений как путей фильтрации подземных природных и техногенных вод (понижениe фильтpации); при устройстве шпунтового ограждения (стена в грунте без изъятия грунта). Способ может быть использован для любых типов фундаментов: плитных, ленточных, столбчатых, а также свайных при необходимости повышения несущей способности свай.
В результате применения изобретения создается практически однородное грунтовое основание с высокой несущей способностью (так называемый «грунтомонолит»). Укрепленный грунт представляет собой новый техногенный массив, состоящий из природных грунтов, вкраплений цементного камня, других введенных в грунт компонентов и не извлекаемых стальных инъекторов, являющихся вертикальным элементом армирования техногенного массива, который совместно с наземным строением образует единую пространственную структуру, обладающую высокой распределительной и несущей способностью. Применение данного способа позволяет после закрепления грунтов и улучшения их физико-механических свойств проектировать фундаментные плиты меньшей толщины, что уменьшает стоимость строительства всего объекта.
Применение данного способа в геотехнических противокарстовых мероприятиях позволяет перевести строительную площадку в более устойчивую относительно карстового провала или признать площадку по результатам инженерно-геологических изысканий более устойчивой (устойчивой к карстовому провалу). Это позволяет избежать дополнительных мероприятий при проектировании оснований зданий.
Таким образом, изобретение позволяет расширить область применения способа укрепления грунта, повысить его эффективность и удешевить работы по укреплению грунтов.
