Проблемы с недостаточной несущей способностью грунта можно устранить с применением разных методик. Одним из наиболее эффективных способов является укрепление основания с применением вибраторов. Рассмотрим эту технологию подробнее на примере готовых решений, которые предлагает Bauer.
Общие определения
Целевым назначением работ по рассматриваемой технологии является улучшение относительной плотности грунтового основания. К ней прибегают при значениях несущей способности грунта, недостаточных для возведения определенного сооружения. В данном случае надежность опоры обеспечивается улучшением имеющейся почвы с применением двух типовых методик.
Первая – виброуплотнение − используется для воздействия на гравий, песок, другие несвязные грунты. Допустимой считают концентрацию мелких фракций не более 10%. Воздействие вибратора уменьшает количество пустот, что позволяет увеличить плотность опоры и ее нагрузочные способности.
Вторая технология обеспечивает замещение очень мелких частиц щебнем. Она подходит, например, для улучшения опорных оснований из пылеватого песка с прочностью на сдвиг в диапазоне 20−100 кН/ м кв.
Преимущества укрепления грунта
Необходимость улучшения надежности основания определяется типовыми геоинженерными изысканиями на стадии подготовки проекта. Если выявлена недостаточность несущей способности грунта, можно применить установку фундамента глубокого залегания. Однако эту же задачу можно решить с меньшими затратами, применив рассматриваемые технологии укрепления грунтов.
Перечислим основные преимущества уплотнения:
● исключение выемки грунта,
● хороша адаптируемость к разным исходным условиям,
● отсутствие необходимости выполнять водопонижение,
● применение экологически чистых расходных материалов.
Каждый из пунктов можно рассмотреть подробнее. Но любому специалисту понятно существенное снижение сопутствующих затрат на утилизацию извлеченного грунта, получение дополнительных разрешений и по другим позициям. При выборе оборудования Bauer обеспечивается высокое качество выполняемых работ и упрощается реализация проектного задания.
Особенности технологических процессов
Виброуплотнение обеспечивает увеличение значения плотности до 70−80% в процессе флотации обрабатываемых частиц в потоке воздуха/воды. Инструмент погружается одновременно с заполнением формирующейся на поверхности воронки материалом отсыпки. Вибратор извлекается поэтапно. Несколько верхних метров грунта не будут уплотнены должным образом. Для устранения этого недостатка применяется обработка соответствующей зоны достаточно тяжелым катком.
Виброзамещение выполняется с добавлением гравия или щебня в оголовок инструмента через полую штангу. Этот заполнитель запрессовывается в прилегающий грунт, формируя своеобразную колонну. Ее прочность и жесткость обеспечивает заметное улучшение несущих способностей устанавливаемой опоры.
Проектирование и проверка результатов
Bauer предлагает для расчета уплотнения с помощью вибратора применять испытания грунта по методикам пенетрометрии. Для выполнения рабочих операций можно использовать стандартный или пьезоконус. Результаты проверки отображаются на графике, который демонстрирует изменение сопротивления грунта на разной глубине погружения зонда.
Также можно применять проверку постоянной нагрузкой. Для этого можно применять бетонные плиты или другой балласт. Осадка на каждом этапе увеличения веса регистрируется. Это позволяет определить контролируемые параметры с высокой точностью.
Для оценки эффективности виброзамещения рекомендуется применять теорию Прибе. Справочные данные (графики) показывают улучшение по углу трения сформированной из щебня колонны с учетом соотношения определенных площадей.
Оборудование Bauer для воспроизведения технологических процессов
В ассортименте компании предлагаются все виды оборудования для работы с виброуплотнением и виборозамещением. При оснащении машины системой B−Tronic фирмы Bauer на экране отображаются значения контрольных параметров. Это упрощает качественное выполнение рабочих процессов.
Для воспроизведения технологий упрочнения опор Bauer рекомендует использовать специальные инструменты – TR17 и TR75. Они выпускаются на базе гидравлического двигателя, который приводит в движение эксцентриковый груз. Этот узел размещается в нижней рабочей части вибратора, длину которого можно регулировать с помощью добавления необходимого количества трубчатых секций.
Технические параметры TR17 (TR75):
● Центробежная сила – 193 (313) кН;
● Эксцентриковый момент – 17 (75) Н*м;
● Амплитуда на конце вибратора – ± 6/12 (± 11/22) мм;
● Скорость/частота вращения – 3215/53 (1950/32) оборотов в минуту/Гц;
● Выходная мощность – 96 (224) кВ;
● Общий вес, включая направляющую трубу – 6700 (15300) кг;
● Глубина проникновения (макс.) – 25 (45) м;
● Диаметр предварительного отверстия, если требуется – около 550 (750) мм.
Вибраторы можно подключать к следующим установкам Bauer: MC, BF, BG. Производительности штатных гидравлических систем этих машин вполне достаточно для работы мотора вибратора. Если необходимо, в качестве альтернативы можно использовать специализированные агрегаты со следующими характеристиками:
● наименование модели – HD 250/470;
● совместимость с вибратором – TR17/ TR75;
● мощность – 176/298 кВт;
● рабочее давление – 320/330 бар;
● расход масла – 250/470 л/мин.
Заключение
Вибраторы Bauer успешно применялись для реализации множества крупных проектов:
● искусственного острова «Пальма Джумейра» в ОАЭ;
● строительства жилого массива Highend на склоне холма в Швейцарии;
● уплотнения грунта на территории порта Бальбоа в Панаме
и многих других.
Эта технология на практике доказала обозначенные в нашей публикации преимущества.
Для приобретения в собственность или аренды оборудования для бурения и установки БНС обращайтесь в ООО «БУРСЕРВИС». Мы предлагаем только качественные изделия надежных производителей, обеспечиваем полноценную информационную поддержку и поддерживаем конкурентоспособный уровень цен.
