ГЕОКОМПОЗИТ – ИННОВАЦИОННЫЙ МЕТОД АРМИРОВАНИЯ СЛАБЫХ ГРУНТОВ

В последние годы значительно возросла практическая значимость технической мелиорации грунтов, поскольку разрабатываемыми ею методами решается сложная проблема целенаправленного искусственного изменения свойств слабых грунтов в нужном для человека направлении. Так метод усиления грунтового массива «Геокомпозит» даёт принципиально новое техногенное образование, обладающее высокой степенью жёсткости и хаотичной структурой, напоминающей корни дерева. О самом методе и успешности его применения нашему журналу рассказал генеральный директор ООО «Геомассив» – компании, ставшей его главным двигателем, – Сергей Дмитриевич ФИЛИМОНОВ.

– Сергей Дмитриевич,  правда ли, что метод «Геокомпозит» позволяет даже самые сложные грунты сделать пригодными для строительства различных инженерных сооружений?
– Сущая, правда. Последние 40-50 лет в России активно идёт процесс масштабного строительства. Зачастую строить приходится на грунтах, которые прежде считались непригодными для этих целей. Методы технической мелиорации грунтов позволяют возводить различного рода  сооружения в тех местах, которые диктуются производственной необходимостью, а не природными условиями.  

В качестве примера успешного применения нашего метода  «ГЕОКОМПОЗИТ» я могу привести объект – резервуарный парк бензинов в составе «Комплекса по перегрузке сжиженных углеводородных газов 

(СУГ) в  порту Усть-Луга, расположенном в Ленинградской области. В прошлом году мы проводили там работы по укреплению грунтов под основанием четырёх резервуаров. Участок работ расположен на южном берегу Лужской губы Финского залива в крайней юго-западной части Морского торговогопути Усть-Луга. Инженерно-геологические условия участка были крайне неблагоприятны для строительства и характеризовались широким развитием в разрезе слабых текучих глинистых грунтов морского и озёрно-ледникового происхождения общей мощностью 2-17м, залегающих под морскими песками на глубине 4,9-9,2м. Мощность толщи слабых отложений увеличивается от центра участка к югу. На территории участка развиты процессы подтопления, которые имеют значительное распространение и представляют собой большую опасность для строительства. Нами было проведено инъекционное укрепление грунтов в основании резервуара с применением метода укрепления грунтов – «Геокомпозит».

–  Расскажите, пожалуйста, подробнее об этом методе.
– «Геокомпозит» – это инновационный метод армирования слабых грунтов для повышения их несущей способности. Армирование грунтового массива основано на управляемом инъектировании расчётных объёмов твердеющих растворов по специально рассчитанной объёмно-планировочной схеме. В радиусе до 2м от инъектора раствор заполняет трещины и пустоты, уплотняет рыхлый грунт и формирует в процессе твердения жёсткий армирующий каркас, образуя включения цементного камня. При этом рыхлые фрагменты грунтового массива уплотняются давлением инъектируемого раствора, который начинает действовать подобно внутримассивному домкрату. Чем выше давление, тем существенно лучше физико-механические характеристики грунтов. 

Укреплённый таким образом грунтовый массив является принципиально новым техногенным образованием – геотехногенным композитом или «Геокомпозитом», обладающим высокой степенью жёсткости и хаотической структурой, напоминающей корни дерева.

– И что в результате даёт этот метод, какие конкретно задачи он решает?
– Применение метода в данных условиях способствовало увеличению прочностных и деформационных характеристик слабых грунтов в основании резервуара, выравниванию физико-механических характеристик грунтов в его основании, стабилизации грунтов основания и предотвращению развития сверхнормативных деформаций основания и фундаментов резервуара и повышению водозащиты грунтов основания. 

После проведения работ в июне-ноябре 2011года ООО «Моргео» были выполнены инженерно-геологические исследования на участке укреплённых резервуаров на территории объекта «Комплекс по перегрузке сжиженных углеводородных газов» в МТП Усть-Луга.

Вот некоторые данные, позволяющие судить об эффективности применения метода «Геокомпозит» на слабых текучих глинистых грунтах морского и озёрно-ледникового происхождения (на примере резервуара 303).

В соответствии с проектом работы по укреплению грунтов основания резервуара Р303 (погружение инъекторов и инъекционные работы) проводились с поверхности песчаной подушки (после 1 этапа отсыпки песчаной подушки – с абсолютной отметки 4,10м). Зона усиливаемого прослоя текучих глинистых грунтов (интервал перфорации инъекторов) составляла от 7,5м до 12,3м от поверхности песчаной подушки. После выполнения работ проводились контрольные работы – бурение скважин с отбором образцов и статическое зондирование. Глубина зондирования 6,4-15,4м. Буровые скважины располагались на максимальном удалении от инъекторов – 1,25-2,2м (шаг сетки инъекторов составляет 2170-2500мм). Глубина бурения 12,8-16,0м.

Лабораторные исследования образцов грунтов были произведены в грунтовой лаборатории ООО «ГТ Моргео».

– Для чего проводятся такие исследования? Они обязательны?
– Цель исследований – определение физико-механических характеристик грунтов оснований резервуаров после применения инъекционного метода укрепления грунтов «Геокомпозит». 

По проекту работы по укреплению грунтов инъектированием в зоне слабых грунтов под  частью фундаментной плиты резервуара Р303 должны были обеспечить гарантированное повышение модуля деформации суглинка тяжёлого ИГЭ IIIб с Е = 4 МПа до Е ≥ 7МПа.

Результаты статического зондирования на участке резервуара Р303 показали, что на глубинах, соответствующих интервалу перфорации, на абсолютных отметках, близких к залеганию кровли слабых грунтов ИГЭ IIIб, во всех точках, где производилось статическое зондирование, были встречены техногенно изменённые грунты с включениями застывшего цемента, характеризующиеся средним удельным сопротивлением грунта: под конусом зонда (qc) – до 30 МПа и более, на боковой поверхности (fs) – до 300 кПа и более. В точке статического зондирования 120 в кровле слоя ИГЭ IIIб (верхние 0,9 м) зафиксировано некоторое инъекционное уплотнение грунта; ниже залегает тот же непроходимый для зонда техногенный грунт с включениями.

Контрольное бурение скважины №120а показало, что деформационные и прочностные характеристики техногенно изменённого суглинка тяжёлого ИГЭ IIIб, залегающего в интервале абсолютных отметок минус 3,4 – минус 5,5м, после инъектирования цементным раствором значительно улучшились. Пожалуйста, можете сами познакомиться с результатами этих исследований.

– Сергей Дмитриевич, а насколько универсален  метод «Геокомпозит», может ли он применяться на других грунтах и какие задачи тогда он решает?
– Метод действительно универсален. Смотрите сами. Каковы на сегодня наиболее актуальные задачи в строительстве? Это:
• укрепление оснований аварийных зданий и сооружений;
• подготовка оснований для нового строительства;
• повышение несущей способности грунтов;
• укрепление оснований памятников архитектуры;
• укрепление грунтового массива вдоль открытых и над закрытыми горными выработками для достижения сохранности близлежащих зданий и сооружений;
• уплотнение насыпных грунтов для жилищного, промышленного, дорожного и других видов строительства;
• закрепление грунтовых массивов с целью повышения устойчивости склонов;
• выправление крена аварийных зданий;
• закрепление грунтовых массивов с целью повышения устойчивости откосов строительных выработок;
• устройство шпунтового ограждения строительных котлованов и временных строительных выемок;
• анкерное крепление при усилении шпунтовых ограждений строительных котлованов и подпорных стенок;
• укрепление грунтов основания для повышения их суффозионной устойчивости;
• повышение устойчивости грунтов в кровлях строящихся штолен и тоннелей;
• создание противофильтрационных завес при строительстве открытых и подземных горных выработок большого сечения;
• устройство экранирующих завес для снижения уровня воздействия на здания сейсмических колебаний, возбуждаемых техногенными источниками (железная дорога, метро и др.);
• повышение несущей способности слабых грунтов при возведении портовых сооружений (причальные стенки, пирсы и др.);
• укрепление массивов насыпных плотин, дамб обвалования;
• создание противофильтрационных завес в насыпных плотинах и дамбах;
• защита зданий и сооружений при опасности образования или проявлении крена. 

Со всеми этими задачами наш метод справляется. «Геокомпозит» можно использовать для любых сжимаемых дисперсных грунтов, как естественного, так и геотехногенного происхождения (насыпные грунты, строительный мусор и культурные отложения), а также в заторфованных грунтах и илах. Его можно использовать для любых типов фундаментов: плитных, ленточных, столбчатых, свайных, при необходимости повышения несущей способности сваи. При этом наличие грунтовых вод не является противопоказанием его применению.

– Спасибо, Сергей Дмитриевич, за содержательную беседу.

ЗАО «Геомассив»
101000, Москва, Б. Златоустинский пер.,
д. 3А, офис 16
тел: +7 (495) 621 4059
e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
www.geomassiv.com