Павел Малинин: «Струйная цементация (Jet grouting) – оптимальная технология для укрепления грунтов и усиления фундаментов»
Технология струйной цементации грунтов появилась в России в 2000-х годах и с тех пор всё активнее используется в жилищном и транспортном строительстве: это укрепление слабых грунтов, усиление фундаментов существующих зданий, а также создание подпорных стен и ограждений котлованов в обводнённых грунтах. Более подробно о ней рассказал порталу ASNinfo.ru директор компании GeoSet Павел Малинин.
Суть технологии струйной цементации (Jet grouting) заключается в перемешивании грунта с цементным раствором под высоким давлением (400-500 атм). В результате чего формируется укрепленный грунт (грунтоцемент) с улучшенными деформационными и прочностными характеристиками. Согласно СП 291.1325800.2017. «Конструкции грунтоцементные армированные. Правила проектирования», объем грунта, укрепленного струйной цементацией, называют «грунтоцементными элементом». Очень часто многие называют её «грунтоцементной сваей». Это не совсем верно, так как в разных задачах Jet элемент выполняет разную функцию. Если грунтоцементная свая армируется металлическим элементом и расположена с большим шагом, тогда её можно считать сваей. Но чаще технология используется без армирующего элемента, для укрепления толщи слабых грунтов или для создания противофильтрационной завесы в обводненных грунтах.
Диаметр Jet элемента зависит от типа грунтов и может достигать от 600-800 до 1500-2000 мм. Это позволяет выполнять горизонтальные противофильтрационные завесы или грунтовые распорные диски для котлованов большой площади.
Так как бурение выполняется диаметром всего 100-130 мм, технология Jet grouting отлично подходит для усиления фундаментов существующих зданий, в том числе и в центре города. В этом случае используется малогабаритная буровая установка, позволяющая выполнять сваи внутри существующего здания. Только технология струйной цементации позволяет через отверстия в фундаменте в 100 мм выполнить сваю диаметром 600 мм! Благодаря низкому шуму и отсутствию вибрации оборудование может использоваться в жилой зоне днём и ночью.
Струйная цементация позволяет на этапе проектирования рассчитать все прочностные и деформационные характеристики конструкции, т.к. наработана обширная база прочности и модуля деформации в разных грунтах на выполненных объектах.
Сейчас струйную цементацию грунтов начинают активнее использовать в жилищном строительстве. В частности, технология уже применялась известными жилищными застройщиками, такими как «ПИК» и ФСК «Лидер». Это связано с её экономической эффективностью. Выполнить укрепление грунтов по технологии струйной цементации в основании нового здания часто бывает выгоднее, чем выполнить свайный фундамент из забивных или буронабивных свай.
Также зачастую экономически целесообразнее укрепить только слабый грунт, чтобы уменьшить осадку здания на плитном фундаменте до нормативной осадки (10-20 см) вместо того, чтобы забивать или бурить глубокие сваи до несущих грунтов. Также можно укрепить слабый грунт только на глубине, не цементируя хороший вышележащий грунт. Например, можно пробурить 10 м и укрепить последние 5 м. Это позволяет сэкономить основной материал – цемент. Второй компонент грунтоцемента, грунт, является бесплатным природным материалом.
Кроме того, технология очень производительна. На большой площадке в сутки можно выполнять от 200 до 300 погонных метров Jet свай. Всё это позволяет получать очень дешёвый фундамент в сложных грунтах для многоэтажных зданий и сооружений.
География применения Jet grouting постоянно расширяется. Благодаря ей построены сложные уникальные объекты, такие как: гоночная трасса «Формулы 1» в Сочи, порты на Дальнем Востоке, сухие доки в Мурманске.
Наша компания GeoSet всегда решает поставленные задачи комплексно: от проектирования до выполнения работ. Каждый проект в геотехнике интересен и уникален. Наша команда поможет подобрать оптимальное техническое решение для каждого проекта.
В сентябре шведская компания Vireo Energy AB планирует открыть первую в Ленинградской области и Санкт-Петербурге установку, генерирующую электрическую энергию из свалочного газа. Фредрик Карлман, основатель, вице-президент и директор по развитию бизнеса Vireo Energy AB, в интервью газете «Строительный Еженедельник» рассказал о перспективах развития данного направления в регионе.
– Расскажите, каким потенциалом обладает Санкт-Петербург и Ленинградская область в части организации установок, вырабатывающих электрическую и тепловую энергию из свалочного газа.
– Сегодня в мире отмечено возрастающее создание промышленных систем по производству биоэнергии, основанных на крупномасштабной переработке твердой биомассы в тепловую и электрическую энергию. Естественный процесс образования биогаза, например, происходит на полигонах по утилизации ТБО, на водоочистных сооружениях и местах хранения сельскохозяйственных отходов.
Что касается Петербурга и Ленинградской области, то у них большой потенциал для развития этого направления. В регионе есть несколько больших действующих полигонов ТБО, например «Новый Свет-ЭКО», расположенный в Гатчинском районе Ленобласти, и полигон ТБО в Новоселках. Есть и крупный неактивный полигон ТБО «Волхонка». Кроме того, есть несколько небольших полигонов, на которых было бы интересно создавать аналогичные установки.
– В чем особенности технологии по выработке энергии из свалочного газа? Насколько инновационной является данная технология?
– Технология выработки электроэнергии из свалочного газа не является в прямом смысле hi-tech. Так, например, у нас в Европе уже давно существуют требования по установке таких систем, работа которых как минимум связана со сбором и сжиганием свалочного газа. Выработка электричества и тепла является необязательной. С другой стороны, при создании данной установки важно соблюдать определенную технологию. Чтобы получить свалочный газ, который обычно на 50% состоит из метана, в теле свалки делаются вертикальные скважины и вводятся перфорированные трубы. Откачанный газ поступает в двигатели, благодаря чему вырабатывается электроэнергия, которая продается заинтересованным потребителям через электрическую сеть.
Важно, что проект системы сбора газа должен быть выполнен таким образом, чтобы конденсат не собирался и свалочный газ не содержал влаги. Еще нужно учитывать постоянное «движение» тела полигона ТБО и изменение его размеров, особенно в случае если он является действующим.
На этапе строительства должен происходить строгий контроль качества размещения труб в теле полигона. Также большое внимание стоит уделить качеству используемых материалов, иначе срок эксплуатации скважин будет мал и трудно будет соблюдать постоянное давление в газосборной системе.
В связи с тем что свалочный газ является достаточно агрессивным, необходимы специальные двигатели, которые требуют более частого сервиса и качественных запасных частей.
– В чем особенность проекта, который компания Vireo Energy AB реализует в Гатчине на полигоне «Новый Свет»?
– Это первый коммерческий проект по размещению установки по свалочному газу в России. Мощность генерации составит 4,8 МВт. Гатчинский полигон – один из крупнейших в регионе. Он очень современный, построенный с соблюдением необходимых технологий и правил эксплуатации. Кроме того, хорошее сотрудничество с владельцами и руководством полигона, заинтересованными в данном проекте, позволяет оперативно решать все возникающие вопросы.
– Какова рентабельность вашего проекта?
– Она не очень высокая, особенно если сравнивать с рентабельностью других наших проектов, реализованных в соседней с Ленинградской областью Беларусью, где есть «зеленый» тариф. Нужно также помнить, что данные проекты являются высокорисковыми, но с учетом потенциала рынка в России мы готовы развиваться и с такой рентабельностью.
– По вашим оценкам, кто сегодня в Петербурге и Ленобласти заинтересован в использовании «зеленой» энергии, которая, как правило, дороже энергии, вырабатываемой из традиционных источников?
– Прежде всего это местные новые потребители, которые имеют трудности с подключением к существующим сетям. Также в покупке «зеленой» энергии заинтересованы некоторые современные компании, понимающие важность и высокую имиджевую составляющую использования части электроэнергии от возобновляемых источников энергии (ВИЭ), так как экологический эффект от покупки 1 МВт/ч такой электроэнергии очень высок.
– Как будут происходить взаимоотношения между потребителем «зеленой» энергии, вырабатываемой установкой из биогаза, и вашей компанией? Есть ли у вашей компании договоренность с ОАО «Ленэнерго» о приеме «зеленой» энергии, вырабатываемой установкой на биогазе, в общую сеть?
– Да, у нас есть договор на технологическое присоединение нашей установки к сетям ОАО «Ленэнерго». Все взаиморасчеты происходят согласно законодательству России. Тариф за 1 кВт/ч вырабатываемой «зеленой» электроэнергии несколько выше того, что предлагают сбытовые компании. Надо понимать, что «зеленая» электроэнергия никогда не была конкурентом обычной – она дороже. Но подчеркну, что промышленные предприятия, заботящиеся об окружающей среде и покупающие «зеленую» электроэнергию, снижают объемы выброса СО2 в атмосферу и могут стать «углеродонейтральными».
– Насколько сложно сегодня работать на рынке компании, которая развивает «зеленую» энергетику?
– Конечно, сложно делать что-то в первый раз, но мы имеем большой опыт инвестирования в создание таких установок в других странах. Также мы чувствуем большую политическую поддержку в России, так как мы решаем экологически острую проблему, ведь электричество из свалочного газа – один из самых эффективных видов ВИЭ с точки зрения экологического эффекта (местного и глобального). Тем более что себестоимость электроэнергии из данного вида ВИЭ намного дешевле, чем, например, из солнечной энергии или обычного биогаза.
Справка:
Vireo Energy – шведская компания, которая занимается инвестированием, размещением и эксплуатацией установок ВИЭ по производству электроэнергии из биогаза (свалочный газ, образующийся на полигонах ТБО). В планах компании – построить в России несколько установок общей мощностью 50 МВт. Уже созданы две дочерние компании – в Москве и Санкт-Петербурге.