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.
Исторический центр Петербурга, Васильевский остров и Выборгская сторона почти полностью находятся в зоне очень высокого потенциального геологического риска. В ближайшее время строительные организации вместе с согласованием Комитета по природопользованию будут получать информацию по геологической ситуации на застраиваемом участке. Об этом рассказал Иван Серебрицкий, начальник Управления государственного регулирования в сфере природопользования и охраны окружающей среды КПООС.
- Геологические риски в Петербурге занимают очень большое место?
- В рамках законодательства Санкт-Петербурга мы согласовываем проекты планировки в рамках наличия и отсутствия особо охраняемых природных территорий. Сейчас комитетом по строительству разрабатываются изменения к постановлению 1322, где мы будем давать информацию и по геологической ситуации на территории, которая берется под разработку проекта. На процесс строительства это не повлияет. Наша задача – предупредить потенциального застройщика, инвестора о тех возможных рисках, с которыми ему придется столкнуться. Так, чтобы на стадии принятия решения его о том, что строить и где строить мог уже подумать о том, какова геологическая ситуация, и насколько это удорожит его проект, какие меры ему придется учесть. Мы поможем сэкономить ему его время.
- Будете ли Вы давать какие-то конкретные рекомендации по изысканиям?
- Город очень разнообразен по своему геологическому строению. Каждый конкретный случай должен рассматриваться отдельно. Строительные участки, как правило, небольшие, несколько сот или тысяч квадратных метров на фоне квадратных километров города. Мы имеем информацию по всему городу, но обзорную. Мы можем только задать вектор, обратить внимание, предупредить. А уже непосредственно на объекте понадобятся детальные исследования, инженерные изыскания.
- Насколько петербургские застройщики тщательно подходят к вопросу изучения геологических рисков, на Ваш взгляд?
- Любой проект содержит в себе инженерно-геологическую изученность. Как это делается – это другой вопрос. Это проходит не через наш комитет. Это вопрос государственной экспертизы. Значит, где-то были допущены ошибки.
- С какими сложностями могут столкнуться инвесторы подземных стоянок по последним 6 адресам, утвержденным правительством?
- Пока говорить рано. Что касается площади Восстания, инвестор получил лицензию на геологическое обследование у федеральных органов сроком на 5 лет. Однако если говорить о таких крупных проектах подземных стоянок, нужно понимать, что при развитии любых проектов возникают тонкости, сложности, которые сразу невидны. Например, в Хельсинки напротив железнодорожного вокзала была автобусная остановка. Ее убрали под землю, и теперь посреди площади стоит огромная труба – это вывод выхлопных газов с подземной стоянки. По этой же причине в правительстве серьезно задумались о реализации проекта стоянки под Марсовым полем.
- Принимаются ли какие-то меры по борьбе с участившимся подтоплением?
- Разрабатываются проекты мероприятий по водопонижению за счет специальных скважин. Работа идет в рамках геологического мониторинга, который ведется по заказу комитета. Реализация проектов должна проводиться по заказу собственника территории. В Полюстрово такие работы проводились, и инициировались они сначала жильцами, затем – Администрацией района.
- Какие острые проблемы в сфере геологии сейчас стоят перед городом?
- Основная проблема сейчас вызвана изменением федерального законодательства. Дело в том, что мониторинг геологической среды в связи с изменением, которое ввела Государственная Дума, выведен из ведения субъектов Российской Федерации. Мы вели мониторинг с 2005 года, как его будут делать федеральные органы пока не совсем понятно. Любые мониторинги – это, в первую очередь, затратные мероприятия. Это не бизнес, они вложенные деньги не возвращают. Каждый год городскому бюджету мониторинг обходился порядка 4,5-5 млн рублей в год.
- Теперь эти средства будут выделяться из федерального бюджета?
- Я подозреваю, что не будет денег из федерального бюджета. По крайней мере, в ближайшее время этот мониторинг прекратится. Это огромный комплект методических документов. Это огромная работа. На постановку системы мониторинга уходят годы.
Основные риски, угрожающие разрушению уже существующих зданий или способные существенно удорожать строительство, также обсудили в рамках международного форума «Экология большого города» прошел семинар «Геологические риски на территории городов».
К рискам относятся геодинамические процессы, вызываемые физическим воздействием (например, при строительстве соседнего здания) и многократно усиливаемые глинистыми породами. А также высокий уровень грунтовых вод и пустоты, образующиеся в породах и песке. По мнению специалистов ГГУП «Специализированная фирма «Минерал»», образование пустот может развиваться и в новообразованных территориях.
В частности, в последние годы участились процессы подтопления территорий. Возможно, это связано с глобальными процессами потепления, считает Дмитрий Франк-Каменецкий, начальник отдела государственного регулирования в сфере охраны окружающей среды КПООС. Проблемными оказались пос. Левашово, Полюстрово в районе пр. Металлистов, Ладожский вокзал. Из-за несовершенства дренажной системы районов разрушаются фундаменты зданий, происходят провалы в асфальте, затапливаются подвалы. Сейчас город ведет работы по устройству дренажных колодцев.
Антонина Асанова