Глубинное перемешивание грунта (анг. Deep Soil Mixing, DSM) — это современный метод улучшения свойств грунтов. Суть технологии заключается в объединении грунта с цементом или другими вяжущими материалами, что позволяет получить улучшенные физико-механические характеристики природного грунта и сформировать прочный и стабильный грунт, обеспечивающий надежность и долговечность конструкций. В результате формируется так называемый грунтоцемент. Полученный закрепленный грунт обладает повышенной прочностью, сниженной проницаемостью и уменьшенной сжимаемостью по сравнению с исходным грунтом, что обеспечивает устойчивость и долговечность оснований и конструкций. 

Глубинное перемешивание грунта и объемная стабилизация

Перемешивание  грунта  может  быть  выполнено с  коэффициентом  замещения  100%,  когда  весь грунт в пределах отдельного блока преобразован, что  является  объемной  стабилизацией  грунта, либо с меньшим коэффициентом замещения, как обычно практикуется при глубинном перемешивании. Различные схемы расстановки используются для достижения желаемого результата за счет использования разделенных или перекрывающихся и одиночных или комбинированных колонн, а также панелей.

Мокрый и сухой процессы

Природный  грунт,  подлежащий  преобразованию, может перемешиваться как с раствором вяжущего (мокрый метод), так и с сухим вяжущим (сухой метод). Струя раствора может быть также использована для улучшения механического перемешивания и увеличения диаметра колонны. Возможность выбора между сухим и мокрым процессами позволяет предлагать индивидуальные решения по перемешиванию грунта. Мокрый метод в данный момент сильно распространён по всему миру и принимается в большинстве видов грунта.

Преимущества перемешивания грунта

Перемешивание  грунта  базируется  на  концепции преобразования грунтов природного сложения или техногенных материалов с целью достичь проектных требований, предотвратить устройство котлована и замену грунта или более дорогих фундаментов глубокого заложения. Широкий диапазон применения и различные методы выполнения перемешивания грунта позволяют реализовать безопасные и экономичные  геотехнические  решения.  Использование нетоксичных вяжущих добавок в грунт, в том числе промышленных побочных продуктов, и уменьшение объемов грунта по сравнению со струйной цементацией или классическими буронабивными сваями, прочно позиционируют смешивание грунта как экологически чистую технологию.

• Экономичный

• Может заменить более дорогие фундаменты глубокого заложения

• Отсутствие вибрации

• Гибкость в применении

• Уменьшает время строительства

• Дружественен к окружающей среде

Мокрое глубинное перемешивание грунта

Мокрый метод является наиболее распространённым видом технологии перемешивания грунта. При мокром перемешивании в грунт погружается специальный  смеситель,  имеющий  одну  или  несколько буровых штанг, поперечные лопасти и буровую головку. Погружение и поднятие смесителя сопровождается подачей цементного раствора из сопел, специально расположенных на конце буровой коронки, а в случае колонн большого диаметра еще и на перемешивающих лопастях. Смеситель, который может также перемещаться вверх и вниз вдоль колонны для улучшения однородности грунтоцемента, обеспечивает тщательное перемешивание грунта с раствором.  Состав и скорость подачи раствора регулируются и контролируются для обеспечения проектных свойств закрепленного грунта. Колонны  глубинного  перемешивания  диаметром в основном от 0,6 до 2,4 м в зависимости от назначения. Стальное армирование может быть помещено в только что перемешанный грунт для обеспечения изгибной жесткости грунтоцементных колонн, используемых в качестве ограждения котлована.

Подпорная стена (ограждение котлована) и усиление грунта в технологии перемешивания грунта DSM

Контроль качества

Обеспечение  и  контроль  качества  достигается через протоколы устройства колонн и результаты соответствующих  лабораторных  и  полевых  испытаний. Каждая  грунтоцементная  колонна  обеспечивается  протоколом  устройства,  в  котором отражены: идентификационный номер элемента, данные смесителя, глубина перемешивания, время перемешивания, спецификация раствора, расход раствора и давление подачи, общий расход раствора, скорость и обороты смесителя во время погружения и поднятия, а также крутящий момент на вращателе. Из этой информации энергия перемешивания и содержание вяжущего рассчитываются для достижения проектных требований. Образцы закрепленного грунта для испытаний обычно отбираются  из  свежих  колонн  специальным  захватом-отборником. Дополнительно бурение и отбор кернов, и другие полевые испытания могут использоваться для получения образцов и контроля сплошности,  однородности,  и  прочности  грунтоцементных  колонн.  Выбор  подходящих  методов контроля качества зависит от их применимости, точности и соответствия целям и задачам улучшения грунта, и проектных свойств закрепленного грунта.