Maszyny i urządzenia dla: geotechniki, hydrotechniki i głębokiego fundamentowania

Jakie metody stabilizacji gruntu wyróżniamy?

26 lutego, 2020

Stabilizacja gruntu polega na zastosowaniu środków stabilizujących (materiałów wiążących) w celu poprawy jego właściwości geotechnicznych takich jak ściśliwość, wytrzymałość, przepuszczalność oraz trwałość. Ma to również na celu zapobieganie osuwania się gruntu, co może przyczyniać się do powstawania awarii czy katastrof budowlanych. Stabilizację wykonuje się głównie w miejscach trudno dostępnych, gdzie zastosowanie ciężkiego sprzętu jest niemożliwe ze względu na ograniczenia techniczne i ekonomiczne. Niektóre z oryginalnych metod wykorzystywanych jeszcze przed tysiącami lat wciąż są aktywnie stosowane, jednak obecny rozwój technologii umożliwia tworzenie znacznie efektywniejszych i bardziej skomplikowanych konstrukcji stabilizujących. Spośród typów stabilizacji wyróżniamy stabilizację mechaniczną oraz chemiczną.

Stabilizacja mechaniczna

Najstarsze rodzaje stabilizacji gruntu mają charakter mechaniczny. Rozwiązania te polegają na fizycznej zmianie właściwości gleby w celu wpłynięcia na jej gradację, trwałość i inne cechy. Zagęszczanie dynamiczne jest jedną z głównych odmian mechanicznych stabilizacji gruntu – w tym procesie ciężar jest wielokrotnie upuszczany na ziemię w regularnych odstępach czasu, aby usunąć z niej deformacje i zapewnić równomierne upakowanie gruntu. Wibroflotacja jest kolejną popularną techniką, która działa na podobnych zasadach co zagęszczanie dynamiczne, tyle że zamiast deformacji z wykorzystaniem siły kinetycznej używa się wibracji. Nieodpowiednie grunty można również doziarniać, czyli uzupełniać kruszywem w celu uzyskania odpowiedniego składu ziarnowego. Dotyczy to głównie gruntów gruboziarnistych o nieciągłym uziarnieniu. Jako materiał doziarniający stosowane są: kruszywa naturalne (żwir, piasek), kruszywa łamane, żużle, a także popioły lotne i inne dodatki.

Stabilizacja chemiczna

Istnieje wiele różnych rodzajów stabilizacji gruntu, które opierają się na dodatkach chemicznych takich jak cement, wapno, popioły lotne czy pył z pieca. Wszystkie te techniki polegają na wprowadzeniu do gleby dodatkowego materiału, który będzie z nią oddziaływał i zmieniał jej właściwości fizykochemiczne. Popularnym sposobem jest iniekcja strumieniowa (ang. jet grouting) polegająca na mieszaniu gruntu z tłoczonym pod wysokim ciśnieniem zaczynem. W konsekwencji działania wysokoenergetycznego strumienia następuje całkowite zniszczenie naturalnej struktury i odspajanie gruntu, przez co dochodzi do jego częściowej wymiany. Na skutek procesu iniekcji parametry gruntu zostają ujednolicone, a powstały w wyniku petryfikacji kompozyt gruntowo-cementowy wykazuje znacznie większą wytrzymałość i bardzo małą przepuszczalność w stosunku do poprzedniego stanu.