Ulepszanie gleby w specjalistycznej inżynierii fundamentów

Metody ulepszania gleby mają na celu zwiększenie nośności podłoża i zapobieganie osiadaniu przyszłych konstrukcji. Ponadto mogą one ograniczać upłynnianie gleby (na przykład w przypadku trzęsień ziemi). Metody głębokiej wibracji są często szybką i ekonomiczną opcją poprawy właściwości technicznych gruntu budowlanego. Oprócz zagęszczania wibracyjnego i wymiany wibracyjnej, do tego celu wykorzystywane są również kolumny wibrobetonowe.

Zagęszczanie wibracyjne (VC)

Metoda ta jest stosowana do samozagęszczania gruntów o niewystarczającej gęstości nasypowej, na przykład niespoistych, naturalnie nienaruszonych gruntów lub sztucznie nasypanych piasków i żwirów. Poprzez wibracje wibratora rozkład cząstek gleby staje się bardziej zwarty. Po osiągnięciu głębokości końcowej za pomocą płukania stopniowe usuwanie wibratora silosu tworzy zagęszczoną strefę o średnicy od 2 do 4 m. Zmniejszoną objętość porów można zaobserwować na powierzchni poprzez utworzenie leja osadowego, który musi zostać wypełniony.

Wibrowymiana

Metoda ta jest stosowana w przypadku gruntów zawierających więcej niż 10% cząstek spoistych. W systemie transportu dolnego VR wibrator prowadzony przez kafar jest doprowadzany do głębokości końcowej za pomocą powietrza płuczącego i aktywnej siły tłumienia. Materiał instalacyjny jest transportowany bezpośrednio do wylotu na końcówce wibratora za pomocą jednostki podającej i rury zasypowej, a następnie przesuwany promieniowo i zagęszczany w etapach ubijania. Wzorzec ubijania (ilość, ciśnienie) jest określany i monitorowany indywidualnie.

Gleby zawierające więcej niż 10% cząstek spoistych nie mogą być przemieszczane i zagęszczane za pomocą wibracji. Poprawa gleby, którą można tu osiągnąć, wynika z budowy nośnych kolumn żwirowych. W przypadku transportu górnego VR wibrator jest doprowadzany do głębokości końcowej za pomocą wody lub wody/powietrza. Materiał instalacyjny dodany na powierzchni dociera do końcówki wibratora przez utworzoną pierścieniową szczelinę. Poprzez ciągłe ruchy ubijania materiał jest promieniowo przemieszczany i zagęszczany do momentu osiągnięcia wstępnie zdefiniowanego współczynnika zatrzymania (ciśnienie hydrauliczne, objętość żwiru).

Metoda Vipac może być stosowana do budowy kolumn piaskowych i żwirowych w stosunkowo łatwy i efektywny kosztowo sposób. Metoda ta polega na naprzemiennym opuszczaniu i podciąganiu rury. Materiał może być napełniany ładowarką teleskopową nawet podczas wibracji.

Wibrobetonowe kolumny (VCC)

Kolumny wibrobetonowe są stosowane, gdy drobnoziarniste grunty nie są w stanie utworzyć połączenia nośnego z kolumnami przemieszczeniowymi lub gdy boczne siły podporowe są zbyt niskie. Otaczająca gleba nie jest zagęszczona. Sztywne elementy nośne są wykorzystywane do mostkowania nienośnych warstw gleby. Po osiągnięciu poziomu fundamentu nośnego wibrator jest wycofywany, a utworzona wnęka jest wypełniana betonem pod stałym ciśnieniem. Pale VCC są uznawane za pale niewzmocnione.

Dynamiczne zagęszczanie gleby (BDC)

Dynamiczne zagęszczanie gruntu (Bauer Dynamic Compaction BDC) jest szczególnie odpowiednie do zwiększania gęstości nasypowej niespoistych, kruchych gruntów i luźnych gruntów mieszanych o niskiej zawartości drobnego kruszywa. W tej metodzie ciężki obciążnik jest wielokrotnie upuszczany na ziemię z dużej wysokości. Energia kinetyczna emitowana podczas uderzenia przenika do głębszych warstw gleby i prowadzi do zagęszczenia poprzez wymuszone ponowne upakowanie ziaren. Stopień zagęszczenia zależy od masy obciążnika, ciężaru spadającego i odległości między punktami. Metoda ta jest zwykle stosowana w przypadku zasypki, materiałów rozbiórkowych, gruzu budowlanego i warstw gleby z dużymi zagłębieniami (kras).