ПФЗ
Противофильтрационная завеса (ПФЗ) — сплошная малопроницаемая преграда в грунтовом массиве, которая перерезает поток подземных вод: снижает приток в котлован, отсекает фильтрацию через основание сооружения или замыкает контур вокруг ограждаемой площадки. GEORMIX разрабатывает проектное решение завесы и выполняет работы на объекте. Основной метод — глубинное перемешивание грунта с водоцементным раствором до однородного грунтоцемента; там, где перемешивание массива неприменимо, завесу устраивают цементацией и инъектированием. Тип завесы, глубину, толщину и контур назначает расчёт — по отчёту изысканий, уровню грунтовых вод, отметке водоупора и коэффициентам фильтрации слоёв. Работаем своим оборудованием и своими смесями по Москве и Центральной России.
Завеса нужна там, где вода мешает строить или эксплуатировать сооружение, а водопонижение либо недопустимо по последствиям, либо обходится дороже постоянной преграды. Ниже — задачи, под которые применяется технология.
Формулировка задачи почти всегда звучит одинаково: вода идёт быстрее, чем её убирают, и с этим нужно что-то сделать один раз, а не всю стройку. Дальше вопрос только в том, какой метод по данной геологии даст сплошной контур. [уточнить: перечислить типы объектов, на которых компания уже устраивала ПФЗ, — в тексте назвать только их]
Метод выбирают не по предпочтениям подрядчика, а по исходным данным: состав и водонасыщенность грунтов, глубина залегания водоупора, требуемая глубина и толщина стены, стеснённость площадки, наличие подземных коммуникаций и существующих конструкций рядом.
Перед выбором технологии определяется тип завесы. Совершенная завеса доводится до водоупора и врезается в него, замыкая контур: фильтрация через основание практически прекращается. Висячая (несовершенная) до водоупора не доходит — она не перекрывает поток полностью, а удлиняет путь фильтрации, снижая градиент и расход. Висячую применяют, когда водоупор залегает глубоко или отсутствует, и задача — снизить приток до величины, с которой справляется штатный водоотлив, а не обнулить его. Решение принимается расчётом: висячая завеса дешевле, но требует честной оценки остаточного притока.
Основной метод. Рабочий орган погружается в массив, разрушает грунт и перемешивает его с водой до однородной пульпы, затем в траншею подаётся водоцементный раствор и перемешивание продолжается — прямо на месте образуется сплошной грунтоцементный массив. Грунт не вынимается, бросовой пульпы, которую надо вывозить и утилизировать, не остаётся. Технология уверенно работает именно там, где обычно и требуется завеса: на слабых, водонасыщенных и слоистых грунтах. При перемешивании все слои усредняются по характеристикам, то есть неоднородность разреза, которая мешает другим методам, здесь работает в плюс. Расход цемента — от 150 кг на кубометр закрепляемого грунта для песчаных до 300 кг для глинистых, водоцементное отношение обычно 0,5, с пластификаторами до 0,4. Производительность — более 100 м³ в смену, на слабых грунтах до 250 м³. Грунтоцемент набирает прочность за 1–5 дней, после чего из массива отбирают керны для лабораторных испытаний. Глубина и толщина стены назначаются расчётом [уточнить: предельная глубина завесы и диапазон толщин, которые обеспечивает наше оборудование]. Полное описание технологии — на странице глубинного перемешивания грунтов.
Второй метод — нагнетание цементного или цементно-песчаного раствора через инъекторы и скважины. Раствор заполняет поры, пустоты и трещины, вокруг каждого инъектора формируется зона закрепления; ряды скважин, их шаг и очерёдность нагнетания назначаются проектом так, чтобы зоны перекрывались и образовали сплошную преграду без окон. Метод применим там, где перемешивание массива невозможно или нерационально: крупнообломочные, гравелистые, трещиноватые и песчаные грунты; локальные участки, где завеса нужна на коротком фронте; стеснённые условия, в которых не разворачивается землеройная техника; работа рядом с существующими конструкциями и коммуникациями. Подробно технологии разобраны на страницах цементации грунтов и инъектирования грунтов.
Завеса решает вопрос воды, но сама по себе не удерживает грунт — это разные задачи, и их нельзя смешивать на этапе принятия решения. Если помимо фильтрации нужно ограждение котлована, грунтоцементный массив, полученный глубинным перемешиванием, может совмещать функции противофильтрационной и ограждающей конструкции — но это назначается проектом и подтверждается расчётом, а не принимается по умолчанию. Удержание ограждения при необходимости обеспечивается грунтовыми анкерами и нагелями ТВШ. [уточнить: армируется ли грунтоцементная стена и чем]
Закрываем обе части задачи: разрабатываем проектное решение завесы, в том числе как отдельную работу без производства работ, и выполняем устройство завесы на объекте. Проектирование противофильтрационных завес ведём строго от исходных данных — без геологии, отметок и коэффициентов фильтрации расчёт невозможен, а любая цифра, названная до них, будет предположением. [уточнить: беремся ли за работы по проекту стороннего проектировщика]
Чем полнее исходные данные, тем точнее решение и тем меньше вероятность, что на площадке придётся менять технологию. Нужны: отчёт по инженерно-геологическим изысканиям с литологическими разрезами и колонками скважин; уровень грунтовых вод, сезонные колебания, наличие напора; отметка кровли водоупора и его состав, а если водоупор не вскрыт — глубина, до которой пройдены скважины; коэффициенты фильтрации слоёв; контур, глубина и отметка дна котлована или сооружения; требуемое снижение притока либо расход, который вытягивает штатный водоотлив; генплан со стеснениями — существующие здания, коммуникации, подъезды, места складирования; конструктив вышележащего сооружения (фундаментная плита, ростверк, плита пола, дорожное полотно, рельсовый путь). Если части данных нет — скажем, что именно дозаказать у изыскателей, чтобы расчёт был выполнен, а не подогнан под то, что есть.
Расчётом назначаются: тип завесы — совершенная или висячая; глубина и величина врезки в водоупор; толщина и контур в плане; требуемые характеристики закреплённого грунта; схема захваток и способ стыковки соседних захваток. На стыке захваток завеса чаще всего и теряет сплошность, поэтому порядок работ по фронту — часть проектного решения, а не вопрос организации на месте. Характеристики массива регулируются составом: для органосодержащих и мягкопластичных грунтов в смесь добавляют песок, что повышает характеристики получаемого материала; когда к завесе предъявляются требования по водонепроницаемости и морозостойкости, применяются готовые сухие смеси, изготавливаемые под задачу. Составы подбираются под конкретный разрез, а не берутся из каталога.
Порядок при устройстве завесы методом глубинного перемешивания: вдоль будущей стены формируется приямок, удерживающий пульпу; комбинированный рабочий орган погружается на проектную отметку с одновременным вращением и подачей воды; грунт перемешивается на месте, пока пульпа не станет однородной по цвету и консистенции; установка плавно движется, одновременно прорезая траншею и перемешивая массив; в траншею при минимальном давлении подаётся водоцементный раствор; после набора прочности срезается верхний слой до проектной отметки; из массива отбираются керны на лабораторные испытания. Каждый шаг подробно разобран на странице ГПГ. Заказчика при этом интересует один вопрос: чем доказано, что завеса работает. Прямой ответ — контроль качества закрепления ведётся по кернам из готового массива и лабораторным испытаниям образцов; по этой технологии даже на слабых грунтах с модулем деформации 4 МПа получают 45 МПа и более. Водонепроницаемость — отдельный показатель, и его подтверждение обсуждается отдельно. [уточнить: проводятся ли фильтрационные (наливные) испытания завесы и какое значение коэффициента фильтрации подтверждается — до ответа не заявляем ни методику, ни число]
Работы ведём своей техникой, и это не формальность: оборудование и технология создавались вместе, под одну задачу, поэтому производительность станции, дальность подачи раствора и темп прохода по фронту согласованы между собой.
Раствор готовят и подают смесительные станции Geormix-10 и Geormix-20 производительностью 30 м³/ч, с максимальной дальностью подачи 150 м и высотой закачки 30 м; отличаются они массой и габаритами (3 т против 4,5 т), а не производительностью. Для инъекционных работ применяется инъекционно-насосный комплекс ИНК-0.2/0.7-85Q: подача до 85 л/мин при рабочем давлении 16 МПа, баки смесителя и накопителя 240 и 540 л. Цемент хранится в силосных ёмкостях объёмом 25, 30 или 35 м³, тарированный подаётся через растариватель БИГ-Бэг. Бурение под инъекторы и скважины выполняется телескопическими буровыми установками (диаметр до 300 мм, глубина до 40 м, у модели 25М — до 50 м), в стеснённых условиях — малогабаритной установкой Паук 3.0.
Смесительные станции, комплексы ИНК, силосы и буровые установки — собственного производства; характеристики всех моделей приведены в каталоге оборудования. Сухие строительные смеси изготавливаем под задачу: фиксированной каталожной номенклатуры нет, состав подбирается под требуемые характеристики закрепления.
Завесы устраиваем по Москве и Московской области и по Центральной России — рабочие направления доходят до Белгорода, Ярославля и Перми. Бригады с оборудованием выезжают на объект, оборудование и материалы отгружаются по России. Производственная база и склад — Саратов, микрорайон Юриш, 8-я линия.
Соседние страницы раздела — если задача шире одной завесы или, наоборот, уже неё.
Чем ПФЗ отличается от «стены в грунте» и шпунтового ограждения?
Различие в назначении. Шпунт и «стена в грунте» — удерживающие конструкции: они воспринимают давление грунта, а водонепроницаемость для них вторична, стыки шпунта фильтруют. Завеса проектируется от обратного: главные требования к ней — сплошность и низкая водопроницаемость по всему контуру и на всю глубину, а не несущая способность. При этом грунтоцементный массив, полученный глубинным перемешиванием, может выполнять обе функции одновременно, если это подтверждено расчётом и заложено в проект.
На какую глубину и какой толщины делаете завесу?
Глубина и толщина — расчётные величины. Они зависят от отметки водоупора, требуемого снижения притока и грунтовых условий: висячая завеса на 8 м и совершенная с врезкой в водоупор — это разные конструкции под одну и ту же площадку. [уточнить: предельная глубина и диапазон толщин, которые обеспечивает наше оборудование] Пришлите разрезы и контур котлована — ответим по вашей геологии, а не общей цифрой.
Можно ли устроить завесу вплотную к существующей застройке?
Это вопрос габаритов техники и организации площадки. Для стеснённых условий есть малогабаритное буровое оборудование, а инъекционный метод требует существенно меньше места, чем перемешивание массива. [уточнить: минимальные габариты рабочей зоны и допустимое приближение к существующим фундаментам] Ответ даём по генплану с нанесёнными зданиями, коммуникациями и подъездами.
Как проверяется, что завеса водонепроницаема?
Из готового массива отбирают керны и испытывают образцы в лаборатории — это подтверждает, что закрепление выполнено на всю глубину и получен материал с заданными характеристиками. [уточнить: проводятся ли фильтрационные (наливные) испытания завесы и какое значение коэффициента фильтрации подтверждается] Программу контроля согласовываем до начала работ, чтобы результат было чем принимать.
Что прислать, чтобы посчитали?
Минимальный набор — отчёт по изысканиям с разрезами и уровнем грунтовых вод, контур и глубина котлована или сооружения, генплан. Остальное из списка выше уточняем по ходу разбора. Стоимость считаем под задачу по исходным данным: без геологии и объёмов любая названная цифра будет неверной.
В каких регионах выполняете работы?
Москва и Московская область, Центральная Россия — направления до Белгорода, Ярославля и Перми. Оборудование и материалы отгружаем по России. Производственная база и склад — Саратов.
Рассчитаем противофильтрационную завесу под ваш объект. Пришлите отчёт по геологии, контур и глубину котлована на 7415371@mail.ru — разберём исходные данные и предложим решение по методу и параметрам завесы. Вопросы по телефону: +7 965 585 04 16.