Цементация грунтов
Цементация грунтов — способ укрепления основания с помощью растворов на цементном вяжущем. Состав нагнетается в поры, трещины и пустоты либо перемешивается с грунтом струей высокого давления. После твердения в основании формируются закрепленные зоны, которые уменьшают неоднородность массива, ограничивают фильтрацию воды и помогают распределить нагрузку от здания.
Технологию применяют под существующими фундаментами, бетонными плитами, подземными сооружениями, стенами котлованов и на участках со слабыми или разуплотненными грунтами. Для локальных полостей подходит инъекционная цементация, а при необходимости создать грунтоцементные колонны или сплошной массив используют струйный метод.
Мастер Строй выполняет цементацию грунтов в Москве и Московской области. Перед началом работ изучаем состояние здания, конструкцию фундамента, инженерно-геологические условия и причины деформаций. На основании этих данных определяем глубину закрепления, расположение скважин, состав раствора и порядок нагнетания.
Надежный подрядчик для сложных строительных работ
Запросить условия
От обследования и проектирования до выполнения работ и сдачи готового объекта
Восстанавливаем конструкции, повышаем несущую способность и адаптируем объект под новые задачи.
Реконструируем промышленные, коммерческие, общественные и жилые здания
Планируем работы поэтапно, чтобы сократить простои и влияние на текущие процессы
Учитываем фактическое состояние конструкций, будущие нагрузки и требования нормативов
Вы оставляете заявку на сайте или связываетесь с нами по телефону
Изучаем исходные данные, уточняем условия и при необходимости выезжаем на объект
Подбираем технологию, определяем объемы, сроки и предварительную стоимость работ
Разрабатываем проект усиления или реконструкции и согласовываем решение
Организуем поставку материалов, мобилизуем бригады и технику, выполняем работы
Проводим контроль качества и передаем исполнительную документацию
Выполняем обследование, проектирование, усиление, ремонт и реконструкцию объектов в разных регионах страны.
Усиливаем бетонные, металлические, кирпичные и монолитные конструкции на действующих и реконструируемых объектах.
Более 20 лет решаем инженерные задачи в строительстве, реконструкции и восстановлении несущих конструкций.
Выполняем работы по проекту, с соблюдением строительных норм, требований безопасности и технической документации.
Москва
Ульяновск
Луганск
Воронеж
Пенза
Тольятти
Самара
Новосибирск
Улан-Удэ
Донецк
Какие задачи решает цементация грунта?
Метод применяют не только после появления трещин или просадок. Цементация может быть предусмотрена при реконструкции, увеличении нагрузок, строительстве рядом с существующими объектами и подготовке основания к другим видам усиления.
С помощью технологии можно:
- заполнить пустоты под фундаментом или бетонной плитой;
- укрепить разуплотненные участки грунта;
- повысить однородность основания;
- ограничить дальнейшее развитие локальной осадки;
- снизить водопроницаемость обработанной зоны;
- сформировать противофильтрационную завесу;
- подготовить основание к увеличению нагрузки;
- укрепить грунт вокруг котлована или подземной выработки;
- создать грунтоцементные опоры, колонны или массивы.
СП 45.13330.2017 рассматривает цементацию как один из способов закрепления грунтов при устройстве оснований и фундаментов. Для растворов на основе цемента действует ГОСТ Р 59538-2021, устанавливающий требования к инъекционным составам, применяемым при строительстве, реконструкции и ремонте объектов.
Когда стоит обследовать грунтовое основание?
На необходимость проверки могут указывать:
- трещины в фундаменте и несущих стенах;
- неравномерная просадка пола;
- зазоры под фундаментной плитой;
- провалы отмостки;
- вымывание песка возле коммуникаций;
- повторное раскрытие отремонтированных трещин;
- перекосы проемов;
- просадка после аварийной утечки;
- увеличение нагрузки при реконструкции;
- строительство котлована рядом с существующим зданием.
По внешним признакам нельзя точно определить, нужна ли именно цементация. Деформация может быть связана со слабым грунтом, повреждением фундамента, перегрузкой конструкций или изменением водного режима. Поэтому решение принимается после обследования и анализа основания.
Какие виды цементации применяются?
| Технология | Как выполняется | Для каких задач подходит |
| инъекционная цементация | раствор подается через скважины и распространяется по доступным порам, трещинам и пустотам | локальное укрепление, заполнение полостей, снижение водопроницаемости |
| струйная цементация | грунт разрушается высоконапорной струей и перемешивается с цементным раствором | устройство колонн, стен, массивов и глубоких закрепленных зон |
| манжетная инъекция | раствор подается по отдельным горизонтам через манжетную колонну | поэтапная обработка заданных участков по глубине |
| цементация в режиме гидроразрыва | раствор создает и заполняет локальные разрывы в грунтовом массиве | уплотнение отдельных слабых зон по проектной схеме |
| заполнение крупных пустот | густой или подвижный раствор нагнетается непосредственно в полость | ликвидация провалов, карстовых и техногенных пустот |
Инъекционная и струйная цементация различаются механизмом закрепления. При обычном нагнетании сохраняется исходная структура грунта, а раствор занимает доступные каналы. При технологии jet grouting грунт разрушается струей и перемешивается с цементной суспензией, в результате чего образуется грунтоцементный элемент с заданными проектом характеристиками.
Инъекционная цементация грунтов
При инъекционном способе в грунт бурят скважины, устанавливают инъекторы или манжетные колонны, после чего подают цементный раствор под контролируемым давлением. Состав распространяется по трещинам, крупным порам и свободным полостям.
После твердения раствор:
- заполняет внутренние пустоты;
- связывает отдельные участки массива;
- уменьшает фильтрацию воды;
- восстанавливает контакт под подошвой;
- формирует минеральные включения в грунте;
- ограничивает развитие локальных просадок.
Способ особенно эффективен в трещиноватых породах, крупнообломочных и достаточно проницаемых песчаных грунтах. В мелких порах обычная цементная суспензия распространяется хуже, поэтому может потребоваться микроцемент, другой состав либо струйная технология.
Как подается раствор?
Для локального заполнения инъектор устанавливают в заранее пробуренную скважину. Если основание нужно обрабатывать по нескольким уровням, используют манжетную колонну, позволяющую последовательно нагнетать раствор на выбранных отметках.
Во время работ контролируют:
- давление подачи;
- объем раствора;
- скорость поглощения;
- глубину инъекции;
- выход состава в соседних точках;
- состояние фундамента и расположенных рядом конструкций.
Большой расход может указывать на крупную полость или неконтролируемое распространение раствора. Резкий рост давления — на достижение отказа, закупорку канала или недостаточную проницаемость грунта.
Струйная цементация грунтов
Струйная цементация, или jet grouting, позволяет создавать в грунте элементы заданной формы. Буровой инструмент погружается на проектную глубину, после чего через сопла подается высоконапорная струя. Она разрушает естественную структуру грунта и смешивает его с цементным раствором.
При вращении и подъеме монитора образуется грунтоцементная колонна. Несколько пересекающихся колонн могут формировать сплошной массив, стену или противофильтрационный экран. СП 291.1325800.2017 распространяется на проектирование грунтоцементных конструкций, выполняемых методом струйной цементации и глубинного перемешивания.
Струйный метод применяют, если требуется:
- усилить значительный объем слабого грунта;
- создать грунтоцементные колонны;
- укрепить основание существующего фундамента;
- сформировать ограждение котлована;
- устроить противофильтрационную стену;
- закрепить грунт вокруг тоннеля или подземного сооружения;
- выполнить работы на расчетной глубине;
- объединить отдельные элементы в сплошной массив.
Системы jet grouting
В зависимости от оборудования может использоваться:
- однокомпонентная система Jet-1 — грунт разрушается струей цементного раствора;
- двухкомпонентная система Jet-2 — цементная струя дополнительно усиливается потоком воздуха;
- трехкомпонентная система Jet-3 — грунт размывается струей воды с воздухом, после чего подается цементный раствор.
Выбор системы зависит от грунтовых условий, требуемого диаметра элементов, глубины работ и доступности площадки. Эти разновидности струйной цементации закреплены в профильном своде правил.
Чем инъекционная цементация отличается от струйной?
| Критерий | Инъекционная цементация | Струйная цементация |
| воздействие на структуру грунта | раствор распространяется по существующим каналам | грунт разрушается и смешивается с раствором |
| форма закрепленной зоны | зависит от проницаемости и наличия пустот | формируется управляемый грунтоцементный элемент |
| подходящие задачи | локальные пустоты, трещины, проницаемые грунты | глубокие слабые слои, колонны, массивы, экраны |
| оборудование | буровая установка, насос, инъекторы | специализированный буровой комплекс высокого давления |
| расход материала | определяется поглощением грунта | зависит от диаметра и длины грунтоцементных элементов |
| контроль геометрии | ограничен природной структурой основания | задается параметрами бурения и подъема монитора |
| работа в стесненных условиях | возможна компактными установками | зависит от доступа буровой техники |
| образование отходов | обычно ограниченное | образуется грунтоцементная пульпа, которую нужно собирать |
Инъекционное закрепление удобно для точечной работы под эксплуатируемым зданием. Струйный способ выбирают, когда нужен массив с расчетной формой и характеристиками.
Цементация грунта под фундаментом
Усиление основания существующего фундамента выполняют через вертикальные или наклонные скважины. Их располагают снаружи здания, из подвального помещения либо через фундаментную плиту.
Цементация грунта под фундаментом может применяться при:
- образовании пустот под подошвой;
- разуплотнении песчаной подготовки;
- вымывании грунта аварийной утечкой;
- неравномерной осадке здания;
- увеличении нагрузки при реконструкции;
- строительстве рядом с существующим объектом;
- устройстве нового подвального этажа;
- необходимости ограничить фильтрацию воды.
Если бетон или кладка фундамента уже повреждены, цементация грунтов основания дополняется ремонтом самой конструкции. Заполнение слабой зоны под подошвой не заделывает трещины в бетоне и не восстанавливает разрушенную арматуру.
Усиление фундамента методом цементации грунтов
Цементация может входить в общую систему усиления фундамента. Закрепленный массив создается под подошвой, рядом с ней либо по периметру основания. Его задача — улучшить передачу нагрузки и уменьшить влияние локально слабых участков.
В зависимости от проекта работы могут сочетаться с:
- инъектированием трещин в фундаменте;
- увеличением сечения конструкции;
- устройством железобетонной обоймы;
- расширением подошвы;
- монтажом свай;
- восстановлением гидроизоляции;
- ремонтом кирпичной кладки;
- геотехническим мониторингом.
Выбор комплексной схемы зависит от глубины слабого слоя, фактических нагрузок и состояния здания.
Какие грунты можно закреплять цементацией?
Возможность применения определяется проницаемостью, размером пор, минералогическим составом и водонасыщением.
| Условия | Возможность применения |
| трещиноватые скальные грунты | раствор заполняет трещины и разрывы |
| крупнообломочные грунты | цементация подходит при наличии доступных полостей |
| гравелистые и крупные пески | возможна проникающая инъекция |
| средние пески | требуется подбор дисперсности и подвижности раствора |
| мелкие и пылеватые пески | обычный цемент может проникать недостаточно |
| глинистые грунты | чаще рассматривают струйную технологию или специальные схемы |
| крупные техногенные пустоты | применяется объемное заполнение |
| неоднородная насыпь | требуется обследование и опытный участок |
Нельзя определять пригодность грунта только по его бытовому названию. Решение принимается по результатам изысканий и пробного нагнетания, если оно предусмотрено проектом.
Какие растворы используются?
Основой служит вода и цемент, однако характеристики смеси могут корректироваться добавками.
В состав могут входить:
- портландцемент;
- микроцемент;
- вода затворения;
- бентонит;
- пластифицирующие добавки;
- стабилизаторы;
- ускорители или замедлители твердения;
- противоусадочные компоненты;
- материалы для регулирования водоотделения.
Раствор должен сохранять однородность при приготовлении и подаче, иметь требуемую подвижность и набирать предусмотренные проектом характеристики. ГОСТ Р 59538-2021 нормирует для цементных инъекционных растворов состав, плотность, водоотделение, прочность и другие показатели качества.
Когда применяется микроцемент?
Микроцемент отличается более тонким помолом и способен проникать в каналы, недоступные обычной цементной суспензии. Его рассматривают при работе с небольшими порами, тонкими трещинами и участками, где требуется высокая проникающая способность.
Однако микроцемент также подходит не для каждого грунта. Если поры слишком малы или основание почти не пропускает раствор, эффективнее может оказаться струйное перемешивание.
Как проходят работы по цементации?
- Обследуем объект. Фиксируем трещины, просадки, пустоты и другие признаки неравномерной работы основания.
- Изучаем грунтовые условия. Анализируем изыскания, конструкцию фундамента, уровень воды и расположение коммуникаций.
- Определяем границы закрепления. Устанавливаем глубину, площадь и форму будущей зоны усиления.
- Выбираем технологию. Назначаем инъекционную или струйную цементацию, состав раствора и параметры работ.
- Выполняем опытный участок. При необходимости уточняем поглощение, давление, расход и размеры получаемых элементов.
- Размечаем и бурим скважины. Их шаг, направление и глубина задаются рабочей документацией.
- Устанавливаем инъекторы. Для поэтапной подачи могут использоваться манжетные колонны.
- Готовим раствор. Смесь перемешивается до получения стабильной однородной консистенции.
- Проводим нагнетание или струйное перемешивание. Контролируем давление, расход, глубину и реакцию основания.
- Проверяем качество. Применяем предусмотренные проектом методы контроля закрепленного грунта.
- Заделываем скважины. После завершения восстанавливаем отверстия и рабочую поверхность.
- Наблюдаем за конструкциями. При необходимости продолжаем геодезический мониторинг осадок и трещин.
Производство и оценка соответствия работ по устройству оснований регулируются СП 45.13330.2017, а лабораторные методы испытаний грунтов, закрепленных цементными и силикатными растворами, установлены ГОСТ Р 70695-2023.
Как контролируется качество цементации?
Во время работ фиксируются:
- номер и глубина скважины;
- состав и плотность раствора;
- давление нагнетания;
- расход на каждом интервале;
- продолжительность подачи;
- признаки выхода раствора;
- отказ грунта от дальнейшего поглощения;
- положение бурового инструмента;
- параметры подъема и вращения при jet grouting;
- объем образующейся пульпы;
- состояние соседних конструкций.
После твердения могут выполняться контрольное бурение, отбор кернов, лабораторные испытания, статическое или динамическое зондирование, геофизические исследования и геодезические наблюдения. Конкретный набор проверок определяется проектом и ответственностью объекта.
Что важно учесть заранее?
Цементация грунтов требует индивидуальной рабочей схемы. До начала нужно проверить:
- расположение подземных коммуникаций;
- возможность размещения буровой и смесительной установки;
- условия отвода грунтоцементной пульпы;
- влияние давления на соседние фундаменты;
- риск выхода раствора в подвалы, колодцы и инженерные сети;
- наличие подземной воды;
- состояние усиливаемого фундамента;
- допустимые перемещения здания;
- возможность поэтапного проведения работ;
- необходимость мониторинга соседней застройки.
При струйной цементации особенно важно учесть размеры оборудования и объем технологических отходов. При инъекционном способе основное внимание уделяют распространению раствора и недопущению неконтролируемого подъема конструкций.
Когда цементация подходит не всем?
Другой способ усиления может потребоваться, если:
- слабый слой расположен слишком глубоко;
- нагрузку нужно передать на прочный горизонт;
- грунт не принимает цементный раствор;
- основание состоит преимущественно из слабопроницаемой глины;
- фундамент находится в аварийном состоянии;
- сохраняется активное вымывание частиц;
- невозможно безопасно разместить скважины;
- рядом проходят чувствительные коммуникации;
- требуется значительное увеличение площади опирания;
- деформации связаны не только с грунтом.
Альтернативой или дополнением могут стать сваи, расширение подошвы, глубинное перемешивание, замена грунта, геополимерное инъектирование или конструктивное усиление фундамента.
Инъекционная или струйная цементация: что выбрать?
Инъекционный метод стоит рассматривать, если:
- нужно заполнить локальную пустоту;
- грунт хорошо пропускает цементную суспензию;
- работы выполняются под действующим зданием;
- требуется ограничить фильтрацию по трещинам;
- доступ для крупной техники ограничен.
Струйную цементацию выбирают, если:
- требуется сформировать колонны или сплошной массив;
- грунт плохо принимает обычную инъекцию;
- слабая зона расположена на значительной глубине;
- нужно закрепить основание по заданной геометрии;
- проектом предусмотрены грунтоцементные элементы.
Окончательный выбор делается после изучения грунтов и расчета, а не только по стоимости оборудования.
Что входит в работы по цементации грунтов?
Состав услуги может включать:
- изучение исходной документации;
- осмотр здания и поврежденных участков;
- анализ инженерно-геологических изысканий;
- определение объема дополнительных исследований;
- разработку проекта или рабочей схемы;
- устройство опытного участка;
- бурение скважин;
- монтаж инъекторов;
- приготовление цементного раствора;
- нагнетание или струйное перемешивание;
- технологический и геодезический контроль;
- отбор проб и испытания;
- заделку скважин;
- оформление исполнительной документации.
Ремонт фундамента, восстановление стен и гидроизоляционные работы рассчитываются отдельно, если они входят в комплексное усиление объекта.
От чего зависит стоимость цементации грунтов?
Единой расценки за квадратный метр для всех объектов нет. Цена зависит от глубины закрепления, количества скважин, расхода цемента и выбранной технологии.
| Фактор | Как влияет на расчет |
| вид грунта | определяет способ закрепления и состав раствора |
| глубина работ | влияет на бурение и длину инъекторов |
| площадь слабой зоны | определяет количество скважин или колонн |
| инъекционный или струйный способ | требует разного оборудования |
| диаметр грунтоцементных элементов | влияет на расход и производительность |
| объем пустот | определяет фактическое поглощение раствора |
| грунтовые воды | учитываются при подборе смеси и технологии |
| доступ к участку | стесненные условия усложняют размещение техники |
| состояние фундамента | может потребоваться предварительный ремонт |
| наличие коммуникаций | влияет на расположение скважин |
| контроль качества | зависит от требований проекта |
| вывоз пульпы | учитывается при струйной цементации |
Стоимость может рассчитываться по погонным метрам бурения, объему поданного раствора, количеству грунтоцементных колонн либо всему комплексу работ. Окончательная смета составляется после обследования и подготовки рабочей схемы.
Что нужно для предварительного расчета?
Для оценки желательно предоставить:
- адрес объекта в Москве или Московской области;
- фотографии трещин и просадок;
- план фундамента или подвального этажа;
- сведения о конструкции основания;
- результаты инженерно-геологических изысканий;
- глубину слабого слоя;
- информацию о грунтовых водах;
- данные о подземных коммуникациях;
- проект реконструкции или увеличения нагрузок;
- описание ранее выполненных работ.
Если исходных данных недостаточно, сначала определяется объем обследования и изысканий.
Цементация грунтов в Москве
Мастер Строй выполняет инъекционную и струйную цементацию грунтов на объектах Москвы и Московской области. Закрепляем основания под фундаментами и плитами, заполняем пустоты, устраиваем грунтоцементные элементы и противофильтрационные завесы.
Работы проводятся по проектной или рабочей схеме с контролем параметров бурения, приготовления раствора и нагнетания. Для предварительной оценки направьте планы, фотографии и имеющиеся данные о грунтах.
Частые вопросы
При бетонировании смесь укладывается в открытую опалубку или подготовленную полость. При цементации раствор подается непосредственно в грунтовый массив либо перемешивается с ним на глубине.
Да. Инъекционные скважины можно устраивать из подвала, через плиту или с наружной стороны фундамента. Конкретная схема зависит от конструкции здания и расположения слабой зоны.
Обычная проникающая инъекция в глину часто затруднена из-за низкой проницаемости. В таких условиях могут рассматриваться струйная цементация, гидроразрыв или другой метод укрепления.
Да, если установлены границы полости и причина ее образования. Одновременно нужно остановить вымывание грунта или устранить аварийную утечку, иначе пустоты могут появиться снова.
Инъекционный метод удобен для локальных полостей и проницаемых грунтов. Струйная технология позволяет создавать элементы заданной формы и работать с менее проницаемыми основаниями. Решение принимается после изысканий.
Если в нем есть глубокие трещины, разрушенный бетон, ослабленная кладка или поврежденная арматура, ремонт выполняется отдельно. Цементация укрепляет грунтовое основание, но не восстанавливает материал фундамента.
Контролируются параметры нагнетания, расход раствора и положение скважин. После твердения могут применяться бурение, отбор кернов, лабораторные испытания, зондирование и геодезическое наблюдение.
Учитываются тип грунта, глубина, количество скважин, расход цементного раствора, технология, доступ для оборудования и объем контроля. Точная стоимость определяется после обследования и разработки схемы цементации.