Технология модификации грунта основания путем формирования в массиве столбов из инертных материалов методом виброуплотнения более известна как технология устройства «щебеночных свай» (vibro stone columns) – по наиболее популярному материалу. Также встречаются названия – сваи-дрены и сваи-колонны.
![](https://geoizolproject.ru/wp-content/uploads/2022/10/vibroflot-1024x658.jpg)
Для улучшения характеристик грунта по этой технологии возможно применение не только щебня, но и строительного песка, ПГС, рецикла бетона и других материалов.
Глубинное виброуплотнение повышает несущую способность и снижает деформируемость грунтового массива, сокращает время консолидации и устраняет просадочные свойства грунтов.
![](https://geoizolproject.ru/wp-content/uploads/2022/02/PLAShKA-1.jpg)
Для выполнения работ* используется:
— виброфлот – глубинная флотирующая вибросистема;
— кран для перемещения виброфлота;
— компрессор для подачи сжатого воздуха;
— фронтальный погрузчик или экскаватор для подачи заполняющего инертного материала;
— дизельный электрогенератор (при невозможности подключения к высоковольтной сети).
![](https://geoizolproject.ru/wp-content/uploads/2022/10/oborudovanie-1024x658.jpg)
Рабочий орган виброфлота оборудован электродвигателем с подсоединенным эксцентриковым весом, которые обеспечивают вибрацию.
Вдоль виброфлота проходит подводящая труба, по которой на дно скважины под давлением подается воздух, а также поступает инертный материал, из которого выполняется тело виброгрунтовой «сваи».
![](https://geoizolproject.ru/wp-content/uploads/2022/08/3vibroflot-1024x658.jpg)
* «УМ ГЕОИЗОЛ» обладает всем необходимым оборудованием для производства работ.
Имеющиеся установки позволяют:
- выполнять «щебеночные сваи» глубиной до 30 м;
- варьировать диаметр «свай» от 600 мм до 1500 мм;
- обеспечивать производительность до 150 погонных метров в смену одним виброфлотом.
![](https://geoizolproject.ru/wp-content/uploads/2022/10/vibroflot-pesok-1024x658.jpg)
Этапы выполнения «щебеночной сваи» (сухой способ с нижней подачей щебня):
1. – под воздействием вибрации и сжатого воздуха виброфлот опускается в грунт, формируя скважину на проектную глубину;
2. – по подводящей трубе, расположенной параллельно виброфлоту, с помощью сжатого воздуха из бункера на дно скважины подается инертный материал;
3. – виброфлот, перемещаясь вверх-вниз, посредством вибрации уплотняет материал (диаметр скважины увеличивается);
4. – виброфлот поэтапно (поступательными движениями вверх-вниз) поднимаясь вверх формирует тело сваи.
Работы выполняются без извлечения грунта.
![](https://geoizolproject.ru/wp-content/uploads/2022/07/4-jetapy-ustrjostva-shhebenochnoj-svai-1024x658.jpg)
Как правило, в процессе виброуплотнения возникают внешненаправленные радиальные напряжения, которые уплотняют грунт и отжимают поровую воду, за счет чего элемент работает как свая-дрена: не препятствует естественному дренированию грунта, снижает поровое давление, ускоряет консолидацию основания.
![](https://geoizolproject.ru/wp-content/uploads/2022/10/shhebenochnye-svai-na-Krymskom-mostu-1024x658.jpg)
Колонны из инертных материалов, в отличие от железобетонных свай, не являются отдельными несущими элементами. Виброгрунтовые сваи работают как единое целое с улучшаемым грунтом, повышая его прочностные и деформационные характеристики. Расчеты выполняются для всего модифицированного массива.
![](https://geoizolproject.ru/wp-content/uploads/2022/03/Diplom-Beloostrovskaja-700x450.jpg)
Проект усиления грунтов основания при стриотельстве ЖК «Белый остров» отмечен дипломом II степени Международного профессионального конкурса на лучший проект НОПРИЗ
Контроль качества выполняется в несколько этапов.
В процессе производства работ бортовой компьютер, учитывая затраченный объем щебня и параметры виброуплотнения, определяет характеристики (в том числе геометрию) щебеночного столба и в автоматическом режиме формирует паспорт для каждой выполненной сваи.
![](https://geoizolproject.ru/wp-content/uploads/2022/07/6-BORTOVOJ-KOMPJuTER-I-PASPORT___.jpg)
![](https://geoizolproject.ru/wp-content/uploads/2022/10/staticheskoe-zondir.jpg)
![](https://geoizolproject.ru/wp-content/uploads/2022/10/statzondirovanie.jpg)
![](https://geoizolproject.ru/wp-content/uploads/2022/07/6-bolshoj-shtamp.jpg)
![](https://geoizolproject.ru/wp-content/uploads/2022/08/6-shtamp.jpeg)
Заключение о несущей способности основания с определением деформационных свойств грунта после модификации выдается по результатам статического зондирования и штамповых испытаний. Штамп устанавливается на саму сваю и в межсвайном пространстве. Применяются и масштабные натурные испытания – на большой штамп, который перекрывает одновременно несколько свай, подается эксплуатационная нагрузка.
30 декабря 2022 года Федеральное дорожное агентство (Росавтодор) приняло первый в России норматив на «щебеночные сваи»: ОДМ 218.3.1.007-2022 «Методические рекомендации по устройству виброуплотняемых свай из неорганических сыпучих материалов в основании земляного полотна автомобильных дорог». Скачать документ можно здесь.
![](https://geoizolproject.ru/wp-content/uploads/2022/10/kabina-1024x658.jpg)
Возможности и сферы применения «щебеночных свай»
Технология виброуплотнения применима для улучшения характеристик большинства типов слабых, слабых водонасыщенных и органоминеральных (торфы) грунтов, в том числе с тиксотропными свойствами.
Технология позволяет решать специфические задачи. Эффективность применения технологии определяется конкретными условиями строительства. В ряде случаев устройство «щебеночных свай» позволяет достичь существенной экономии, по сравнению с иными техническими решениями.
![](https://geoizolproject.ru/wp-content/uploads/2022/08/11-Beloostrovskaja--1024x658.jpg)
Возможности «щебеночных свай»:
- снижение осадки грунтов основания в 2-6 раз;
- высокая скорость производства работ;
- высокая скорость консолидации грунтов (начинается в процессе производства работ);
- относительно низкая стоимость строительного материала, возможность использовать местные ресурсы;
- работа свай в качестве вертикальных дрен;
- возможность модификации локальных участков грунта основания (обеспечение одинаковой деформируемости грунтов на всей площади строительства);
- возможность выполнения работ в условиях вечной мерзлоты.
![](https://geoizolproject.ru/wp-content/uploads/2022/08/9-varianty-primenenija-shhebenochnyh-svai-1024x658.jpg)
Сферы применения «щебеночных свай»:
- устройство основания под возводимыми насыпями автомобильных и железных дорог;
- усиление существующих насыпей («щебеночные сваи» проходят через тело насыпи);
- устройство оснований под конусами насыпей и устоями мостов (в приурезной зоне рек и ручьев);
- стабилизация намывных территорий, берегов искусственных и естественных водоемов;
- улучшение характеристик грунтов основания строящихся зданий (для возможности устройства фундаментов мелкого заложения);
- устройство оснований под силовые полы (для большепролетных логистических центров и торговых комплексов).
![](https://geoizolproject.ru/wp-content/uploads/2022/08/2-oborudovanie-na-ploshhadke-1024x658.jpg)
Ограничения использования технологии:
- существенные вибрационные воздействия;
- ограничения, связанные с грунтовыми условиями (включения скальных грунтов);
- возможности размещения оборудования на стройплощадке;
- невозможность усиления основания существующих зданий.
![](https://geoizolproject.ru/wp-content/uploads/2022/02/PLAShKA-1.jpg)
Возможность применения армирования грунта виброгрунтовыми элементами прописана в СП 22.13330 «Основания зданий и сооружений». С учетом мировых разработок, отечественных нормативов и собственного опыта в «ГЕОИЗОЛ Проект» разработана вся необходимая техническая документация и рекомендации по расчету, проектированию и устройству щебеночных свай.
![](https://geoizolproject.ru/wp-content/uploads/2022/08/7-Usilenie-osnovanija-nasypi-Krymskogo-mosta-1024x658.jpg)
Технология успешно использована на ряде объектов промышленно-гражданского и инфраструктурного строительства, среди которых автомагистралях М-11 «Нева», А-181 «Скандинавия» и ЦКАД, завод Estel (Колпино), ЖК «Белый остров» (Санкт-Петербург), ЖК «Люберцы Парк» (Москва) и другие.
Группа компаний «ГЕОИЗОЛ» обладает всеми необходимыми компетенциями для улучшения характеристик грунтов «щебеночными сваями».
«ГЕОИЗОЛ Проект» – геотехнические расчеты, подбор оптимального технического решения (проектирование).
«УМ ГЕОИЗОЛ» – выполнение строительно-монтажных работ (обладает полным перечнем необходимой техники и оборудования).
«Пушкинский машиностроительный завод» – обслуживание и ремонт строительной техники.