Выбор оптимального типа фундамента на сложных грунтах определяет надежность и экономическую эффективность сооружения. Сравнение свайно-плитного фундамента и плиты на основании укреплённом струйной цементацией (Jet Grouting) показывает существенные преимущества второго варианта по техническим и экономическим показателям.
Свайно-плитный фундамент представляет комбинированную конструкцию из забивных свай или буронабивных и монолитной железобетонной плиты. Сваи воспринимают 85% нагрузки, проходя через всю толщу слабых грунтов до коренных пород. Конструкция требует армирования плиты (50 кг/м³ бетона).
Плита на укреплённом струйной цементацией основании позволяет локально усиливать только слабые инженерно-геологические элементы, не затрагивая грунты, соответствующие проектным требованиям. Технология позволяет создать геомассив, усиленный грунтоцементными элементами с контролируемыми характеристиками: прочность на сжатие 3-10 МПа в песках, 1-3 МПа в глинах. Диаметр грунтоцементных элементов может составлять 600-2000 мм и зависит от типа грунта, выбранной технологии и требуемых параметров усиленного основания.
Основное преимущество заключается в значительном снижении материалоемкости и, как следствие, уменьшении стоимости работ. При струйной цементации укрепление достигается за счет грунтоцементных элементов, что существенно сокращает расход арматуры и высокомарочного бетона по сравнению со свайно-плитными решениями.
Принципиальное отличие от свайных решений — возможность укрепления только проблемных участков грунта с приданием требуемых характеристик прочности и деформации. Особенно эффективно при небольшой мощности слабых слоев.
Технология применима для всех типов грунтов — от гравийных до илов, в отличие от свайных решений, ограниченных геологическими условиями.
В отличие от забивки свай, струйная цементация не создает вибраций и динамических нагрузок, что исключает повреждение соседних конструкций.
Грунтоцементные элементы образуют сплошной массив под плитой, исключая точечные концентрации напряжений, характерные для свайных фундаментов.
Струйная цементация позволяет создавать комбинированные решения со смежными технологиями, такие как железобетонные, буронабивные сваи и стена в грунте. Технология применима как для нового строительства, так и для усиления существующих фундаментов.
Комплексный анализ демонстрирует преимущества плиты с укреплением струйной цементацией перед свайно-плитным фундаментом. Экономическая эффективность достигается снижением материалоемкости, технические преимущества включают локальное укрепление слабого грунта без прохождения до коренных пород, отсутствие динамических воздействий и создание однородной конструкции.
Струйная цементация — передовая технология для решения сложных геотехнических задач при оптимальном соотношении стоимость-качество.