Предупредить оползни, обвалы и другие смещения грунта позволяет торкретирование — техника послойного нанесения бетона на поверхность под давлением. Многослойный бетонный панцирь, сооруженный при помощи торкрет-установок с ручным или дистанционным управлением, монолитный и прочный настолько, что подходит для возведения комплексов береговой защиты от наводнений. В статье рассматриваем технологию укрепления и усиления торкретированием: суть процесса, способы торкретирования в подземном и горном строительстве, плюсы и минусы подхода, области применения.

Как происходит укрепление грунтов торкретированием

Зданиям и строениям нужно на что-то опираться. В наземном строительстве такой опорой обычно служит фундамент, панельный или арматурный каркас, сваи. Под землей укрепить своды тоннеля или потолок пещеры получится только по внешнему контуру — цельным или литым панцирем. Из существующих технологий постройки таких панцирей выделяется торкретирование — нанесение бетонной смеси на поверхность под давлением.
При нанесении бетона на поверхность путем торкретирования достигается максимальная адгезия с поверхностью, при этом бетонная скорлупа получается цельной и равномерной — без стыков и швов. Соответственно, монолитное укрепление более стойкое ко всем видам нагрузок и характерным для подземного и горного строительства разрушающим факторам среды.

В упрощенном виде технология нанесения слоя торкрет-бетона выглядит так:

1. Проводят геологоразведку для составления технологической карты и планирования работ.
2. Устанавливают грунтовые анкера.
3. Укладывают систему дренажа и водоотведения.
4. Крепят армирующую сетку, которая в процессе будет препятствовать сползанию бетона.
5. Наносят послойно торкрет-состав.

Под землей в неукрепленных пещерах и на земле — на опасных склонах — преимущественно используют торкрет-машины с дистанционным управлением. Устройство такой техники позволяет работать не менее эффективно, чем если оператор будет присутствовать на площадке, но такой подход безопаснее.
Прочность защитного панциря, построенного методом торкретирования, достигает В 60-80, водонепроницаемость — > W 12. Крайне важно, что результат обладает доказанной улучшенной сопротивляемостью к образованию трещин и меньшим риском отслаивания от поверхности, в сравнении с литьем или оштукатуриванием раствором без применения торкрет-установок.

Принцип работы установки при торкретировании грунта

Для стабилизация грунта, укрепления сводов и склонов применяют метод мокрого торкретирования. Для этих целей он подходит лучше за счет улучшенной проникающей способности готовой смеси бетона или фибробетона и сниженных, в сравнении с сухим методом, технологических потерь материала в процессе нанесения.

В установках для мокрого торкретирования торкрет-насос состоит из двух поршней: для подачи смеси из бункера и для выдавливания его на форсунку, через которую уже происходит управление распределением потока по поверхности. В некоторых машинах дополнительно устанавливают подсистему дозированной подачи добавок, изменяющих свойства смеси. В таких подсистемах собственные насосы, контролируемо подающие на форсунку в рабочий раствор противоморозные, ускоряющие отвердевание или иные присадки.

В каких случаях производят таркет грунта

При прокладке тоннелей путем торкретирования свода и стен производят первичное закрепление и облицовку. Также метод востребован в качестве средства для формирования опорного каркаса по мере продвижения техники, формирующей тоннель.

Для строительства подземных пещер, все чаще используемых для оборудования цехов и складов хранения, также подходит торкретирование. Бетонный панцирь торкрет-слоя защищает пещеру от избыточной влажности, распределяет давление свода по опорам, стабилизирует.

Для обратной засыпки котлованов с просадкой или избыточной выемкой грунта, например, стен водосброса плотин или мест добычи полезных ископаемых. Важно отметить, что торкретирование одинаково применимо на открытых и закрытых площадках, а потому годится для предупреждения обвалов при погружных земляных работах любого назначения.

Для стабилизации грунта и защиты поверхностных пород, что актуально на естественных и искусственно образованных склонах. Защита в этом случае происходит через формирование цельного слоя путем заполнения неровностей ландшафта под давлением. Объединение слоя в прочный монолит останавливает разрушение поверхности.

Плюсы и минусы торкретирования как технологии укрепления грунта

Торкретирование требует меньших затрат времени и материалов для укрепления и стабилизации грунта, чем заливка опалубки и другие существующие методы. При этом формируемый под давлением бетонный защитный слой связывает породу, препятствует ее размытию через надежную гидрозащиту и в целом обладает высокой механической прочностью — В 60-80. К преимуществам также стоит отнести мобильность оборудования, возможность дистанционного проведения работ в опасных зонах, высокую производительность установок.

Единственный недостаток торкретирования — необходимость в непрерывной подаче затворенной смеси в бункер. Для этого нужно задействовать специальную технику для транспортировки смеси с предприятия или разворачивать мобильный бетонный завод на месте, что делают на масштабных проектах по строительству и реконструкции плотин, автомобильных туннелей и т. п.

Очевидно, что плюсов у торкретирования в разрезе процесса укрепления и стабилизация грунта намного больше, чем минусов. У технологии большое будущее, уже сейчас она помогает предупреждать оползни, обрушения, обвалы, спасая тем самым людей и здания в зонах с риском возникновения опасных геологических процессов.