Ученый СамГТУ разработал технологию повышения несущей способности буровых свай

Самара. 8 августа. ГеоИнфо — Строительная отрасль, несмотря на многовековую историю, продолжает нуждаться в новых технических решениях. Магистрант кафедры «Строительная механика, инженерная геология, основания и фундаменты» СамГТУ Андрей Карпов предложил инновационный способ повышения несущей способности буровых свай с применением пенополиуретановых смол, передают «Аргументы и Факты».

Научным руководителем проекта выступил доцент кафедры СМИГОФ Академии строительства и архитектуры СамГТУ, кандидат технических наук Андрей Мальцев. Пенополиуретановые смолы давно применяются в строительстве для закрепления грунтов, подъема фундаментов и исправления кренов зданий. Их особенность — способность расширяться в грунте. Однако, как отмечает Мальцев, на российском рынке часто встречается завышенная цена на этот материал, хотя используется обычный пенополиуретан, стоимость которого в 8–10 раз ниже импортных аналогов.

Карпов поставил цель изучить возможности применения расширяющихся смол в одной из ключевых задач фундаментостроения — увеличении несущей способности буровых свай. Проблема таких свай заключается в неравномерном распределении нагрузки и накоплении бурового шлама на дне скважины, что приводит к дополнительным осадкам.

Разработанное решение предполагает инъекцию вспенивающихся полимерных смол под пяту сваи. При реакции полиола и изоционата выделяется диоксид углерода, вспенивающий смолу, которая заполняет поровое пространство и связывает частицы грунта. В результате под нижним концом сваи образуется прочное грунтополимерное уширение, включающее рыхлый грунт в работу и передающее нагрузку на материковый слой.

Лабораторные исследования и натурные испытания на двух опытных площадках показали: технология позволяет увеличить несущую способность сваи по грунту на 50% и более. Экскавация опытной сваи подтвердила наличие сформированного уширения. По словам авторов, это дает возможность геотехникам варьировать параметры свай, сокращая их длину без потери прочности, что снижает трудоемкость и материалоемкость работ.

Пока положительные результаты получены для коротких свай и песчаных грунтов. В дальнейшем планируются эксперименты с длинными сваями и другими типами грунтов. На разработку подана заявка на патент.

«Импортозамещение отдельных компонентов, в частности изоционата, позволит снизить себестоимость технологии и стимулировать развитие фундаментостроения. Уже сегодня ее внедрение может дать в разы больший технический и экономический эффект, чем применение микроцементов», — отметил Андрей Карпов.