Metody zagęszczania gruntu na działce budowlanej

Fundamenty domu muszą być posadowione w nośnym i stabilnym gruncie. Tylko w ten sposób zapewnią budynkowi oczekiwaną stabilność oraz zagwarantują równomierne osadzanie się w gruncie. Trudne warunki wodno-gruntowe mogą oznaczać konieczność zagęszczenia gruntu przed posadowieniem fundamentów. W tym artykule omówimy najważniejsze metody zagęszczania gruntu oraz powiemy, od czego zależy wybór odpowiedniej techniki.

W jakich sytuacjach potrzebne jest zagęszczanie gruntu?

Zagęszczanie gruntu jest konieczne w przypadku trudnych warunków wodno-gruntowych, a mianowicie mało nośnego gruntu, który nie zapewni właściwego podparcia fundamentom. W rezultacie, fundamenty będą przekazywały obciążenia na niestabilny grunt, który będzie się przemieszczał powodując nierównomierne osadzanie się fundamentów. W skrajnych przypadkach grozi to nawet katastrofą budowlaną. Aby temu zapobiec stosuje się różnorodne metody zagęszczania gruntu. Mówi się także o wzmacnianiu gruntu. Istnieją dwie techniki – zagęszczenie obecnego gruntu celem poprawy jego nośności lub zastosowanie fundamentów pośrednich, które będą przekazywać obciążenia na głębiej położone i bardziej nośne warstwy gruntu.

Na etapie przygotowań do budowy domu warto zainwestować w profesjonalne badanie geotechniczne gruntu. W skali wydatków na budowę domu nie jest to wygórowany koszt, a pozwoli dokładnie rozeznać się w sytuacji. Na podstawie ekspertyzy przygotowanej przez geologa lub geotechnika będzie można łatwiej dobrać odpowiednią metodę posadowienia fundamentów.

Sposoby na zagęszczenie gruntu na działce budowlanej

Nowoczesna technologia wykorzystywana obecnie w branży budowlanej oferuje wiele możliwości zagęszczania gruntu. Najprostszym rozwiązaniem jest w zasadzie nawiezie bardziej nośnego gruntu, a następnie bardzo dokładne ubijanie podłoża lub zagęszczanie przy pomocy wibracji. Istnieją także bardziej złożone techniki polegające na zastosowaniu pośrednich fundamentów, które będą przenosić obciążenia na głębsze warstwy gruntu, gdzie jest on bardziej stabilny i nośny. Poniżej omawiamy najpopularniejsze metody zagęszczania gruntu:

Wbijanie kolumn kamiennych

Jedną z prostszych technik jest zastosowanie kolumny kamiennych. Polega to na wybiciu krateru, który wypełnia się kruszywem. Następnie kruszywo ubija się z pomocą ciężkiego ubijaka za pośrednictwem koparki czerpakowej lub dźwigu. Kruszywo ubija się do momentu, aż na skutek wytłaczania materiału w dno i boki pojawi się kolejny krater. W tym momencie dosypuje się materiał i kontynuuje ubijanie. W momencie gdy zanotowany zostanie wzrost oporu zagłębiania stwierdza się dotarcie do bardziej nośnej warstwy gruntu, do której kolumna będzie przenosić obciążenia.

Zagęszczanie impulsowe

Celem tej techniki jest wyeliminowanie wolnych przestrzeni, które występują w mało spoistym gruncie. Do tego zadania wykorzystywany jest sprzęt ciężki o podwoziu gąsienicowym. Do jego podwozia doczepiany jest specjalistyczny stempel o średnicy 1,5 metra i o wadze 9 ton. Młot unoszony jest na wysokość metra, a następnie spuszczany z dużymi impetem na ziemie. Zagęszczanie realizuje się na wcześniej zaplanowanej siatce o określonych wymiarach. Moc przekazywanej energii w ramach kolejnych impulsów można dostosować do warunków lokalnych.  

Wibroflotacja i wibrowymiana

W tej technice grunt zagęszcza się z pomocą żwiru. Metoda wibroflotacji jest wykorzystywana do gruntów sypkich o niewielkim zagęszczeniu, natomiast wibrowymiana sprawdza się na gruntach spoistych u uwarstwionych. Do sprzętu ciężkiego doczepiany jest specjalny wibrator, który przy pomocy wibracji jest wprowadzany do gruntu. Wibracje tworzą krater, którego ściany są wzmocnione ze względu na większe zagęszczenie materiału. Krater następnie wypełnia się żwirem, celem uzyskania kolumny, która będzie odpowiedzialna za przekazywanie obciążeń do głębszych warstw gruntu. Na koniec wykonuje się jeszcze zagęszczanie powierzchniowe.

Kolumny i pale przemieszczeniowe z betonu

W tej technice tworzy się kratery poprzez wprowadzanie do gruntu głowicy rozpychającej zamontowanej na żerdzi wiertniczej przytwierdzonej do palownicy. Nie wyciąga się z krateru urobku, który automatycznie dogęszcza grunt otaczający. Po uzyskaniu docelowej głębokości narzędzie wiertnicze jest powoli wyciągane, a równocześnie do pustych przestrzeni odwiertu pompuje się beton pod ciśnieniem. W świeżo wykonanym palu betonowym wciąż można umieścić zbrojenie, które dodatkowo zwiększy nośność uzyskanej kolumny. Pokrewną techniką są pale i kolumny CFA. Technika różni się sposobem wiercenia, a część urobku jest usuwana.

Stabilizacja powierzchniowa

W tej metodzie zagęszczania gruntu wykorzystuje się spoiwo oraz wodę. Spoiwem może być np. cement. Środek wytworzony na bazie receptury przystosowanej do warunków wodno-gruntowych rozprowadza się na powierzchni gruntu, który chce się zagęścić. Następnie z pomocą ciężkiego sprzętu miesza się grunt ze środkiem wiążącym dodając jednocześnie wodę. Grunt zmieszany ze spoiwem zagęszcza się walcem gładkim. Warstwę profiluje się zgodnie z założeniami projektu. Po zagęszczaniu ostatecznym przeprowadza się jeszcze kontrolę wytrzymałości uzyskanego gruntu.

Co warunkuje wybór metody zagęszczania gruntu?

Nieprzypadkowo możemy wyróżnić liczne metody zagęszczania gruntu. Każda metoda posiada bowiem pewne ograniczenia, które wykluczają możliwość jej zastosowania w zależności od określonych warunków wodno-gruntowych. W jaki sposób wybiera się optymalną metodę zagęszczania? W tym celu należy wziąć pod uwagę warunki gruntowe – rodzaj gruntu, jego spoistość i przepuszczalność, głębokość na jakiej znajduje się grunt nośny, poziom wód gruntowych. Należy także uwzględnić obiekty istniejące w okolicy, aby sprawdzić, czy wybrana metoda nie stanowi zagrożenia dla okolicznych obiektów. Znaczenie mają także możliwości technologiczne wykonawcy, dostępność materiału oraz budżet inwestora. Powyżej wymieniliśmy jedynie najpopularniejsze metody zagęszczania gruntu. W sumie różnorodnych technik jest znacznie więcej.