Download PDF

Metoda kolumn DSM została wynaleziona w Japonii w latach 70 i od tamtej pory zyskuje coraz większą popularność na świecie, jako sprawdzony i ekonomiczny sposób wzmacniania gruntów o niewystarczającej nośności. Ilość badań i przeprowadzonych testów oraz realizacji związanych z zastosowaniem tej technologii doprowadziła do jej szerokiego rozpowszechnienia również w Polsce. Ciągle też trwają prace nad udoskonaleniem samego procesu mieszania gruntu, nad doborem medium wiążącego, czy zwiększeniem średnicy kolumn.

Opis

Idea DSM oparta jest na koncepcji poprawienia właściwości wytrzymałościowych gruntów, poprzez wymieszanie ich z medium wiążącym (np. zaczynem cementowym, cementowo-popiołowym, bentonitowym). Powstający w ten sposób tzw. cementogrunt charakteryzuje się znacznie wyższymi parametrami mechanicznymi i odkształceniowymi. W ten sposób dochodzi do wzmocnienia gruntu. Wgłębne mieszanie gruntu polega na wprowadzeniu w podłoże mieszadła o specjalnej konstrukcji, które niszczy strukturę gruntu oraz miesza go z wprowadzonym medium. Dla standardowych zastosowań stosuje się mieszadła składające się z żerdzi wiertniczej oraz belek poprzecznych. Cały proces od momentu pogrążania mieszadła do zakończenia formowania kolumny wspomagany jest wypływem zaczynu cementowego przez dysze znajdujące się na końcu żerdzi wiertniczej. Faza formowania kolumny następuje po osiągnięciu projektowanej głębokości i najczęściej przebiega w kilku etapach, w których mieszadło podciągane i pogrążane zapewnia równomierne wymieszanie zaczynu z gruntem i utworzenie kolumny o jednorodnej strukturze. W przypadku pracy kolumn na zginanie lub rozciąganie można je zbroić, najczęściej przez pogrążenie zbrojenia w świeżo wykonanej kolumnie.

dsm

Zastosowanie

Kolumny DSM mogą być z powodzeniem stosowane jako wzmocnienie gruntu czy wzmocnienie pod stopy fundamentowe hal, przyczółki mostowe, fundamenty elektrowni wiatrowych, obudowy wykopów i wiele innych. Wszędzie tam, gdzie występują grunty pylaste i piaszczyste zastosowanie tej technologii staje się szczególnie korzystne. Najczęściej stosowana średnica kolumn równa 0,8m, zapewnia pogrążenie mieszadła na maksymalną głębokość do około 20 metrów.

Ze względu na brak przemieszczeń gruntu oraz brak wibracji podczas formowania, technologia ta doskonale nadaje się do wzmacniania podłoża w pobliżu istniejących budynków czy instalacji. Rozmieszczenie kolumn może być różne i zależy od wielkości przekazywanych obciążeń na kolumny i dopuszczalnych odkształceń konstrukcji.
W gruntach organicznych i silnie nawodnionych istnieje możliwość formowania kolumn DSM tzw. „metodą na sucho”, gdzie mieszanka cementowa zastąpiona jest suchym spoiwem (wapiennym lub cementowym).
Kolumny DSM mogą stanowić obudowy wykopów po zazbrojeniu ich profilem stalowym.