Download PDF

Wibroflotacja VF

Strona główna › Wzmacnianie gruntu › Technologie › Wibroflotacja VF

Pierwsze próby wykorzystania technologii wibroflotacji VF, nazywanej również metodą wibrokompakcji, miały miejsce już w 1934 r. Od tamtego czasu stosowana do dziś metoda zagęszczania i wzmacniania gruntów sypkich została wielokrotnie ulepszona. Dziś wibroflotacja wykorzystywana przy realizacji projektów na całym świecie stanowi jedną z wiodących metod wzmacniania gruntów niespoistych.

Opis

Wibroflotacja (wibrozagęszczanie) jest metodą wzmacniania gruntu niespoistego, polegającą na wywołaniu zmiany układu ziaren pod wpływem drgań cyklicznych. Efektem jest uzyskanie gęstszego ułożenia ziaren gruntowych i zmniejszenia objętości porów. Podstawowym sprzętem są ciężkie wibratory wgłębne, zwane wibroflotami. Najczęściej stosowane są wibrofloty o cylindrycznym kształcie i średnicy od 30 do 50cm, które w dolnej części mają zamontowaną jednostkę napędową, wywołującą drgania poprzeczne o amplitudzie od 5 do 20 mm. Często na końcówce wibroflotu umieszczone są dysze, którymi może być tłoczona woda lub powietrze, wpływające na skuteczność zagęszczenia gruntu. Wibroflot zagłębiany jest wraz z rurą prowadzącą w grunt pod własnym ciężarem, lub - w przypadku wibroflota umieszczonego na konstrukcji samonośnej - z udziałem siły dociskowej i działania wibracji. Zagęszczanie odbywa się podczas podciągania wibroflotu ruchem posuwisto-zwrotnym. W luźnym gruncie powstaje zagęszczony słup zwykle o średnicy od 1,5 do 2,5 m, zależnie od siatki punktów zagęszczenia oraz rodzaju gruntu. Przy zagęszczaniu luźnego podłoża powierzchnia terenu ulega obniżeniu. Wielkość obniżenia zależy od grubości warstwy zagęszczanej i od stopnia rozluźnienia wzmacnianego gruntu. W każdym przypadku konieczne jest dogęszczenie warstwy powierzchniowej od 0,5 do 1m, rozluźnionej w wyniku technologii wibroflotacji. W tym celu stosuje się sprzęt konwencjonalny, np. ciężkie walce wibracyjne.

Zastosowanie

Wibroflotacja VF daje dobre wyniki w gruntach niespoistych, piaskach, żwirach i pospółkach w stanie luźnym. Z dobrym efektem stosuje się ją także w niespoistych odpadach kopalnianych itp, zawierających nie więcej niż 5% frakcji drobnej: pylastej i ilastej. Grunty zawierające ponad 10% frakcji pylastej i ilastej nie nadają się do zagęszczania tą metodą.
Wibroflotację VF często stosuje się do zagęszczania grubych nasypów powierzchniowych, formowanych metodą namywania, na terenach zalanych przez wodę – metodą refulacji.

Realizacje

• Budowa bloku elektrowni gazowo-parowej, Włocławek, ok. 770 m2.

Zalety

• Ekonomiczność - jedna z najbardziej ekonomicznych technologii wzmacniania podłoża, szczególnie skuteczna w sytuacji głęboko zalegających luźnych gruntów niespoistych;
• Wzmocnienie w skali globalnej - realizowane jako poprawienie parametrów geotechnicznych gruntu;
• Kontrola osiadań – wibroflotacja VF prowadzi do redukcji osiadań całkowitych i zminimalizowania osiadań różnicowych, co w znacznym stopniu przyczynia się do bezpiecznego posadowienia budowli;
• Skala wykonania - jedna z niewielu technologii wzmacniania gruntów stosowana dla warstw o znacznej miąższości, nawet do głębokości 40m, zagęszczanych w całej objętości wzmacnianego gruntu;
• Hydrotechnicznie skuteczna - technologia ta często stosowana w budowlach hydrotechnicznych - jak dna portów, wzmocnienie nabrzeży - stanowi jedyną skuteczną metodę poprawy warunków gruntowych.

Wibroflotacja VF może być wykorzystana przy posadowieniu wszelakiego rodzaju obiektów - od parkingów, płyt lotniskowych, nasypów drogowych, przez obiekty kubaturowe, po budowle na terenach odbieranych morzu (porty, obiekty hydrotechniczne). Metoda ta szczególnie dobrze sprawdza się przy posadowieniu obiektów o równomiernie rozłożonych naciskach na podłoże. Zastosowanie metody VF w gruntach niespoistych znacznie redukuje osiadania gruntów po obciążeniu, zmniejsza współczynnik filtracji gruntu i prowadzi do ujednolicenia warunków posadowienia (minimalizuje osiadania różnicowe). Punkty zagęszczania - wprowadzenia wibroflota w grunt - są rozmieszczane w siatce trójkątnej lub kwadratowej o boku 1,5 do 5,0m. Głębokość zagęszczania waha się od 3,0m do 30,0m, ale może też być prowadzona do 40m. Uzyskiwany jest stopień zagęszczenia Id = 0,5 do 0,8. Wibroflotacja używana jest często jako zabieg pomocniczy w sytuacjach, gdy niemożliwe jest uniknięcie posadowienia pośredniego. W takich przypadkach wykonanie zagęszczenia wibracyjnego podłoża pomaga osiągnąć odpowiedni stopień zagęszczenia, co sprzyja robotom palowym i umożliwia bezpośrednie posadawianie posadzek obiektów.