Dynamiczna wymiana gruntów przy użyciu kolumn kamiennych

Grunt, na którym mają powstawać nowe inwestycje budowlane albo drogi czy inne elementy infrastruktury, musi znieść obciążenie, aby korzystanie z budynków i pozostałych konstrukcji było bezpieczne. Niekiedy podłoże jest niedostatecznie gęste. Wówczas stosuje się różne metody jego wzmacniania, a jedną z nich jest dynamiczna wymiana gruntów przy użyciu kolumn kamiennych.

Jakie grunty wymagają wzmacniania przez dynamiczną wymianę przy użyciu kolumn kamiennych?

Zdarza się, że blok, autostrada czy inna konstrukcja musi powstać w miejscu, które nie jest naturalnie do tego przystosowane. Przeszkodami mogą być np. wysoki poziom wód gruntowych, duży kąt nachylenia albo niedostateczna gęstość gruntu. W tym ostatnim przypadku przed rozpoczęciem prac przeprowadza się wzmacnianie podłoża. Metody są różne i dostosowuje się je do panujących warunków. O to, jakie gleby można wzmacniać przez dynamiczną wymianę przy użyciu kolumn kamiennych, zapytaliśmy eksperta z firmy Ekoprod.

Do wzmacniania tą metodą nadają się przede wszystkim grunty spoiste, takie jak: pyły, iły czy gliny, ale też grunty organiczne, np. torf. W metodzie dynamicznej wymiany gruntu przy użyciu kolumn kamiennych ważne jest to, aby grunt dał się łatwo ubijać. Wszystkie wyżej wymienione mają stosunkowo niską gęstość, co sprzyja takim zabiegom.

Jak przebiega dynamiczna wymiana gruntów przy użyciu kolumn kamiennych?

Do przeprowadzenia dynamicznej wymiany gruntów używa się ubijaka, który najczęściej ma kształt walca o średnicy odpowiadającej potrzebom danego miejsca. Ubijaki różnicuje się też ze względu na masę, jednak w każdym przypadku musi ona być dość duża. Ubijak jest zrzucany pionowo ku podłożu po to, aby wybić w nim otwór, tzw. krater. Do krateru wsypuje się materiał o dużych okruchach i znacznej trwałości, np. jakiś rodzaj gruboziarnistego kruszywa budowlanego. Następnie znów jest ono ubijane. Krater stopniowo się pogłębia, więc po dokładnym ubiciu materiał jest stopniowo dosypywany i znów zagęszczany do momentu, kiedy otwór będzie zapełniony maksymalnie zbitą kolumną utworzoną z gruntu trwalszego niż wyjściowy. To, jak głęboko sięga kolumna, zależy w dużej mierze od rodzaju gruntu oraz poziomu przepływu wód pod jego powierzchnią. Na ogół wysokość kolumny wynosi ok. 5–6 metrów. Aby wzmocnić grunt przeznaczony pod daną budowę, wykonuje się wiele kolumn kamiennych. Niewielkie i regularne odległości między jedną i drugą sprzyjają stabilności podłoża.