Zagęszczenie gruntu to proces technologiczny, który wpływa na bezpieczeństwo i trwałość konstrukcji, a także zmniejsza koszty jej utrzymania. Wykonuje się go, aby pozbyć się powietrza zalegającego w glebie i uzyskać odpowiednią stabilność podłoża. Czym zagęszcza się grunt? Jakie metody są wykorzystywane najczęściej? Ile to kosztuje? Na te i inne pytania odpowiadamy w tym artykule.
Zacznijmy od tego, czym jest zagęszczanie gruntu. Zagęszczanie gruntu, inaczej zagęszczanie terenu, to proces technologiczny, który ma na celu zwiększenie nośności gruntu. Ten efekt uzyskuje się przez zmniejszenie przestrzeni powietrznych w gruncie i ułożenie cząstek gruntu blisko siebie.
To, jakie metody zagęszczania gruntów zostaną wykorzystane, zależy od uziarnienia, czyli rozkładu poszczególnych frakcji ziarnistości w gruncie. Uziarnienie ocenia się na podstawie badań laboratoryjnych.
Co daje zagęszczenie gruntu?
Dlaczego wykonuje się zagęszczanie gruntów? Pozbycie się powietrza zalegającego w glebie wpływa na:
- bezpieczeństwo – zagęszczanie podłoża zapobiega osiadaniu gruntu; osiadanie gruntu prowadzi do destabilizacji konstrukcji, które są na nim zbudowane, a w skrajnych sytuacjach nawet do ich zawalenia;
- trwałość – zagęszczenie gruntu zmniejsza jego porowatości i wodoprzepuszczalności, a tym samym wrażliwość na szkodliwe działanie wody oraz ujemnych temperatur;
- koszty utrzymania konstrukcji – trwalsza konstrukcja to mniejsze ryzyko powstawania uszkodzeń i konieczności przeprowadzania napraw, a co za tym idzie niższe koszty utrzymania obiektu.
Dzięki procesowi zagęszczania gruntów da się przekształcić działkę nienadającą się do zabudowy w taką, na której bezpiecznie będzie można zrealizować dowolną inwestycję.
W budownictwie przeprowadza się zagęszczanie gruntu pod fundamenty, pod płytę fundamentową oraz pod drogi.
Czym i jak zagęścić grunt?
Jakie urządzenia wykorzystuje się do zagęszczania gruntu? W zależności od rodzaju gruntu i wielkości projektu mogą to być walce drogowe (gumowe lub stalowe, wibracyjne albo statyczne), które ubijają grunt – te przydają się szczególnie przy zagęszczaniu narzutu kamienistego oraz rumoszy, a także zagęszczarki wibracyjne działające przez wibracje płyty na podłoże – używane kiedy należy przeprowadzić zagęszczanie gruntów niespoistych.
Tym samym inne maszyny będą potrzebne wtedy, gdy trzeba wykonać zagęszczanie ziemi na bardzo dużym obszarze, a inne wtedy, gdy planowane jest zagęszczenie piasku na niewielkiej działce.
Metody zagęszczania gruntów
Zagęszczanie gruntów można przeprowadzać z wykorzystaniem różnych metod. Najpopularniejsze metody zagęszczania gruntu to:
- wibracyjne zagęszczanie gruntów – ta metoda wiąże się z użyciem maszyn, które wytwarzają wibracje przenoszące się na grunt, np. wspomnianych już zagęszczarek wibracyjnych;
- dynamiczne zagęszczanie gruntu – zagęszczanie dynamiczne polega na zrzucaniu ubijaka na grunt z określonej wysokości;
- impulsywne zagęszczanie gruntu – sposób zagęszczania stosowany w przypadku gruntów kamienistych i żwirowych, wymaga użycia młota hydraulicznego;
- metoda jet-grouting – metoda zagęszczania gruntów z zaczynem wiążącym pod wysokim ciśnieniem niszczącym naturalną strukturę gruntu;
- -wibrowymiana – sposób na zagęszczanie gruntów spoistych, słabych mechanicznie;
- -wibroflotacja – sposób na zagęszczanie gruntów sypkich o niskim zagęszczeniu.
Po przeprowadzeniu procesu zagęszczania należy sprawdzić, czy gęstość gruntu jest już odpowiednia. O prawidłowym zagęszczeniu mówimy wtedy, gdy grunt osiągnie swoją maksymalną gęstość przy optymalnej wilgotności.
W celu kontroli gęstości wykonuje się badania i ocenia wskaźnik zagęszczenia gruntów (zagęszczenie gruntu IS). Jakie metody badania zagęszczenia gruntu są wykorzystywane powszechnie? Mogą być to badania polowe, czyli próby statyczne lub dynamiczne pozwalające sprawdzić nośność gruntu na miejscu albo badania laboratoryjne, czyli analizy próbek gruntu pobranych z określonego terenu. Ich wyniki pozwalają ocenić, czy zagęszczenie gruntu IS jest właściwe pod daną inwestycję. Trzeba pamiętać, że wskaźnik zagęszczenia gruntu pod budowę drogi będzie inny niż np. pod fundamenty przenoszące duże obciążenia.
Uwaga – wskaźnik zagęszczenia to nie to samo co stopień zagęszczenia gruntu. Chociaż tych pojęć czasami używa się wymiennie, stopień zagęszczenia ID wyraża naturalny stan gruntu, czyli to, co zastaje się na miejscu przed wykonaniem procesu zagęszczania. Tym samym stopień zagęszczenia gruntów sypkich, np. stopień zagęszczenia piasku będzie wartością, która przedstawia naturalny obraz gruntu. Dlatego też nie powinno się mówić np. „stopień zagęszczenia gruntu pod fundamenty”, jeśli ma się na myśli efekt procesu zagęszczania. Wówczas należy używać określenia np. „wskaźnik zagęszczenia gruntów spoistych”.
Cena zagęszczenia gruntu
Ile kosztuje zagęszczenie gruntu? Cena zagęszczenia gruntu jest zależna przede wszystkim od:
- rodzaju gruntu,
- metod badawczych,
- metod zagęszczania,
- wielkości projektu,
- zakresu wykonywanych prac.
Nie da się więc jednoznacznie powiedzieć, na jakie koszty trzeba się przygotować. Dokładną wycenę można uzyskać po przekazaniu wszystkich informacji potencjalnemu wykonawcy. On po przeprowadzeniu charakteryzacji gruntu i sprawdzeniu lokalizacji będzie w stanie określić, która metoda jest najlepsza w konkretnym przypadku, a jednocześnie ocenić koszty.
Zagęszczenie gruntu pod drogę
Zgodnie z tym, o czym wspominaliśmy wcześniej, zagęszczenie gruntu wykonuje się nie tylko pod budynki, lecz także po drogi. Roboty drogowe obejmują m.in. roboty rozbiórkowe, ziemne z zagęszczeniem gruntu, podbudowy z kruszyw kamiennych i bitumiczne, nawierzchnie z kostki betonowej, kamiennej lub bitumiczne oraz tak zwane roboty towarzyszące.
Przy zagęszczaniu gruntu pod drogi trzeba pamiętać, że wskaźnik zagęszczenia IS (a nie stopień zagęszczenia gruntu pod drogi) powinien wynosić między 0,94 a 1,00. Mówimy tu o najwyższym możliwym poziomie zagęszczenia, dzięki któremu unika się deformacji spowodowanych ruchem pojazdów.
