Струйная геотехнология цементации грунтов, широко распространенная за рубежом, в настоящее время находит применение в России. Технически струйная геотехнология осуществляется следующим образом. В предварительно пробуренную технологическую скважину опускают специальный скважинный монитор, имеющий боковую насадку. К монитору подают по гибкому рукаву размывающую жидкость, например, цементный раствор. При этом из насадки выходит высокоскоростная струя раствора, которая, вращаясь, производит размыв грунта, часть которого, по мере подъема вращаемого монитора, перемешивается с раствором (в пределах радиуса размывающей способности струи). Таким образом, в грунтовом массиве образуется колонна из грунтобетона, обладающего высокими прочностными и деформационными характеристиками [1-4].

Область применения технологии довольно обширна: устройство одиноч­ных свайных фундаментов; устройство ленточных фундаментов из взаимно пересекающихся грунтоцементных свай; сооружение подпорных стен для повышения устойчивости склонов и откосов; сооружение подземных строительных конструкций; закрепление слабых и обводненных грунтов вокруг строящихся поземных городских сооружений; сооружение противофильтрационных завес; захоронение токсичных отходов.

Технология имеет преимущества: высокая скорость сооружения грунтоцементных свай; отсутствие ударных нагрузок; возможность работы в стесненных условиях - в подвальных помещениях, вблизи существующих зданий, на откосах и т.д. (в этом случае на объекте устанавливается только малогабаритная буровая установка, а весь инъекционный комплекс располагается на более удобной удаленной площадке).

Струйная геотехнология позволяет укреплять широкий диапазон грунтов: от гравийных отложений до мелкодисперсных глин и илов.

Вместе с тем при применении этой технологии встречаются проблемы и затруднения. К существенным недостаткам можно отнести значительный расход цемента. А наиболее сложным моментом является операционный контроль качества работ. Одной из причин большого разброса в характеристиках получаемого грунтобетона является неоднородность свойств грунтов, особенно химического и гранулометрического составов. В результате недостаточного учета расслоения цементного раствора после завершения работ могут наблюдаться значительные осадки зданий.

Поскольку в настоящий момент эта технология достаточно быстро и широко распространяется, мы задались целью определить оптимальные параметры струи. В отечественной практике для струйной геотехнологии используются давления 4…6 МПа, создаваемые насосами типа НБ, при диаметре насадок 3…7 мм. Экспериментальные исследования проводились на стендовой установке, состоящей из насоса с номинальным напором 4 МПа, емкости, набора насадок. Замеры динамического давления производились манометрами на выходе из насоса (начальное давление) и на расстоянии от насадки вдоль оси струи посредством калибровочного диска с отверстием. По результатам полученных данных для свободной затопленной струи были получены следующие зависимости:

· изменения динамического давления струи от расстояния по оси струи при диаметрах насадок 4 и 5 мм (рис.1,2);

·  изменения динамического давления струи от расстояния по оси струи при различных диаметрах насадок и постоянном давлении на выходе из насоса (рис.3).