Kolumny DSM

Kolumny DSM – technologia wzmacniania zbyt słabego podłoża budowlanego polegająca na wykonaniu w gruncie kolumn z cementogruntu^[1][2][3]. W podłożu o zbyt małej nośności wykonuje się serię kolumn pojedynczych w zaprojektowanych odstępach o określonej średnicy i długości (głębokości). Technologia stosowana może być przy wzmacnianiu podłoża zarówno dla budynków jak i innych różnorodnych budowli, w tym budowli liniowych: komunikacyjnych, hydrotechnicznych, i innych budowli takich jak np. mosty, wiadukty, wiatraki itp. Skrót DSM wywodzi się od angielskiej nazwy tej techniki: Deep Soil Mixing^[1][2]. Metoda ta została wynaleziona w Japonii^[2][3] w latach 70. XX wieku^[3].

Do zalet tego typu rozwiązania zalicza się: brak wibracji przy wykonywaniu robót budowlanych, mniejszy niż przy wykonywaniu pali hałas, brak urobku i zastosowanie materiału miejscowego, a więc brak konieczności transportu i składowania dużych mas ziemnych i kruszywa, stosunkowo duża szybkość wykonywania i niższa cena w porównaniu z palami^[1][2][3][4]. Do niewątpliwych wad zalicza się przede wszystkim niejednorodność cementogruntu, znacznie mniejsza nośność w porównaniu z palami, oraz konieczność wykonywania prób wstępnych^[1].

Tego typu zwiększenie nośności podłoża wykonuje się głównie w gruntach spoistych, choć czasami są stosowane także w gruntach niespoistych, w których można uzyskać kolumny o nośności zbliżającej się wartościami do nośności pali. Samo wykonanie pojedynczej kolumny polega na zagłębieniu w gruncie mieszadła, za pomocą którego odspajany jest grunt rodzimy występujący w danym miejscu i wymieszaniu go z odpowiednio dobranym spoiwem, najczęściej - wtłaczanym zaczynem cementowym^[1] (DSM Wet^[2][4]), ale także z podawanymi pneumatycznie w stanie suchym cementem i wapnem^[1][4] (DSM Dry^[2][4]), które wchodzą w wymagane reakcje dzięki wodzie zawartej w samym gruncie. W ramach wykonywania danej kolumny, mieszadło zagłębiane jest w gruncie kilkukrotnie. Podczas każdego zagłębienia jest ono obracane przy równoczesnym tłoczeniu zaczynu cementowego, co zapewnia odpowiednie wymieszanie spoiwa z gruntem, pełniącym rolę kruszywa i z wodą gruntową^[1].

Najczęściej wykonywane kolumny DSM mają średnicę w granicach 0,4–1,0 m^[1] (0,6–1,5^[4]). Istnieje możliwość wykonywania kolumn o większej średnicy (przy pomocy kilku mieszadeł) i długości sięgającej kilku metrów (długość ta może przekraczać nawet 20 m^[1], maksymalnie 25 m^[4]). Typowy rozstaw takich kolumn umieszczanych w regularnej siatce^[1][4] to 1–2 m^[1]. Istnieje także możliwość wykonywania kolumn na styk (bez odstępów między kolumnami) co pozwala kształtować palisadę, np. w celu zabezpieczenia wykopu, lub po dodaniu bentonitu – szczelną przesłonę przeciw wodną i przeciw filtracyjną, np. w wałach przeciwpowodziowych^[1][3]. Badania uzyskanego cementogruntu wykonuje się analogicznie jak dla betonu, tj. poprzez zgniatanie (ściskanie) kostek^[1][4]. W razie konieczności kolumny DSM mogą być zbrojone^[1][2][4].

• Piotr Rychlewski. Vademecum geoinżynierii: Kolumny DSM. „Inżynier Budownictwa”, s. 84–90, 13, luty 2013. Warszawa: Wydawnictwo Polskiej Izby Inżynierów Budownictwa sp. z o.o.. ISSN 1732-3428. (pol.). 
• Beata Gajewska, Bolesław Kłosiński. Wzmacnianie słabego podłoża kolumnami w budownictwie drogowym. „Nowoczesna budownictwo inżynieryjne”, s. 56–63, lipiec-sierpień 2012. Warszawa. ISSN 1734-6681. (pol.).