Часть 1

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОСНОВАНИЙ
И ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ ИМ. Н. М. ГЕРСЕВАНОВА
( НИИОСП ИМ. Н. М. ГЕРСЕВАНОВА)
ГОССТРОЯ СССР

Пособие
по производству работ
при устройстве оснований и фундаментов
(к СНиП 3.02.01-83)

Часть 1

Утверждено

приказом НИИОСП им. Н. М. Герсева н ова

Госстроя СССР

№ 22 о т 20 февраля 1 984 г.

МОСКВА СТР О ЙИЗДАТ 1986

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящее Пособие разработано к С Ни П 3.02.01-83 «Основания и фундаменты». В Пособии при водятся дополнительные требования, соблюдени е которых необходимо при составлении проектов производства работ, требования по прои зводству и при емке работ, св язанных с устройств ом основан ий и фундаментов. Пособие разработ ано на основе выполненных за последние годы научных исследований в области фун дамен тостроения, отечественного и зару бежного опыта применения прогрессивной технологии строительного п рои зводств а и новых средств механизации строительно-монтажных работ.

Пособ и е состоит из девяти разделов: общая часть, естественные основан ия, уплотнение грунтов, строительное водопониж ени е, закрепление грунтов, сооружения, устраиваемые способом «стена в грунте», свайные фундаменты, шпунтовые огражден ия и анкеры, опускн ые колодцы и кессоны.

В каждом разделе при в едены как тради ционные с пособы прои зводства работ, так и новые способы строи тельства оснований и фундаментов.

В разделе «Ес т ествен ные осн ования» содержатся осн овные положения по возведению фундаментов мелкого заложения, главное внимани е уделено сохранению природного состояния грунта от воз можного замачи вания, промерзания и т.д.

В раздел «Уплотнение гру н тов» включен матери ал по нов ым методам уплотнен ия слабых и водонасыщ енны х песчаных грунтов вибро устан овк ой ВУУП-6, а также уплотнения просадочны х грун тов предварительным замачиванием с при менени ем энергии глуби нных взрывов.

В разделе «Строительное водопонижение» даны рекомендаци и по предотвращению возможных вредных последствий в результате осуществления водоп они зи тельны х работ, основн ые параметры трубчаты х и к арк асн о-стержневых фи ль тров заводского при готовлени я.

В разделе «Закрепление г рунтов» внесены изменени я и допол нени я, новые разработки, отвечающие требовани ям СНи П 3.02.0 1-83 и практике строительства.

В Пособи и описан способ бур осмесительного закрепл ени я и лов, п олучи вший в последнее в ремя ши рокое ра спрост ран ени е, а т акже нов ые рец ептурные в ари ан ты си ликати зации и смолизации гру нтов.

В разделе «Сооруже н ия, устраиваемые способом «стена в гр ун те» при ведены характ еристи ки и марки вн овь разработа нн ых и вы пускаемых землеройных механ измов, н овые способы устройства про тивофильтрац ионны х завес и уточнены проти вофильтраци онны е ха рак тери сти ки материалов заполнен ия.

В раздел «Свайные фундаменты, шпунтовые ограждения и а н керы» включен материал по вибрационн ому погружен ию и и звлечен ию метал ли ческого шпун та, по применению вибрационной технологии изготовления набив ных свай. Впервые в этот раздел Пособия включен подраздел «Инъекционные анкеры».

В разделе «Опускные колодцы и кессоны» приводится новый материал по опускан и ю колодцев способом задавли вания. Впервые даны рекомендации по снижению сил трений при опускании колодцев с помощь ю раз личного рода обмаз ок и электроосмоса, по примен ен ию анкеров для удержания колодцев от всплыти я.

Пособие разработано НИИОСП им. Н. М. Герсеван ова (доктора техн. наук Смородинов М. И. - р азд. 1, 7, 8, 9; Сорочан Е. А. - разд. 2; кандидат ы техн. наук Гали цкий В. Г. - р азд. 3; Федоров Б. С. - разд. 7; Александровский Ю. В. - разд. 7, 9; Березницкий Ю. А. - р азд. 9; Бахолдин Б. В. - р азд. 8; Светинский Е. В. - разд. 8; Четы ркин Н. С. - разд. 8; Таргулян Ю. О. - разд. 8; ин жен еры Арсень ев А. А. - разд. 1, 7, 9; Кацов К. П. - разд. 7; Мещанский А. Б. - разд. 4; К урденков Л. И., М отузов Я. Я. - разд. 5; Бобровск ий Я. М. - разд. 8; Джан тимиров X . А. - разд. 8; Остюков Б. С. - разд. 9; Нау мкин а И. Д. - разд. 8); ВНИИ ГС (д-р техн. наук Цейтли н М. Г. - разд. 7, 8; кандидаты техн. наук Зубков В. М. - разд. 3; Перлей Е. М. - разд. 7, 8, 9; Феокт ист ова Н. В. - разд. 7; Раюк В. Ф. - разд. 9; Никол ьская Г. Н. - разд. 7; Азбель Г. Г. - разд. 7; Верстов В. В. - разд. 8; Серебро А. Я. - разд. 9; Миш аков В. А. - разд. 8; инженеры Ан иси мов В. М. - разд. 3; Шик С. П. - разд. 9; Трофимов В. Е. - разд. 8; Фин кельш тейн С. Р., Гдалин С. В. - разд. 8; Придчин К. А. - разд. 8; Алмазов А. Н. - разд. 9), ГПИ « Фундамен тп роект» (инженеры Моргулис М. Л. - разд. 4; Рабинович И. С. - разд. 4; Шароватов В. И. - разд. 5; Коньков Н. К. - разд. 7, 9; Ханин Р. Е. - разд. 8; Леши н Г. М. - разд. 8), ЦНИИ С (кандидаты техн. наук Глот ов А. М. - разд. 8; Тю лен ев Е. А. - разд. 8; Головачев А. С. - разд. 8; Школьни ков И. Е. - разд. 8), Ги дроспецп роект (канд. техн. наук Хасин М. Ф. - разд. 7, ин ж. Катульский В. В. - разд. 5), НИИСП (кан д. техн. наук Янкулин М. Г. - разд. 7); НИИ ОУС (кан д. техн. наук Сорокин В. В. - разд. 7); ВНИ ИОМ ШС (канд. т ехн. наук Шпарбер А. А. - разд. 6); ЛИИЖ Т (канд. техн. на ук Перминов Н. А. - разд. 9); БТИ СМ (канд. техн. наук И вахню к В. А. - разд. 9; и нж. Кочерженко В. В. - разд. 9); НИ ИСК (канд. техн. наук Рыжов A . M . - разд. 3; и нженеры Курдюцкий Ю. М. - разд. 3; Степура И. В. - разд. 5); Крымский НИ Ипроек т (канд. техн. наук Киль вандер Э. Я. - разд. 5); Ростовский Промст ройНИИ проект (канд. техн. наук Голованов А. Н. - разд. 5; инж. Усн ов Ю. А. - разд. 5).

Пособие разработано под общей редакц и ей д-ра техн. наук Смородин ова М. И. и инж. Арсеньева А. А.

Раздел 1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1. Требования настоящего Пособ и я должны соблюдаться при производстве и приемке работ по устройству оснований и фун дам ентов зданий и сооружений всех видов.

Работы, выполняемые при возведении мостов автодорог, гидротехнических, мелиоративных и других сооружений, должны производиться с учетом особеннос т ей этих сооружений.

1.2. Земляные, каменные, бетонные и другие работы должны выполняться с учетом требований соотве т ствующих СНиП и ли других документов, утвержденных Госстроем СССР и ли с ним согласованных.

1.3. Очередность и способы производства работ по устрой с тву оснований и фундаментов должны быть взаимно у вязаны с работами по прокладке подземных ин женерных к оммун ик аци й, строит ельству подъездных дорог на стройплощадках и д ругими работами нулевого цикла.

1.4. Работы по устройству ос н ован ий и фу ндаментов без проек тов производства работ запрещаются. Проект производ ств а работ разрабатывается на осн ове общего проекта и проектной докум ентации по организации строительства.

1.5. При устройстве подземной части соор у жения н еобходимос ть в одопони жени я, уплотнени я и закреплени я грунта, у стройства шп ун товых ограждений, замораживания грунта, возведения фунд ам ент ов методом «стена в стене» и проведения дру гих работ у стан авливается проектом сооруже ния, а органи зация работ - проектом организ ации строительства.

Необходимость выполн ени я перечисленн ых работ может быт ь устан овлен а и в проце ссе ра зработки проекта прои зводства работ по уст ройству основан ий и фунда мент ов или при вск рыти и котлов ан ов и при устройстве оснований и фундаментов. В этих случаях реш ени е об и х выполне нии при нимается проект ной и строительной органи заци ей совместно с заказчиком.

1.6. При производстве работ должны соблюда т ься правила Госгортехн адзора, технической инспекции и т.д., правила производства работ при прокладке и переустр ойстве подземны х с ооруж ений, благоустройстве городски х терри торий и устройстве дорожных покрытий, а также положения об охране подземных и надземных и нженерных сооружен ий.

1.7 . Строительно-монтажные, по г рузочн о-разгрузочны е и специ альны е работы должны выполняться с соблюдением правил техники бе зопасности , пожарн ой безопасности, производственной санитарии и правил, оговоренных в разделах данного руководства.

1.8. Законченные п ри устройстве оснований и фундаментов отдельные ответственные конструкции должны при ниматься тех ни ческим надзором заказчика с составлением актов промежуточной приемки эти х конструкций.

1.9. При возведен и и фундаментов на грунтах с особыми свойствами (просадочны е, насыпные, вечн омерзлы е и др.), а также под особо ответственн ые сооружения в период строительства должны быть органи зованы наблюдения за перемещениями фундаментов и деформаци ями сооружени я. Объект ы и методика наблюдени й устан авли ваются в проекте с учетом затрат, необходимых для устройства реперов и марок и осуществлен ия наблюден ий.

После окончания строительства наблюдения должны быть продолжены эксплуат и рующей органи зацией.

1.10. При обнаруже н ии н есоответствия фактических ин женерно-ге ологи ческих и ги дрогеологи чески х услови й, при нятых в проекте, допускается корректи ровка проекта прои зводства работ .

На основании уточненных в процессе осуществлен и я ст роит ельст ва объемов работ сост авляется объектная (локальн ая) исполни тельная смета. Если стоимость фактических объемов указанных работ п рев ышает и счисленную стои мость в сметном расчете, т о увеличение сметн ой стои мости этих работ производится заказчиком в пределах общей сметной стоимости строи тельства предприяти я, сооружения по сводному сметному расчету за счет средств на непредвиденные работы и затраты или за счет уточнени я на основании рабочи х чертежей сметной стои мости строи тельства других объектов, входящи х в состав предприяти я, сооружени я.

Раздел 2. ЕСТЕСТВЕННЫЕ ОСНОВАНИЯ

2.1. Перерыв между окончанием разработки котлована и устройс т вом фундамента, как правило, не допускается. При вынужденных перерывах должны быть при няты меры к сохранени ю природных свойств грунта.

2.2. Сохране н ие природн ой структуры грунтов в основан ии включает:

з ащи ту котлована от попадан ия поверхностных вод;

о г раждени е котлован а и грунт ов основан ия водонепрониц аемой стенкой (шп унтовой, ледог рунт овой и т.п.) с погружением ее на 1 м в слой отн оси тельно водоупорного грун та (глина, суглинок);

снятие гидроста ти ческого давлени я путем глубинн ого водоотлива и з подстилающих слоев, содержащи х воды;

и сключение п ритока воды в котлован через дно путем временн о го понижени я уровня подземных вод с помощью и глофильтровы х установ ок, в одослива и з скважин-фильт ров при песчаных грунтах или электроосмоса при супеся х и гли нах и суглинках;

исключен и е динамически х воздействий во время откопки котлованов землеройными машинами с помощью защитного слоя грунта недобора;

защиту грунта осно в ания от промерзания или сохранение мерзлого состояния грунтов на все время эксплуатации сооружения.

2.3. Размеры котлова н а в плане должны назначаться по проектн ым габ аритам фун дамента с учетом конструкции его ограждени я и крепления, конструкции опалубки и способов водоотли ва и сооружени я фун дамента.

2.4. В рабочих чертежах котлована должны быть дан н ые о расположении в пределах котлована надземн ых, подземных сооружен ий и коммуникаций, указаны горизон ты подземных, меженн ых и высоких вод, а также рабочий горизон т воды.

2.5. До начала разработки котлована должны быть выполне н ы следующи е работы:

разб ив ка котлована;

планировка территор и и и устройства для отвода поверхностных и подземных вод;

перенос при необходимости надзем н ых и подземн ых коммуникаци й и ли сооружени й;

огражден и е котлована (в необходимых случаях).

2.6. Пере н ос (переустройство) действующи х подземных коммуникаций и разработка грунта в местах и х расположения допускаются лишь при наличии письменного разрешени я организации , ответственной за эксплуатацию коммуникаций.

2.7. В процессе устро й ства котлованов и фундаментов должен быть установлен постоян ный надзор за состоянием грунта, ограждений и креплений котлована, за фильтрацией воды и соблюден ием прави л техники безопасности.

2.8. Возведение фундаме н тов на осн ован иях из насыпн ых грун тов допускается в случаях, предусмотре нн ых проектом, после подготовки основани я с учетом состава и состояния грунтов и в соот ветствии с принятым ре шени ем по способ у их отсыпки и уплотнени я.

Использова н ие в качестве основан ий насыпей из шлака и других н егрун товы х мате ри алов допуска ет ся при нали чии специ альных указаний, разработанных в проекте и пре дусматри вающи х порядок производств а, те хн ологи ю и контроль качества работ.

2.9. Устройство котлованов и по п еречных п рорезе й, устраив аемы х в насыпи и конусах устоев, а также котлован ов, располагаемых вбли зи суще ствующих н асыпей, опор мостов и других надземных и подземных сооружений и коммуникаций, находящихся в пределах призмы обрушения, выполняется по рабочим чертежам, согласованным с заинтересован н ыми орган изациями .

В рабочих чертежах должны быть детально разработаны ко н ст рукция ограждения и крепления стенок котлована или прорези, конст рук ция перекрытия прорези, способы разработки и осушения (водоотлива) котлована, обеспечивающие сохранность существующих кон струкций и сооружений, безопасность дви жения транспорта и производства работ.

2.10. При разработке котлованов непосредственно около фу н даментов существующих зданий и сооружений, а также действующих подземных коммуникаций необходимо принять меры против возможных деформаций и нарушен ий устойчивости откосов котлованов и существующих сооружений и коммуникац ий.

Мероприятия, обеспечивающие сохранность существующих здан и й, сооружений и коммуникаций, должны быть разработаны в проекте и согласованы с организациями, которые их эксплуатируют.

2.11. Защиту котлована от поступления подземных вод по мере углубления котлована следует осуществлять ме т одами, изложенными в разд. 4 настоящего Пособия. При этом мероприятия по отводу воды должны опережать земляные работы.

2.12. Котлованы следует разрабатывать, как правило, участкам и , не превышающими 1000 м2 в летних условиях и 300 м 2 - в зимн их.

2.13. Грунт из котлована может складироваться на бровке с об е спечением устойчивости стен котлована.

2.14. Крепления котлованов должны быть, как правило, инвентарными (за исключением случаев крепления небольших котлованов, траншей и приямко в сложной конфигурации, разрабатываемых вручную) и выполняться таким образом, чтобы они не препятствовали производству последующих работ по устройству фундаментов. Последовательность разборки креплений должна обеспечить уст ойчивост ь ст енок котлован ов до окон чани я работ по устройству фундамент ов.

2.15. При разработке котлована в водонасы щ енн ых грунтах следует предусматривать меры, исключающие их наплыв в котлован.

2.16. В случае если осно в ание сложено водон асы щенн ыми мелки ми и пылеватыми песками или глинистыми грунтами текучепласти чной и текучей консистенции должны быть приняты меры по защите их от возможных нарушений при движении землеройных и т ранспортных машин.

2.17. Величина недобора грунта устанавливается проектом и уточняется в процессе работы. Изменение величины недобора грунта должно быть согласовано с проектной организацией.

2.18. Случайные переборы грунта в котловане должны быть восполне н ы местным или песчаным грунтом с тщ ательн ым уплотнением. Зап олнение перебора глубиной не более 50 см глинистым грунтом разрешается при его консистенции менее 0,5. Вид грунта заполнени я и степень уплотнения необходимо согласовать с проект ной организаци ей.

2.19. Основания, нарушенные при производстве работ в результате промерзания, затопления, перебора грунта и т.д., должны быть восстановлены способом, согласован н ым с проектной организ ац ией.

2.20. Разработка грунта в ко т лованах или траншеях при п еременной глубине заложения фундаментов должна вестись уступами. Отн ошение высоты уступа к его длине устанавливается проектом, но должно быть не менее 1:2 - при связных грунтах, 1:3 - при несвязны х грунтах.

В случае отрыва котло в ана при переменной глуби не заложен ия фундаментов грунт должен разрабатываться способами, обеспечи вающими сохранение структуры грун та в уступах осн ования .

2.21. Грунты в основании, не соответствующ и е в природном залегании требуемой проектом плотности и водонепроницаемости, следует доуплотн ять с помощью уплотняющих средств (катков , тяжелы х трамбовок и др.).

Степень уплотнения, выражаемая плотностью сухого грунта, должна б ы ть задана в п роекте и должна обеспечивать повы шение прочностных свойств грунта, уменьшени е его деформати вн ости и водопрони цаемости.

Методы устройства насыпей, подушек, обрат н ых засыпок, а т акже уплотнения грунт а устанавливаются проектом и уточн яются проектом производства работ в зависимости от назначения и требуемой степени уплотнения, ви да и состояния грунтов, объема работ , и меющихся средств механизации, сроков производства работ и др.

2.22. Засыпка пазух грунтом и его у п лотнени е должны выполняться с обеспечением сохранност и ги дроизоляции фундамент ов и стен подвалов, а также расположенных рядом подземных ко ммуникаций (кабелей, трубопроводов и др.) .

2.23. Работы по засыпке пазух следует производи т ь сразу после устройства перекрытий над подвала ми; не доп ус кается ост авлят ь открытыми пазухи длительное время.

Засыпку пазух рекомендуется доводить до отметок, гарантирующих надежный отвод поверхностных вод. В зимних услов и ях грунт для засыпки пазух должен быть т алым.

2.24. Устройство фундаментов надлежит про и зводить немедлен но после приемки основания комиссией и подписания акта, разрешающего приступить к устройству фундамента.

Не допускаются перерывы более двух суток между окончанием разработки котлованов и ус т ройством фундамента. При более дли тельных перерывах дол жны быть приняты меры против обводнения к отлов анов поверхностн ыми водами , промораживания талых пучин истых грунтов, а также и зменения температурного режима основания из вечн омерзлы х грунтов, если проектом предусмотрено сохранени е их в мерзлом состоянии.

2.25. Во время возведения фундамента поступающую в котлован воду надлежит откачивать во избежание зато п ления свежего слоя б етона или раствора до приобретения ими не менее 30 % проектной прочн ости . Для предупреждения вымывания раствора из бетонн ой смеси должн ы быть устроен ы водосборные колодцы и водоотводные лотки . Водоотлив из котлован ов следует выполнять с учетом требов ани й разд . 4 н аст оящего Пособи я.

В случаях ус т ройства дренажей необходимо соблюдать требовани я к сост аву, размерам и свойствам дренирующих матери алов, а также к соблюден ию заданных уклон ов дрен ажей.

2.26. При особо сильном притоке воды, удаление которой может в ызв ат ь вымывани е раствора и наплыв грунта в котлован , необходимо устраи вать тампонажн ую подушку из бетона, укладываемого подводн ым способом. Толщину подушки назначают по проекту прои зв одства работ, но не менее 1 м при напоре воды до 3 м .

2.27. М онтаж сборных фундаментов должен выполняться кранами, расположенными за пределами подготовленных участков основани я.

Поверхность ос н овани я, сложен ного глинистыми грунтами , должна быть выровнена подсыпкой и з горизонтально сплан ированного пе ска (кроме пы леватого) слоем 5-1 0 см. Поверхность песчаного основания плани руется с и спользовани ем того же песка.

2.28. Пр и возведении монолитных фундаментов, как прави ло, устраивают подготовку из уплотненного слоя щебня или тощего бетона, обеспечивающую надежную установку арматуры и н е допускающую утечки раствора из бетонн ой смеси бетон ируе мого фундамен та.

2.29. Ес ли ос н ован ие сложено глин истыми грун тами консистенции выше 0,5 или водон асыщенными песками, уплотн ение следует вы полнят ь легки ми кат ками и ли т рамбовками .

2.30. При п ереме нн ой глубин е заложения фун дамент а возведен ие его должно вести сь н ачиная с нижни х отмет ок основ ания. Вышера сположе нные участки или блоки фундамент а н адлежит укладывать на основани е с предварит ельн ым уплотн ением засыпки пазух нижележащ их участков или блоков.

2.31. Если грунты ос н ов ан ия должны быть сохранены в вечн омерзлом состоянии (принц ип I ), то разработку котлованов и устройство фундаментов следует выполнять, как правило, при устойчивой среднесуточной температуре воздуха ниже 0 ° С. В случае разработки котлован ов при температуре в ыше 0 °С н еобходимо принять меры по защи те основания от оттаивани я. Производить обогрев возводимых фундаментов способами, кот орые могут вызвать оттаивание грунта основания , запрещается.

Если гру н ты основ ания используются в оттаявшем состоянии (принцип II ), то разработка котлова н а может прои зводиться в любое время года. При этом не должно допускаться промерзан ие пучинисты х грунтов.

2.32. Мероприят и я по соблюдени ю требуемого те мпературного ре жи ма грунтов указываются в проекте основани й и фундаментов и должны выполняться с начала строительных раб от. Если таки х ука заний не т или н еобходи мо измени ть календарный графи к работ, то данные мероп рия тия следует согласовать с проектной организ ацией .

При длительной задержке в стро и те льстве или его консервации необходи мо обеспечить в соответствии с проект ом: при при нци пе I - воздействие охлад и тельн ой системы (вен ти ли руемого подполья и т.д.), создающей и поддерживающей проектный темпе ратурный режим грунтов основания; при при нци пе II - т епловое воздействие здания и ли сооружен ия.

2.33. После проведения предпостроеч ны х работ по заморажи вани ю или охлаждени ю основан ия (при принци пе I ) и ли по оттаиванию основания (при прин ципе II ) разреше ни е на производство работ по возведению фундаментов может быть выдан о тольк о при предъявлении матери алов контрольных наблюдени й* и проверки соответстви я выполненн ых работ требованиям проекта по обе сп ечению температурного состояния грун тов в осн ов ан ии, по осадке основания при предпостроечном оттаи ван ии грунтов и т.п.

* Программа контрольных наблюдений соста в ляется проектной организацие й.

2.34. До начала работ по устройству фундаментов подго т овле нное основание должно быть принято по акту комиссией с участие м заказчика и подрядчика, а при необходи мости - представи теля проектной организации, в том чи сле геолога.

Ком и сси я должна устан овить соответстви е расположения , раз меров, отметок дна котлована, факт ического напластован ия и свойств грунтов указан ным в проекте, а также возможность заложения фундаментов на проектной и ли и змене нн ой отметке.

Пров е рка отсутстви я нарушени й при родных свойств грунтов осн овани я или коли чества и х уплотнения в соответствии с прое ктными должна при н еобходи мости сопров ождат ься отбором образцов для лабораторных испытани й, зонди рованием, пене траци ей и др.

2.35. В случае если ком и ссие й устан овлен ы зн ачи те льное расхождени е между фактиче скими и проектными характе ри стика ми грун та основани я и необходи мость пересмотра проекта, решение о проведении дальнейших работ должно приниматься при обязательном участии представителя проектной организации и заказчика.

2.36. При возведен и и фундаментов необходимо контролировать глубину их заложения, размеры и расположение в плане, устройство отверстий и ниш, выполнение гидроизоляции и качество примененны х материалов и конструкций. На устройство (подготовку) основани я и гидроизоляции фундаментов предусмотрено обязательно сост авлени е актов освидет ельств овани я скрытых работ.

2.37. Ко н троль качества и приемка работ должны осуществляться системати чески техническим персоналом строительной организации и выполн яться представителями авторского надзора и заказчика с при влечением представителя строящей организации, а также геолога для проверки и приемки оснований.

2.38. Результаты контроля следует фиксировать записью в журнале производства работ, актом промежуточной проверки или ак т ом при емки скрытых работ, в том числе акт ом приемки от дельного подгот овленного участка основания.

2.39. Контроль должен включать проверку выполнен и я требова ний проекта оснований и фундаментов, проекта производства работ, а также указаний соответствующих глав СНиП .

Пр и проверке следует обратить внимание на:

соблюдение необходимых недоборов грунта, недопущение переборов и нарушения структуры грунта основания;

недопущение нарушения структуры грунта при срезке недоборов, подго т ов ке оснований и укладке блоков фундаментов,

предохране н ие грунтов оснований от подт апливания подземными и пов ерхностными водами с размягчен ием и размывом верхн их слоев основани я;

соответствие характеристик вскрытых грунтов основания предусмотрен н ым в проекте;

достиже ни е достаточного и однородного уплотнени я песчаных подуше к, а также обратных засыпок и подготовок п од полы,

достаточность применен н ых мер по защите грунтов основан ия от промерзания;

соо т ветствие фактической глубины заложения и размеров фундаментов, а также их конструкци и и качества примененных материал ов предусмотренным в проектах.

2.40. О т сутствие нарушени й природных свойств грунтов основани я и соответствие этих свой ств предусмотренным в проекте допускается проверять визуально. В сомнительных случаях следует применять пенетрацию , зондирование, отбор образцов грунта для и спы таний и др.

При больших отклонен и ях от проектных данн ых должно быть выполнено, кроме того, испытан ие грунтов пробными нагрузками и принято решени е о необходимости разработки поправок либо к проекту оснований и фундаментов, либо к проекту производства работ.

2.41. Проверку однородности и достаточности выполненного уплотнения грунтов в естественном залеган и и или грунтовых подушек следует осуществлять полевыми методами (зондиров анием, радиоизотопны ми методами и пр.) и выборочным определени ем плотн ости сухого грунта по отобран ным образца м и з каждого уплотн енного слоя грунт а.

2.42. В ак т ах приемки основ ани й, составляемы х по мере подготовки последних, необходи мо:

привести оценку соотве т ствия грунтов основания предусмотренным в проекте;

указать поправки, внесенные в проект оснований и фундаментов, а также в проект производства работ после промежуточных проверок основан и й;

дать рекомендаци и по дальнейшим работам.

2.43. К актам приемки основа н ий прилагают ся следующи е документы :

материалы испытаний грунтов, выполненных как в процессе текущего контроля производства работ, так и при пр и емке основания;

акты промежуточных проверок и приемок скрытых работ;

журналы производства работ;

рабочие чер т ежи по факт ически выполненным работам.

Раздел 3. УПЛОТНЕНИЕ ГРУНТОВ

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

3.1. Для уплотнения слабых гли н истых, рыхлых песчаных и просадочн ых грунтов необходимо применять следующи е способы:

в пределах деформируемой зоны основания или ее част и - поверхностное уплотнение тяжелыми трамбовками, устройство грун товы х подушек и вытрамбовывани е котлованов заданной формы и глубины;

в пределах всей толщи рыхлых, песчаных, водо н асыщ енны х или просадочных грунтов основания - глубинное уплотнение виброуст ан овкой, глубинное уплотнение грунтовыми сваями, предварительное замачивани е и замачивание с глубинными взрывами.

Выбор одного или соче т ание нескольких способов уплотнения определяется проектом. Уши рени е уплот ненной зоны по периметру здания или сооружения за наружные грани фундаментов приним ает ся не менее 3 м.

3.2. Поверхностное уплотнен и е т яжелыми трамбовками производи тся свободн ым сбрасыванием трамбовки массой 5-1 5 т с высоты 4-8 м . Трамбование производят по всей площади сооружения или в отдельных котлованах, где расположены фундаменты.

3.3. Трамбован и ем создается уплотненный слой грунта толщиной 2,5-8 м в зависимости от веса трамбовки, площади ее рабочей поверхности, в ысоты сбрасывания, числа ударов, ви да грунта, его плотности и влажности.

Поверхностное уплотнен и е применяется в целях:

увел и чения плотности грунта;

обеспечен и я равномерной осадки здани й и промышленн ых сооружени й, возводимых на слабых глинистых, рыхлых песчаных, а также просадочн ых грунтах;

у меньшения водопрони цаемости глинистых грунтов в основани и сооружени я (бассейнов, отстойников, резервуаров для воды и т.п.) .

3.4. Повер х ностное трамбован ие чаще всего применяется для уплот не ния слабых гли ни стых, рыхлых песчаных грунтов, а также на п лощадках с I ти п ом грунтовых услови й по п росадочн ости.

При этом для срав н ительно н ебольши х по шири не фундаментов (до 1,5- 2 м) оно оказывается, как п равило, достаточным для полной ли кви дации просадочных свой ств грунтов в пределах всей деформируемой зон ы от нагрузки фундаментов. При большой глубин е деформируемой зоны, значительно превышающей глуби ну уплотнен ия, а также при необходимости полного устранения в озможности просадки грунтов осн ования фундамен тов поверхн остное уплотнение осуществляется в комбинации с устройством грунтовой подушки необходимой толщин ы.

На п лощадках с II типом грунтовых услов и й по просадочн ост и поверхностное уплотнени е полностью или части чно устраняе т просадку грунта только от нагрузки фун даментов и применяется в соче тан ии с водозащитными и конструктивными мероприятиями. При не обходимости устранени я просадочных свойств грунтов на всю толщину поверхностное уплотнени е применяется для доуп лотн ен ия верхнего, разрыхле нного (буферного) слоя грунта после предвари тельного замачивания, уплотнение грунтовыми сваями, предварительного зам ачиван ия с и спользованием глубинных взрывов ВВ.

3.5. Поверхностное уплотнен и е при мен яет ся в глини стых грун тах со степенью влажности G ≤ 0 ,7 5 и производится при их оптимальной влажности. Опти мальная влажность W 0 определяется по формуле

W 0 = W p - (0,01 - 0 ,03),                                                           (1)

где W p - влажнос т ь на границе раскатывани я.

3.6. В настоящем пособ и и приняты следу ющи е термин ы:

уп лотн енный слой - слой, в преде лах которого прои сходит увеличени е плот ности грунта по сравн ени ю с п лотностью его в природн ом сложении;

толщина достаточно уплотненного слоя, в котором плот н ость сухого грунта ρ d ≥ 1,6 5 т/м3;

граница достаточно уплотненного слоя, где плотность сухого грунта соответствует требованиям проекта или ρ d ≥ l ,6 т/м 3 ;

отказ - предельная вел и чина понижени я поверхности уплотняемого грунта от одного удара трамбовки в конц е процесса трамбования;

уплотнение до отказа - уплотнени е грунта таки м чи слом ударов , при котором практически отсутст вует понижение поверхности , т.е. наблюдается отказ.

3.7. Грунтовая подушка - слой уплот н енного грунта - устраи вается путем послойной отсыпки гли нистых, песчаных и других грунтов в пределах деформируемой зоны основани я с последующи м их уплотн ением укаткой и ли трамбованием.

Отсыпке грунтов пред ше ствует отрыв котлована глубиной, пре вышающей отметку заложения фундаментов на принятую в проекте толщину грунтовой подушки. Дно котлована планируется под одну отметку или отдельн ыми террасами. Верхни й слой дна котлована уплотняется до проектной плотности, после чего прои зводится послойная отсыпка грунта в подушку. Для отсыпки подушек и спользуются как местные, так и при возн ые гли нистые, песчаные, п есчан о-гравелисты е грунты оптимальной влажности. Толщина слоев н азначается в зави симости от используемого оборудования.

После уплотнения каждого слоя проверяется качество выполнен н ых работ и при обеспечени и проектной плотности производятся отсыпка и уплотнени е следующего слоя.

Грунтовые подушки целесообразно устра и вать толщин ой 1,5 -5 м.

3.8. Устройство гру н товых подушек обеспечивает создание в основании фундаментов слоя уплотненного грунта с малой сжимае мостью и низкой фильтрационн ой способн остью. В просадочн ых грунтах подушки устраняют просадку только в пределах деформи руемой зоны.

3.9. Грунтовые подушки устра и вают в котлованах по всей площади сооружени я или под отдельными фундаментами и при меняют, когда невозможно осуществи ть поверхностное уплотнен ие грунтов трамбовани ем.

3.10. При устройстве грунтовых подушек в пределах всей толщи деформируемой зоны от нагрузки фундаментов на площадках с I т и пом грун товых условий по п росадочн ости здания и сооружения возводятся как на обычных неп росадочны х грунтах без п рименен ия дополнительных мероприя ти й.

На площадках со I I типом грунтовых услов и й по просадочн ости устройство грунтов ой подушки у страняет просадку грунт а только от нагру зки фундамен тов в пределах толщины подушки. Для иск лю чен ия просадки грунта от собственного веса при а варийном замачивани и необх одимо дополни те льно применять водозащитны е и кон структи вн ые мероприятия, уплотнен ие предварительным замачиванием или замачиванием с использованием глубинных взрывов.

3.11. Ме т од возведения фун даментов в вытрамбованн ых котлован ах состоит в том, что котлован ы под отдельные фундаменты не отрываются, а вытрамбовываются на необходимую глубину (0,6- 3 м ) с одновременн ым уплотнением грун тов вок руг и под дн ом котлован а.

Вытрамбовывание котлованов про и зводится падающей с высоты 4-8 м по направляющей штанге трамбовкой, имеющей форму будущ его фундамен та и массу 1,5-7 т.

После вытрамбовыва н ия в котлован заливается враспор монолитн ый бетон (без опалубки) или устанавли вается сборный фун дамен т, имеющий близкие к котловану форму и размеры.

3.12. Фундаменты в вытрамбован н ых котлованах применяются в зави си мости от следующих грунтовых условий: на просадочных лессовых грунтах I типа, покровных глинистых, насыпных глинистых грунтах с числом пластич н ости J p ≥ 0,0 3; при плотности сухого г рунта γск ≤ 1,6 т/м3. При степени влажности G ≤ 0,7 5 для фундаментов неглубокого залож ения и G ≤ 0,6 5 - для удлине нных фундаментов.

Примечание . В отдельн ых случаях возможн о применение ук азанн ых фун даментов: в супесях с числом пластичности J p ≥ 0,0 3, а т акже в мелких и пы леваты х песках; в гли нистых грунтах с плотн остью сухого грунта ρ s = 1, 65 т/м3; в грун тах со степенью влажности G ≥ 0,7 5. Одн ако в этих условиях возможност ь сохранени я формы котлованов и достаточн ая несущая способность фундаменто в определяют ся опытн ыми работами и испытаниями, выполняемыми в соответствии с требованиями пп. 3.121- 3.306; на просадочных грунт ах II типа применение таких фунд а ментов допускается, если суммарн ая ве личина просадки грунта от собственного веса и оса дк и фун даментов от е го нагрузки не пре выша ет предельно допусти мых величин для проекти руемых здан ий и сооружений.

3.13. В результате вытрамбовыван ия вокруг котлована образуется уплотненн ая зона (рис. 1), в пределах кот орой происходит повыш ени е плотност и сухого грунта, модуля деформации, прочностных характери сти к с и φ, а также полностью устраняются проса дочн ые св ойства грунта.

3.1 4. Фундамен т ы в вытрамбованных котлованах подразделяются:

по глуб ин е заложения:

на фу н дамен ты мелкого заложения, у которых отношение высоты h s к ширине среднего сечения b m ≤ 1,5 (см. рис. 1, а );

на фундаменты удлиненные, у которых d p / b m > 1, 5 (см. рис. 1, б);

по сп о собу устройст ва:

на об ычн ые (без уши рен ия основани я) с плоской или клин ови дн ой подошв ой (см. рис. 1, а);

с уш и рен ием основ ания путем в трам бовывани я в дн о котлована отдельными порциями жесткого материала (щебн я, гравия, жесткой бетонной супеси и т.п.) с последующи м заполнени ем верхней части котлована монолитн ым бетон ом (см. рис. 1, б).

Рис. 1. Фу н дамент ы в вытрамбов анных котлованах

а - обыч н ые; б - с уширенным осн ов анием; 1 - ф ундам ен т; 2 - втра мбованный жесткий материал; 3 - уплотненн ая зона

3.15. Фундаменты в в ытрамбованных котлованах исходя из конструктивных особе нностей зданий и сооружений целесообразно применять:

столбчатые для каркасных промышленных, гражданских и сел ь скохозяйственны х з даний при вертикальной нагруз ке на них до 2000 кН;

ленточные прерывистые и столбчатые для бескаркас н ых жилы х и промышленных зданий при нагрузке до 300 к Н;

с уширенным основанием при нагрузках на столбчатые фу н даме нты свыш е 500-8 00 кН.

Рис. 2. Ленточные прерывистые фундаменты в вытрамбованных котлованах

а - разрез п о ленточным прерыви стым фун дамен там; б - вид в плане; 1 - лен точный прерывистый фундамент; 2 - уп лотн енн ая зон а

3. 1 6. По вза и мному расположени ю и х аракте ру взаимоде йстви я с грунтом основани я фун дамен ты в вытрамбованных котлована х п одраз деляются на сл едующи е виды:

отдельно стоящ и е (столбчатые), дл я которых н е сказывается вз аимное влияние одн ого на другой как при вытрамбовывании котлованов, так и при передаче нагрузки на грунт;

ленточные прерывистые ф у ндамен ты (ри с. 2), устраи ваемые в б ли зко расположенных один от дру гого котлована с у четом взаи мн ого влияни я соседних фу ндамен тов.

3.17. Вытрамбовывание котлованов трамбовками массой 3-6 т допу скается выполнять при расп оложении фун даментов на расстояни и не менее 10 м от суще ствующи х з даний и сооружени й, находящихся в удовлетв орительном состоянии и не имеющих трещин; 1 5 м от з даний и сооружений, и меющих трещины в стенах, а также от инженерных комму ни каций , выполненных из чу гунных, керамич еских, асбестов ых и железобетонн ых труб.

При массе трамбовок ме н ее 3 т указан ные расстояния могут быть умен ьшены в 1,5 раза.

3.18. Глуб и нное уплотнение грун товыми сваями просадочны х и н асыпных грун тов, обрат ных засыпок котлован ов осуществляется за счет в ы теснен ия грун та в стороны при пробивке скважин или расши рении скважин-шпуров эн ергией взрыва. Полученные скважи ны засыпают местным глинистым грун том с послойным уплотнени ем.

Глубинное уплотнен и е обеспечивает создани е уплотненного слоя толщиной 5-2 5 м.

3.19. Глубинное уплотнение применяется в целях устране ни я просадочны х свойств грунтов со степенью влажности G ≤ 0 ,7 5 и доведения плотности сухого грунта до величины ρd ≥ 1,65 т/м3 при одновреме н ном сокращении возможной вели чины осадки соору жени й; получения против оф ильтраци онны х завес вокруг отдельных сооружений или фундаментов из уплотн енного грунта с плотностью гру нта ρ d ≥ 1 ,7 5 т/м3 и значен ия коэффи циента фильтрации Кф ≤ 5 · 10-7, с м/с.

Для достижен и я установ ленной проектом плотн ости расстояни я между осями (грун товых свай) l ( l = m d ) для различных значен и й ρs ; п и ε в долях среднего диаметра сечени я скважин (гру нтовых свай) можн о принимать по табл. 1.

Таблица 1

Природная пористость грунта n , %

Коэффициент пористости грунта природного сложения

Площадь F , м2 и расстояние между грунтовыми сваями l , м, при плотности ρd , т/м3

1,65

1,7

F

l

F

l

55

1,224

0,264

1 ,8

0 ,2 98

1,75

52

1,084

0,224

2

0,286

1,75

50

1

0 ,1 82

2,25

0 ,2 06

2, 1

48

0,92

0 ,1 49

2,5

0 ,1 75

2,25

46

0,85

0 ,1 45

2,75

0 ,1 42

2,5

44

0 ,7 85

0,084

3,25

0 , 11

3

3.20. Уплотнение оснований зда н ий и сооружений предварительным замачиванием, а также замачи ванием и глуби нными взрывами при меняется с целью повышени я прочности и н есущей способности, устранения просадочных свойств грунт ов, снижени я и х деформати вности и коэффици ен та фильтрации.

3.2 1 . Упло т нение просадочных г рунто в предварит ельн ым зам ачив ани ем, а также замачиванием и глуби нными взрывами основывается на способности их самоуплотнения при замачив ан ии под действием собственного веса на площадках со I I типом грунтовых усло вий. Глубинными взрывами выз ывается дополни те льн ая просадка замоченного лессови дного грунта с полным нару шением его первоначальн ой структуры.

3.22. Для устране н ия просадочных свойств всей толщи, начи ная с отметки заложения фундаментов, методы глубинного уп лотн ения грунтов ыми сваями, предварительным замачиванием, а также замачиван ием и глубинными взрывами применяют с доуплотнени ем верхнего разрыхленного (буферного) слоя грунта тяжелыми трамбовками, устройством грунтовых подушек и т.п.

3.23. Уплотнение грунтов предваритель н ым замачиванием грунта, а также замачи ванием и глуби нными взрывами наиболее целесообразно приме нять в тех случаях, когда просадочн ые грунты представлены лёссови дными суглинками и супесями, пылеваты ми песками с относительно вы соким коэффициентом фильтрации (не менее 0,2 м/ сут) и с ни зким значени ем плотности сухого грунта ρ s ≤ 1 ,45 т /м3 и нет ограни чений по условиям существующей застройки .

3.24. Чтобы устранить влияние замачивания и глубинных взрывов на расположенные вблизи зда н ия и сооружени я, возведенные без ли кв идации п росадочны х свойств или без полной и х прорезки глубоки ми фундаментами, расстояние от замачиваемой площади до сущест вующи х зданий и сооружений должно составлять н е менее трехкратной величины толщи ны просадочн ого грунта, а при использовании взрывов и расчетной сейсмобезопасн ой зоны.

При мечан ия : 1. Если существующие здания или сооружения возведены с устранением просадочных свойств грунтов на всю толщу или с полной их прорезкой фундаментами, расстояния уменьшаются вдвое.

2. Если здания и сооружения расположены на расстояниях меньше вышеуказанных, уплотнение выполняется после устройства прот и вофильтрационны х завес.

3.25. Приме н ение способов уплотнени я грун тов предварите льным замачиванием и замачиванием с использованием глубинн ых взрывов на опол зн евы х склон ах не допускается.

3.26. Взрыв н ые работы прои зводятся специализи рованн ыми органи зациями «Сою звзры впрома» и другими при строгом соблюдени и техники безопасности и действующ их Единых прави л безопасности при взрывных работах.

3.27. В процессе проведения предварительного замачива н ия грунта и замачивания с глубинными взрывами си стематически наблюдают за просадкой грунта по поверхностным и глубинным маркам путе м их нивелирования относительно неподвижного репера или системы временных реперов, расположенных вне зоны развити я просадки на расстояни и не менее двойной толщины слоя просадочного грунта.

3.28. Глубинное уплотнение водонас ы щенны х песчаных оснований применяется для повышения их несущей способности и осуществляется виброустановкой ВУУП-6.

ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ

3.29. Для ус т ройства грунтовых подушек, обратных засыпок котлован ов, траншей, планировочных насыпей и подсы пок при строительстве следует использов ать местные глини стые и песчаные грунты, а также отвалы отходов различных производств, располагающихся в районе строи тельства.

Использование привозных грунтов допускается только при соответствующем технико-экономическом обоснован и и в связи с не обходимостью получения повышенных характеристи к уплотненных грунтов в случаях, когда местные грунты не могут быть использованы вследствие заторф ованн ости, наличия строительного мусора и ли органики, высокой природной влажности, прев ышающей влажность на границе раскатывания.

3.30. Песчаные грунты и аналогичные им от х оды п роизводств для устройства грунтовых подушек, обратн ых засыпок котлованов, траншей, планировочных насыпей и подсыпок допускается использовать только при строительстве на слабых глинистых, водон асы щенных песчаных и просадочны х грунт ах с I типом гру н товых условий при применении мероприятий по устранению просадочных свойств грунтов или и х прорезке свайными фундаментами.

На просадоч ны х грунтах со II типом грунтовых услов и й в свя зи с н еобходимостью выполнен ия водозащитных мероприятий и создания маловодопроницаемых экранов применен ие песчаных и други х дре ни рующих зернистых матери алов не допускается.

3.31. Грунты, используемые для уплотнения, не должны содержа т ь мусор, чернозем, отходы строительн ого производства, органиче ские включения весом более 0,05, комья мерзлого грунта.

При устройстве гру нт овых подушек, планировочных насыпей, обратных засыпок котлован ов вокруг корпусов, траншей и т.п., если отсутствуют специальные указания в проекте, допускается использовать грунты с содержанием органических включени й весом до 0,1 и комьев мерзлого грунта размером до 1 0 см при общем содержан ии их не более 15 % .

3.32. Грунтовые подушки, обратные засыпки котло в анов, тран шей, план ировочн ые насыпи и подсыпки возводятся, как правило, и з местных грунтов, получаемых при отрыве котлованов и траншей, планировке территори и срезкой, а также из специально отводимых резервуаров и карьеров.

Отхо д ы производств для грунтовых подушек, различн ых подсыпок и насыпей, доставляемые со специально отведенных участков и соответствующие заданным требованиям, характери зуются:

от н оси тельно одн ородным сост авом по основной массе сост авляющего матери ала и наличию включений;

устойч и востью структуры при изменен ии температурн о-влажн остного режи ма (от сутст вие разложени я, набухан ия, возг орания и т.п.);

отсутств и ем включений раз ме ром боле е 20 см и не более 0,3 от толщины от сыпаемого слоя.

3.33. Гру н товые подушки, обратные засыпки котлованов и насыпей возводятся из грунтов оптимальной влажности W 0 , прин и маемой для г линистых грун тов при и х уплотнении:

трамбованием W 0 = Wp - (0,01 + 0,03);

укаткой W 0 = Wp ;

где Wp - влаж н ость на ни жнем пределе пласти чности (раскатыван ия).

Дл я песчаных грунтов и ан алогичн ых им по составу отвалов отходов прои зводств зн ачени е оптимал ьной вла жности при ближенно при ни мается:

Для крупных и средн и х песков                                                            0,08-0 ,1 2

Для мелких п ы леваты х песков                                                             0,12-0,1 8

3.34. Пр и вытрамбовыван ии котлованов, уплотнении лёссовых просадочны х грунтов пре дварительным замачи вани ем и замачивани ем с использованием глубинных взрывов применяются: дрени рующие материалы; трубы для водопроводов и крепления стенок скважин, з ап орная и измерительная арма тура (вентили, водомеры); взрывчатые вещества; вода.

3.35. Дно котлована покрывают дренирующи м матери алом слоем 0,1-0 ,15 м, заполняют мелкие и глу бокие узкие траншеи и дрен ажные скважины, используемые также для создания уши рен ий при вытрам бовывани и котлованов.

В качес т ве дрен ажных материалов применяются чистые крупнозернистые пески, щебень, мелкий грави й, галька размером фракций 0,5-2 0 мм с коэффи ци ентом фильтрации : для крупнозерн истого песка - 30-5 0 м/су т; для мелкого щебн я, гальки или грави я - 50-20 м/сут.

3.36. Для транспорт и ровки воды используются любые ви ды тонкостенных труб диамет ром 50-2 50 мм, а для крепления скважин от зап лы вани я тонкостен ные металли ческие, пластмассовые, асбоц ементные и другие трубы ди аметром от 50 до 400 мм. Крепление ве рха скважин при замачиван ии через ин ве нтарную разводку производи тся с помощь ю оголовков из труб диаметром 400 мм, длиной 0,5 м. Диамет р труб запорной и измерительной арматуры определяет ся гидравли ческим расчетом, исходя из требуемого количества воды, подаваемой на площадку.

3.37. При уплотнен и и грунт ов замачивани ем и глубинными взры вами применяются водостойки е в зрывчатые вещества: аммон ит № 6ЖВ, г рамм он ол, гран утол (М РТУ 3-324-66), зерног ран ули т 50/50-В, 30/70-В.

Энергетические и другие свойства В В приведены в справочных пособиях и руководствах по взрывным работам в строительстве.

3.38. Вода , подаваемая на площадку, должна быть чистой, содержани е твердых взвешен ных частиц допускается не более 2 г/л.

ТРЕБОВАНИЯ К ПРОЕКТУ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ

3.39. Исходным материалом для разработки проекта орга н изации работ по поверхностному уплотнению грунтов тяжелыми трамбовками при устройстве грунтовых подушек, вытрамбовывании котлован ов служат данные инженерно-геологических изысканий на участке расположени я здани й и сооружений и результаты определения основных физико-механических характеристи к грунтов в природном залегани и на глуби ну не менее 10 м, а при глуби нном уплотнении, предварительном замачивании и замачивании с глубин ными вз рывами просадочны х грунтов или ги дрови броуплотнени и слабых водон асыщ енны х грунт ов - на всю их толщу н иже отметки фун даментов. Кроме того, необходимы данные о конструктивн ых особен ностях зданий с указанием нагрузок на фундаменты, их размеров и т.п.

3.40. Уплотнение просадочных грунтов должно выполняться на основе матер и ал ов инженерно-геологических изысканий, содержащих данн ые о наличии на площадке грунтовых вод, величине просадочн ой толщи, типе грунтовых услови й, возможн ой вели чи не просадки от нагрузки фундаментов и собственного веса грун та, а также осн овных физико-механически х характеристиках грунтов в природном залегани и (влажность на границе раскатывания и грани це текучести , относите льная просадочн ость, начальное п росадочн ое давле ние и т.п.).

3.41. Проектные р е шени я по уплотнени ю грунтов должны соде ржать:

а) пр и поверхностном уплотнении трамбовками - план и разрезы котлована с размерами уплотняе мой площади и кон турами фундаментов; указания о необходимой глуби не уплотн ени я, требуемой плотн ости и опти мальной в лажности грунта, по выбору ти па грун тоуплотн яющ его механ изма, о необход имом количестве ударов трамбовки или проходов уплотняю щей маши ны по одн ому следу, величи не пониже ния трамбуемой поверхности;

б) при устройстве грунтовых подушек - планы и разрезы котлова н ов; физико-ме ханические характеристи ки отсыпаемого грунт а; указан ия по толщин е отсыпаемых слоев, рекомендуемым режимам работы механиз мов для уплотнения грунта, а также по плотности г рун тов в подушках;

в) пр и вытрамбовывании котлован ов - данные по вертикальной планировке застраиваемой терри тории; план расположения и размеры от дельных котлованов; указания по срезке и использованию сущест вующего плодородного слоя и уплотнени ю подсыпки, примен ен ию навесного оборудования и рекомендуемым режимам работы мех аниз мов;

г) пр и уплотнен ии грун товыми сваями - план размещения свай с ука занием и х ди аметра и глубины; тре бования к влажн ости, плотности уплотняе мых грун тов; характеристики примен яемого оборуд овани я, общ ий вес грун та и вес отдельных порций, засыпаемых в скважи ны, а также разрыхленного верхнего (буферного) слоя грун та и способ его уплотнения;

д) при уплотнен и и предварительным замачиван ием и замачиванием с глубин ными взрывами - план разби вки уплотняемой площади на отдельные участки (карты) с указанием их глубин ы и очередности замачи вания, расположения п ов ерхностн ых и глубинных марок; схему сети водовода; данные по среднесуточному расходу воды на 1 м2 уплотняемой площади и времени замачивания каждого котлована и ли участка (карты), а в случае замачивания через скважины (дополнительно) - п лан расположения скважин с указанием и х глубины, диаметра, способа проходки и вида дренирующего материала для засыпки;

е) при г и дрови броу плотн ен ии песчаных грунтов - план площадки с указани ем глуби ны уплотнения; схему сети водовода для искусственного водон асыщ ени я грунта; расстояние от работающей виброустановки до соответствующих здани й и сооружений.

3.42. В проекте поверхностного уплотнения грунтов основани й тяжелыми трамбовками следует указывать:

толщину уплотняемого слоя;

величину недобора грунта до проектной отметки заложе н ия фундаме нтов при производстве земляных работ;

количество воды, заливаемой на 1 м 3 упло т няемого осн овани я (при необходи мости доувлажн ени я);

ор и ентировочную вели чин у отказа для каждого вида грунта осн ования;

диаметр рабочей поверхности, высоту сбрасыван и я и вес трамбовки.

3.43. Р азмеры уплотняемой площади в плане, величина недобора грунта до проектной отметки заложен и я фундаментов, требуемая глуби на уплотнения и плотность сухого грунта, пот ребное количе ство воды для доувлажн ени я грунта, а также диаметр, высота сбрасывания и вес трамбовки н азн ачаются в соответствии с Руководством по проектированию осн ований зданий и сооружений.

3.44. В тех случаях, когда необходимая глубина уплот н ени я, указанная в проекте, не м ожет быть дости гнута используемыми трамбующими механизмами, производи тся двухслойное и ли мн огослой ное уплотнение.

При этом глуби н а от рыва кот лован а h к опр ед еляе тся по форму ле

h к = h пр - h уп - Δ h ,                                                                 (2)

где h пр - проектная толщ ина уплотне нн ого слоя основ ани я фун дам енто в, м; h уп - толщи на уплотненного слоя, получаемая при использовани и данной трамбовки, м; Δh - велич ин а недобора г рунта до проектной отметки заложения фундаментов.

3.45. В проекте устройства грунто в ой подушки должны быть указаны толщи на грунтовой подушки с при вяз кой к высот ным отмет кам здания или сооружения; размеры грунт овой подушки в план е в пределах отдельных фундаме нтов или сооружений в ц елом; рекомендуемый ви д грунта для возведени я подуше к;

значение оптимальной влажности грунта;

требуемая плотность грунта в п одушке.

3.46. Толщину грунтовой подушки в просадоч ны х грунтах назначают в зависимости от деформируемой зоны при замачи вании и от нагрузки фундамента в соот ве тствии с требованиями Руководства по проектированию основан ий здани й и сооружений (М.: Стройи здат, 1977).

3.47. Толщина грунтовой подушк и в здан иях и сооружениях , чувствительных к неравномерным просадкам (наприме р, крупнопанельные жилые, многоэтажные каркасные здания, не рассчитанные на возможн ые деформации осн ов ания), назначает ся равной глубине деформируемой зоны просадочн ого грунта при замачивании, но не менее 2 м. Если просадочн ая толщина меньше деформируемой зоны, толщина гру нтовой подушки при нимается равной толщине просадочного грунта.

3.48. При устройс т ве грунтовой подушки в просадочных грунтах используют местные однородные глинист ые грунты опти мальной влажности, при которой обеспечивается наилучшее уплотнение.

В проекте производства работ по в ы трамбовывани ю котлованов должн ы быть указаны:

план отрыва котлована под здан и е или сооружение с отметками, с которых должно производит ься вытрамбовыван ие котлованов под фундаменты;

размеры в плане и глубина от дельных выт рамбованных котлованов;

размеры, форма, вес, высота сбрас ы вани я трамбовки и ориенти ровочное количество ударов для вытра мбовыв ани я котлованов на заданную глубину;

влажность гру н тов, при которой рекомендуется осуществлять вытрамбовывание котлованов, а п ри необходи мости повышения природной в лажности до оптимального значен ия - требуемое количество воды;

ор и енти ровочн ые размеры уплотн енн ой зоны при при нятых размерах и ре жи ме трамбовани я;

м иним ально допустимые расст ояния ме жду котлованами ленточных прерыви ст ых фун даментов;

размеры ушире ний в основании , объем жесткого материала (бетона, щебня, песчан о-гравийн ой смеси и т.п .), втрамбовываемого в дно котлована, чи сло порци й и объем одной порции ;

расчетные значен и я прочн остных характ еристик и модуля деформации уплотненн ых грунтов, величин а расчетного давлен ия на уплотненный грунт, дей ст вующи е н агрузки на фундамен ты и преде льные нагрузки на н их;

особые требова н ия по технологии производства работ, кон тролю качества и практи ке работ.

3.49. Глубина вытрамбовывания котлована назнача е тся исходя из необходимой глубин ы заложения фундаментов с учетом требований СНиП 2.02.01-83.

3.50. Форма и ра з меры трам бовок назначаются в зависимости от формы и размеров фундаментов.

Форма трамбовок в плане при вытра м бовывании котлованов под обычные фундамент ы принимается квадратной, прямоугольной или круглой с плоским или реже заостренным основанием, уклон боковых стенок трамбовок - в зави симости от степени плотности и влажност и г рунтов , а также от величи ны гори зон тальных нагрузок прин им ается в пределах от 1:5 до 1:3.

Для вытрамбовывания котлованов под фунда м енты с уширенным основан ием прини маются трамбовки квадратн ой, шестигранной или круглой формы в план е с углом заостре ни я нижн его конца равным 60-9 0°.

В е с трамб ов ки прин имается с учетом следующ их зн ачений удельного с тати ческого нап ряжения по основ ани ю трамбовки : 0,03 МПа для обычных фун дамен тов и 0,05 МПа - д ля фундаментов с уширени ем.

Высота сбрасывания т рамбовок определяется типом применяемого грузоподъемн ог о механизма и прини мает ся равн ой 4-8 м.

3.51. Вы т рамбовывани е котлован ов должн о производиться, как правило, п ри опти мальной и ли бли зкой к ней влажности грунтов .

Отклонение от оптимальной в лажности допускается не более че м на 0,04 по абсолютному значению.

3.52. Проект глубинного уплотнен и я основан ия грунтовыми сваями составляют из расчета дости жени я в уп лотненном массиве плотности сухого грунта ρ d = l ,6 5 т/м3 .

Если у п лотнение прои зводят в ц елях уст ройства п роти вофи ль траци онн ой завесы, проект составляют из расчета дости жени я средней плотности сухого грунта ρd = l ,75 т/м 3 и коэффициента фильтрац и и Кф ≤ 5 · 1 0-7 см/с.

3.53. Глуб и нное уплотн ение станками ударно-канатного бурени я доп ускается при при родной влажности, а с и спользовани ем эн ергии взрыва - только при оптимальной их влажности .

3.54. Если глуб и нн ое уплотн ени е прои зводят в непосредственн ой близости от существующих зданий и сооружени й или ком муника ций, безопасное расст ояние для прои зводства работ назначается в зависимости от местных условий и применяемой технологии с соблюдением требований действующи х Единых правил безопасн ости при взрыв ных работах (ЕП Б).

3.55. Проектный диаметр скваж и н при проби вке их стан ками ударн о-канатного бурения прини мается 0,5 м, а при использован ии эне ргии взрыва - 0,4 м.

3.56. Проект производства работ долже н сост авляться в соот ветствии с действующими н ормативными документами и учи тывать требования настоящего Пособи я в части технологии последовательности производства работ по проби вке скважин и их наби вки гру нтовым матери алом, контроля качест ва уплотнения и приемки работ.

3.57. Исходными материалами для составления прое к та уплотнения п росадочн ых грунтов предв ари тельным замачивани ем и зама чиванием с применением глубинных взрывов, кроме указанных в пп . 3.40 и 3.41 настоящего Пособия, служат:

генплан в пределах проектируемых и расположе н ных вблизи них существующих зданий и сооружений с нанесенными на нем ин женерными коммуникациями ;

топографическая карта площадки с нанес е нными на нее гори зонталями через 0,5 м по высоте, которая используется при выборе сп особа замачивани я грунтов, назначении размеров карт, очередности замачивания и т.п.;

физ и ко-ме ханические характеристики всех литологически х слое в грун та, входящи х в просадочн ую толщу с выделение м д ре ни рующих и водоуп орных слоев, а также отн осительная п росадочн ость грунтов, определяемая через 1-2 м по глуби не;

расч е ты возможных п росадок от собственного веса грунта по отде льным шурфам и скважинам и построенная на их основе карта п росадочн ости грунтов пл ощадки с горизонталями через 10-2 5 см расчет ной просадки. С учетом расчетн ых просадок определяют н еобходимую площадь замачи вания, размеры отдельных карт и т.д .

С учетом генерального плана, расположе ни я проектируемых и суще ств ующих зданий и сооружени й устанавливается возможность вли ян ия предварите льного замачивания и замачивания с использова нием глубинн ых взрывов на существующие здания и коммуникации .

3.58. Проект про и зводств а работ по уплотнени ю просадочных грунтов предварите льн ым з амачи ванием должен содержать:

р а змеры котлованов и методику замачивания;

техноло ги ческую карту земляных работ;

необходимое количество воды для замачивания котлована и отд е льных карт;

конструкции, число и расположение глубинных и поверхностных марок;

способы у п лотн ени я верхнего недоуплотн ен ного (буферного) слоя грунта.

3.59. Размеры одновременно замачиваемых площадей, время, количество воды, необходимое для промачива н ия в сей толщи просадочных грунтов, принимаются в соответствии со СНиП 2.02.01-83.

3.60. При уплотнен и и просадочных грунтов предварит ельным замачиванием и глубинными взрывами кроме материалов, перечислен ных в пп. 3.42 и 3.43, должны быть приведены:

тех н ологическая карта взрывных работ;

указания по планировке территории, ее ограждении, обеспече нии водой, эле ктроэнерги ей, организации подъездов, складирования материалов и издели й;

схема охран н ой зоны, включая пятно застройки, сей см обезопасн ое расстояние до существующих зданий, сооружений, коммуни каций и безопасную зону для людей.

3.61. В проекте производства работ по замачива н ию необходимо указать:

разб и вку котлованов, б урение скважин и засыпку их дренирующим мате ри алом;

разводку воды по всей уплотняемой площади и установку водомеров;

указа н ия по кон тролю зали ваемой воды;

порядок нивелирован и я поверхностных и глубинных марок, а также проход ку контрольных скважин для определения влажности и плотности грунта после окончания замачивания.

3.62. Т е хнологи ческая карта по взрывным работам должна содержать: проти восейсми ческие защитные мероприятия, если они предусмотрены; указания по технике безопасности и производству в зры вных работ, ликвидация возможных отказов, зарядов В В.

3.63. Проект про и зводства работ по ги дрови броуп лотн ению водонасыщенны х грун тов включает:

с х ему уплотнения и технологич еск ий режим работ ы виброу ст ан овки ;

проектную глубину упло т нения;

состав работ по опытному уплотнен и ю;

расчет н ое зн ачение показателя уплотн енного грунта, определяемое расстояни ем от работ ающей установ ки до существующих зданий, сооружений и ком муник аци й;

схему водо п одводящи х коммуни кац ий для и скусственного водон асыщ ени я грунта при уровне грунтовых вод ниже 0,5 м от поверхности .

3.64. Расстояние от работающ их ви броустано вок ВУ УМ -6 до существующих зданий и сооружени й должно быть не менее 40 м, а до подземных коммуни кац ий - 25 м.

ПРИМЕНЯЕМЫЕ МЕХАНИЗМЫ И ИХ ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

3.65. Д л я поверхностного уплотнения грунтов тяжелыми трамбовками весом до 4,5-7 т используются в основном широко рас пространенн ые в строительстве краны-экскаваторы Э-1 0011 и Э-1 252, оборудованные стрелой драглайн ом, а для трамбовок весом 10-15 т карьерные краны- экскаваторы Э-2503 и Э-2505 грузоподъемностью 40-5 0 т. При использовани и трамбовок с таким весом обеспечивается нормальная работа кранов-экскаваторов в том же режиме, что и при разработке грунта.

3.66. Ос н овным оборудованием при устройстве грунтовых подуш ек являются грун тоуплотн яющи е механизмы. Выбирают и х в зав исимости от объема, фронта работ, сроков вып олнени я, вида применяемого грунта.

При больших объемах упло т няемых грунтов и при достаточном фронте работ для ман еврирования машин целесообразно при менят ь трамбующие машин ы Д-1 471 , тяжелые катки на пневмок олесн ом ходу.

При ограниченном фронте работ, а также в стесненных условиях для уплотнен и я грунтов наи более целесообразны самоходные катки, тракторы, тяжелые трамбовки.

3.67. Толщина уплотненного слоя, типы кранов-экскаваторов и трамбовок, сменная прои зводительность и ориентировочное коли че ст во ударов по одному следу для уплотнения грунт ов до коэффи ци ен та Купл = 0,95-0 ,96 принимается по табл. 2 .

Толщина отсыпаемых слоев при гру нто вы х подушках, ти пы грун тоуплотн яю щих механизмов и ори ентировочное коли чество проходов для уплотнен ия грунтов до коэффи циен та Купл = 0,93-0 ,95 принимаются по табл. 3. При необходимости уплотн ения грунтов до Купл = 0,9 8 указан ная в табл. 3 толщи на слоя снижа ет ся на 20-25 % .

Р и с. 3. Схема оборудов ания для в ытрам бовани я котлован ов на экскаваторе со стрелой драглайн

1 - напра в ляющая ш тан га; 2 - шарни р; 3 - упорн ая плита; 4 - зубья; 5 - н аправляю щая пластин а; 6 - т рамбов ка; 7 - карет ка

Пр ив еден ны е в табл. 3 значен ия толщи ны уплотн енного слоя достигаются при оптим альной в лажн ости отсып аемых грунтов. При в лажност и г рунт ов выше или ниже оптима льн ой более чем на 0,0 2-0,03 толщина уплотняе мого слоя обычно сн ижается на 20-3 0 % .

В процессе посло й ной отсыпки грун тов учитывается сжати е и х при уплотнении , а толщин а отсыпаемых слоев в рыхлом состояни и прини мается на 20-2 5 % больше приведенных в табл. 3.

Рис. 4. Схема обор у дования на э кскаваторе с прямой лопатой д ля вытрамбовывания котлованов

1 - н аправляющая стой ка; 2 - распорка; 3 - оп орная пли та; 4 - з убья; 5 - серьга; 6 - трамбовка; 7 - карет ка; 8 - оголовок

3.68. Вытрамбовывание котлованов производится с помо щ ью навесного оборудован ия, состоящего из тра мбовки , нап равляюще й штанги или рамы, обеспечи вающих падение трамбовки строго в одн о и тоже место, и каретки, с помощью которой трамбовка скользит по направляющей штанге (рис. 3- 6).

3.69. Оборудование навешивается на кра н -экскава тор или трактор. При вытрамбовыван ии котлованов небольших размеров в плане может и спользов аться сваебойное оборудование.

Дл я подъема и сбрасыван ия трамбовки и спользуется лебедка грузоп одъе много механ изма. При исполь зов ани и сваебойн ого агрегат а трамбовка-шаблон заби вае тся в грунт свае бойн ым молотом.

Грузоподъемность меха н изма должн а прев ышать массу трамбовки при соответствующем вылете стре лы в 1 ,2-1 ,3 раза.

3.70. Навес н ое оборудовани е на кран-экскаватор может быть двух видов: с шарнирным креплени ем направляю щей штанги к стре ле драглайна, обе спечи вающим работу с трамбовками массой 3- 6 т (рис. 3), и шарни рным креплением направляющ ей рамы к стреле прямой лопаты для трамбовок массой 6-1 0 т (см. ри с. 4) .

Рис. 5. Ос н ов ные виды трамбов ок для вы трамб овывани я котлов ан ов

а - с п лоской п одошв ой; б - с з ао стрен ной подошв ой; в - удлинен ное, для устройства фундамен тов с уши ренным основанием; г - то же, с ушире нн ой верхн ей частью; д - для вы трам бовывания кот лов ан ов с и спользованием свае бой ного оборудовани я

Р ис . 6. Схема оборудования для вытрамбовывани я котлованов на базе трактора

1 - трамбовка; 2 - нап равля ющая рама; 3 - си стема блоков; 4 - н аправ ляющая стойки; 5 - противовес; 6 - каретка; 7 - подвеска; 8 - э лементы жесткости; 9 - аут риг ер

Рис. 7. Схема обору д ов ания для вытрамбов ывания котлов анов на базе сваебойного агрегата

1 - шаблон т рамбовки ; 2 - п одвеска; 3 - молот

3.71. Направляющая штанга длиной 8-12 м (см. р и с. 3) обычно имеет коробчатое сечени е и состоит из двух швеллеров или четырех уголков, усиленных вертикальн ым лист ом, по которому скользит каретка.

В верхней част и направляющая ш танга закан чивается специ альн ым шарниром, обеспечи вающим перемещение ее в двух направлени ях и служащим для н авески ее на стрелу драглайна.

Для предотвраще ни я горизонтальных смещений в процессе вытрамбовывани я котлованов в ни жн ей части направляющая штан га имеет опорную пли ту с зубьями дли ной 20-3 0 см, которые при установке штан ги на место пог ружаются в грунт.

3.72. Направляюща я рама (см. рис. 4) состоит из направляющей стопки длиной 10-1 5 м и распорки, повы шающей жесткость навесного оборудования и ограничивающей вылет ст релы, что позволяе т повысить маневренность и более полно использовать грузоподъемность крана-экскаватора.

Конструкция направляющей стойки а н алогичн а описанной в п. 3.110 и отличается тем, чт о в верхней части она имеет оголовок, на котором крепятся б локи, и серьгу для крепления стойки к стреле крана- экскаватора.

Таб лиц а 2

Тип грунтоуплотняющего механизма

Высота сбрасывания трамбовки

Толщина уплотненного слоя, м, на грунтах

Число ударов по одному следу

Сменная производительность, м3

глинистых

песчаных, гравелистых

Э- 1 0011 , Э-12 52, трамбовки диамет ром 1,2 м, массой 2,5 т

6 -8

1,5 -2 ,0

1,8 -2 ,2

12 -1 4

100 -3 00

То ж е , диаметром 1,6 м, массой 3,5 т

6-8

2,0-2,3

2,3

12 -1 4

100 -3 00

То ж е , ди аметром 1,8 м, массой 5,5 т

6 -8

2,5

2,7 -3 ,0

12 -1 4

100 -3 00

То же, д и аметром 2 м, массой 6- 7 т

6-8

3,2 -3 ,5

3,5 -3 ,8

12 -1 4

100 -3 00

Э-2503 и Э-2505, трамбовки диам е тром 2,4 м, массой 10 т

10-12

5 -5 ,5

6

10 -1 2

300 -4 00

То же, диаметром 3 м , массой 15 т

10 -1 2

7

8

8 -1 0

400 -5 00

Узлы креплен и я направляющей рамы к крану шарнирные, благодаря чему обеспечивается возможность подъема ее на 30-4 0 см и перемещени е крана- экскаватора.

3.73. Каретка имеет коробчатое сечен и е и обычно состои т из двух швеллеров, усиленных накладками и сое динен ных с трех сторон металлически ми листами . Каре тка надевается на направляющ ую штангу и удерживается на ней с помощью соответствующих пазов или полок швеллера. Внутри нее располагаются катки , которые перемещаются по вертикальному ли сту н аправляющей штан ги .

Крепление каретки к т рамбовке осуществляется на болтах.

3.74. Трам б овка заданной в прое кте формы (см. ри с. 5) изготавли вается и з ме талличе ского листа т олщиной 10-1 6 мм путем сварки от дельных элемент ов в сты ках. Для исключени я выступов и не ровносте й сварн ые швы зачищаются.

Сверху т рамбовка имеет крышку из листа толщи ной 20-3 0 мм с болтами ди аметром 30-6 0 мм, с помощью которых к ней кре пится каретка.

В н утренняя часть трамбовки заполняется бет он ом на высоту, при которой обеспечивае тся ее заданн ая масса.

Та блиц а 3

Тип грунтоуплотняющего механизма

Толщина уплотненного слоя, м, на грунтах

Число проходов по одному следу

Сменная производительность, м

песчаных, гравелистых

глинистых

П н евмок атки массой 25 т

0,5

0,5

10 -1 2

530

То же, 40 т

0,6

0,7

10 -1 2

530

Груженые а в томашин ы

Бел А З

0,6

0,7

10 -1 2

300

КраЗ

0,5

0,5

10 -1 2

200

МАЗ

0,4

0,4

10 -1 2

200

Тракторы Т- 1 00, Т-1 40

0,3

0,2

8 -1 0

250

Скреперы

0,25

0,2

6-8

200

Трам б ующие машин ы Д-471

1

1,2

3-5

300

Вибрацио нн ые катки массой до 2 т

0,7

0,3

3 -4

100

То же, массой до 5 т

1

0 , 4

3 -4

100

3.75. Трамбовка с помощью скобы крепится к рабочему тросу кра н а-экскаватора через специальную вставку из троса длин ой 0,8- 1 м, благодаря ч ему в момент удара ее о грунт исключается закручивание рабочего троса и ег о преждевременный и знос.

В целях снижения тягового усилия на лебедку допускается за п асовка троса через полиспаст, для чего на крышке трамбовки устанавли вается соответствующий блок.

3.76. Навесное оборудование на базе трактора С- 1 00, ТМ -1 00 обеспечивает возможн ость работы с трамбовками массой до 2,5-3 т и состоит из направляющей рамы, прикрепленной к задней части трактора, системы блоков, подвесок, противовеса, устанавли ваемого на передней части (см. рис. 6).

Направля ю щая рама высотой 6-8 м состои т из двух стоек, по которым движется каре тка. Стойки по высоте соедин яются элемен тами жесткости , внутри которы х проходит трамбовка. Стойки коробчатого сечени я состоят и з двух уголков.

3.77. Для по в ышения устойчивости на период вытрамбовыв ани я котлован ов к стой кам направляюще й рамы крепятся аутригеры. На время пере езда ме ханизма с одн ого пункт а н а другой и установки трамб овки на цен тр будущего котлована аутригеры п однимаются.

3.78. Каретка имеет коробчатое сечение с пазами, которые входят в направляющие стойк и . В центре каретки располагается блок, через который проходит рабочий трос от лебедки . Креплен ие карет ки к трамбовке выполн яется на болтах. Трамбовка крепится к рабочему тросу лебедки через п олиспаст.

3.79. При использовани и сваебойн ого агрегата для вытрамбовывания котлованов в качестве трамбовки используется полый ме талли ческий шаблон, же стко закреплен ный с помощью болтов на молоте (рис. 7).

Шаблон сваривается из металлического листа толщиной 1 2- 16 мм с расположен ными вн утри ребрами жесткости. Для извлечения шаблона и з грунта он с помощью подвесок крепится к станине молота.

Максималь н ый размер трамбовки в верхней части по ширин е при применении трубчатых дизель-молотов должен быть не более 1 м , а штан говых - 0,9 м.

3.80. Для глубинного уплотнен и я просадочных грунтов грун тов ыми сваями используют стай ки ударно-канатного бурени я типа БС-1М или дру гие стан ки, позволяющие применить ударный снаряд массой не менее 3 т, что обесп ечивает и спользование наконечни ков для пробивки скважин диаметром 0,5-0 ,6 м.

Техническая характер и стика стан ка

Глубина уплотнения                                                                      1 8-2 0 м

Д и аметр скважин ы                                                                        500 мм

Масса б у ров ого сн аряда                                                                2700-3000 кг

Высота подъема бурового снаряда                                              0,94-1 ,1 м

Ч и сло ударов долота о забой                                                        44-5 2 уд/мин

Скорость подъема бурового с н аряда                                           0,9 м /мин

Высота мачты                                                                                 1,45 м

Ход                                                                                                  Гусеничный самоходный

Скорость передв и жен ия                                                               0,9 км/ч

Удельное давл ен ие на грунт                                                         0,7 кг/см2

Г а бариты станка в рабочем положени и:

длина                                                                                          7000 мм

ш и рина                                                                                       3480 »

высота                                                                                        15050 »

Габар и ты станка при пере возке:

дл ин а                                                                                          9060 мм

ш и ри на                                                                                       3480     »

высота                                                                                        4300     »

Масса станка без бурового снаряда                                             90,8 т

Диаметр инструментального каната                                           26-3 0 мм

Длина каната                                                                                  H + 36 м

Мощность электродвигателя                                                        32 кВ

Напряжение                                                                                    380/220 В

3.81. Буровой снаряд , входящ ий в комплект станка, состоит из штанги и долот различной конструкции. Штанга подвешена на канате. Канатный замок скреплен со штангой коническим резьбовым соеди нени ем.

Рис. 8. Конструкт ивная схем а након ечни ка для прописки скважин

1 - сердеч н ик-д олото; 2 - оболочка; 3 - бетон; 4 - сварн ые шв ы; 5 - отв ерстие для пода чи бет онн ой смеси под оболочку

Рис. 9. Нов ая пов оротная плита для сви нчивания штан г ударного снаря да

1 - пов орот ная пли та; 2 - ключ для свинчивания штан г; 3 - упоры, пр ивар енны е к ключу; 4 - у поры, прив аренн ые к плите

Р и с. 10. Дозатор (совок ) емкостью 0,35 м3 д ля засыпки скваж ин грунтом

1 - т олкатель из трубы ди аметро м 219 мм, дли ной 2 м; 2 - совок; 3 - м ест о креплен ия гидроподъемн ика н ожа б ульдозера и толкат еля; 4 - рама толкателя из швеллера № 20; 5 - ви лка креп ления толкат еля к раме б ульдозера

Для уплотнен и я грунт ов станок БС-1М при спосабливают к проходке с кважин диамет ром 0,5-0 ,6 м и оборудуют его:

наконечником п араб олои дн ой формы ди аметром 426 мм ( рис. 8);

стальным цил ин дрическим конд уктором диаметром 550 м, длиной 1500 мм, толщиной стенок 10-1 2 мм, пре дназначенным для исключения расширени я устья скважи ны, а т акже для более точной ее проби вки;

новой поворотной плито й для свин чи ван ия штан г диаметром 600 мм (ри с. 9).

Эт и при способления можно и зготови ть в любых масте рски х.

3.82. Н а к онечник для проходки скважи н изготавлив ают на месте, и спол ьзуя долото , к кот орому приваривают оболочку необходим ой геометрической формы из ли стовой стали толщиной 10-1 2 мм. Зазор между долот ом и оболочкой заполняют цеме нтным ра ст вором. Н аконечник можно изготовить ли тым и з стали.

3.83. Оболочка н а кон ечника и ме ет форму двух усеченных кон усов с цилиндриче ской ча стью меж ду ни ми высотой 150-2 00 мм. Ударная часть сердечни ка (долота) заточен а на конце с углом при вершине 30-4 0°.

Рис. 11. Уплот н итель ви броустан овки ВУ УП-6

3.84. Для засыпк и грунта применя ется при способлени е в ви де совка (ри с. 10), и зготовленного и з отрез ка трубы диаметром 522 мм, длиной до 500 мм, разрезанн ого вдоль на две половины. Толщи на стен ки трубы должн а быть не мен ее 10 мм. Совок привари вают к трубе ди аметром 219 мм, длин ой 200 см. Полуци линд рическую часть совка уси лив ают ребра ми жест кости, прив арив ае мы ми к в ып уклой его стороне .

3.85. При уплотнении п росад очны х грунтов пре дв ари тельным замачиван ие м и замачи ва нием с глубинн ыми в зрывами В В при меняются разли чные ме ханизмы: экскаваторы ЭО3311Г , ЭО4111Б , Э-1 0011 , Э1252 и др., бульдозеры ДЗ-29, ДЗ-1 7, 19, ДЗ-270, автосамосвалы ЗИЛ, МАЗ и др., а также буровые машины УГБ -50 и СО-2.

3.86. Для глуби н ного уплотнения песчаных грунтов используется виброустановка ВУУ П-6.

Техническая характеристика виброустановки ВУУП-6

Толщина уплотняемого слоя                                                            6 м

Продолжительность цикла уплотнен и я                                          15 мин

П роиз водит ельность                                                                         170-2 10 м3

Т и п вибропогружателя                                                                      В-4 01

Мощность электродв и гателя                                                            55 кВт

Част о та враще ния электродвигате ля                                               1 470 об/мин

М ас са уплотнени я                                                                             920 кг

Высо т а уплот ни теля                                                                          7 м

Д иа мет р уп лотни теля                                                                       1000 мм

Частота вынужден ных колебаний                                                   15 00 кол/ ми н (25 Гц)

А мплитуда колебани й                                                                       5-6 мм

Общая в ы сот а виброустан овки                                                         8,8 м

Масса в и броустан овки                                                                      3400 кг

Грузоподъемность механизма                                                          6 т

Примечан ие . Рабочие чертежи виброуста н овки ВУУП-6 имеются во ВНИИГ С (193148, Ленинград, ул. Карловск ая, 4).

3.87. Уплотн и тель представляет собой сварную металлическую простран стве нн ую кон струкци ю (рис. 11), де тали которой могут быт ь и зготовлен ы в любых мастерских.

ОПЫТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ

3.88. Ос н овным работам по уплотнению просадочн ых грунтов должно предшествовать в процессе строительства опытное уплотнение, которое производится для уточнения отдельных параметров проекта.

Опытное уплотнение при однородном напластовани и грунтов производит ся в одном, а при разнородном напластовании или при значи тельном изменении влажности грунтов - не менее чем двух характерных пункт ах строительной площадки.

Размеры опытных участ к ов принимаются не менее 3 × 3 м диаметра трамбовки или двой ной ширин ы рабочего органа трамбующей машины при уплотнении т рамбованием и не менее 6 × 12 м - при уп лотнении укаткой.

При глубинном уплотнен и и просадочных грунтов грунтовыми сваями опытный участок уплотняется не менее чем тремя смежными сваями, расположенн ыми в плане в вершинах равностороннего т реугольни ка на расстоянии согласно проекту.

Опытное уплотнение просадоч н ого грунта предвари тельным замачиван ием и замачиванием с глубинными взрывами осущ ествляется в котловане глубиной 0, 8 м и шириной, равной толщине слоя просадочн ого грунта, но не менее 20 м.

3 .8 9. В результате опытного глубинного уплотнения песчаного грунта определяется технологическ и й режим виброуплотнения.

3.90. Опытное уплотнение трамбованием производя т для уточнения толщины уплотненного слоя, необходимого чи сла ударов трамбовки по одному следу, а также установления вели чины понижения уп лотняемой поверхности.

3.91. При устройстве грунтовых подуш е к ут очняются толщины отсыпаемых слое в грунта, число проходов трамбующих машин или ме хани змов по одному следу и средняя объемная масса сухого грун та в уплотняемом слое.

Опытное уплотнение производят в котловане, отрытом в пределах участка стро и тельства здания или сооружен ия.

Отметку дна опытного котлована с учетом величины н едобора грунта назначают по проекту, а впоследстви и уточняют по средней величине понижен ия поверхности дна котлован а.

3.92. Опытные работы по вытрамбовыванию котлованов производят с целью определения:

среднего количества ударов трамбовк и заданной массы, размеров и опт имальн ой высоты сбрасывания для вытрамбовы ван ия котлованов необходимой глубины;

для фундаментов с уширенным основа ни ем из жесткого материала - количества и объ емов засыпки жест кого мат ери ала, а т акже необходимого числа ударов для втрамбовывани я каждой порции засыпки в дно котлована;

для ленточных прер ы вистых фундамент ов - минимально допустимого расстояния между двумя соседними котлованами при разли чной глубине их вытрамбовывания;

плотност и сухого грунта, влажн ости и прочностных характеристик φ и С уплотненного грунта, размеров уплотнен ной зоны вокруг вытрамбованного котлована, а также размеров уширенн ого основани я при втрамбовывании в дно котлована жесткого материала.

Кроме того, в необходимых случаях проводят с я и спытани я опытных фундамен тов н а ве рти кальные и горизонтальные н аг рузки и определение модулей деформац ии уплотненных и неуплотненных п росадочны х грунтов штампами в соответствии с ГОСТ 1 2374- 77 «Грунты, метод полевого испытания стати че скими нагрузками».

3.93. Опытные работы по вытрамбовыван и ю котлованов производятся на площадке, расположенн ой поблизости от строящегося объекта, в котловане, отрытом на проектную глуби ну.

В том случае, если ранее в подобных грунтовых услов и ях уже выполнялись опытные работы с аналогичными размерами трамбовок или производилось вытрамбовывани е котлованов под здан ия или соо ружени я, они могут не выполн яться и рекомендуется и спользов ать ранее полученн ые ре зультаты.

3.94. Кол и чество назна чаемых пунктов пров едения опытн ых работ зависит от и змен чив ост и грунтовых усл овий в соответствии с п. 3.88.

3.95. Опытн ы е работы прои зводя тся для все х видов и размеров трамбовок, применяемых при устройстве фундаментов с вытрамбовыванием котлов анов на глуби ну, предусмотренн ую проектом фун даментов.

Вытрамбовывание котлованов каждой трамбовкой на задан н ые глубины производит ся, как прави ло, с двухкратной повто рн остью.

3.96. Опытное глу бин ное уплотн ен ие п росадочны х грунтов выполняют перед разбивкой сетки грунтовых свай в основании фундамент ов здани й и сооружени й. При одн ородном напластован ии грунтов опытное уплотнен ие производят в одном пункте, а при разн ородн ом напластовании или резком изменен ии влажности грунтов - не менее чем в двух наиболее характерн ых местах.

Скважины пробивают с пов е рхности земли или с принятой в п роекте отметки дна кот лов ана, отрытого в п ределах уч астк а строи те льства.

3.97. Опытное глуби нн ое уплот нен ие грун товыми сваями осуществляют с целью:

уточнения расстоян и я между грун то выми сваями для достижения проектн ой пл отности уплотненног о грунт а;

установления кол и честв а и вида зарядов ВВ при расши рении скважин взрывом;

установле н ия фактиче ского расхода грунтового материал на одну грун товую сваю.

3.98. Опытное уплот н ени е грунта предварительным замачивани ем и замачи ванием с глубинными взрывами произв одят в целях:

установления нео б ходим ого количества воды и времени замачи ван ия;

уточнения веса глуб и нн ых зарядов ВВ и глубин у их погружения;

уточнен ия факти ческой ве личин ы просадки грунт а от собствен ного веса и дейст вия зарядов ВВ;

опр е делени я толщины верхне го н едоуп лотн енн ого слоя грунта.

Опыт н ое замачи ва ние п роизводят пер ед от рывом к отл ована вблизи участ ка строитель ст ва здан ия и ли сооружения .

Ус т ройст во дре нирующе го слоя, поглощающих и взрывн ых скважи н и камер, а также п ланировка дна котлован а при опытном уплотнен ии замачиванием и замачи ванием с гл убинными взрывами выполн яются в соот ветствии с принятыми в п роекте рекомен дациями.

Рис. 12. С х ема размещения штырей для определения величины отказа

1 - 3 - н омера штырей; 4 - место отбора монолитов; 5 - кон трольн ый шурф 1 × 2 × 4 м

3.99. Методика опытного уплот н ен ия грунтов должна предусма тривать соблюдение и зложенных н иже требовани й.

При уплотнени и трамбовками через каждые два удара трамбовки (прохода трамбующей маши ны) по забитым в грунт штырям нивелированием определяется понижени е уп лотняемой поверхности . Для контрольного определения толщины уп лотненного слоя в центре уплотнен ной площади на глубину, равную двум диам етрам трамбовки (через 0,25 м по глубине), должна определяться плотность и влажность грунта.

При устройстве грунтовых подуш е к опытн ое уплотнен ие прои зводи тся при трех вариантах: числе проходом кат ков 6, 8 и 10 и ли ударов трамбовки (проходов тра мбующей машин ы) по одн ому следу - 8, 10 и 12. Уплотн ен ие производит ся для всех разнови дн остей применяемых грунт ов не менее чем при трех соответствующи х значениях их влажности , равных 1,2 W p , 1 ,0 W p и 0,8 W p ( W p - в лажность на границе раскатывания).

После уплотнения грунта на опытном участке надлежит опр е делить плотность и влажн ость уплотненного грунта на двух гори зонтах, соответствующих верхней и нижней части уплотнен ного слоя.

Опытное вытрамбовывание производ и тся с замером понижени я дна котлована после каждых двух ударов тра мбовки . Нивелирова ние выполняется по верху трамбовки и в двух диаметрально проти воположных точках. Для контрольного опре де ления размеров уплотненной зоны в центре котлован а отрывается ш урф на глубину, равн ую двум ди аметрам или двойн ой шири не основания т рамбовки , с отбором проб грунта по глубине и в ст орон у от центра через 0,25 м.

Пр и опытном вытрамбовывании котлованов с уши рен ным осн ование м фиксируется объем к аждой порци и втрамбовываемого мате ри ала (щебня, гравия, крупного пе ска) и размеры (в плане и по глуби не) полученного уши рени я.

Для установлен и я результатов опытного глубинного уплотнения грунтовыми сваями на строи те льной площадке должен отрываться кон трольн ым шу рф на глубину не менее 0,7 просадочн ой толщи с определен ием влажности и плотности грунта через каждые 0,5 м на глуби ну 3 м, а ни же - через каждый 1 м. На каждом горизонте опреде ляе тся плотн ость грунта в двух точках в пределах каждой грун товой сваи и в пределах межсвайного пространства.

Р и с. 1 3. Графики понижения трамбуемой поверхности

Для наблюдения за просадкой уплотняемого грунта в процессе опытного замач и вани я и замачивания с глубинными взрывами следуе т устанавливать на дне котлована и за пределами по двум взаимно перпенди кулярным сторонам котлована поверхностные марки через 3 м на расстоянии, равном полуторной толщине слоя просадочн ого грунта, а в цен тре котлована - куст глубинных марок в пре делах всей просадочной толщи через 3 м по глубине.

3.100. Для измерен и я величины понижения отметки дна опытного котлована под воздействием трамбования забивают металличе ские штыри диам етром 16-2 0 мм, длиной 500-6 00 мм по оси котлована в центре каждого сле да трамбовки заподлицо с поверхностью земли (рис. 12 ).

После забивки штырей производят ни вели ровани е и опред еляют их отметки относительн о неподвижн ого репера. Результаты отсчетов заносят в журнал трамбования грунта в опытном котловане.

3.101. Трамбование грунта в опытном ко т лов ане осущ ествляют по всему котловану двумя ударами последоват ельно, перех од я от одного следа к другом у. По мере трамбования прои зводят ни вели ровани е головок штырей и определяют с редн юю величин у пони жения трамбуемой поверхности.

Трамбован и е ведут до момента, когда пони жени е шты рей составляет не более 1-2 см для гли нистых и песчаных грунтов и 4-5 см - для крупнообломочных.

3.102. По результатам н и вели рован ия строят графи к (рис. 13, а) зависимости пони жени я п оверхности от числа ударов (проходов) и график (рис. 13, б ) приращения величины понижения дна котлован а на каждые два удара т рамбовки .

Участок графика, в п ределах которого при ращени е величи ны понижени я имеет постоянное значен ие, характеризует величи ну пониж ен ия в санти метрах на два удара.

По графику (см. рис. 13 , б ) устанавливают участок перехода кривой понижения поверх ности от каждых двух ударов в п рямую, параллельную оси абсцисс, что характери зует достижение грунтом «уплотн ения до отказа», при котором дальнейшее трамбование ст ан ови тся нецелесообразным, так как при водит к разрушен ию структ уры грунта и разрыхлению верхнего слоя.

3.103. Полученная величина по н ижени я от последних ударов принимается за величину отказа при тр амбовании данн ого вид а грунта. Число ударов, соот ветствующ ее этой точке на графике, принимается как минимально необходимое.

Сред н яя величина понижения трамбуемой поверхн ост и при уплотнени и до отказа, полученная по графи ку (см. ри с 13), прин има ется за необходи мую величину недобора грунт а до проектн ой отметки под фунда менты при разработке котлована.

3.104. Площадки для опытного уплотнения грун т ов при устройст ве грунтовых подушек выби рают в наиболее характ ерных грунтовых условиях комп лекса сооружений в стороне от застраиваемых участков.

Основание опытной площадки должно быть спланировано и уплотне н о до плотности, принятой в проекте.

Опытное уплотнение про и зводят при трех значениях влажности грунтов: W 1 = W 0 ; W 2 = 1,2 W 0 ; W 3 = 0 ,8 W 0 ,

где W 0 - оптимальная влажность грун та, принимаемая равной: для трамбовок W 0 = W p - (0,01 - 0,03), а укаткой - W 0 = W p ; W p - влажност ь грунт а на границе раскатывани я.

Р и с. 14. Графи ки зависимости уде льн ого ве са сухого грунта от влажности при п остоя нной удельной работе А (А = 50, 1 00, 150 т· см /м )

Толщ и на уплотняемых слоев прини мается: h 1 = H ; h 2 = 1 ,2 H ; h 3 = 0,8 H , г де H - в еличина уплотняемого слоя грунта в зависимости от применяемого оборудования (см. табл. 2).

3.105. На каждом пу н кте опытн ого участка после уплотн ен ия грунта при заданной в лажн ости , толщин е слоев и числе проходов механизмов отбира ют пробы уплотненн ого грунта для опред еления объемн ой массы сухого грунта и влажн ости через 0,2 м по глубин е.

Пробы о т бирают в пределах верхн ей и н ижн ей зон уплотненн ого слоя.

3.106. По результатам опыт н ого уплотнения ст роят графики за виси мости плотн ости от влажности γ ск = f ( W ) при различном числе проходов трамбующи х ме ханизмов или ударов трамбовки для каждой толщи ны уплотняемых слоев (рис. 14).

На графиках через серию кривых проводят горизонтальную лин и ю с ординатой, равной проектной плотности грун та. Участки кривых, расположенные выше горизон тальной линии, указывают, при каком чи сле проходов уплотня ющего механизма и интервалов изм енени я влажн ости грунта при дан ной толщин е слоя может быть дост игн ута плот ность не ниже проектной.

Толщину уплотняемого слоя выбирают на основе указанных кривых.

3.107. Опытное вытрамбовывание про и зводится с отметки пола первого этажа или п одвала. При разнородном напластовани и грунтов (по влажности , плотности, литологии) и при н али чии подсыпки выт рамбовывание выполняют не менее чем на двух характерных участках.

3.108. Вытр амбовыван ие котлов ан ов п ри выполнении оп ытн ых работ производи тся с замером величин понижения дна котлована после каждых двух уд аров т рамбовки . Замер пони жения делается с помощью нивели рования верха трамбовки или за мера погруженной част и трамбовки в двух ди аметрально противоположных точках. На осн ове этого строи тся график понижения дна котлована в зави симости от чи сла ударов т рамбовки (см. рис. 13).

В процесс е вытрамбовывания прои зводя тся визуальные наблюден ия за состояни ем стенок вытрамбованных котлованов. В случае осыпани я грунт а со стенок котлован а отме чается глубина, при к оторой оно происходи т, и производится повышение влажности грунтов путем увлажнения дн а и стен ок котлованов в процессе вытрамбовывания, а также сн ижение высоты сбрасывания трамбовок.

3.109. При вытрамбовыва ни и котлованов под ленточные прерывистые фундаменты, а также столбчатые фундаменты при расположении их в осях на расстояниях менее 2 b ср ( b ср - ширина котлована в среднем сечении) наряду с требованиями п. 3.92 производится замер вертикальн ых и горизонтальных перемещ ений окружающей их поверхности по двум створам.

Замер перемещений выполняется после к а ждых двух ударов трамбовки по металлически м ш тырям, представляющим собой обрезки из арматуры (см. п. 3.100) и забитым в грунт через 20-2 5 см на расстоянии 2 b ср от гран и котлована (см. ри с. 12). Верти кальн ые пе ремещени я замеряю тся нивели ровани ем, а гори зон тальн ые - мерной лентой отн осительно неподви жной точки - репера.

3.110. Для определения мин и мально допустимых расстояни й между котлованами лен точных п рерывистых фун даментов вытрамбовываются четыре опытных котлован а с расстояни ем между ними поверху соот ветственн о b ср , 0,8 b ср и 0,5 b ср .

При вытрамбовыван ии первого котлована замеряются верт икальные и горизонтальные перемещения пове рхности грунта по маркам, установлен ным слева.

При вытрамбовывании последующ и х кот лованов вертикальны е и горизонтальные пе ремещения замеряются как по целику грунта между п редыдущим и вытрамбовываемым котлованом, так и по дну ранее вытрамбованного котлована.

3.111. Мин и мально допустимые расстояни я между вытрамбованными котлованами ленточных прерыви ст ых фундаментов н азначаются исходя из следующих условий:

обязательная сохра н ность стенок ранее вытрамбованных котлованов;

горизонтальные перемещен и я ве рха бли зрасп оложенн ой стен ки ран ее вытрамбованн ого котлована не должны превышат ь 10 см, а низ а - 4 см;

верт и кальные пере меще ния (п одъе м) дна ранее вы трамбов анного котлована не должны превышать 4 см.

Минимальные расстоян и я межд у котлованами столбчатых фундаментов принимаются при условии, что величины верти кальн ых и гори зонтальных перемещени й у ближайшей грани котлована поверху н е превышали 4 см.

Рис. 1 5. Понижение дна кот лов ан а в процессе вы трамбовы вания и втрам бов ывания жесткого материала

1 - вы трамбов ывание; 2 - втрамбо выван ие жесткого материала; 3 - засыпка же сткого материала

3.112. Для фундаментов в вытрамбован н ых котлован ах с уширенным основанием опытные работы прои зво дятся, как правило, с вт рамбовыванием одной, двух и трех порц ий щебня, песчано-гравийн ой смеси или другого жесткого материала. При трех по рциях з асыпки прини мается максимальн ый объем засыпаемого материала V , а объем материала к каждой порции составляет 1/3 V .

В отдел ьн ых случаях может меняться объем материала в каждой порци и, т.е. высота засыпки котлована, а также вид втрамбован ного материал а в дно котлован а.

В процессе вытрам б овывания котлованов, а также втрамбовывания жесткого материала в его дн о строятся графики понижения дна котлован ов (ри с. 15).

3.113. После вытрамбовыва ни я по оси котлован ов отрываются шурфы и траншеи на глуби ну не менее 2 b ср ниже его дна с таким расчетом, чтобы одна из его стенок проходила через центр котлованов для опред е ления влажности, плотности сухого грунта, формы и размеров уплотненной зоны, уширенного основания из трамбованного материала, а также для отбора монолитов уплотненного г рунта с целью определения его прочностных характеристик φ и С.

Отбор проб грунта производится через 20 -2 5 см по схемам , приведенным на рис. 16 для разли чных котлов анов.

Размеры у ши рений в основании замеряются мерной лентой с точност ью 1 см через 10-1 5 см по глубине. По полученным ре зультатам замеров строятся граф и ки изменен ия удельного ве са сухого грунта по глубине и в стороны, определяются формы и размеры уплотненных зон и уширенных оснований (рис. 17).

Рис. 1 6. Схема отбора проб из шу рфа при пров едении опы тных работ

1 - вытрамбован ный котлован ; 2 - шурф; 3 - место отбора образцов для оп ределения W , δпр и γск; 4 - мест а отборов монолитов для определения φ и С

Рис. 17. Упло тн енная зона и графи к изменения объемн ого ве са скелета уплотненн ых грун тов для удлиненных фун даментов с уши ренны м основани ем

I - вытрамбованный котлован; II - уплотне нна я з он а; III - по горизонтали от оси котлована или от уши рени я; IV - по в ерти кали ниж е дна к отлован а или от ушир ен ия; V , VI - по гор и зон тали от боковой поверхности; VII - уширен ное осн ов ани е

3.114. Мо н олиты уплотненных грун тов для определени я и х прочностных характеристик отби рают ся с глубины 0,25-0 ,35 м от дна вытрамбованного котлована, а при устройстве уширенного основа ния - от нижней его границы. Испытания уплотненных грунтов производятся при их полном водон асы щении по схеме консоли ди рованного сдвига в соответствии с Руководством по лабораторному определению деформационных и прочност ных характеристик просадочны х грунтов (М.: Стройи здат, 1974).

3.115. Результаты опытных работ оформляются в виде отчета или акта, на основе которого уточняется технология производства работ по вытрамбовыванию котлова н ов под фундаменты. К нему прилагаются:

а) схема размеще н ия опытной площадки с вытрамбованн ыми кот лованами;

б) графики по н ижения трамбуемой поверх ности в зави симости от количества ударов трамбовок при вытра мбовыван ии котлованов (см. рис. 15) и втрамбовывании жесткого материала (см. рис. 17);

в) х арактеристики режима вытрамбовывания котлован ов (масса, размеры, удельное стати ческое давление, высота сбрасыв ани я трамбовки);

г) результаты опред е лений ве ртикальных и горизонтальных перемещений грун тов при вытрамбовывании котлованов под ленточн ые прерывистые фундаменты, минимально допустимые расстояния ме жду ними;

д) результаты определения плотности сухого грунта уплотнен н ых грунтов, формы и размеров уплотненных зон и уши рений в основании (см. рис. 17);

е) значения прочностных характеристик φ и С уплотнен ных грунтов с указание м плотн ости сухого грунта, при которой они определены.

3.116. При необход и мости выполнени я испытаний опытных фун даментов верти кальной и горизонтальной нагрузками в процессе прове дени я pa бот в соответствии с программой испытаний вытрамбовываются котлованы для фундаментов. Бе т онирован ие фундаментов выполня ется сразу же после вытрамбовывания котлованов.

3.117. Испытания опытных фундаментов в ы полн яю тся ве рти кальными статическими нагрузками с целью определения:

расчетной нагрузки на фундамент принятых размеров и кон струкци й;

расчетного давления на уплотне н ный грунт осн овани я под фун даментами в выт рамбованном котлован е.

Испыта н ия опытных фундамен тов вы полняются, как правило, для:

новых районов, в которых впервые начи н ается применение фундаментов в вытрамбованных котлова нах;

новых конструкци й фундаментов в выт рамб ованных котлованах, н овых конструктивных схем зданий, а также для фундаментов с н агрузками , в 1,5-2 раза превышаю щими ране е применяемые;

грунтовых услов и й, в которых ранее фундамен ты в вытрамбованных котлованах не примен яли сь и не т данных по статическим испытани ям опытных фундаментов;

вс е х видов, форм и размеров фун дамен тов, суще ственн о отли чающихся между собой и имеющих массов ое применение.

Примечание . При нал и чии результатов испытаний одинаковых по размерам и конструкц иям фундаментов, выполненных по другим районам с аналогичными грунтовыми услови ями, и спытани я опыт ных фундаментов можно н е производить.

3.118. Пу н кты про ведени я испытани й опытн ых фун даментов следует располагат ь, как правило, в н епосредств енн ой бли зости от наи более ответстве нных зданий, а также в наиболее характерных местах, где по предварительным данным ожидаются н аи больши е осадки и горизонтальные переме щени я фундаментов. При однородн ом сложении застраиваемой площадки (по составу, состоянию и фи зико-ме ханическим характеристи кам грунтов) по глубине сжимаемой толщи и спытани я допускается выполнять в одном пункте. При разнородном напластовании грун тов исп ытани я опытн ых фундаментов должны производиться не менее чем в двух местах.

3.119. Пр и и спытании опытных фундаментов в вытрамбован ны х котлованах вертикальными статическими нагрузками применяе тся специ альн ое об орудование, в ключаю щее упорную установку и ре перную систему, и проводится в соответствии с ГОСТ 12374-7 7.

3.120. После проб и вки скважин и набивки и х грунтовым материалом отрывается контрольный шурф, из которого отбираютс я образцы грунта. На каждом горизонте опреде ляется плотн ость сухого грун та в двух точках в пределах каждой грунтовой сваи, а в межд усвайн ом - в семи точках, расположенных на каждой сторон е тре уго льника, соединяющего оси грунтовых свай (рис. 18 ).

В случае если плот н ост ь грунта окажется меньше предусм отренн ой в проекте , в последний вносят изменения по размещени ю грун товых свай и в дальнейшем уплотнение произв одят по уточнен ной сетке расположен ия грунтовых свай.

Примечание . В ответственных случаях (например, для зда ни й с мокрым технологическим процессом, возводимых на площадках с глубиной просадочн ой толщи более 15 м), производят испытани я уплотнен ных грунтов статической нагрузкой, руководствуясь ГОСТ 12374-7 7. Необходимость и методику проведения таких и спытаний устанав ливает проектная органи зация.

3.121. Уплотнен и е п росадочны х грунтов предварительным зама чи ванием и замачиван ием с использованием глубин ных взрывов зарядов ВВ продолжают до полного промачив ан ия всей толщи просадочных грунтов и стабилизации просадки. За ст абили зацию просадки принимают просадку не более 10 мм в неделю .

3.122. В процессе замачивания пр и мерн о один раз в неделю производят пери одическое нивелировани е поверхностных и глубинн ых марок. Марки п ривязывают к постоян ному реперу или си стеме временных ре перов, расположен ных на расстоянии, равн ом н е мен ее чем двум толщинам просадочн ог о слоя грунта замачи ваемого участка.

3.123. Марка простейшей ко н струкци и сост оит из арматурного стержня диаметром 16-2 4 мм, дли ной 80-1 00 см, забитого в грунт на глубину 60-8 0 см с уплот нением грунта вокруг стержн я. Таки е марки устанавливаются за пределами котлован а (рис. 19).

Рис. 1 8. Схема отбора образцов грунта для определен ия плотн ости грун та

1 -21 - места от бора образцов между грун товыми сваями; I - V I - мес т а от бора образцов в сва ях

Рис. 1 9. Конструкции поверхностных марок

а - простей шего типа; б - с бетон ной опорой; в - с бетонной опорой в зи мнее время; 1 - арматурный стер жень 16- 24 мм; 2 - уплотненный грун т, 3 - бетонная опора

Основные поверх н остные марки, устанавли ваемые в пре де лах котлов анов, состоят из бетонн ой призмы размером 20 × 20 см, толщиной 10-2 0 см, в которую забетонирован стержень диаметром 16-24 мм, выступающ ий на высоту 20-3 0 см.

3.124. Для наблюдения за послойной просадкой грунта в центре котлована уста н авливают куст глубинных марок. Марки устанавливают через каждые 2-3 м по глубине в пределах всей просадочн ой т олщи. В пл ан е их р асполагают обычно в шахматном п орядке через 0,5-0 ,8 м одна от другой. Глубинная марка состоит и з внут ренней реп ерной трубы или стержня, соединенных бетонн ым анкером с грунтом основания, защитной реперной трубы, исключающей влиян ие просадки окружающего грунта на реперн ую трубу, и саль ников (рис. 20).

3.125. Опытный участок размером 10 × 10 м при виброуплотнении песчаных грунтов следует располагать в пределах площадки, имеющей наиболее характерные гранулометрический состав и плотнос т ь сложения песчаного грунта.

3.126. Уплотнение основания без рыхления следует производить в семи точках, а с рыхлением в шести (рис. 21). После уплотнения необходимо зафи кси ровать колышками фактические места погружения уплотнителя для последующего зондирования.

3.127. Оценка уплотнения основания должна производиться по показателям удельного веса сухого грунта γ d и относительно й плотности I D , учитывающе й как зерновой состав, так и форму частиц песчаного грунта. Показатели достигнутой плотности грунта по результатам зондирования должны быть сопоставлены с данн ыми пл отности сложения грунта образцов, отобранных из шурфов.

3.128. Выполнение опытного уплотнен и я грунтов должно фикси роваться актами, где указываются рекомен дуемые величины отказов при уплотн ении грунтов и грунтовых подушек различными грунтоуплотн яю щими маши нами, графики понижения трамбуемой поверхн ости и дна вытрамбовываемых котлован ов в зависимости от режимов работы трамбующих машин, данные по необходимому коли честву ударов на одну порци ю грунта, загружаемого в скважину при устройстве грун товых св ай, графики просадки глубинны х и поверхностных марок, расход а воды при замачи вании грунтов и други е результат ы опытного уплотнения, регламентирующие тех нологи ю основных работ с обеспечением соотв етствующих показателей по качеству и срокам.

Р и с. 20. Конструкция глуби нной марки

1 - скв ажин а; 2 - реп ерн ая т руба; 3 - защитная труба; 4 - анкер из уплотненного бетон а; 5 - сальн ик и з п росмоленной па кли

Рис. 2 1 . Схе мы выполн ен ия раб от на участке опытного уп лотнения песка

а - без рыхления; б - с предварител ьным ры хлени ем; 1 - т очки уплотнения; 2 - точки рыхлен ия; 3 - зондиров ание до уплотн ен ия; 4 - з он дировани е п осле уплот нени я

3.129. Результаты опытного уплотнения, используемые в кач е стве осн овных документов для уточнен ия п роекта производства работ по уп лотнени ю и их приемке , необходимо заносить в журнал и оформлять актом.

В журнале и акт е на опытное уп лотнение должны быть указаны: влажн ость, плотность и вид уплотняемого грун та; толщина уплотняемого слоя грунта; вес, размеры и высота сбрасы вания трамб овки; чи сло ударов по одному следу; достигнутая г лубина уплотнения; вели чи на отказа и недобора грунта до проектной отмет ки заложения фундаментов.

3.130. В жур н але и а кте опытн ых работ по устройству грун товых подушек след уе т указать: ви д грунта; толщи ну отсыпаемого слоя; число проходов грун тоу плотн яющ его механ изма; среднюю п лотн ость грунта в уплотн енном слое; оптимальную влажн ость и преде л ее измен ени я.

Журналы заполняютс я в процессе прои зводства работ, а акты - после окончания опытного уплотнения. Форма журнала и акта приведе на в п ри л. 1, 2. Акты (при л. 3) составляю тся произвольной формы и подписываются прои зводителем работ.

3.131. Результаты опытных работ по вытрамбовыванию котлованов заносят в журнал (пр и л. 4) и оформляют актом. К акту прила гают ся:

схема размещения опытной площадки с вытрамбова н ными котлованами;

графики пон и жения т рамбуемой поверхности в зависимости от количества ударов трамбовок (см. рис. 13) и втрамбовывания жесткого материала (см. рис. 15);

характеристики реж и ма вытрам бовывания котлован ов (масса, размеры, удельное статическое давление, высота сбрасывания трамбовки );

результа т ы определений верти кальных и горизонтальных перемещений грунтов при вытрамбовывании котлованов под ленточн ые прерывистые фундамен ты и мини мальн о допустимые расстояни я между ни ми;

результаты опред е лени я плотности сухих уплотне нных грунтов и раз ме ров уплотнен ных зон и уши рений в осн овани и (см. рис. 17);

з н ачения прочн ост ных характери сти к φ и С уплотненных грун тов с указанием п лотности сухого грунта, при которой они опреде лялис ь.

3.132. Результаты опытного уплотнени я грунто вы ми сваями фикси руются в журн але и оформляются актом (п рил. 5, 6) проходки и н абивки скважи н грун товым материалом. В них должны быть приведены:

глуби н а уплотн ен ия;

тип оборудова ни я и вес ударного снаряда;

вид и влажность засыпаемого в скважину грунта;

вес и число порций грунта, засыпаемых в скважину;

ч и сло ударов на одну порци ю грунта;

плотность и влажность уплот н енного грунта ме жду сваями и в теле грунтовых свай;

толщ ин а разрыхленн ого (буферн ого) верхнего слоя и способ его уплотнен ия .

3.133. Результаты опыт н ого уплотне ни я просад очн ых грун тов пре двари тельным замачи ванием оформляют акт ом, в котором должны быть приведен ы:

и сполн ительный чертеж опытного котлована с указание м расположения глубинных и поверхностных марок;

ведомость н ивелирования марок;

график и п росадки глуби нных и прилегающих к ним поверхн остных марок во времени;

графики суточного и полного расхода воды;

проф и ли просадки поверхности грунта по сторонам расположени я поверхностных марок;

зарисовки просадочных трещи н и результаты определения влажности после замачивания в пределах всей толщи .

3.134. Работы , выполненные по опытному уплотнен ию песчаного грунта, заносятся в журн ал (прил. 7) и оформляются актом, в котором приводятся:

технологический режим уплотнения;

графики зондирования;

гранулометрический состав грунта;

уд е льный вес сухого грунта и относитель ная плотн ость.

3.135. На основе актов проектная орган и зация уточняет проект производства работ по уплотнению грунтов оснований .

ПРАВИЛА ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ

3.136. При поверхностном уплот нен ии грунтов трамбование м следует:

а) отрывку котлованов и тра н шей ве сти отдельными участками , разме ры которых назначаются в зависимости от п роизводи тельности оборудован ия из расчета сохранения оптимальной влажности грунта в открытом котлован е на период трамбования;

б) доувлаж н ять грунт, заливая расчетное коли чество воды равн ом ерн о по всей площади участка или карты, при чем уплотнение грун та н ачинается только после впит ывани я заливаемой воды и подсы хания грунта на поверхности до влажност и, близкой к оптимальной;

в) уплотне ни е грунта в пределах отдельных участков производи ть ци клами с последова тельным переходом от следа к следу; при разли чной глуби не заложения фундаментов уплотне ние грунта следует производить , начин ая с б олее высоких отметок;

г) по окончан ии поверх ностного уплотнения в ерхний взрыхлен ный слой грунта доуплотнять при опти мальн ой влажности ударами трамбовки с высоты 0,5-1 м ;

д) уплотн е ние грунта трамбованием в зи мнее время ве сти при талом состоянии грунта и естественной влажности; необходимая глубин а уплотнен ия при влажности грунта ниже опти мальной достигается увеличени ем веса, ди амет ра или высоты сбрасывания трамбовки.

3.137. Поверх н остное уплотнение грунтов трамбованием включает следующие процессы:

отрыв котлованов или траншей;

подготовку основания для уплотнения, включая планировку и при не обходи мости доувлажн ени е грунта до оптимальной влажности;

уплотнение грунта основания;

проверку качества уплотнения.

3.138. Котлован должен быть огражден от попадания атмосферных вод с окружающей территори и .

В дождливое время дно котлована планируется с уклоном к прие м ному колодцу-зумпфу, из которого воду удаляют насосом.

3.139. Заливку котлована водой для придания грунт у опт ималь ной влажности прои зводят равномерно по всей площади отдельн ыми участками с обеспечением спокойного поступления воды.

При больших площадях уплотняемого основания размеры участков назначают из расчета, чтобы обеспечить фронт работ на срок 3 -4 дня.

3.140. Трамбование производят через сутк и после полного впи тывани я воды в грунт. Когда влажность грунта у поверхности большая и он при липает к трамбовке, уплотнение следует прекратить и дать возможность грунту подсохнуть. Если по метеорологическим условиям это осуществить практи чески невозможно, поверхность дна котлована засыпают слоем маловлажного грунта толщиной 10- 15 см. В отдельных случаях для этих целей можно ис пользовать сухой щебень из кирпича, известняка, способный впитывать воду.

3.141. Упло т нение грун тов тяжелыми трамбовками производят с поверхности отрытого котлована, сбрасыв ая трамбовку массой 5,5- 7 т с высоты не менее 6-8 м , а массой 10-1 5 т - с высоты 12-1 5 м.

Рис. 22. Сх е ма уплотнения в пре делах отдельн ого участка

а - тр амб овка ма ссой 10-1 5 т; б - то же , 5-7 т

3.142. Трамбовки изготавливают на месте строительства из железобетона или металла в виде усеченного ко н уса с низким расположением центра тяжести, при котором обе спечивает ся вертикальн ость ее падени я.

Для обеспечения низкого расположения центра тяжести нижнюю часть железобетонной трамбовки заполняют металл и чески м ломом.

Трамбовку подвешивают к стреле крана непосредственно на тросе через специаль н ую подвеску, исключа ющую скручивани е рабоче го троса. Конструкция железобетонной трамбовки приведена в при л. 8.

3.143. Размеры отдельных участков, подвергающихся уплотнению, назначаю т ся равными 1,4-1 ,5 ради уса действи я стрелы крана. Уплотнени е производит ся по технологической схеме, приведенной в прил. 9.

Трамбование грун та в едется в последоват ель ности, указанн ой на рис. 22, а.

При этом для равном е рного уплотнени я все й площади по од ному следу дается по два-три удара трамбовки массой 5,5-7 т (рис. 22, б ). Такая последовательность сохраняется до т ех пор, пока не будет передано заданн ое число ударов по уплотнению до отказа.

Уплотне н ие грун та трамбовками массой 10-1 5 т ведется со смещением следов на расстояние, равн ое одному диаметру трамбовки (см. рис. 22, а).

При этом по одному следу дается заданное число ударов по уплотнению до отказа.

3.144. Переста н овку крана на новый уч асток производят после окончания работ по уплотнению предыдущего.

Во вр е мя трамбования необходимо соблюдать требован ия к высоте подъема т рамбовки, правильному расположению следов и числу ударов.

3.145. После трамбования необходимо произвести планировку д н а котлована и уплотнение верхне го разрыхленного слоя тяжелыми катками в соответствии с указаниями п. 3.67 и табл. 2.

3.146. В тех случаях, когда после у п лотнения отметка дна всего котлован а или в отдельных местах окажется ниже проектн ой отметки заложе ния фундаментов, н еобходимо произвести подсыпку местного грун та с доуп лотн ени ем ег о до требуемой плотности.

3.147. В зимнее в ремя допускае тся уплотнение только талого грунт а при темп ературе воздуха не ниже минус 10 ° С.

Уплотнен и е должно производи ться при естественной влажности. Необходимая глубин а уплотн ен ия п ри в ла жност и ниже оптимал ьн ой дости гается увеличение м вы соты сбрасывания, массы трамбовки или числа ударов по одному следу.

3.148. Пов е рхностное уп лотнен ие грунта трамбование м в зимни й пери од производится с учетом:

глуб и ны промерзания грунт а в местных климатических условиях в те чени е суток по материа лам районной ме теост анции для оголенной п оверхности;

производ и тельн ости примен яемого оборудования для уплотнения и числа смен в сутки ;

ко н струкции фундаментов и способа и х возведен ия.

3.149. Для сохра н ения талого состояния грунта котлован ы отрывают участками, размеры которых устанавливают из среднесуточной прои зводите льности применяемого оборудования.

Общую величину недобора грунта до проектной отметки принимают равной величине понижения уплот н яемой поверхности при трамбовани и с дополнен ием толщины суточного промерзания грунта.

3.150. В отрытых к отлованах, когда уплотнение н е может быть осуще ствлено при положительн ой температуре, поверхность котлована утепляют и уплотн ен ие производят участками.

3.151. При промерза н ии грунта основан ия на значительн ую глубину грунт перед трамбование м должен быть приведен в талое состояние отогреванием или удален ием мерзлого грун та с заменой его талым грунтом с последующим уплотн ением.

3.152. В зим ни х услови ях, когда влажн ост ь грун та мен ее опти мальной , уплотн ен ие ре комен дуе тся производить при е стественной в лажност и с увели чени ем массы и ли высоты сбрасы вани я трамбовки.

3.153. При уплот н ени и грунта тяжелыми трамбовками н еобходимо соблюдать прави ла т ехни ки бе зоп асности при производстве ст рои тельн о-мон тажн ых работ в соответствии со СНиП III-4-80.

При этом запр е щается:

работать на н еи сп равн ом кране;

во время работы крана про и зводить е го ремонт или смазку;

ме н ять вылет стрелы с поднятой трамбовкой ;

передв и гать кран на новую стоянку с трамбовкой, поднятой на высоту более 0,5 м.

При уплотнении не допускается находиться у работающего крана н а расстоянии, меньшем длины вылета стрелы.

В темное время места работы должны быть освещ е ны.

При маневре крана следует подавать предупреждающ и й сигнал; его передви жени е допускается после тог о, как машини ст убедится в отсутствии людей в радиусе действия крана.

Прежде чем приступить к работам по уплотне н ию грунта тяжелыми трамбовками, весь персон ал, занятый на эти х работах, дол жен пройти инструктаж по технике безопасности .

3.154. Устройство гру н товых подушек должн о прои зводи ться в котлованах, отрытых ни же проект ной отметки заложен ия фундаментов на глубину, равную толщине грунтовой подушки, с соблюдением следующих требований:

а) толщина отсыпаемых слоев должна при н иматься в зави си мости от уплотняющей способности примен яемых механизмов;

б) грунт для устройства грунтовой подушки следует доставля ть в котлован в состояни и оптимальной влажности или производи ть доувлажн ение его до оптимальн ой влажн ости на месте укладки;

в) отсыпка каждого последующего слоя д о лжна производи ться только после проверки качества уплотнени я и получени я удовлетворительных результатов по предыдущему слою;

г) устройство грунтовых подушек в зимнее время допускаетс я из талых грунтов с содержанием мерзлых комьев размером не боле е 15 см не свыше 15 % общего объема при среднесуточной температуре воздуха н е ни же минус 10 ° С. В случае пони жени я температуры или перерывов в работе подготовленные, но не уплотненные участки котлована должны укрываться теплоизоляционными мат ериалами или рыхлым сухим грунтом; отсыпка грунта на промороженный слой допускается, как и сключени е, при толщине мерзлого слоя не более 0,5 м и влажности грунта не выше влажности на границе раскатывания.

3.155. Устро й ство грун тов ых подушек в ключа ет:

разработку котлована;

планировку и уплотнение его дн а;

отсыпку, планиро в ку и уп лотне ние ка ждого слоя до требуе мой плотности;

проверку ка ч ества уплотне ния грун та в каждом слое.

3.156. Грунтовые подушк и устраивают по проектам, включающим техн ологические карты производства ра бот. Рациональн ую схему и порядок производства выби рают в зави си мости от и ме ющ егося оборудования по уплотнени ю грунтов, фронта работ и плана расположения здания или сооружени я.

Р и с. 23. Последоват ельность операций по устройств у грун тов ой подушки при рытье траншей экскават ором

1 - дви жение экскав атора; 2 - движение самосвалов; 3 - рыт ье котлована; 4 - отсы пка грун та слоями; 5 - уп лотн ен ие грунта и кон троль качест ва

3.157. Разработку котлованов осуществляют в зависимости от толщ и ны подушки, размеров и конфигураци и фундаментов в соответствии с п. 3.61 настоящего Пособия. Траншеи под фундамен ты отдельно стоящих колонн разрабатывают сплошной лентой основных рядов (рис. 23); грунтовые подушки устраивают также в виде сплошных лент, а не на отдельных участках.

При разработке котлованов и траншей устраивают съезды для машин. Чтобы предотвратить попадание атмосферных вод с окружающей территории, котлованы ограждают валом высотой не мене е 20-3 0 см.

3.158. Для удобства производства работ всю уплотняемую площадь разбивают на отдельные карты, на каждой из которых последователь н о чередуются выполнение основн ых работ по отсыпке грунта и его уплотнению.

3.159. Размеры карт назначают с учетом производительност и и числа применяемых механизмов для устройства подушек, а также изменения влажности грунт ов за пери од от начала отсыпки до окон чания у плотнения.

Уме н ьшение влажности грунта в результате и спарения в летнее время рекомендуется принимать прибли женно в пределах 0,02 за сутки. Для исключения изменения влажност и под влиянием атмо сферных осадков и испарения от сыпанн ый грунт сразу же уплотняют до проект ной плотности.

3.160. В тех случаях, когда для устройства подушек используют гру н ты влажностью ниже опти мальной, рекомен дуется прои зводить доувлажн ени е и х до опти мальной в лажности н епосредственно в карьере или резерве. Разработку грунта в карьере или резерве и доставку на место укладки прои зводят только после полного впитывания воды в грунт и достижени я им оптимальн ой влажности .

3.161. При н ебольшом объеме работ доувлажнени е грунта производят после его отсыпки равномерно по всей площади заданным количеством воды из автоци стерны или временного водопровода. К уплотнению приступают после того, как грунт по всей глубин е приобретает влажность, близкую к оптимальной.

3.162. Использование переувлажненного грунта допускается только в сухое время, когда возможно подсушива н ие грун та до оптимальной влажности.

Подсушиван и е грунта производят послойно путем естественн ого испарения, для чего после укладки и разравнивания грунт выдерживают устан овленное опытом время. Чтобы ускорить проц есс просушивани я грунт а, рекомендует ся производить его рыхлени е.

3.163. При необход и мости повышения влажности уже уплотненного слоя грунта доувлажнен ие рекомендуется прои зводить после рыхления верхнего уплотненного слоя на глубину 1/3 его толщины, а укатку производят в соответствии с п. 3.1 настоящего Пособия.

3.164. В случае значительных объемов работ и при использовании тяжелых катков для предупреждения образования вала перед вальцом ка т ка целесообразно прои зводить предварительную подкатку уплотняемого грунта более легкими катками на пн евмоколесн ом ходу с понижен ным давлением воздуха 0,4-0 ,6 МП а (4-6 атм) в шинах или тракторами.

3.165. При применении кулачковых катков необходимо учитывать, что эффективность их работы зависит от состоян и я и чистоты кулачков, т.е. следует обращать внимание на и справность очистных приспособлений.

3.166. Укатку грунта можно про и зводить транспортными средствами, доставляющими грунт. В этом случае и х движение необходи мо органи зовать таки м образом, чтобы уплотнение прои зводи лось равномерно.

До уп лотн ение верхнего слоя следует осуществлять тяжелыми катками.

3.167. Есл и работы по устройству подушек был и прерваны на дли тельное время, то п еред возобновлени ем работ необходимо прои звести доу плотнени е верхнего, ранее уплотн енного слоя.

3.168. Уплотнение гру н тов в дождливое время производят сразу после и х отсыпки. Перерывы в работах устраи вают только после окон чания уплотнени я грунта, при этом уплотненная поверхность должна иметь у клон для стока воды в приямки-зумпфы, откуда ее удаляю т насосами. При отсыпке грунта на мокрую поверхность следует применять грунт влажностью ни же оптимальной на 0,02-0 ,03.

3.169. Отсыпку и уплот н ение грунта в зимн их услов иях производят с учетом:

возможной глубины промерзания грунта за сутк и в местных климати ческих условиях;

производитель н ости примен яемого оборудования для уплотнения грунта;

толщины уплотняемого слоя и числа смен в сутк и ;

конс т рукции фундамен тов и п ринятого реш ени я по их возведени ю.

3.170. Чтобы и сключить возможность промерзания грунта в процессе его укладки и уплотнен ия, ве сь процесс по устройству подушек должен быть орган изован н епрерывным потоком, желательно круглосуточно.

3.171. Укладка грунта на ранее уплоще н ный промороженный грунт допускается при толщине слоя не более 0,4 м только в тех случаях, когда влажн ость его н е превыш ает 0,9 влажности на гран ице раскатывания. В противном случае про мороженный грунт должен быть удален.

3.172. До у влажнени е грунта в зимних услови ях на месте укладки допускается т олько водн ым раствором поваренной соли.

3.173. В процессе производства работ по пов е рхн остному уп лотнени ю трамбованием и укаткой ведут журн алы (при л. 2), в которых указывают:

в ид уп лотняемого грунта;

толщи н у уплотн яемого слоя;

вес, разм е р и в ысоту сбрасывания трамбовок, тип грун тоуплотн яющи х механизмов;

число ударов трамбовк и или проходов грун тоу плотн яющи х механи змов;

п лотн ость и в лажность уплотняе мого грунта. Журн алы подпи сыв ает прои зводитель работ и ли сме нн ый ин женер.

3.174. Вытрамбовыва н ие кот лованов под фундамен ты должн о выполняться с соблюде ни ем следующих требований:

а) вытрамбовывание котлованов под отдельно стоя щ ие фундаменты надлежит выполнять сразу на всю глубину котлована бе з изменения положени я направляющей штанги трамбующего механизма;

б) доувлаж н ени е грунта в необходимых случ аях должно прои зводи ться от отметки дна котлована на глуби ну не менее полуторной ширины котлована;

в) оттаивание мерзлого грунта необход и мо производить на всю глубину промерзани я в пределах площади, сторон ы которой равны полуторным размерам сторон котлована; вытрамбовывание котлованов при отрицательной температуре воздуха рекомен дуется выполн ять без дополнительного увлажнен ия грунта;

г) втрамбовывание в дно котлована щеб н я, гравия, крупного песка для создани я уширенного осн ования производят сразу же после вытрамбовыван ия котлована.

3.175. Вытрамбовывание ко т лованов состоит из следующи х процессов:

отрывка и подготовка котлована для вытрамбовывания;

вытрамбовывание котлова н ов;

втрамбовывание жесткого материала в дно котлована;

устройство м онолитн ых фундамент ов;

установка сборных фу н даментов.

3.176. Котлован вытрамбовывания отрывается на проектную глубину сразу по всей площад и или отдельными участками в зави симости от необходимого фронт а работ. При этом полностью срез ается растит ельный слой и насыпн ой грун т, содержащий более 0,05 органи ческих включений по весу.

3.177. Подсыпка дна котлова н а при срез ке растительного слоя с содержанием растительных остатков более 0,05, а также при уклонах местности выполн яется и з местного глини стого грунта оптимальной влажности отдельн ыми слоями с уплотнением каждого слоя до удельного веса сухого грунта 1,55-1 ,6 т/м3.

Качество уплотнения проверяется путем отбора проб и з расчета одной пробы на 100 м3 уплотненного грунта, но не менее трех на каждом участке.

Подсыпку целесообразно производить из глинистых грунтов с более высоким ч и слом пластичности, чем грунты подстилающего слоя, но не н иже 0,8.

Размеры котлована в плане должны обеспечить возмож н ость ман ев рирования механизмов, выполняющих вытрамбовыва ние котлованов и бетонирование фундаментов, для чего с одной стороны здан ия делается уши рени е котлована, на котором осуществляются проезды и развороты маши н.

3.178. В целях и сключения попадания атмосферных вод с ок руж ающ ей территори и котлован с верховой стороны обваловывается, а съезды делаются с н изовой стороны. Дно котлована в пределах каждого участка должн о быть ровны м, и сключающим скоп лени е атмосферных вод, и плани руется с точностью ±5 см.

3.179. В тех случаях, когда необходимо до у влажн ени е грунт ов до оптимальн ой влажн ости, производится заливка расчетного количества воды на пятно будущего котлована, огражденн ое грунтовым вали ком или специальным шаблоном, вдавли ваемым в грунт.

Необхо д имое коли чество воды A , м 3 , для получен и я опти мальной влажн ости грунта под каждый котлован определяет ся по формуле

A = [l,2 γск ( W0 - W ) / γв ] h упл F ,                                               (3)

г де γв - удельный вес воды, равный 1 тс/м3; F - площадь проекци и уплотненной зоны; h упл - максимальная толщи н а уплотненного слоя; γск - среднее значение плотности сухого грунта естественного сложения; W 0 - значение оптимальной влажности грунта; W - при родная влажн ость грун та.

Пр и н еобходимости увлажнени я грунтов на глубину более 2,5 -3 м для замачивания бурятся одна или три расположенные по вершинам равностороннего т реугольника скважины диаметром 20- 30 см, глуби ной до 1,2 м, в которые заливается вода.

После полного впитывания воды и подсыхания верхнего слоя грунта до оптимальной влажности производится повторная план и ров ка всей площади котлована.

3.180. Пр и прои зводст ве работ в зимн ее время, когда толщина промерзающего слоя превышает 30 см, производит ся оттаи вание ег о на всю толщин у промерзания на площади диамет ром 3 b ср ( b ср - размер трамбовки в среднем сечении).

3.181. Перед началом работ по вы т рамбовыванию котлованов производится разбивка их центров. Отклонения центров котлован ов в каждую сторону не должны превышать 3 см от проектного положен ия.

Для фундаментов с плоской подошвой относитель н о их осе й по ш аблону очерчивается место устан овки трамбовки.

Для фундаментов с заостренным и уши ренным основанием по центрам будущи х котлованов устанав лив аются соответствующие ш аблоны, обе спечивающие необходимую точность установки трамбов ки.

3.182. Пр и разбивке осей каждому котлован у присваивается порядковый номер, который в дальнейшем использует ся для технического отчета, и в соответстви и с выполн енной ни ве ли ровкой и требов аниями проекта намечается необходимая глуби на вытрамбовывания.

3.183. Готовность котлована для производс т ва работ по вы трамбовы ванию оформляется актом на скрытые работы. Акт составляет ся представителями заказчика, техн ической ин спекции, авторского надзора, исполнителя работ после осмотра готовн ости работ на месте. К акту прилагается и сполнительная схема котлована с указани ем проектны х и фактических размеров и отметок, данн ых по разбивке осей зданий и цен тров будущих фун даментов.

3.184. Вытрамбовывание ко т лованов произв одится в соответствии с проектом или техн олог ической картой произв одства работ.

Очередность вытрамбовывания котлованов и схема движен и я механизма с трамбовкой назначается с таким расчетом, чтобы обеспечить бетонирование фундаментов не позднее, чем через 1-2 сут после окончания вытрамбовывания с учетом расстояния между трамбуемой и бетонируемой захватками (не менее 15 м ) в целях предохранения свежеуложенного бетона от сотрясений в течение первых трех суток его твердения.

3.185. При расстоян и ях в свету между отдельными фундаментами менее 0,8 b ср ( b ср - ширина трамбовки в среднем сечении) котлованы вытрамбовываются через один фундамент. Вытрамбовывание котлованов под пропущенные фундаменты производится н е менее чем через 3 сут после бетони рования фун даментов в ранее вытрамбованных котлованах.

В процессе производства работ обращается особое внима н ие на сохранность вытрамбованных котлованов и забетонированных фундаментов.

3.186. Вытрамбовывание котлованов начинается с установк и трамбовки по центру и осям будущего фундамента. Допускаются отклонения цен тра трамбовки на ве личину н е более 3 см, а разворот осей на 5°.

Вытрамбовывание котлованов производится последовательным сбрасыванием трамбовки по направляющей штанге с в ысоты 3-8 м, а при применени и сваебойного оборудования - забивкой на заданную глубину.

Высота сбрасыван и я трамбовки прини мается при следующих условиях: величина погружения трамбовки за один удар не должна превышать 0,15 глубины котлована, необходимо исключить засасывание трамбовки, обеспечить сохранность ст енок котлована и т.п. Для доуплотнени я верхнего слоя дна котлована последни й удар трамбовки делается с высоты 1 м.

3.187. Вытрамбовывание котлованов на каждой с т оян ке механизма должно производит ься сразу на всю глубину. Перемещени е направляющей штанги и механизма во время вытрамбовывания, за исключением случая выправления направляющей в вертикальное положение, не рекомендуется.

Рис. 24. Последователь н ость вы трам бовыв ан ия котлован а в два следа под спаренный фундамент у осадочн ого шва (о.ш. )

I - V - этапы вытра м бовыв ани я

Глуби н а вытрамбованного котлована должна соотв етствова ть проектной с точностью ±5 см.

3.188. Вытрамбовывание котлованов под с п аренные фундамент ы (у осадочных швов и т.п.) должн о выполняться после довательно отдельными этапами на 0,2-0 ,4 глубины котлована при каждом положе ни и направ ляющей штанги (ри с. 24).

И з мен ен ие пол ожени я направляющей штан ги при вытрамбовывании котлован ов под спаренные фундаменты выполн яется п ерем ещен ием ме ханизма и ли поворотом стрелы.

3.189. Смеще н ие центров вытрамбованных котлованов от проектн ого положени я н е должно превышать 0,1 его ширины поверху, а при н али чи и ст акан а для устан овки колонны - 0,05. При н евыполнении эти х условий перед сдачей котлована производится соответствующая подрезка боковых стенок котлована вручн ую с удалением или доуплотнен ием осыпавшегося грунта н а дно котлована.

3.190. В процессе вытрамбовыва н ия котлованов и нженерно-техническим персоналом участка и лаборат орией строительства ведется журнал прои зводст ва работ в соответст вии с формой, приведенной в при л. 14.

3.191. Пр и емка-сдача готовых котлованов под бетони рование фун даментов осуществляется отдельными захватками (секци ями). Каждый котлован очищается от рыхлого разуплотн енного грунта на дне и стен ках котлована и в целях исключен ия влияния атмосферны х воздействи й и выполнени я требовани й техники безопасности зак рывает ся крышкой.

Пр и емка котлован ов выполняется комисси ей н а основе исполн ите льн ой схемы с указ анием проект ных и факти че ских отметок и расположения кот лован ов, журнала прои зводства работ (см. при л. 4), осмот ра сост ояния котлованов на месте и оформляется актом на скрытые работы с приложени ем приведен ных выше докумен тов.

3.192. Дл я созд ани я уширен ного осн ов ания в дн о вытрамбованн ого котлована втрамбовывает ся жесткий материал (щебень, гравий, крупн ый песок, жесткий бетон и т.п.).

Вид материала, в т рамбованного в дн о котлована, указывается в проекте и назначается с учетом конструкц ии фундамента, нагрузок на него, наличия в районе строительства того или иного материала и т.п. Прочность мат ериала (щебня, гравия, песка) должна быть не ниже 300 кгс/см2.

3.193. Втрамбовы в ание жесткого материала в дно котлован а производи тся, как правило, сразу же после его вытрамбовывания без изменения положения механизма и направляющей штанги и с занесением необходимых данных в журнал производства раб от (п рил. 10).

При последовательном выполнении работ особое внимание обращается на точность установки н аправляющей штанги и трамбовки в их первоначальное положение.

3.194. Засыпка и втрамбовывание жес т кого матери ала в вытрамбованный котлован производится отдельными п орциями и з расчета заполнения котлована на 0,6-1 ,2 м по высоте.

Засыпка выполняется при под н ятой трамбовке мерн ыми емкост ями, например ковшом автопогрузчика. Каждая порци я матери ала засыпается после втрамбовывани я предыдущей порции до проектной глуби ны котлована или отметки, указанной в проекте.

3.195. Втрамбовывание жесткого материала в дно котлова н а п роизводится сбрасыванием т рамбовки с высоты 4-8 м. При осыпании грунта со стенок котлована высота сбрасывани я трамбовки сн ижается до 3-4 м.

При близко расположенных один от другого фундаментах (н а расстояниях в свет у менее 2 b ср ) в т рамбовывание жесткого мат ери ала прои зводят через один фундамент.

3.196. Втрамбовывание жесткого материала продолж а ется до тех пор, пока не будет погружен в грунт заданный в проекте объем жесткого материала. Втрамбовывание последней порци и материала допускается прекращать, не доходя до проектной отметки , если после 12 ударов трамбовки понижение трамбуемой поверхности за один удар дости гает менее 3-4 см, что отмечается в графе «При мечание» журнала производства работ.

3.197. Фундаменты устраиваются с разу же после при емки вытрамбов анных котлован ов в соответствии с п. 3.132. Устройство их н ачин ается с устан овки и закреплени я арма турн ых сеток (карка сов) в соответстви и с проектом, а также опалубки выступаю щих частей, гнезд и закладных деталей фундамен тов в соответствии с и х расположен ием по проекту.

3.198. Бетонирова н ие фун дамен тов производит ся в распо р бет он ом марки М2 00 или М150 до заран ее установлен ных отметок на стенках котлована, опалубки стакана или спец иальн о устанавливаемых приспособлениях. Бетон уплотняется ви браторами.

Укладка бетона и его уплотнен и е производятся в соответ ств ии с проектом прои зв одст ва работ, типовы ми техн ологическими картами и требованиями СН иП II I -1 5-76.

Во избежание засоре н ия бетона грунтом подачу ег о в котлован целесообразно осуществ лять по легким н аклонн ым лоткам, передвигаемым с одного котлован а на другой.

3.199. Бето ни рован ие фундаментов производи тся сразу на всю высоту до проектной отметки верха. Допуски и отклонени я верхних поверхносте й фундаментов от проектных отметок не должны превышать ±10 мм.

В процессе бетон и рования ведется журнал бетонных работ.

3.200. Пр и емка готовых фундаментов производится технической комисси ей (см. п. 3.132) на основе данных об их состоянии на месте, журналов производ ства работ, исполнительных схем с составлением акта на скрытые работы. К акту прилагаются исполнительные схемы на выполненные фундаменты, журналы производства работ по вытрамбовыванию котлованов и бетон ных работ, ведомость и спытаний контрольных образцов-кубов бетона.

Монтаж и устройство верхнего с т роения начинаются после того, как бетон фундаментов достигает прочности не ниже 70 % проектной.

3.201. Перед установкой сборных фундаментных башмаков уточняются разбивка центра и осей фундаментов по вытрамбованным котлованам и отметки их дна. При смещении центра осей, а также при повышен и и от метки дна вытрамбованного котлована более чем на 5 см от проектного положения производится соответствующая подрезка стенок и дна котлован а с зачисткой их вручную. После этого закрепляется на месте положение осей фундамента.

3.202. Перед уста н овкой сборных фундаментных башмаков на подготовленной поверх ности дна вытрамбованного котлована укладывается выравнивающий слой из цементного раствора толщиной 3-5 см. В том случае, если отметка дна котлована окажется ниже проектной, толщина цементной подготовки увеличивается на соотв етствующую высоту.

3.203. Сборные фундаменты-башмаки устанавливаются строго по осям фу н дамен тов и затем вдавливаются в вытрамбованный котлован путем добивки их легкими ударами трамбовки, падающей с высоты 0,5-0 ,8 м .

Зазоры между фундаментами и стенками котлованов заполняются пласт и чным бетоном или цементным раствором.

3.204. Отрывка котлованов для вытрамбовывания в зимнее время выполняется отдельными захватками с размерами, при которых с учетом среднесуточных отр и цательных температур обеспечивается вытрамбовывание котлована в практически талом грунте.

Подсыпка грунта при планировке дна котлована производится только талым грунтом с упло т нен ием его до требуемой степени плотн ости в талом состоянии.

Сразу же после отрыва и планировки дна котлованов пов е рхность их в местах расположени я вытрамбован ных котлованов целесообразно утеплять специальными матами.

3.205. Вытрамбовывание ко т лованов в зимнее время должно производиться при талом состоянии грунта. Промерзан ие грунта с поверхности допускается на глубину не более 30 см.

При промерзании грунта на глубину более 30 см перед началом работ по вытрамбовыванию котлованов производи т ся его оттаивани е на всю толщину мерзлого слоя (см. п. 3.120). Метод, режим и сроки оттаивания мерзлого грунта принимаются в соответствии с проектом или типовыми технологическими картами производства работ.

3.206. Вытрамбовывание котлованов при отрицательных температурах воздуха производится, как правило, при его естественной влажности без допол н ительного увлажнения.

При влажности грунтов ниже оптимальной на 0,06 -0 ,08 допускается производить доувлажн ен ие их раствором поваренной сол и.

3.207. Перед вытрамбовыванием котлова н а снег и лед с поверхности грунта в месте их расположения удаляют.

В процессе производства работ по вытрамбовыва н ию котлована, втрамбовыванию жесткого материала в дно котлована, а также по бетони рованию фундаментов не допускает ся попадание в котлован комьев снега, льда, мерзлого грунта.

3.208. Втрамбовывание жесткого материала в дно котлована в зим н их условиях должно производиться только при талом состоянии грунта на дне кот лована сразу же после его вытрамбовывания. Разры в между вытрамбовыванием котлована и втрамбовыван ием жесткого материала не должен превышать 4-5 ч.

Жесткий материал, используемый для создания уширенного основания, должен находиться в талом ил и сыпучем состоянии.

3.209. После в ыт рамбовывания до проектной отметки и втрамбовывания жесткого материала котлованы следует закрывать утеплен ными крышками. Талое состоян ие грунта на дне и стенках кот лованов должно сохраняться до бетон ирования фундамен тов.

3.210. Перед бетонированием фундаментов проверяется талое состояние стенок и д н а вытрамбованных котлованов, а также готовность их в соответствии с требованиями п. 3.191. При промерзании грунта внутри кот лованов производится оттаивание его.

3.211. Бетон и рование фундамен тов в зимнее время выполняет ся в соответст вии с т ребованиями ра зд. 5 СНи П III -15-76.

Режим электропрогрева и упло т нения бетона на период его твердения, а также контроль за элект ропрогревом определяет ся проектом производства работ.

3.212. Установка сбор н ых фундамен тных блоков в зимнее время прои зводится по п п. 3.243- 3.245 с электропрогревом бетонной или цементной подготовки под фундаментами и в зазорах между ни ми и стенками котлованов.

3.213. После бето н ирования фундаментов грунт вокруг фундаментов во избежание дополнительного промерзания утепляется на весь период производства работ. Для его утепления применяют опилки , соломен ные маты, снег и т.п.

В тех с л учаях, когда возможно промерзание грунта и незагруженных фундамент ов на вели чину 0,3 H н ( H н - нормативная глубина сезонного промерзан ия, определяемая по п. 3.31 СНиП 2.02.01-83), на фун даментах следует установить марки и проводить системати ческ ое наблюдение за их осадкой и подъемом. При подъемах свыше 2 см до монтажа верхних конструкций фундаменты после оттаи вания грунта вокруг них должны быть добиты или пригружены статической н агрузкой с получени ем осадки: при добивке - 5 см, при пригрузке - осадки, равной величине подъема.

3.214. Глубинное уплотнение грунтов грунтовым и сваями должно выполняться с соблюдением следующих требований:

а) проходка скважин ста н ками ударно-канатн ого бурения должна осуществлят ься, как правило, при природной влажности грун та; станки должн ы быть устойчивы, а штанги ударного снаряда строго вертикальн ы; п роходк у скважин надлежит производи ть с и спользованием преимущественно ударных снарядов диаметром до 0, 45 м и весом н е менее 3 т при высоте сбрасывания 0,8-1 ,2 м ;

б) устройство скважин с помощью взрыва допускается, если влаж н ость грун та находится на пределе раскатывания, а при мен ьшей влажности грунт дол жен быть доувлажнен ; в случае отсутствия указаний в проекте шпуры бурятся диаметром 80 мм, а ВВ принимается в виде патронов аммонита № 9 или № 10 весом 50 г от 5 д о 10 шт. на 1 м шпура; при проходке скважин взрывом их надлежи т устраивать через одну, а пропущенные - только после засыпки и послойного уплотнени я ранее пройденных;

в) перед засыпкой каждой скважи н ы, полученн ой взрывом, должны производи ться замеры ее глубины; при образовании завала высотой до 1, 5 м он должен быть уплотнен 20 ударами трамбующего сн аряда, более 1,5 м - делается н овая скважина;

г) для уплотнения грунта в скважинах следует пр и мен ят ь станк и ударно-кан атн ого бурения, обеспечивающие возможность и спользовани я грунтов с отклон ением от оптимальной влажности в п ределах от 0,02 до -0 ,06;

д) проходка скважин станками ударно-канатного бурения в зимнее время допускается при промерзании грунта на глубину не более 0,3 м, а п ри больш ей гл убине - только после оттаиван ия промерзш его слоя или проходки его бурением; набивку скважин при отрицательн ой температуре воздуха необходимо произв одить талы м грун том.

3.215. Глубинное уплотнен и е грунтовыми сваями состоит из следую щих этапов:

вертикальной планировки площадки с удале н ием расти тельного слоя;

разбивки сетки грунтовых свай;

пробивки скважин до проект н ой глуби ны;

доставки грун т а и засыпки его в скважины отдельными порциями с послойным уплотнением до проектной плотности;

поэтапного контроля за пробивкой скважин, толщ ин ой отсыпаемого слоя грунта в скважину и качеством уплотнения. Число одновременно работаю щих стан ков принимают исходя и з размеров уплотня емой площади.

3.216. Пробивку скважин ста н ками ударно-канатного бурени я производят с поверхности спланированной площади и ли со дна котлована через одну. Пропущен ные скважин ы пробивают после засып ки грунта и его уплотнения в ранее полученных.

Ск в ажи ны пробивают одним станком с наконечни ком, и спольз уемым также и для уплотнения засыпаемого грун та, и ли двумя станками с использованием второго станка для изготовлени я пропущен ных грунтовых свай.

3.217. Скважины разрешается пробивать, когда зазор ме ж ду поверхностью наконечника свободно в исящего ударного снаряда и вн утренней поверхностью кондуктора (ци ли ндра) составляет н е более 4 см.

3.218. Равномерное уплот н ение основан ий с использовани ем энергии взрыва зарядов ВВ обеспечивается при оптимальн ой влажности грунта.

Когда природная влажность грунта меньше опт и мальной, производят его доу влажн ение.

3.219. Перед производством работ следует провести контрольное определе н ие влажности грунта по образцам, отобранн ым и з разведочных скважин через 1 м по глубине.

Скважины бурят на всю глубину просадоч н ой толщи в пределах контура возводимого сооружения из расчета одна скважина на 6 00 м2 уплотн яемой площади, но не менее одн ой в пределах здани я.

По образцам, отобранным и з скважи н, составляют чертежи колонок с указани ем результатов определения природной влажн ости и влажности на гран ице раскатывания для каждого слоя по глубине.

По полученным послойным среднеарифметическим значе н иям определяю т средневз вешенную в лажн ость грун та в природном залегании и на гран ице раск атыван ия по формуле

W ср = ( W 1 h 1 + W 2 h 2 + W 3 h 3 ) / ( h 1 + h 2 + h 3 ),                                      (4)

где W ср - средневзвешенн ая влажность грун та; W 1 ; W 2 ; W3 - средне ари фме ти чески е зн ачения в лажн ости отдельных слоев грунт а; h 1 , h 2 , h 3 - толщина однородных слоев грун та, м.

3.220. Необход и мое количество воды А на 1 м3 грунта определяется по формуле

A = γ ск (K W 0 - W ),                                                              (5)

где γск - среднее значение плотности сухого грунта, т/м 3 ; W 0 - оптимальная влажность, доли единицы; W - природная влажность грунта; К - коэффициент, учитывающий потери воды на испарение и равный 1, 1.

Для принятых значений плотности и влажности грунта количество воды может быть определено по табл. 4.

Замачивание грун т ов основания производят после удаления ра сти тельного слоя, а при наличии насыпных грунтов, состоящих из строительного мусора с органическими остатками, - после их удален ия.

Таблица 4

Грунт

Количество воды, м3, необходимое для повышения влажности грунта до оптимального значения при влажности его в природном состоянии

0,07

0,08

0,09

0,10

0,11

0,12

0,13

0,14

0,15

0,16

0,17

Супесь

0,144

0 ,1 28

0,112

0,096

0 , 080

0 , 062

0,048

0,032

0,016

-

-

Суглинок

0 ,1 76

0 ,1 60

0 ,1 44

0 ,1 28

0 , 112

0,096

0,080

0,062

0,048

0,032

0 , 016

Примечание . Таблица составлена для γс к = 1 ,6 т/м3 при Wp = 0 ,1 6 для супеси и W р = 0,1 8 - для суглинка.

Заливку расчетного количества воды пр и толщ ин е просадочн ого грун та более 15 м прои зводят в пределах в сей уплотняемой площади или отдельными участками через дно котлован а и дренажные скважины диаметром 150-2 00 мм.

Дренаж н ые скважины для замачив ания пробив ают или бурят между запроектированн ыми грунтовыми сваями и заполняют дренирующим материалом (песком или щебн ем). Число их назначают из расчета одна скважина на 10 м2 площади уплот няемого осн ования.

3.221. При производстве работ в зимнее врем я замачивание грунта производят т олько через дренажн ые скважины.

Кол и чество воды, поступающей в котлован, учитывают водомерами или другим способом, обеспечивающим точн ость расхода воды до 10 % .

3.222. После полного просачиван и я воды в грунт и подсыхания дна котлована производят контрольное бурение с отбором образцов для опред еления влажн ости. Если влажность грунта н иже предусмотренной проектом, производится дополнительное увлажнение.

3.223. Скважи н ы-шпуры для устан овки цепочки патронов ВВ устраивают диаметром 80-8 5 мм. Проходка их осуществляетс я бурением или пробивкой.

3.224. Для пробивки скважин-шпуров пр и мен яют штанги диаметром 48-5 2 мм. Штанги забивают в грунт звен ьями длиной 2-2,5 м вибратором или молотом весом 350-4 00 кг.

В первое звено шта н ги ввинчивают конусообразный башмак диаметром 80-8 5 мм, изготовленный из металла, который обеспечивает легкое извлечение штанг после пробивки.

Верх штанги для сохранения резьбы при забивке накрывается н аг оловником в виде стальной пробки или муфты с деревянной прокладкой.

3.225. Для обеспечения вертикальности скважин-шпуров штанги погружают через кондуктор. Извлечение штанг производят тем же копром, которым производилась пробивка.

Проходка скважин-шпуров производится от периферии котлована к центру через одну. Пробивка оставшихся скважин-шпуров производ и тся после расши рения взрывом ранее пройденн ых и набивки и х грунтом и фикси руется в журнале (прил. 5).

3.226. Для рас ш ирения скважин в просадочны х грунтах применяются патроны фабричного изготовления. При их отсутст вии патроны можно готовить на месте из плотной водонепроницаемой бумаг и, накатанной в два-три слоя на деревянные болванки с последующей закаткой торца. Дно такой гильзы забивается по торцу болванки.

Аммоний или другое ВВ засыпается в г и льзы мерными стаканчик ами по 50 г с точностью вз вешивания до 0,5 г , после чего гильза закрывается. При повышении влажн ости ВВ в патронах и х примен ен ие не д опускается.

3.227. Для каждого слоя однородного гру н та число патронов ус тан авли вается на основе и нженерн о-геологи ческого разреза и сходя из степени глинистости грунта, характеризуемой числом пластичности и уточняется на основе опытных взрывов:

Число пластичности грунта

0 , 05

0,06-0,08

0 ,0 9-0,1 2

0 ,1 3-0,1 4

0 ,1 5-0,16

0,17 и более

Количество патронов на 1 м скважины-шпура

5

6

7

8

9

10

3.228. Патроны надежно прикрепляются к од н ой и ли двум ни тям шпагата или отожженной проволоки и размещаются равномерн о по глубин е в пределах каждого одн ородн ого слоя.

Дл и на цепочки патронов н азначается с таким расчетом, чт обы верхний патрон располагался на 0,5-0 ,7 м ни же поверхн ости земли (устья шпура) во избежание выброса грунта при взрыве.

До опускания заряда в скважи н у-шпур должны быть проверен ы ее вертикальн ость, глубина, число патронов, их расположение, дли на заряда и соответстви е их проекту.

Заряд опускается в скважину-шпур непосредственно перед взрывом и должен находиться в н атян утом состояни и под действием собственного веса.

3.229. Взрыв осуществляется в каждой скважине отдельно при помощи детонирующего шпура. И н тервал между взрывами отдельных зарядов принимает ся не менее 1 ми н. После в зрыва и выхода газов и змеряются глубина и диаметр п олученн ой скважины.

3.230. При взрыве может образоваться завал части скважины грунтом.

Если высота завала больше 1,5 м, скважина считается бракова н ной. В этом случае вначале трамбуют обвалившийся грунт, затем засыпают порци и грунта с послойным уплотнени ем и в н епосредственной близости и зготавливают дополнит ельную грунтовую сваю.

Если высота завала менее 1 , 5 м, при необходимости его вначале доув лажн яю т и ут рамбовывают н е менее чем 20 ударами снаряда, а затем засыпают первую порцию г ру нта с последующим уплотнени ем.

3.231. Скважи н ы заполня ют грун том порциями, каждая из которых уп лотн яе тся стан ком БС-1М. В качестве грунтового материала используются суглинки и супеси (без включения растительных остатков и строи тельного мусора), имеющие оптимальную влажн ост ь. Отклон ен ие от оптимальной влажн ости допускается в пределах 0,02-0 ,04.

Если влажность предназначенного к засыпке в скважину гру н та не отвечает требовани ю проекта, производят его доувлажнени е.

Ориентировочное количество воды, м 3 , необходимое для увлажнения 1 м грунта в зависимости от ег о влажности , принимается по табл. 5.

3.232. Доста в лен ный к месту работ и подготовлен ный к засыпке грунт должен быть в короткий срок и спользован для н абивки скважин.

Если создается запас грунта, то должны быть приняты меры, предупреждающие возможное его высыхание и ли переувлажнение (покрытие грунта брезентом, хранение под навесом и т.п.).

3.233. Объем грунта в порции назначают из расчета получен и я столба рыхлого материала в скважине высотой не более 2 ди аметров скважины.

Грунт засыпают в скважину при поднятом ударном с н аряде с помощью механи змов, снабженных дозаторами, равными 0,2 м3 (п орядка 300 кг) при массе ударного сн аряда 3 т.

3.234. Трамбование каждой порции гру н та в скважине производится с помощью станка ударно-канатного бурения с массой ударного снаряда не менее 2 т.

3.235. Набивку скважин грунтом ведут до полного ее окончания. В случае перерыва в работе скваж и ну следует закрыть, исходя из условий техни ки безопасн ости.

Для набивки 0,8 -1 м скважины т ребуется 300-4 00 кг грунта (одна порц ия), а для уплотнения его до проектной плотности достаточно 20 ударов, т.е. примерно 0,5 мин работы станка.

3.236. В зимнее время основными трудностями, вызывающими снижение произво д ительности работ, являются:

промерзаемость верхних слоев гру н та, затрудняющая проби вку скважин и вызывающая отклонени е ее оси от проектн ой;

быстрое смерзание подвозимого грунта для засыпки скваж и н в процессе его склади рования.

Промерзание верхнего слоя гру н та на глубину 0,15-0 ,2 м не оказывает существенного влияния на пробивку скважин станками БС-1М .

При глубине промерза н ия верхнего слоя грунта более 0,2 м необходимо проведение дополнительн ых работ, обеспечив ающих пробивку скважин. К ним относятся:

разработка мерзлого грунта с т анками шнек ового бурени я;

электропрогрев мерзлого грунта;

комбинированный способ, который вкл ю чает в себя электропрогрев с последующи м разбури ван ием грун та.

3.237. Пр и проходке скважин в мерзлом грунте при нимается следующ ая схема работ. Первоначальн о буровой машиной (диаметром 325 мм) разбуривается верх скв ажины до глубины 1,5- 2 м, после чег о на скважин у устанавли вается станок, который производит дальнейшую пробивку скважин диаметром сн аряда 426 мм.

3.238. При устро й стве грун товых свай грун т, засыпаемый в скважины, н е должен содержать в себе мерзлых включений грунта.

3.239. Уплот н ение грунтов предварительным замачиванием н еобходимо вып олн ять с соблюдением следующих требований:

а) котлован или отдельные карты для замачивания должны о т рываться в основном за счет удаления растительного и насыпного слоев, дно котлована планируется срезкой грунта;

б) замачивание должно проводиться путем затопления котлована водой с поддержа н ием уровня на высоте 0,3-0 ,8 м от дна и продолжаться до промачивани я всей толщи просадочн ых грунтов и условн ой стабилизации просадки, за которую прин имается просадка мен ее 1 см в неделю;

в) в процессе предвари т ельн ого замачивания должны вестись систематические наблюдения за осадкой поверхностных и глубинных марок, а также за расходом воды; нивелирован ие марок должно производиться не реже одного раза в 3-7 дней;

г) глубину замачивания следует устанавливать по результатам определен и я влажности грунта через метр по глубине на всю просадочн ую толщу;

д) при отрицательных температурах воздуха предварительное замачивание должно производиться с сохранением дна затапливаемого котлована в талом состоянии и подаче й воды под лед;

е) при уплотне н ии грунтов замачиванием с применением энерги и глубинн ых взрывов вз рывные работы следует выполнять сразу же после подачи в грунт воды.

3.240. При уплотнении просадоч ны х грунтов предварительным замачиванием последовательно выполняются следующие этапы:

подготовка котлованов-карт для замачивания;

замачивание грунта в котлованах;

доуплотнен и е верхн его разрыхленного слоя грунта после окончани я замачи вания.

Подготовка котлована для замачивания включает в себя разб ив ку на карты; подвозку дренирующего материала; разводку временн ого водопровода; бурение скважи ны при толщах просадочных грунтов, достигающих 15 м и более, и другие строительн ые работы.

3.241. Котлованы отрываются бульдозером или скрепером. Вы н утый грунт частичн о идет на обвалование котлована. Стенки котлована устраиваются с минимальными откосами, а обвалование - с откосами в 45° и тщательным уплотнением.

Рис. 25. Рекомендуемая схема располож е ния скважи н дли замачивани я котлованов

1 - кон тур котлована; 2 - кон тур проекти руемого здания ; 3 - скважины для п редварит ельного замачи вания

3.242. Планировка котлована и ли отдельн ых карт выполняется с точностью ±10 см от заданных отметок. В целях предотвращения заиливания грунта по дну котлована отсыпается дренирующий слой, из крупнозернистого песка или гравия толщиной 8-1 0 см. При этом дренирующий слой не должен содержать глини ст ых или пы леваты х частиц более 20- 25 % по весу.

На участке, г де установлены поверхностные и глубинные марки , разравни вание дренирующего материала производи тся вручную.

3.243. Дренажные скважины целесообразно устраивать на глубину 0, 7-0 ,8 вели чины просадочн ой толщи.

Расстояние между скважинами в пределах замачиваемого участка назначается 3- 7 м и принимает ся в зави симости от их диаметра и фильтрационной способности грунтов.

В целях обеспечен и я более равномерного уплотнения грунта по всему котлован у и ускорения просадки скв ажины по периметру котлована располагаются через 2-4 м (рис. 25).

3.244. При замачивании гру н та следует вести наблюдени я за:

расходом воды (по водомерам ил и по вели чине понижения уровня воды по водомерным рейкам);

вр е мен ем появления просадочны х трещин в грунте и развитием их во в ремен и;

осадкой поверхностных и глубинных марок.

3.245. В результате предварительного замачиван и я должна быт ь промочена вся толща просадочн ых грунтов. Для контроля в пределах котлована пробури ваются 2-3 скважины с отбором проб грунта для определения влажности через 1 м по глубине.

3.246. После достижения условней стабилизаци и просадки все трещины с раскры тием более 2 см должны быть за т ампонированы раствором из лёссовых грунтов (1 м3 воды на 0,2-0 ,3 м3 грунта).

Дно траншей для прокладки коммуника ци й, несущих воду, придорожн ых кюветов , а также дно и откосы арыков-оросителей в местах пересечения просадочны х трещин в грунте следует уплотня ть на глубин у 50-7 0 см.

3.247. При низких температурах воздуха для бесперебойной подач и воды временные трубопроводы, задвижки, водомеры утепляются.

3.248. Чтобы сохран и ть грунт дна котлован а в талом состояни и, высота столба воды в котловане должна быть больше возможной толщины льда.

3.249. При производстве работ по предвар и тельн ому замачиван ию в зимнее время поверхностн ые марки устан авлив аются заподли цо с дн ом котлована.

3.250. Нивелирова н ие пов ерхн остных марок в пределах котлована в этом случае производится до и после замачи вания.

3.251. К началу производства работ строительная орга н изаци я должна быть обеспечен а согласованн ой с Госгортехн адзором и местн ым отделен ием Взрыв прома проектной докумен тацией.

3.252. При у п лотнении просадочных грунтов замачиванием и эн ергией глубин ных взрывов должн ы последовательн о выполняться следующие операции:

срезка растительного слоя и подготовка котлована или распределительн ых траншей для замачивания;

бурение дренажных, взрывных или совмещен н ых скважин , а также скважин для глубинн ых геодезических марок;

устройство взрывных ил и совмещенных скважин;

засыпка дренажным материалом скважи н , траншей и дна котлов ан а;

устройство глубинных и поверхностных марок;

мо н таж подводящего водопровода и водомерного узла;

устройство гасителей напора водяной струи в виде приямков, заполнен н ых щебнем или грави ем;

н и велирование поверхностных и глубинн ых марок с привязкой к стационарному реперу;

замачивание уплотняемого массива грунта;

н и вели рование марок по окон чании замачиван ия;

производ с тво взрывных работ;

ни велирование марок в течени е последующих 15-2 0 сут;

поверхностное осушение территории;

до у плотн ени е верхнего слоя.

В необходимых случаях, когда уплотнение грунта производится на больших площадях, следует предусматр и вать устройство песчано-гравийн ых подушек, позволяющих ускорить начало строительно-монтажн ых работ на уплотненном участке. По условиям существующей застройки иногда необходимо устраи вать водозащитные экраны, препятствующие распространени ю воды в стороны от замачиваемого участка.

3.253. Котлованы для з амачивания выполняются за счет срезки расти тельного слоя и устройства обвалования из уплотненного местного грунта.

Глубину котлована и р а спределит ельных траншей необходимо назн ачать из услови я сохранения слоя воды при замачивани и 0,3-0,5 м. В зимнее время уровень воды в котловане должен п оддержи ваться на одн ой отметке.

Для удобства работ на больших площадях уплотнение должно выпол н яться по захваткам (картам). Дно котлована или распредели тельных траншей в пределах захват ок н еобходимо планировать с точностью до ±5 см от заданных отметок и покрывать слоем дрен ажного материала толщиной 0,1-0 ,2 м.

На площадках с пересече н ным рельефом замачи ван ие, как правило, следует производить с подачей воды к дренажным скважин ам через инвентарную водоразводящую сеть.

3.254. Бурение дре н ажных, взрывных или совмещенн ых скважин выполн яется до н арезки распределительных траншей. Проходку дренажных и совмещенных скважин, как правило, следует осуществлять устан овками шн ек ового бурен ия, например УГВ-50М , или навесной установ кой СО-2. В случае при менения ин ого бурового оборудован ия последнее должно полностью исключать уплотнен ие стенок дренажных сква жин.

3.255. Чтобы не засыпат ь скважины грун том при н арезке траншей, их закрывают инвен тарн ыми затв орами. Проходку дренажн ых траншей следует осуществлять роторными э кскаваторами, а также специальными тран шеекопателями разли чных конструкций.

3.256. Установка труб в совмещенные скважины осуществляется кранами. Если для крепления взрыв н ых скважи н используются асбоцементные, полиэтиленовые, керами ческие трубы и ли сборные элементы, то перед их устан овкой снизу ставят заглушки или на дно скважины укладывают литую бетонн ую смесь толщиной не менее 0,3 м, препятствующую прон икновению разжижен ного грунта во взрывную камеру при замачивании. Для снижения сейсмического эффекта допускается применять разли чные экранирующие устройства в соответствии с пособием на взрывн ые работы.

3.257. Ус т ановку поверхн остных геодезических марок следует выполнять после окон чан ия работ по устройству скважин и засыпке дн а котлован а или распредели тельных траншеи дренажн ым материалом.

Установка глуб и нн ых геодези чески х марок ведется п араллельно с работами по бурен ию скважин. Внутренний стержень глубинн ой марки не должен иметь искривлен ий и стыков, препятствующи х его свободному перемещению в защитной трубе. Каждая, глубинная марка должн а иметь би рку или четкую маркировку, н аносимую н есмываемой краской на защитную трубу.

3.258. Перед замачиванием расположение марок с п ривязкой их к постоянным или си стеме временных реперов, расположенн ых за п ределами уплотняемого участка, фиксируется на исполнительн ой схе ме.

3.259. Работы по замачиванию основа ни я следует начинат ь только после зав ершен ия всех подготовительн ых работ в пределах карты и после записи в журналах показан ий водомеров и отметок пе рвой нивели ровки поверхностных и глубинных марок.

3.260. В про ц ессе замачив ания в оголовках скважины н еобходимо поддерживать постоянный уровень воды при помощи вентилей, установленных на ин вентарной разводящей сети у каждой скважины или на подводящей сети при замачивании через распределительные тран шеи.

3.261. Расход воды по каждому замачиваемому участку (карте) следует замерять не менее двух раз в сутки по контрольным водомерам и данные заносить в специальный журнал (прил. 11).

3.262. Перерывы в замачивании недо п устимы. В случае перерывов, вызванных аварийными ситуациями, когда растекание воды за контуры участка н е г розит окружающей застройке, следует руководствоваться правилами:

при продолжительности перерыва до 1 сут количество заливаемой воды не меняется;

при продолжительности перерыва более 1 сут и наличии дренирующих подстилающих слоев количество заливаемой воды увеличивается на 20 % , а при перерыве 2 сут - на 30 % .

3.263. Окончание работ по замачиванию на каждой карте ус т анавливается по объему воды, залитой в дренажные скважины или в объединяющие их траншеи в соответствии с проектом.

3.264. При погруже н ии зарядных камер на заданную глубину после замачивани я площадки можно использовать вибропогружатели и кран соответствующей грузоподъемностью или приспособления для погружения кон тейнера с подмывом водой.

Зона нарушения структуры водо н асыщ ен ного грунта R н определяется по формуле

,                                                                     (6)

где Кн - коэфф и циент , определяемый экспериментально (для замоченн ых лёссовидных супесей и суглинков его значение принимается равным 2,45); е - коэффициент работоспособн ости ВВ, принимаемы й по ЕПБ; q - масса сосредоточенного заряда .

В застроенн ы х массивах глубинн ые заряды не должны п ревышать 10 кг, а расстоян ия до сущ еств ующи х здани й должн ы быть н е менее 50-7 0 м .

Шаг м ежду взры вны ми скв ажин ами , п олученный из услови я нарушения структуры всего замоченного массив а, равен:

по квадр атн ой сетке ;

по ш ахматной сетке .

Мин и мально доп устимая глубин а размещени я заряда ВВ по услови ю образован ия ка муфлетн ого вз рыва определяется по формуле

,                                                           (6)

где КВВ - к оэффици ен т, зависящи й от тип а ВВ; принимается для тротила и аммонита равн ым 0,85 и для аммонала - 0,58; Кг р - коэффициент, зависящий от вида грунта, прин имается для глин и суглинков 0,24-0 ,3 и для супесей 0,29-0,4 . Сейсмобезоп асн ое расстояние определяет ся по формуле

,                                                                  (6)

где r с - расстояние от эпицент ра взрыва, м, Кс - коэффициент, за висящий от свойств грунта в основании охран яемого сооружени я; значение для в одон асы щен ны х глинист ых грун тов равно 1,5 · 9 = 13,5; α - коэффициент, принимаемый для к амуфл етн ого взрыва, 1,2.

3.265. Взрывные работы необходимо производить сразу после замачивания. Разрыв между окончанием замачива н ия и взрывами , в зависимости от размеров площадки, составляет от 3 до 8 ч.

За это время следует выполнить демо н таж инвентарных трубопроводов, зарядку и тампонирование скважин, н ивелирование поверхностных и глубинных марок.

3.266. Перед опуска н ием заряда в скважину необходимо проверить проходимость заряда по транспортной трубе. Заряды водостойкого аммонита в стандартн ой упаковке (например, ПН -А6-Ж 8) диаметром 90 мм ± 1 0 мм, длиной 500 мм ± 20 мм и массой 3,25 к г ± 0,15 кг следует опускать в зарядн ую камеру на шпагате. Опускать заряды на детонирующих шпурах или проводах, идущих к детонаторам, категорически запрещается. При использовании водостойких типов гранулированного ВВ в качестве промежуточн ых детонаторов следует применять прессованн ые и лит ые шашки Т-400 и ТГ-500.

3.267. Забойку подготовле н ных к взрывам скважин после установки глубинных зарядов ВВ следует выполн ять песком и водой. При использовании транспортной трубы диаметром 50 мм и мен ее забойка должна прои зводиться водой. В случае отказа такая забойк а позволи т замен ить электродетонаторы и произвести глубинный взрыв, не подн имая заряд ВВ на п оверхн ость.

3.268. В целях эффектив н ого уплотнен ия и сн ижен ия сей сми ческого в оздействи я замедлени е между взрывами должно составлят ь н е мен ее 3-5 с. При и спользовани и т ранспортных труб ди аметром 100 мм и более, как прави ло, примен яется огн евой способ вз рывани я, а при диаметре 50 мм и ме нее ин ици ирование заряда прои зводится только электри ческим сп особом с при менением пиротехн ически х реле.

Примечание . Ог н евой способ взрывани я применительно к дан ному методу заключается в том, что иниц ииров ани е взрыва пат рон ированн ого ВВ, например 6Ж В, производится детони рующи м шнуром (ДШ), один конец которого закрепляется в самом заряде, а второй выходи т на дн евную поверхн ость. К свободн ому конц у ДШ прикрепляет ся зажи гательная трубка, состоящ ая из капсюля-дет онатора и отрезка огн епроводного шнура. Дли на огн епроводного шнура п ри ни мает ся и з расчета, чтобы взрывник успел зажечь все трубки на скважин ах данно й серии взрывов и удалиться на безопасн ое расстоян ие. Дли на зажи гательн ого шнура на всех скважин ах каждой серии взрывов (взрывы, как прави ло, выполн яются мелкими се ри ями по 5 шт.) назначается одинаковой (при мерн о 1,2-1 ,5 м), поэтому время за медлени я между взрывами составляет 5-1 0 с и обусловливается временем между двумя последовательными зажи гани ями отрезков огнепроводного шнура.

3.269. Для безотказного взрывания следует приме н ять для каж дой скважины два элек тродетонат ора с параллельн ым подключением или две ни тки детони рующего шнура при огневом способе взрыв ани я. В грозу взрывные работы не производятся.

3.270. По око н чани и взрывных работ необходимо как можно раньше произвести и зв лечени е тран спортных и нвентарных труб.

После извлече н ия и промывки каждой инвентарной трубы водой ее следует нарастит ь и повторн о использ овать в работе. При наращи ван ии трубы необходи мо использовать точе чную сварку для того, чтобы приваренная часть легко отделялась в момент взрыва. При этом не следует допускать внутрен ни х наплывов металла в стыках, мешающи х погружен ию заряда ВВ в ни жнюю часть трубы.

3.271. После проведения взрывных работ вследствие просадок грунта н еобходи мо в не которых случаях производи ть наращивани е обваловани й и ли грунтовых перемычек между уплотнен ной и соседней захватками.

3.272. После пред в арительного замачи вания осн ований и замачивани я с использов ан ием глубинных взрывов ВВ производится у плотнен ие верхнего сл оя грунта тяжелыми трамб овками, укаткой, грунтовыми сваями и т.п.

Рис. 26. Схема расположения точек рыхлен и я и уплотнения

1 - точки уплотнени я; 2 - точки рыхления

Р и с. 27. Технологи чески й графи к уплотн ения песчаного грунта

Для ликвидации п росадочны х свойств грунтов в пределах деформируемой зон ы от н агрузок здани й и сооружени й ин огда целесообразно применять уплотнение тяжелыми трамбовками в сочетании с устройством грунтовой подушки.

3.273. Норматив н ое давлени е на грун ты, уплотн ен ие предвари тельным замачиванием и замачиванием с и спользован ием энергии взрыва, определяет ся т ак же, как для естественных грунтов в соот ветстви и с главой СНиП 2.02.01-83.

3.274. Уплотне н ие водонасы щен ны х песчаных грунтов виброустановкой ВУУП- 6 включает последовательное выполнени е следующих операций:

пла ни ровка площ адки (удаление растительного слоя грунта);

разбивка точек погружен и я уплотнения;

водо н асыщ ен ие песчаного грунт а при уровне грунтовых вод ни же 0,5 м от дна котлована;

уплот н ение грун та до проектной глуби ны.

3.275. При гидров и броуплотнении следует принимать равност ороннюю треугольную сетку со сторонами , равными: для крупного и средней крупности песка - 3 м , для мелкого песка - 2 м .

3.276. В песчаных грун т ах природного сложения н еобходи мо предварит ельно произв ести рыхлен ие грун та на проектную глубин у уплотн яемой толщи для разрушения структурных связей песка и увели чени я зон ы уплот нения.

При этом рыхление и уплотнен и е грунта производи тся по квадратной сетке со сторонами, равными 2 м (рис. 26).

3.277. При гидровиброуплотне нии песчан ых грунтов при меняются грузоподъемные механизмы, обеспечивающие возможность переноса в иброустановки в вертикальном положении (см. п. 3.86). Скорость извлечения упло тнителя грузоподъемным мех анизмом из грунта не должна превышат ь 5 м/мин .

3.278. Соединение уплотн и теля с вибропогружателем в процессе уплотнен ия должно быть жестким и неизменным.

Подъем и перемещение в и броустан овки ВУУ П-6 во избежани е ее повре ждений произв одится плавно, без рывков.

Включение в и бропогружателя В-4 01 производится после устан овки уплотнителя вертикальн о на поверхность грунта. Зап рещ ается включать вибропогружа тель п ри свободно подвешенном уп лотн ителе.

3.279. Уплот н ен ие песчаных грун тов на глубину 6 м производится в соответствии с технологическим графи ком (рис. 27), который составляется по результатам опытного уплотнения.

3.280. Полный цикл уплот н ения песчаных грунтов на глубину 6 м в одной точке должен продолжаться не мен ее 15 мин и состоять и з 4-5 чередующихся п огружений и подъемов уплотнителя. На каждой глуби не погружения уплотнителя в одном цикле следует соблюдать виброударный режим виброустановки ВУУП- 6.

3.281. При погружении уплотнителя в грунт не допускается натяжение троса грузоподъемного механизма и отклонение виброустановки от вертикального положения.

3.282. После пол н ого цикла уплотнения грунта основания в четырех точках на глубину 6 м установка отключается на 15 мин.

3.283. В случае уплотнения грунтов, требующих предварительного глубинного рыхления, работы по рыхлению и уплотн е нию должны производиться поочередно - сначала в четырех точках сетки по оси рыхления, затем в трех точках по оси уплотнения.

При рыхлении погружение и извлечение уплотнителя производится без уста н овок. Время на рых лен ие грунта на глубину 6 м в одной точке не должно превышать 2 мин.

3.284. Пр и искусственном водонасыщ ени и песчаного грунта уплотнителем виброустановки ВУУП-6 (см. рис. 11) сначала включают насос (с на пором не менее 80 м) для подачи воды в трубчатую штан гу уплотнителя, а затем вибропогружатель. При достижен ии уплотнителем проектной глуби ны подачу воды следует прекратить, а работу по уплотнению необходимо продолжить.

Примерное количес т во воды, % , необходимое для насыщения песчаного грунта, определяется по табл. 5.

3.285. Технология уплотнения насыпных или намывных песчаных грунтов виброустановками ВУУП-6 аналогична уплотнению естественных песчаных оснований.

3.286. В процессе производства работ по уплотнению на строительной площадке следует вести журнал (прил. 7).

Таблица 5

Удельный вес сухого грунта, кН/м3 (плотность сухого грунта, г/см3)

Количество воды, %, от объема уплотняемого песка

14,7 1 ( 1,5)

50

15,2 (1 ,55)

45

15,69 (1,6)

40

3.287. Качество работ по уплотнению грунтов надлежит п ров ерить путем определени я плотн ости грунт а при уплотн ении трамбовани ем через 0,25-0 ,5 м по глубине, а при послойн ом уплотнении укаткой - в середине каждого слоя; количест во пун кт ов определен ия плотности уст ан авливается из расчета один пункт на каждые 300 м2 уплотненной площади и берется не менее 2 проб при уплотнении трамбованием и 3 проб в каждом слое при послойном уплотнении укаткой. При уплотн ении тяжелыми трамбовками грунтов с оптимальной влажностью качество уплотнения допускает ся проверять контрольным определением отказа из расчета одн о определен ие на каждые 100 м2 уплотненного грунта.

Качество работ пр и уплотнении грунтовыми сваями проверяется определением плот ности уплотненных грунтов на отметке заложения фундаментов в пределах участков между тремя грунтовыми сваями, расположенными в плане по вершинам равностороннего треугольника; количество пунктов устанавливается из расчета один на каждые 1000 м2 уплотненной площади. Фактическое расстоян ие и глубина их должны соответствовать проект у. Если расстоян ие между центрами грунтовых свай окажется больше проектн ого на 0,4 диаметра, устраи ваются дополнительные грун товые сваи.

Качество работ по предвари т ельному замачиванию, в том числе с применением энергии глубин ных взрывов, проверяется наблюдением за просадками поверхностн ых и глубинных марок и определением плотности грунта через 1-2 м в пределах всей уплотняемой его толщи. Количество мест определен ия влажн ости и плотн ости грунта назн ачается не менее одного на кажды е 3000 м2 площади уплотненного основани я.

Качество уплотнения грунта при любом способе про и зводст ва работ признается удовлетворительным, если средняя плот ность грун тов в уплотненном основании соо тветствует проекту. Допустимое отклонение в ст орону уменьшения плотности, принятой в проект е, н е должн о превышать 0,05 т/м3 в количестве не менее 10 % общего числа определени й.

3.288. Результаты работ по уплот н ению п росадочны х грунтов должны фиксироваться в соответ ств ующих журналах (см. прил. 1-11).

Приемка работ по уплот н ению просадочны х грунтов производится по данным определения плотн ости и влажности уплотненн ых грунтов с составлени ем акта.

3.289. Пр и емка работ по поверхностному уплотнени ю грунтов тяжелыми трамбовками производится только после дополнительного уплотнения разрыхлен ного верхн его слоя грунта.

Уплотнение признается удовлетворительным, если пониже н ие отметки дн а котлована под действи ем ударов трамбовки н е превышает вели чины устан овленного отказа.

Контрольное определе ни е отказа производится двумя ударами трамбов ки при сбрасыв ании се с высоты, принятой при производстве работ, но не менее 6 м.

Есл и , по данным контрольного трамбовани я и определени я кач ества выполненных работ, уплотнение окажется неудовлетворительным, производится дополн ительн ое уп лотнение.

При ко н трольн ой проверке качества уплотн ения составля ет ся а кт при емки работ п о уплотнени ю осн ован ия или устрой ству грун товой подушки.

3.290. Пр и емка работ по вытрамбовыванию котлован ов и возведению в ни х фун дамен тов производи тся на осн ове:

акта выпол н ения опытн ых работ;

испол н ительной схемы расположения котлованов в план е, журнала прои зводства работ (см. п рил. 10, 1 1);

двухс т оронн его акта на скрытые работы;

3.291. Изготовле ни е грунтовых свай в пределах отдельных фундаментов должн о сопровождаться составлением технической документаци и в ви де журнала глубинн ого уплотнения осн ований (при л. 5).

Для этого н еобходимо и мет ь н умераци ю свай, позволяющ ую легко отыскивать и проверять показатели и х изготовления. Журнал заполняется в процессе производства работ.

3.292. По око н чании работ по глубинному уплотнению основани й составляется схема факти ческого расположения грунтовых свай с указанием и х порядкового н омера и глубин ы.

3.293. Приемка зако н ченн ых работ по подготовке оснований должн а осущ ествляться на основан ии следующ их материалов:

жур н алов и актов производства работ по изготовлен ию грун товых свай;

испол н ительной схемы расположен ия грунтовых свай с указ ани ем факти ческой их глубины;

р е зультатов кон троля качества уплотн ения по шурфам.

3.294. Приемка работ по уплотнен ию просадочны х грунтов предварительным замачи вани ем должн а осущ ествляться по рез ультатам:

замера осадки глу б инных и поверхностных марок;

ко н трольного определения влажности грунта в пределах все й замоченной толщи.

Степень в лажности промоченного грун та в пределах всей толщи должна быть не менее 0,85 полной в лагоемк ости грунта.

Определение степени влажности грунта и величины относительной п росадочности производится после наступлени я условной стаби лиз ации.

Относительная просадоч н ость грунта после уплотнения предвари тельным замачиванием должна быть менее 0,01 при природн ом давлени и.

3.295. В случае, если толща недостаточно увлажнена, производится повторное замачивание до получен и я условной стабилизации п росадки. При необходимости рекомендуется и зменить методи ку замачи вания, а именно: изменить число, глуби ну и расположени е дренажн ых скважин.

3.296. Производство работ по уплотнению грунтов замач и ван ием и эн ергией глубинных взрывов следует осуществлять под постоянным кон тролем строительных лабораторий, которые должн ы документально фи ксировать:

расположение скваж и н относи тельн о разби вочны х осей зданий и сооружени й, их глубину и диаметр;

качество дренирующего материала;

конструкцию транспортных труб и взрывных камер и их установку в проектное положение (дл и на, внутренний диаметр, герметичность);

кол и чество заливаемой воды и сроки замачи вани я;

глубину расположения заряда, его массу, качество забойки, кол и чество взорванных зарядов;

выполнение в срок и результаты геодезических наблюден и й за осадками поверхностных и глубинн ых марок;

исследование образцов грунта, отобранных до и после упло тн ени я.

3.297. Расход воды замеряется не менее двух раз в сутки. Пр и этом необходимо осуществлять визуальный контроль за ходом замачивания и общим состоянием замачиваемой площадки. Не допускаются утечки воды за пределы площадки и перерывы в замачивании.

3.298. Степень увлажнения просадоч н ой толщи до глуби нных взрывов должна проверяться бурением контрольных скважи н с отбором проб на влажность через 1 м по глубине или с помощью радиоизотопных и электрометрически х методов.

3.299. Контроль осадки грунта необходимо осуществл я ть ни велированием глубинных и поверхностных марок относительно неподви жного репера, которое производится до замачивания, перед взрывами и после завершения взрывных работ не реже одного раза в неделю до наступления условной стабили заци и осадок.

3.300. При проведении взрывных работ должны контролироваться количество произведенных глубинных взрывов, для чего взрывы следует выполнять сериям и по пять штук с интервалом в пределах серии до 5 с. В случае отказа заряда ВВ должны немедленн о приниматься меры по ег о извлечению или уничтожению в строгом соотве тствии с требовани ями ЕПБ. После окончания взрывных работ специализированной организацией « Взры впром» составляется акт об отсутстви и отказов.

3.301. Приемка работ должна производиться согласно СНиП н а основании и сполнительной документации: актов на скрытые работы, данных об осадках поверхн остных и глубинных марок и степени их стабилизации на период начала строительно-монтажных работ; результатов лабораторных исследований грунтов до и после уплотнени я; документации о плани ровочных и подготовительных работах, объеме зали той воды, массе глубинных зарядов, схеме взрывания и ли квидации верхнего недоуплотнен ного слоя.

3.302. При строительстве многоэтажных зданий и сооружений на водо н асыщ ен ных, уплотнен ных лёссовых грунтах с давлением по п одошве фундаментов более 2 кг/см2, необходимо выполнять поверочный расчет на устойчивость сооружения в условиях незавершенной консолидации.

3.303. Контроль качества г и дрови броуплотн ения песчаных грунтов следует проводить согласно требованиям настоящего Пособия и СНиП III -8-76.

3.304. В качестве основного метода контроля уплотнения песча н ого грунта следует применять: для крупных и средней крупности песков - динами ческое зонди рование, для мелких песков - статическое зондирование, результаты зондирования должны сопоставляться с данными опытного уплотнения. Глубина зондирования устанавливается боль ше проектной глубины уплотнения на 1 м.

3.30 5 . Допустимое отклонение уменьшения плотности грунта от проектной не должно превышать 0,05 г/см 3 , при этом количество определений, давших большие значени я, не должно превышать 10 % их общего числа.

3.306. Акт освидетельствования скрытых работ составляют представител и организации, выполнявшей уплотнение, подрядчика, заказчика и авторского надзора в соответствии с требованиями СНиП 3.01.01-85 .

Раздел 4. СТРОИТЕЛЬНОЕ ВОДОПОНИЖЕНИЕ

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

4.1. В о доп он ижение - искусств енное понижение уровн я подземн ых вод - достигается откачкой или отв одом их к пониженным местам. Оно носит название «строительное водопони жени е» , когда при меняется при производстве земляных и других строительных работ по в озведению фундаментов, гидротехн ически х сооружен ий, раз ли чных подземных сооружений и коммуникаций, а также при раз работке горных выработок в строительный период.

Сущность метода основывается на том, что при откачке подземных вод, поступающих в скважину, котлован, подземную выработку, поверхность воды в грунте приобретает воронкообразную форму, понижаясь при этом с уклоном к месту откачки. Аналогичный эффект достигается при устройстве дренажа (отводе) подземных вод. Пр и напорном характере подземных вод воронкообразную форму принимает пьезометрическая поверхность, отображающая напоры подземных вод.

Воронкообразная (пон и женная) поверхность подземн ых вод называется депрессион ной поверхностью, а осушенное пространство межд у первоначальной (непониженной) поверхностью подземного потока и депрессионной поверхностью - депрессионной воронкой.

По мере откачки площадь распространения и глуб и на депресси онной воронки увеличиваются. Если интенсивность откачки остается постоянной, то со временем наступает стабилизация - установившийся режим, при котором не происходит дальнейшего разви ти я депрессионной воронки. При прекращении откачки уровни подземных вод восстанавливаются, и их поверхность (или пьезометрическая поверхность) постепенно приобретает свою первоначальную (природную) форму.

4.2. Задачи строительного водопон и жен ия в общем заключаются в соответствующем развитии и поддержани и в течение необходимого времени депресси онн ой воронки в водоносн ых грунтах, прорезаемых котлованом (сооружением), а также в снятии избыточного напора в подстилающих водоносных грунтах, отделенных от котлована водоупором.

В том случае, если депрессионная поверхность водного потока в грунтах, прорезаемых котлованом, нигде его не пересекает, представляется возможным вести все подземное строительство н асухо, т.е. полностью решается основная задача водопонижения.

Снятие напора в подстилаемых слоях обычно возможно осуществить в заданных пределах, что позволяет и збежать нарушения природных свойств оснований сооружений.

4.3. При строительном в одопониж ении применяются, в основном, временные устрой ства, а необходимое оборудование и други е средства, предусмотренные для эксплуатации сооружений и предприятий, могут быть использованы временно в течение всего срока данного строи тельства.

В этом случае водопонизител ьн ые средства и устройства наряду с удовлетворением условиям строительного периода должны также отвечать соответствующим требованиям проекта, учитывающим услови я их дальнейшей эксплуатаци и.

Совокупность определенно расположенных и предназначенных для пр и ема, откачки и отв ода подземных вод в строительный период ус трой ств и средств и выполняе мых планомерно работ по их сооружени ю, вводу в действие и содержани ю составляет систему строите ль ного водопони жения.

Системы стро и тельного водопони жени я формируются с применени ем водоотлива из котлованов и траншей, дренажа, открытых и вакуумных водопони зи тельн ых скв ажин, иглофильтров и электроосушения, применяемых в различных сочетаниях в виде линейных, кольцевых, н еполн ок ольцевы х, системати ческих, групповых и отдельных водопони зи тельных устройст в.

Строительное водопо ни жени е должно выполняться по проекту (составляе мому как часть основного проекта), который должен отвечать требовани ям СН 202-81* и СНиП 2.02.01-83 и 3.0 2.01-83.

4.4. Про и зводство водопони зи тельн ых работ в лияет на состояние грунтов, их поведение в котлован е и в окружающем грунтовом масси ве. Уже с амо понижение уровня воды в грунте приводит к ув ели чению давления от его собственного веса и к дополнительным осадкам территори и и возведенн ых на ней сооружений. В большинс тве случаев эти дополн ительные осадки достаточно равномерные и не оказ ывают существенного влияни я на работу сооружений, при относи тельно неглубоких пони жени ях уровня воды эти осадки невели ки. Но при глубоких пони жениях уровня подземных вод дополн ит ельные осадки могут оказаться значительными и должны учитываться в основном проекте, а при производстве крупных водопони зительны х работ необходимо вести наблюдения за сдвижением земной поверхности, осадками сооружений и их деформаци ями. При необходи мости, в зависимости от соотношения факти чески х и определенных в проекте деформаций, следует регулиро ват ь режим водопони зи тельных работ и при нимать меры к обеспечению сохранности сооружени й и и х н орм альной э ксплуатации.

В процессе бурения скваж и н ударными способами могут происходи ть местн ые уплотнения грунта, способные вызвать дополнительны е осадки рядом расположенны х фундаментов. Поэтому следует избегать расположен ия водопони зи тельных скважин в непосредств ен ной близости от существующи х фундаментов.

В процессе производства водопон и зи тельных работ возможно не только уплотнение, но и разрыхление грунтов и наруш ени е прочностных связей в них. Ос обенно опасные н арушения природн ых свой ств грунтов происходят, если не при нимаются надлежащие меры предосторожности при открытом водоотливе, когда возможн а значительная фильтрация через откосы котлована.

Фильтрационный поток создает дополнительное г и дроди нами ческое давлени е на грунт, ослабляет прочностные связи в нем, может вызвать вынос частиц грунта - все это, во избежан ие нарушени я устойчи вости откосов котлована и разуплотнения основани й сооружений, должно учитываться в проекте и при строи тельстве. В случае фильтрации подземн ых вод через откосы градиенты напора вблизи и х поверхности не должны достигать значени й, при которых воз можен вынос грунта в котлован. В связи с эти м не должны допускаться резкие понижения уровня воды в котловане. Фильтраци онн ый поток при высачивани и в котлован должен быть рассредоточен. При обнаружении сосредоточенн ой фильтрации для борьбы с суффози ей следует применять фильтрую щие при грузки; в крупных котлованах возможно применять рыхление грунта на участках сосредоточенной фильтрации бульдозером, которое часто дает положительн ые результаты по рассредоточению фильтрации и прекращени ю суффозии . В осушенном котловане весь фильтрационный приток должен капти роваться водосборными канавами и передовыми траншеями. Для этого они должны быть соответственно заглублены относительно дна котлована, фильтрация через которое не допускается.

Разуплотнение грунта возможно также и в процессе бурения, содержания и ликвидац ии водопони зительны х скважи н.

Пр и погружении иглофи льтров гидравлическим способом без обсыпки грунт вокруг них разуплотняется, некоторое дополнительное разуплотнени е грунта происходит и при и звлечении иглофильтров. Подобные разуплотнения часто не оказывают существенн ого влияния на устойчивость откосов и на основания сооружений, но всегда необходимо при нимать их во вни мание и в каждом отдельном случае определять, допустимы ли они . Как прави ло, следует при менять иглофильтры с песчано-гравий ной обсыпкой. Это сводит к мини муму разуплотнение грунта вокруг скв ажи ны и повышает эффективн ость и глофи льтрового способа водопони жени я.

Разуплотнение грунта вокруг водопо ни зительн ых скважин воз можн о в процессе бурени я разн ыми способами и з-за вывалов, образован ия пробок и т.п., а также в процессе откачки - и з- за вын оса мелки х частиц при плохой работе фи льтров . Предотв рати ть подоб ные явлени я возможно только соблюдая особую тщатель ност ь работ при бурен ии скв ажин и оборудовании их фильтрами; при бурении в малоустойчив ых грунтах сле дуе т применять подливку воды в скважин ы. Конструкция фильтров водопони зи тельны х скважин должна строго соответствовать характеру окружающего скважины грунта.

Мероприятия для предотвращения всех вышеуказанных отрицательных последствий производс тв а работ должны отвечат ь особенностям застройки и состоянию сооружений в районе работ. Должн ы приниматься меры защиты и непосредственно для самих сооружений. Для эт ого перед началом работ по водопони жению необходи мо обследовать техническое состояни е зданий и сооружений, находящихся в зоне работ, а также уточнить расположение подземных коммун икаци й.

4.5. Обследование зданий, сооруже н ий и подземного хозяйства следует производить, в основном, перед составлением проекта водопони жени я. В результате должны быть получены сведения, необходи мые для принятия решения о мерах по обеспечению сохранн ости в сех промышленных и гражданских объектов в зоне водопонизительных работ в процессе их производства. Надлежащее внимание должн о быть уделено и объектам водоснабжения, питающимся подземными водами, уровень которых предполагается понизить.

Одновременно необходимо получить согласие и разрешение соответствующих организаций на производство буровых и водопонизительных работ.

Перед обследованием следует предварительно ознакомиться с проектной и исполнительной документацией по сооружениям в зоне работ. В отдельных случаях могут потребоваться специальные работы для уточнения трасс сетей, некоторых элементов конструкций каких-л и бо ответственных или ценных в культурно-историческом отношении зданий и сооружений (например, шурфовочн ые и обмерные работы и т.п .). Проведение указанных обследований и получение разрешения на прои зводство работ входит в обязанности основного зак азчика, программу необходимых обследований следует согласовывать с проектной организацией.

Данные, полученные в результате обследован и я зданий и сооружен ий, должны приниматься во внимание при составлении проектов прои зводства работ. При этом строительная о рганизация должна проверить соответствие действительного состояния зданий, сооружени й и коммуникаций принятому за основу в проекте и установить возможность соблюдения действующих правил техники безопасности, в частности:

а) бурения и прокладки трубопроводов вблизи существующих кабелей и трубопроводов, проложенных в земле;

б) безопасного приближен и я буровых устан овок с в ысокими мачтами к воздушным ЛЭП и др.

Началу про и зводства работ должны предшествовать план ировка и расчи стка территории (от леса, мусора и т.п.) для возможности свободного применения предусмотренных машин и механизмов.

4.6. Необходимо осуществлять взаимоувязку водопонизительных , земляных и других общестроительных работ так, чтобы обеспечивалась и х высокая эффективность. В то же время при комплексной организации строительства следует создавать благоприятные условия для ведения водопон изит ельны х работ. При необходимости вн есения изменений в при нятую методи ку тех или други х работ при ори тет должны иметь более эффективн ые решения.

Если земляные и другие стро и тельные работы производятся заблаговременно, подготовленные водопонизительны е системы должны обеспечить возможность ввода в действие водопонизительных устройств, установок и средств с определенным опережением развития водопонижения по сравнению с развитием земляных и других строительных работ. С другой стороны, при производстве земляных работ должна предусматриваться подготовка, в первую очередь, берм и площадок, на которых производится погружени е иглофильтров, забуривани е скважин и размещение насосных установок, устройство зумпфов и (после ввода в дейст вие насосных станций открытого водоотлива) разработка передовых траншей и водоотводных канав. Последние разрабатываются обычно драглайнами или канавокопателями в направлении от зумпфов к водораздельным точкам. Эти устройства в крупных и долго существующих котлованах должны совмещаться с сетью ливнестоков и водосборников, предназначающихся для поверхностных вод.

Водопонизительные уста н овки и устройства, включая сеть водостоков, зумпфов и водосборников, должны размещаться так, чтобы не создавать стеснений для работы землеройного и другого строительного оборудования и транспорта, не препятствовать строительству и эксплуатации соседних сооружений, разработкам полезных и скопаемых и т.п.

В то же время при устройстве съездов в котлованы, транспортных коммуникаций и размещении строительного оборудования следует учитывать необходимость эффективного расположения водопонизительных устройств.

Во избежание лишних непроизводительных затрат все строительные работы, которые ведутся с применением водопонижения, должны выполняться без перерывов и в минимальные срок и .

При подводной разработке грунтов вместе с ними удаляется то или иное (в зависимости от метода работ) количество воды; это приводит к соответствующему притоку в котлован подземных вод и некоторому снижению их уровня. В глубоких котлованах для обеспечения во з можности их разработки зеркало воды в них приходится специ ально понижать с помощью открытого водоотлива. Необходи мость в этом возникает и при осушени и котлована для производства дальнейших работ. Такая откачка должна вестись равномерно и соответствовать темпам развития водопони жен ия в окружающем котлован грунтовом массиве (см. п. 4.28 и табл. 26). При необходи мости ус корени я процесса осуш ения котлована (понижения зеркала воды в нем) во избежание нарушени я устойчивости его откосов и дна следует дополн ительно применять иглофи льтры, вакуумные или открытые водопони зительны е скважины.

Необход и мо осущест влять также взаимоувязку работ на соседних объектах, так как при произ водстве водопонизительн ых работ п онижение уровня подземных вод развивается далеко за пределы того объекта, для которого оно непосредственно предназначено. Это обстоятельст во следует по возможн ости и спользовать при строительст ве соседних подземных сооружен ий. Но и ногда оно может и ухудшить условия строительства смежных объектов, если там, например, будут осуш ены грунты, разрабатываемые методами гидромеханизаци и. В другом случае разрабатываемый подводным способом котлов ан , представляющий собой от крытый водоем, может послужить при чин ой увеличения при тока в соседние котлованы, разрабатываемые насухо.

Взаимоувязка работ на соседних объектах необходима и при устро й стве водоотводящи х коммуникаций, водоснабжени я и эн ергосн абжени я.

ПРОЕКТ ПРОИЗВОДСТВА ВОДОПОНИЗИТЕЛЬНЫХ РАБОТ

4.7. Проект производства водопонизительных работ должен разрабатываться орган и зацией, выполняющей эти работы на базе основного проекта водопони жен ия во взаимосвязи с проектом производст ва земляных и других общестроительных работ.

4.8. Проект производства работ должен отвечать требова н иям СНиП 3.01.01-85 и включать:

данные о составе и объемах строительно-монтажных водопонизительных работ;

стро йг ен план ;

календарный план производства стро и тельно-монтажных водопони зи тельн ых работ;

технолог и ческие схемы и карты по видам водопони зи тельны х работ, предусмотренных в основном проекте;

программу и техн и ческую документацию для ведения гидрогеологи ческих и геодез ических наблюдений в период строительства, а т акже наблюдений за работой водопонизительных устройств и устан овок;

проектные реш е ния по необходимым вспомогательным и временным сооружениям, коммуни каци ям и временному энергоснабжени ю системы строительного водопониж ени я;

проектные решения по ликвидаци и систем строительного водопонижения;

спецификации и граф и ки доставки на площадку необходим ых материалов и оборудовани я для выполнени я строительно-монтажных водопонизи тельны х работ.

МАТЕРИАЛЫ

4.9. Основными материалами для п рои зводства водопони зи тельны х работ служат трубы, фильтры и материалы для песчан о-гравийны х обсыпок и фильтровых покрытий.

4.10. Все материалы должны отвечать требован и ям проекта и соответствующих ГОСТов, указанных в проекте.

4.11. Для трубчатых дренажей следует применять трубы керамические канализацио н ные ( ГОСТ 286-82), керамические дренажн ые ( ГОСТ 8411-74 с изм.), асбестоцементны е безнапорные ( ГОСТ 1839-80), бетонные ТБ ( ГОСТ 20054-82), железобетонн ые (ГОСТ 6482.0-7 9 с изм.), чугунные кан али заци онные ( ГОСТ 6942.3-80), чугунн ые напорные ( ГОСТ 9583-75) и трубофильтры из пористого бетона ( ВСН 13-77 М Э и Э).

Для пр и ема подземных вод в асбестоцемен тных и чугунных трубах устраиваются круглые и ли щелевые отверстия (рис 28, а, рис. 28, б, г), в бетонных и железобетонных - круглые (рис. 28, г). В керамические канализационные трубы подземные воды поступают через не полн остью заделанн ые стыковые зазоры (рис. 28, в), в трубофильтры - через поры в материале их стенок. Материал труб выбирается в зависимости от глубины заложения дрены и агрессивности среды. В условиях нали чия агрессивных для цемента подземн ых вод при меняются керамические и чугунные трубы. При неагрессивной среде могут применяться трубы из любого указанного выше матери ала с учетом максимальной глубины з аложения дрены (табл. 6).

4.12. При бурении водо п онизительн ых скважин используются обсадные трубы согласн о ГОСТ 632-80 с изм. (табл. 7). При бурении скважин диаметром боле е 500 мм используются сварные трубы (ГОСТ 10704-7 6 с изм.). Обсадные трубы и спользуются преимущественно и для и зготовле ния фи льтров, для которых допускае тся при менен ие также сварных труб.

4.13. Для водопонизительных скваж и н следует применять фи льтры, как прави ло, заводского изготовления, в основном, трубчатые или каркасно- стержн евы е (табл. 8). Допускается применение гравитационных, корзин чатых, к ожу ховых, блочн ых фильтров.

Рис. 28 Водоприемные отверстия в дренажных трубах

а - о тверст ия в верхн ей части асбестоцем ен тны х и чугунных труб; б - отверсти я в боковой части асбестоцементных и чугунных труб; в - при ем воды через стык в керами чески х и чугунных трубах; г - отверстия в бетонных и железобетонных трубах; 1 - муфта; 2 - рези новое кольцо; 3 - т руба; 4 - водоприемные отверстия; 5 - просмоленная пакля; 6 - асфальтовая мастика или жи рная глина

4.14. В зависимости от в озможностей строительства допускается (по согласован ию с проектной организацией) замена одного из указан ных типов водоприемной части скважин другим при условии соблюдения т ребований табл. 9.

4.15. При отсутствии фильтров заводского изготовления строительной организацией могут быть выполнены трубчатые или кар к асно-стержневые фильтры, руководст вуясь данными по разбивке отверсти й на трубах (табл. 10), назначению числа стержней в фильтровом каркасе (табл. 11), и определению скважности фильтрового покрыти я из проволочной обмотки (табл. 12).

Таблица 6

Грунты основания

Материал труб

Максимальная глубина заложения, м, при диаметре труб, мм

150

200

250

300

Пески гравелисты е , крупные и средней крупн ости, глины и суглинки полутвердые, тугопластичны е

Бетонные

-

4

-

3,5

Керам и ческие кан ализационные

7,3

5,7

4,7

4 , 9

Керамические дренажные и асбестоцем е нт ные безнапорные

3,5

3

2,6

-

Асбесто ц емен тны е напорные:

В Т -6

9,3

8,4

6,8

6,5

ВТ-9

16,9

14,9

12,3

12,5

Пески мелкие и п ы лев аты е

Бетонные

-

4,1

-

3,6

Керамические канализационные

7,6

5,9

4,9

5, 1

Керамические дренажные и асбестоц е мент ные безнапорные

3,6

3,7

3,1

-

Асбестоцементные напорные:

ВТ-6

9,7

9,3

7,1

6,8

ВТ-9

17,5

15,5

12,8

13

Трубоф и льтры по ВСН-13-77

6,5

7

7

8

4. 1 6. Для обсыпки фильтров в одопони зи тельны х скважин и трубчатых дренажей применяется отмытый песок, гравий и песчан о-гравийн ые смеси с частицами крупностью не менее 0,5 мм и не более 7 мм, а также продукты дробления изверженн ых пород (граниты, сиениты , диориты, габбро, порфи ри ты , липариты, диабазы, базальты) или прочных осадочных пород (кремнистые известняки, хорошо сцементированные н евы ветрелые песчаники и др. при временном сопротив лении на сжатие не ниже 60 МП а). Материал обсыпки должен б ыть плот ным, нерастворимым в воде, свободным от солевых при месей.

Гранулометрический состав песча н о-гравийн ой обсыпки трубчатых дренажей и водопони зительны х скважин может быть уточнен (по согласованию с проект ной организацией) по данным о гранулометрическом составе окружающих грунтов в естественном залегании с соблюдени ем требований, при веденных в табл. 13, в которой при няты следующие условные обозначения:

D 50 - ди аметр части ц, мельче которых в подбираемом слое обсыпки содержи тся 50 % по массе, мм; d 50 - диаметр частиц, мельче которых в грунте, прилегающем к подб и раемому слою (или в н аружном слое обсыпки, или в слое обсыпки, при легающей к фильтру, дренажной трубе), содержится 50 % по массе, мм; D 10 , D 60 , D 80 - крупность частиц, мельче которых в ма т ери але каждого слоя обсыпки содержи тся соответственн о 10, 60, 80 % по массе, мм; δ 0 - толщина одного слоя обсыпки , мм; D - наружный диаметр фильтра, мм; D 0 - диаметр проходн ых отверстий (ширина щелей просвета) фи льтра (дренажной трубы), мм.

Таблица 7

Условный (наружный) диаметр трубы, мм

Труба

Муфта

Условный (наружный) диаметр трубы, мм

Труба

Муфта

толщина стенки, мм

масса 1 м, кг

наружный диаметр, мм

масса, кг

толщина стенки, мм

масса 1 м, кг

наружный диаметр, мм

масса, кг

1 14

7,4

1 9,4

127

3 ,7

406

1 1 ,1

1 08,3

431,8

35,9

127

7,5

22 ,1

14 1, 3

4,6

426

1 1

112,6

451

37,5

1 40

7,7

25 ,1

153,7

5,2

473

11,1

125,9

508

54

146

8,5

28,8

166

8

508

1 1 ,1

136,3

533,4

44 , 6

168

8,9

35 ,1

187,7

9,1

530

12

1 53, 3

-

-

17 8

9,2

38,2

194,5

8,3

6 30

1 2

18 2,8 9

-

-

19 4

9,5

43, 3

215,9

12,2

720

12

209,5

-

-

2 1 9

10,2

52 , 3

244,5

16,2

820

12

239 ,1

-

-

245

10

58

269,9

1 7,9

920

1 2

268 ,7

-

-

273

1 0,2

6 5,9

298,5

20,7

1 020

14

347,3

-

-

299

11,1

78 ,3

328 ,9

22,5

11 20

14

381,9

-

-

324

11

84,8

351

23 , 4

1 220

14

416,4

-

-

340

10,9

88, 0

365 ,1

25,5

1 320

14

450,9

-

-

351

11

92,2

376

29

1420

1 4

485,4

-

-

377

1 1

99 ,3

402

31

Примечание . Трубы с услов н ыми (наружными) диаметрами от 11 4 до 508 мм соответствуют ГОСТ 632-80 с изм., а с диаметрами от 530 до 1420 мм - ГОСТ 10704-7 6 с изм.

П есчан о-гравийн ая обсып ка фи льтров водопони зительн ых сква жи н выполняется не менее че м на 2-1 0 м выше верхней кромки филь тра в зави си мости от г лубин ы скважины и высоты участка фильтр ов ой колонны, перекрываемого обсыпкой. Расход песчано-гравийной обсыпки (с учетом ее рас текан ия) на 1 м высоты скв ажи ны п риведен в т абл. 14.

Таблица 8

Типоразмер секции

Диаметр, мм

Масса, кг

Типоразмер секции

Диаметр, мм

Масса, кг

наружный

внутренний

наружный

внутренний

Фильтры трубчатые перфорированные

Т-5Ф 1В

16 8

132

69

Т-12Ф1

325

307

195

Т-6 Ф1В

188

152

91

Т-14Ф1

377

259

227

Т-8Ф1В

245

203

118

Т-16Ф1

426

408

259

Т-10Ф1В

299

255

168

Фильтры трубчатые с проволочно й обмоткой и з нержавеющей стали

ГП-5Ф2В

16 8

13 2

82

ТП-12Ф2

3 41

307

229

ТП-6Ф2В

188

152

106

ТП-14Ф2

393

359

266

ТП-8Ф2В

245

203

136

ГП-16Ф2

442

408

304

ТП-10Ф2В

299

255

203

Фильтры трубчатые с прос е чным листом из нержавеющ ей стали

ТЛ-5Ф4В

168

132

82

ГЛ-12Ф4В

339

307

223

ТЛ-6Ф4В

188

152

107

ТЛ-14 Ф 4

3 91

359

259

ТЛ-8Ф4В

245

203

137

ГЛ-16Ф4

440

408

294

ТЛ-10Ф4В

299

255

19 0

Фильтры стержневые (каркасы)

С-5Ф5В

17 4

132

69

С-12Ф5В

352

307

161

С-6Ф5В

196

152

77

С-14Ф5В

405

359

178

С-8Ф5В

247

203

88

С-16Ф5В

454

408

202

С -1 0Ф5В

301

255

10 5

Фильтры кар к асно-стержн евы е с проволочной обмоткой и з н ержавеющей стали

СП-5Ф7В

178

132

80

СП-12Ф7В

359

307

158

С П -6Ф7В

200

152

89

СП-14Ф7В

411

359

180

СП-8Ф7В

251

203

103

СП-16Ф7В

460

408

200

СП-10Ф7В

307

255

136

Фильтры каркасно-стержневые с просечным л и стом из н ержавею щей стали

СЛ-5Ф 11 В

176

132

81

СЛ-12Ф11В

355

307

189

СЛ-6 Ф11В

198

152

90

СЛ-14Ф П В

407

359

210

СЛ-8Ф 11В

249

203

104

СЛ-16Ф11В

456

408

237

СЛ-10Ф11В

303

255

122

Таблица 9

№ п.п.

Тип водоприемной части скважины

Область применения

1

Водопр и емн ая част ь скважин ы н е оборудуется фильтром

Прочные трещиноватые скальные породы, в пределах которых нет опасности вывалов и выноса заполняющего трещины материала в полость скважины, при расположении скважинного насоса выше незакрепленной части скваж и ны или в скважине, работающей без насоса; скважины с уширенной водоприемной полостью, образованной в результате выноса породы из водоносного слоя

2

Трубчатые фильтры - трубы с круглой или щелевой перфорацией без обсыпки и без водоприемного покрытия

Трещиноватые скальные и крупнообломочные породы при отсутствии опасности выноса грунтового материала из трещин; при надлежащем обосновании - граве ли сты е грунты

3

Трубчатые фильтры с водоприемным покрытием из проволочной обмотки, штампованного листа с отверстиями или сетки , а также фильтры из штампованного ли ста без опорного каркаса, без обсыпки

При надлежащем обосновани и - крупные и г равели стые пески, крупнообломочные и трещиноватые скальные породы при отсутствии опасности выноса песчаного материала в скважи ну

4

Трубчатые фильтры с водоприемным покрытием по п. 3 н астоящей табли цы и фильтры из штампованн ого листа с песчано-грави йной обсыпкой

Пески и другие горные породы при опасности выноса мелких частиц в скважи н у

5

Каркас н о-стержн евы е фильтры с водоприемным покрытием по п. 3 настоящей таблицы

По п. 3 настоящей таблицы при условии расположе н ия скваж инн ого н асоса над фи льтром, а также в скважинах, работающих без насоса

6

Каркасно-стержневые фильтры с водоприемным покрытием по п. 3 настоящей таблицы и с песчано-гравийн ой обсыпкой

По п. 4 настоящей табл и цы при расположении скважинного насоса над фильтром, а также в скважинах, работающи х без насоса

7

Гравитацио нн ые фильтры колокольного или зонтичного типа

Пески средней крупности

8

К орзин чаты е и кожуховы е ф ильтры

Условия, в которых, соглас н о требован иям табл. 3 , требуется двухслойная обсыпка и в которых созданию обсыпки н епосредственн ым погружени ем в скважин у песка и гравия препятствуют напорные воды

9

Блоч н ые фильтры

Крупные пески и г рави йн о-г алечниковые отложен ия при отсутстви и в подземных водах кольмати рую щих химических образований

Примеч ание . Применение фильтров без обсыпки допускается, если возможные пр и этом обрушения горных пород не угрожают осложнениями на прилегающей территории .

Табл и ца 10

Диаметр фильтра, мм

Диаметр отверстий, мм

Число отверстий в ряду

Число рядов отверстий на 1 м трубы

Площадь сечения отверстий на 1 м трубы, м2

Расстояние между центрами отверстий, мм

Скважность, %

по окружности

по длине трубы

100

10

16

60

0,08

22

17

20

13

14

55

0,1

25

18

28

16

10

50

0,1

35

20

28

150

10

23

60

0,1 1

22

17

22

13

20

55

0 ,1 4

25

18

23

16

14

50

0 ,1 4

35

20

28

19

12

40

0,14

42

25

28

200

10

28

60

0,13

23

17

19

13

26

55

0,19

25

18

28

16

18

50

0,18

36

20

27

19

16

40

0,19

41

25

28

22

12

40

0,18

55

25

28

250

10

36

60

0,17

23

17

20

13

32

55

0,23

26

18

28

16

26

50

0 , 26

35

20

31

19

20

40

0,24

42

25

28

22

16

40

0,24

53

25

29

25

14

30

0,2

60

33

29

Таблица 11

Диаметр патрубка, мм

Диаметр стержней, мм

Число стержней по образующей

Диаметр патрубка, мм

Диаметр стержней, мм

Число стержней по образующей

наружный

внутренний

наружный

внутренний

2 1 9

210

14

12

377

355

16

24

273

255

1 4

12

426

402

16

32

325

305

16

20

Таблица 12

Ширина просвета, мм

Скважность, %, при диаметре проволоки, мм

1,5

2

3

4

0,5

25

20

14

11

0,75

33

27

20

15

1

40

33

25

20

1,5

50

43

33

27

2

57

50

40

33

2,5

62

55

45

36

3

66

60

50

43

3,5

70

63

54

46

4

73

66

57

50

4,5

75

69

60

53,5

5

77

71

62

55,5

5,5

78,5

73

64

57

6

80

75

66

60

4. 1 7 . Проволоку для обмотки ф и льтровых труб следует применять, как прави ло, и з нержавеющей стали . При н евозможности получения нержавеющей стали рекомендуется применять анти коррозийные покрытия.

Сетки используются гладкого (галу н ного) и квадратн ого пле тения (табл. 15- 17), шт ампованные просечные лист ы - с проходными отверстиями открытого ти па (табл. 18) и ти па «мост» (табл. 19).

4.18. Использован и е для фи льт ров в одопони зи тельны х скважин и дренажей покрыт ий из волокни стых, т каных и других материалов возможно при условии обеспечен ия необх оди мого срока службы водопони зи тельного устройства.

Таб лиц а 13

№ п.п.

Требования к гранулометрическому составу обсыпки

Область распространения требования

1

5 ≤ D 50 / d 50 < 1 0

Соотношение крупност и част иц материала однослойной обсыпки и прилегающего к ней грунта; то же, н аружн ого слоя обсыпки и прилегающего к ней грунта; то же, внутреннего и н аружного слоя обсыпки

2

D 60 / D 10 ≤ 10

Соотношение част и ц различной крупности в материале одного слоя обсыпки

3

D 60 / D 10 ≤ 5

Соотноше н ие частиц различной крупности в материале обсыпки фильтров в одопони зительны х скважин

4

D 60 / D 10 ≤ 3

Соотношение частиц различной крупност и в материале обсыпки фильтров водопонизи тельных скважин при укладке его сбрасыванием по зазору между обсадкой и фи льтровой колонной трубы

5

δ = 1 0-1 5 см

Минимальная толщина одного слоя обсыпки трубчатых дренажей

6

δ ≥ 30 D 80 и δ0 ≥ 0,2 5 D

Толщина слоя обсыпки фильтров водопонизительных скважин

7

D 0 = d 50

Соотношение между размером проход н ого отверстия фильтра (дренажной труб ы) и средн им диаметром частиц в обсыпке

Примечан ия : 1. При пересечении фильтром водопо н изительной скважины нескольких водоносных слоев или прослоек D 50 обсыпки следует подбирать по наименьшему значению d 50 , определенному при гранулометрическом анализе всех отобранных обр а зцов породы, но с соблюден ием для каждого пересекаемого слоя условия D 50 < d 50 . Есл и значения d 50 различных слоев н астолько отличаются между собой, что условие невыполнимо, то в порядке исключения следует предусматривать обсыпку с разли чными значени ями D 50 по высоте фильтра. 2. Если условие п. 1 настоящей таблицы невыполнимо для однослойной обсыпки, то необходимо предусматривать двухслойную обсыпку.

Таблиц а 14

Условный диаметр, мм

Объем материала обсыпки, м3

Условный диаметр, мм

Объем материала обсыпки, м3

обсадных колонн

фильтра

обсадных колонн

фильтра

4 0 0

200

0,11

300

100

0,075

250

0,091

150

0,068

300

0,065

200

0,048

350

150

0,094

250

100

0,049

200

0,077

150

0,038

250

0 , 056

Т аблица 15

Номер сетки

Номинальное число нитей на 26 мм

Диаметр проволок, мм

Размер ячейки, мм

Материал

Масса 1 м2 сетки, кг

основа

уток

основа

уток

6/70

6

70

0,7

0,4

0, 34

Л -6 8

3,79

7/70

7

70

0,6

0 , 4

0,34

Л -6 8

3,68

8/55

8

55

0,6

0,5

-

Л - 68

4,46

8/70

8

70

0,6

0,4

-

Л -8 0

3,8 35

8/80

8

80

0 , 5

0,35

-

Л- 80

3,3

1 0/70

10

70

0,5

0 , 4

0,32

Л -8 0

3,74

10/80

10

80

0,5

0,33

-

Л -8 0

3,05

10/90

10

90

0,45

0,3

0,27

Л -8 0

2,75

10/100

10

100

0,45

0,3

-

Л -8 0

2,68

12/90

12

90

0,45

0,3

0,27

Л -8 0

2,86

14/90

14

90

0,45

0,3

-

Л -8 0

3,1

14/100

14

100

0,45

0,28

0,23

Л -8 0

3,04

16/100

16

100

0 , 4

0,25

0,23

Л -8 0

2,825

18/130

18

130

0,32

0,22

0, 17

Л -8 0

2,3

20/1 60

20

160

0,28

0,18

0,14

Л -8 0

2

* По ВТУЭ 145-41.

Таблица 16

Номер сетки

Номинальное число проволок на 26 мм

Номинальный диаметр проволоки, мм

Расчетная масса 1 м2 сетки, кг

основа

уток

основа

уток

24

24

260

0,7

0,4

3,38

28

28

260

0 , 6

0,4

3,28

32

32

260

0,6

0 , 4

3,36

36

36

260

0,5

0 , 4

3,20

40

40

325

0,5

0,35

3,10

44

44

360

0,45

0,3

2,61

48

48

360

0,45

0,3

2,63

52

52

390

0,45

0, 28

2,66

56

56

390

0,4

0, 28

2,49

60

60

390

0,4

0,28

2, 54

64

64

485

0,35

0,22

2,01

68

68

485

0,35

0,22

2,06

72

72

550

0,3

0,2

1,82

76

76

550

0,3

0,2

1,8 3

80

80

600

0,28

0, 18

1 ,62

90

90

645

0,28

0,16

1,52

100

100

670

0,25

0,1 6

1,52

1 20

120

670

0,22

0,1 6

1,52

1 60

160

820

0,2

0,1 4

1 ,44

200

200

870

0,18

0,12

1, 21

Таблица 1 7

Номер сетки

Диаметр проволоки, мм

Число проволок на 26 мм сетки

Число ячеек на 1 см2 сетки

Сторона ячейки в свету, мм

Живое сечение сетки, %

Масса 1 м2 латунной сетки, кг

2,6

0,5

32,3

1 0,4

2,6

70,3

1,1 4

2,5

0,5

33,3

11,2

2,5

70

1,18

2

0,5

40

16

2

64

1,41

1 ,6

0,45

49

23,8

1,6

60,8

1,39

1,25

0,4

59

34,6

1,25

58 ,5

1,33

1

0,35

74

54,9

1

55

1,23

09

0,35

80

64

0,9

41,3

1,38

08

0,3

91

82 , 6

0,8

53

1,2

07

0,3

99

98

0,7

48

1,27

063

0 , 25

114

130

0,63

48

1

06

0,25

118

139

-

49,8

1,04

056

0 , 23

126,5

160

0,56

51

0,97

05

0,22

139

19 3

0,5

48,2

0,94

045

0,18

159

252

0,45

50,9

0,72

042

0 , 15

125,5

308

0,42

54

0,55

04

0 , 15

18 2

331

0,4

53

0,58

0355

0,15

200

400

0,355

49

0,63

0315

0,14

222

494

0,315

46

0,61

028

0,14

238

567

0,28

44,5

0,65

025

0,13

264

694

0,25

43,3

0,62

0224

0,13

278

763

0,224

40,8

0,66

02

0,13

303

918

0,2

36,7

0,72

018

0 ,1 3

323

1040

0,18

33,8

0,76

016

0,12

385

1480

0,16

32,7

0,72

015

0,1

400

1600

-

36

0,56

014

0 , 09

435

1890

0,14

38

0,56

0125

0 , 09

465

2130

0,125

33,8

0,54

0112

0,08

515

2630

0,112

34,7

0,46

0105

0,075

566

3 1 40

-

37

0,43

01

0,07

588

3460

0,1

34,6

0,4

* По ГОСТ 6613 -7 3 с и зм .

ОСНОВНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

4.19. Основным оборудо в анием для произ водства во допони зи тельных работ, кроме общ естрои тельного, служат насосы, буровые станки, иглофи льтровые установ ки.

4.20. Для водоотлива и спользуются серийно выпускаемые це нтробежные насосы для воды, п ри необходимости для загрязненной воды, или погружные элект ронасосы для загрязненной воды типа ГНОМ. Технические данные насосов ти па ГНОМ приведены в табл. 20.

4.21. При устройстве дренажей используют с я общестроительное оборудование и маши ны, применяемые для земляных, сани тарно-техни чески х и водопони зи тельны х работ. Техни ческие данные основных типов центробежных насосов, применяемых в насосных станци ях дрен ажн ых систем, при ведены в табл. 21.

Таблица 18

Длина щели, мм

Ширина щели, мм

Ширина перемычки по вертикали, мм

Ширина перемычки по горизонтали, мм

Толщина листа, мм

Скважность, %

20

1

6

2

1 ,5

25,3

1

6

2,5

1,5

21,8

1,5

4

2

2

35,2

2

5

3

2,5

31,3

2,5

5

3

3

35,4

3

4

3

2

40,3

3

6

3

4

37,3

3,5

6

3,5

3

37

4

6

4

5

36,8

4,5

4

3,5

2

44,5

5

5

5

5

37,9

5

6

4

6

40,4

6

7

6

8

34,6

7

6

5

5

41,6

7

7

5

5

40

8

6

5

3

43,3

10

6

5

5

45,7

25

1 ,5

5

2,5

2

30,8

2 , 5

7

5

4

25,5

3

5

3

4

40,8

3,5

5

5

5

33,2

4

5

5

5

36

4,5

5

5

5

37 , 9

5

5

4

5

44,4

5,5

5

3,5

2

48,5

6

5

4

2

47,3

25

6

7

6

8

37

7

7

6

3

42,8

8

5

5

6

47,7

30

5

1 0

5

5

3 6 ,2

6

7

6

6

38,8

8

10

7

8

37,8

9

6

6

2

46,7

10

6

5

6

51,5

35

4

5

4

4

42,7

6

5

4

5

50,6

6

5

5

5

46

7

8

7

6

39

9

9

7

6

42,2

10

10

10

8

36,5

40

8

8

10

10

35,5

20,8

8

6

1 0

57 ,1

50

10

10

9

8

42

1 2

1 0

9

6

45,2

60

12

1 0

10

6

44

Таблица 1 9

Ширина моста поверху, мм

Толщина стенки, мм

Высота просвета моста, мм

Средняя длина щели, мм

Ширина щели, мм

Перемычка щели по вертикали, мм

Перемычка между щелями по горизонтали, мм

Скважность, %

17

2,5

1

18,5

5

17,5

5,5

9,78

1,5

1 9, 25

16,75

15,26

2

20

19

19,55

2,5

20,75

18,25

25,42

3

1

18,5

20,5

9,04

1,5

19,25

19,75

14,1 1

2

20

22

18,14

2,5

20,75

21,25

23,58

3

21, 5

23,5

27,33

3,5

1

18,5

20,5

9, 0 4

1,5

19,25

19,75

14,11

2

20

22

18,14

2,5

20,75

21,25

23,58

3

21,5

23,5

27,33

4

1

18,5

23,5

8,39

1,5

19,25

22,75

1 3,08

2

20

25

16,94

2,5

20,75

24,25

22,03

3

21,5

26,5

25,59

20

4

1

21,5

7

23,5

7,5

6,58

1,5

22,25

25,7 5

9,59

2

23

25

13,21

2 , 5

23,75

27,25

16,05

3

24,5

26,5

19,86

3,5

25,25

28,75

22,5

4

26

28

26,56

5

1

21,5

26,5

6,17

1 ,5

22,25

28,75

9,02

2

23

28

12,43

2,5

23,75

30,25

15,17

3

24,5

29,5

18,77

3,5

25,25

31,75

21,33

4

2 6

31

25,18

4.22. Для устройства водопо ни зи тельны х скважи н при меняются, в основном, станки ударно-к анатного и вращательного бурени я (табл. 22, 23).

4.23. Для откачки воды из скваж и н при меняют н асосы с погружным электродвигателем (агрегаты электронасосные центробежные ск важинн ые) и насосы с электродвигателем на поверхности (агрегаты водоподъемные с электродвигателем над скв ажиной).

Таблица 20

Параметры

Марка насоса

ГНОМ 10-10

ГНОМ 15-15

ГНОМ 25-20

ГНОМ 40-18Т

ГНОМ 53-10Т

ГНОМ 100-25

Подача, м 3 / ч

10

16

25

40

53

100

Напор, м

10

15

20

18

10

25

Мощность электрод в игателя, кВт

1,1

1,7

4

5,5

4

15

Габар и ты, мм

278 × 210 × 450

500 × 240

260 × 3 27 × 6 00

327 × 2 60 × 6 60

295 × 2 60 × 6 00

530 × 385 × 8 20

Масса, кг

21

31

58

76

58

180

Допустимый разм е р тв ердых включений в воде, мм

6

5

8

6

8

5

Допустимое содержан и е в воде м еханических примесей, %

10

10

-

-

-

10

Допустимая температура воды, °С

35

35

35

60

45

35

Таблица 2 1

Марка насоса

Подача, м3

Напор, м

Мощность, кВт

Частота вращения, об/мин

Габариты, мм

Масса, кг

Н ЦС-1

18

20,5

5,79

3000

1215 × 390 × 655

250

Н ЦС-1

120

11,3

6,96

3000

1215 × 390 × 655

250

НЦС-1

130

8,3

6,91

3000

1215 × 390 × 655

250

НЦ С-3

8

21,7

2,38

3000

1120 × 385 × 540

150

Н ЦС-3

36,4

15,9

3,14

3000

1120 × 385 × 540

150

НЦС-3

60

4,3

3,76

3000

1120 × 385 × 540

150

К 160/30

160

30

30

1500

1470 × 615 × 575

455

К 290/30

290

30

40

1500

1640 × 710 × 656

600

КМ 45/55

45

55

10,5

3000

847 × 385 × 435

198

КМ 90/35

90

35

10,8

3000

847 × 403 × 440

197

КМ 160/20

16 0

20

10,9

1500

877 × 472 × 505

237

Д200-95 (4НДВ)

200

95

100

3000

830 × 640 × 520

210

Д2 00-36 (5НДВ)

200

36

40

1500

83 0 × 800 × 620

270

Д320-50

320

50

75

150

830 × 97 0 × 700

380

Таблица 22

Параметры

Типы станков

УГБ-3УК

УГБ-4УК

БУ-2 «Уралец»

Максимальная глубина бурения, м

300

500

250

Максимальный диаметр бурения , мм

600

900

300

Грузоподъемность лебедок , кН :

талевой

20

32

-

желоночной

12

20

5

инструментальной

20

32

12

Высота мачты, м

13,5

16

11,6

Грузоподъемность мачты, кН

120

250

-

Мощность двигателя, кВт

22

40

20

Габариты в рабочем положении, м:

высота

12,75

16

12

длина

5,8

7,7

6

ширина

2,3

2,64

2 , 7

Масса станка с мачтой и двигателем, т

8

12,8

11,1

Технические данные выпускаемых в Советском Союзе скважи нны х насосов при ведены в табл. 24, в которой приняты следующие обозначения для типоразмеров агрегатов :

А - артезиански й; В - водяной; Г - допускается повышен ное содержание твердых механических примесей в воде; Н - н асос; Т - турбинный; Тр - допускается повышенная температура воды; X - допускается х и мическая активность воды; Ц - центробежный; Э - с приводом от погружного электродвигателя .

Первое число (для насосов типа ЭЦВ - первое после букв) - внутренний диаметр фильтровой колонны, уменьшенный в 25 раз и округленный; второе число - для насосов типа А - быстроходность; АНТ - рабочее колесо; ЭЦВ - п роизводительность, м3 /ч; третье число - для насосов типа А - число корпусов насоса; АТН - число рабочи х колес; ЭЦВ - напор, м. Для насосов типа ЭЦВ перед буквами ставится порядков ый номер модернизации, например: 1ЭЦВ12-160-65.

Характерис т ики насосов приведены на рис 29 и 30.

4.24. В Советском Союзе выпускаю т ся и поставляются комплектно и глофильтровые установки следующих типов: ЛИ У; УВВ; ЭИ и ЭВВУ (табл. 25). Все они могут быть использованы для гравитационного водопониж ени я.

Для вакуум н ого водоп они жения и спользуются уст ановки ти пов УВВ, ЭИ и ЭВВУ.

Таблица 23

Параметры

Типы станков вращательного бурения

УГБ-50М

УГБ-1ВС

УРБ-3А2

1 BA 15 B

УРБ-600

FA -12

Основно й способ б урени я

Вращательный

Вращательный с промывкой

Вращательный с обратной промывкой и ударно-канатный 250/250

Номинальная г лу бин а бу рения, м

50

50

600

500

600

-

Д и аметры бурения, мм:

начальный

19 8

19 8

243

394

490

1270/600

конечный

151

151

93

190

214

-

Высота мачты, м

8

8 , 65

18,4

18,4

22,4

13,12

Грузоподъемность мачты максимальная, кН

73

52

10 0

300

700

125

Установленная мощность главного привода, кВт

36

44

180

288

520

-

Габариты станка в транспортном положении , мм:

длина

8000

6540

108 60

1 08 53

1 24 60

13100

ширина

2250

2380

3000

3000

2650

2480

высота

3500

2730

3750

3750

4160

3560

Таблица 24

Марка насоса

Мощность электродвигателя, кВт

Длина насоса, мм

Агрегаты электронасосные центробежные ск в ажинны е для воды*

ЭЦВ5-4-125

2,8

1890

ЭЦВ5-6,3-80

2,8

1620

1ЭЦВ6-4-130

2,8

1700

1ЭЦВ6-4-190

4,5

2041

3ЭЦВ6-6,3-85

2,8

1358

4ЭЦВ6-6,3-85

2,8

1484

3ЭЦВ6-6,3-125

4,5

15 64

4ЭЦВ6-6,3-125

4,5

1710

1ЭЦВ6-10-50

2,8

1361

3ЭЦВ6-10-80

4,5

1415

1Э Ц В6-10-110

5 , 5

1713

1ЭЦВ6-10-140

8

1891

1ЭЦВ-10-185

8

2222

ЭЦВ6 -1 0-235

11

2799

3ЭЦВ6 -1 6-50

4,5

1502

3ЭЦВ6-16-75

5,5

1708

ЭЦВ6-16-75Г

5,5

1640

ЭЦВ6-16-110Г

8

1860

ЭЦВ6-25-140ХГ

16

3291

ЭЦВ6-25-140ХТрГ

16

3291

3ЭЦВ8-16-140

11

1 795

1ЭЦВ8-25 -10 0

11

1832

2ЭЦВ8-25-100

11

1822

2ЭЦВ8-25-150

16

2128

1ЭЦВ8-25-150ХТ рГ

22

2658

Э Ц В8-25-300

32

41 90

ЭЦВ8-40-60

11

1666

ЭЦВ8-40 -18 0

32

2960

2ЭЦВ10-63-65

22

1720

2ЭЦВ10-63-110

32

2125

1ЭЦ В1 0-63-1 50

45

2504

2ЭЦВ10-63-150

45

2415

1ЭЦВ10-63-270

65

3234

ЭЦВ10- 1 20-60

32

2 1 50

ЭЦВ10-160-35Г

22

18 67

1ЭЦВ12- 1 60-65

45

19 66

1ЭЦВ12-160-100

65

2157

1ЭЦВ12-210-25

22

1747

2ЭЦВ12-210-55

45

2330

1 ЭЦВ12-210-145

125

3390

2ЭЦВ12-255-30Г

32

1602

ЭЦВ12-375-30Г

45

1860

Э ЦВ14 -21 0-300Х

250

5679

ЭЦВ16-375-175Х

250

5626

Агрегаты во д оподъемные с электродвигателем над скважиной

АТН8-1-7

7,5

3 33 96

АТН8-1-11

10

4 61 54

АТН- 1 -1 6

13

69915

АТ Н 8-1- 22

17

9 33 58

20А-18×1-1

75

27210

20А-18×3-1

250

8 33 75

24А-18×1-1

250

4 37 97

* Типоразмеры агрегатов ЭЦВ соответствуют ГОСТ 10428 -7 9 с изм.

Примечание . Требуемы й подпор для н асосов марок ЭЦВ5-4-125 - 1ЭЦВ12-2 10-25 - 1 м; 2ЭЦВ12-210-55 - 2 ЭЦВ12-255-30Г, а также ЭЦВ14-210-300Х - 2 м; ЭЦВ12-375-30Г и ЭЦВ16-375-175Х - 6 м.

Р и с. 29. Характеристика н асосов типа ЭЦВ

Рис. 30. Характерист и ки н асосов типа А, АП , АТН , ЭПН

ВОДООТЛИВ ИЗ КОТЛОВАНОВ И ТРАНШЕИ

4.25. Для водоотлива в котлованах и траншеях устраиваются специальные зумпфы (водосборники ), к которым вода поступает по канавкам и водостокам (рис. 31), каптирующим фильтраци онный приток через от косы и дно выработки . Необходимость устройства канавок и зумпфов приводит к некоторому увеличению объемов землян ых работ, что почти не ощущается при разработке больших котлован ов и карьеров и более ощутимо при разработке малых котлованов. Вместимост ь зумпфа рекомен дуется принимать не менее 5-минутной максимальной производительности откачивающего и з нег о воду насоса.

Для применения водоотли в а из котлован ов и траншей не ставятся ограничения в зависимости от характер а гру нтов и их фильтрационных свойств. Но в то же время следует учитыват ь, что в малоустойчивых грунтах возможны затруднения, связанные с необходи мостью предохран ения от нарушени я св ойств грунтов в от косах и в осн ован ии сооружений и обеспечения надлежащей эффекти вности большин ства мет одов земляных и строительных работ.

Пр и производстве земляных работ в гравийн о-галечни ковы х и щебенистых грунтах, в полускальных и скальных породах сохран ени е грунтов в устойчивом состоянии обычно не вызывает затруднений, но и в этих условиях следует уделять организ ации приема и отвода фильтрационных вод и взаимоувязке с другими работами надлежащее внимание, иначе может быть снижена эффективность и спользовани я различного строительного оборудования и транспорта. При этом опасность возможных осложнений возрастает с увеличением глубины выработки и притока подземных вод.

Таблица 25

Параметры

ЛИУ-6Б

УВВ-2

УВВ-3-6КМ

ЭИ-70* (ЭВВУ)

насос № 1

насос № 2

Максимальн ая прои зв одительность установки по воде, м3

140

65

43

43

150

Напор на выходе, м

35

28

-

20

-

Масса насосного агрегата, кг

6 50

470

1320

790

639

Га бариты насосного агрегата (с элект родвиг ателем)

18 45 × 945 × 12 50

16 80 × 7 35 × 1 234

4400 × 2200 × 1 9 00

18 00 × 780 × 14 00

15 00 × 6 90 × 715

М ощн ость электродвигателя, кВт

22

11

30

15

75

Длина коллектора, м:

всасывающего

-

105

54

1 05

-

на порн ого

-

-

-

48

сливного

-

-

-

42

Длина од н ого звен а, м

-

6

4,5

6

6

Р а змеры филь тровог о зв ена, м:

н аружный диаметр по сетке

-

68 ,5

70

68 ,5

70

общая длин а

-

1,26

1

1,26

1,12

дл и на водоприе мной ча сти

-

0,8

0,8

0,8

0,8

Общая дли н а игл офильтра, м

-

8,5

7,5

8,5

12

М асса уст ан овки, т

-

7,1

5,08

6,85

10,5

* В компле к т устан овок типа ЭВВУ дополни тельно вх одят фи льтровы е оболочки, а фи льтров ые зве нья не и меют сетчатого покрыти я.

Ор ган иза ци я водоотлива облегчае тся при разработке грунтов методами ги дромех ани заци и, так как откачка подземных вод обычно совмещается с у далением пульпы, а в забое допу скается разры хление грун тов фильтраци онн ым притоком.

4.2 6. Разработка кр у пных и глубоки х котлованов с водоотлив ом осущ ест вляет ся ярусами. Раз работка каждого яруса начинается с проходки пионерной (разрезной) тран шеи глубиной, несколько прев ышающей высоту яруса. Уклон траншеи принимается противоположным направлени ю движени я экскаватора. При этом в начале транш еи (вблизи съезда) устраивается водоприемный зумпф для сбора фильтрующей воды. Насосы для откачки воды устанавливаются вбли зи зумпфа на дне траншеи и ли у верхней бровки траншеи на пов ерхн ости земли. Последнее рекомендуется при больших притоках. Высота яруса регламентируется факти ческой высотой всасывания насосов и не превышает 3- 4 м.

Рис. 31. О т крытый вод оот лив в котловане

1 - д ренажн ая к ан ава; 2 - зумп ф; 3 - пониженн ый у ровень подземны х вод; 4 - дрен ажн ая пригрузка; 5 - нас ос

По окончан и и разработки траншеи на уровне ее дна в месте расположения зумпфа устраивается насосная станция, действующ ая в течение всего периода разработки яруса.

При большой площади котлована в пределах одного яруса могут устраиваться дополнительные насосные станции. По окончании выемки земли по ко н туру дна выработки устраив аются водосб орн ые траншеи.

В аналогичном порядке осуществляется водоотлив на послед у ющих ярусах разработки котлована.

4.2 7. Водоотлив непосредственно из передовых траншей или из котлованов, н е имеющих специальных зумпфов, допускается, когда не требуется их полн ого осушения, например, при подводной разработке грунтов грейферами или земсн арядами. Когда требуется полное осушение котлована, должны быть заблаговременн о подготовлен ы зумпфы и обеспечен беспрепятственный сток воды к ним.

Котлованы, разрабатываемые в водоносных гли ни стых грунт ах, которые служат основани ем сооружен ий, рекомендуется переу глублять на 20-4 0 см ниже отметки подошвы фундаментов и выполнят ь втрамбовку и сплошн ую подсып ку щебн ем или гравием.

4.28. Разработка котлованов подводным способом ведется черпа ни ем грунта из-под воды землечерпательным (землесосным) снарядом или экскаватором, оборудованным грейфером или ковшом драглай на. Обычно она сопровождается сни жением уров ня воды в выемке.

Скорость снижения уровня подзем н ых вод в грун товом массиве вбли зи откосов меньше скорости сни жен ия уровня воды в самом котлов ане и еще в большей мере отстает развитие депресси и вдали от котлован а. При этом возникает опасность зн ачительного возрастани я гидравли ческого градиента фи льтрации в при откосн ой зоне.

При о п ределенных для каждого конкретного грунта значениях выходного гради ента фильтраци и и величины уступа может наступи ть разрушение грунта в откосах. Для фильтрующих грунтов - это суффози онн ые явлени я, которые могут повлечь за собой образование в грунтовом массиве каверн, пещер, пустот, провальных воронок и, н аконец, обрушени е на отдельных участках откоса. В слабофильтрующих грунтах значительное давлени е подземных вод изнутри масси ва в сочетании со взвешивающим воздействи ем воды может вызвать оплывание и оползание откосов.

Значительные градиенты филь т рации на заключительном этапе разработки котлована - при сниженном уровне воды в котловане - могут вызвать деформацию и разуплотнение грунтов дна котлована, появление выходов воды с выносом грунта (грифонов ), вплоть до полного нарушения основания будущего сооружени я.

Отсюда вытекают требования тщательной увязки интенсивности пониже н ия уровня воды в котловане, разрабатываемом подводны м способом, с грунтовыми и гидрогеологи ческими условиями и со снижением уровня подземных вод за его пределами.

Допустимая в данных условиях интенсивность понижения уровня, общая велич и на снижени я, методы и объемы необходимых водоп они зи тельн ых работ, мероприятия по обеспечению устойчивости откосов должны решаться в специальном разделе проекта, рассматривающем этот этап строительства.

Значен и я допусти мых скоростей сни жения уровня воды в котловане приведены в табл. 26. Эти значения могут быть уточнены в процессе разработки и осушени я котлована.

4.29. В насосных станциях для водоотлива из котлованов и траншей устанавливаются резервные насосы в кол и честве 100 % при одном работающем насосе и 50 % при количестве работающих насосов более одного.

Пр и этом следует стремит ься к тому, чтобы на каждой насосной станции как рабочие насосы, так и резервные были одного типа. Установка разнородных по производительности (и другим параметрам) агрегатов на одной насосной станции не рекомендуется.

Таблица 2 6

Коэффициент фильтрации грунта, м/сут

Допустимые скорости снижения уровня воды в котловане, см/сут, при глубине, м, уровня воды от непониженного уровня подземных вод

до 5

5-10

10-20

св. 20

До 2

30

25

20

15

2 -1 0

60

40

30

25

10-20

100

70

50

40

Св. 20

120

90

60

50

УСТРОЙСТВО ДРЕНАЖЕЙ

4.30. Дренажи того или иного в ида, имеющие непрерывн ое прости рание (т раншейные, трубчат ые, пластовые и д р.) могут прим енят ься для различн ых задач водопониж ени я в разнообразных природных условиях.

4.31. Простейшим в и дом траншейн ых дренажей, применяемых для строительного водопонижения, являются канавки и передовые траншеи, устраиваемые в котлованах при водоотливе из них.

Когда территория позволяет размес т ить дренажные траншеи вне кот лованов сооружений, траншей ный дренаж может быть и споль зован для осушения значи тельных площаде й, на которых н еобходим о вести работы ниже уровня подземных вод на протяжении дли тельного времени.

В малоустойчивых грунтах нижняя, затопленная часть канав и траншей может быть заполнена фильтрующим матер и алом (камнем, щебн ем, гравием). При необходимости использования площади, за нятой канавами или т раншеями, последн ие после укладки фильтрующего материала могут быть засыпаны грунтом с постепенным переходом в материале засыпки от крупных фракци й к мелким (т.е. с устройством обратного фильтра) для предохранения от засорения его водопроводящей части, образуя таким образом закрытый беструбчатый дренаж.

4.32. Трубчатые дренажи могут быть использова н ы для строительн ого водопонижения в тех случаях, когда они предусматри ваются для постоянных дренажных систем. В этом случае они должны быть выполнены заблаговременно с целью защиты заглубленного сооружени я не только в пери од эксплуатации, но и в период его строительства. Однако трубчатые дренажи могут применяться и только на период строительства, например, на откосах долго существующих котлован ов (рис. 32) и в других случаях, когда это оправдано экономически.

Р и с. 32. Дренаж на откосах котлована

1 - пониженные уровни подземных вод; 2 - п есчаная при грузка; 3 - дренажная труба; 4 - засыпки гравием

При устро й стве трубчатых дрен ажей, после отрывки тран шеи, необходимо отобрать пробы окружающего грунт а, уточнить ег о гран улометрический состав и соответ ствующий ему состав песчан о-гравийн ой обсыпки, требовани я к мат ериа лу для нее и при необходимости к матери алу фильтровых покрытий согласно пп. 4.16 и 4.17.

4.33. Дре н ажи в ви де проходных и полупроходных подземных га лерей ввиду их значительной стои мости применяются, в основном, в пери од эксплуатац ии сооружени й и рудни ков в качестве постоянного средства осушения т ерриторий предприятий, населенных пунктов, для борьбы с оползня ми и т.д. Такие дренажи при и х заблаговременн ом исполнении возможно использовать и для водопон ижени я в строительный период. При и х устройст ве необходи мо руководствоваться действующи ми нормативн ыми материал ами по п одземным горным выработк ам и гидротехническим тон нелям.

4.3 4. Работы по устройс т ву траншейных, трубчатых, галерейны х дренажей должны начи наться с прокла дки сбросных участков от д ренажной сет и до открыт ых водопри емни ков и ли существующих коллекторов ли вн евой канализаци и при самотеч ном в ыпуске, а в с лучае пе рекачки - со строительст ва насосн ой ст анци и и водоот вода.

4.35. П ластовый дренаж (развитый по площади слой фи льтрующего материала) применяется в сочетании с трубчатыми дренами (и ли беструбчатыми закры тыми дренами) при строи тельном водопони жении на откосах котлованов (см. рис. 32), а также в осн ованиях сооружени й (например, когда необходимо забетонировать фундаментн ую пли ту и нельзя пред отврати ть фильтраци ю через дн о котлована) и в основаниях грунтовых отвалов.

При устройстве пластового дренажа в ос н ованиях грунтовых отвалов отвод воды от них допускается осуществ лять с помощью систематически расположенных дрен-канав, устраиваемых под сл оем пластового дренажа. Площадь сечения дрен-канав должна быть не менее 0,1 м2 . Дрены заполняются кам енным или щебеноч ным материалом или блоками из беспесчаного бетона. По дрен ам вода отводится в канаву, выполняемую вдоль фронта отвалов.

Устройство пластового дренажа в котловане включает следующие (по порядку выполнения) в и ды работ: срезку, зачистку и планировку дна котлована до проектных отметок, укладку трубчатых дрен (и ли устройство беструбчатых дрен-канав), включая подготов ку под них и фильтровую обсыпку, укладку по дну котлована песчаного слоя с уплотнением его легкими катками , укладку поверх пе счаного слоя гравия или щебня. При выполнени и работ нельзя допускать нарушени й в сопряжении щебен очного слоя постели со щебеночной обсыпкой труб.

4.36. Капт и руемые дренажами подземные воды отводятся к пониженным местам территории , в овраги, речки , водоемы, если есть такие возможности в районе строи тель ства, или к специальным водосборни кам (зумпфам), у которых устраи ваются перекачны е насосные станци и.

Устройство заглубленных дренажных насосных стан ц ий может выполняться в открытом котловане или способом опу скного колодца. Насосные станции глубоких дренажей устраивают в шахтах, проходимых горным способом.

УСТРОЙСТВО И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ВОДОПОНИЗИТЕЛЬНЫХ СКВАЖИН

4.37. Пр и строи тельном водопонижени и применяются открытые (сообщающиеся с атмосферой) и вакуумные (герметически закрытые) водопони зи тельны е скважины, оборудованные насосами, самоизливаю щи еся и водоп оглощ ающ ие скважин ы и сквозные фи льтры.

4.38. Открытые водопониз и тельные скважины, оборудованные насосами (рис. 33), применяются, в основном, при больши х (более 4 м) глуби нах грави таци онного водопони жения в грунтах с коэффициентом фи льтрации св. 2 м/сут при достаточной толщи не водоносного слоя, при которой может быть обеспечена необходи мая производительность водопони зи тельны х скважин. Они могут при ме няться в грунтах с коэффициент ом фильтрации менее 2 м/сут, когда их эффективность подтверждается опытными данными , и при водопони жении менее 4 м, если это оправдывается те хнико-экономическими соображениями.

Рис. 33. Открытая скважина, оборудованная насосом

1 - кондуктор; 2 - песча н о-гравийн ая обсыпка; 3 - местный песча ный грунт; 4 - отстойник; 5 - прос ечной лист; 6 - н адфильтровые трубы; 7 - п ьезомет р для замера уровня воды в скважине; 8 - пьезометр для замера уровня воды в обсыпке; 9 - направляющие фонари; 10 - муфта; 11 - насос ный агрегат; 12 - водоподъемные т рубы

Ряд выпускаемых сква ж инны х насосов (см. табл. 24) имеет достаточно широкий диапазон характеристик (см. рис. 29 и 30). Благодаря этому имеются широкие возможности для решени я с помощью скважин, оборудованных насосами, задач водоп ониж ен ия в различных природных условиях.

Применяемые для конкретных объектов насосы должны иметь оптимальные параметры (расход, напор), соответствующие расчетной пр о изводительности скважин и требуемой высоте подъема откачиваемой и з них воды.

Дл я конт роля за работой скважин каждая десятая-пятнадцатая из них (в зависимости от общего и х колич ества) оборудует ся ск важи нн ым пьезометром для замера уровня вн утри фильтровой колонны , затр убн ым п ьезометром для з амера уровней за фильтровой колонной и при подключен ии скважин к напорному водоотводящему трубопроводу дополнительной задвижкой для замера деби та и взят ия проб на песк овани е. В необходимых случаях дополнительной задвижкой оборудует ся каждая скважи на.

Для повышения про и зводительности скважины, вскры вающие весь водонос ный слой до водоупо ра, могут выполняться с уширен ным основан ием - специальн ой полостью, образуемой в водо упоре и заполня емой фильтрующ им материалом.

4.39. Самоизливающиеся скважи н ы (с и зливом через устье) при меняются тогда, к огд а возможен и злив из ни х н а достаточно более низкую отм етку, чем должен и меть пониженн ый уровень подземных вод.

Самоизливающиеся с к важин ы выполн яются вертикальными и под разными углами к вертикали и забуриваются с разных гори зон тов с поверхности земли , с берм на откосах, со дна к отл ована, из подземных выработок - в зависимости от принятог о порядка производства работ и от их назначени я. Они могу т служит ь основным средством снятия напора, когда изли в из них обеспечива ет достаточное снижение пьезометрического уровня подземных вод в водоносном слое, и применять ся в качестве резервного мероп рияти я, когда напор снимается с помощью скважин, оборудованных н асосами, на случай аварийных перерывов в их работе (рис. 34), а также использоваться для других целей в разли чных водопонизи тельн ых системах.

Скважины, п редназначенные для работы в качестве резервных, должны поддерживаться вс е время в работоспособном состоянии. Этому должно уделяться внимание в течение в сего периода работы водопон изительной системы. При длительном « простое» (без и зл ива) самоизливающихся скважин целесообразно производить их пери одические п рокачки с помощью эрлифта.

Самоизливающиеся скважины должны бы т ь заглублены в достаточно водообильную зону водоносн ого сло я для снятия напора в нем.

Самоизливающаяся скважина, в которой осаждается грунт, должна иметь ниже фильтрового звена отстойник, а устье скважи н ы должно быть защищено от попадания в нее случайных предме тов и гр унта.

В случае прекращения само из лив а необходимо установить, не связано ли это с засорени ем или поврежден ием скважины. При необходимости следует принять срочные меры к ее восстановлению.

Самоизливающиеся горизон т альные или слабо наклонные к гори зон ту скважи ны, устраиваемые с берм на откосах (рис. 35) или на природных склонах, предназначаются для забора воды из глубины грунтового массива и устранения отк рытой фильтрации через грунт. Они иногда оказываются более эффективными или менее сложными в испол нении, чем устройство дренажа, п ри грузок на откосах и т.п.

С и стемы радиальных самоизливающихся скважин, забирающих воду из водоносного слоя и отводящих ее в центральный водосборный колодец, представляют собой лучевые водозаборы (рис. 36), используемые при крупных и длительных водопони зи тельны х работах.

Возможно применение радиальных скважин без с пеци ального в одо сборн ого колодц а, когда лучи направляют ся в сторону потока подземных вод из одного или нескольких пунктов в котловане (напри мер, из его углов), а вода от ни х отводи тся по канавкам.

Рис. 34. Система в одоп ониж ени я с применением резервных самоизливающихся скважи н

1 - иглофильтры; 2 - открытые скважины, оборудованн ые насосом; 3 - самоиз ли вающи еся резе рвны е сква жи ны

В подземных выработках само и зливающи еся скважины (рис. 37) применяют ся любого направления и используются для водопониж ени я во всех слоях, окружающих выработки. При необходимости повышения их эффективности они могут быть переустроены в вакуумные подключением к ним насосных установок У ВВ.

4.40. Водопо г лощ аю щи е скважины при меняются н а тех участках, где слой, в котором требуется понизить в оду, хорошо ее отдает и имеет достаточную толщи ну ниже требуемого пони женного уровня подземных вод, а нижележащие слои грунта обладают надлежащей поглощающей способностью.

4.41. Сквозные фильтры (рис. 38) применяются для строительного водо п они жени я в сочетании с дренажны ми галереями (или другими подземными выработками) там, где таки е системы предусматриваются для работы в эксплуатационный период.

Вода, сбрасываемая по ск в озным фи льтрам в дренажные галереи и п одземные выработки, отводится по ни м к устью и далее к наружному водоотводу или к водосборникам подземн ой насосной станции (рис. 39), откуда откачивается на поверхность.

4.42. Вакуум н ые скважи ны с погружными насосами и гермети чески закрытым устьем, п редусматри ваемые для вакуумн ого водоп онижен ия (при котором в фильтрах скважи н поддерживается вакуум до 7-8 м водяного столба в грунтах с коэффициен тами фильтрации ниже 2 м/су т) (рис. 10) могут выполняться с поверхности, а также из открытых и подземных горн ых выработок. Он и оборуду ю тся дополнительно наз емными ваку ум -насо сам и (или эжекторами) для откачки воздуха.

Рис. 35. Схема ус т ройства гори зонта льной скважины

1 - фильтров ая колонн а, оборудованная н акон ечни ком с обратны м клапаном; 2 - опорная рама; 3 - домкраты с зажи мным хомутом; 4 - мас лост анци я; 5 - откидные домкраты для упора трактора в грунт; 6 - передвижн ая н асосн ая стан ци я гидроподмыва; 7 - отстой ни к для обратной воды

Рис. 36. Лучево й водозабор

1 - шахта; 2 - лучевые скважин ы; 3 - центробежные н асосы

Вакуум-скважины должны иметь дополн и тельные при боры и устрой ства по ср авнен ию с открытыми скваж инами: вакуумметр, устройство для измерения уровня воды в скв ажине, задви жку и манометр на напорном трубопроводе. Задвижка и манометр должны устанавли ваться на каждой вакуум-скважи не. Все погружн ые насосы, установленные в вакуум-скважине, должны и меть о братный клапан, расположенный непосредств енно над насосом.

При устройстве и эксплуата ц ии вакуум-скважи н необходи мо обращать вн иман ие на:

повышенную опасность возникновения п еск овани я скважин, что требует особой тщательности подбора и устройства обсыпки скважин;

необходимость ограничения поступления воздуха в скважины, для чего фильтры вакуум-скважин должны быть достато ч но (не мен ее чем на толщин у осушаемого слоя) удалены от откосов вы работки, а на верхних участках н адф ильтровы х труб должны вы полнят ьс я глин яные тампоны;

необход и мость тщательной герметизации м уфтовых соединен ий надфильтровых труб, крышки скважи ны и сальниковых уплотнений в местах пе ресечения с крышкой всех элементов оборудовани я, а также точной цен тровки в скважине фильтровой колонн ы;

важность ограничения колебаний уровней воды в скважине: наиболее н и зкий, уровень должен обеспечить требуемое заводом-из готови телем подтопление насоса, а наи более высокий - д остаточно малый (отвечающий проектному) напор в пределах фильтра скважин ы (зона колебаний уровня воды в вакуум-скважине может быть допуще на и в пределах отстойника, если это не противоречи т требованиям проекта).

4.43. Устройство открытых и вакуумных в одопони зительных скважин , оборудуемых насосами; самоизливающихся скважин, забуриваемых с п оверхности и ли из выработ ок; водопоглощаю щих скважин и сквозных фильтров возможно с помощью механического и гидравлического бурения с последующим погружением в буровую скважину фи льтровой колонны и устройством обсыпки, непосредственно ги дравлическим погружением фильтра в грунт, гидропневматическим погружением фильтров и обсадных труб. Допускается задавливани е, заби вка и вибропогружени е труб. Наиболее распространено механическое бурение с применением вращательного способа с прямой и обратной промывками, грейферного и ударного способов.

4.44. Рекоме н дуется при мен ять следующи е ви ды механического б урения:

ударное бурение (в основном ударно-канатное бурение станкам и УГ Б-3УК , УГБ-4УК, Б-2 «Уралец» и др.) - в нескальных гр унтах на глуби ну до 100-1 50 м и на большую глубину в скальн ых грунтах; при очистке забоя желонкой скорость ее подъема должн а и сключать по дсасывани е грунта через нижний конец обсадной тру бы; при проходке грунтов, в которых возможно образование пробок, в полости обсадной трубы следует поддерживать уровень воды, превышающий статический уровень подземных вод; допустимо добавлять в скважину жирную пластическую глину, если она не вызывает гли ни зации водоносного слоя; в нескальных грунтах возможно использование грейферного бурения;

Рис. 37. Восстающа я скважина

1 - шарош е чн ое долото; 2 - переходн ик с обрат ным клапан ом; 3 - фильтр; 4 - оголо вок скважины с выпускн ой зад ви жкой ; 5 - кондуктор; 6 - водон осн ый слой ; 7 - скал ьная порода; 8 - подземная выработка

Р и с. 38. Сквоз ной фильтр

1 - на дфил ьтровые трубы; 2 - местный песчаный грунт; 3 - песчан о-гравийн ая об сыпка; 4 - фильт ровые звенья; 5 - переходн ая муфт а; 6 - з адвижка; 7 - п ерфорированная т руба ограждения

Рис. 39. Система водопонижения со ск в озными фи льтрами

1 - сквозные фильтры; 2 - подземные выработки; 3 - шах т ный ствол и подзе мн ая насосная станци я с водосборниками

вращательное колонковое бурение с промывкой чисто й водой или пр одувкой в оздухом станками ЗИФ-300 , ЗИФ-600 , ЗИ Ф-1 20 0 и др. для скважин в скальных грунтах ди аметром до 200 мм; при колонковом б урении м ожет быть допущена глинистая промывка: при бурении перекрываемых слоев, в которых вод опо ниж ен ие не требуется, и в случаях, когда опытн ым путем доказана возможность эффективн ой разг лини зации скважин;

вращатель н ое бурени е сплошным забоем с механи ческой п одачей разрушенной породы на пов ерхность - шн ековое бурение - станками УГБ-50М, У ГБ-1ВС и др. для скважи н глубиной до 50 м п ри отсутстви и твердых прослоев, валунов, вязких и липки х глини стых грунтов;

вращатель н ое бурение с вращателем у забоя - реактивно-турбинн ое бурени е - с и спользованием станков УГБ-600, БУ-75Бр, « Уралмаш-1 25» и други х для глубоких скважин (более 100 м) большого диаметра (более 500 мм);

вращательное бур е ние сплошным забоем с промывкой или про дувкой воздухом с вращателем на поверхности - роторное бурение станками УРБ-3АМ , УРБ-3А2, 1БА15В и др.

Роторное бурение возможно с примене н ием нескольки х техн ологи й:

а) с прямой промывкой глинистым раствором для бурения скваж и н ди аметром до 500 мм при бурении по перекрываемым слоям и когда опытн ым путем подтверждена возможн ость эффективной разглин изации и с обязательным ее выполнени ем в зоне устан овки фи льтра (при меняе мый глинистый раствор долже н соотв етствовать свой ствам разрабат ываемых грунтов);

б) с промывкой чистой водой или продувкой во зд ух ом - в устойчи вых грунтах;

Рис. 40. Вакуум-скважина

1 - отсто й ник; 2 - электродвигатель; 3 - кожух; 4 - н асос; 5 - обратный клапан ; 6 - стабили зат ор ди нами ческого уровня; 7 - кабель; 8 - поверхность в одоупора; 9 - ф ильт р; 10 - н апорн ый трубопровод; 11 - т рубка прибора для измерения уровня воды в скважин е; 12 - н адфи льтровая труба; 13 - муфта; 14 - « пояс» ; 15 - глиняный тампон; 1 6 - трубка вакуумметра; 17 - венти ль; 18 - манометр; 19 - вакуумметр; 20 - крышка; 21 - трубка для подключени я вакуум-насоса

в) с обратной промывкой чисто й водой (всасывающее бурен ие) - д ля скважин глубиной до 300 м и диаметром до 1000 мм и более при отсутствии включений валунов, больши х скоплений крупной гальки и при залеган ии уровня подземных вод н а глубине 3 м и ни же от поверхн ости земли.

При бурении с промывкой в набухающих грунтах должны п римен яться сп ециальные реагенты, препятствующие набуха нию; в крепки х грунтах к промывочной жи дкости следует добавлять понизи тели твердости .

В соответствующ и х условиях вышеуказанные способы могут примен яться и в разли чных сочетаниях.

Д и аметр бурения под фильтровую колонну принимает ся по н аружн ому диаметру п редусмотренной проектом фи льтрующей обсыпки . При применен ии фильтров без обсыпки диаметр бурения должен быт ь больше диаметра фильтра на 50-1 00 мм.

В процессе бурен и я скважин следует отбирать образ цы и определять зерн овой состав грунтов, уточн ять литологический разрез в м есте скважин ы, а при бурении без крепления в ыполнять электрокаротаж для уточнения интервалов установки фильтров.

В неустойчивых грунтах скважины при бурении должны з акрепляться обсадн ыми трубами. В телескопическом креплении скважи н предусматриваются, как прав ило, следующие колонны обсадн ых труб: шахтовое направление, кондуктор, технические колонны. Ни жняя часть каждой колонны оборудуется короткой утолщенной трубой (0,4-0 ,5 м ) с коническим срезом (баш мак).

Пр и ударном бурении в неустойчивых грунтах крепле ние скважин должно производиться одновременно с разработкой грунтов, при этом башмак обсадной колонны должен опережать забой скважины не менее чем на 0,5 м.

Пр и опускани и в незакрепленную скважин у колонны обсадных труб зазор между ними и грунтом в зависимости от геологического разреза, типоразмеров породоразрушаю щего инст румента, высоты н езакреплен ного участка скважин ы и способа цементирования зат рубного пространства (при необходимости в нем) принимается:

пр и диаметре труб до 700 мм                                                                        80-1 00 мм

»            »            »      более 700 м м                                                                   100-1 50 »

Конечный диаметр бурения скважин для сквозных фильтров должен назначаться с учетом размещения в скважине прибора для определения координат ее забоя.

В скважинах, предна з наченных для установки в ни х насосов с трансмиссионным валом, отклонени е от вертикали не должно пре вышать 0,005 от глубины скважины.

Колонны обсадных труб для временного закрепления стенок скважины, не предусмотренные на период ее работы в водопо ни зительной системе, должны извлекаться. В колоннах обсадных труб, предусмотренных проектом для оставления в грунте на период эксплуатации скважины, должна извлекаться и х свободная часть. При этом верхни й обрез обсадной трубы, остающе йся в скважине, должен находиться выше башмака предыдущей колонны не менее чем на 3 м при глубине скважины до 50 м и не менее чем на 5 м при большей глубине скважины; кольцевой зазор между оставшейся част ью колонны и предыдущей колонной обсадн ых труб должен быть зацементирован (так же, как и все затрубное пространство остающейся трубы) или заделан сальником.

Цементирование затруб н ого пространства остающихся в грунте обсадных труб при вращательном бурении производи тся при помощи центрального става бурильных труб с цементировочной головкой или через заливочные трубки, опущенные в затрубное пространство.

Для цементирования применяется тампонажн ый цемент (ГОСТ 1581-7 8) плотностью от 3,05 до 3,2 г/см3.

Водоцеме н тное отношение (В/Ц) цементных растворов при нимается в пределах 0,4-0 ,5. Для ускорения схватывания цементн ого раствора применяются добавки специальных ускорителей в количестве 1-2 % от массы сухого цемента.

В случае агрессивност и подземных вод по отношению к цементному камню для цементирования обсадных колонн применяются специальные химически стойкие цементы.

При значительных об ъ емах работ приготовлени е цементного раствора и цементирование обсадных колонн производится с п омощью цементосмеси тельн ых машин и цементировочных агрегатов , а при небольших объем ах с помощ ью гли номешалок и насосов буровых установок.

4.45. Г и дравлическое погружение в грунт обсадных и непосредственно фильтровых колонн применяется в песках, в том числе и гравели сты х, и в супесях.

Эффективность подмы в а в си льно поглощающи х воду гравелистых грунтах увеличивается, если к воде, размывающей грунт, добавляется сжатый воздух.

Область применения подмыва расширяется, если оборудовать погружаемую колонну разрушающим грунт наконечником и сочетать подмыв с ударным и вращательным действием, подъемом, свободным спуском и вращением труб. В э том случае возможно проходить и более тяжелые грунты. Еще более э ффективно сочетание подмыва с вибрационным действием.

Вибропогружение возможно сочетать с удалением грунта из полости погружаемой колонны с помощью эрлифта.

4.46. Обсадные трубы, на которых монтируется оголовок скважины, должны иметь превышение над поверхностью земли не менее чем на 500 мм.

Сквозные фильтры в своей нижней части оборудуются выпуском с задвижкой.

4.47. Выбор способа бурения , бурового оборудования и временного креплени я указанн ых в п. 4.37 ти пов водоп они зительн ых скважин производит ся с учетом вышеприведенных рекомендаций и в зависимости от местных гидрогеологических условий и требований проекта.

4.48. Бурение горизонтальных скважин на откосах котловано в целесообразно производить гидравлическим способом с одновременным задавливанием фильтровой колонны с помощью специальных станков (см. рис. 35).

Горизонтальные лучевые скважины выполняются задавливанием при помощи гидродомкратов (допускается с вращением) звеньев фильтровых или обсад н ых труб с одновременным удалением грунта из забойн ой части скважины. Грунт в ви де шлама поступает в отверстия б у ровой головки, которой об орудует ся первое звен о труб .

Рис. 4 1 . Схемы устрой ства горизо нтальных скважин

а - в давливание фил ьтра с удалени ем г рун та пере д забоем под действием ги дростати ческ ого нап ора; б - то же, с п рименением обсадных труб; в - вдавливание фи льтра под защит ой об садн ых труб с размывом грунта на забое и устрой ством п есчан о-гравийн ой обсыпки ги драв лическим способом; г - в давлив ани е фи льтра с толсто стенной т рубой при размыве грунта в забое

1 - фильтр; 2 - трубы для транспорти ровки размываемого грунта н а за бое скважины ; 3 - обсадная труба ; 4 - труба для гидроразмыва г рунта ; 5 - песчано-гравийная обсыпка; 6 - т олсто ст ен ная труба

Помимо этого способа мо г ут примен ять ся в ращательные , виброударные и другие виды бурен ия.

Звень я труб лучевых скважин соединяют ся между собой при помощи сварки, резьбы или захватов (щеколд). Длин а звеньев труб может колебат ься от 0,5 до 2,5 м, диаметр - от 50 до 300 мм.

Устро й ство горизонт альных скважин вдавливани ем в грунт фи льтров (рис. 41, а ) при меняется преимущ ест венн о в разн озерни сты х п есчан о-г алечны х грунтах крупност ью 0,5 ≤ d 60 ≤ 50 мм. При э т ом фи льтровые трубы подбирают ся с учет ом их прочности, которая должна быт ь достаточной для воспри яти я уси ли я от домкратов .

Устройство горизо н тальны х скв ажи н с и сп ользованием обсадных т руб (ри с. 41, б) п ри мен яется в мелки х п еск ах, супесчан ых и суглинистых грунтах . После обсад ки скважины и уст ановки в ней фильтров обсадные трубы изв лекаются. Это т способ дает возм ожность в соотв етств ии с т ем и ли и ным соста вом грунта и спользовать разнообразные фильт ры: тонк ос тенны е стальн ые, в том чи сле с антикоррози онным покрыти ем, п ластмассовые, ас бестоцемен тны е, гончарные, песчан о-гравийны е, и з пори стых мат ери алов и т.д. Одной из м оди фикаций данн ого метода являетс я уст ройств о п ес чано-г равийн ого фильтра п ут ем намыв а пес чано-гравийн ой массы в кольце вое п рост ран ств о ме жду обсадн ой и фильт ровой трубами (рис. 41, в).

Дл я уд алени я грунта от забоя горизонтальной скважи ны при задавливании фи льт ровой к олонн ы внутри нее устан ав ли вает ся т руба, по к от орой разжиженный грунт сте кает в ш ахтный колодец , откуда он вп оследствии уд аляется.

Возмож н о зад авливание в г рунт толстостенн ой сплошн ой трубы , установлен ной внут ри фи льтровой колонн ы (рис. 41, г ), при этом вн утрен няя полость скважин ы использу ется дл я тра нспорти ровки грунта.

Устройст во скважи н может быть выполнен о подмывом - подачей в забой по специальн ой трубе воды под да влени ем.

Центральный ствол лучевого водозабора сооружается од н им из обычн ых способов , при меняемых при строи тельстве шахт и колодцев.

Количество лучевых гнезд в стенке колод ц а должно быть в 1,5 -2 раза больше рас четного числа лучей на случай замен ы или устройств а дополнительных гори зон тальн ых скв ажин в целях увеличения эффекта водо пони жени я.

Пр и рез кой не однородн ости слое в на участке закладки лучевого водоза бора н аправлен ие, чи сло и дли ны отд ельны х лучей должны отве чать тре бова ни ям раци ональн ого решен ия поставленной задачи водоп ониж ени я. При э том возможно наклонное направ лен ие лучевых скважин, которые могут быть восходящими и н исходящи ми .

4.49. Скваж и ны из подземных выработок бу рятся специальн ыми стан ками , напри мер НК Р-10 0. Они могут устраи ват ьс я так в скальных, так и в неск альны х грун та х. Неглубокие самои зливаю щи ес я скважи ны в н ескальны х грун тах могут выполнят ься забивк ой или зад авливанием фильтров ой колонн ы в потолок, стенки или дн о горной выработ ки (забивн ые фильтры).

4.50. Перед у станов кой фи льт ра в пробуренн ую скважин у необходи мо очи сти ть ее от шлама, промыть в одой и прои зв ести контрольн ый замер глубин ы скважи ны. Фи льтры должны б ыть пров ерен ы на отсутстви е п овреждени й.

Расположе ни е фильтров по глубине скважины должно отвечать треб овани ям прое кта и геологи ческому разрезу, уточненному в процессе бурени я водоп они зительной скважины. При необходи мости изгот овле ни я фи льтров н а месте они должны быть выполнен ы по проекту, разработанн ому прое ктн ой организацией.

4.51. Од н ослойная песчано-грави йн ая обсыпка, как правило, уст раи вается после установки фильтра в скважи ну.

При д в ухслойн ой обсыпке при мен яются к ожу ховы е или к орзин чаты е фильтры, в кон струкци ю к оторых входи т первый (внутренни й) слой обсыпки. Второй (н аружный) слон обсыпки устраивается после погруже ни я к ожу ховог о или корзин чатог о фи льтра в скважин у.

К ожуховы е и корзинч атые фильтры могут быть при мен ены при тре бовании од нослойном обсыпки (см. табл. 9). В этом слу чае в зон е установки фильт ра зазор между ни м и стенкой скважин ы заполняется материалом, по гран улометри ческому составу ан алоги чн ым примененн ому в кожу ховом или корзинчатом фи льтре (см. при меч. табл. 9).

При устройстве обсыпок после установки в ск в ажи не фильтра подача песчано-гравийн ого материала должна производиться равн ом ерн о и непрерывно. После очередного подъема трубы над ее нижни м краем должен оставаться слой песчано-грави йного материала высотой не менее 0,5 м.

Устройство обсыпок может выполняться механ и чески м или гидравлически м способами.

При устройстве песчано-гравий н ой обсыпки в скважинах, пробуренных способом обратной промывки с применением расширителей в фильтровой зоне, гравийную обсыпку следует устраивать гидравлическим способом (рис. 42). Объем грави йной засыпки при этом исчисляется по результатам каверн омет рии (по данным каротажа) с введением коэффициента, учитывающего размыв ствола скважины при гидравлической засыпке и устанавливаемого по опытным данным.

4.52. После установки фильтров и устройства обсыпки скважину следует прокачать с помощью эрлифта до полного осветления откачиваемой воды. Промывку скважины можно считать законченной при содержании в откачиваемой воде твердых частиц грунта не более 0,005 % по м ассе.

Подача воды на поверхность скваж и нны ми насосами с погружным электродвигателем осуществляется по колонне водоподъемных труб, состоящей из звеньев длиной 5-1 0 м, соединенных при помощи муфт с конической резьбой или фланцев.

При оборудовании скважин насосами типа АТН с электродвигателем, установленным на поверхности , водоподъемная колонна монтируется из инвентарных труб, поставляемых заводом-изготовителем в комплекте с насосом.

Верхнее зве н о водоподъемной колонны при соедин яется к опорной плите, устанавливаемой над устьем скважины на бетонном фун дамен те.

Звенья трансмиссионных валов глубинных насосов перед монтажом должны проверяться на биение, величина которого в середине проверяемого звена н е должна превышать 0,2 мм. Соосность напорных труб и вала после мон тажа каждого звена контролируется шаблоном. Легкость вращения вала может быть проверена его поворотом от руки. В случае обнаружения «заедания» вала оно должно быть устранено.

Перед спуском в скваж ин у погружного насоса следует проверить величину сопроти вления изоляции обмотки электродв игателя, которая должна быть не менее 0,5 МОм, а после окончания монтажных работ установить отсутствие пробоя токопод водящ его кабеля.

Монтаж и демо н таж оборудования скважин ны х насосов должны производиться в соответствии с и нструкциями заводов-изготовителей.

Рис. 42. Схема устройства гидра в лическим способом песчано-гравийн ой обсыпки скважины

1 - обсадные трубы; 2 - надфильтровые трубы; 3 - водоподъемные трубы; 4 - воздушная труба; 5 - фильтр; 6 - песчан о-г равийная обсыпка; 7 - бункер для обсыпки

4.53. Для водопо н изи тельны х скважин всех видов необходимо выполнение ряда условий, обеспечи вающих и х устойчивую работу во вре мен и. Это особенно важно для длительно работающих водоп он изи тельн ых скважин . К таким у словиям относятся:

а) применение способов бурения, исключающих к ольматацию фильтров при бурении (вращ ательн о-в сасывающ ее, ударно-канатное), а в случаях когда в соответствии с проектом допущена прямая промывка глинистым раствором - выполнение эффективной разглини зации ;

б) применение гравийных фильтров с обсыпкой (од н о- или двухсл ойн ой ), правильно подоб ранной по гранулометри ческому составу для конкретного водовмещ аю щего грунта;

в) примене ни е гравийной обсыпки дост ат очной толщины (не мен ее 50 мм с каждой сторон ы); больш ая толщи на обсыпки увели чивает деби т и устойчивость работ ы скважин ы,

г) в нескальных грунтах постепенный в в од в д ействи е каждой скважины медленным увеличением интенсив ности откачки до полного осветления откачиваемой воды;

д) выполнен и е антикоррозионных покрыт ий труб и фильтровых каркасов или выполнение их из нержавеющих материалов, что препятствует зарастанию фильтров;

е) при использовании вакуум-скважины разреже н ие в ее внутренней полости должно н аращиваться постепенно и достигать расчетной величины через 1-2 сут.

Следует также учитывать, что бурен и е, погружение обсадных колонн, установка фильтров, опытные откачки и пу ск в действи е всех видов водопон изительны х скважи н являются, по существу, скрытыми рабо т ами, прит ом таког о хара ктера, ч то исправлени е допущенных оши бок в больши нстве сл учаев либо чрезвычайно затруднит ельно, либ о ока зывается в ообще невозможным и влечет за собой значительные зат раты. Поэтому при устройстве в одопон изи тельных скважин требуется особа я тщательность и сп олнени я работ и соот ветствующий надзор за ни ми. По каждой скважи не должны свое временн о составляться акты на скрытые работы. При этом особое вни мани е следует уделять выполнен ию вышеперечисленн ых услови й, обеспечи вающих устойчивую ра боту скважин во времени.

4.54. В п роц ессе работы вод опони зительных скважин, а в ряде сл учаев и пере д вводом и х в эксплуатаци ю, н еобходи мо вып олне ние ряд а мероп ри ят ий, заклю ча ющихся в осуществлени и различных способов обработки скважины с целью предотвращени я и х зарастани я и повышения и ли сохранени я прои зводительности .

Для обработки скваж ин при мен яются следующ ие способы: вз рывн ой , реагентный , ги дравли че ски й, электроги дравли ческий , пне вмоуд арный , ультразвук овой и механи чески й.

4.55. Торпед и ровани е (взрыв в полост и скважины одн ой и ли нескольки х ни тей детонирующе го шнура) следуе т прои зводи ть для разгл инизации скважин, выполн яемых в водоносных слоях, представ ленных неустойчи выми породами, а т акже для увеличени я и ли в осстан овлени я п рони ца емости вод оносных трещин оватых скальных г рунтов. Этот метод допустимо п римен ять для скважи н с ди аметром фильтровой колонн ы не менее 146 мм.

Область применен и я торпед и з детони рующего шнура (ТДШ) в за висимости от конструкции фильтра и геологи че ских условий приведена в табл. 27.

Взрывы соср е доточен ных заря дов следует применять для увели чени я или восстановлени я прони цаемости водон осн ых тре щи новатых скальных грун тов.

4.56. Обработку реа ген тным способом скважи н для уве личени я или восстановлени я и х прои зводительности следует ве ст и с при менением реагентн ых ван н или закачки под давлением растворов в при фильтровую зону.

Реаген тны е ванны следует при менят ь для очи стки поверхности ствола скважи ны и поверхн ост и забоя от гли нистой корки, п родуктов коррозии и других загрязнений .

Закачка под давле ни ем раст воров реагент ов должна п ри мен яться для п овышени я прони цаем ости самих фи льтров и грун тов в прифильтровой зоне , для чего раствор должен задавливаться в тре щин ы и поры пород.

4.57. Гидравл и ческую обраб отку для удаления гли нистого раствора из полости скважины следует выполнять до н ачала работ по восстановлен и ю прон ицаемости водоносного слоя. Этот вид обра ботки должен выполняться прямой промывкой водо й по затру бн ому пространству, обратной промывкой с откачк ой эрлифтом, свабир ован ием.

Таблица 27

Конструкция фильтра

Водоносные грунты

Максимальное число нитей ДШ в одной торпеде

Допустимое количество взрывов в одном интервале

Трубчатый с водоприемным покрыт и ем из сетки , без обсыпки

Песок мелкий

1

1

То же, с песчано-грав и йн ой обсыпкой

Пески мелки е и средние

1

1 -2

Трубчатый с водоприемным проволочным покрытием, без обсыпк и

Песк и от гравели сты х до мелких

2

1- 2

То же, с песчано-грави й ной обсыпкой

То же

2

1 -2

К арк асн о-стержневой с проволочным водоприемным покрытием, без обсыпки

»

1 -2

1 -2

То же, с песча н о-гравийн ой обсыпкой

»

1-2

1 -2

Трубчатый б е з покрытия

Грави йн о-галечни ковы е и трещиноватые скальные грун ты

2 -3

1

Удале н ие глини стой корки может осуще ствляться размывом струей воды, подаваемой через ги дравл ически е насадки .

4.58. Электрогидравлический , пн евмоударный и ультразвуковой методы обработ ки скважи н следует применять для восстановлени я прониц ае мости водоприемной поверхности фи льтра и мате ри ала пе счано- гравийной обсыпки (или породы прифи льтровой зоны) долгодействую щих скважи н, подвергаю щи хся зарастани ю (к ольматации ) химическими осадками , осаждающи мися и з подзе мн ых вод.

4.59. Механ и ческая обработка внутренней полости фи льтра и надфильтровы х т руб должна производиться при помощи проволочных ершей, скребков и шарошек.

4.60. Кроме в ышеуказанной сп ец иал ьной об работки скважин периоди чески (через 6-1 2 мес) следует прои зводить чистки скважин от осаждающи хся в ни х механиче ских при месей, содержащих ся в откачиваемых водах.

4.61. Как прав и ло, эффективность того или ин ого способ а увеличени я прои зводительн ости скважи н определяют эк сп ерим ентальны м путем. Приступать к работам по борьбе со снижением дебитов необходи мо сразу же после получени я сведений о начале зарастания фильтров, но не позже, чем через год после начала работы скважин.

За состояние всех водопон и зительны х скважин, особенно из имеющи х надземных устройств (самоизливающих ся, сквозн ых фильтров, вод оп оглощающих ), должно отвечать персонально какое-т о должн остн ое лицо (И ТР). Скважи ны должны быть ограждены от возможн ых повреждени й меха ни змами и от попадания в них через устье пост орон ни х предметов.

УСТРОЙСТВО ИГЛОФИЛЬТРОВЫХ СИСТЕМ

4.62. Иглофильтров ый способ водопон ижени я заключается в использовании для за бора воды из грунта часто расположенных скважин с трубчатыми водоприемн иками малого диаметра - иглофильтров, соедин енных общим всасывающим (в случае легких и глофи льтров) или напорным (в случае эжекторных иглофильтров) коллектором с центральной (для группы иглофильт ров) насосной установкой. Иглофильтры чаще всего погружаются гидравлическим способом. При этом образуется скважина, диаметр которой значительно больше диаметра иглофильтра. Зазор в скважине между грунтом и и глофильтром, как правило, следует заполнят ь песчано-гравийной обсыпкой. При гравитационном водопон ижении в достаточно крупнозернистых грун тах, не требующи х применени я обсыпки (с коэффициентом фильт рации более 5 м/сут), допускается заполнение зазора в скважи не оплывающим грунтом, если это не опа сно для вблизи расположенных сооружений.

При наличии в толще грунта, прорезаемого иглофиль тр ами, трудноразмываемых слоев иглофильтры устан авливаются в предварительно пробуренные скважины. Скважины бурятся также для относимых к и глофильтрам вакуум-кон цент рическ их водоприемников (см. устан овки типа ЭВВУ).

Извлечение иглофильтров производи т ся с подмывом для уменьшени я сил трени я по боковой поверхности и глы. Иглофильтры п римен яются в виде ли нейных (рис. 43) и кольцевых (рис. 44) систем, которые могут быть совершенными (доходящими до водоупора) и несовершенными (не доходящими до водоупора).

Рис. 43. Линейная система иглофильтров

1 - крепление траншеи; 2 - и глофильтры; 3 - соединительный шланг; 4 - всасыв ающий коллектор; 5 - г офри рованный шланг; 6 - насосный агрегат Л ИУ; 7 - напорн ый трубопровод; 8 - сбросн ой трубопровод; 9 - пониженный уровень подземных вод

Рис. 44. Контурная система и глофи льтров

1 - насосн ый агрегат; 2 - иглофильт ры; 3 - н апорный трубопровод; 4 - с бросной трубопровод; 5 - дрен ажная при грузк а; 6 - пониженный уров ень подземных вод

Рис. 45. Схема ярусного водо п они жения иглофильтрами

1 - конечное положение депрессионно й поверхности подземных вод; 2 - иглофильтры верхнег о яруса; 3 - и глофильтры ни жнего яруса

Рис. 46. Схе м а пони жения и глофильтрами в дв ухслой ной сре де

1 - иглофи льтры; 2 - песчан о-г равийн ая обсыпка; 3 - глиняный тампон ; 4 - всасывающий коллек тор; 5 - н асосный агрегат ; 6 - н апорный трубопровод; 7 - сбросной трубоп ров од; 8 - пониж енный уров ен ь подземн ых вод

Рис. 47. Насосная установка ЛИ У-6Б

1 - ц ен тро бежный насос; 2 - вакуум-насос; 3 - колпак; 4 - электродвигатель; 5 - о порная рама; 6 - вакуу мметр; 7 - манометр; 8 - фри кционная муфта

Иглоф и льтры могут применяться для понижени я уровня подземных вод в виде ступенчатой схемы с применением ярусных водоп он изи тельны х систем при расположении и глофильтров на двух или н ескольких уровн ях по высоте (ри с. 45). Вначале вводи тся в действ ие самый верхн ий (ближайши й к поверхн ост и земли) ярус иглоф ильтров. Под ег о защ итой отрывается первый (ве рхний ) уступ ко тлован а и монт ируется второй ( считая сверху вни з) ярус и глофильтров, после ввода в де йствие которого отрывается второй уступ котлова н а и т.д. Во многих случаях при вводе в действие каждого последующего яруса иглофильтров предыдущий ярус может быть выключен из работы и демонтирован. Иногда, например при больших расстояниях по горизонтали между рядами иглофильтров разных ярусов или при наличии малопроницаемых прослоек между двумя уровнями установки иглофильтров, приходится содержать в работе одновременно иглофильтры двух и более ярусов.

Рис. 48. Конструкция и г лофильтров

а - с перф о ри рованн ой трубой, покрытой сет кой ; б - со спиральн ой пров олочной обмоткой

1 - наконечник; 2 - шаровой клапан; 3 - в нутренняя труба; 4 - наружн ая перфориров анная труба; 5 - фильтров ая сетка; 6 - стальной крепежный колпачок; 7 - муфта; 8 - переходная муфта; 9 - н адфильтровая труба; 1 0 - муфта; 11 - спи ральная п роволочная обмотка

Применение иглофильтров може т оказаться целесообразным и при необходимости водопони жени я в слабопрон ицаемы х грун тах, ниже которых залегает более водопроницаемый слой. В таки х случаях иглофильтры следует заглублять в ни жний слой (ри с. 46) с обязательным выполнени ем обсыпки по всей высоте скважины.

4.63. Установлены следующие области эффективного использован и я иглофильтровы х установок отечественного и зготовления:

у с тановки типа Л ИУ (рис. 47), включающие легкие иглофильтры (рис. 48) и н асосы , сагрегированные с вакуум-насосом - гравитаци онное водопони жени е в неслоистых грунтах с коэффициентами фильтраци и от 50 до 2 м/сут при требуемой глуби не понижени я уровня подземны х вод одной ступенью 4-5 м от оси насоса;

установки типа УВВ (рис. 49) , включающие легкие иглофильтры и насосные установки, располагаемые на поверхности, для централи зованной откачки воды и воздуха из иглофильтров - вакуумное водопонижение в неслоистых грунтах с коэффициентами фильтраци и от 2 до 0,1 м/ сут при требу емой глубин е понижени я уровня п одземных вод одной ступенью до 6-7 м; при необходимости - гр авитаци онное водоп они жени е в грунтах с коэффициентами фильтрации от 2 до 5 м/сут;

Рис. 49. Схема насосной установки УВВ-3

1 - электродвигатель; 2 - центробежный насос; 3, 4 - напорная и приемная камеры; 5 - напорны й трубопровод; 6 - эжекторы; 7 - с бросная напорная линия; 8 - регулирующий клапан с поплавком; 9 - циркуляционный бак; 10 - сливной стояк; 11 - сбросной напорный трубопровод; 12 - линия своб одного изли ва; 13 - иглофи льтр; 14, 1 5 - воздушный и водяной переходные шланги; 1 6 - всасывающий коллектор

Рис. 50. Уста н овка ЭИ 70 с эже кто рны ми иглофильтрами

1 - и глофильтры; 2 - глинян ый та мпон; 3 - пробковые кран ы; 4 - распределительный напорный труб опровод; 5 - сбросной коллектор; 6 - цен тробежный н асос; 7 - задви жка; 8 - ци ркуляционный бак; 9 - понижен ный уровен ь подземных вод

у стан овки типа ЭИ (рис. 50), включающие иглофильт ры, оборудованн ые ин дивидуальн ыми эж ек торн ыми водоподъемниками (рис. 51), и вы сок онапорны е насосы для откач ки из и глофильтров с помощью эже кт оров воды и воздуха - вакуу мн ое водоп они жение в н еслоисты х грун тах с коэффи ци ентом фильт рации от 2 до 0,1 м/сут на глубин у до 10-1 2 м, а при должном обосн овании - до 20 м; при необходимости - гравитационное водоп они жен ие в не слои стых грунтах с коэффициентом фильт раци и более 2 м/сут;

установки т и па ЭВВУ, включающ ие вакуум-концентр ически е иг л офи льтры с индивидуальными эж екторным и водоподъемниками (рис. 52) и высоконапорные насосы - вакуумное в одопон иж ени е в толще переслаивающихся водоносных и слабопроницаемых грунтов на глуби ну до 20 м.

Р и с. 51 . Эж ек то рный игло фи льтр

а - фильтр ов ое звен о; б - об щий вид; 1 - н аконечн ик; 2 - шаров ой клапан; 3 - седло шарового клапана; 4 - вну трен няя труба фильтрового звена; 5 - перфорированная труба; 6 - фильт ровая сетка; 7 - проволочная спи раль; 8 - седло эжектора; 9 - насадка эжектора; 1 0 - н адфильтровая труба; 11 - ди ффузор; 1 2 - водоподъемная труба; 1 3 - ф ильтровое з вен о

Р и с. 52. Вакуумная кон цент ри че ская скважи на

1 - н адфи льтровы е трубы; 2 - эжектор с диффузором; 3 - водоприемное зв ено; 4 - фи льтровая оболочка; 5 - г линяный т ампон; 6 - соединит ельн ый муфты оболочки ; 7 - нап равля ющи е фонари; 8 - вак уумме тр; 9 - сальни к

4.64. Гидравлическое погружение иглофильтров применяется в любых песках: от мелких до крупных и гравелистых.

При наличии гравелистых прослоек , сильно поглощ ающих воду, к трубе, по которой подается вода для размы ва грунта, присоединяют шланг для подачи от компрессора сжатого воздуха.

Перед погружением иглофильтр устанавливают вертикально. При длине иглофильтра до 5 м его установку мо жно производить вручную, при длине более 5 м - с помощью крана. Для лучшей п ромывки затрубн ого пространства реком ендуется периодически несколько замедлять погружение иглофильтра, придерживая его на весу.

Контроль за установкой фильтра осуществляется наблюдением за выносимым и з устья скважины грунтом и скоростью погружения иглофильтра.

При гидравлическом погружении иглоф и льтров и необходимости устройства обсыпки расход п одмы вн ой струи и скорость опускания и глофильтра подбирается так, чтобы диамет р каверны по всей высоте был не менее 150 мм. По окончании погружения иглофильтра разработанную размывом каверн у вокруг иглофильтра, установленн ого на проектной глубине, следует промыть в течение нескольких минут. Затем расход воды сокращается до минимально возможного, при котором еще продолжается и злив воды из устья, а в затрубны й зазор равномерно засыпается песчано-гравийн ая смесь. Если таким способом вып олнить обсыпку не удается, то возможно предварительно погрузи ть в грунт гидравлическим способом обсадную трубу д иаметром не мен ее 150 мм. В э ту трубу опускается собранный и глофильтр, кольцевое пространство между грубой и иглофильтром постепенно заполняется обсыпкой, а затем труба и звлекается. Сверху вокруг иглофильтра на глуби ну 1 м должен быть устроен глиняный тампон.

Верхняя граница обсыпки вакуумной концентрической скважины долж н а располагаться не более, чем на 1 м выше отметки верхней кромки фильтра, а над обсыпкой до поверхности з емли должен устраи ваться гли няный тампон.

Для проверк и годности установленных и глофильтров в них наливают воду и н аблюдают за скоростью снижения столба воды. Иглофи льтры, уровень воды в которых не понижается, следует извлечь, промыть и снов а погрузить в грунт.

4.65. Дл ин а и глофильтров устан овок ЛИУ и УВВ должна быть подобрана так, чтобы фильтровое звено было расположено на предусм отренной проектом отметке. При сборке должна быть обеспечена герметичность соединений звеньев труб. Перед погружением иглофильтра в грун т проверяется исправность соединений, нали чие шарового клапана и целостность фильтровой сетки.

Установленные в грунт иглоф и льтры присоединяются к всасывающему коллектору с помощью инвентарн ых соедин ительных шлангов, имеющих на концах овальные фланцы. Резьбовые соединения уплотняются пен ькой и суриком, фланце вые - резин овыми прок ладками.

4.66. Установка эжектор ны х водоподъемников производится после погружения в грунт наружных труб иглофи льтров. Трубы с эже кторн ым устр ойством на конце опускаются внутрь погруженн ой колонны с таким расчетом, чтобы опорное кол ьц о встало на седло, а верхний конец трубы выступал на 0,75-1 м над верхом наружной трубы.

После установки внутренней колонны труб зазор между ней и внешней трубой уплотняется сальником. На выступающий конец внутренней трубы надевается резиновый шланг, по которому вода отводится к сл и вному коллектору.

Перед монтажом водоподъемной част и эжек торн ого иглофильтра должны быть проверены:

соосность насадки с диффузором;

гладкость внутренних поверхностей насадк и и диффузора;

герметичнос т ь сварных швов и резьбовых соед инений;

прямолинейность наружной и внутрен н ей труб.

Циркуляционные баки (для эжекторных установок) и баки для заливки насосов устанавливаются в насосных станциях на деревя н ные или бетонные основания.

Объем циркуляционного бака должен быть не менее 4,5 м 3 , его конструкция и габариты назначаются из условия удобства транспортировки и монтажа. До установки баков в з дание насосной станции следует провести их гидравлические испыт ания.

При установке на станции двух и более баков они должны бы т ь соединены трубопроводами с задвижками для и спользования в случае необходимости воды из них для запуска лю бого насоса.

Всасывающий трубопровод от н асоса к баку мон тируется с уклоном не менее 0,005 в сторону бака.

Для заполнения водой циркуляционных бако в перед запуском водопон изительной системы к насосной станци и проводится водопровод от и сточника водоснабжени я. Время наполнения системы и циркуляционных баков н е должн о превышать 1 ч.

Центробеж н ый насос для подачи рабочей воды к эж екторн ым иглофильтрам следует уст ан авли вать та к, чтобы ось его рабочего колеса была ни же уровня воды в циркуляцион ном баке.

Вход всасывающего трубопровода в циркуляц и онный бак необходимо защищать сеткой с общей площадью отверстий, в 3-4 раза превышающей площадь сечения трубы.

В насос н ых станциях размещаю тся шкафы пи тания и электроосвещения, щи тки си гнали зации и станци и управления насосными агрегатами.

4.67. Для ко н троля работы насосных агрегат ов на напорных трубопроводах устанавливаются гидравли ческие манометры, а в устан овка х ЛИУ и УВВ поми мо этого на вса сывающей стороне насосов устанавли ваются вакуумметры.

4.68. Установк и ти па ЛИУ обе спечивают вакуум, который распространяется ли шь в полостях коллектора и самого и глофильтра, поэт ому ве рх фил ьтра должен быть обязательно заглублен ни же расчетн ого пониженн ого уровня подземных вод.

Насосные установк и ЛИУ могут быть использова ны для подключен ия к группе н еглубоких водопони зи тельн ых скважин , объедин ен ных общим всасывающим коллектором. Это может оказаться целесообразным, в частности, в горны х выработках.

4.69. В установках т и па УВВ-3 для создания в полостя х всасывающе го коллектора и иглофильтров устойчивого вакуума используются два водовоздуш ны х эжектора, в основном производящих откачку возд уха, выделяющегося из водовоздуш ной смеси , поступающей из и глофильтров. При огран иченном поступлении воздуха к водоприе мной части иглофильтров в их полости развивается вакуум порядка 5 м вод. ст. и более.

Откачка воды обеспечивается водо-водян ы м эжектором. Все три эжектора, вх одящие в одну кассету, пи тают ся рабочей водой, поступающей к ним от центробежного насоса. При значит ельном содержании в водовоздушной смеси одного и з компонентов (воды или воздуха) каждый и з эжекторов способен частично прин ять на себя функции другого.

Ус т ановка обеспечи вает подъем откачи вае мой воды на высоту до 20 м.

4.70. Уста н овки УВВ на линейно-протяженн ых объектах (каналах, траншеях, т онн елях мелкого заложени я и т.п.) сле дует располагать с одн ой или с обеи х сторон сооружен ия.

При защ и те котлованов устан овки УВВ размещаются по кольцевой схеме.

Коллекторы и насосные агрегат ы должны располагать ся на высоте не боле е 7-7 ,5 м н ад дном котлован а при залегании водоупора на глуби не до 9 м от поверхности земли и на высоте н е более 6, 5-7 ,0 м н ад дном котлована при более глубоком залегании водоупора.

Песчаная обсыпка иглофильтров при вакуум н ом водопонижен ии установками УВВ в безн апорных водоносн ых слоях с коэффици ентом фильтраци и от 2 до 0,5 м/ сут устраи вается высотой 2, 5-3,5 м от заб оя скважины, верхняя часть скважин ы при этом заполн яется местным грунтом. В остальн ых случ аях песчаную обсыпку и глофильтров не следует доводить на 1 м до поверхности земли , оставшуюся часть зазора заполняют мест ным грун том.

4.71. Установки с э же кторн ыми иглофильтрами (см. рис. 50) состоят из иглофи льтров с эж екторн ыми водоподъемни ками, н апорного, распределительного и сбросного трубопроводов, це нтробежного насоса и циркуляционного резервуа ра.

Эжекторный иглофиль т р состои т и з двух колонн труб: наружной - водоприемн ой, с подсоединенным к ней фи льтровым звеном, и внутренней - водоподъемной, к ни жнему концу которой присоединен эжектор, состоящий из насадки и диффузора (см. ри с. 51).

По кольц е вому зазору между н аружной и вн утренней т рубами центробежн ым насосом н агн етае тся «рабочая вода». Проходя через эжектор, нагнетаемая вода создаст вакуум, благодаря которому увлекает за собой пост упающи е через фильтр подземн ые воды. Смесь рабочей и подземн ой воды выбрасывается наружу, поступа ет в ци ркуляци онный резервуар, откуда вода поступает на пит ани е центробежн ого насоса установки , а излишки воды отводятся к месту сброса.

Гидравл и ческим способом погружает ся только наруж ная труба эжекторн ого иглофильтра. При дости жении ею проектн ого положения несколько минут прои зводят промывку затрубн ог о зазора, держа тру бу на весу.

Зазор между гру н том и и глофи льтром, образовавши йся в рез ультате размыва, заполн яется песчаной обсыпкой. В верхней част и зазор тампонируется глиной для п редотвращени я прорыва воздуха в п ри фильтровую зону. При установке иглофил ьтров в предвари тельно пробуренные скважины обсыпка выполняе тся одновремен но с извлечением обсадных труб.

После прекращения подач и воды в н аружной трубе эжекторного и глофильтра монтируется колонна водоподъемных с труб с эжектором. В начале откачки за сче т уменьшен ия да вле ния в полости фи льтра шаровой клапан плотно вх одит в свое гнез до, п ерекрыва я отве рстие н аконе чн ика фильтрового з вена.

4.72. Э же к торны е водопонизи тельны е устан ов ки с вакуумными конце нтри чески ми скважи нами ЭВВУ отличаются от об ычных устан овок с эжекторны ми иглофи льтрами только кон струкци ей водопри емни ков (иглофильтров), в которых устроена фи льтровая оболочка , закре пленная коакси ально на наружной колонне труб и пере к ры вающ ая всю толщину, в которой пон ижается уровень подземны х вод.

Ф и льтровая оболочка кон центрических вакуумных водоприемников и зготовляется и з профилированной узкой стальной оцинкованной ленты. Скважность оболочек составляет 12-1 5 % .

Концентрическ и е вакуумные водоподъемники устанавливаются в заранее пробуренные скважины. Вокруг фильтровых оболочек устра ивается песчан о-гравийн ая обсыпка, а в верхней части под обсыпкой устраивает ся гли нян ый тампон.

Наличие ко н центрического зазора меж ду фи льтровой оболочкой и наружн ой колонной труб обеспечивает распространение вакуума вокруг иглофильтра по всей его высоте, что позволяет осущест вить отвод воды из всех водоносных прослойков прорезаемой иглофил ьтром водоносной толщи.

Ма к симальный дебит концентрической вакуумной скважины не должен превышать 4-5 м3/ч, в прот ивном случае эжектор не разви вает вакуума.

4.73. Трубопроводы иг л офильтровы х установок должны укладываться на инвентарных опорах по спланированной поверхности:

напорный распределительный трубопро в од установок типа ЭИ и ЭВ ВУ - с уклоном не менее 0,001 от насоса, а сбросной безнапорны й трубопровод - с уклон ом н е менее 0,005 в сторону ци ркуляци он ного резервуара;

всасывающие коллекторы установок Л И У и УВВ - с уклон ом не менее 0,005 от насосной установки .

Распределитель н ые и сбросные трубопроводы эжект орны х и глофи льтровы х установ ок должны быть выполнены со штуцерами.

Количество штуцеров должно превышать число ус т ановленных и глофильтров не менее чем на 10 % . Штуцеры должн ы иметь пробковые краны.

Звенья трубопроводов эжекторных водопониз и тельны х установок соединяются на фланцах с резиновыми прокладкам и или при п омощи сварки. Трубопроводы перед местом при соединени я к насосу следует закреплять на опорах, чтобы при затяжке фланцев уси ли я не передавали сь на насос.

Трубопроводы монтируются на подкладках в непосредстве н ной бли зости от ря да эжекто рны х иглофильтров. Расстояние между подкладками прини мается 3-4 м.

Для распред е ли тельных трубопроводов применяются стальные трубы, рассчитанн ые на внутреннее гидравлическое давлен ие не менее 1,6 М Па.

Трубопроводы после их монтажа должны бы т ь продуты воздухом или промыты и и спыт аны водой под давлением до 1 МПа, к оторое не должно сни жаться в течение 15 мин.

На сбросных (напорных или самотечных) трубопроводах следует устанавливать приборы для измерения расходов насосных агрегатов в одопон изи тельны х систем.

Контрольно-измерительные приборы должны подвергаться периодической проверке и регулированию.

ЭЛЕКТРООСУШЕНИЕ

4.74. Электроосмотичес к ий способ водопониж ени я - электроосушение - основан на использовании явления электроосмоса, представляющего собой движение воды в порах грунта в поле постоянн ого электрического тока от анода к катоду. Способ может быть применен в незасоленных грунтах с коэффициентом фильтрации менее 0,1 м/сут и удельным электрическим сопротивлени ем более 500 Ом· см при ширине котлована до 40 м.

Электроосушение заключается в создании вокруг массива грунта электроосмотической завесы, которая приводит заключенную в нем воду в капил л ярно-н атяженн ое состояние и позволяет вскрыть котлован «насухо». С этой цел ью по перимет ру будущего котлована устанавливаются два ряда электродов (рис. 53): с внешней стороны иглофи льтры (катоды), из которых производят откачку воды, а с внутренней - металлические трубы (аноды).

Иглофильтры (катоды) у ст ан авли ваю т по периметру котлована на расстояни и 0,75-1 ,5 м друг от друга и на расст оянии 1,5 м от бровки котлована. Глубина погружени я иглофи льтров должна быть не менее чем на 3 м ни же проектного пони женного уровня подземных вод.

Металлические трубы (аноды) погружаются по пер и метру котлована с внутренней стороны контура иглофи льтров на таком же расстоянии друг от друга, как и иглофильтры (кат оды). Расстановка труб (анодов) и иглофильтров (катодов) производи тся в шахматном порядке.

Расстояние между рядами электродов (иглофильтров и труб) должно быть 0,8 м.

Глубина погружения труб (анодов) должна соответствовать глуб и не погружения иглофильтров. Трубы должны выступать на 0,2-0 ,4 м над поверхностью з емли.

Рабочее напряжение электрической установки, исходя из прав и л безопасности производства работ, следует у станав ли ват ь в пределах 40-6 0 В.

Включение установки и регулирование ве ли чины тока производится с помощью реостата.

Время от начала включения электрического тока до начала проходк и котлован а практи чески составляет трое суток. Дальней ший период элек троосуш ени я соответст вует сроку производст ва строи тельных работ в котлов ан е. Перечень оборудования для электроосуш ени я прив еден в табл. 28.

Рис. 53. Схема э лек троос уш ен ия грунтов

1 - н асосный аг рега т; 2 - двиг атель- ген ератор; 3 - и глофильтры -катоды; 4 - трубы-аноды; 5 - пониженный уровень подземных вод; 6 - в сасыв ающий коллектор

Рабоч и е, обслуживающи е установки электроосушения, должн ы быть сн абжен ы резинов ыми пе рчатками и резин овыми сапогами или галошами.

Та блиц а 28

Оборудование

Единица измерения

Количество

Л е гкая иг лофи ль тровая установка УВВ-3

компл.

1

Трубы для анодов диаметром 38 мм, длино й 7 м

шт.

100

Арма т урная сталь ди аметром 10-1 2 мм

кг

100

Генера т ор постоянного тока (или выпрямитель) на 200 А при напряжении выхода до 60 В

ш т.

1

Электрощ и т упра влен ия

»

1

А мперметр пост оянн ого тока со шкалой до 10 00 А

»

1

Вольтме т р постоян ного тока со шкалой до 1 00 В

»

I

4.75. Пр и монт аже легкой игло фи ль тровой установки , применяемой для элек троосушени я, и глофильтры (катоды) необходимо соедини ть армат урной ст алью диаметром 10-1 2 мм (на с варке) и подключит ь их к « минусу» и сточн ика постоянного электри че ского тока.

В е с трубы (ан оды) также соединяются меж ду собой стержн ями ди аметром 10-1 2 мм и подключаются к «плюсу» и сточника постоян ного тока через электрически й щи т, оборудованный амперметром и вольтметром.

Срок службы анодов и з труб, с учетом и х коррозии п ри н апряжени и 40-60 В, предв арительно при нимается 6 месяцев и ут очн яется в процессе работ. Трубы-электроды (аноды), бывшие в употреблении , могут быть и спользованы в торично, если ни жн ие и х концы (си льно коррозированн ые) отрезать, а к верхни м при варить от рез ки труб соответствующей длины.

Монтаж электроустановки ( д ви гатель - генерат ор - р аспредели тел ьный щит) производится в соответстви и с дейст вующи ми нормативными д окумен тами на монтаж и эксплуатацию электроустановок.

ЭКСПЛУАТАЦИЯ ВОДОПОНИЗИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

4.76. До общего пуска, пер е д началом эксп луатации вод опонизи тельны х систем производи тся пробный пуск каждого агрегата в отд ельности для проверки ег о работы, а в и глофи льтровы х установках - работы присоединенн ой к насосной устан овке группы иглофи льтров и коммун икаци й.

Пробный пуск установок, состоящих и з большого чи сла вод опони зит ельны х скважи н, следует произ во дить по мере готовности гр упп первоочередных скважин с тем, чтобы в случае не обх оди мости по результ атам откачки вне сти корректи вы в п роект. При пробном пус ке для наблюдений за пон ижени ем уров ня под земны х вод могут быть времен но выде ле ны ск важин ы, пре дн азн аченн ые в дальнейше м для откачки и з ни х воды.

При пробной откачк е должны изме рять ся: расх од от качи вае мой воды, вели чина пони же ния ур овня воды в кон трольных скважинах и пьезометрах, а также должны фикси ровать ся показани я вакуумметра и маномет ра на насосе, соответству ющи е момент ам замера расхода и пони жен ия уровн я воды. При пробн ом пуске уст ан овок для элек троосмотическ ог о во допонижения дополни тельно должн ы измеряться напряжени е и сила то ка, пропускае мого че ре з грунт между электродами.

При п робн ых откачках в течение первых сут ок, если проектом не обуслов лен меньший срок, допускается не кот орый вынос части ц грун та п ри условии, что содержание и х в во де непрер ыв но уменьшается. Скв ажины , в которых буде т п рои сходи ть незатухающий вын ос части ц, дол жны быть отремонти ров аны, заменен ы или отклю чены .

На пробный пуск водопонизительных у строй ств состав ляется акт , к от орый сле дует прилагать к акту прие мки вод опонизительной си сте мы.

4.7 7. Пуск и экс п луатация насосов и электроаппарат уры должн ы п роизводит ься в соот ветстви и с ин струкция ми заводов -и згот овителей.

В про ц ес се эксплуатации насосной станц ии необходимо:

не допуск а ть нагрева т рущи хся частей насосов электр одвигател ей выше температуры, указанной в действующих инструкциях по эксплуатации насосов и электрооборудован ия;

не доп у скат ь утечки воды в трубопроводах и эж екторны х иглофильтрах. При утечке вод ы из системы необходимо немедленно установить причину и устрани ть неисправность;

поддержи ват ь заданное давление в системе;

подд е рживать установленный режим работы насосной станции и систематически следить за показан иям и контрольно-измерительных приборов.

4.78. Насосные установки во д опонизи тел ьны х систем должны быть обеспечен ы резервными источни ками энергопитания.

В зависимости от допустимой продолжительности остановки водопони з ит ельных установок включение резервного источника питания следует предусматривать по ручной или автоматической схеме. Для автоматического включения резервного источника питания рекомендуется применять типовые станции вкл ючения рез ерва.

Резервирование электроп и тания осуществляется подводкой двух питающих кабелей (рабочего и резервного) с низкой стороны подстанции. Питание может прои зводиться от одной подстанции, если она оборудована АВР (автоматическое включение резерва), имеет не менее двух силовых трансформат оров достат очной мощности, а с высокой стороны - не менее двух независимых вводов. Если все эти условия на одной подстанции не соблюдаются, то питание системы водопон ижени я должно производиться от двух подстанций с питанием от разных источн иков.

В отдельных случ а ях резерви рование питан ия можно обеспечить установкой дизельных передвижных или стационарных электростанций необходимой мощнос ти и ли других источников электроэнергии.

Данный вопрос в каждом конкретном случае ре ш ает ся на основе оценки всей обстановки в целом.

4.79. В насосной станции д олжн ы быть вывешены:

схема расположения водопони зи тельны х скважин, иглофильтров и других устройств и трубопроводов;

схема электрооборудования н а сосной станции;

и нструкция по эксплуатаци и насосов и элект рооборудования;

правила внутреннего распорядка;

график планово-предупредительного ремонта оборудования;

инструкция по технике безопасности;

график выхода на работу обслуж ив ающего персонала.

В период эксплуатации насосной станции следует вести журнал работы насосов (прил. 12).

4.80. Исправность от дельн ых иглофильтров можно проверить по з вуку движущейся воды в гибком соединен ии, температуре гибкого соединен ия и надфильтровой трубы (летом температура должна быть ниже температуры воздуха, зимой - выше), интенсивности понижения уровня воды при ее на ливе в иглофильтры.

Неисправные иглофильтры, а также иглоф и льтры, не погруженн ые до проектных отметок, должны быть заменены новыми или отключены. Если неисправн ые иглофильтры не из влека ются из грунта, то их нужно заглушить.

Герметичность всасывающей системы легких игл о фи льтровы х устан овок и отсутствие утечек должны проверяться кратк овременным нагнетанием воды в иглофильтр и коллектор. Если при этом необходимое давление воды создать не удается из-за больших утечек, то коллектор следует подразделить заглушками на короткие секции. Обнаруженные при испыт ании неисправности должны быть устранен ы.

Вакуумме т р и маномет р на насосе следует включать только на время измерения, после чего соответствующие краны должны быт ь закрыты. Необходимо наблюдать за правильным положением отверстий трехходового крана по имеющимся на нем рискам во избежани е подсоса через него воздуха.

При ремонте насосного обор у довани я и ли устранения н еисп равност ей должны включаться резервные н асосы. Неисправный насос, не поддающийся ремонту на месте, должен быть заменен.

Проверять герметичность стыка между опорным кольцом водоподъемной колонны и седлом эжектор н ого иглофильтра следует через 20-3 0 мин после начала откачки. При этом, если в фи льтре имелся наплыв грун та, образовавшийся при погружении, и опорн ое кольцо не доходило до седла, то после откачки и ослабл ени я сальников водоподъемная колонна должна з анять правильное положение. После этого сальники и гайки на хомуте следует затянуть.

Правильность монтажа и исправность фильтров рекомендуется проверять по осветлению воды после нескольких часов откачки. Рабочая вода, подаваемая от насоса к эжекторн ы м иглофи льтрам, должна быть чистой во и збежание засорени я сопла эжектора.

Нижний конец приемной трубы на с оса следует устанавливать на расстоянии не менее 0,5 м от дна и боковых стенок циркуляци онного резервуара.

4.81. Запускать электродвигатель погружного насоса рекомендуется не ранее, чем через 1,5 ч после погружения его в воду скважины.

Включен и е э лектродвигателя погружного насоса допускается только через станцию управ ления. Категорически за прещается включать электродвигатель непосредственно от электросет и.

После понижения подземных вод до проек тн ого уровня должен быть составлен акт готовности участка для веден ия основных р абот.

4.82. В случае применения электроосу ш ен ия воздействие электрическим током на грунт производится одновременно с работой игл офи льтровой установки и продолж ается непрерывно как до достижения проектного понижения уровня подземных вод, так и в пери од производства земляных и строительных работ в котловане.

В процессе работы по электроосушению надлежит непрерыв н о вести наблюдение за работой электроустановки согласно действующим инструкциям, а также за исправностью электри ческой сети, соединяющей все электроды, и электроизмерит ельных приборов (амперметра, вольтметра). При этом ведется журнал, в котором запи сываются данные о н апряжении, силе тока и расходе электроэнергии (прил. 13).

4.83. Пр и производстве водоп они зи тельны х работ необходимо оп еративно регулировать режим работы водопони зительны х систем отключением насосных агрегатов по ме ре снижения расхода откачиваемой воды.

Отключе н ие части насосов рекомендуется в случае постоя нного или временного сокращени я размеров притока подземных вод при более или менее длительном периоде сокращения работы водопонизительной системы с сокращенным дебитом.

Приток снижается на каждом этапе работ по мере развития депрессионно й воронки, потом он может вновь возрасти, когда для последующего этапа понадобится увеличить контур водопон ижения или снизить требуемый уровень подземных вод. Снижение притоков может происходить и при уменьшении питан ия, например в засушливое время г ода, при сни жении уровней воды в реках и т.п.

Когда невозможно установленное оборудов а ние исключать из эксплуатации , в частности при кратковремен ных колебаниях вели чи ны притока, регулирован ие работы насосов должно производиться с помощью задвижек. С этой целью следует предусмотреть автомати ческое регулировани е подачи (расхода) насосов. Для этого они могут быть оборудованы на поверхности задвижками с электрическим приводом, которые могут автоматически приводиться в дейст вие в зависимости от неравномерности (пульсаци и) работы насоса, т.е. давлен ия или скорости выбрасываемой насосом струи воды. При этом автоматика должна обеспечить максимально возможную для данной скважины равномерн ую подачу н асоса.

4.84. Пр и большом числе насосных агрегато в, требующих обслуживани я (в частности в системах водопонизительных скважин, оборудованных насосами, при значительном удалении и х друг от друга), следуе т оборудовать их системами автоматизации, сигнализации и ди станционного управления. Должно быть предусмотрен о автомат ическое включение и выключение насосов в зависимости от уровня воды в водосборниках, приямках, скважинах, оборудованных глубин ными насосами, в горных выработках и других любых пунктах, откуда производится отбор воды насосами или где фиксируются уровни, имеющие значение для устойчивости бортов и дн ища котлована. Для этого в требуемых местах на нескольких уровнях устан авливаются датчики, включающие и выключающие рабочие и резервные насосы в зависимости от подъема или снижения уровня воды в соответствующем водосборнике, приямке и т.п. Наи более высокий допустимый уровен ь в каждом пункте носит наимен ование «авари йного». При этом уровне воды включаются и резервные насосы.

С и стема автоматизации , кроме указанного выше, должна включать: защиту насосных установок от токов короткого замыкания и перегрузок, от внезапного отключени я энергопи тани я (макси мальн ая и минимальн ая защита); защиту от перегре ва электродвигателей и подшипников насосов; защиту при прекращении подачи воды (на напорной стороне насоса) при нормальной работе электродви гателя.

Система автоматизации должна быть дополнена системой сигнал и зации (световой или звуковой). На диспетчерский пункт выводятся сигналы: нормальной работы каждого агрегата отдельно (н асос и электродвигатель); аварийного отключени я агрегата; наиболее важных уровней воды (особенно аварийных) в нескольких точках котлована.

Рекомендуется предусматр и вать местное и дистанционное (с диспетчерского пункта) включение и выключение нас осных агрегатов .

4.85. Для утепления водопониз и тельн ой си стемы в зимнее время принимаются следующие меры:

а) насосы размещаются в будках, имеющих каркас н о-засыпн ую конструкцию или выполненных из панелей с теплоизоляцией. Будки обогреваются постоянно, е сли в них все время нах оди тся обслуживающий персонал, и временно, если пребывание персонала связано с ремонтом или техобслуживанием;

б) для погружных насосов, у которых контрольно - измерительная и пусковая электрическая аппаратура вынесены в спе ци альное отдельное помещени е, будки заменяются коробами с утеплен ными стенками и крышкой, обшитыми водонепрони цаемым материалом (толь, пергамин). Внутри короба размещается оголовок скважин ы, задвижка и обратный клапан, которые обматываются те плои золяционным материалом (шлаковата и т.п.);

в) вся водопроводная арматура (задв и жки , обратные клапаны, краны и т.п.), нах одящаяся вне будок, также размещается в коробах и обмат ывается теплоизоляционным мат ери алом;

г) аналогичная теплоизоляция водопроводной арматуры, как указано в п. 4.85, в, производится во всех необогреваемых будках;

д) всасывающий коллектор иглоф и льтровых установок (ЛИУ , УВВ) вместе с н адземной частью иглофильтров и соединительными рукавами размещается в коробе, имеющем такую же конструкцию, как указано в п. 4.85, б, и обматывается теплоизоляционным мат ериалом. В зависимости от длительности и характера зимы может проводиться только одно из этих мероприятий, причем те плоизоляци онный матери ал должен быть покрыт водонепроницаемым слоем ( пергамин);

е) надземные част и эжекторов вместе с кранами на штуцерах и трубами утепляют обмоткой теплоизоляционным и водонепроницаемы м матери алами;

ж) сбросные трубопроводы, проложенные на поверхности земли, утепляются, как указано в п. 4.85, е , в случае н ебольшого расхода и медленного движени я воды в трубопроводе;

з) устраняются все подтекания в соединениях трубопроводов и водопроводной арматуры;

и) все трубопроводы оборудуются кранами для слива воды на случай остановки насосов; место сл и ва устраивается таким образом, чтобы образование наледей вблизи трубопровода исключалось; трубопроводы не должны прокладываться непосредственно по земле;

к) перед наступлением зимы необходимо произвести ревизию оборудования и особенно системы электроснабжения, чтобы свести возможность отключен и я насосов к минимуму;

л) все зимние мероприятия должны проводиться до наступления отрицательных температур , и если заранее известно, что эксплуатация водопон изи тельн ой системы будет вестись в зимний пери од, то будки для насосов следует сразу выполнять утепленн ыми.

В период эксплуатац и и установок необходи мо тщательно следить за правильн остью работы насосных установок, не допускать их длительн ых остановок. При необходи мости кратковременной остан овки воду из насоса, трубопроводов и бака следует сли ть. Кроме того, перед запуском установки необходимо убедиться в том, что в трубопроводе и н адфи льтровых трубках нет ледяных пробок.

Зимой поглощающую способность установленных иглофильтров проверяют только горячей водой, а после проверки воду из надф и ль тровой трубы в пределах промерзающего слоя грунта обязательно удаляют.

ДЕМОНТАЖ ОБОРУДОВАНИЯ И ЛИКВИДАЦИЯ ВОДОПОНИЗИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

4.86. Демо н таж оборудования водопони зительны х систем долже н произв одиться поэтапно согласно графи ку производства работ. При эт ом следует учитывать необходимость повторн ого и спользовани я демонтируем ого оборудования.

Д е монтаж оборудования водоп они зи тельн ых устан овок подразделяется на демонтаж механического оборудовани я и трубопроводов; электрооборудования и электросете й.

Демо н таж, кон сервация и перевозка труб, механического оборудования, электрооборудовани я и электроматериалов производится в соотв етствии с заводскими ин струкциями, прилагаемы ми к каждому ви ду оборудования.

Все узлы оборудования после демонтажа должны быть разобра н ы, детали очищен ы от грязи и промыты.

4.87. При демонтаже и г лофил ьт ровых установок извлечение игл рекомендуется производить с помощью крана, тали или други х подъемн ых приспособлений при одновременном подмыве. После извлече ния иглофильтра фи льтровая сетка промывается сильн ой струей воды, проверяется исправность шарового клапана и целостность сетки , а также плотность всех соединений. Заме ченн ые дефекты должны быть устранен ы. После длительной работ ы насос следует разобрать, осмотреть, а износившиеся детали заменить. Насос после сборки при отправке на склад должен быть густо смазан солидолом.

Демонтаж ярусных систем следует нач и нать с нижнего яруса.

4.88. При демонтаже погружного насоса разъеди н яются звенья водосливного т рубопровода, сн имаются опорная плита насоса, электропусковая станция и контрольные приборы.

Колонна водоподъемных труб и погружной насос извлекаются из скважины автокраном или другим грузоподъемным устройством. После извлечения погружной насос проверяется и готовится к сл е дующему монтажу согласно заводской инструкции.

Извлекать обсадные трубы из скважины следует г и дравлическим домкратом или полиспастами . После демонтажа оборудования скважины должн ы быть затампони рованы .

При ликвидации водопо н изительной системы должен быть составлен акт о результатах выполненной работы, в который включают основные данн ые по режи му подземн ых вод в моме нт ликвидации.

НАБЛЮДЕНИЯ, КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА, ДОКУМЕНТАЦИЯ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ РАБОТ

4.89. В течен и е всего периода произв одства строительного водопонижени я необходимо вести гидрогеологические, а при долговременном и глубоком водопони жении также ги дрологические и геодезические наблюдения по наблюдательным скважинам, постам, реперам и маркам, предусмотрен ным в проекте. Кро ме то го, необходи мо вести систематически е наблюдения за состоян ием откосов и дн а котлована.

Наблюдения служат для контроля качества рабо т и при необх одимости для внесения в проект корректировок по согласованию с проектной организацией и заказчиком.

4.90. Наблюдения за водоотливом с целью определения притока воды к котловану и водопон и зи тельной системе состоят в измерени и расхода всех в одопонизи тельны х средст в.

Измерен и е расходов откачиваемой воды может производиться с помощью:

мерных резервуаро в при небольших расходах (достаточная точност ь измерения обеспечивается при наполнении емкости не мене е чем за 12-1 5 с и двукратном измерении расхода);

треугольных и трапециевидных водосливов, устанавливаемых н а открытых водотоках (лотках, канавах и т.п.);

ра з ли чных расходо метров , устанавливаемых на напорных трубопроводах.

При гидромеханическом способе разработки грунтов о в еличин е водоотлива можн о судить по скорости повышения уровня воды в котловане во время отключения средств откачки.

Для того чтобы суд и ть о работе насосов, одновременно с измерением расходов необходимо фиксировать показания манометров и вакуумметров (в период между измерени ями вакуумметры и манометры должны быть отключены). Значительные и частые колебания показаний этих приборов свидетельствуют о неправильном режиме работы насосов. Все данные о работе насосов вносятся в журнал (см. при л. 13).

4.91. Контроль за положением поверхнос т и подземных вод должен охватывать терри торию, на которую распространяется влияние водопони жен ия. Он ведется путем измерения уровней воды в наблюдательных скважи нах, котловане, ближайших водотоках и водоемах.

Попутно с и змерен иями уров ней следует вести н аблюдения за температурой и хи мическим составом подземных вод.

Все эти наб л юдения не обходимы для получен ия данных о разви тии водопонижени я и о влиянии на него различных факторов : атмосферных осадков, изменений уровней в водотоках и водоемах, потерь промышленных и бытовых вод, а также гидравли ческой взаимосвязи отдельных водоносных слоев между собой. В результате наблюдений устанавливают эффективность работы водопонизительн ой си стемы и получают данные для своевременной корректи ровки ее параметров.

Наблюдательны е скважины должны устраиваться во всех водоносн ых слоях, из которых прои зводи тся откачка подзе мных вод. Размещение наблюдательных скважин в нутри контура водопони жен ия, на контуре и за его пределами определяется гидрогеологи ческими условиями с учетом расчетной схемы фильтрац ии.

Скважины внутри контура водо п он ижени я располагаются в расчетных точках или створах так, чтобы оценить результаты действия водопони зительной системы в целом или ее отдельн ых участков.

Наблюдательные скважины на контуре водопонижен и я располагаются, как правило, в середине между водопони зи тельны ми скважинами.

Скважины за пределами водопон и зительно го кон тура целесообразно размещать по створам, соответствующим направлени ю фи ль трационного потока следующим образом:

при полого залегающих водоносных слоях - по направлени ю потока и вкрест потока (природного), в направлени и наиболее вероятных областей питания, в направлении соседних си стем водоп они жен ия (водоснабжени я, водоотлива);

при крутопадающих водонос н ых слоях - по простирани ю и вкрест простирания слоев, в направлен ии вероятных источников пи тания и соседн их систем в одопон ижени я (водоснабжени я, водоотлива).

При протяженных водо п они зи тельны х системах (осушение траншей) лучи направляются перпендикулярно оси выработки.

Возможно использование для наблюден и й отдельных наблюдательных скважин. Все же при значительных по объему водопони зительных работах следует предусматривать не менее двух лучей наблюдательных скважин.

Минималь н ое количество скважин на луче - две, и з которых одн а располагается на контуре, а вторая - вне его в выбран ной расчетной точке. В однородных условиях при больших размерах депрессионн ой воронки коли чество скважи н на луче в интересующем водоносном слое принимается от трех [одн а на контуре, две других на расстояниях от него 0,15( R - A ) и 0, 6( R - A ) ] до пяти [одна на контуре и другие на расстоянии от него 0,1( R - A ), 0,25 ( R - A ), 0, 5( R - A ) и 0,9 ( R - A ) или вблизи границы области питания (на берегу реки, озера и т.п.)].

Рис. 54. Н аблю дательная скважин а

1 - к ондуктор; 2 - надф ильтро вая тр уба; 3 - фильтр; 4 - седло; 5 - шаровой клапан

Конструкция наблюдательной скважины, приведен н ая на рис. 54, предусматри вает выполнение ее путем вращательн ого бурения, с глинистой промывкой и без крепления обсадными трубами. В связи с этим у башмака фильтровой колон ны, которая опус кается сразу по ок он чании бурения, устраив ается шаровой клапан, откры вающ ийся при нагнетании в скважину воды с целью ее разглинизации. В определенны х условиях возможно непосредственное п огруже ние фи льтровой колонны ук азанной конструкци и с помощью подмыва. Длина фильтрового звен а н аблюдательной скважины обычно н е превышает 3 м.

Для наблюдений за уро в нями воды на небольшой гл убин е могут быть использованы в качестве пьезометров обычные иглофильт ры.

Все н аблюдательные ск важины должны быть снабжены крышками , а при необходимости и защитными ограждениями.

Частота и змерений уровней подземных вод должна соответст вовать динамике развит ия водопони жени я. При начальн ом сни жении уровня подземн ых вод, при вводе в действ ие дополнительных средств водопониж ения и в других случаях неустановившегося режима фильтрации измерения производятся одни раз в смену или в сутки. При устан овившемся режиме измерени я проводятся реже, например, один раз в неделю, а в дальни х скважинах 1-2 раза в месяц.

Измерения температуры и химические анал и зы также выполн яются с частотой (обычно устан авливаемой в процессе прои зводства работ), соответств ующей динами ке их и зменений.

Результаты измере н ий и отбора проб воды заносятся в журнал (прил. 14) и оформляются в виде графиков, карт и ги дроизогипс и гидрогеологических разрезов на характерные моменты.

Измерения уровня воды в скваж и нах прои зводятся либо электроуровн емерами, либо так называем ыми «хлопушками» - на слух.

Для производства гидрогеологических наблюдений отдельный строительный участок, выполняющий водопо н изительны е работы, должен иметь в штате участкового ги дрогеолог а.

4.92. Наблюдения за состоянием откосов и дна котлована дол ж ны включать ежесменные осмотры откосов котлован а и его дна. Эти наблюдения ведут визуально с верхней бровки котлована, с ег о откосов и дна. При наблюдениях сверху необходимо обратить вни ман ие на появлени е закольны х трещин, их длину по фронту откоса и скорость раскрытия. При осмотре откосов со стороны котлована (со дна, с берм, с лодки, понтона) главное внимание должно быть обра щено на высоту слоя вы сачиван ия воды в откосе на установление участков сосредоточенной фильтрации, на обнару жение явлени й суффозии (каверны, пещеры), появление конусов выноса грунта, сопровождаю щееся образованием оплыв ин и обрушений в откосах. Все особенности поведения откосов в процессе сн ижения ур овня воды в котловане, в том числе и отсутствие каких-ли бо н еблагопри ятны х явлений, следует ежесменно фи ксировать в жу рн алах н аб лю ден ий, а при необходимости фот ографи ровать. Фотографи и должны и меть привязку на плане котлована и сопров ождаться на снимке каким-либо масштабным предметом (геодези ческая рейка или другой предмет известной длин ы).

По результат а м наблюдени й н еобходи мо принимать меры для обеспечения устойчивости откосов: уменьшение скорости понижения уровня воды в котловане, укладка дренажных при гру зок на участ ках суффозии, включен ие дополнительных водопони зительных устан овок и т.п.

На последнем этапе земляных работ следует вести наб лю ден ия и за состоянием дна котлована. В случае появ ления ключе й (гри фонов) необходи мо немедлен но принять меры для обеспечения устойчивости дна путем приг рузки грифонов обратными фильтрами, устройства разгрузочных скважин, уси ления работы в одопон изительной системы по снятию напора на дн о котлована и т.п.

4.93. При производстве водопонизительных работ вблизи сооружен и й следует вести инструмен тальные н аблюден ия за осадк ами грунтов и деформациями конструкций в п ределах зоны вли яни я водопони зительной системы. При обнаружении деформаций, угрожающи х нормальн ой эксплуатации сооружений, предохрани тельные меры принимаются по согласованию с проектной органи зацией.

ПРИЕМКА РАБОТ

4.94. Приемку водопонизительных работ следует в ы полнять дваж ды:

1) перед вводом в действие устро й ств водопони зи тельной системы, когда составляется акт о готовн ости водоп он изи тельного устройства и пригодности его к работе в течение требуемого срока службы;

2) после окончания работ по строительному водопо н ижению , когда составляется акт о выполненных работах с приложением исп олнительной докумен тации, актов на скрытые работы и актов о годности к эксплуатаци и устройств, остающихся на эксплуатационный период, и данных по режиму подземных вод на момен т сдачи работ .

4.95. Исполн и тельная документация по водопонижению должна включать:

для открытого водоотлива - расположение в плане и отметк и водопонизительных и водоотводящих устройств, наблюдательных скважин, характеристики насосных установок;

для горизо н тального дренажа - расположени е дрен с указани ем их типов, нумерация смотровых колодцев, продольные профили дрен, конструкци я фильтров и характеристики насосных станци й;

для иглоф и льтровой установки - способ погружения иглофильтров, отметки фи льтровых звеньев, способ устройства обсыпки, отметка оси насосного агрегата, расположение наблюдательных скважин, данные пробной откачки;

для эжекторно й установки (в том числе с вакуумными концентрическими скважинами) - с пособ устройства скважин, конструкции фильтра и скважины, способ устройства обсыпки, отметки расположен ия фильтровой части и рабочи х органов эжекторов, расположение контрольно-измерительной аппаратуры, а т акже пьезометров и н аб людательных скважин с указани ем уровня води в них, данные пробн ой откачки;

для электроосмотической установк и - расположение и способ погружения электродов, отметки фильтров ых звеньев, способ устройства обсыпки, отметка оси насосного агрегат а, расположение наблюдательных скважин, соответстви е монтажа электропроводки требовани ям проекта и данные пробной откачки;

для открыт ы х водопонизительных скважин - расположение и отметки скважин, способы их устройства, конструкция фильтров и способ устройства обсыпки, ти п насосов и отметки расположения их всасывающих и сливных патрубков, расположение контрольных п ьезом етров и наблюдательных скважин с указанием уровня воды в них, данные пробной откачки.

4.96. Скрытые работы оформляются двусторонними актам и с участием представителей заказчика и подрядчи ка, выполняющего водопони зи тельны е работы. К актам при лагается исполни тельная техническая документация (планы, профили , разрезы по скважинам, таблицы и др.). В актах должны фиксироваться:

а) при строительстве дренажей:

1) исполнительны й продольный профиль по лотку труб - н ивелировка (или по дну траншеи - для дренажей без труб);

2) тип , диаметр, толщина стенок и ГОСТ (Т У) дренажных труб, количество и размеры отверстий на одну трубу (1 м трубы);

3) грануломе т рический состав материала дренажной обсыпки и заполнителя дрен - анали зы следует проводи ть через 50 м по трассе дренажа;

б) при устро й стве и глофи льтров :

легких и эжекторн ы х

1) продоль н ый профиль по ли ни и установки иг л с указанием отметок верха и низа фи льтрового звена для каждой иглы;

2) фактический геологический разрез;

в) при устройстве водопонизительных скважин, оборудованных насосами, и сквозных фильтров:

1) вертикальный геологический разрез с указан и ем отметок границ слоев и прослоек;

2) результаты измерений кривизны скважины (скво з ных фильтров), желательн о в зенитном и азимутальном направлениях;

3) погружение обсадных труб с указанием отметок башмаков колонн;

4) установка фильтровых каркасов (с чертежам и каркасов и указанием антикоррозионн ых покрытий, уплотн яющ их и центрирующих устройств);

5) извлечение обсадных труб;

6) устройство песчано-грав и йн ой обсыпки (данные и змерени я гранулометрического состава, отметки верхней и нижней грани ц, объем);

7) прокачка скважины и опытна я отка чка;

8) установка выпуска (для сквоз н ых фи льтров) в подземной выработке;

9) посте пе нн ый ввод в строй водопони зи тельн ой скважи ны (сквозного фильтра);

г) при устройстве гор и зон тальн ых и наклонны х самоизли вающи хся скважин:

1) геологический разрез скважи н ы, угол наклона ее к горизонту;

2) установка фильтра (в том числе чертеж конструкции фильтра);

3) оборудование устья скважины;

д) при организации электрос н абжения во допони зи тельн ых уст ановок и уст ройстве электроосушения:

1) и сполнительная схема всех электролиний;

2) расположен и е на площадке контуров заземления;

3) установка труб (а н одов) с приложен ием продольн ых профилей, аналогичных составленным для иглофи льтров;

е) при демонтаже водопонизительно й системы - оформляется акт на скрытые работы по ликви дации скважин с указанием мест заложен ия скважин (фильтров), способов и х ликвидации, объемов работ и т.п., а также акт на скрытые работы по устройству тампонажа.

Раздел 5. ЗАКРЕПЛЕНИЕ ГРУНТОВ

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

5.1. Настоящий раздел Пособия к разд. 5 СНи П 3.02.01-83 распространяется на производство работ по закреплению грунтов в их естественном залегании в различных строительных целях инъекцион ными химическими способами - силикатизацией, смолизацией, цементацией, а также буросмесительн ым и термическим способами.

5.2. Как один из видов производства строительных работ закрепление грунтов в самом общем в и де представляет собой целенаправленное искусственное преобразование строительных свойств грун тов посредством их химической или физико-химической, механ ической и термической обработки, с применением соответствующих технологий.

5.3. В завис и мост и от способа обработки грунтов, в результате которого улучш аются их свойства, закрепление грунтов подразделяется на следующие виды:

химическое - когда его основу составляют химические и физико-химические процессы, возникающие в грунтах в результате введе н ия в н их определенных химреагентов;

электрохимическое закрепление, основан н ое на вторичных химических и физико-химических явлениях электролиза, возникающих в грунтах под действием внешнего поля пост оянного электрического тока;

терм и ческое закрепление, когда улучшение свойств грунтов достигается в результате их обжига в скважин ах раскаленн ыми газами или электропрогревом;

термоконсолидация глинистых водо н асыщ енн ых грунтов, когд а улучшение строительных свойств дости гается самоуплотнен ием грунтов, обусловленным их нагревом в пределах 50-8 0 °С.

5.4. Химическое закрепление в за ви симости от способа введения в грунты хи мреагентов имеет два направлен ия:

инъекцион н ое химическое закрепление, к огда реагенты в ви де растворов или газов вводятся в грунты без нарушения их естественного сложения н агнетанием под давлени ем;

бурос м есительн ое закреплени е грунт ов, осущ ествляем ое с нарушением их естественного сложения, механически м перемешиванием с цементами или други ми химическими реагентами и добавками при бурении скважин большого диаметра.

К первому направлению относятся способы силикатизации, смол и зации, цементации; второе представлено способом буросмесительн ог о закрепления илов и других сопутствующих им грунтов.

В Пособии не рассматриваются электрохимическое закрепление и термоконсолидация глин и стых грунтов, а также закреплени е глинизацией, учитывая сугубо специ альный характер и весьма огран ичен ное практическое применение этих видов закрепления.

5.5. Каждый из способов закрепления имеет свою область пр и менения, строго ограниченную номенклатурой грунтов и определенными характеристиками, а именно: водопроницаемостью и хи мическими свойствами для всех грун тов, степенью влажности и емкостью поглощени я для глинистых грунтов и др. Основные способ ы закрепления грун тов и примерные границ ы их практи ческого примен ения по н оменклатуре, влажности и водопроницаемости приведены в табл. 29.

Силикатизация и с м оли заци я грунтов, в свою очередь, ди фф еренцируются на ряд конкрет ных способов, которые различаются между собой химической технологией (рец ептурой) и целен апра влен но применяются для закрепления определен ных разновидностей песчаных и просадочны х грунтов сообразно их природным свойств ам. Необходимые сведени я об этих способах будут приведены ни же в пп. 5.27- 5.44 Пособия.

5.6. Закреплением указанными выше способами достигае т ся значительн ое повышение несущей способност и, прочности и устойчивости всех видов грунтов, с одн овременным обеспечением их водостойкости, что открывает большие возможности для практического применения этих способов при строительстве в слабых грунтах.

Таблица 2 9

Способ закрепления

Вид грунтов

Природная степень влажности

Коэффициент фильтрации, м/сут

С и ликатизация

Просадоч ны е лёссы , лёссовидные и некот орые ви ды покровных суглинков

Не более 0,7

Не менее 0,2

»

Песчаные

Независимо от влажности

0,5 -8 0

С м оли заци я

»

То же

0,5 -5 0

Цементация

Пустоты большого размера. Трещиноватые скальные, крупнообломочные и гравел и сты е песчаные

-

Для скальных 0,01

Для нескальных 50

Буросмес и тельное закрепление

Ил ы , а также сопутствующие и м глины и суглин ки мягкопластичн ой , теку чепласти чн ой , текучей консистенции, рыхлые и средней плотности пески

-

Незав и симо от водопрони цае мости

Термическое закрепле н ие

Просадочные лёссы и лёссовидные суглинки, н епросадочны е суглинки и глины

Не более 0,5

То же

Для всех без исключения фильтрующих грунтов закрепле н ие позволяет умен ьшать или практически полностью устранять их водопроницаемость, что расширяет область его практического применения в качестве проти вофильтраци онны х мероприятий, а также меропри ятий проти в н еустойчивости этих грунтов в водон асыщ енн ом сос тояни и, при подземн ых строит ельн ых работах.

Нар яд у с ув еличен ием прочности закрепление устраняет просадочн ость лёссов, лёсс овидных суглинков, а также некоторых видов просадочны х покровн ых суглинков, что во многи х случаях разрешает важн ую проблему строительства на п росадочны х грунтах.

Дост и гаемые всеми способами з акрепления преобразования строительных свой ств грунтов практически необратимы и, следовательно, долговечны.

5.7. Благодаря возможности значитель н о и необратимо улучшать строительные свойства грунтов в естественном залегании, закрепление может ши роко применяться в строительстве для:

ус и ления основан ий вн овь строящихся и существующих зданий и сооружений;

устройства фундаме н тов и других заглубленных разного н азначения конструкций из закрепленных грунтов ;

увеличен и я н есущей способности свай и других опор большого диаметра;

созда н ия противофи льтраци онны х завес в качестве меропри ятий по гидроизоляции неглубоких подземных сооружений и конструкций.

Закреплен и е грунтов может также широко при меняться в качестве следующи х временн о действующих меропри ятий для:

укреплен и я откосов при вскрытии строи тельн ых котлов ан ов и других земляных в ыработок;

устро й ства подпорных стен и других разного наз начения заглубленных защитных конструкций, необходи мых при щи товой проходке подземн ых выработок;

для устранения подвижек слабых, неусто й чи вых грунтов (в том числе плывунов), при устройстве тоннелей и других неглубоки х подземных выработок.

5.8. Выбор конкре т ного способа закреплени я грунтов, а также определени е и назн ачение всех технологических и други х парамет ров и технических услови й закреплени я осуществляется един ым технорабочи м проектом закрепления грунтов, который объедин яет в себе, кроме того, элемент ы проекти рования органи зации строительства и проектирования производства работ. Это делается в проекте сообразн о характеру выполняемой строительн ой задачи, инженерн о-геологическим условиям терри тории и требованиям к закрепленным грунтам.

Проектом могут устанавл и ваться и задаваться также другие специальные требования и указан ия по прои зводству работ, кон тролю качества и приемке работ по закреплению грунтов в случаях уникальных сооружений или особо сложн ых инженерно-геологических условий, если на них не распространяются соответствующи е действующие н ормы и настоящ ее Пособие.

5.9. Приме н ение всех способов закрепления естественн ых грунтов, кроме терми ческого, возможно при температурах закрепляемых грун тов не ниже 0 ° С и температурах ин ъеци руемых хи ми ческих и других вяжущих растворов не ниже 5 °С.

5.10. Для специальных видов работ в сложных инженерно-геологических условиях, к которым от н осится и закрепление грунтов , разработку проектов производства работ согласно дей ствующи м нормам допускается производить как проектным, так и прои зводственн ым органи зациям.

На практ и ке, в силу узкоспециальн ого характера технологии закреплен ия грунтов, проектирован ие производства этого вида работ, как правило, осуществляется проектной организацией в едином проекте закреплени я, совмещающем в себе все три указанных в п. 5.8 вида проектирования. Вместе с тем, в отдельных случаях проектирование производства работ по закреплению грунтов частичн о или полностью может осуществляться и прои зводственными органи заци ями.

5.11. При разработке вопросов проектирования производства работ по закреплению грунтов следует руководствоваться Инструкцией по разработке проектов организации строительства и проектов про и зводства работ ( СНиП 3.01.01-85 ), которая имеет общее значение для всех способов закрепления грунтов. Инструкция, являясь нормативным документом, устанавливает состав, содержани е и порядок разработки и утвержде ния проектов органи зации и производства работ.

5.12. В прерогативу проектирования производства работ согласно СНиП 3.01.01-85 , применительно к закреплению грунтов, входят следующие основные положения:

а) составление кале н дарного план а производства работ по закреплению грунтов, в котором на основе объемов работ и технологии способов устанавливаются последовательный порядок и сроки выполнени я отдельных видов работ, определяются потребн ости в трудовых и других ресурсах, а также устанавливаются сроки поставки отдельных ви дов оборудован ия и материалов;

б) разработка строительного генплана с нанесением на него расположения транспортных путей, сетей водоснабжения, канализации, электрос н абжения, те плоснабжения, специальн ых техн ологических узлов и установок, складов для материалов и других временных построек и устройств, необходимых для производства работ. Генплан дополняется графиками поступления на объект материалов и специальн ого оборудования, а также графиками потребностей в рабочих кадрах и в основных строительных машинах;

в) с о ставлени е технологических карт или технологических схем с описани ем последовательности и методов производства работ и стоимости трудозатрат и потребности в механизмах и материалах по этапам;

г) проектная проработка реше н ий по технике безопасности, охран е труда и охране окружающей среды, а также другие, общие для всех способов закрепления, положения.

5.13. Учитывая, что закрепление грунтов в технологическом отно ш ении представляет собой работы исключи тельно скрытые, их производство должно сопровождаться мероприятиями по конт ролю качества закрепления и ведением исполнительной документации, отвечающими самым высоким требованиям к н адежности.

Необходимое качество, согласно этим требованиям, обеспечивается указанными в пп. 5.14 - 5.17 разносторонними мероприятиями по контролю качества, осуществляемыми до, во время и после завершения работ по закреплению грунтов и распространяемыми на все способы.

5.14. Для проверки правильности заложенных в проект параметров закрепле н ия на первоначальном этапе работ по закреплению, на определенном ограниченной величины участке, производи тся вскрытие закрепленного на этом участке массива скважинами и шурфами с обследованием его кон фигурации и размеров, сплошности и однородности закрепления и с отбором закреплен ных образцов для лабораторных исследований; на отобранных образцах опред еляют прочностные и деформацион ные характеристики и водостойкость закрепленных грун тов. По результатам вскрытия и обследован ия дается оценка соответствия качества закрепления проектным требованиям, а следовательно, и правильности заданн ых проектом параметров закрепления.

Ввиду отсутствия термина данное мероприятие по ко н тролю качества закрепления предлагается называть конт рольным закреплением.

Объем работ по контрольному закреплен и ю устанавливается проектом в зависимости от объема закрепления, однородности грунтовых и других инженерно-геологических условий. К вскрытию закрепленного массива скважинами и шурфами следует приступать с определенной выдержкой во времени, по завершении набора прочности.

Если в результа т контрольн ого закреплен ия обн аруживается недопустимое несоответствие качества закрепления проектным требованиям, то авторски й надзор должен внести в проект закреплени я соответствующие корректи вы, после чего производятся повторные кон трольные закреплен ия до устранения несоответствия.

5.15. Соответствие применяемых при закреплении грунтов исходных и переработанных (рабочих) материалов (реагентов, цемента, топлива) ГОСТам и проектным требованиям определяется лабораторными работами по определению соответствующих характеристик материалов.

5.16. Для контроля за выполнением зада н ных проектом параметров и технически х условий (от чего особенно сильно зависит качество закрепления) прои зводство работ должно сопровождаться обязательной, хорошо продуманной фиксацией соотв ет ств ующих технологических данных в рабочи х журн алах и другой исполн ительн ой докумен та цией.

Рекомендуемые формы журнало в произ водства работ для в се х способов закрепления грунтов прив еден ы в п рил. 21 и 28.

Контроль качества закрепления грунтов в этом случае з аключается в систематической проверке соответств ия зафи ксированн ых в исполни тельной документ ации данных о производстве работ с проектными данными. При обнаружен ии н есоответствий авторский надзор и производители работ должны операти вно принимать необходимые меры к обязательному выполнению проектных требований, а также меры по закреплению некачественно обработанных участков в закрепляемом массиве.

5.17. Для окончательной приемки работ контроль качества закрепления грунтов по отдельным фрагме н там во время производства работ или по закреп ляемому массиву в целом, после их завершения, должен производи ться путем непосредственного вскрытия закрепляемого массива скважинами и шурфами с отбором образцов и проведением обследований по тем же позициям, что и при контрольном закреплени и, согла сн о п. 5.14 .

При больших объемах закрепител ь ных работ непосредственн ый контроль качества закрепления бурен ием или шурфованием может сочетаться с обследованием качества закрепления геоэлектри ческим методом. Прим ени тельно к закреплен ию грунтов силикатизацией этот метод изложен в прил. 22.

5.18. В число ос н овн ых мероприяти й в части организации работ по закреплению грунт ов входят подготов ительные работы, матери ально-техническое обеспечени е, механизация, организация работы транспорта, оперативн ое планирование и организация труда.

Организация работ выполняется по единому проекту закрепления грунтов, который разрабатывае т ся проектной организацией и включает в себя наряду с другими видами проектировани я и вопросы органи заци и ст роительного производства.

Мероприятия по организации работ в приведенном выше составе осуществляются производственной организацие й , выполняющей работы по закреплению грунтов, руководствуясь СНиП 3.01.01-85 «Органи зация строи тельного производства» и требованиями проекта. Пол ожения и требования СНиП 3.01.01-85 имеют общее значение для всех способов закрепления грунтов.

5.19. При производстве работ по закреплению грунтов всеми способам и должны строго соблюдаться п равила по технике безопасност и п ри строит ельных и горн ых работах, а также при работах на паровых, компрессорных, гидравлических и электрических уст ан овках согласно СНиП III-4-80 «Техника безопасности в строительстве».

5.20. Пр и закреплени и грунтов способами с применением токсичных материалов или с выделением ядовитых отходов кроме соблю дени я правил проти вопожарной и против овзры вной охраны и указанн ых в пункте 5.19 требований т ехни ки безопасности долж ны соблюдаться сп ециальные требовани я по защи те рабочего персон ала от вредных влияний, а также по защи те почвы, грунтовых вод, атмосферного воздуха, территории и помещени й от загрязнений . Эти специ альные требования касаются транспортировки, складирования материалов, промывки техн ологического оборудования, эвакуации технологи ческих отходов, вентиляци и рабочих помещений, а также обеспечения персонала средствами инди видуальной защиты.

К способам закрепления, обладающим более или менее знач и тельной токсичностью, при которых необходимо соблюдение специальных требован ий те хники безопасности и охраны окружающей сре ды, относятся некоторые модификации способов силикатизации и см олизации , а также терми ческое закрепление, при кот ором в атмосферу выделяются вредные газы. Требования эти сп ецифичны для каждого из способов и будут полн ее изложены ни же, в настоящем разделе Пособия.

5.21. Работы по закрепле н ию грунтов выполняются строго по проекту. Изменения проекта или отклон ения от него допускаются лишь с согласия проектной органи зации, разработавшей проект закрепления, и оформляются актом.

5.22. До начала работ по закрепле н ию грунтов необходимо уточнить и строго учитывать при производстве работ расположени е подземных коммуникаций (водопровод, канали зация, кабельн ая сеть, газ и др.), а также расположение и состояни е сооружени й, н аходящихся вблизи области закрепления.

5.23. С целью накопления на т урных дан ных об эффективности мероприятий по закреплению грун тов и закономерностях процесса затухания деформаций, за осадками фундаментов зданий и сооружений, возводимых на закрепленном осн овании и ли на фундамент ах из закрепленных грунтов, желательно устанавли вать инструментальное геодезическое наблюдение по маркам в пери од постройки и после сдачи сооружени й в эксплуатацию, до прекращения деформаци й.

5.24. Приемкой работ по за к реплению грунт ов должн о быт ь проверено и установлено соответствие требованиям проекта конфигурации и размеров закрепленного массива и ли отдельных опор, характеристик прочност ных и деформацион ных свойств закрепленных грунтов, сплошности и однородности закрепления и других показ ателей каче ства закрепления грунтов.

5.25. Приемка работ производится ком и сси ей специ али стов, укомплектованной представителями заин тересованн ых организаций и организаций - исполнителей работ.

Пр и емка осуществляет ся на основе сопоставления проектной и исполнительной документации по прои зводству работ и дан ных по контролю качества закреплен ия, согласно пп. 5.14- 5.17, а также визуальным осмотром закрепленных массив ов в обн ажениях шурфов и закрепленных грунтов в кернах из контрольных скважин.

Для пр и емки работ должны быть представлены технорабочий проект и следующая и сполни тельная и конт рольная докумен таци я:

масштабные планы и профили закрепленных массивов (опор) с обозначениями факти ческих данных о местоположении в плане инъек торов, ин ъекционных, термических, буросмесительных, термометриче ских и контрольн ых скважин и шурфов, а также с обозначением данных о местоположении э лементов (заходок) технологической обработки грун тов по глубине и о выполненных нормах этой обработки;

технические п а спорта на использованные для закрепления грунтов материалы;

жур н алы производства работ по установлен ной форме;

результаты мероприятий по контролю качества закрепления грунтов.

При обнаружении несоответствия качества закрепления требованиям проекта комиссией назначаются, а строителями выполняются необходимые дополнительные работы по устранению э тих несоответствий.

5.26. Кроме требований и положений, изложенных в пп. 5.9 - 5.25 , по основным элементам произ в одства закрепительных работ, имеющих общее значение для всех способов (по проектировани ю производства работ, контролю качества закрепления, организации производства работ, т ехнике безопасности и охране окружающей среды и по прави лам при емки работ), каждый конкретный способ з акрепления по указанным выше и другим элементам производства работ может иметь свои собствен ные требования и положения, обусловленные спецификой этих способов.

О дополн и тельных специфических требованиях конкретных способов закрепления будет сказан о ни же в настоящем разделе Пособия.

Общим правилом в отношении дополнительных требований является то, что во всех случаях они должны уточняться проектом в зависимости от конкретных условий производства работ.

ИНЪЕКЦИОННОЕ ХИМИЧЕСКОЕ ЗАКРЕПЛЕНИЕ

5.27. Химическое закрепление грун т ов инъекцией в строительстве в настоящее время осуществляется способами силикатизации, смоли зации и цементации согласно закрепляющим реагентам, на основе которых разработаны способы.

5.28. Как один из видо в производства работ в строительстве ин ъекцион ное хи мзакреп лени е представля ет собой искусственн ое, целенаправленное преобразование ст роительных свойств грунтов обработкой их в естественном залегании различн ыми реаген тами. Для силикатизации и смолизац ии эта обработка осн ована на реакциях взаимодействия химреагентов между собой или с химически активной частью грунтов; для цементации - на хими ческом проц ессе твердения цемент ных растворов в крупны х пустотах, трещинах и порах грун тов. При этом практически во всех случаях обеспечивается необратимость и, следовательно, долговечность приобретен ных грун тами свойств.

Нагнетание в грунты химреаге н тов и их подбор по рецептура м составляют соответствен но физико-технологическую и хи ми ко-техн ологическую сущность способов закреплен ия.

5.29. Инъекционное химз ак репление распростран яется на грунты , обладающие более или менее значительн ой водопроницаемостью, включая песчаные, крупнообломочны е, трещиноватые скальные и полускальные грун ты, а также просадочны е лёссы , лёссовидные суглинки и некоторые виды покровн ых суглинков.

Закрепление веч н ом ерзлы х грун тов, указанных выше ли тологи ческ их видов, возможно лишь после их предварительного оттаив ания. Это относится также и к обычным мерзлым грунтам в деятельном слое. Закрепление эти ми способами ограничен о также определенными температурными условиями, приведенными в п. 5.9 Пособия для грунтов в естественном залегании, для ин ъецируемых растворов и для газов.

Не подлежат закреплению грунты, пропитан н ые нефтепродуктами, и водон асыщ енны е грунты при скоростях грунтовых вод, больших чем установленные для каждого способа вели чин ы. Возможность закреплен ия засоленных грун тов устанавливается специ альными исследован иями в лаборатори ях и натурн ых условиях.

5.30. Изложенное в пп. 5.6 и 5.7 о получаемых пр и закреплении положительных изменениях строительн ых свойств грунтов и о возможностях практи ческого при менения способов и х закрепления в полной мере распространяет ся и на ин ъекционн ое хи ми ческое закрепление.

По сравнению с другими способами оно имеет два преимущества: одно заключается в том, что осущес тв ляется без нарушения естественной структуры и сложения грунтов, практически исключает их деформации при произв одстве работ; второе - что под существующи ми сооружениями оно не нарушает и х нормальной эксплуатации.

Таблица 30

№ п.п.

Инъекционные способы и исходные химические реагенты

Реакция среды закрепляющих реагентов

Область применения

Экстремальные и средние значения прочности закрепления при одноосном сжатии, МПа

номенклатура и некоторые характеристики грунтов

коэффициент фильтрации грунтов, м/сут

1

Двухрастворная сил и катизация на основе растворов сили ката натрия и хлористого кальция

Щелочная

Пески гравел и стые, крупные и средней крупности

5 -8 0

2 -8

5

2

Однорастворная двух к омпонентная силикатизация на основе растворов силиката натрия и кремнефтористо-водородной кислоты

»

Песк и средней крупности, мелкие и пы леватые, в том числе карбонатные

0,5 -2 0

1 -5

3

3

Однорастворная одноко м понентная силикатизаци я п росадочны х грунтов на основе одного раствора силиката натрия

»

Просадоч н ые лёссовые грунты, обладающие емкостью поглощения не менее 10 мг/экв на 100 г сухого грунта и степенью влажности не более 0,7*

Не менее 0,2*

0,5 -3 ,5

2

4

Газовая силикатизация на основе силиката натрия и углекислого газа

»

То же, но степень влажности не более 0,75*

Пески средней крупности, мелкие и пылеватые, в том числе карбонатные

Не менее 0,2*

0,5 -3 ,5

2

5

Однора ств орная двухк омп онентная силикатизация на основе раствора силиката натрия и формамида с добавкой кремнеф тористоводородн ой кислоты

»

То же

0 , 5-2 5

1-3

2

6

Однорастворная двухкомпонентная силикатизация на основе растворов силиката натрия и ортофосфорн ой кислоты

Кислая

Пески средней крупности, мелкие и пылеватые

0 , 5-1 0

0,2-0,5

0,35

7

Однорастворная двухкомпонентная сил и катизация на основе растворов силиката натрия и алюмината натрия

Щелочная

Пески средней крупности, мелкие и пылеватые, в том числе карбонатные

0,5 -1 0

0,2-0,3

0,25

8

Однорастворная двухкомпонентная смол и зация на основе растворов карбам идных смол марок М , М-2, М -3 и М Ф-1 7 и соляной кислоты

Кислая

Пески всех видов , кроме карбонатных

0 , 5-5 0

2-8

5

9

Однорастворная двухкомпонентная смолизация на основе растворов карба м идны х смол марок М, М-2, М-3 и МФ-17 и щавелевой кислоты

»

Пески всех видов от гравелистых до пылеватых

0 ,5-5 0

2-8

5

10

Цементация

»

Пустоты, полости в грунтах всех видов. Крупнообломочные и некоторые гравели ст ые песчаные, трещиноваты е скальные и полускальные грунты

Для скальных и полускальных > 0 ,01, для прочих > 50

-

* При других значениях характеристик возможность применения силикатизац и и устанавливается опытным путем.

П рим ечание . Экстремальные значения прочностей приведены над чертой; средни е - п од чертой.

5.31. Посредством способа цемен т аци и, кроме указанного в п. 5.30, возможно заполнение пустот и полостей больших размеров, образующихся по разн ым при чин ам (в том числе карстового происхождения) под фундаментами и в основании существующих сооружени й. Этим предотв ращается обрушение кровли пустот и обусловленные им н едопустимые локальные просадки грунтов, неизбежные при этом повреждени я в наземных кон струкциях. С помощью цементации крупных пустот в сочетании с силикати зацией и смолизаци ей грун тов, окружающих эти пустоты, успешно решают такие задачи , как уси ление осн овани й и фун даментов существующих и возводимых вновь здани й и сооружени й на зак арстованны х территориях.

5.32. Для закрепл е ния грунтов в практике строительства следует примен ять разработанные и опробованные опытом инъекционные химические способы согласно табл. 30. Каждый из способов и меет свою область применен ия, ограни ченную величинами коэффициента фильтрации для песчан ых грунтов и значениями коэффициен та фильтрации , емкости поглощения в щелочной среде и степени влажности - для просадочны х лёссовых грунтов.

5.33. Выбор способов закрепления для конкретных грунтов производ и тся, руководствуясь указанной табл. 30 и данными о гранулометрическом составе, н оменклатуре, коэффициенте фильтрации и других характери стиках естественных грунтов, а также проектными требовани ями к прочн остным и деформационным свойствам закрепленных грун тов.

5.34. Кроме указанн ы х в пп. 5.8 , 5.11 и 5.12 положений, имеющ и х общее зн ачен ие для всех способов закрепления грун тов, проектом ин ъекцион ного хим закреп лен ия устан авливаются и задаются следующие специальные требования, параметры и правила для производства работ по закреплению грунтов эти ми способами:

технологи я нагнетани я закрепляющих реаген тов в грунты посредством погружаемых ин ъек торов или через инъекционн ые скважины;

расположе ни е инъекторов (инъекционн ых скважин) в контуре закрепляемого массива согласн о его конфигурации, направление п огружени я ин ъект оров (бурени я скважи н), расстояние м ежду ними и их глубин ы;

перечень и характеристики примен яемых и сходных химических и других матери алов для приготовлен ия инъецируемых рабочих реагентов (растворов, газов, смесей);

рецептуры (сос т авы) инъецируемых в грунты закрепляющих реагентов и указания по их приготовлению;

способы погружения ин ъекторов и бурения инъекционн ых скважин , марки и характери стики применя емого при этом оборудования;

указа н ия по т ехнологи и нагн етан ия, нормам, режиму и последовательн ости закачек закрепляющих реагентов;

требо в ани я и указания по контролю качества закрепления, объемам контрольных работ, а также критерий достаточности выполненных работ.

5.35. В допол н ение к положен иям, изложенным в пп. 5.10- 5.12 о проектах производства работ, и меющих общее значение для всех способов, разработка такого проекта для инъекционного хи мзак реп лени я грунтов должна предусматривать:

соста в и размещение вспомогательных сооружений на п лощадке;

обеспече н ие системами электросн абжения, водоснабжени я, теплоснабжени я, канализации ;

транспортировку материалов;

расчет производительности и и нтенсивности работ и обеспечения их рабочими кадрами, материалами, механ измами ;

составле н ие календарн ого плана, увязан ного с другими строительными работами .

5.36. Для ко н троля качества ин ъекц ионн ого хи мзак реплени я грунтов под существующими сооружениями кроме общих мероприятий, приведенных в пп. 5.13- 5.17, следует в качестве дополн ител ьн ого и наиболее надежного для этих целей мероприятия применять инструмен тальные геодезические наблюдения за осадками марок, устанавливаемых снаружи и внутри зданий. Как правило, эти наблюдения должны прои зводиться до, во время и после производства работ по закреплению и продолжаться до прекращен ия деформац ий. Организацию и исполнени е наблюдений осуществляют, руков одствуясь ГОСТ 24846-81 «Грун ты. Методы измерения деформац ий осн ований зданий и сооружений», Руководством по наблюдениям за деформациями основани й и фундаментов зданий и сооружени й (М .: Стройи здат, 1975).

СИЛИКАТИЗАЦИЯ И СМОЛИЗАЦИЯ

5.37. Силикатизац и я и смолизаци я грунтов, как один из ви дов производства работ в строител ьст ве, представляет собой хими ческу ю обработку грунтов разли чными реагентами нагнетан ием их в з акрепляемые грунтовые массивы под давлен ием. В результате дости гается целенаправленное, н еобрати мое и долговечн ое улучшени е строительных свойств грунтов .

5.38. С химической точк и зрения основу силикатизации и смолизации грунтов составляет явлен ие конденсации н еорган ических и органических полимеров (крепителей) при и х взаимодействии с коагулянтами (отвердителями) и заключается в отверждении п оли меров в порах и трещинах грун тов, чем и обеспечиваются указанные выше положит ельные и зменени я и х строительн ых свойств.

Рис. 55. Конструкт и вные схемы и нъекци онного закреплени я грунт ов

а - с плошное зак репление; б - арми рованное закреплен ие; в - ко мбин иро ванное закреплени е

Рис. 6 6. Схема организации работ по закреплению грунтов через инъекторы

1 - место складирования химреагент ов; 2 - пн евмо устан овки (или насосы); 3 - в ерстак; 4 - емкость с водой; 5 - компрессор; 6 - емкость для при готовлен ия рабочих растворов; 7 - насос; 8 - погруженн ые инъекторы; 9 - нагнетание закрепляющих растворов; 10 - закреплен ный грунт; В - в ода; PC - закрепля ю щие растворы или смеси

В качестве крепи т елей применяются водн ые растворы си ликата натрия (н еорганический полимер), а т акже растворы карбами дн ых и других синтетических смол (органические полимеры). В качестве отв ердителей применяются различные неорганические и органи чески е кислоты и соли с различными химическими добавками; в отдельных случаях отвердителем может быть хи мически активн ая часть самих грунтов.

Закрепление грунтов на основе растворов с и ликата натри я, независимо от применяемых отвердителей, называется силикати зацией , на основе карбами дны х и других смол - смолиз аци ей, на основе цементных растворов - цементацией.

Участвующие в процессе и н ъекци онного хи мзак реплени я грунт ов химические вещества в растворах и ли газы называются закрепляющими реагентами.

Рис. 57. Схема организации работ по закреплен и ю п росадочны х лессовых грунтов через и нъекци онные скважи ны

1 - силикатораз варка и растворный узел; 2 - растворов од; 3 - бурени е скважин; 4 - закреп ление грунтов ; 5 - о трытие ко тл ован ов ; 6 - установка колон н; 7 - колонна

Смесь растворов крепителей и о т вердит елей рабочих концентраций при одн орастворн ом двухком пон ен тн ом закреплен ии грунтов называется гелеобразующ ей смесью.

5.39. С технологической точки зрения закрепление силикатизацией и смол и заци ей заключается в н агн етан ии под давлен ием в поры естественн ых грунтов отверж дающ ихся и закрепляющих грунты хи мических раст воров (двухрастворны й способ), или раствора и газа (двухк омп он ен тный способ), или одного раствора (одн окомпон ентны й способ), или гелеобразующ их смесей из двух компонентов (одн орастворны е двухк омпон ен тные способы). Нагнетание закрепляющих реагентов в грунты осуществляется насосами или сжатым воздухом из специальных емкостей через заглубляемые в грунты специальные перфорированные трубы (ин ъек торы ) и ли через инъекционные скважины. Задаваемые проектом расстановка инъекторов или скважи н в плане, углы наклона и нормы закачки химреагентов по глубине должны обеспечивать сплошность массива закрепленного грунта или его заданную конфигурацию и размеры согласно назначенн ой проектом конструктивной схеме закрепления (рис. 55). На рисунках 56 и 57 показаны принципиальные технологические схемы организации работ по силикатизации и см ол изации грунтов в двух вариантах, с применени ем ин ъекторов и инъекц ионных скважин.

5.40. Для повышения эффективности (увеличения прочности и радиуса) закреплен и я грунтов одн орастворными способами силикатизации и смолизаци и, за исключением одн окомпон ен тн ой силикатиз ации п росадочны х лёссовых грун тов, во многих случаях бывает н еобходимо или целесообразно производить предварительную химическую обработку (актив изацию) грун тов отвердит елями .

Необход и мость предварительн ой обработки грунтов отверди телем и нормы его закачки устан авливаются и задаются проектом по результатам специ альных лабораторных исследований и опытных работ по закреплени ю грунтов в натурных условиях. Обычно норму закачки отвердителя для активизации принимают из расчета запол нения им половины объема пор грунта.

5.41. При закреплении грунтов силикатизацией и смол и заци ей под существующими сооружениями с ветхими трещиноватыми фундаментами (напри мер, под архитектурн ыми памятниками) в к ачеств е вспомогательного мероприятия против вероятных утечек закрепляющи х реаген тов через полости и трещины в кладке проектом мож ет предусматриваться предварительн ая уплотни тельн ая цементация фундаментов на конт акте подошвы с основанием, н азываемая вспомогательной цементацией.

Необходимые параметры и да нн ые для вспомогательной цемент ации и соответствующие рекомендации по прои зводству работ дают ся в проекте. Работы выполняются согласно правилам, изложенн ым в п п. 5.98- 5.103.

5.42. Закрепление грунтов способами силикатизации и смол из аци и производится преи мущественно посредством вертикально и н аклонн о погружаемых в грунты сверху вниз ин ъекторов или забуриваемых инъекционных скважин - с дн евной поверхности, с отм остки , или изн утри здания.

Если в силу стесненных условий и ли по ин ым причинам закреп лен ие грунтов по технологии с вертикальным заглублени ем ин ъекторов и скважин невозможно, то инъекцион ные работы при закреп лении грунтов под существующими сооружениями следует прои зв одить по техн ологии с горизон тальным заглублен ием инъекторов и скважин из специально пройденных и оборудованных технологических выработок (колодцев, траншей и штолен) и с предварительным химическим закреплением их стенок для предупреждения во зможных деформаций сооружений. Данные о конструкци и и размерах технологически х выработок, а также другие рекомендации по их устройству должны содержаться в проекте.

5.43. Кроме указанных в пп. 5.9 и 5.29 и в табл. 30 температурных ограничений по водопроницаемости и друг и м свойствам г рун тов , применение силикатизации и см ол изац ии в водоносных грунтах лими тировано также скоростью грунтовых вод до 5 м /сут.

5.44. При про и зводстве работ по силикатизации и см олизации грунтов с применением токсичн ых материалов необходимо строго соблю дать общие требования по охране труда, технике безопасности и охран е окружающей среды, изложенные в пп . 5.19 , 5.20 , а также специальные требования и положения согла с но пп. 5.127 - 5.154 .

ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ СИЛИКАТИЗАЦИИ И СМОЛИЗАЦИИ И ПРИМЕНЯЕМЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

5.45. Пр и двухрастворной силикатизации в грунты в последовательном порядке нагнетают два водных раст вора: раствор силиката натрия (крепитель) и раствор хлористого кальция (отверди тель).

Плотность раствора силиката натрия назначают в завис и мости от коэффициента фильтрации грунтов согласно табл. 31.

Таб лиц а 31

Коэффициент фильтрации, м/сут

Плотность раствора силиката натрия при температуре 18 °С, г/см3

2 -1 0

1,35- 1 ,38

10 -2 0

1,38 -1, 41

20 -8 0

1,41 -1 ,44

Раствор хлористого кальция должен иметь плотность 1, 26-1 ,28 г/см3, а величину рН не менее 5,5. Для безводного хлористого кальция указанным величинам плотности с оответствуют 28-3 0 % зн ачения концент рации.

5.46. При од н орастворной си ликатизации и см олизации в к ачестве основных хи мических материалов применяются водные растворы си ликата натрия и к арбами дны х смол, а в качестве отвердителей или добавок - соляная, щавелевая и к ремн ефтористоводородная кислоты , углеки слый г аз, алю минат н атрия, азотнокислый аммоний, сульфитно-спиртовая барда, ортофосфорная кислота, формамид, этилацетат, контакт Петрова и други е химреагенты.

Растворы-кре пит ели, используемые при силикатизации и смолизации грун тов, должн ы удовлетворять следующи м требованиям: величина модуля силиката натрия допускается в пределах от 2,7 до 3, ег о плотность - о т 1, 2 до 1,45 г/см2 при закреплении песчаных грунт ов и от 1 ,1 до 1,2 г/см3 при закрепле ни и просадочн ых грунтов; плотность карбам идной смолы - от 1, 08 до 1,18 г/см3.

Таблица 32

№ способа по рецептуре

Компоненты гелеобразующей смеси

Объемные отношения отвердителя к крепителю

Время гелеобразования

Порядок приготовления смеси

крепитель

плотность, г/см3

отвердитель

плотность, г/см3

I

Силикат натрия

1,25 -1 ,3

Крем н ефтористоводородн ая кислота

1,1 -1 ,08

0 , 12-0 ,2

При 20 ° С - 10-2 0 мин, при 5 ° С - 60 мин

От в ердитель добавляют к крепителю

II

То же

1,15

Алюминат натрия

1,05

0,2 -0 ,25

60 -1 80 мин

То же

II I

»

1 , 19

Ортофосфорная кислота

1, 025

3,4 -6

60 -6 00 мин

Крепитель добавляют к отвердител ю

IV

Силикат натрия модуля 3,3 -3 ,4*

1,28 -1, 30

5 0 % -ный раствор формамида

1,073

0,25 -0 ,50

15 -1 80 мин

Отвердитель добавляют к крепителю

V

Силикат натрия модуля 3,3 -3 ,4

1,28 -1 ,30

Этилацетат, контакт Петров а**

1,073

0,02 -0 ,04

0,04 -0, 06

0,5 -1 ,2 ч

Крепитель смешивают с контактом Петрова и в полученную смесь добавляют этилацетат

* Раствор силиката повышенного модуля получают обработкой силиката обычного модуля 2,5 -3 кремнефт ористоводородно й кислотой плотностью 1,1-1 ,08 в количестве 5-6 % по объему.

** Контакт Петрова предвар и тельно разбавляют водой в соотношении 1:3 .

Таблица 33

№ способа по рецептуре

Компоненты газовой силикатизации

Порядок закачки компонентов в грунты

крепитель

наименование

наименование

плотность, г/см3

норма закачки

отвердитель

норма закачки на 1 м3 грунта, кг

VI

для песков

Силикат натрия

1 , 19-1 ,3

0,8 объема пор

Углекислый газ в баллонах

4 -6 ,5

Углекислый газ 2-2 ,5 кг, силикат натрия, углекислый газ 2-4 кг

VII

для просадочных лессовы х грунтов

То же

1,10 -1 ,17

0,8 объема пор

Углекислый газ в баллонах

5 -7 ,5

Углекислый газ 2 -3 кг, силикат натрия, углекислый газ 3-4, 5 кг

Таблица 34

№ п.п.

Реагенты

ГОСТ

Физическое состояние

1

Силикат натрия растворимый

ГОСТ 13079 -8 1

Глыба

2

Стекло натриевое ж и дкое

ГОСТ 13078-81

Жидкость

3

Хлористый кальций

ГОСТ 450-77

Комки

4

К ремнефтористоводородная кислота

ГОСТ 10678 -7 6 с изм.

Жидкость

5

Ортофосфорная кислота

ГОСТ 6552 -8 0

»

6

Углекислый г аз

ГОСТ 8050-76 с изм.

Сжиженный газ

5.47. Пр и одн ораств орн ой двухком понен тной си ликатизации песчаных грун тов в настоящее время применяют способы, при веденные в табл. 32.

5.48. Закрепление просадоч ны х лес совых гр унтов осуществ ляют одн орастворны м однок омпон ен тным способом сили катиза ции на осн ове одн ого раствора сили ката натри я, и меющего характери ст ики согласно п. 5.46.

5.4 9. Для га з овой си ликатизации в на стоящее время разраб отаны и при мен яются два от ли ча ющиес я рецептурой способа за креплени я песчан ых и просадочны х лёссовых грунтов (табл. 33).

5.50. Химич е ски е материалы, примен яемые для закрепления грунтов способами си лика ти зации, должны удовлетворять требован иям и техническим условиям действующих стан дартов на силикат натрия (жидкое стекло), хлори стый кальций, ортоф осф орную , кремнефтористоводородную ки слоты, алюминат на трия, формамид, эти лац ета т, кон та кт Петрова.

ГОСТы и ТУ на некоторые те х нические матери алы, применяемые при хими ческом зак реплении грунтов сп особами силикатиз аци и, прив едены в табл. 34.

5.51. Применяемый при с или катизации грунтов си ликат натрия Na 2 O n S iO 2 доставляется к месту работы л и бо в виде сили кат-глы бы, либо в ви де раствора плотностью 1,4-1 ,5 г/см3.

В зависимост и от ис ходн ых мате ри алов силикат н атри я выпу скает ся содовый и содово-сульфатный.

Сил и катный модуль явл яется главной характеристикой силик ата натрия, определяющей его сост ав.

Под модулем подразум е вается отн ош ени е числа грамм-молекул кремнезема ( SiO 2 ) к ч и слу грамм-молек ул оки си натри я ( Na 2 O ).

В процессе производства работ модуль у п отребляемых растворов силик ата натрия (каждая партия) подле жит контро льным оп ределени ям (при л. 15).

Раствор с и ликата натрия должен отвечать требовани ям ГОСТ 13078-81.

По ф и зи ко-химическим показателям раст вор си ликата н атрия должен отвечать нормам, указан ным в табл. 35.

5.52. Применяемый при однорастворной силикатизац и и в кач естве отверди теля (коагулян та) си ликата натри я алюминат натрия должен удовлетворять следующи м тре бованиям:

каустическ и й модуль - 1 ,5-1 ,7 (отнош ение Na 2 O / Al 2 O 3 );

крупност и дробления - 5-6 мм,

наличие нераствор и мых взвесей - 1-2 %.

Коагулянт - крем н ефторист оводородная кислота - является побочным продуктом прои зводства суперфосфата и фосфорной ки слоты и поставляет ся в виде раствора плотностью 1,1-1,2 г/см3.

Таблица 35

№ п.п.

Показатели

Нормы для видов силиката натрия

содового

содово-сульфатного

1

Внешний вид

Густая жид к ость желтого или серого ц вета бе з механи чески х включен ий, ви димых нево оруженн ым глазом

Густая жидкость от желтого до кор и чневого цве та без механических в ключений, ви ди мых невооруженн ым глазом

2

Со д ержан ие кремнезема, %

31 -3 3

28 , 5-2 9,5

3

Содержание окиси желе за и оки си алюмин ия, %, не боле е

0,25

0,4

4

Сод е ржани е оки си кальция, % , не более

0,2

0,25

5

Содерж а ние серного анги дрида в пересчете на с еру, % , не более

0 ,0 6

0,4

6

Содержа н ие окиси на трия, %

10 -1 2

10-11

7

Силикатны й модуль

2 ,6 5-3 ,4

2,65 -3 ,4

8

П лотност ь, г/см3

1 ,36-1 ,5

1,42 -1 ,5

5.53. Пр и одно раств орн ой смолизации песчаных грунтов в н астоящее время разработаны и могут применяться де вят ь отличающи хся рецептур ой способов согласно табл. 36, в кот орой приведены данные для получени я соответствующих ге леобразующи х смесей.

5.54. Пре и муществом смолизации перед одн орас творн ой сили кати зацией является возможность значи тель но боле е прочного закреплени я грунтов. Так, временное сопротивление п ри сжати и зак реп ленных см олизацией некото рых видов песч ан ых грунтов может дости гать 7-1 0 М Па. Недостатк ом смоли зации является выделе ние ка рбамидными смолами токси чного формальдеги да, поэтому при зак реп лении грун тов под существующими сооружениями, когда работ ы ведут ся в закрытых п омещен иях, следует при менять усиленную п риточн о-отточную вентиляцию.

5.55. Для глуб и нного закрепления грунт ов смолизацией , н е свя зан ного с последу ющим вскрытием закрепленных массивов (напри мер, при уси лени и оснований, устройств е фундаментов или други х п одземн ых конст рукций ), следует п рименять способы смолизации на основе карб ами дн ых смол марок М , М -2, МФ-17 и УКС.

При с мол изаци и грун тов с целью проходки подземн ых выраб оток допускается применять сп особы на осн ове смолы марки М- 3, сод ержащей наименьшее коли честв о свободн ого формальдегида (0,3-0,5 % ).

5.56. В с в язи с изм енени ем во времени фи зик о-хи мических свойств смолы для каждой партии смол в процессе инъекц ион ных работ требуется уточнять соотношени е к омпонентов и г елеобразующ ей смеси, обеспеч ивающее за данн ый период времени гел еобразован ия.

5.57. Разведение смолы водой до рабочих конце н траций произ водится в следующих при ближен ных соотношени ях:

крепитель М -2 разбавляется водой в соотношении 1:0 ,8 до плотн ости раст вора 1,09 г/см3, являющей ся ни жни м пределом разбавления;

крепитель М -3 разбавляет ся водой в соотношении 1: 0,5 до плотности раствора 1,12 г/см3;

крепитель МФ -17 разбавляется водой в соотношени и 1:2 до плотн ости раствора 1,08 г/см3.

При разбавле н ии смолы растворами азотнокислого аммони я или сульфитн о-спирт овой барды раствор получает ся более стабильным.

5.58. Прим е няемые при смолизации в качестве крепителей растворы к арбами дны х смол по свои м фи зически м и хи мическим характеристи кам должны удовлетворять нормам согласно табл. 37, а щавелевая (кристаллогидрат) и соляная (жи дкост ь) ки слоты должны удовлет ворять соответственно н ормам ТУ II -1391-5 и ГОСТ 13 282-7 6 с изм.

При приготовле н ии и применен ии г елеобразующих смесе й н еобходимо соблюдать следующи е правила:

а) измерение зада н ных объемов крепителя и отверди теля рабочих кон центраци й перед их смешивани ем должн о выполняться с необходимой точностью, кот орая устанавливается на основе экспери ментальн ой зави симости времени гелеобразовани я от объ емного соотношени я компонентов (п рил . 16) и указывается в проекте; при определении точности измерения погрешность в получении задан ного периода гелеобразовани я н е должна превосходить 10 %;

б) при см е ши вании компон ентов смеси отве рдитель следуе т постепенно добавлять к крепителю (а не наоборот) при непре рывном и тщательном п еремеши вании ;

в) задан н ое время г елеобразовани я в процессе и нъекции должно контролироваться отбором проб смеси и фи ксации момента ее загустев ан ия.

Таблица 36

№ способа по рецептуре

Компоненты гелеобразующей смеси

Объемное отношение отвердителя к крепителю

Время гелеобразования, мин

Порядок приготовления смеси

крепитель

плотность при 18 °С, г/см3

отвердитель

плотность, г/см3

VIII

К арбам идная смола марки М

1,08

5 % -ная соляная кислота

1, 023

0,05 -0 ,06

180 -4 0

В смолу пр и тщательном перемешивании добавляют кислоту

IX

То же, марк и М -2

1 ,09-1 ,1

5 % -ная щав елевая кислота

1 ,0 23

0 , 012-0,1 4

180 -6 0

То же

X

То же

1, 09-1,1

5 %-ная соляная кислота

1, 023

0,07 -0 ,08

150 -5 0

»

XI

То же, марки М Ф-17

1,0 5-1, 09

То же

1 ,09-1 ,1

0,08 -0 ,1

150 -4 0

»

XII

То же, марки М -3

1 ,1 2-1,1 3

»

1 ,0 23

0 , 03-0 ,05

150 -2 5

»

XIII

То же

1,178 -1 ,18

Азотнокислый аммоний

1,1-1,2

1-2

150-30

Вначале смешивают крепитель с азотнокислым аммонием, а затем добавляют кислоту

5 %-ная соляная кислота

1,023

0,25 -0 ,35

XIV

»

Сульфитно-спиртовая барда

1,15 -1 ,16

1 -2

18 0-30

К сульфитно-спиртовой барде приливают кислоту, а затем кислый раствор сульфитной барды смешивают с крепителем

5 % -ная соляная кислот а

1,023

0,25 -0,3 5

XV

»

1,178 -1 ,18

Сульфитно-спиртовая барда

1,2 -1 ,22

0,55 -2,1 5

150 -6 0

Сульфитно-сп и ртовую барду смешивают с азотнокислым аммонием, в полученную смесь добавляют кислоту и смешивают с крепителем

Азотнокислый аммоний

1,25 -1, 26

0,25 -0 ,50

5 %- ная соляная кислота

1,023

0,20 -0 ,35

XVI

»

1 ,1 5-1,1 6

Сульфитно-спиртовая барда

1,2 -1 ,22

0,58 -2

120 -3 0

Приготовленную по рецептуре VI смесь при перемешивании добавляют к крепителю

Азотнокислый аммоний

-

0,24 -0 ,67

5 %-ная соляная кислота

1,023

0 ,1 8-0 ,33

Т а бли ца 37

Технические характеристики

Нормы для смол марок

М (МРТУ 05-1101-67)

М-2 (МРТУ 05-1101-67)

М-3 (ВТУ 1Г-151-70) Кусковского химзавода

МФ-17 (МРТУ 6-05-10-66)

1

Внешний вид

Сиропообразная жидкость, однотонная по цвету. Допускается появлен и е мути в виде устойчивых кри сталлов

Однородная в я зкая жи дкость белого и ли светло-кори чневого цвета. Допускается появле н и е мути

2

Плотность при 20 °С, г /см3

1,15 -1 ,2

1,15 -1 ,2

1,15 -1 ,2

1 , 25-1 ,27

3

Вязкость пр и 20 °С по вискозиметру В 3-1, с

4 -1 0

4 -1 0

4 -3 5

40 -1 00

4

Концентра ци я водородных ионов (рН)

7,2 -9

7,2 -9

7 -9

7,5 -8 ,5

5

Содержание свободного формальдегида, % , не более

Не определяется

2

0,5

3

6

Растворимость в воде

Растворяется, допускается легкий осадок на дне

Не определяется

В соотноше н ии 1:1

Пр и смешивании во ды и смолы раствор не должен коагулировать

Пр име чание . Сроки хранения смол М, М-2, М-3 не более тре х месяцев, МФ-17 - н е более двух месяцев.

ПРАВИЛА ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ И ПРИМЕНЯЕМЫЕ МЕХАНИЗМЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ПРИ СИЛИКАТИЗАЦИИ И СМОЛИЗАЦИИ

5.59. Работы по силикатизац и и и смоли заци и грунтов должн ы выполняться специально обученн ой бригадой исполнителей при наличи и предусмотренных проектом оборудовани я и мат ери алов, и только после опробования в производственных услови ях всего комплекта оборудования, установок и коммуникаций.

5.60. Продолжение работ после выпол н ени я пре дусмотренного п роектом на первоначальном этапе контрольн ого закреплени я согласн о пункту 5.14 допускается лишь при получен ии п оложи тельных результатов этого мероприятия. В п ротивных случаях в проект вн осятся необходим ые коррективы, а контрольное закреплени е повторяется.

5.61 . Прои зв одств о работ по силикати зац ии и смолизации грун тов последовательн о включает следующи е основные элементы:

подготов и тельные и вспомогательные работы, включая приготовление растворов;

работы по погружению в гру н ты ин ъекторов или буре ние и оборудование инъекционных скважин;

нагнетание закрепля ю щих реагентов в грунты;

извлече н ие ин ъек торов и ликви даци я инъекционных скважин ;

работы по контролю качества закрепления.

Подготовительные и вспомогательные работы

5.62. До н ачала основных работ на площадке выполняются подготовительные и вспомогательные работы.

5.63. Разбивку мест разм е щени я скважин и забивны х инъек торов следует прои зводить от основных осей сооружений с допусти мыми отклонениями ±5 см.

В период подготовительных р а бот следует:

выполнить подготовку и пла н ировку территори и;

подвес т и электроэнергию, водопровод, а при н еобходимости и паропровод, обеспечить канали заци ю;

при необходимост и закрепи ть аварийные конструкци и во избежание обруш ени я;

при н еобхо ди мости устан ови ть ин ст рументальн ые наблюдени я за осадками фун даментов;

в ы полнить други е мероприят ия, обеспечи вающи е п роизв од ство работ и кон трол ь качества закреплени я.

Состав и объем подготов и тельных работ уточняе тся проектом.

5.64. В последующ и й период всп омогательных работ след ует:

разместить на площадк е хими ческие ре аген ты и матери алы, обеспечив их прави льн ое складирован ие и хран ени е;

с мон ти ровать оборудован ие и подводящи е коммуникаци и, подключив и х к электросети, водопроводу и горячему водоснабжению, а в зимни й период утеплив водо- и раств оронесущи е магистрали;

при объеме закрепления более 10 ты с . м3 грунта оборудовать стационарный узел при готовления растворов;

выполнить разметку мест погружения и нъекторов или бурен ия и нъекци онных скважин, обеспечи в их плановую и высотную при вязку;

с огл асов ать без оп асность производства работ с электронадзором и лицами , ответственными за под земн ые коммун икации ;

произвести пр и готовление закрепляющи х ра створов рабочих концентр аций;

в ыполнить ко нтрольные работы по закреплени ю грунтов согласно указаниям проекта.

5.65. Емкости для пр и готовления растворов при сили катизации и смоли зации грунтов следует и зготавлив ать с таким расчетом, чтобы их количество и объемы обеспечивали беспере бойную работу участка согласно графику. Емкости должны быть оборудованы устройствами для подогрева и перемешивани я растворов.

При работе с кислотами в н утренни е поверхности емкостей должн ы быть гуммированы или защищены каким-либо друг им способом от воздействи я кислот. Возможно применение емкостей из пласти ка.

Для приготовле н ия растворов могут быть использованы железнодорожные цистерны емкостью 40-6 0 м3, где пере мешивани е ведется с помощью сжатого воздуха.

5.66. Для контроля качества приготавл и ваемых хими ческих растворов на площадке необходимо иметь следующи е измери тельные при боры:

термометры с градуировкой шкалы от 0 до 100 ° С и ценой деления в 1 ° С;

стеклян н ые ме рные цили ндры для отбора проб раствора емкость ю 250-5 00 мл;

ареометры для определения плотности растворов с д и апазон ом измерений от 1,01 до 1,5 г/см3 и ценой деления 0,001 г/см3.

5.67. Химическ и е растворы рабочих кон центраций приготавлива ются разведени ем растворов исходных концен траций чи стой водой до плот ности , указанной в проекте или назначенной после контрольн ого закрепления. Разведени е растворов осущ ествляет ся согласно формуле

Q ик = (ρр к - ρ в ) Q р к / ( ρ ик - ρ в ),                                                     (9)

где Q ик - коли чество исходного раствора закрепляющего химреаген та, л; Q рк - количество раствора рабочей конце н трации, л; ρик - плотность и сходного раствора, г /см3; ρрк - плотность раствора рабоч ей концен траци и, г /см3; ρв - плотн ость воды, г/см3, при нимаемая равн ой 1.

Количество воды, доб а вляемое к раствору и сходной кон цент рации при приготовлени и раствора рабочей концентрации , находит ся как разность объемов этих растворов.

Пр и готовленные растворы целесообразно до и х н агнетан ия отстаивать в течение 1-3 ч, после чего перекачи вать в рабочую емкость.

Ко н струкции ин ъекторо в

5.68. Выбор инъекц и онного оборудования должен производи ться с учетом удельных расходов, давлени й и степени агресси вности химических растворов. Для инъекторов, погружаемых забивкой, должны применяться стальные цельнот янутые трубы с внутренн им диа метром от 25 до 50 мм. Для нагнетания кислых ра створов следует предусматривать применени е кислотоупорных н асосов.

5.69. И н ъекторы представляют собой внедряемые тем или ин ым способом в грун ты специальные устройства, посредством которых осуществляется нагнетан ие закре пляющи х реагентов в грунты под давлением. Для всех способов ин ъекторы являются наиболее ответственн ым элементом оборудования, применяе мого при инъ ек ци онн ом закрепле ни и грунтов.

5.70. В настоящее вр е мя в практике инъ екционн ого хи мзакрепл ени я грунтов широко применяются и нъекторы следующи х трех ти пов конструкций:

забивные инъекторы, предназначенные для с иликатизации и см олизаци и песчаных грун тов одного и того же сечени я (рис. 58 и 59), для силикати заци и просадочны х лёссовых грунтов инъекторы переменного сечения (рис. 59);

ин ъекторы-тамп он ы, предназначенн ые для си ли катизации просадочных лёссовых грунтов на большие глубины и для укрепи тельн ой цемен тации грунтов через и нъекционные скважины (рис. 60 и 61);

и н ъекторы ман жетн о-там понн ог о типа (ри с. 62 и 63), пре дназначен ные для закреплен ия грунтов через скважин ы в особо сложных геологических и гидрогеологи ческих условиях.

5.71. При закреплен ии грунтов по горизонтальной технологи и с задавли ван ием инъекторов и з технологиче ских выработок (ри с. 64) применяется несколько изменен ный вари ан т ман жетно-тампонного ин ъек тора, конструктивно приспособленный к задавли ванию в грунты колонны труб.

5.72. Забивной ин ъект ор для закреплени я пе счаных грунтов состоит и з наголовника, колонны глухи х звен ьев труб, перфори рованн ого звена, наконечн ика и соеди нительных частей .

Р и с. 58 . Конструкция забив ного инъ ек тора для сили кати заци и и см оли зац ии песчан ых грунтов

а - общий ви д; б - перфорированн ые зв ен ья с резино выми кла пана ми ; в - то же, с рези новыми кольца ми; 1 - нак онечн ик; 2 - перфорированн ое звен о; 3 - соедин ительн ый ни пп ель; 4 - глухое звено; 5 - н аг оловни к, 6 - ни ппель н аголовн ика; 7 - п рижимн ая гай ка; 8 - шт уц ер; 9 - хомутик; 10 - заглуш ка; 11 - шланг

Колон н у глухи х труб ин ъек тора составляют из звен ьев длиной 1-1 ,5 м, имеющих на к онца х внутреннюю метриче скую рез ьб у на длине 35 мм. Звенья труб соеди няют ниппелем. Перфорированное звено инъ ек тора обычно имеет дли ну 0,5-1 ,5 м и отв ерстия ди аметром 2-3 мм.

На ри с. 58 показаны ин ъекторы двух видов:

а) ин ъек тор первого вида и зготовлен из цельнотянутой толстостенной тру бы, по пери метру кот орой выполнены отверсти я диаметром 3 мм, расположенные четырьмя рядами в ш ах матн ом п орядке из расчета 60-8 0 отверстий на 1 м длины. Отверстия защищены от засорения грунтом резин овы ми клапанами, состоящ ими из резинового кольца толщиной 1-1 ,5 мм и металли ческ ой шайбы толщи ной 1,5 мм;

б) инъектор второго в и да, получивши й наибольшее распространение, состоит из толстостенной трубы диа метром 32- 42 мм, на боковой поверхности ее проточены круговые канавки, в которых просверлены от верстия ди аметром 2- 3 мм. От верстия закрыты рези новыми кольц ами, уложенн ыми в канавки на глубину 2-3 мм (ширина канавки 8-1 0 мм).

Толщина стенок цельнотянутых труб н е менее 8 мм.

Погружение и извлечен и е ин ъек торов, бурение и оборудование инъекционных скважин

5.73. При погружении и н ъекторов в грун ты и бур ении скважин сл едует принимать меры, предупреждающие отклонен ия инъ ект оров и скважин от проект ного направления установкой кон дукторов. Максимальные отклонени я не должны пре вышать при глуби не до 40 м - 1 % , а при большей глуби не - 0 ,5 % .

5.74. Пр и силикатизации и см оли зации грунтов осн овани й суще ствующи х сооружений в стесненн ых условиях погружение и нъек торо в согласно п. 5.42 можно производить из специ ально пройденн ых те хн ологических колодцев.

Рис. 59. Конструкция забив н ого ин ъек тора перемен ного сечения для силикатизации про садочных лессов ых грун тов

1 - н акон ечн ик; 2 - перфор и рованное звено; 3 - переходной нип п ель ; 4 - глухое зве н о; 5 - ниппель для соединени я глухи х зв ен ьев

5.75. Погружение ин ъекторов в грунты для последующей инъекци и закрепляющи х реагентов может прои зводиться забивкой, задавли вани ем и установкой в предварительно пробурен ные инъекционные скважи ны.

Выбор способа погружения зав и сит от вида грун тов , естествен но-истори чески х условий территории и глуби ны закреп ления.

Способ погружения инъекторов в грунты назначается проектом.

5.76. Погружен и е инъекторов в грунты заби вкой применяют при си ликати зации и см оли зации песчаных грунтов, а также при закреплении лёссовых грунтов на глубинах менее 15 м.

Способом за д авли ван ия обычно осуществляется внедрение инъекторов при хи мзакреплении грунтов с применением горизонтальной технологии из специальных техн ологи ческих вы работ ок (рис. 64) .

Р и с. 60. Ин ъек тор - тампон гидра вли ческий, одинарный для силик ати заци и просадочных лессовых грунт ов в скв ажинах

1 - шайба ; 2 - кольцо уп ло тни тельное ; 3 - г ай ка; 4 - штуцер; 5 - хомут; 6 - шлан г для подачи закрепляющи х растворов; 7 - резин овая прокладка; 8 - к рышка; 9 - м уфта опорная; 10 - ман жета из вулкани зированн ой резин ы; 11 - труба перфори ров анн ая; 12 - ша йба и з рези ны; 13 - головка клапан а; 14 - корпус клапана

Погружение и установку инъекторов-тампонов в и н ъекционн ые скважины применяют при силикати зации просадочн ых лессовых грунтов на глубины более 15 м (рис. 65), а также при вспомогательн ой цементаци и.

Примечание . При закрепле н ии просадочных грунтов на глуби ну более 15 м ин ъек торы могут забиваться в предварительно пробуренные скважины.

5.77. Для забивки и н ъек торов следует применять ударный и нструмен т или вибропогружатели , марки и характеристики которых приведены в при л. 18 и п ри л. 19 (табл. 1 и 2).

Забивка осуществляется по заходкам в последовательности, зада н ной проектом.

Пр и затрудн ениях в забивке следует предвари тельно бурить ли дирующие скважины.

При забивке и н ъек торов через железобетонные плиты фун даментов, стяжки и т.п. в них предварительно бурятся отверстия перфораторами, характери стики которых приведе ны в прил. 19 (табл. 2).

Рис. 61. Инъ ек торы - там поны пневматические

а - одинарный; б - двойной; 1 - заглушка; 2 - гайка; 3 - ш айба; 4 - муфта; 5 - штуцер; 6 - шланг для раствора; 7 - шланг для воздуха; 8 - хомут; 9 - хомут; 10 - прокладка; 11 - ш туцер; 1 2 - крышк а верхняя; 1 3 - коль цо уплотни тель н ое; 1 4 - муфта опорна я в ерхняя; 15 - манжета из вулканизированной резины; 16 - труба; 17 - перфорированная труба; 18 - муфта опорна я нижн яя

5.78. Перед забивкой ин ъекторов следует проверять соосность звеньев, надежность их соединени я, а при закреплении водон асыщенных грунтов плотн ость приле гани я рези новых колец в выт очках перфорированной части. Применение искривленных звен ьев не допу скается.

В процессе забивки нельзя д опускать расшатыв ания ин ъек тора, так как это приводит к образов анию зат рубн ого простран ств а и выбиванию раствора на пов ерхность.

Для забивк и ин ъекторов под наклоном следу ет применять шаблоны или специальные к онду кторы, обеспечивающие заданн ый угол погружения.

5.79. При закреплен и и грунтов через п редварительно пробурен ные инъекци онн ые скважины посл едни е могут быть п рой дены с использованием бурового оборудования, характе ристики которого приведены в прил. 19 (табл. 2 и 5).

Инъ екцион ны е скважины должн ы быть строго ориентированы относительно в ертикали, не иметь трещин и глубоких борозд на стенках. По ок ончании бурения скважи ны следует очистить ее от насыпного гру нта до проектной глубины с помощью специал ьн ого стакана типа грунтоноса и закрыть деревянн ой пробкой. Выдаваемый шнеками грунт должен уби раться с т аки м расчетом, чтобы обесп ечить и спользовани е его в последующем для там пони ровани я.

О т клонения скважин и ин ъект оров в плане и по глубине не должны превышать величин, указанных в п. 5.73.

5.8 0. Для предупр е ждени я выби вания раствора при нагнетании скважи ны не обходим о бури ть на двойном расст ояни и друг от друга в плане, т.е. через одну. После завершен ия инъекци и п о п ервой г руппе скважин п роизводи тся бурение скважин и инъецирование раст воров в сква жи ны второй очереди.

Рис. 62. Схема м анж етн о-тампонног о ин ъек тора

1 - манжет ный тампон с перфорированной частью 6; 2 - стенка скважины; 5 - к олонн а труб с отв ерстиям и 3 и рези новыми кольцам и 4; 7 - обойм енный г лин оцементный раствор

Рис. 63. Ко н струкции манжетных тампонов

а - чет ы рехм анже тный; б - двухм анж етный щелевой; в - двухм ан жетный; 1 - ни ппель на резьбе; 2, 3 - резиновые и ли кожаные ман жеты; 4 - перфорированн ая часть; 5 - загл ушк а

Рис. 64. Схема ги дравлического задавливания м анж етно-там понны х ин ъекторов из технологических выработок при силикат изации и см оли зац ии грунтов по горизонтальной те хнологии

а - вид сбоку; б - вид сверху; 1 - упорн ая плит а; 2 - ги драв ли ческие ц илин дры; 3 - стальная рама; 4 - подви жн ая карет ка; 5 - инъект орные перфорированны е трубы; 6 - рези новые кольца с прок олами; 7 - крепление стенок вы работки

Рис. 65. Т е хнологическая схема сили катизации п росадочны х лессовых грунто в через скважины

1 - с т енки скважины ; 2 - шла нг для подачи з акрепл яющего раство ра; 3 - инъектор-тампон; 4 - грунтовый массив, закреп ленн ый двумя заходками

5.81. Бурение инъекционных скважи н для вспомогательной це м ентации контакта фундамента с основанием при си ликати зации и смоли зации грунтов под существующи ми сооружениями рекомендуется прои зводить колонковыми стан ками, сплошным забо ем с продувкой возду хом . В ст есненн ых услови ях допускает ся буре ние пне вмоударны ми станками .

Бурение ведется наклонными с к важинами через об ратную засыпк у с установкой обсадной труб ы, затем по фунда мент у с небольши м заглублени ем в грунты основ ания.

Расстояние между скважи н ами 2-3 м. Проектом должн а быть оп редел ена очередн ость, в соответстви и с которой допускается одновременн ое бурен ие и инъекция скважины.

Н агнетание закрепляющих реагентов в грунт ы

5.82. Дл я нагнетания закрепляющих растворов в грунты следует при мен ять пневматически е баки , насосы, ли бо устан овки, смонтирова нн ые на базе дозировочных аг регатов (ри с. 66- 68). Последние позволяют осущ ествлять непрерывн ое при готовлени е и нагн етани е раст вора с регулировкой ег о плот ности и расхода.

Применяемое о б орудование должно обеспечивать поддержание тре буемого ре жима н агнетани я (плавное нарастани е расхода рас твора во времени с ф и кса цией давлени я). Режим нагн етан ия от рабатывается в процессе контрольных раб от.

Рис. 6 6 . Технол оги ческа я схема при готов лен ия ге леобразующ ей смеси при о днораство рн ой силикатиз аци и и см олиз ации грунт ов

1 - автоцис т ерна; 2 - емкость для отв ерди теля исходн ой кон це нтрации; 3 - емкость для отвердителя рабочей концен траци и; 4 - доз атор для отверди тел я; 5 - емкости для гелеобразующ ей смеси; 6 - н асосы для нагн етан ия закрепляющих раст воров в грунт ы; 7 - дозатор для креп ителя; 8 - емкост ь для креп ителя раб очей концентрации; 9 - насосы для перекачки растворов; 1 0 - емкость для крепителя исх одной кон центрации; 11 - компрессор д ля пер емешивани я раст воров сжатым в оздухом; 1 2 - х ран или ще для кре пите ля

Р и с. 67. Технологические схемы нагнетания закрепляющих растворов в грунты

а - с исп ольз ованием пн евм оба ка; б - н асоса; в - дози ровочного агре гат а; 1 - пн евмобак; 2 - на сос; 3 - дозировочн ый агрегат; 4 - е мкость с раств ором; 5 - с меситель; 6 - распредели тель; 7 - с чет чики расхода; 8 - инъекторы

5.83. Оборудовани е для нагнетания растворов должн о быть оснащено следующей, контрольно-и змеритель ной аппаратурой :

об ы чн ыми либо электроконтакт ными манометрами, рассчитан ными на давление до 0,6-1 М Па с ценой деления шкалы 0,01 МП а;

счетчиками расхода с погрешностью и змерени я до ±2 % и ценой де ления не более 0,005 м 3 ;

секундомером или часами.

Р и с. 68. Схема пн евматичес кой установ ки для нагнетания закрепляющих растворов в грунты

1 - патрубок с ве н тилем для подачи раст вора к ин ъект орам; 2 - л юк д ля осм отра и чи стки емкости ; 3 - патрубок с вентилем для подачи сжат ого в оздуха; 4 - вен тиль, регули рующий давлен ие; 5 - ман ометр ; 6 - п редохранительный клапан ; 7 - контрольны й вентиль; 8 - корпус емкости; 9 - шкала ра схода; 10 - водомерное стекло; 11 - пат рубок с венти лем для отбора проб растворов; 12 - салаз ки

Шла н ги для подачи раствора должны быть рассчитаны на рабоче е давлени е 0,6-1 МПа и иметь условный проход не менее 20- 25 м м.

5.84. Наг н етание рабочего раствора должно производиться по заходкам в объеме и в технологической последовательности, предусмотренной проектом. Количество раствора и его плотность, порядок нагнетания и величи на заходок , а также диаметр скважин могут быть измен ены проектн ой органи зацией по ре зультатам кон трольного закреплени я.

5.85. П е ред нагнетанием реаген тов в грунты ин ъек тор должен быть промыт водой или продут воздухом под дав лением, не превышающи м предель но допустимого давления, указанн ого в проекте. Количество подаваемой воды должно назначаться т аким образом, чтобы обеспечи ть освобождение от раст вора п ерфорированной части ин ъектора или действующей части скважи ны.

Порядок нагнетан и я растворов по глубине зависит от способа погружения, хар актера и степени однородн ости грунта по водопроницаемости. Очередность устанавливается проект ом.

5.86. При двухраствор н ой силикатизации грунтов в сплошном массиве жи дкое стекло и раствор хлористого каль ция нагнетаются рядами с чере дованием ин ъекторов через один ряд. Раствор хлористого кальци я следуе т нагнет ать как можно быстрее после нагнетания жидкого стекла. Перерывы между на гнетан ием жи дкого стекла и хлористого кальци я не должны быть более указанн ых в табл. 38.

Таблица 38

№ п.п.

Скорость грунтовых вод, м/сут

Перерывы, ч

1

0

24

2

0,5

6

3

1,5

2

4

3

1

Примечание . При промежуточ н ых значен иях скорости грунтовых вод длительност ь перерывов определяет ся по ин терполя ци и.

Пр и дв ухраств орном способе силикати заци и песчан ых г рун тов каждый раствор нагнетается отдельным насосом. Смешени я растворов в баках, шлангах, н асосах и ин ъек торах допускат ь не льзя. Оборудован ие, и спользованное для нагнетания жидкого стекла, может исп ользоваться и для нагнетани я раствора хлори стого кальция (или наоборот) только после т щательной промывки его горячей водой.

5.87. При сплошном закреплении песков од н ораст ворны ми способами силикатизации и смоли зации растворы н агнетаются рядами ин ъекторов последовательно, т.е. в первый ряд, затем во второй и т.д. В рядах растворы н агнетаются через одни инъ ектор.

5.88. Давление при нагнетан и и растворов в грунты устан авливается проектом и корректируется по результатам контрольного закреплени я.

При закреплен и и грунтов под сущ ествующи ми сооружен иями оно не должно превосходи ть н агружающего давлени я по под ошве фундаментов.

5.89. Закреплен и е песчаных грунтов одн орастворны ми дву хк омпон ен тными способами сили катизации и смоли зации рекомендуется производить по техн ологической схе ме организ ац ии ин ъекц ион ных работ, согласно рис. 66, составле нной для случая смоли зации .

Химическ и е реагенты по этой схеме хранятся в специ ально отведенных для этой цели складах. Раствор смолы рабочей концент рации готовится попеременн о в одной из двух частей емкости 8. Смола подается со склада насосом, затем готовый раст вор смолы самотеком поступает в один из дозаторов, оборудованн ых водомерными стеклами с тарированной шкалой. В этот же дозатор са мотеком поступает кислота из мерной емкости 4 в заданном количестве. Приготовленный гелеобразую щи й раствор поступает к насосу и закачивается в ин ъектор.

По мере расходования гелеобразу ющ его раств ора из первой полови ны емкости во второй полови не готов ит ся нов ый объе м раствора.

Рис. 69. Перенос н ой распредели тель, применя емый при н агнетании химически х раствор ов в грунт ы

1 - краны для регулирования расхода; 2 - расходомер; 3 - манометры; 4 - сифоны, зап олненные маслом; 5 - подставка; 6 - напорные шлан ги

Для пр и гот овлен ия ра бочего раствора кислоты из ц истерны к он центрирован ная ки слота са мот еком переливается в емкость 2, заглублен ную в з емлю и предварительно н аполненную вод ой в расчетн ом количестве. Отсюда кислота перекачивается насосом в емкост ь, установлен ную на эс такаде. В этой емкости производят окон чательную доводку плотност и ки слоты до заданной величины. Из емкости через си стему кра нов рабочи й раств ор кислоты самотеком поступ ает в дозатор, служащий для подачи заданного объема кислоты в смесь с крепи телем.

5.90. Величи н а расхода при нагнетани и закрепляющи х растворов или смесей от одн ого ин ъектора и ли действующей части скважины н азначает ся проект ом и уточн яет ся п ри контро льном закреп лении . В проце ссе н агнет ания величина расхода жи дких реагентов конт ролируется по расход омерной шкале или сче тчику-расходоме ру.

5.91. При закреплен и и грунтов под вновь строящиеся здани я для предупрежден ия выб ивания раствора на пов ерхность над закрепляем ым масси вом должен быть оставлен защит ный слой грунта толщи н ой н е мен ее 1 м. Вместо защи тного слоя из грунта мож но устраивать бетонную плиту толщиной 1 0-1 5 см марки не мене е 59. Для бурения скважин или забивки инъек торов в плите оставляются отверстия.

5.92. Пр и н арушении нормального хода процесса нагнетания раст вора в грунт нагнетание следует прекрат ить и возобновит ь только после устранен ия причин, вызвавших наруше ни я.

Нагнетание растворов допускается производить пр и температуре грунт а в зоне закрепления не ниже 0 ° С.

5.93. Дл я обеспечения каче ст венной пропитки гр ун та при радиусах закрепления 0,7 м и более вязкость растворов сили ката может быть сн ижена добавкой пластификатора или подогрева до температуры 40-60 ° С.

5.94. При газовой силикатизаци и порядок нагн етани я растворов устанавливается проектом и уточняется в процессе конт рольного закрепления в следующей последовательн ости: углеки слый газ, раств ор силиката натрия и снова газ.

Количество углекислого газа, кг, при газовой с и ликат изации для предварительной активизации грунтов и от ве рждения раствора си ликата натрия в общем случае рассчит ывае тся соответственно по формулам:

А г = Q гр nb ρг,                                                                  (10)

Бг = Q гр nc ρ г ,                                                                   (11)

где Q гр - объем закрепляемого грунта, м 3 ; п - пористость грунта в долях единицы; ρг - плотность углекислого газа, кг/м3 ; b - коэффи циен т, равный 2,5; с - коэффициент, равный: для песчаных грун тов - 8, для просадочн ых - 4.

5.95. Для нагнетания углек и слого газа в грунт при меняются следующее оборудование и контрольно-измерит ельная аппаратура:

баллоны для газа;

углекислот ны е редукторы, оборудованные электрообогревательным элементом (рис. 70);

манометры высокого и н изкого давления (це на делени я не более 0,01 М Па);

весы для определен и я расхода газа с пределом взве ши ван ия до 150 кг и с точностью не менее 0,1 кг,

по н ижающий трансформатор, обесп ечив аю щи й на низ кой стороне напряжен ие 12 В;

н ап орн ые шланги с вн утренни м диаме тром 12-19 мм, рассчи танные на давле ние до 1 МПа.

Нагнетание углекислого газа в грунт про и зводя тся п лавно в режиме заданного проектом давления, опреде ленного при контрольных работах по за креплению грунтов.

Рис. 70. Схема нагнетан и я углек ислого г аза в грунты при газовой сили кати заци и с исп ользовани ем электрообогревательно го элемен та

1 - напольные ве сы; 2 - баллон с углекислым газом; 3 - редуктор; 4 - элект рообогревательный э лемен т; 5 - п атрубок; 6 - корпус; 7 - электроизоляц ионная н абивк а; 8 - спи раль; 9 - клеммы; 10 - ин ъектор

5.96. Бал л он с углекислым газом, оборудованный редуктором, устанавливается на весах. После взвешиван ия баллона газ через редуктор подается по шлангу к ин ъектору и ли инъ ек тору-там пону . Во избежание промерзания редуктора последний прогревается в п роцессе работ электронагревательным элементом. По разнице массы баллона до и после нагнетани я определяется расход газа.

Давлен и е при нагнетании газа для активи зации грунта не должно пре вышать 0,15-0 ,2 МП а, а при подаче газа для отверждения сили катного раствора находи тся в пределах 0,4-0 ,5 МПа.

Нарушен и е режима подачи газа и превышение преде льных значений давле ни й может привести к разрывам грунта, а следовательн о, к нарушению однородности закрепления.

Перерыв во в ремени между н агнетани ем си ли ката и газа не должен превышать 30 мин .

Расстоян и е между ин ъек торам и или скв ажи нами , через которые одновременно прои зводи тся нагнетание газа, должно быт ь не менее 6 радиусов закре пления .

5.97. При и нъекционном закре плении грун тов всеми способами сбрасывание давлен ия в нагнетательных системах при окончании нагнетания должно производиться постепенно и медленно. Резкое сбрасывание давлени я может вызывать пробковое засорение перфори рован ной части ин ъекторов, значительно осложняющее производство работ.

После окончания инъекционных работ инъекторы извлекаются из грунта при помощ и гидравлических, реечных домкратов или други х приспособлени й грузоподъемностью 5-1 0 т.

Во избежан и е выбивания растворов через использ ован ные скважины последние тампони руют ся грунтом, смешанным с ц емен том в соотн ошени и 8:1 .

В конце см е ны все оборудовани е, н аходящееся в соприкосн овени и с растворами , промывается горячей водой и продувает ся сжатым воздухом.

Вспомогательная цементац и я при силикатизац и и и см олизации

5.98. Цементация выпол н яется густыми раст ворами с В:Ц 1-0 ,8. Для улучшения свойств, а также в целях получения мини мального водоотделени я в раствор добавляются бентон ит в количестве до 10 % от массы це мен та. Марка цемента не н иже 300.

Рабочий раствор приготавл и вается в следующей последовательности: вода - бентонит - цемент. Время перемешивания бентони та с водой в зависимости от его качест ва 20-6 0 мин . Время перемешивания цемента - 5 мин.

Раствор должен отвечать следующ и м тре бовани ям: плотность 1,48-1 ,52 г/см3, расплы в по конусу АзНИИ 16-2 0, водоотдел ени е не более 2-3 % .

В течение смены должны отб и раться образцы раствора для определен ия его характери стик, а также кубик овой прочности на 7-е и 28-е сутки.

5.99. Цементация производится через тампоны, разжимаемые в фундаментах.

В тех случаях , когда выполнени е этой операц ии затрудн ительно: глубокое заложен ие фундаментов, их нез начительная мощность (пли та), плохое состояние кладки - д опускается устан овка тампона в обсадной трубе. С этой целью проектом должна быть предусмотрен а цементация затрубн ог о пространства об садной трубы. После выстойки скважин а разбури вается вновь.

5.100. Цеме н тация должна прои зводиться до условного отказа , за который прини мается установившийся в течен ие 5-1 0 мин ра сход 0,5 л/ми н при установленном проектом макси мальном давлении .

Однако учитывая, что в услов и ях цементации под существующи ми сооружениями всегда существует опасность вывода подзем ных коммуникаций и з строя и з-за случайных выходов в н их растворов, объемы закачиваемого раствора в скважину на практике ограничи ваются обычн о нормой в 3-6 м3. С этой же целью удельны й расход снижается до 50 л/мин .

Службы эксплуатации сооружения обязаны следить за возмож н ыми в ыходами цемен тных растворов в систему подземных коммуни каций и кан алов и в случаях выходов своевременн о извещать об этом исполни телей цементаци онных работ.

Р а бочее давление уточняется в ходе производства раб от и обычн о н е п рев ышает 0,2-0, 3 М Па.

5.101. Нагнетан и е растворов выполняется, как прави ло, без перерыв ов.

О ст ановки в п роцессе н агн етан ия допускаются в сл ед ующих н ео бходимых случаях:

раст во р обходит т амп он и из лива ется из скв ажи ны;

рас т во р изли вается из соседних скважин;

п ри в ыходе раствора че рез трещины на поверхность;

п ри выходе раствора в подземные коммуникац ии, каналы.

Во всех этих случаях тампон и звлекается, скважине дается выстойка в течен ие 1 сут, после чего цемент ный ка ме нь раз буривае тся и нагнетан ие производится повторно.

5.102. После завершен и я работ на отде льн ых фрагментах обсадные трубы извлекаются и скв ажи ны ли квидируются глиноцементным или ц ем ен тн о-песчаны м раствором. Ликви даци я скважи н пр ои зводит ся через опущен ную на забой и постепенно подни маемую трубу.

5.103. После инъекции тампон промывается водой. Непременное условие промывки - слив промывных вод в емкости, из которых они перекачиваются в общую емкость или зумпф на растворном узле, откуда жидкость вывозится автоци стернами в уст ановленное заказчиками место сли ва. Эти же требовани я расп ростран яются на пр омывк у всей цемента ци он ной си стемы. Для этого проектом предусматрива ются техн ологические лин ии пере качки промывных вод.

В ходе работ по дан н ым исполн ительной документации назначаются контрольн ые, а при необходи мости и дополнит ельные рабочи е скважи ны.

До п олни тельн ые, более подробные данн ые о технологии и прои зводстве работ д ля вспомогательной цементац ии содержатся также в подразделе « Цементация» настоящего Пособия, где говорится о цемен таци и пустот и тре щин в грунтах.

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РАБОТ ПО СИЛИКАТИЗАЦИИ И СМОЛИЗАЦИИ

5.104. В условиях и сключительной скры тости производства работ по химзакреп лен ию грунтов силикатизаци ей и смолизаци ей и естественной неоднородности грунтовой среды существуют определенные, нередко значительные, трудности в обеспечении необходимого качества закрепления. Учитывая это, действующие нормы и правила предъявляют повышенные требования к контролю кач е ст ва раб от по закреплению грунтов.

5.105. Качество работ по силикатизации и смоли зации грунтов, от вечающее соответствующи м требованиям нормативных докуме нтов и проекта к их закреплению в части форм и размеров закрепленных массивов, их сп лошности и однородности , прочностных, деформационных и други х физико-механических свойств за креплен ных грунт ов, определяется:

правильностью выбора конкрет н ого способа закреплен ия;

соответств и ем требован иям проекта качества исходны х химиче ских и других примен яемых материалов и рабочи х (п ерера ботан ных) закрепляющих реагент ов (растворов, гелеобразующи х сме се й, газов);

правильностью заложенных в проект расчетных п а раметров и те хниче ских услови й на производство работ;

нако не ц, качест вом и сполнени я проектных расчетны х параметров и техн ических условий при производстве работ.

5.106. Для обеспечения необходимого качеств а закреп лени я грунт ов прои зводство работ должн о сопровождаться комплексом соответствующих контрольных меропри ятий с обязательным веде ни ем исполнительной документации по этим мероприятиям.

5.107. Согл асн о СНиП 3.02.01-83 контроль качеств а закрепле ни я грунт ов способами си ликатизации и смолизации достат очно н адежно обеспечивается выполнени ем следующих контрольных мероприяти й:

п роверкой качест ва исходных химиче ски х мат ери алов;

операционной пров е ркой качества рабочи х закрепляющи х реагент ов п ри производст ве работ;

опы т ной проверкой заложенн ых в проект расчет ных параметров закрепления и технических условий на прои зводство работ;

контролем исполне ни я при прои зводстве работ заложе нных в проект расчетных парамет ров закреп ления и заданных и м технич еских условий;

проверкой соответствия требован и ям проект а характ еристик физико-механи ческих свойств закрепленных грунтов, а также одн ородности закрепления;

проверкой проектных форм и размеров закрепленных массивов, а также сплошнос ти закрепления;

наконец, при ус и лении или устройстве оснований и фундамен тов зданий и сооружений из закрепленн ых грунтов, ин струментальными геодезическими н аблюден иями за осадками фун дамент ов.

5.108. Меропри я тия по контролю каче ства раб от по закреплению грун тов д олжны быть заложены в проект.

5.109. Для проверки требований ГОСТов и проекта к качест в у применяемых при силикатизаци и и смоли зации грунтов исходных и рабочих реагентов (растворов г елеобразующ их смесей, газов) на м есте работ должны быть организованы систематические лабораторные определения соответствующих характеристик материалов.

5.110. Проверка качества исходных ма т ериалов осуществляется до начала инъекци онн ых работ лабораторн ыми определениями следующих характери сти к:

для раствора с и ликата - плотн ости и модуля;

для карбам и дны х смол - плотн ости , вязкости и содержания свободного формальдегида.

Предназ н аченн ые к применению указанные и другие химреагенты и материалы должн ы, кроме того, удов летворять требованиям соответствующих ГОСТов.

Лабораторные определения характерист и к исходных химически х матери алов выполняются согласно при л. 15 (модуль си ликата), а в остальных случаях по соответствующим ГОСТам .

Проверка качества исходных материалов должна производиться для каждо й новой поступающей на стройплощадку партии матери ала.

5.111. Операц и онная проверка качества рабочих закрепляющих реаген тов осуществляется путем измерений и определений соответствующи х характеристи к непосредствен но в процессе инъекционных работ, перед и х нагн етанием в грунты:

плотности и температуры растворов силиката и хлористого кал ь ци я при дву храств орной силикатизаци и песков и одного силиката при одн орастворн ой одн окомпон ен тн ой силикатизаци и просадочны х лёссовых грунтов;

времени гелеобразова ни я закрепляющи х смесей при однорастворной двухк омп он ен тн ой силикатизации и смолизации .

Время гелеобразования ко н тролируется непрерывно в процессе ин ъекционных работ отбором проб из каждой приготовленной для закачки порции закрепляющей смеси на заходку.

5.112. Проверка правильности заложенных в проект расчетных параметров закрепления и технических условий на производст во работ при силикатизации и смолизации грунтов (радиуса, величины заходки по глубине, едини чного объема химреагента на одну заходку, вели чин ы расхода и давления при нагнетании, данных для предварительной активизации грунтов, прочностных, деформационных и других характеристик закрепленных грунтов) осуществляется посредством контрольного закрепления непосредственно при производстве работ, на их начальной стадии и по ходу дальнейши х работ.

5.113. Контроль н ое закрепление грунтов осуществляют на огран иченн ых участках объекта, строго соблюдая при этом все проект ные параметры и технические условия, при тщат ельном выполнении мероприяти й по кон тролю качества исходных материалов и рабочие закрепляющих химреагентов. После заверш ени я на каждом контрольном участке инъекционных работ производят вскрытие закрепле нных массивов контрольными шурфами и скважинами , с последующим обследование м, от бором проб и лаборат орн ыми определениями фи зи ко-механических характеристик закреп лен ных грунтов .

При выявлении несоответств и я результато в кон трольн ого закрепления с проектными требованиями в расчетные параме тры и технические условия авторским надзором вн осятся необходи мые коррективы, после чего контрольные закрепления повторяются до устранени я несоответствия.

Объем работ по ко н трольн ому закре плен ию устанавли вается проектом в зависимости от объема закреплен ия, однородн ости грун товых и других и нженерно-геологически х усл ови й.

5.114. Для контроля за и сполнением проектных расчет ны х параметров и технических условий , производст во работ по хи мзакреп лени ю грунтов должно соп ровождаться обязательной фиксаци ей указанн ых в п. 5.111, 5.112 и други х технологически х данн ых в рабочем журнале и исполнительной документаци и. Рекомендуемые формы журналов производства работ для всех и нъекционных способов химзакрепления грунтов при ведены в при л. 21 (табл. 1-4 ).

Контроль качества исполнения п роекта в этом случае заключается в систематической проверке соответстви я зафикси рованных в исполни тельной документации технологи ческих данных при производстве работ с соответствующи ми проектными данными , а также в периодической проверке достоверности ведени я и сполнит ельной документации, сопоставлении записей с действи тельностью.

Пр и вскрытии каких-либо отступлен ий от проекта авторски м надзор и прои зводи тели работ должны опе рати вно принять необходи мые меры к их устранен ию, а та кже меры по восст ановле нию некачествен но обработан ны х участ ков в закрепляемом грунтовом массиве.

5.115. Кон т роль заданных проектом форм и размеров закрепленных грунтовых массивов, а также требован ий в отн ош ении сплошности и однородности закрепления может осуществлять ся посредством следующи х контрольных мероприяти й, выполняемых по завершени и всех инъекционных работ на объекте:

вскрытием области закреплен и я контрольными шурфами и скважинами и соответствующим обследован ием качест ва закрепления грунтов;

прощупыва н ием и фиксаци ей контуров закрепленн ых масси вов способами стат и ческого и ли динамического зондировани я, руководствуясь соответствующими ГОСТами на испыт ания;

обследованием области закрепления геофиз и ческими методами ( радиометрическим, электрометрическим или сейсмоак усти чески м): опи сание техники контроля каче ства закрепления г еоэлектри чески м м етодом применительно к силикатизации приведено в при л. 22.

При м енение для эт их ц елей ге офиз ически х методов экономически целесооб разн о при больших объ емах закреплени я грунтов в компле ксе с бурением и шурфовани ем.

При обнаружени и несоответствии с требовани ями проекта в части формы, размеров и сп лошности закрепленных массивов, а также каче ств а закрепленных грунтов, ав торским надзором назначают ся , а п роиз водит елями работ выполн яются дополнитель ные ин ъекци онны е работы, результат ы которых проверяют ся повторно до устранения дефектов.

5 .116 . Пространстве н ное расположение всех средств кон троля качеств а закрепления в закрепляемом массиве осуществляет ся исходя и з н еобходимости равномерного охвата области закреплени я во всех т рех и змере ниях.

5.117. Ос н овная роль в оце нке каче ства ин ъекционн ого хи мзак реп лени я грунт ов при надлежит вскрыти ю и обследовани ю закрепле нных масси вов шурфами и скважинами с отбором проб и лабораторным определение м фи зико-механи ческих характеристик зак репленных грунтов, поэтому к он трол ь качес тва закрепления с помощью этих мероприятий обязателен при любом назначении закрепле ни я и при любом способе закреп ления.

5.118. Характер и сти ки физи ко- механи ческих свойств зак репленн ых г рун тов, необходи мые для оценки и контроля качества закреплени я выби раются в зави си мости от н азначения закрепления и при мен яемого способа.

При устро й стве основания или фун дамен тов и з за крепленных грунтов, не зависи мо от п римен яемого способа, опред еляют ве сь к омпл екс прочн остных и деформаци он ных характеристик закреп ле нных грунт ов, предусмотрен ный для расчета по предельным состояниям, а также водоуст ойчив ость.

В о т дельных случаях может быть н азначено и д руго е сочетание характе ри сти к, одн ако испытание закреплен ных грунтов на п рочн ость при одн оосном сжатии и на в одосто йкост ь во всех случаях являетс я обяз ате льн ым.

Опр е делен ие прочности при одн оосном сжатии , одной из важнейших характеристи к закрепленных грунтов, выполняется согласно прил. 17; другие характеристи ки закреплен ных грунтов определяют согласно действующ им н ормам и пособиям (руководствам) на изы скания и проектирова н ие основани й и фундамен тов сооружений и соответствующим ГОСТам.

5.119. Количество и расположение контрольных скв аж ин и ш урфов, мест геофи зически х и сследований, или мест зондирования, ко ли честв о и качество отбираемых при б урении или шурфован ии проб закрепленных грунтов, состав определяемых в лаборатории физико-механически х характеристи к закрепленных грунтов, а также другие необх оди мые дополнительные рекомендации по конт ролю качества закреплен ия грунтов назнач аются проектом. При необходи мости места расположен ия контрольных выработок мог ут устан ав ли ваться также представителями авторского н адзора неп осред ственно на ме сте работ.

Коли че ство конт рольных скважи н ори ен ти ров очно должн о составлять 3-5 % общего коли чества инъекцион ных скважин , а число шурфов на значается примерн о и з расчета один шурф на 2-3 тыс. м3 закрепленного грунта, но не менее двух шурфов на объе кт.

5.120. К вскрыт и ю конт рольных шурфов и бурени ю контрольных скважин следует п ри ступить не мен ее че м че рез семь суток после окончани я инъекционных работ.

Проходка шурфов должна производитьс я с обяз ательным крепление м стенок, руководствуясь действующи ми нормами и пособ ие м на изыскат ельские работы в строительстве.

При проходке шурфов производится отбор проб закр е пленных грунт ов и делается описание х арактера и особенностей закрепления с зари совками и с визуальной оцен кой качества закреплен ия.

5.121. Ко нт рольное буре ни е осуществляет ся колонковыми способами, диамет р скважин должен быть не мен ее 84 мм. При бурен ии де лается описани е извлекаемых кернов из закрепленных грунтов с визуальной оцен кой каче ства закреплен ия; образцы (ке рны) за крепленных грунтов для лабораторн ых исследований отбираются прибли зительно через каждые 0,8-1 м п о глубин е.

5.122. При отборе, упаковке и хранени и образцов закре пле нных грунтов и з шурфов и скважи н следует руководствов аться ГОСТ 12071-84.

5.123. Ш у рфы п осле о бследования и отбора закрепленных об раз цов засыпаю т вынутым грунтом при поливе водой и тщательн ом т рамбовании. От верстия, ост ав ши еся после бурени я конт рольн ых скважин, ликвидируются тампонировани ем це ментн ым раст вором.

5.124. При закрепле ни и грунтов с ц ель ю усилен ия или устройства оснований и фундаментов сооружени й каче ст во з акрепле ни я, его результат и эффективность окон чательн о оцен иваются по результатам и нструме нтальных геодезически х наблюдени й за осадками фун даментов, кот орые выполн яются руководствуя сь ГОСТ 24846-81.

5.125. Пр и емка законченных работ по закре плени ю г рун тов должна установить соответствие факти чески полученн ых результ атов зак реплени я с требованиями проекта. Учитывая скрытый характер работ, установление этого соответствия при приемке работ осуществляется на основании сопоставления проектной , исполнительной и контрольной документации.

5.126. При сдаче-приемке зако н ченных работ кроме проекта должна быть пре дъявлен а следующая и сполни тельн ая докумен тация:

т е хни ческие паспорта и докуме нты с рез ультатами прове рки качества исходных химиче ских матери алов;

документы с результатам и проверки каче ства рабочих реагентов;

жур н алы погружени я ин ъек торов, бурени я скважин и нагнетания ре аген тов;

планы, проф и ли и сечени я закрепленн ого грунтового массива с указанием действительного расположения инъекторов и инъекционных скважин и с нанесени ем исполни тельн ых данн ых н агн етания химреагентов, а также с указанием расположения контрольных выработок;

акты вскрытия контрольных шурфов , журналы контрольн ого буре ния и результаты определения физико-механических характеристик закрепленных грунтов;

жур н алы наблюден ий за скоростью движе ния и уровнем грунтовых вод по пьезометрам;

ведомости и ли графики с результатами инструме нтальных наблюден ий за осадками фун даментов сооружений.

Примеча ни е . При условии непрерыв н ого наблюдения за производством работ со сторон ы авторского надзора, состав предъяв ля емых при приемке работ материалов может быть ограничен рабочими журналами и актами освидетельствования скрытых работ согласно документации контрольных мероприятий.

На ос н ован ии анализа содержа щихся в перечисленных документах данных и результатов и сопоставлени я и х с требовани ями проект а составляют ся акт-заключение о качестве выполненн ых работ и и х приемке.

В случае е сли при прие мке работ будут выявлен ы т е или иные несоответстви я с требовани ями проекта, проектн ая организация назн ачает необходимые дополнительные инъекционные работы. После выполнени я дополни тельных и нъекционных работ при соответствующих ме роприятиях по кон тролю качества п рои зводится повторная п рие мка работ.

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ СИЛИКАТИЗАЦИИ И СМОЛИЗАЦИИ

5.127. При закрепле н ии грунтов способами силикати зации и см оли зации должн ы неукосни те льно соблюдаться общие требования по техни ке бе зопасности , охране труда и окружающей среды на ст роительн ых и других работах согласн о п. 5.19 , 5.20 . Особенно строго при этом должны в ыполн яться соответствующие эти м способам специ альные требования и прави ла, обусловлен ные применением хими ческих материалов, в особен ности наиболее токсичных хи мреагентов .

5.128. При орга н изации и производстве работ необходимо строго выполнять мероприятия, исключающие загрязнение почвы, подземных вод и атмосферн ого воздуха. В частности, должны в ыполняться изложенные в предыдущем разделе требования: по тран спортировке химреагентов, их складированию; приготовлению рабочих растворов; производству инъекционных работ; промывке технологи ческого оборудования; эвакуаци и технологически х отходов.

5.129. До начала производства работ рабочие и и нженерно-технически й персонал должны пройти курс обучен ия безопасным методам труда по программе, включающей:

общестроительные работы - 2 ч;

эл е ктри ческие устройст ва и электросети - 2 ч ;

правила устройства, содержание и обслуживание воздуш н ых компрессоров, сосудов и в оздуховодов, работающи х под давлени ем, - 4 ч ;

техника безопасности в условиях действующих предприят и й - 2 ч.

После проверки знаний техники безопас н ости каждому работни ку выдается удостоверение.

5.130. Категорически запрещается допускать рабочих к работ е по химическому закреплени ю грунтов без специального обучения безопасным методам труда, ин структажа на рабочем месте и медици нского освидетельствования.

Знание и соблюде н ие требований те хни ки безопасности обязательны для всех исполн ителей работ.

5.131. Все рабочие, занятые на работах по хим и ческому закреп лению грунтов, должны име ть спецодежду (хлопчатобумажные плотные костюмы или комбинезоны, а при работе с ки слотами - сукон ные костюмы), резиновые перчатки и обувь, защитные очки, каски, в случае необходимости респираторы. Запрещается даже кратковременн ое пребывание без спецодежды и средств индивидуальной за щиты в атмосфере, содержащей пыль, туман и пары химиче ски х продуктов.

5.132. Подходы и подъезды к складу хи мм атери алов и растворным узлам должны быть свободн ыми от материалов и оборудован ия. В зи мн ее время п роходы и проезды должны быть своевременно очищены от снега и льда и посыпаны песком и ли шла ком.

В пестах интенс и вного движени я автотранспорта участок, где ведутся инъ ек ци онны е работы, д ол жен быть огражден и оборудован п редуп редите льными табли чками и световыми сигналами .

Пр и работ ах в темное время сут ок растворный и ин ъекци онные узлы, подходы, участок работ ы и трасса нап орн ых маги стралей обе спе чиваются осве щением.

5.133. Хранение химическ и х ре агентов и других материалов должно осуще ствляться в сп ец иально отведенны х местах. Резервуары для хранения х имически х реагентов должны быть снабжены надежными крышками с запорами.

5.134. Орган и зация рабочего места должна обеспечивать безопасность вып олнени я работ . Доступ посторон них лиц к месту работ категори чески запрещается, о чем должны предупреждать табли чки с соответствующей надписью.

Рабочее мес т о должно быт ь обеспечено ин дивиду альн ыми сре дств ами защи ты, а также полев ой а птечкой для оказания первой помощи , с би нтами , раст ворами амми ака, йода, соды и борной кислот ы. А птечк у следует установит ь в непосредственной близости от ра боче го мест а.

В помеще н иях должны быть вывеш ены основные правила безопасности эксплуатаци и меха низ мов, содержащие сведения о преде льно допуст имых давлениях , си стеме си гнали зации , о работе с химическими матери алами.

Перед началом работ по х и мзакреп лению грун тов в закрытых поме щениях необх оди мо проверить состав воздуха, состояние вентиляци онных устройств и освеще ние рабочего мест а.

5.135. Про и зводство работ в ст ес ненн ых закрытых помещениях должно производи ться с п рименени ем принудительной вентиляции . Расчет вентиляц ии п роизводится по н ормам для горн ых выработок. Содержани е углекислого газа в воздухе не должно превышать на рабочих местах 0,5 % . Для определения содержан ия углекислого газа п ри работ е в закрытых п омещ ен иях рекомен дует ся и сп ользовать пре дохранительную (ша хтну ю) лампу. Н ормальное горени е бен зин ов ой ламп ы, поставлен ной в нижне й части помещен ия, указывает на отсутст вие опасной для люде й конц ентра ции углеки слого газа.

5.136. Содержание свободного формальдегида в воздухе на рабоч и х ме стах п ри смоли зации грунтов н е должно превышать 0,5 мг/м3. Для контроля состояния воздуха на растворных и ин ъекционн ых узлах, а также в помещениях, где прои зводятся работы, сле дует при влек ать районные эпидем иче ские станц ии .

5.137. Помещение рас т ворного узла обеспечивается вытяжной вентиляцией , от апливается, имеет внутренние вводы канали заци и и воды, естественное освещени е.

Растворный и инъекционные узлы должны и меть хорошую звуковую или телефонную связь с раб очими местами, для хранения спецодежды в помещении растворного узла оборудуют шкафы, устраиваемые на растворн ом узле « при ямки» для раст воров ограж даются и закрываются щитами.

5.138. Механическое оборудован и е и емкости устанавли ваются на прочных фундаментах.

При монтаже электросилового оборудования необходимо, чтобы электрическ и е руби льн ики были закрыты кожух ами и запи рались. Кожухи рубильников и все электромеханизмы должны быть надежн о заземлены. Прокладка электропи тающи х лин ий по земле не допускается. Все работы, связанные с подключением и ремонтом электромеханизмов, должны выполняться от вет ств енным ли цом, имеющим индивидуальные средства защиты.

5.139. Электродвигатели и пусковая апп а ратура на растворном и инъекционных узлах должны быть н адежно защище ны от попадания на них растворов. Пусковые кнопки необходи мо располагать на отдельном щи те в неп осредственн ой бли зости от масте ра и иметь н адписи с указанием включаемого мех ан изма. Кнопки отключения электродвигателей име ют красный цвет и надпись «Стоп».

5.140. Рабочие емкости для приготовления закрепляющих растворов и смесей должны герметическ и закрываться.

Применен и е нагнетательных шлангов разрешается только после их и спытани я при давлени и, в 1,5 раза превышающем рабочее. Испытание оформля ется актом и отмечается в паспорте.

Перед погружением инъектора в грунт или опуска н ием ин ъектора-тампон а в скважину необходи мо убеди ться в их исправности. Нахождение рабочих н епосредствен но вбли зи скважи н во время нагнетани я раствора не допускается.

5.141. Воздушные компрессоры долж н ы быть оборуд ован ы ман ометрами , предохранительными клапанами , маслоотделителями и воздушными фильтрами на всасываю щем патрубке.

Воздухос б орники и сосуды, работающи е под давлением, д олжны быть зарегистрированы в соответств ую щи х республи кан ских и ведомственных органах котл онадзора. На каждом сосуде после его реги страции должны быть нанесены краской на ви дн ом ме сте или на специальной табличке сле дующие данн ые:

регистрац и онный номер;

допускаемое давле н ие;

дата (м е сяц, год) следующего техни ческого осмотра и ги дравлического и спытан ия.

Разреше ни е на пуск в работу сосудов, подлежащих регистрации в орг ан ах котлонадзора выдается инспектором Госгортехн адз ора после их техни ческого осви детельст вования.

Сосуды должны устанавливаться так, чтобы был обеспечен с в ободный доступ к ним для осмотра, очистки и ремонта. Уст ановк а сосудов должна исключ ать их опрок идывани е.

Обслуж и вани е сосудов и баллон ов с газ ом может быть п оручен о лиц ам, дости гшим 18-лет него возраста, прошедшим производственное обучение, аттестаци ю в квалификационной комисси и и ин структаж по безопасным методам труда.

5.142. Баллоны с угле кис лым газом должны быть сн абжены стальными колпаками, исправным редукционным вентилем с предохра нительным клапаном и заглушкой, навернутой н а боковой штуц ер ве нти ля. Они должны имет ь в верхней сферической части клеймо с указан ием марки завода-изготовителя, номера, года изготовлени я, массы баллон а, рабочего и пробного давлени я в МПа, штамп ОТК , штамп инспектора о сроке следующего испытания.

5.143. Перевозка порошкообразных х и мреагентов должна быть обеспеч ена упаковкой, исключающей их потери во время транспортировки.

Жидкие химреагенты, поставляемые в железных бочках и в стеклянной таре, перевозятся в заводской упаковке. Другие жидкие химреагенты должны перевозиться в автоцистернах или в специально подготовленных герметическ и закрываемых емкостях.

Баллоны с углекислым газом транспор ти руются в вертикальном положении. При этом платформа, на которой устанавливаются баллоны , должна иметь устройс тва, предохраняющи е их от падения.

5.144. Помещен и е склада должно отапли ваться, иметь внутренние вводы водопровода и канализации, вытяжную принудит ельную ве нтиляцию, а т акже естественное и электрическое освещение.

Полы складск и х помещений должны иметь ровную гладкую и легко моющуюся поверхность, а также уклон для стока и отвода промывной воды.

Склад обеспечивается средствами и н дивидуальной защиты работающи х, аптечкой для первой помощи и телефонной связью. Работники склада обеспечиваются спецодеждой в соответствии с установленными нормами.

5.145. Баллоны с углекислым газом надлежит хран и ть в пом ещени ях с температурой не выше 25 ° С, в вертикальном положении. При врем енном хранении на открытом воздухе они должн ы быт ь закрыты от непосредственного воздействия солнечных лучей.

Места хран е ния баллон ов оборуду ются ограждени ем, предохраняющим их от падени я. Порожние баллоны должны храниться отдельно от баллонов, заполненных газом. Венти ли баллонов должны быть закрыты предохран ительными клапан ами. При емка, хранение и отпуск баллон ов для использов ан ия без предохрани те ль ных клап ан ов запрещается.

Баллоны с угле ки слы м газом запрещается держ ать вблиз и паровых труб, радиаторов отопления, электропроводов и нагрева тельных при боров. Расстояние от таки х источник ов тепла должно быть не менее одного метра, а от сильн ых источн ик ов - 5 м.

Для перемещен и я ба ллонов на ст ройп лощадк е следует примен ять ручные тачки.

5.146. Особого внимания требует хранение с и льнодейств ующи х ядови тых вещест в (СДЯВ), к которы м, в част ности, относятся серн ая и соляная ки слоты. Эти вещ ества должн ы х рани ться в отдельном складе с двумя входами, обеспечи ва ющими сквоз ное проветри вани е.

Хранен и е таких мат ериалов под открытым небом, навесом, в сырых помещениях и подвалах запрещаетс я.

Помещение для хранения и разлива СДЯВ должно быть обеспече н о кроме постоянно действующей вентиляции и естественного притока воздуха еще и аварийной при нудительн ой вентиляцией.

Отпуск и хранение СДЯВ производится в заводской таре. Для транспортировки этих материалов н а стройплощадке использую тся ручные тачки.

Трубопроводы, предназначенные для ж и дких СДЯВ, и зготавли ваю тся из стальных цельн отян утых труб, соединяемых сваркой с минимальным количеством фланцев.

Помещение склада для хранения СДЯВ должно быть обе с печено средствами пожаротушения в соответстви и с установленными нормами.

5.147. Пр и бу рении скважин, проходке ш урфов и отборе м он оли тов из зон закреплен ия необходи мо выполн ять требования т ехн ик и безопасн ости на и нжене рно-геологических работ ах.

5.148. В процессе приго т овлени я и нагн ета ни я закрепляющих растворов нельзя допускать проливания их на землю. В случае утечек смоченный химически м раствором участок сле ду ет при сыпат ь слоем грун та толщиной 5-1 0 см, рабочее мест о должн о быть сухи м и чистым. Во время перемешивани я растворов при их приготовлении входное отверстие емкости н еобходи мо закрыть.

5.149. Пр и нагнетании химреагентов в грун ты необ ходимо ежедн евн о в начале смены тарировать манометры на н асосах и в случае неи справности и х заменять. Запрещается ремонтировать насосы под давлением, а также затягивать сальники и фл ан цевы е соеди нения.

Отсоед и нени е шлангов от ин ъек тора разрешается прои зводит ь только после сброса давления в си стеме. Перегибать шланги под давлен ием категорически запрещается. Для их соеди нения необходим о при ме нять т олько х омуты на болтах, использование стяжек из проволоки к атего ри чески запрещ ается.

5.150. Для подачи углекислого газа при газовой силикатизации ве н ти ль ба ллона н еобходи мо открывать плавным движением, не доп уская ударов. Если венти ль не проворачивается рукой, для ег о от крытия следует пользоваться специальным ключом. Если вентиль не открывается с помощью ключа, то таки е баллоны подлежат возврату на базу с надписью «Полный, вентиль не работает».

Категор и чески запреща ется самостоятельно и справлять вентиль баллона и резь бовые соединени я, а также ремон тиров ать газопроводы и армат уру под давлени ем.

5.151. При нагнетан и и закрепляющих растворов с использованием пн евм оу стан ов ок зап рещается производить ремон т и уст ранять неи справн ости соеди нен ий отдельных элементов сосуда, находящегося под давлени ем.

Запрещаю т ся работ ы с пневмати ческими устан овка ми при след ующих обст оятельствах:

если давлен и е в сосуде подни мается выше допустимог о;

при неиспра вн ости предохрани тельного клапана;

пр и об наружении в ос новных элементах сосуда трещин, вы пучин, ут он ьш ени я стенок, разрыва прокладок, пропуска или потения в св арных швах, течи в заклепочных и болтовых соединениях;

при возникно в ении пожара, н епосредственно угрожающего сосуду, находящемуся под давлени ем;

п ри н еисправности ман ометра и невозможности измерени я давлени я другим прибором.

5.152. При производстве работ в действующих цехах промышлен н ых предприяти й необходимо:

всем л иц ам, зан яты м на работах по закреплению грунтов, пройти дополнительный инст руктаж в каби нете по т ехнике безопасности этого пре дпри яти я;

иметь наряд - допуск на прои зводст во буровых и инъекционн ых работ на конкре тном участке предприятия;

перед бурением скважин и заб и вкой ин ъекторов тщательно уточнить и учи ты ва ть расположени е подз емных коммуникаций и каналов.

5.153. Промывочные воды и т ехнически е от ходы должны пере ка чиваться в специальные емкост и, размещенные вне рабочей зон ы. Емкости с отхода ми вывозятся и разгружаютс я в уст анов ленном месте.

5.154. В случае попадания химических растворо в на слизистую оболочку глаз необходимо немедленно промыт ь их чистой водой , 2 % -ны м раст вором борной кислоты, после чег о обязательно обрати ться к врачу.

ЦЕМЕНТАЦИЯ

5.155. Цеме н таци я грун тов , как способ производства строительных работ, представляет собой заполнени е пустот и трещин в грун тах цементным или цементно-глини стым раствором, превращающимся со временем в твердый цемен тный или ц ем ентн о- глини стый камень. Инъекци онные раств оры вв одятся в пустоты грунта через пробуренные скважины.

5.156. В результате заполнен и я пустот повышае тся несущая способность осн ования, предотвращающая возможные обрушени я кровли пустот и н едопустимые осадки сооружени я, вызванные обрушени ями. В основани ях, где пустоты и ме ют карсто вое происхождени е, их заполнени е в ызывает ослабление инт ен сивн ости карст ов ых процессов, е сли эти процессы имеют место в совреме нный период.

5.157. Пр и менение цемент ации возможн о и ц ел есообраз но в скальных и полускальны х основани ях сооружен ий при нали чи и пустот большого раз мера, обрушени е кровли которых ведет к значи тельным деформаци ям грунта и заполн ен ие которых требует больших количеств и нъе кционных материалов.

Как правило, крупные пустоты в скальных и полускал ь ных осн ованиях сооружений встречаются:

в закарстова нны х грунтах, где образов ание пустот вызв ан о растворение м карбонатных горных пород (и звестняков, доломит ов), гипса, каменной соли;

в пузырчатых лавах молодого возрас т а.

Размер пус т от, подлежащи х заполни тельн ой цементаци и, определя ется прое ктом.

5.158. Пр и менение цемен таци и возможно для повыш ения н есуще й способности крупнообломочных и крупнопористых нескальных грунтов. Ввиду недостат очного опыта цемент аци и этих грунтов производство раб от в этих грунтах допускается только на основе положительных результатов опытных работ, выполнен ных в натурных услови ях.

5.159. Крупные пустоты, подлежащ и е цементаци и, встреч аются также в неско льки х грун тах оснований под подошв ой фундамен тов сооружени й и в самих фундамен тах, рекомен даци и по производству вспомогательной це ментации в эти х случаях рассмотрены в п. 5.98- 5.103 настояще го пособия.

5.160. Ц емент аци я непримени ма в в одон осных грунта х, в которы х дей ствительная скорость дви жения воды в п устот ах прев ыш ает 2400 м/сут.

В эт и х случаях требуется предварительное проведение ме ропри ятий по снижени ю скорости дви жени я грунтовых вод уст ройством временных пре град, откачкой или отводом водн ого потока.

5.161. Производство цементационных работ выполняется по проекту, в котором кроме общих требован и й, изложенных в п. 5.34 , долж н ы быть указаны следующие специальные данные и рекомен дации для цементац ии грунтов:

ожидаемый объем пустот, подлежащих заполне ни ю, с вероятными допусками (ввиду невозможности точного определени я объема пустот в проекте);

с п особ проходки скв ажин и тип бурового ин струмен та при бурени и в з он е цемент ации и в нец ементи руемы х грун тах, зале гающи х над зоной цементации ;

дли н а цементируемых и нтервалов скв ажин , последовательность обработки скважин;

конструкция верхней части скважин;

места добычи, способы разработки и транспорт и ровки местных ин ъекционных матери алов, потребность в количестве материалов;

способы нагнетания растворов, порядок и змен ения состава раст воров.

5.162. Для цементации следует применять следующие инъекционные растворы: цемент н ый (Ц); цементн о-песчан о-глини стый (Ц ПГ); цемен тно-песчаный (ЦП); цем ен тн о-гли нисты й (ЦГ).

5.163. Цемент н ые растворы с водоц емен тны м отношением (В:Ц) от 1 до 0,4 следует применять в случаях:

запол н ения пустот, содержащих несвязный заполнитель в текуче м состоянии, разрываемый и уплотняемый при внедрени и цементного раствора;

завершающ е го уплотнения пустот после введен ия в грунт инъе кци онного раст вора на гли нистой осн ове, обладающего повышенной усадкой;

вспомогательного закрепления трещиноватых скальных пород, окружающих пустоты.

Ц е ментные растворы следует использовать также для вспомогате льн ой це мен тации осн овани я фундаментов, рассмотрен ной в п. 5.98- 5.103 настоящего Пособия.

5.164. Во всех случаях, н е указанных в п. 5.161, для цементаци и следует применять экономичные трехк омпонен тны е цемен тн о-п есчан о-глини сты е или двухкомп он ен тны е цемен тно-песчаные или цемен тн о-глини стые растворы.

Пр и менение трехкомпон ентн ых растворов предпочти тельнее вследствие того, что:

цементно-песчаные растворы, обладая повыше н ной расслаи ваемостью, могут образовывать неравномерное заполнение пустот;

цемент н о-глини сты е растворы, обладая повышенн ой у садочн остью, могут вызвать со временем образование остаточных полостей.

5.165. Выб ор оптимального типа и состава инъекционного раствора для цементации следует предварительно производить по физико- механ ическим характеристикам используемы х материалов с обязательным подтверждением этого выбора лабораторными исследован иями свойств раствора, обеспечивающих заданные требования к результатам цементации при минимальной стоимости раствора.

5.166. Для приго т овления и нъекци онных растворов , как прави ло, должен применяться обыкн овенный портландцемент, обеспе чи вающий наибольшую плот ность цементног о камн я. Допускает ся также п ри мен ение сульфатостойкого и т амп он ажн ог о це мент ов.

Допустимость примен е ния других видов цемен та: ш лак опортлан дцемен та, пуцц олан ового портлан дцемен та и гли ноземистого цемента - должна быть подтверждена исследовани ями характера твердени я и плотности цементного камня, приготовленного на указанн ых цементах в условиях цементируемой среды.

5.167. Цемент, используемый для инъекционных растворов, долже н удовлетворять требованиям соответствующ их ГОСТов.

Соответствие цемента требованиям ГОСТа должно определяться для каждой парт и и цемента, поступающей на строительную площадку, независимо от заводских паспортн ых дан ных.

5.168. В качестве глин и стых мате риалов для составлени я инъекци онных растворов могут и спользоваться разли чные виды глинистых материалов: тяжелые и легки е гли ны, тяжелые и легкие сугли нки, тяжелые супеси , не содержащие в своем составе зерен крупнее 2 мм.

Оптимальными для ин ъекции следует считать глинистые матери алы, представляющие легкие пы леватые глины и пы леваты е сугли нки, удовлетворяющи е следующим требованиям:

преобладающей фракцией являются частицы размером 0,0 5- 0,005 мм;

содержание част и ц размером менее 0,005 мм не более 20 % .

5.169. В качестве удеш е вляющ его заменителя части цемента и глин ы в и нъекционн ом раств оре следует использовать золу-унос, яв ляющуюся отходом тепловых электростанци й при сухом золоудалени и. Размер добавки золы- ун оса в растворе определяется на осн ов е лабораторных исследований .

5.170. При отсутствии специальных указаний в проекте крупность песка, используемого для инъ е кционн ых растворов, н е должна превышать 2 мм.

При запол н ении отдельных особо к рупных пустот допускается при менение в цем ен тн о-песчан о-глини сты х растворах крупнозернистого песка и гравия при условии обеспечения требуемого водоотделени я инъекционного раствора.

5.171. Цеме н тн о-песчаны е, цемен тн о-г лини сты е и ц емен тн о-песчан о-глин исты е инъекци онные растворы должны обладать следующими характеристиками:

под в ижность раств ора по конусу АзННИ 10-1 8 мм;

в одоотделени е в течени е двух часов - 0- 4 % ;

прочность на сжатие после тверден и я в водной среде в течение 28 сут 0,5-2 МП а (5-2 0 к гс/см2).

5.172. По и меющемуся опыту экономичные цемен тн о-песчан о-гли нисты е ин ъекци онные растворы содержат в 1 м3: цемен та 100- 250 кг, песка 900-1 500 кг, глини стого материала 300-4 00 кг, воды 400-7 00 л.

Плот н ост ь раств оров, как правило, находится в пределах 1,6- 1,85 кг/л.

5.173. В тех случаях, когда из-за особых свойств местных глинистых ма т ериалов и песка подбор инъе кци онн ог о раствора с оптимальными пар амет рами затруднителен, следует вводи ть в растворы хи миче ски е и п оверхн остно -акти вны е добавки, влия ющие на свойства глинистых материалов и цемента в растворах.

В за ви симости от свойств основных материалов в качестве добавок рекоменд уется применять: соду каустическую, соду кальцинированную, трин атрийф осфат, гексаметафосфат натри я, силикат натрия, бентони т.

5.174. Для цеме н таци и грун тов следует использовать буровое, растворосмесительное и насосное оборудование, перечисленное в п ри л. 20 (табл. 1-5 ).

5.175. И нъекци онные сква жины должн ы размещаться согласно проекту, предусматри вающему, как прави ло, расположение скважин по углам квадратной или ромбической сетки, перекрывающей площадь основания сооружения, содержащего пустоты.

5.176. Намеченные проектом инъекционные скваж и ны следует бурить и ин ъециров ать в порядке, определяемом способом последовательного сближения скважин - очередями.

Площадь осно в ания, соответствующая одной скважине I очереди следует назначать в пределах 3 6-1 44 м2; с каждой новой очередью скважин площадь, приходящуюся на одну скважину, следует сократи ть в 2 раза. При цементации скважин, расположенных в один ряд расст ояние между скважинами I очереди обычно выбирается в пределах 6-1 2 м; при каждой новой очереди расстояни е между скважин ами сокращает ся в 2 раза.

5.177. Способ буре ни я скважин следу ет выбирать в зависи мости от категори и грунтов по буримости , глубины скважин, наклон а скважин , характера т рещин оватости г рунто в и их устойчив ости в стен ках скважин ы; выбор способа бурен ия должен быть подтвержден техн ико-экон омически м расчетом или оп ытом бурения в аналогичных грунтах.

5.178. В тех случаях, когда толща ц е мен тируемых скальн ых или полускальных грунтов покрыта толщей н еск альн ых грунтов , буре ние скважин в нескальных грунтах следует, как прави ло, производить с обсадкой скважины трубами.

5.179. Бурен и е скважины и ее инъеци рование следуе т производить одной зоной в пределах мощности цементи руемых грун тов, установленной проектом, за исключением случаев, у казанных ниже .

Разделение скважин на зоны и поочередное нагнетан и е раствора в каждую из зон (зональную цементаци ю) следует прои зводить:

при наличии нескольких гор и зонтов распространения пустот в грунтах;

пр и наличи и разного характера пустот (по размерам, форме, сост аву заполнителя) на разли чных уровнях толщи цементи руемых грунтов;

при налич и и мелких пустот, рассеян ных в грунте;

при цементаци и трещиноватых скальных пород, окру жающи х пустоты.

5.180. После бурения скваж и на в пределах цемен тируемой ч аст и скальных или полускальных пород должн а быть очи щена от шлама и завалов и промыта вплоть до появления осветленной воды у устья скважины.

В случае поглощения промывочной воды н агнета ние воды в скважин у производи тся в течение 10 мин при полной подаче насоса (100-3 00 л/мин).

5.181. Для подачи раствора пробуренные скваж и ны должны оборудоваться:

обсадной трубой, если цементируемые скальные грунты покры т ы т олщей несвязных грунтов;

кондуктором, задела н ным в скальный грунт, если покровные отложени я отсутствуют.

5.182. Подача раствора в полости большого размера б е з давлени я (у устья скважины) производи тся через внутреннюю нагнетательную труб у (или буровой став), опущенную через обсадн ые трубы или кондуктор до забоя скважины.

Подача раствора под давле н ием в грунт, содержащи й и ли сохрани вший (после заполнения крупных пустот) мелки е пу ст от ы, прои зводится через н агнетат ельную т рубу после закрыти я устья скважи ны или устан овки тампона в обсадн ой трубе или кондукт оре.

5.183. Начатое нагнетание инъекц и онного раствора в пустот ы гр ун та должно продолжаться непре рывно (за и сключение м профилакти ческих п ерерывов ) до зап олнени я цеме нти руемых пу ст от раствором и появлени я «отказа» в поглощени и раствора.

За отказ следует принимать снижение расхода и нъек ционн ого раствора до 5-1 0 л/мин при избыточном давлении раствора у уст ья скважины, назначаемом проектом.

Как пра в ило, и збыточн ое дав лен ие у устья скважины при отказ е принимает ся в размере 0,1-0 ,5 МПа (1-5 кгс/см2).

Профила кт ически е перерывы для проверки и промыв ки оборудовани я следует н азн ачать через каждые 4-8 ч нагнетан ия раств ора.

5.184. Если н агн етание раствора производилось без избыточного давлени я (у устья скважин ы), в случае появления давления следует произвести кратков ременную промывку инъекци онн ой сист емы водой, с целью предотвращения получен ия «ложн ого отказа» (закупорки системы), после чего нагнетан ие раствора возобновляется.

5.185. В случае длительного нагнетан и я раствора без избыточного давления (у устья скважины), наблюдаемого при обработке скважин, расположенных по внешнему контуру области грунта, содержащей цемен тируемые пустоты, допускается прекращать нагнетание раствора до наступления отказа после введения 10-2 0 м 3 раствора.

5.186. После достижения отказа путем промывки системы и повторного нагнетания раствора следует убед и ться в том, что отказ не явл яется ложным. После этого полость скважины заливается густым цем ентно-песчаным раствором.

5.187. В период нагнетания раствора должны производиться н аблюде ни я за возможными выходами нагнетаемого раствора на п оверхность.

Есл и заделка выхода раствора снаружи или уменьшение и нтенси вности подачи раствора являются безуспешными, нагнетание раствора следует прекратить и возобновить его через рядом расположенную или дубли рующую скв ажи ну.

5.188. Первичная тех н ическая документаци я при бурении скважин для цементации заключается в ведении бурового журнала, в котором фи кси руются по каждой скважине или зоне (при зон альной цементации):

номер, место расположен и я и ди аметр (конструкция) скважины;

пройденные грунты по глубинам;

встреченные пустоты по глубинам с указанием их размера (по в ы сот е провала инструмента) и характера заполнителя пустот;

конечная глубина скважины (или глубина низа пробуре нн ой зон ы);

друг и е особенности пробуренных грунтов или подземн ых вод согласн о указаниям проекта.

5.189. Первичная техническая документация при проведении нагнетания раствора состоит из журнала инъек ц ии, в котором фикси руются по каждой скважине или зоне (при зональной цементации):

номер скважины, ее глубина и диаметр, глубина низа обсадных труб ил и кондуктора, глуби на уст ан овки тампон а;

текущие данные, зап и сываемые по мере инъекции;

время измерения, состав нагнетаемого раствора, количество введен н ого раствора, давлени е, отклонен ия от нормального хода инъекции ;

общее кол и чество из расходованных материалов .

5.190. По дан ны м перв ичной до кумент ации работ должны составляться отчетные документ ы о проделанн ой работе, включающи е:

технический отчет, составляемый по каждой скважине ( и ли зоне скважины в случае зональн ой цемен тации) и включающи й основные показатели результатов выполненной ин ъекци и;

исполн и тельные профили (разрезы) по участку инъ екци онны х работ с указанием результатов инъекции в графическом исполнении .

5.191. Операционный контроль, выполняемый в процессе про и зводства инъекци онных работ, должен включать.

входной контроль качества и сходных матери алов, пост упающих для цементации;

контроль свойств приготовленного и нъ екционн ого раствора, проводи мый не реже двух раз в рабочую смену, если при готовлени е раствора не автоматизировано;

контроль за соблюдением методов производства буровых и инъекц и онны х работ, предусмотренн ых проектом и настоящим Пособием.

5.192. Методы контроля результатов выполне н ных инъекци онных работ должны быть устан овлены проектом в зависимости от при родных особенностей ц ементируемых грунтов и их пустот и назначе ни я цементации, определяемого характером и конструкцией сооружения, в основании которого проводится цементация.

Как правило, контроль результатов работ сле д ует пров одит ь бурен ием контрольных скважин и оценкой размеров ост ат очных незаполненных пустот по провалам бурового инст румент а. Чи сло контрольных скважин следует назначать в пределах 5-10 % чи сла основных цементационных скважин.

5.193. При отсутствии специальных указан и й в проекте работы по заполни тельн ой цементаци и пустот следует признат ь достат очными , если размер остаточных пустот, по результатам контрольного бурения, не превышает 0,2 м для 95 % с лучаев обнаружени я пуст от, при этом пустоты, имеющие размеры свыше 0,2 м, должны быть заполнены раствором через контрольные и дополни тельно пробуренные скважины.

5.194. При цементации грунтов, обладающ и х средней и высокой скоростью растворени я (гипса, каменной соли) или при наличии в окружении пустот легко размываемых неск альны х грунтов, подверженных су ффози онно-карстовы м процессам, в качестве способа оценки достаточности выполненных цементационн ых работ следует предусматривать определение удельного водоп ог лощени я грунтов по контрольным скважинам после цементации.

Допускаемая вели ч ина удельного в одопоглощ ени я устанавливается проектом.

5.195. При пр и емке законченных инъекционн ых работ исполни тель работ об язан представить при емочной комиссии:

технический отчет о выполненных работах с приложением первичной (буровых журналов и журналов инъекции) и отчетной (технические отчеты и исполнительные чертежи) документаци и;

акты обследования гру н тов при бурении и испытании контрольных скважин;

заключен и е проектной организации о достаточности выполненных работ.

БУРОСМЕСИТЕЛЬНОЕ ЗАКРЕПЛЕНИЕ ИЛОВ

5.196. Бу росмеси тельн ый способ закрепления и лов заключается в механическом п еремешивании и последующем химическом взаимодействи и цемента с илом, в результат е чего обеспечивается существ ен ное н еоб рати мое улучшение строительных свойств закрепляемого г рун та в естеств енном залеган ии .

Процесс пер е мешиван ия вяжущего с грун том, являющийся осн ов ным элементом техн ологии , осуществляет ся вращательным бурени ем без и звлечени я и ла на поверхн ость при дози рован ном нагнет ан ии цемен тного раст вора через буровые трубы к специальному рабочему органу (бу росмеси телю), обеспечивающему надежн ое перемеши вани е ила с н епрерывно поступающим в грунт раствором.

С помощью буросмес и тельной технологии в толще слабого водон асыщ енн ог о глини стого грун та (на суше и под водой) изготавливают ся цили ндрически е илоц емен тны е сваи (опоры) диаметром до 1000 мм и конструкции из них.

5.197. И лоцемен тны е сваи могут располагаться в ви де полей, кустов и рядов. При низкой закрепляемости ила и значительн ых нагрузках допускается касание и сплочение и лоцем ентны х свай в стенки, массивы или ячеистые конструкции.

5.198. Буросмес и тельный способ следует при менять для закреплени я осн ований на суше и под водой, а также для устройства фундамен тов з аложе ни ем илоцемен тны х свай под вновь строящ ими ся зданиями и сооружениями, подкрановыми путями и различного ви да дорогами , грузовыми п лощадками кратковре мен ного и длительн ого склади ров ания грузов, включая тыловые зон ы причалов, кон тейнерн ые терми налы и т.п., при проходке подземн ых выработ ок, устройстве подпорных и защитных стенок.

5.199. Пр и менение буросмеси тельного способа недопустимо:

а) при располож ен ии свай в зоне сезонного зам оражи вани я-оттаивани я и ли в н еоттаявших грун тах;

б) при угле наклона вектора внешних нагрузок относ и тельно оси одиночной сваи более 6° ;

в) при динам и ческих нагрузка х, не погашаемых распределительным слоем;

г) для устройства комбинирова н ных оснований, включающих другие типы свай, шпунт и т.п.;

д) в почвенно-раст и тельны х слоях, торфах или грунтах с содержанием органических примесей более 6 % .

5.200. Для буросмесительного закрепления ило в следует применять портландцемент, портландцемент с ми неральными добав ками и ш лакопортлан дцемен т (ГОСТ 10178-7 6 с и зм.) марки не ниже 40 0, а при наличии сульфатной агрессии сульфатостой кий портландце мент, сульфатостойки й портландцемент с минеральными добавками, сульфатостойкий шлакопортландцемент и пуццолан овый портландцемент (ГОСТ 22266-7 6 с изм.) также марки не ни же 400.

5.201. Вид, марка и количество цемента, вводимое в грунт и определяемое как отношение массы цемента к массе ила естествен ной влажности, устанавливаются в зависимости от конкретных условий (агр ессивность среды, требуемая прочность закреплени я) путем лабораторн ых исследований и т ехнико-экономи чески х расчетов, при этом необходимо учитывать назн ачени е сооружени я, нагрузки и услови я его работы.

В первом пр и ближении может быть рекомендован о для устойчивого закрепления грунта введени е от 160 до 250 кг портландцемен та марки 400-5 00 на 1 м 3 закрепляемого ила, а при сульфатной агрессии - введение сульфатостойкого цемента при повы шенной дози ровке (200-2 70 кг на 1 м3 закрепляемого грунта).

5.202. Цемент вводится в грунт в виде водного цементного раствора, консистенцию которого определяет водоцементное о тн ошение (В: Ц), представляющее собой отношение массы воды к массе цемента.

Водоцементное отношение раствора вяжущего устанавливается в процессе опытных работ в зави симости от конкретных условий перевозки (если таковая предусмат ривается проектом организации работ) и закачки в грунт (ти п и прои зводи тельность н асоса, сечение и длина раств ороводов и т.д.). Закрепляющий раствор по своей консистенци и и устойчи вости против расслоени я должен обеспечивать н ормальную работу насоса и раствороводов.

5.203. Наиме н ьшее время начала расслое ния или схватывания цемен тного раство ра должно превышать суммарную п родолжи тельность цикла его приготовлени я и нагнетани я в грунт не ме не е ч ем на 15 % . Как правило, цементн ые раст воры, при меняемые при буросмесительном способе закрепления илов, имеют водоцемен тн ое от ношение, равное 0,5-0 ,6.

5.204. Во избежа н ие засорени я технологиче ских ли ний це ментный раствор должен быть осв обожден от включени й раз мером более 3 мм.

5.205. Вода для приг о тов лени я цементн ого раст вора должна удовлетворять требов ани ям ГОСТ 23732-79. Недопустимо, в частности, при менени е воды с вредными при месями (нефтепродукты, жиры , сахар, масла, раствори мые соли) в количеств ах, отри цат ельн о влияющих на процессы твердени я и лоцемен тной смеси.

5 .2 06. Для определе н ия закрепляемости грунтов и проверки и х коррози онной ст ойкости в закрепленном состоянии при бурении скважи н прои зводится отбор проб грунта нарушенного сложения с сохранением естественной влажнос ти в пределах напластований, пересе каемых сваями. Пробы грунта отбирают из каждой грунтовой разн ости, но н е реже, чем через 1 м проходки. Масса каждой пробы грунта должна быть достаточной для изготовлени я необходимого числа образцов ил оцем ен та (как прави ло, не менее 5 кг). Изготовлени е лабораторных образцов илоцемен та должно производиться, по в озможности, сразу же после отбора проб грунта и, во всяком случае, н е позднее, чем через 1 мес после отбора при условии сохранен ия первоначальной естественной влажности грунта.

5.207. За к репляем ость грун та характ еризуется прочностью образцов и лоцем ен та (грун тоцемента - для нижней части висячих свай) в лажного хранения на сжат ие при одноосн ом раздавливании ( R сж ) в возрасте 28 сут.

Для предварительной оценки закрепляемости грунтов допуска е тся испытывать образцы илоцемента (грунтоцемента) в возрасте 7 и 14 сут. Образцы илоцемен та рекомендуется изготавливать цилин дри ческой формы ди аметром не менее 40 мм при отн ошении высоты к диаметру 1,5. В качестве расчетного значения прочности принимает ся средн ее ари фметическое результатов одновременного испытани я н е менее 5 оди наковых образцов при и сключении из рассмотрения наи меньшего и наибольшего результатов.

5.208. Корроз и онную стойкость илоцемента следует определять в соответствии с положени ем Руководства по определен ию скорост и коррозии цемен тного камня, раст вора и бетона в жидких агресси вных средах (М.: Стройи здат, 1975), а также СН иП II -28 -7 3*.

5.209. Допускается пр и экспериме нтальном и технико-экономическом обосновании применение различных модифи ци рующих добавок, обеспечи вающи х улучшени е характери сти к илоцемента (повышение прочност и, морозостойкости, коррози онной стойкости и т.д.) и добавок, стабилизи рующих или пластифи цирующих н агнетаемый в ил раствор цемента.

5.210. Проект производства работ по закреплению основания ил и устрой ству фундамент а буросмесительны м способом должен содержать:

а) перече н ь состава подготовительных работ, включающий указан ия по пров едению горизон тальн ой и верти кальн ой план ировки строи тельной площадки, отсыпке и укатке перекрывающего и лы слоя и з качественного грунта или укладке инвентарных дорожных покрытий для обеспечения перемещени я буросм еси тельной техники, устройству си стемы поверхностн ого в одоотвода, разби вке осей свайных рядов и закреплению их на местности ;

б) плановое и высот н ое расположени е и лоцем ен тны х свай (полей, кустов и рядов из свай) или закрепленн ых ими массив ом с указанием размеров, отметок, расчетных схем и нагрузок;

в) инженерно-геологические условия и характер и сти ки грунтов в естественном и закрепленном состоян ии;

г) технологические карты, содержащие указания по организации и технологии проведения работ, в том числе рекомендации по п роходке перекрывающего илы слоя, по конструкти вному решени ю оголовков и сопряжения н ижних концов илоцемен тны х свай с не сущим слоем, ведомости потребных материалов, основн ого и вспомогательного оборудования, календарный график производства работ;

д) чертежи нестандартного оборудования;

е) указания по кон т ролю качеств закреплени я.

5.211. Изменения в проект устройства основан и я или фундамента из илоцементных свай может внести проектн ая организация по согласованию с разработчиками способа и заказчи ком.

5.212. В зависимост и от конкретных услови й строительства буросмесительный способ закрепления илов может осуществляться:

буровой установкой с работающим в непосредстве н ной близости от него подвижным растворонасосн ым узлом (п рил. 25, рис. 1);

полностью автономным агрегатом, на транспортной базе которого смонт и рован о буровое, растворосмеси тельн ое и растворон асосное оборудовани е (при л. 25, рис. 2);

буровой установкой, снабжаемой готовым раствором с расположенного вблизи центрального растворного узла (прил. 25, рис. 3); для доставки раствора могут применяться автобето н овозы , авторастворовозы и авт обетоносмесители, техн ически е характ ерист ики кот орых приведен ы в прил. 23 (табл. 4).

5.213. Независимо от пр и нятого вариан та производства работ последний должен удовлетворять условию

t n + t m + t u tnc ,                                                               (1 2)

где t n - продолжительность приготовле н ия цементного раствора, ч; t m - продолжительность транспортировк и раствора (при приготовле нии раствора на месте t m = 0), ч; t u - продолжительность буросмеси тельн ого процесса, ч; t nc - время начала схватывани я цемента, ч.

5.214. Б уросм есительное закреплени е илов ведется по зонам захватками , с при мен ение м поточной технологии одним и ли несколькими комплектами машин. Примерный маршрут передвижения механ из мов при производстве работ показан в при л. 24.

5.215. Для производства работ по закреплен и ю илов бу росмеси тельны м способ ом применяются ст анки вращательного бурения (прил. 23, табл. 1).

При выборе б у ровой установки следует пользоваться следующими рекомендациями:

а) привод установк и должен обе спечивать (при отсутст вии труднопроходи мых перекрывающи х или слоев) вращающи й момент не менее 2,5 кН· м при изготовлении свай (опор) диаметром до 0,7 м и глу бин е заложения до 10,0 м; не мен ее 5,0 кН·м - при диаметре свай до 1, 0 м и глубине заложени я до 1 0,0 м и не менее 7,0 кН·м при диаметре сван свыше 1,0 м и глубине заложения более 10,0 м;

б) установка должна обеспеч и вать регули руемую частоту вращен ия буросмеси теля в пределах 30-1 50 об/мин, при эт ом предпочт ительнее станки с бесступенчатым регулировани ем частоты вращени я в процессе бурения;

в) макс и мальный принудительный (желательно фиксированный) ход подачи буросмесителя должен соответствовать длине изготавливаемой сваи, что соот ветствует наиболее оптимальному технологи ческому варианту, при котором обеспечивается изготовлени е илоцементной сваи (опоры) непрерывным движением буросмесителя;

г) допуст и мо при менение буровых установок с ходом подачи , меньшим длины сваи, при этом должна обеспечив аться оперативная ст ыковка расстыковка буровых труб, достаточная механи ческая прочность бу ровых соеди нений на осевые усилия и вращающие моменты любого знака, а т акже и х герметичность при давлении раствора до 2 МПа;

д) шаг подачи б ур осмесителя регулируемый (желательно фиксированный) и в целях обеспечения высокого качества перемешивани я не должен превышать 20 мм/об;

е) конструкц и я установки должна обеспечи вать возможность при менени я буросмесителя большого (до 1 м) диаметра, в том числе при холостом вращении над поверхностью земли;

ж) пре д почтит ельнее установки колон ков ого б урения, си ст ема промыв ки заб оя кот орых и спользует ся для нагн етания цементн ого ра ств ора.

5.216. Для приго т ов лени я вод оце мент но го раст вора допускается использование любых вып ускаемых промышленностью растворосмесит елей при услови и обеспече ния и ми одн ородности закрепляющего раствора (прил. 23, табл. 2). Предпочтительнее использовать высокооборотные турбинн ые растворосмеси те ли (ти па РМ-750), обеспечивающие более высокую степень гидратации цементных зерен.

5.217. Для нагнетан и я в грунт во доцем ен тн ого раствора могут примен яться строительные ди афрагм енны е растворон асосы , буровые (грязевые) плунжерные, разви вающие давлени е не менее 0,5-0 ,7 М Па (при л. 23, табл. 3).

Регулировка про и зводи тельности ди аф рагм ен ны х растворонасосов ти па СО-50 осуществляется либо введени ем в напорную си стему перепускного трехходового вентиля, либо регулировани ем частоты вращения вала п ривода растворон асоса, напри мер заменой электри ческого привода на гидродвигатель. В этой связи более целесооб разно использов ание насосов с регулируемой прои зводи тельн остью (типа НБЗ 120/40).

5.218. Изготовлен и е илоцемен тны х свай (опор) рекомен дуется производить буросмесителем конструкции НИИ ОСП-ЛИ ВТ с периферийным выпуском цементного раствора в грунт через сверления в лопастях. Такая подача вяжущего обеспечивает его повышенную концентраци ю, более высокую прочность и коррозионную стойкость и лоцемента в наиболее ответственных периферийных зон ах поперечного сечени я сваи. Очертание лопастей буросмесителя в поперечном сечении таково, что обеспечивает отказ от левого вращен ия при вы глублении и тем самым более высокое качество перемешивани я цементного раствора с грунтом. Схемати че ский чертеж буросмеси теля НИИОСП-ЛИВТ при веден на ри с. 71, в . При наличи и плотных пе рекры вающи х илы слоев могут быть рекомендованы буросмесители конструкции ВНИИ строй дормаш с винтовыми перемешивающи ми лопатками (рис. 71, а) и поворотными перемешивающими лопатками (рис. 71, б ).

5.219. В качестве напор н ого трубопровода для подачи раствора вяжущего от растворонасоса к сальн ику-вертлюгу буровой установки рекомендуется при менять напорные резиновые шланги (ТУ 38 .105557-73, ГОСТ 6286-7 3 с и зм.) без промежуточных соеди нений . При н евозможности соблюдени я этого требования следует при менят ь соединени я шлангов, обеспечивающи е минимальное гидравлическое сопроти вление. Мини мальный внутренний ди аметр шлангов 38-4 0 мм.

5.220. Производство работ по закреплению ил ов буросмеси тельны м сп особом состои т и з дв ух осн овн ых операций:

приготовлен и я закрепляющего водоцемен тн ог о раствора;

собствен н о закреплени я путем н агнетани я цементн ого раствора в грунт и перемеши вани я его с последни м с помощью бурос месителя.

5.221. В зав и симости от ин женерно-геологи чески х у словий , за крепля емости илов, их температуры и глубины закрепления проект ом может быть предусмотрен один из трех технологических вариантов: нагнетани е цемен тного раствора при погружении буросмеси теля, при его извлечен ии или в процессе всего технологи ческого ци кла перемеши вани я и ла, т.е . как при погружении, так и при извлечении рабочего органа.

Рис. 71. Схемы буросмесителей

а - с вин товыми перемешивающими лопатками и плоски м забурником; б - с поворотными перемешивающими лопатками и плоским забурн иком; в - с пери ферийным выпу ском раствора вяжущего; г - разрез А-А ; 1 - корпус; 2 - режущая лопасть; 3 - нож; 4 - перемешивающая лопатка; 5 - соединительная м уфта; 6 - буровая штанга; 7 - плоский забурни к; 8 - радиальный канал; 9 - в ыходн ое от версти е; 10 - клапан; 11 - соеди нительный палец; 12 - заглушка

5.222. Технологическ и й в ариан т нагнетан ия цементн ого раствора «сверху вниз» рекомен дуется:

при производстве работ без промежуточ н ых стыковок бури льных труб;

при относительно небольшой глубине закреплен и я (до 10 м);

при низкой активности ила (начало схватыван и я и лоцемен тн ой массы более двух часов).

5.223. Нагнетание цементного раствора «снизу вверх» рекомендуется:

при значительной глубине закрепления (более 10 м) и большом числе стыковок бурильных труб;

при высокой активнос ти ила (начало схватывания ил оцемен тн ой массы менее двух часов ).

5.224. Нагнетание цементного рас т вора в процессе всего технологического цикла можно рекомендовать:

при наличи и труднопроходи мых линз и прослоек грунта;

для уменьшения вероя т ности засорени я грунтом выходн ых отверсти й буросме сит еля;

при работе с растворонасосом низкой производ ит ельн ости.

5.225. При пересечении стволом и лоцемен тн ой сваи грун тов разной закрепляемости прочность закреплен ия в ыравнивается увели че нием дозировки вяжущего в пределах слоев с меньшей закрепляе мостью и перекрытием на соседние слои не менее чем на 0,3 м. Дози ровка вяжущего для слоев разной закрепляемости уточняется экспери ментальным путем.

5.226. Для более рав н омерного распределения цемен та в грунте рекомендуется дополнительное перемешивание и лоцементн ой массы без нагнетани я раствора вяжущего путем погружения-извлечени я буросмесителя (с вращени ем) либо сразу на всю глубин у закрепления, либо после довательными захватками .

5.227. Оптимальное соотношение цеме н та с грунтом, состав закрепляющего раствора, частота вращени я и линейная скорость перемещения буросмесителя, технологический вари ант н агн етани я закрепляющего раствора, производительность рас творон асоса, количество дополни тельных (перемешивающих) проходок буросмесителя назначаются проектом по результатам опытных работ.

5.228. Расчетная производитель н ость растворон асоса в зависи мости от скорости осевого перемещения буросмесителя, диаметра сваи, дозировки вяжущего и водоцементн ого от ношения опреде ляется по номограмме (прил. 26), либо рассчитывается по формуле

П = 6 0 (π d 2 /4) V M ц ( m + 1 / ρ ц ),                                               (13)

Рис. 72. Схем ы устройст ва оголовков и лоце мен тн ых свай в ви де:

а - капител ей; б - балок; в - плиты

гд е П - прои зводительн ость насоса, м3 /ч; d - диаметр сваи, м ; V - скоро ст ь осев ого перемещени я бур осмеси теля, м/мин; Мц - дози ровк а цемента в тоннах на 1 м3 закрепляемого грунта; т - в одоц емен тн ое от ношени е; ρц - п лотность ча сти ц цемента (ρц = 3,1 т/м3 ).

5.2 29. Пере в од дозировки цемен та в процент ах от массы грунта естеств енной вла жности ( n ) к доз и ровке относи тельно геометриче ского объема з акрепляемого массива прои зводи тся по формуле

М ц = 0 ,0 1 n ρ г ,                                                               (14)

где ρг - плотность грунта естественной влажност и .

5.2 30. Ра с пределени е изб ытка ил оц емен та, объем которого ори ентировочно составляет 50-8 0 % объема нагнетаемого в грунт цементного раствора, в виде к апител ей- уши рен ий (ри с. 72, а ), балок (ри с. 72, б) или сплошных плит ( 72, в) производи тся в соответствии с проектом. Форма оголовк а у точня ется в зави симости от способ а прох одки пере крыва ющего ил слоя, ин женерн о-геологичес ких ус ловий и т.п.

5.231. Пр и ук реплении осн ован ия с разл ичн ыми расче тны ми наг рузк ами Р1 и Р2 (рис. 73) г ран ицы зон закрепляемого основания с большими н агрузками смещаются в предел ы зон мень ши х нагрузок н а расст ояни е, равное длине и лоцементной сваи L св .

Рис. 7 3 . Относительн ое расп ол ожени е границ зон действующи х наг рузок и свайн ых полей с различной несущей способностью

а - поперечн ый разрез; б - план; 1 - вн ешн яя гран ица грузовой п лощадки; 2 - распределител ьный слой; 3 - ось в нешнего ряд а свай; 4 и 5 - грани цы зон расчетных нагруз ок

5.232. Обеспече н ие качеств а закре плен ия илов буросмесительн ым способом достига ет ся конт ролем:

соответств и я вида и марки цемента предус мотренным в проекте;

точ н ости соблюдения прое ктн ого состава закрепляющего pa ст в ора;

реж и ма раб оты растворон асоса;

параметров работы буросмес и теля (частоты в ращени я и скорости лин ейн ого перемещен ия);

качества и лоц ементн ой массы и несущей способности свай.

5.233. Для предваритель н ого кон троля качества перемешивания вяжуще го с и лом тотчас после изготовления сваи , но не позднее начала схватывания и лоц ем ен тн ой массы, на всю глубину закреплени я через каждый метр производят отбор проб и лоцемен тн ой смеси грунтон осами ти па ОВГУ конструкции Гидропроекта.

5.234. Смесь без трамбовки укладывают в формы. Через определенный интервал времен и , устанавливаемый опытным путем, образцы и звле кают из форм, дальне йший п орядок исп ытани я изложен в п. 5.207.

5.235. Ко н троль качества материала проводят также путем и спытани я кернов на одноосное сжатие, выбуренных из тела сваи не ранее, чем через 28 сут после ее изготовлени я.

5.236. Испыта н ие и лоцемен тны х свай осевой сжи мающей нагруз кой производится в соответствии с действующими нормативными докумен тами (ГОСТ 5686-7 8 с и зм. и СН иП II - 1 7-77).

5.237. Количество и расположен и е свай, намеченных для и спытани й, назн ачается проектной органи заци ей, но не менее двух на каждые сто свай.

5.238. Контроль качес т ва производства работ обеспечиваетс я также обязате льным ведени ем журнала, в кото ром указывается:

дата, врем я начала и окончания работы на скважине;

диаметр буросмес и теля и глубин а закрепления (длина и лоцем ен тн ой сваи);

расход цемента (к г /м3 на сваю);

во д оц емен тное отношени е по массе;

ли н ейная ск орость погружения и подъема буросм еси теля (м/ мин);

частота вращения буросмесителя при погружени и и подъеме (об/ми н);

кратность п е ремешивания;

производительность растворонасоса при п огруже ни и и подъеме буросмесителя (л/мин);

порядок нагнетан и я раствора цемента (при погружен ии и ли подъеме).

5.239. Для безопас н ого прои зводства работ по буросмесительному закреплени ю илов кроме соблюден ия прави л техники безопасности, изложенных в пп. 5.19 и 5.20, должны выполняться также некоторые доп олнительные требования:

а) запрещается выполнять работы пр и скорости ветра 10-12 м/с (6 баллов);

б) недопуст и мо удерживать руками во время работ ы буровой установки напорн ый шланг от закручивания или раскачивания, который должен фиксироваться специальными креплениями;

в) категорически запрещается брать через горловину растворомешалок пробы закрепляющего раствора; пуск раст в оронасоса при закрытых задви жках; продавливать раст ворон асосом пробки, образовавшиеся в напорн ом шланге;

г) тотчас по око н чании работ на данной точке ил оцем ен тн ая свая (опора) в течение двух недель должна быть наде жно укрыт а для обеспечения прохода машин по участку и безопасности лю дей .

5.240. Пр и емка работ по закреплению грунт ов буросм еси тельным способом пров од ится в соответствии с т реб ов ан иями, на ложен ны ми в пп. 5.24- 5.26 Пособия.

В числе матер и алов, представляемых приемочной комиссии, кроме указанных в п. 5.26 Пособия должн ы быть:

акты и спытаний и лоцементны х свай (пп. 5.236, 5.237);

результаты испытания кер н ов, выбуренн ых из тела свай (п. 5.235).

ТЕРМИЧЕСКОЕ ЗАКРЕПЛЕНИЕ

5.241. Сущность метода глуби н ного обжига заключается в целенаправленном воздействии на грунтовый массив теплового потока, параметры которого обеспечивают образование упрочненн ых оснований, массивов и конструкций с наперед заданными свойствами и сохранение эт их свойств во времени на задан ный эксплуатационный пери од.

5.242. Метод глуб и нного обжига грунтов примен яется для лик ви даци и просадочны х и пучини сты х свойств грунтовых оснований и массивов, укрепления откосов выемок и насыпей, устройства из упрочненных грунтов фундаментов, подпорных стенок и обделок подземных выработок.

5.243. Глубинный обж и г грунтов производится через загерметизи рованные или открыт ые нагревательные скважины. Массивы и конструкции из упрочненных грун тов образуются соответст вующим размещением нагревате льных скважин и смы кани ем закрепленные объемов грунта друг с другом.

5.244. Обж и г просадочных грунт ов I I ти па необходимо прои зв одить на всю глубину просадочн ой толщи, а ост альн ых - на глуби ну, определяемую расчетом на прочность и деф ормати вность.

5.245. Фронт термообработки грунта о п ределяет ся длиной факела горени я топлива.

Если мощность укр е пляемой толщи грунт а превы шае т дли ну факела горения топлива, обжиг грунтов осуществляется по заходкам.

5.246. Метод глубинного обжига следует примен ят ь преи мущ ественно в лёссовых и глинистых грунтах с содержани ем гли нистых части ц не менее 7 % и степен и влажности не более 0,8. Ц елесообра зность при менени я метода в иных геотехни ческих условиях обосн овывается анализом экономической эффектив ности.

5.247. В нешний кон тур закреплен ного грунта ограничивается и зотермой мини мальной температуры обжига, назначаемой в зависим ости от его цели по таб л. 39. Продолжительность обжига грунтов при минимальной температуре должна быть не менее двух часов.

Таблица 39

Цель глубинного обжига грунтов

Минимальная температура обжига, °С

Укреп л ение от косов, ликвидация п росадочны х свойств грун тов

300 -4 00

Борь ба с морозным пучением грунтов

500 -6 00

Устройство термогрунтовых конструкций

800 -9 00

5.248. Выбору способа глуб и нн ого обжига должен предш ествовать ан али з да нных и нже нерно-геологически х изыскани й, характе ри стик строящи хся или реконструируемых зданий и сооружений, мет одов и х возведения или реконструкции, условий эксплуатации, с учетом цели обжига грунтов, возможных вариантов применяемого оборудовани я, вида топлива или и сточников энергии , кон трольно-из мери те льной аппаратуры, а также опыта работ по термической обработ ке грунтов в данн ом регио не.

5.249. Для способов глуб и нного обжига грунтов с применением г аза и электроэн ергии в предп роек тный пери од необходимо иметь тех ни чески е услови я на проектировани е временных газопроводов и линий элект роперед ач, с согласованием в устан овленном порядке с соответствующи ми органи зациями мест и способов подключения, трасси ровкой сет ей, потребляемой мощности , сост ава проектов и исполнительн ой документации.

5.250. При розжиге топл и вной смеси в скв ажи не мате риал на гревательн ог о эле мента элетрозапальни ка должен обладать высоки м омически м сопроти влением и стойкостью в оки слительной среде при те мп ерат уре до 15 00 ° С. Та ки м матери алом может быть карбид кремниевый сте ржень. Для электри ческих нагревателей и спользуют ся же лезохромоамм оние вые сплавы сопроти влен ия Х23Ю 5, X 23Ю5 T , Х30 Ю 5Т.

5.251. В качестве источ ни ков тепла могут использоваться все ви ды топли ва и электроэн ергия.

5.252. В проект производства работ (ППР) необход и мо включать: расче т технологиче ских параметров; проект вре менн ого газопровода; проект на временную ли ни ю электросет и; техник о-эк он омическое обосновани е; технологические карты; график прои зводства работ; методику контроля качества термической обработки грунтов; меропри ятия по техни ке безопасности .

5.253. Пр и прои зв одстве работ в действующих цехах или эксплуатируемых здан иях и сооружени ях в проекте технологии обжи га грунтов должны предусматри ваться меропри яти я, учи тывающи е стесненность, увязку работ по обж игу грунтов с технологическим процессом производства и услови ями эксплуатаци и, техник у без опасности при работе в закрытых помещени ях. Эти мероприятия должны быть согласованы с заказчиком.

5.254. На весь комплекс процессов пр и нятого к производству способа глуби нного обжига должн ы быть разраб отаны т ехнологи че ские карты или т ехнологически е схемы.

5.255. В проекте производства работ указываются ос н овн ые технологические п араметры: дли на факела горени я топливных смесей, радиус т ермического закреплени я, продолжительн ость закрепления, расход топливно-энергетически х ресурсов.

Длина факела горения принимается при использован и и газообразного топли ва 10-1 2 м; жидкого - 6-8 м. При использовании электроэнергии длина заходки определяется размерами элек тронагревателя.

5.256. Радиус рабочей зоны обж и га r p должен бы т ь не менее расчетного из условий прочности и деформативности определяется по формуле

,                                                              ( 1 5)

где r 0 - р адиус н агреват ельн ой скважи ны, м; H - вы сота ствола скважи ны и ли заходки, м; a р - опы тн ый коэффициент средн ей скорост и обжи га грунтов, м3/ ч, величи на которого зав исит от темпера туры на внешнем контуре:

Т емпе ратура на внешнем кон туре термогрунтового массива Т, ° С

400

600

800

Коэффициент средне й скорости обжига ар , м3

0,0 0 6-0 ,208

0,052 -0 ,138

0,0 21 5-0,0754

τ - продолжит ельность обжига, вычи сляемая из эмпири ческой зави симост и, ч

τ = 3446 1 ( r р 2,326 + 0, 7345 · 10-2 W 1,275 ) / Q т ,                                        (16)

Р и с. 74. Схема термического закрепления грунтов с приме нением многосп айной термоп ары и винтообразного отсек ателя рабочего объем а скважины

1 - н агревательная скважина; 2 - от сек ател ь; 3 - форсун ка; 4 - удлини тель форсунки; 5 - факел горения смесей; 6 - термопары; 7 - запальник

Р и с. 75. Схема терми ческого закрепления грунтов с применение м термопары пе редвижного действия и отсекат еля рабочего объема скважины с раздвижными ножами

1 - нагревательная скважина; 2 - отсекатель; 3 - форсунка; 4 - удлинит ель форсунки; 5 - ф акел горен ия смесей ; 6 - термопара

гд е Q т - тепловая мощн ость скважи ны, которая составляет 10- 20 М Дж /ч на метр глубины скважи ны; 34461 - э мпи рический коэффици ен т, М Дж /м ; 0,7345 · 10-2 - эмпирический коэффици ен т, м; W - ве сов ая влаж ност ь грун тов, % .

5.257. Для бурен и я скважи н на открытых площадках следует при мен ять буровое оборудовани е, указанное в п рил. 27 (табл. 1).

5.258. Бур ени е скважин в труднодоступн ых местах, стесненных услови ях, подвальны х и полуподвальных помещен иях целесообразн о осу ществлять с помощью станков, при веденных в прил. 27 (табл. 2 ).

5.259. Для подач и воздуха в скважин ы следует применять воздуходувн ое оборудование, технически е характеристики и экономические показатели которых даны в прил. 27 (табл. 3).

5.260. Для про и зводства работ по глубинному обжигу грунтов при меняются (рис. 74, 75):

устройства для генерации тепла (форсунки, горелки, электр и ческие н агреватели);

затворы , экраны и отсекатели , обеспечи вающи е герметизацию и экран ирован ие отдельных участков нагревательных скважин и обработку их по заходк ам;

разводящ и е сети и трубопроводы, ем кости для топли ва, трансформат орные и другие установки;

контрольно-измерительная аппаратура, включающая комплекты термопар и измерительных приборов, манометры, да т чики температуры, сигнальные реле, а также оптические пиромет ры и устройства для визуального наблюдения за процессами вн утри нагре ва тельных скважин .

5.261. Процесс производства по глуб и нному обжигу грун тов включает три основных периода: подготовительный, основной, заключительный.

5.262. В подготовительном периоде осущ е ст вляется инженерное освоение участка, разбивка и бурение нагревательн ых и вспомогательных скважи н, монт аж оборудования, инженерных сетей и ком муникаций и подключени е их к вне шним ис точни кам энерги и, мон таж затворов, экранов и отсекателей , опробование всей си сте мы, монтаж средств контроля и оповещения.

5.263. Разбивку осей под нагреватель н ые скважины следует производить от основных осей зданий и сооружений. Отклон ение не должно превышать ±5 см.

5.264. Бурение нагревательн ы х скважин должн о производи ться по захваткам. При этом бурение скважин на п оследующ их захватках следует выполнять в процессе обжига грунта на предыдущих захватках.

5.265. Для бурения скважин могут применяться буровые уст а новки, указанные в прил. 27 (табл. 1), или другие устан овки, обеспечивающие необходимый ди аметр скважин. Проходка скважи н производится одним или несколькими диамет рами.

5.266. Испытан и е дебитов скважин должно производиться нагретыми газами с применением принятого к прои зводству способа обжига грунта, оборудования и режима технологической обработки. Управление газопропускной способностью нагревательных скважин осуществляется уплотнением или рыхлени ем стенок, устройством в них различных полостей, гермети зацией слабопроницаемых слоев грунта и его предварительной продувкой, устройством вспомогательных скважин и полостей вокруг нагревательн ых ск важин, применением экранов и отсекателей.

5.267. Перед мон т ажом оборудования из стволов скважин должны быть удалены остатки грунта, проверено соответстви е размеров скважин проектным. Приемка скважин для обжи га дол жн а быть отмечен а в журнале работ по форме прил. 28.

5.268. Последовательность монтажа оборудования, сетей и ком муник аци й, затворов, экран ов и отсек ател ей, средств контроля и оп овещени я должн а быть предусмотрен а в проекте произв одства раб от или в технологи ческих схемах (при л. 29, рис. 1-3 ).

Для гермет и заци и устья скважи н прим еняются ви нтовые затворы, ди аметр которых больш е диаметра скважин на 3-4 см. Завинчи ваются они в грунт буровыми установками .

5.269. В основном пер и оде термической обработки грунта осуществ ляется вывод нагревате льных скважи н на проектный режим и поддержание его до образования обожженного массив а требуемых форм и разм еров.

5.270. Вывод нагревательных скважин на проектный реж и м при сжиг ании топливных смесей после зажигания факела начи нается с прогревания дн а скв ажин до темп ерат уры воспламенения горючих смесей и п оследующего увеличения т емпературы до максимальн ой, назн ачае мой п роектом из условий исключения спекани я грунта. Затем регулируют парамет ры факела - е го дли ну, температурн ое поле, расст ояние от форсунки или ее удлинителя - и зменением давления в скважи не, концентр ац ии горючей смеси и скорости ее истечения, п оложени я удлинителя форсунки.

5.271. В е личина давления, расход топливно-эн ергетических ресурсов контроли рую тся по показан иям маноме тров, установленных на затворе и подающи х трубопроводах, расходомеров на газопроводах и уровнемерах, смонт ированных на топливных емкостях.

5.272. При достижении зада н ных форм и размеров обожженного об ъема грунта обязательно составлени е акт а на скрытые работы в присут ст вии п редставителя те хни ческого надзора заказчи ка.

5.273. После обж и га п ервой заходки и составления акта на скрытые работы ствол н агревательн ой скважи ны на высоту заходки должен быть затамп они ров ан предусмотре нным в проекте материалом.

5.274. При вед ении журнала работ на его титульн ом ли сте указываются фамилии должностных лиц , от ветст венных за производство работ, состав бри гад и даты получен ия и сполни телями разрешен ий на допуск к таким работам.

В журнале должны отмечаться все отклонения от проект н ого режи ма , вре мя и продолжи тельн ост ь отключения форсунок и горелок, факты прорыва нагре тых газов и принятые меры. При работ е скв ажин в п роектн ом режиме запись в журнале работ производится оди н раз за смен у, после ее окончания , старшим оператором. Одн овременн о в журнале должна быть прои зведена запись о при еме-сдаче дежурства оператором с соответствующими замечаниями.

5.275. Заключи т ельн ый пери од включае т демонтаж затворов, экранов и от секателей , об орудован ия, аппаратуры и разводящих се те й и тр уб опроводов, пере дислоцирование и х на други е захватки и ли объекты, сдачу работ представителю заказчика, заполн ение стволов скважи н.

5.276. Ко н троль качества глубинн ого обжи га грунтов должен проводиться на всех эт апах работ. Его основн ая це ль - о бе спечени е проектных форм, размеров и прочности те рмогрунтовых образовани й в заданн ые сроки. Осн овными задачами контроля явля ются:

соблюд ени е предусмотренных проектом технол оги чески х парамет ров обжига: давлени я и темп ератур газ ов в сква жи нах, температур грунта в контрольных точках массива, расхода топли вно-эн ергетически х ресурсов;

соблюден и е режима обработки грунта: выводы н агревательных скважин на проектный режим , соотношени я температу р вн утри скважи ны и грунта в ее стенках во времен и;

проверка гермет и чн ост и нагревательных ск важин , и сключе ние утечки нагрет ых газов в атмосферу через трещины вокруг герметизирующих скважин устройств своевременной их заделкой ;

коррект и ровка проектных решен ий при н есоотв етствии ре альных геологических условий принят ым в части напластования грунт ов и их свойств, при меняемых для обжига оборудован ия, устройств и контр ольной аппа ратуры.

5.277. Все о т клонения от прое ктных должны вноси ться в журналы работ и включаться затем в исполнительну ю документаци ю.

5.278. Проверка прочности закрепленного грунта долж н а производиться испытанием образцов, отобранных из обожженного массива в соответствующих его точках, контрольн ым бурением, а иногда, вскрытием термогрунтовых свай и массив ов шурфами .

5.279. Форма и размеры термогрунтовых свай и масси вов опреде ляются по показан иям термопар и длит ельности обжи га в ре жиме мин имальн ой температуры, а так же по кон трольному бурению в ради альн ом направлении от нагре вате льной скважин ы. Образование закрепленного масси ва сле дуе т считать о конченным, если установленн ые в расчетном контуре термопары зафи ксировали дости жени е расчетн ой температуры, но не менее 300 ° С.

5.280. Испытан и я штампом должны предусматри ваться проектом на термогрунтовых образован иях, размещен ных в пределах ст роящегося объекта, в заданном прое ктом коли че ст ве .

5.281. Выполненные скры т ые работы по глубинн ому обжигу грунтов оформляются актом п риемки для пере дачи работ заказчи ку с обязат ельной фиксацией в жу рн але произв одств а ра бот.

5.282. Контроль темпера т урного режима внутри нагре вательной скважи ны должен обе спечивать и змерени е темпе ратуры по глуби не каждой заходки не менее че м в трех точках с помощью одн оспайны х пе редвижных или многосп айны х комплектов те рмопар, соеди ненных с самопишущими приборами.

Для нагревательных скважи н глубиной до 8 м допускается при менение визуального способа контроля через контрольный глазок с использованием оптических пирометров или без них. При этом температура грунта в стенках скважи н должна оцениваться по шкале цветов. Для большинства лё ссовых и глинистых грунтов она имеет ви д, при веденный в табл. 40.

Таблица 40

Температура грунта, ° C

Изменение цвета грунта

550-600

Начало свечения грунта - темно-красный цвет

600 -9 00

От темно-красного до красного

900 -1 000

От красного до светло-красного

1000 -1 200

От светло-красного до светло-желтого

5.283. Для скважин, оборудова н ных комплектами термопар, должн а предусматриваться звуковая или световая сигн ализация, оповещающая о предельных значениях температур.

5.284. Кон т роль температурного поля вокруг скважин должен обеспечи ваться системой термопар (многоспайных или одн оспайных пере движн ых), размещаемых в шпурах на всю глубину обжигаем ого массив а грун та через 1- 2 м, но не менее одного спая на каждый разн ородный горизонт на расчетной границе каждого массива.

5.285. Для эффект и вности оперативн ого кон троля число опе раторов должно н азн ачат ься и з расчет а двух че ловек на 15-3 0 одновременн о обжи гаемых скважин.

5.286. Исполнительная документация в со с таве журналов произв одства работ и актов на скрытые работ ы термического закреплени я грунт ов является осн ованием для учета и спи сан ия топливно-энергетических ресурсов на прои зводство работ.

5.287. Приемка выполненных работ производится проверкой соответствия контуров обожженного грунта, его прочностных и деформационных свойств проектным. Работы по обжигу сдаются пр е дставителю технадзора перед заполнением стволов скважин по захваткам с оформлением актов на скрытые работы, а затем и по всему объекту в целом.

5.288. Пр и емка работ по глубинному обжи гу грунтов в целом по объекту должна прои зводиться на осн овани и:

проекта производства работ;

актов на скрытые работы, составленных на каждую скважину и отражающих факти чески е размеры и форму термогрунтовых обра зован и й и данн ые о материалах, использован ных для заполн ения ств олов;

актов геод ез ической разбивки осей фундамен тов, подпорн ых стен из обожженного грунта;

исполнительных схем устройства тер м огрун товых массивов;

журналов производства работ по обжигу грунта. Особое внимание обращается на такие показатели, как температура, давление в скважинах, расход горючего и сжатого воздуха, продолжительность обработки каждой скважины; кроме тог о, кон тролируется запи сь оплавления внутренних поверхностей скважин и принятых мерах;

актов лабораторных испытан и й образц ов обожженн ого в массивах грунта (если это предусмотрено проектом);

акта испытания термогрунтовых массивов и образований пробными нагрузками (есл и это предусмотрен о проектом).

5.289. Производство работ по устройс т ву н адфун дамен тных и других конструкц ий зданий и сооружений, возводимых на обожженных грунтах, без предвари тельной сдачи работ представителю технического надзора заказчика запрещается.

5.290. Глубинный обжиг грунтов осуществляется пр и высоких температурах и давлениях, являющихся факторами повышенной опасности и требующи х строгого соблюдения техники безопасности и проти вопожарн ой техники. Основными задачами соблюдения техники безопасности являются:

обеспечение безопасных условий труда;

создание противопожарной защиты участка работ;

исключение доступа в рабочую зону посторонних.

5.291. К произ в одству работ по глубинному обжигу грунтов допускаются лица с медици нским обследованием, не моложе 18 лет прошедшие специальное обучение и получившие удостоверение на право работ, общий инструктаж и вводный и ли повторны й и нструктаж на рабочем месте.

5.292. Удостоверение на право работ по глуби н ному обжигу грунтов действительно в течение одного года, по истечении кот орого оно должно быть продлен о или заменено с соответствующей проверкой правил техники безопасности.

5.293. Место производства работ должно быть огражде н о и освещено. Размещение источников энерги и: баков с жидким топливом, компрессорных установок, газопроводов, тра нсформаторов, а также разводящих трубопроводов и шлангов - должно исключать возможность взрыва и загорания. Эти меры должны быть предусмотрены в проекте производства ра бот.

5.294. До начала работ должны быть проверены исправность механизмов, оборудования, приборов ко нт роля давления и темпера туры, герметичность все х соединений, запорных вентилей и нагревательных скважи н.

5.295. Розжиг форсунок в нача л е работ и при повторном зажигании является наиболее ответственной операцией. Он должен производиться только в средствах ин дивидуальной защиты: брезентовых костюмах, масках электросварщика с жаропрочными стеклами, резиновых перчатках и сапогах с применением резиновых ковриков - при исполь зовани и электрозапальников.

В холод н ое время г ода опе раторы должны быть обеспечены те плой одеждой и обувью.

5.296. Во время работы операторам запрещается: подавать в скважины топливо и сжаты й воздух при да вле ниях, превышающих проектн ые; смотреть в контрольн ый глазок без защитных очков. Их основная обязанн ость - это постоянный кон троль за уст ойчи вой рабо той э лектронагр евателей, форсунок, положение м факе ла, величина ми давлен ия и температуры в стволе н агревательных скважин, расходом топ лива и воздуха, гермет ичностью скважин и всей системы. В случае каки х-ли бо неи справн остей оператор долже н не медленн о отключить от форсун ки подачу топ лива, а после этого - воз дух. Операторам категорически запрещается отлучаться одн овремен но и оставлят ь установки без присмотра. Обслуживан ие установок для глубинного обжи га грун тов должно производиться из расчета не менее двух человек, один из которых назначается старшим.

5.2 97. Продолже н ие работ после устран ения н еисправностей разрешае т только старший оператор. О всех неисправностях, их п ричинах и мерах по устранени ю, результат ах контрольной прове рки старшин оператор делает записи в журнале работ.

5.298. При работе в закрытых помещениях, в узких и глубок и х вспомогательных выработках и котлован ах должна быть обеспечена надежная венти ляци я. После вынужденной остановки форсунок, перед их п оследующи м включен ием ствол нагревательн ой скважи ны также должен быть провентилирован.

5.299. При производстве работ по закрепл ени ю грунт ов оснований на действующ их предприяти ях без оста нов ки производства помимо тщат ельной вентиляции помещений необходимо производить конт роль воздушн ой среды на содержание газа СО, а в случае примен ен ия при родн ого газа и на СН4 , особенн о тщательно в подвальных и полуп одвальн ых помещен иях, расположен ных в ра ди усе 20- 25 м от зоны обжи га. В случае обн аружения в п омещениях угарного газа в дозах, превышающих д опустимые нормы, н еобходимо срочн о принять меры по эвакуации людей и осуществи ть более тщате льную ве нтиляцию помещений.

5.3 00. Участок работ по глубинному обжигу грунтов долже н быть обесп ечен средствами пожаротуш ения, п ервого медицинского обслуживания, телефонной связью. В темное вре м я суток вся территория участка работ должна быть хорошо освещен а.

5.301. П и тающая электросеть должн а размещать ся так, чтобы исклю чался случайный обрыв ее людьми и механизма ми, места соединений электрокабелей и проводов должны быть изолированы патрубками из резиновых ш лангов и изоляци онной ленты. Руби льн ики на распределительных щитках должны быть ра змещены в кожухах, а возможность их вклю чения не ответственны ми за это ли цами должна быть полностью исключена. Вся элект роаппаратура и распределительный щит должны располагаться в закрытом помещении вблизи места работ.

5.302. Прои з водственная инструкция по технике бе зопасности при глубинном обжиге грунтов разрабатывается строительной организацией, утверждается ее главным инжен ером и должна находиться непосредственно на месте работ.

Инструкция должна в ключать документы, согласовывающие применение принятого оборудования и технологии с районными инспекциями Госкотлонадзора и Госхимзащиты.

Раздел 6. ИСКУССТВЕННОЕ ЗАМОРАЖИВАНИЕ ГРУНТОВ

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

6.1. Искусственное замораживание грунтов следует предусматривать в сложных гидрогеологических условиях преимущественно как способ временного укрепления водонасыще н ных грунтов путем образования прочного и водонепроницаемого ледогрунтового ограждения с замкнутым контуром при строительстве подземных сооружений и устройстве фундаментов глубокого заложения.

Сущность способа искусственного замораживани я заключается в образовани и ограждения (кругового, прямоугольного или иного очертания) из замороженного грунта, препятствующего прониканию грунтовой воды или водонасыщенных неустойчивых грунтов в выработку при производстве горных или строи тельных работ. Это искусственное ограждение воспри нимает давлени е окружающего грун та, а также гидростати ческое давление грунт овых вод.

6.2. По контуру выработки через толщу водоносных гр у нтов бурят скважин ы с заглублением в водоупорн ый слой на 2-3 м. В скважин ы опускают замораживающие трубы (колон ки). Ни жний конец их, имеющий форму кон уса, герметически заваривают. В колон ку опускают трубы меньшего диаметра (назыв аемые питающими трубами) с открыт ым нижним кон цом, не доходящим до дна замораживающих колонок на 40-5 0 см.

При отсутствии естественного водоупорного слоя его создают искусственным путем - з а мораживанием слаб ых водонасыщен ны х грунтов внутри контура выработки с помощью колонок локального замораживания.

6.3. Искусственное замораживание грун т ов производят холодон оси телем (рассолом) циркулирующ им в рассолопроводах и замораживающих колонках.

Вид, концентрация и температура холодо н оси теля должны быт ь определены прое ктом в зависимости от засоленност и, скорости и температуры грунтовых вод. Как правило, в качест ве холодоносителя следует использовать ра створ хлористого кальци я, обладающего способностью оставаться жидким при отр ицательных температурах. На замораживающей станции рассол охлаждают и затем насосом нагнетают в распределитель. Отсюда холодный рассол равномерн о расходится по пи тающим трубам з амораживающих колонок. Достигнув дна колонки, рассол под давлением, соз даваемым насосом, поднимается вверх по кольцевому пространству между питающей трубой и замораживающей колонкой, омывая внутренние стенки замораживающих колонок. При этом происходит теплообмен: рассол от нимает тепло у грунта, окружающего колонку, пон ижает его температуру и постепенно замораживает грунт. Затем рассол поступает в коллектор, а из н его - н а замораживающую ст анцию, где п роисходит его охлаждение, и цикл повторяется.

6.4. С течением време н и вокруг каждой колонки образуется массив замороженного грунта цилиндрической формы. При дальнейшем замораживании объем замороженных цилиндров увеличивается, и они смерзаются между собой в сплошной массив вокруг выработки. Чтобы массив не размораживался, холодильная станция работает в течение всего периода, необходимого для окончания всех строительно-монтажных работ под его защитой.

6.5. Время, необходимое для образова н ия замороженного массива, зависит от гидрогеологических условий, числа замораживающих колонок, мощности холодильной установки, температуры циркулирующего рассола, требуемой проектной толщи массива из замороженного грунта, скорости движения подземных вод и других факторов. Таким образом, технологическая сущность способа замораживания грунтов заключается в искусственном изменении некоторых физ ических свойств грунтов (прочности, устойчивости, водонепроницаемости и др.).

ОБОРУДОВАНИЕ, МАТЕРИАЛЫ, ПРОИЗВОДСТВО РАБОТ. БУРЕНИЕ СКВАЖИН

6.6. Бурение скважин должно производиться в строгом соответствии с проектом.

Разбивку ос е й скважин под з амораживающие колонки следует производи ть от основных осей сооруже ния. Допустимое отклонение от проекта ±5 см.

Для бурения скважины под замораживающие колонки могут применяться установки ударного и вращатель н ого способов бурения. При вращательном способе бурения с глинистым раствором скважина должна быть ниже глубины замораживания на величин у отстоя ш лама, но не менее 1 м.

В процессе бурения скважин под замораживаю щ ие колонки не обходимо принимать меры для предупреждения отклонений скв ажины от проектного направления установкой кондукторов и соблюдением реж има бурения. Максимальные отклонения скважин, а, уст анав ливаются проектом, но не должны превышать:

для вертикальных скважин глубиной до 50 м - 1 % их глуб и ны H ;

при глубине свыше 50 м по формуле a = 0,5 + 0,0 02 H ;

для наклонных - 2 %.

Замер кривизны производится через каждые 30 м. При глубине скважин до 50 м для измерения кривизны можно пользоваться теодолитом с эксце н тренной трубой, а глубже - инклинометрами ВН ИМ И-И-447Д и ВД Г*.

* Н иколаенко В. Г., Соловьев В. Н. Маркшейдерские работы при сооружении вертикальных стволов. - М.: Недра, 1977.

В случае отклонения скваж и ны от проектного направления свыше допустимого надлежит исправить кривизну с применением кривых переводников или пробурить скважину вновь. Как исключени е допускаются к приемке скважины, пробуренные с отклонением от проектного направления, если фактическое положени е смежных, также отклонившихся скважин, о беспечит своевременное смыкан ие и проектную толщину ледог рун товой стенки.

В проекте может бы т ь предусмотрено бурение дополнитель ных замораживающих скважин в количест ве не более 10 % их общего числа при глубине замораживания до 100 м и не более 20 % при глубине замораживания свыше 100 м, для наклонных - соотв етственн о 20 и 25 % .

Для бурения скважин вращательным способом пре и мущественно пользуются станками ЗИ Ф-650А, ТУНБ-1 50 и др. Эти станки удобны для бурения скважи н под любым углом к горизон ту.

Для бурения вертикальных замораживающих скважин вращательным способом с промывкой скважин гли н истым раствором при меняют станки УРБ-ЗАМ, СБУ -150-ЗИВ, ЗИФ -650А, ЗИ Ф-300М и др.

При бурении вертикальных скважин большое распространен ие получил станок вращательного бурения со сплошным и кольцевым забоем и промывкой глини стым раствором марки УРБ-З АМ (уста н овка разв едочного бурен ия). Технические характеристики станков вращательного бурения приведены в п рил. 30 ( табл. 1 ).

Установка УРБ-ЗА М представляет собой компактный агрегат, основные механизмы которого смонтированы на грузовой автомаши не марки М АЗ- 200.

6.7. Удар н ый способ при мен яют для бурения вертикальных ск важин. Грунт ы в забое скважины при ударном способе бурения раз рушаются ударами долота, присое диняемого к бурильным трубам и канатам.

Для бурения замораживающ и х скважин ударным способом п рименяют преимущественн о станки типа УКС-22М , У КС-30М и др. Техн ическая характеристика ударн о-канатных стан ков приведена в прил. 30 (табл. 2).

6.8. При бурени и заморажи вающих скважин вид и параметры промывочной жидкости определяются проектом производства работ в зависимости от характери сти ки пересекаемых пород.

О д ним и з основн ых услови й для успе шного ведения буровых работ является высокое качество глинистого раствора, кот орый должен :

вы н осит ь на п оверхность разбуренные част иц ы грунта;

удерж и вать разбуре нные частицы грунта во взвешенном состоянии , преп ятствуя осаждению их и как следствие прихватку инструмента (бурового снаряда);

гли н изировать стенки скважины для поддержан ия их устойчивости, особенно при прохождени и слабых грунтов;

оказывать гидростатическое давле н ие на стен ки скважины для п редохранен ия и х от обвала;

удержив а ть гидростати ческое давл ение воды в породах;

охлажд а ть ре жущи й ин струмен т;

задерживать выпадение частиц грунта в скважине при остановке ц иркуляци и.

6.9. Гл ини стый раствор при т емпературе плюс 15 °С должен иметь следующие свой ства:

уд е льный вес - 1,15-1,2 5 г /см3 по ареом етру;

вязкость - 20-2 5 с по стандартн ому полевому вискоз имет ру типа СПВ-5;

коллоидаль н ость - 95-9 7 % по градуиров анному стеклянн ому цилиндру емкостью 1 00 см3;

содержание п еска не выше 4-5 % по отстойни ку Лысенко.

6.10. Для пр и готовлен ия глини стого раствора используют глиноме шалки горизонтальные вместимостью 1-4 м3 и вертикальн ые вместимостью 0,3-0 ,7 м3. Частота вращения глиномешалки не должн а превышать 35-4 0 об/мин.

Таблица 41

Удельный вес глинистого раствора, г/см3

Содержание глины в растворе, %

Потребное количество на 1 м3 раствора

глины в воздушно-сухом состоянии

воды, л

1, 1 4

20

230

910

1, 1 7

25

290

880

1,2

30

360

840

1,24

35

430

8 1 0

1, 29

40

520

770

Соотношение гли н ы и воды на 1 м гли нистого раствора указано в табл. 41.

При бурении скважин очень часто используют естественные промывочные ж и дкости, которые образуются в процессе бурения. При этом возможны два случая: когда перед бурением приготавливают некоторое количество (20-3 0 м3) промывочной жидкости , которая в процессе бурения обогащается разбуренной породой и дальнейшее бурение осуществляется на естественном растворе, и когда в верхней части геологического разреза залегают глины.

В последнем случае бурение начинается на воде, а промывочная жидкость образуется в процессе бурения.

Применение бурения на естественных промывочных ж и дкостях обусловливается наличием в геологи ческом разрезе значительных пластов г лин, сугли нков, глинистых мергелей, глин истых сланцев и других им подобных пород.

Важ н ым требованием при бурени и с естественными промывочными жидкостями является обеспечени е хорошего контроля за их качеством и осуществлени е при необходимости регули ровки свойств промывочной жидкости добавлением в нее воды и обработкой химреагентами.

Кроме того, в процессе и после окончания бурения необход и мо следи ть за состо янием каждой скважины.

Если стенки скважины устойчивы, не обруша ю тся и спуск труб замораживающей колонки на проектную глубину проходит нормаль но, без остановок (что возможно при качественной глинистой корке), то состав жидкости являет ся приемлемым.

В противном случае необходимо срочно принимать меры по улучшению качества промывочной ж и дкости обработкой ее химреагентами или заменой на искусственную жидкость из хороших глин.

6.11. Скважины разбивают по контуру выработки (окружности или прямоугольнику). Для создания правильного направления при бурении скважин в устье кажд о й скважины уста навливают и наде жн о закрепляют в грунте направляющие трубы-кон дукторы. Все работы должны производиться под наблюдением геодезиста (маркшейдера).

6.12. Скорость восходящего потока глинистого раствора пр и нимают в пределах 0,3-0 ,5 м/с и более в зави симости от увеличения скорости бурения. Количество глинистого раствора, требуемого при бурении скважин, определяет ся проектом.

6.13. При бурен ии скважи н следует руководствоваться Производственной инструкцией по безопасным мет одам работ для рабочих, обслуживающих буровые установки при бурении замораживающих и технических скваж ин (М.: И зд-во Шахтспецстроя, 1976).

Производство работ по буре н ию скважин должно осущ ествляться в соответствии с геолого-техническим нарядом, а его отработка выполняется на первых 3-5 скважи нах.

ЗАМОРАЖИВАЮЩИЕ КОЛОНКИ И ИХ МОНТАЖ

6.14. По окончании бурения скважины следует немедленно погружать замораживающую колонку. В скваж и нах, пробурен ных с обсадны ми трубами, извлечение последних н еобходимо производить после опускан ия заморажи вающих колонок.

Тип труб и конструкция замораживающих ко л онок должны быть определены проектом.

6.15. После маркшейдерского определения глубины скважины и подтверждения того, что искривление скважины не превышает допустимой величины, приступают к монтажу и опусканию колонок в скважины.

Каждую трубу замораж и вающей колонки п еред спуском в скважину необходимо проверить, нет ли в ней каких-либо дефектов, а также очистить внутреннюю поверхность от грязи.

Каждое соединение труб обязательно подвергается опрессовке.

6.16. Порядок опускания и монтажа замораживающих колонок следующий - в скважину опускают первое звено труб, имеющее на н ижнем конце башмак, на верхнем конце трубы под муфтой закрепляют хомут, который после опускания первого звена оп ирается на кондуктор. К первому звену с помощью муфты, навинчиваемой на резьбовой смазке Р-2, присоединяют следующее звено.

6.17. Трубы следует соединять на полную дл и ну резьбы, с тем чтобы их торцы соприкасались. Затем к свободному концу трубы присоединяют переходную муфту, а к ней ручной пресс и колонку наполняют водой. Давление воды должно быть доведено до 2,5 МПа (25 ат) и не должно падать в течение 5 мин. В зимний пе риод для испытаний колонки применяют 10 % -ны й водный раствор хлористого кальция.

6.18. После опресс о вки тщательн о осматривают соединения. Если осмотр показал полную водонепроницаемость соединения, то п ресс отключают и проверенное звено опускают в скважину.

Указанный процесс монтажа и испытания производится при опускании каждого следующего звена труб.

6.19. Контрольный осмотр соед и нен ий труб выполняет сменный инженер (или механик), который дает разрешение бригаде монтажников опускать очередное звено т руб.

Результ а ты опрессовки соеди нений труб з аносят в специальный журнал и паспорт данной колонки.

6.20. Несмотря на предварительную опрессовку соед и нений, во время спуска колонки в скважину могут произойти части чные ее нарушения. Поэт ому после опускания к олонки прои зводят еще одно испытани е на водонепроницаемость соединений.

С этой целью после сборки колонку зал и вают водой на полную ее глубину (в зимнее время - 1 0 % -ны м раствором хлористого кальция). Уровень жидкос ти в колонке замеряет маркшейд ер, чтобы жидкость не испари лась, колонку плотно зак рывают деревянной пробкой и обм азы вают глиной. Замер колебани й уровня жидкости в колонке производят ежедневно в течение трех суток. Все замер ы фиксируют в специальном журнале и паспорте. Если уровень жидкости в колонке в течение трех суток сни зился более чем на 3 мм на каждые 50 м глубины, то колонку извлекают из скважи ны и опускают ее после вторичной опрессовки.

6.21. Гидрологические и термометрические скваж и ны бурят те м же способом, что и скважины для заморажи вания. Гидрологическую скважину исполь зуют для контроля за процессом смыкания отдельных ледогрунтовых ц илиндров в замкнутое ограж дение.

В процессе промерзания водоносных грунтов объем льда увеличивается на 9 % , вода, находящ аяся в грунтах замкнутого пространства, начинает вытесняться, вследствие чего уровень воды в гидрологической скважине п однимается, что свидетельствует о смыкании ледогрун товог о ограждения.

Конструкция гидрологической с кважины определяется проектом.

В термометрическую скважину опускают трубу с конусом и соединение последующего звена испытывают на водонепроницаемость аналогично замораживающей колонке.

На буровые работы и работы по опусканию и испытанию замораж и вающих колонок составляются паспорта скважин и замораживающих колонок (см. прил. 31).

ХОЛОДИЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И ИХ МОНТАЖ

6.22. Для и с кусственного замораживания грунтов при меняют холодильные установки с использовани ем в качестве хладагента преимущественно аммиак. При соответствующем технико-экономическом обосновани и допускается использовать фреон и жидкий азот.

Холод и льная установка должна быть снабжен а контрольно-измерительными п ри борами, в том числе ман овакуумметрами, термометрами, дистанци онн ыми указателями уровня хладагента и холодон оси теля, предохранительными клапанами.

При монтаже трубопроводов наг н етательные линии должны иметь уклон 1-2 % в сторон у конденсатора, а всасывающие лин ии - уклон 0,5 % в ст орону испарителей.

6.23. В про ц ессе монтажа холодильн ой уст ановки должно быть проведено ин дивидуальное гидравли ческое или пневматиче ское испытание устанавливаемых аппаратов с освидетельствованием и регистрацией их в соответствии с прави лами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работ ающи х под давлением.

6.24. Совокупность холодильной маш ин ы и вспомогательного оборудования и устройств, предназначенных для искусственного замораживания грунтов, представляет собой холодильную установку.

В холодиль н ой промышленности применяют аммиачные, фреоновые и другие установки в зависимост и от используемого хладагента.

Для искусственного замораживания грунтов пр и сооружении фундаментов, коллекторов и др. подземных сооружений пользую тся преимущественно аммиачными холодильными установками, так как необходимая температура охлаждения рассола часто не превышает минус 20-2 5 °С. В особых случаях применяют низкот емпературное заморажи вание до температуры минус 40-45 ° С.

6.25. Холодильная машина состоит из компрессора , испарителя, конденсатора и регулирую щего вентиля.

Схема работы холод и льной установки представлена на рис. 70.

По трубе « а » из конденсатора течет жидкий аммиак, име ющий высокое давление (обычно 0,8- 1,2 М Па) и температуру 20-3 0 °С п осле прохода через уз кое отверсти е регулирующего вентиля давлени е аммиака снижается до 0,15-0 ,2 МПа и он попадает в испаритель, г де за счет теплоп ритока от рассола кипит при низкой температуре (-2 0 - - 25 ° С), а рассол охлаждается.

Пары амм и ака отсасываются по труб е «в» компрессором, сжи маются им до давления 0,8-1 ,2 МПа и тем пературы 100-1 30 ° С и по трубе «г» выталкиваются в конденсатор, где за счет охлаждени я водой превращаются в жидкость и по трубе «а» снов а поступают к регулирующему вент илю и п роцесс пов торяется.

Рис. 7 6 . Схема работы заморажив ающей станции

1 - рассольн ый насос; 2 - исп арит ель; 3 - грязеуловите ль ; 4 - к омпрессор; 5 - маслоотдели тель; 6 - рег улирующий венти ль; 7 - ма нометрическая станция; 8 - конден сатор; 9 - цирк уляци онны й насос; 1 0 - з аморажи вающая колонк а; 11 - п итающая труба; 12 - коллектор; 13 - расп ределитель; 1 4 - рассолопр ов од

О х лажденн ый рассол заби рается н асосом и н аправляется по магистральному рассолопроводу в распределитель, а из него по питающей трубе в заморажи вающую колонку, п осле отняти я тепла от г рунта он возвращается в коллектор и далее в испарит ель для повторного охлаждени я.

6.26. Амм и ачная холоди льная установка име ет три самост ояте льных цикла: а ммиачный , рассольный и водяной.

Водя н ой цикл служит для конденсации паров аммиака и охлаждения цилин дров компрессора. В целях экон омии воды применяется оборотная схема водоснабжения с охлаждением воды в гради рн ях, за работой которых необх одимо органи зоват ь т щательный контроль.

Рассол может быть охлажден до м и нус 25 °С одноступенчатыми компрессорами, а до минус 40 °С - двухступенчат ыми .

6.27. Паспортная холодопро и зводительность машин определяется в стандартных килокалориях (подразумевается холодоп роиз водительность при стандартных услови ях: темпера туре кип ени я хладагента t 0 = -15 ° C , температуре ко н денсации t к = 30 ° C и перед регулирующим вентилем t и = 25 ° C ).

Под рабочей холодо п роизводит ельностью ма шин ы п они мают ее холодоп роизводи тельно сть п ри темп ературах, отли чн ых от стандартн ых.

Для определен и я выработан ного компрессорами холода механ ик может воспользоваться характеристиками, помеще нн ыми в инструкци и завода-изготовителя.

6.28. Широкое распрос т ранение для замораживания грунтов получили компрессоры одноступенчатого сжатия, реже двухс тупенчатого сжатия. Характеристики компрессоров п риведены в прил. 30 (табл. 3 и 4).

Выбор компрессоров и аппарато в к ним производится в соответствии с проек том.

6.29. Холодильная установка долж н а быть оснащена следующими контрольно-из мерительными приборами:

манометр на нагнетательной сторо н е компрессора, конденсаторе и ресивере, ман овакуумметр на всасывающей стороне к омпрессора, испарителе, промежуточном сосуде и маслосб орнике;

термометрами , установленными на нагнетательной и всасывающей стороне компрессоров, испарителях, перед регулирующи ми вентилями, а также на линии подачи воды в конденсатор и линии ее отвода;

водомерам и на лини и подачи свежей воды в конденсаторы;

дистанционными указателями уровня жидкого хладагента в испар и телях и промежуточных сосудах;

дистанционными указателями уровня рассола в системе со звуковым и световым сигналами , включающимися при падении уровней, ниже установлен ной отметки;

расходомер а ми рассола.

6.30. Контрольно-измерительные приборы устанав ли ваю т в с ледующих местах:

на замораживающей станции для контроля рабо т ы и регулирования режима холодильных агрегатов и насосов;

в форшахте на рассольной сети для контроля за прав и льной и равномерной циркуляцией рассола;

в зоне замораживаемых грунтов для контроля за процессом образования ледогру н тового ограждения.

6.31. В каждом компрессоре устанавливают масляный манометр со ш калой от 0 до 6 кгс/см2.

Аммиачные манометры долж н ы иметь шкалу «Вакуум до 760 мм рт. ст. 0-2 5 кгс/см2», мановак уумметры «Вакуум до 750 мм рт. ст. 0-1 2 кгс/см2», а также шкалу температур, ртутные термометры со шкалой показаний от 30 до 165 ° С на нагнетательной стороне компрессора и конденсаторе;

спиртовые термометры со шкалой показа н ий от 30 до ми нус 60 ° С устанавливают на всасывающей стороне компрессора, на испарителе и регулирующей станции при двухступенчатом цикле.

6.32. В форшахте на рассольной сети устанавливают следующие ко н трольно-измерительные приборы:

манометры по одному на нагнетательной лин и и у рассольного насоса, на рассолопроводах и коллекторах;

термометры на рассоло п роводе и коллекторе, распределител е и на замораживающих колонках из расчет а не менее одного термометра на пять колонок с учетом их перестанов ки ;

дифференциальные манометры для замеров количества циркулирующего рассола или рас с оломеры.

6.33. В зоне замораживаемых гру н тов устанавливают следующ ие контрольно-измерительные приборы:

измерители уровня грунтовых вод в г и дрол оги ческих скважинах;

термодатчики в каждой термометрической скважине в соответствии с проектом.

Толщину и сплошнос т ь ледогрун тового огражден ия определяют ультразвуковыми приборами.

Ф оршахту связывают с замораживающей станцией, электрической и звуковой сигнализацией.

6.34. На замораживающей станции в электрораспределительном устройстве на распределительном щите устанавливают электр и ческие и контрольно-измери тельные приборы в соответствии с проек том.

Все установленные электр и ческие приборы должны быть щит ового исполнения и подвергаться проверке и регулировани ю.

6.35. Монтаж оборудо в ани я и приборов в з аморажи вающей станции производится в строгом соответст вии с проектом, заводскими и нструкциями и Правилами устройства и безопасной эксплуатации аммиачных холодильных уста новок (М.: ВНИК ТИхолодпром, 1981 ).

6.36. Перед в водом в э ксплуатацию аппараты (сосуды), подлежащие регистрации в местных органах Госгортехнадзора, должн ы быть предъявлены и нжен еру контролеру Госг ортехн адзора для освидетельствования.

Аппараты ( сосуды), не подлежащие регист рации в органах Госгортехн адзора, дол жны быть осви детельствован ы администраци ей предприятия в соответствии с Правилами устройства безоп асн ой эксплуатации сосудов, работающих под давлением.

6.37. К началу мо н тажа оборудования должны быть закончены все строительные работы по зданию замораживающей станции, фундаментам под машины и аппараты; устроены форшахты для рассолопроводов, каналы для водопроводов, канализации и элект рокабелей. О правильности разбивки осей фундаментов, качестве бетона и соответствии фундаментов проектным размера м составляют акт.

П е ред укладкой бет она при уст ройстве бетонных и железобетонных фундаментов для компрессоров и аппаратов проверяют надежность закрепления закладных частей, металли че ского каркаса, опорных плит опалубки колодцев, анкерных болтов. Возле закладных частей, служащих для ответственных частей компресс ора (подшипни ков и д р.), бетон уп лотн яют с ос обой тщательностью.

Кладку фундамента (бетонну ю , каменную) н е доводят до проектной отметки на 30-5 0 мм, что необходимо для подливки рамы и ли станины машин ы после их выверки.

Анкерные болты зал и вают бетоном марки не ниже 150 с применением мелкого гравия. Перед бетонированием колодцы для анкерных болтов т щательно очи щают от остатков опалубки, мусора и промывают.

Подливку рамы (стан и ны) компрессора произв одят бетон ом марки не ниже 140. При толщине подли вки менее 40 мм применяют бетон с мелким заполнителем или цемен тно-песчаный раствор той же марки. Верхнюю поверхност ь фундамента перед подливкой насекают, очищают и промывают. Перед началом монтажа компрессора проверяют по чертежу правильность расположени я отверстия для фун даментных болтов и глубину заложения анкерных плит.

Каждый смонтированный компрессор, бывший ранее в работе, перед опробован и ем подвергают ревизии на месте. Н овые компрессоры, полученные непосредственно с завода, только разбирают и осматривают без полной ревизи и.

6.38. По окончании сборки для проверки, регулировки и наладки работы детале й производят холостую обкатку компрессора без нагрузки с открытыми крышками и без нагн етате льных клапанов в течен ие 10-1 5 ч. После холостой обкатки, устранения обн аруж ен ных дефектов и приработки дет алей компрессоры проверяют под нагрузкой воздушным давлением 0,5-0 ,6 М Па (5-6 ат) в течени е 3 ч. При этом п роизводят продувку всей амми ачной системы, включая конденсатор и испаритель, и проверяют ее гермети чность.

6.39. При мо н таже кон денсаторов вс е фланцевые соединен ия собирают на клин геритовых или парони товых прокла дках, смазанных графитовой мастикой.

6.40. Конде н сатор по окончани и монтажа и спытывают на плотность:

в аммиачной части - сжатым до 1,8 МПа (18 ат) воздухом в течение 18 ч, при эт ом допускается падение давления в т ечение первых 6 ч испытания до 0,1 2 МПа (1,2 ат);

в водяной части - гидравлическ и м испытанием водой с постоян ны м давлением 0,6 МПа (6 ат) в течение 1 5 мин.

При испыта н ии утечку воздуха проверяют обмыли ванием соединений и швов.

Выявленные недос т атки устраняют после сни жен ия давления до атмосферного.

6.41. Кожухотруб н ый горизонтальный конденсатор устанавливают строго гори зонтально.

6.42. Секции и бак испарителя перед мо н тажом предварительно осматривают.

Секции испарителя испытывают гидравлическ и м давлением 2,5 МП а (25 ат) и сжатым воздухом до 1,2 МП а (12 ат), бак испарителя - н аполнением водой.

Бак испарителя уста н авливают на деревян ном или бетонн ом основании.

Секции испар и теля соеди няют коллекторами посредством флан цев с уплотнением соединений клингерито выми или паронитовыми прокладками. Секции к баку крепят полосовым железом на болтах.

6.43. Кожухотрубн ы е испари тели в аммиачной части испытывают сжатым воздухом при давлении 1,2 МПа (12 ат).

При этом давление не должно падать в течение первых 6 ч более чем на 10 % .

Перед испытанием необход и мо сжатым воздухом удалить за грязнения.

6.44. Маслоотделитель , промежуточный сосуд, реси вер, маслосборник перед мон тажом осматривают и и спытывают по заводской инструкции.

6.45. А ммиачный нагнетательный трубопровод в местах прох ода через сгораемые стены и перекрытия изолируют несгораемой изоляцией.

Для аммиачных трубопроводов пр и меняют только стальные бесшовные трубы ( ГОСТ 8731-74 с изм.).

Трубопроводы с армат у рой и апп аратурой соединяют:

с помощью резьбового штуцера труб диаметром до 6-1 0 мм;

с помощью специальных амм и ачных фланцев труб диаметром свыше 10 мм;

соединен и ем труб сваркой встык.

Фасонные части, вентили и сварные стык и располагают не ближе 200 мм от стен.

Запорные вентили устанавливают т а к, чтобы аммиак входил под к лапан.

6.46. Для предупрежде н ия повышени я давлени я амми ака сверх допустимого (более 1,5 МПа) в кожухотрубны х конденсаторах и испарителях, промежуточных сосудах и ресиверах предусматривают выпуск аммиака в атмосферу через предохрани тел ьн ые клапаны по выкидной трубе выше конька крыши станции на 2-3 м.

6.47. Аммиачные трубопроводы после монтажа продувают воздухом для удаления песка, окалины и других загря з нений.

6.48. Испарител и , отделители жидкого аммиака, промежуточные сосуды, а также трубопровод холодильного агента с низкими температурами и рассольные трубопроводы теплои золируют.

Таблица 42

Трубопровод

Назначение

Цвет окраски

Аммиачный

Всасывающий

Син и й

»

Жидкостный

Жел т ый

»

Нагнетатель н ый

Красный

Рассоль н ый

Нагнетательный

Зеленый

»

Обратный сли в ной

Кор и чнев ый

Водопроводный

Нагнетательный

Голубой

»

Обратный сливной

Фиолетовый

Теплоизоляцию аппаратов и трубопроводов выполняют в соответствии с проектом после генерального испытания замораж и вающей стан ции.

После просушки трубопроводы окраши в ают в условные цвета (табл. 42).

6.49. Трубо п роводы жидкого и газообразного аммиака при нижне й разводке прокладывают под полом в кан ал ах и изолируют шлаком, ан ти септи рованн ыми опилками или другими теплоизоляционным и матери алами.

6.50. Над испар и телями, расположенными вне здани я заморажи вающей станции, устраи вают навес.

РАССОЛЬНАЯ СЕТЬ И ЕЕ МОНТАЖ

6.51. Рассольная сеть должна быть выполнен а из прямого и обратного рассолопроводов, распределителя и к олл ек тора с обеспечением равн омерн ого питания замораживающих колон ок, как правило, по незамкн утому контуру.

Тип труб и их разм е ры определяются проектом.

Распределители и коллектор должны быть размещены в специальной форшахте, расположение и размеры которой определяются проектом. Замора жи вающи е колонки соединяются с коллектором и распределителем с помощью гибких шлангов (рис. 77).

6.5 2. При дли н е рассолопроводов, превышающей 100 м, устан авливают компенсаторы. Во всех высоких точках рассольной сети устанавливают воздухоспускны е вентили.

6.53. При заполнении рассольной сети рассолом из замораживающих колонок и трубопроводов должна б ы ть удалена вода, оставшаяся после гидравлического испытания. Рассол необходимо пропускать через сетку с отверсти ями 0,5-1 мм.

6.54. На рассолопроводе устанавливают задвижки, с помощью которых осуществляю т необходимые переключения движения рассола. Трассу рассолопроводов от станции до места потреблен ия холода в ыбирают наиболее короткую с наименьшим количеством поворотов.

Рис. 77. Расположение рассольных комму н икаций в форш ах те

1 - питающая труба; 2 - головка заморажи в ающ ей колонки; 3 - соедин ительная труба; 4 - кра н; 5 - коллектор; 6 - распределит ель; 7 - подвески; 8 - толь; 9 - шлак

6.55. Для уме н ьшения п отерь холода ф оршахту хорошо те плои золируют. Изоляционным материалом служат сухи е опилки, кот орыми заполн яют пространство между верхн як ам и креплен ия. Закрепля ют стенки форшахты деревом или бетон ом.

В случае устройства форшахты на поверхности так ж е н еобхо дима теплоизоляция труб и боковых стенок.

6.5 6. Система трубопроводов, располагаемых в фор ш ахте, состоит и з замораживающих колонок, распределителя, коллек тора, подводящи х и отводящих рассолопроводов.

6.57. Замораживающая колон к а (рис. 78) состоит из н аружной трубы, питающей трубы башмака конусной формы, а в верхне й части крышки (г оловки), к которой присое динен ы подводящая и отводящая трубки.

Качество труб, плотность их соедине ни я, тщательность мон тажа рассольной сети определяют успешность заморажив ания грунтов. Утечка рассола в замораживаемый грунт является следствием н еплотност и в соединени ях т руб. При наличии рассола в грун те участок н е может быть заморожен - образуется « окно», через которое может произойти прорыв плывуна в проходиму ю выработку. Неп осредственн ое соприкосновение ледогрун тового ограждения с рассолом выз ывает оттаивание его.

Рис. 78. Замораживающая к олонка

1 - башм ак з аморажи вающей трубы; 2 - питающая труба; 3 - за мораживающая труба; 4 - к рышка (оголовн ик); 5 - соеди нительн ая п одв одящая труба; 6 - соедини тельн ая отводящая труба; 7 - рассолом ер; 8 - запорный кран ; 9 - к оллектор; 10 - термометр; 11 - распреде литель

6.58. Распредел и тель служит для распределени я рассола по колонкам и связан с н ими ги бкими шлангами с пи тающими трубами.

Давление рассола в распр е делителе колеблется в пределах 0,2-0 ,45 МП а и увеличив ается с глубиной колон ок.

6.59. Коллектор служит для сбора рассола, идущего из з амораживающих колонок. Отводящи е трубы служат для от вода рассола от замораживающ их колон ок в коллектор.

Применение гибких шлангов для подвода и отвода рассола к колонкам предотвращает разрывы труб и выпуск рассола в случае осадок или в спучивания поверхности земли в галерее (ф оршахте).

6.60. В тупиковых концах коллектора и распределителя устанавл и вают краны, через которые выпускают воздух , скапливающий ся в трубах.

6.6 1 . Распр е делитель и коллектор при креп ляют к деревян ным стойкам форш ахты или подвешивают к пот олочн ым перекладинам форшахты на железных хомутах.

6.62. Подводящ и е и от водящие т рубы присое диняют одни м конц ом к г оловке з аморажи вающей колонки, а другим - к распределите лю и коллект ору.

Для этого в последних должны бы т ь вварены патрубки-штуцеры, диаметр которых соответствует диаметру подводящих и отводящих т руб.

6.63. Число штуцеров с пробковыми кранами должно быть больше числа запроектированных колонок на 10-1 5 % на случай присоединения к системе дополнительн ых колон ок. Штуц еры располагают равномерно по всей длине распределителя и коллектора на равных расстояния х один от другого.

6.64. Гибкие подводящие и отводящие трубы присоед и няют к штуцерам хомутами или проволочными скрутками.

6.65. Перед спуском п и тающие трубы испытываю т воздухом для проверки их качества (возможны засорени я и повреждени я сварн ых шв ов).

6.66. Все соединения труб н е должн ы пропу скать воздух и рассол. При соедин ен ии труб сваркой места соедин ений их должны иметь вн утри сове рше нн о гладкую пове рхность (сварочный шов не должен уменьшать сечение трубы), в противн ом случае у велич ивается сопротивление дви жению рассола.

6.67. Трубы разных д и амет ров сое дин яют специа льн ыми переходными муфтами.

6.68. После окончан и я мон тажа все рассолопроводы тщательн о промывают водой, нагнетаемой в сеть насосом. Вслед за промывкой производят опрессовку всей рассольной се ти водой под давлением 1-1 ,5 М Па. При обн аружен ии неплотностей их необходимо устранить.

6.69. После устранения утечек испыта н ие следует повторить и при положительных результатах составить акт.

6.70. При ведении работ необходимо осуществлять тщательн ый маркшейдерский контроль глуби ны и монтажа замораживающи х колонок.

6.71. В качестве холодоносителя применяют водный раствор т е хнического хлористого кальция ( ГОСТ 450-77 с и зм.).

Раствор хлористого кальц и я ( CaCl 2 ) и меет желтоватый цве т, соленый на вкус, запах хлора, испаряется раствор плохо, в сильных концентрациях разъедает кожу и ткани.

6.72. Температура замерзан и я рассола зависит от концентрации хлористого кальция в растворе. Наинизшую температуру замерзани я рассол имеет при ρ = 1,286 г/см 3 , t 3 = - 55 °С .

6.73. Пр и замораживании грунтов применяют рассол, и меющи й концентрацию 27-3 0° Be (по Боме) или ρ = 1,2 8, при которой температура его замерзания составляет минус 50 ° С. Концен траци ю рассола опре деляют аре омет ром, деления на котором показывают градусы Боме. При повышении концентрации выше 30 ° Ве темп ература замерзания рассола повышается.

6.74. Систему наполняют рассолом после всех испытаний.

ИСПЫТАНИЕ ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТАНОВОК И РАССОЛЬНОЙ СЕТИ

6.75. Пр и испытании холодильной устан овк и необходимо руководствоваться Прави лами устройства и безопасной эксплуатации а ммиачных хол одильных установок (М. : ВНИКТ Их олодпром, 1981).

6.76. Все а п параты и трубопроводы аммиачной системы после монтажа подвергают генеральному испытанию на плот ность при давлен ии воздуха 1,8 М Па ( 18 ат) - сторону нагнетания (от нагнетательного запорного вент иля на компрессоре через маслоотделитель, конденсатор, ресивер и жидкостной трубопровод до регулирующ ей станции); 1, 2 МПа (12 ат) - с торону всасывания (испаритель и т рубоп ров оды - всасывающие и за регулирующим вентилем).

Од н овременно предохрани тельные клапаны аппарато в (сосудов) должны быть отрегули рованы до нача ла открывания при избыточном давлении на нагнетательной стороне 1,8 МПа (18 ат), на в сасывающей ст ороне 1,2 МПа (12 ат).

6.77. Испытания системы после монтажа прои з водят до теплои золяци и трубопроводов и аппаратов.

6.78. В аппараты воздух нагнетают аммиачным компрессором в несколько приемов с интервалом 0, 4-0 ,6 МПа (4-6 ат) во избежание перегрева компрессора. Воздух нагнетают следующим образом: открывают запорный нагнетательный венти ль на компрессоре, открывают пробку на всасывающем коллект оре при закрытом всасывающем вент иле и включают компрессор, доводят давление по всей си стеме до 1, 2 МПа (12 ат), закрывают запорн ый вент иль на регулирующей станции и разъединяют нагнетательн ую и всасывающую линии и продолжают нагнетать воздух в маслоотделитель, конденсатор, ресивер, доводя давление до 1,8 МПа (18 ат). Систему оставляют под давлением в течение 15 ч и фиксируют давл ение через каждый час.

6.79. Систему считают выдержавшей испытания на герметичность, если после истечен и я первых 6 ч давление в системе снизится не более чем на 10 % , а в течение остального времени останется постоянным. При удовлетворительных результатах генерального испытания составляют акт и си стему подгота вливают к заполнению аммиаком.

6.80. Перед заполнением системы аммиаком ее н е обходимо отсосать на вакуум.

6.81. Количество жидкого аммиака, необходимое для заполнения системы, определяют проектом или по следующим нормам в процентах от емкости аппарата * :

Испарител и :

ко ж ухотрубны е ........................................... 80

вертикальнотрубные .................................. 80

па н ельные ................................................... 5 0

Конденсаторы:

кожухотрубные ........................................... Полный объем ресиверной части обечайк и

испарительны е ........................................... Полный объем сборн иков жидкого амми ака

Рес и веры:

линейные ..................................................... 50

дренажные .................................................. -

Промежуточные сосуды (вертикальные) ...... 30

Маслоотделители барботажного типа .......... 30

Трубопроводы жидкого аммиака .................. 1 00

* Правила устройства и безопасной эксплуатации аммиачных хо л одильн ых установок. - М.: ВНИК ТИ холодпром, 1981.

Для пересчета объема аммиака в количество по массе средний удельный вес ам ми ака принимают равным 0,65 кг/л.

Расход аммиака на восполнение по т ерь при эксплуатации станции принимают от 2,5 до 10 % в месяц.

6.82. Аммиак для заполне н ия системы доставляют на заморажи вающую станцию в специ альных баллонах. Он должен отвечать требованиям ГОСТ 6221-8 2Е с изм.

При зарядке системы баллоны с аммиаком присоединяют к регулирую щ ей станции с помощью трубки диаметром 6 мм с наки дными гайками, причем баллоны устанавливают в наклонном положении головками вниз. Количество фактически заряженного аммиака определяют взвешиван ием баллонов в проце ссе зарядки.

При зарядке дополнительно проверяют плотность соединений трубопроводов и арматуры на утечку аммиака специаль н ым химическим индикатором - полоской бумаги, пропитанной раствором фенолфталеина. При утечке ам миака белые полоски бумаги краснеют.

6.83. После перехода жидкого аммиака из первых баллонов в систему, компрессор пускают в работу, чтобы понизить давлен и е в и спари теле и обеспечить дальнейшее наполнение системы. Конден сатор при зарядке системы аммиаком охлаждают водой, как при обычной работе холодильной установки.

Запрещается подогревать баллоны для ускорения выхода амм и ака. При зарядке системы следует соблюдать меры предосторожности и иметь н аго тове амми ачные противогазы.

После наполнения системы аммиаком приблизительно на 90 % его расчетного количества производят пробную работу замораж и вающе й станции для проверки достаточности наполнения, при этом рассольная система должна быть заполнена рассолом.

6.84. Пос л е соединен ия всех рассольны х т руб и устан овки на н их пред усмотренн ых проектом при боров и кранов, промывки водой производят гидравлическое испытание рассольной сети давлением, в 1,5 раз а п ревышаю щим рабочее давление и не меньшим 0, 6 МП а (6 ат).

Сеть считают пригодной для эксплуатации, есл и в течен ие 15 мин давлени е опрессовки не изменяется и при осмотре сети не обнаружен о течи в трубах и и х соединен иях.

6.85. Количество кристаллического хлористого к альци я для приг отовлен ия рассола з аданной к он цен трации определя ется п роектом или п о формуле

q = Vq e ,                                                               (17)

г де V - емкость (объем) рассольной системы, подле жащ ей заполне нию, м3; q е - количество по массе соли на 1 м3 воды, необходимое для получен и я раствора заданной концен траци и.

6.86. Акт ге н ерального и спытания уст ановки и сдачи ее в эксплуатацию составляют при наличии следующей документации :

исполнительных схем амм и ачной, рассольной и водяной систем холодильной установки и п огори зон тны х планов расположени я з амораживающих ск важи н, выполненн ых через каждые 30 м по глубине;

журнала бурения скважин;

паспортов замораживающих коло н ок;

протокола сушки всех высоковоль т ных электродвигателей с з амером сопротивлений изоляции обмоток ротора и статора;

п ротокола и спытания на пробой трансформаторн ого масла в маслон аполни тельной высоковольтн ой аппаратуре;

протокола проверки и испытан и я защиты высоковольтного элект родвигателя и сопротивлени я изоляции кабельной проводки компре ссорной уст ановки;

п ротокола осмотра и заме ра переходного сопроти влени я заземл ени я электродвигателей и распреде ли тельн ого устройства;

шнуровых книг на все сосуды, уста н овленные на холоди льной устан овке, с реги страци ей в ни х рез ул ьтатов исп ытан ий местной инспекцией Госгортехн адзора (в шнуровой кн иге должны быть заводские п аспорта и черте жи на сосуды);

те хниче ского акта на оп рессовку сжатым воздухом холодильной установки;

технического акта на испытание рассольной сети и промывку замораживающих колонок;

графика планово-предупр е дительн ого ремонта холодильной установки;

инструкции по тех н ике безопасности при эк сплуатации все х агрегатов (вывешивается в здании заморажи вающей стан ции);

списка лиц, допущенных к эксплуатации холод и льной и высоков ольтных устан овок, сдавших техмини мум по П ТЭ и П ТБ;

журналов и книг для учета работы холодильной уста н овки;

разрешения пожарной и нспекции на эксплуатацию холодильной установки.

ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЗАМОРАЖИВАЮЩЕЙ СТАНЦИИ

6.87. Режим работы замораживающей станции должен обеспечивать постепенное понижение темпера т уры холодон оси теля до достижения заданной проектом температуры, во избежание порыва труб.

При эксплуатации замораживающих колонок должен быть установлен контроль питания их рассолом. Температура выходящего из колонки рассола пр и установившемся режиме не должна отличаться более чем на 2-3 ° С от температуры рассола, измеренн ой в распределителе (при глубине заморажи вани я до 100 м), к концу процесса замораживания она может отличаться на 1 ° С.

Работа замораживающей станции и подача рассола в замораживающие колонк и должна быть непрерывной в течение всего периода активного замораживания грунта.

Работа замораживающей станции после образован и я лед огрун тового ограждения должна обеспечи вать его сохранение по специальному режиму (пассивному), установленному проектом.

6.88. При эксплуатаци и замораживающей станции и рассольной сети необходи мо поддерживать холодильное и прочее оборудов ание в хорошем состоянии, следить за экономным расходованием электроэнергии, воды, смазочных материалов, своевременно прово дить профилактический ремонт.

6.89. Температуру всасываемых паров аммиака, определяемую по показаниям термометра, установленного перед запорным всасывающим вентилем компрессора , поддерживают на 5-1 0 ° С выш е темпе ратуры испарения аммиака.

Температуру н агн етаемого амми ака при выход е и з компре ссора следует поддерживать в соответстви и с инструкциями заводов-изготовителей, но не выше 150 ° С, во и збежа ние возгорани я смазочного масла.

6.90. В процессе эксплуатации замораживающей станции не допускают превышения давления конденсации аммиака сверх 1,4 М Па (14 ат), своевременно (по графику) спускают масло из маслоотделителя, конденсатора, испарителя, промежуточного сосуда и ресивера, а также выпускают воздух из воздухоотделителей, поддержив аю т перепад температур охлаждающей воды, выходящей из к он денсатора и конденсации амм иака в пределах 4-6 ° С, наблюдают за правильн ой подачей воды и работой градирни. При хорошей работе градирни расход свежей воды не превышает 10 % .

Перепад температур испарения аммиака и рассола в испарителе не должен превышать 5 ° С.

При эксплуатации замораживающей стан ц ии поддерживают уста новлен ный проектом режим работы ее и си ст ематически следят з а показани ями контрольно-измерит ельных приборов.

6.91. Не реже одного раза в месяц вскрывают и прочищают всасывающий и нагнетательный масля н ые фильтры.

В тече н ие первого месяца после монтажа и включения компрессора в эксплуатацию фильтры вскрывают и очищают через к ажды е 5-6 дней.

6.92. Заправ к у масла в компрессор следует п роизводить в строгом соответствии с заводской инструкцией.

6.93. При внезапном прекращении циркуляции рассола компрессоры останавливают. Пуск, остановку и эксплуатацию холодильных маш и н, градирен и насосов производят в соот ветствии с и нструкци ями завода-изготовителя, которые должны быть вывешены в здании замораживающей станции.

6.94. Планово-предупредительный ремонт холодильного и другого оборудован и я выполняют по графику, утвержденному главным ин женером стройуправления.

6.95. Замораживающие колонки включают в работу для замораживания грунтов в строгом соответствии с проектом.

При обслуживан и и рассольной сет и и замораживающи х колонок следят за тем, чтобы не происходило утечки рассола, при появлении желтых пятен надлежит немедленно устранить причину. Скрытые утечки рассола обнаруживают по снижению уровня рассола в испарителях или расширит ельном баке по показани ям дистанционного указателя уровня или виз уально.

6.96. Первоначально в течение суток рассол пускают в сеть с температурой не более минус 5 ° С с доведением до рабочей темпера туры минус 20-2 5 ° С в т ечение последующих пяти суток.

6.97. При обслуживании рассольной сети следят з а бесперебойн ой циркуляцией рассола во всех подключенных колонках. Для этого не реже одного раза в сутки очищают от инея участок соединительного шланга длиной 10-1 5 см на каждой колонке и следят за скоростью нарастания инея.

6.98. Воздух из коллектора и распределителя выпускают через воздушные краны ежедневно, не допуская образования воздушных мешков в шлангах, соединяющих колонки с коллектором и распределителем. Температуру обратно г о рассола в колонках измеряют термометрами, установлен ными в гильзах, вваренных в колон ки ниже обратного патрубка.

6.99. При э ксплуатации следят за тем, чтобы не было обрыва питающей трубы в колонке, вследствие чего образуется короткий ток рассола и «окно» в лед огрун товом ограждении. Признаком обрыва служит очень малая разность температур прямого и обра тного рассола (< 1 ° С). В этом случае колонку вскрывают и восстанавли вают питающ ую трубу.

6.100. На замораживающей станции вывешивают амм и ачную и рассольную схему, инструкцию по эксплуатации холодильных машин и электрооборудова ния, прави ла внутреннего распорядк а и техники без опасности, график планово-предупредительного ремонта оборудования.

6.101. В течение всего периода эксплуатации замораживающей станции ведут специальный журнал ее работы.

Показатели работы замораживающей станции записываются через каждые 2 ч.

6.102. Температуру рассола, циркул и рующего в каждой колонке, в прямом и обратном рассолопроводах фиксируют в журнале работы замораживающих колонок (при л. 32). Замер темп ератур рассола производи тся не реже одного раза в смену.

6.103. Температуры грунтов в контрольных скважинах замеряют термодатчиками (тип и схема расстановки определяется проектом) один раз в сутки и записывают в журнал (пр и л. 33).

Данные наблюдений за уровнем грунтовых вод записывают в журнал (прил. 34).

6.104. Проект ны е размеры и сплошность ледогрунтового ограждения должны устанавливаться по следующим данным:

наличию отрицательных температур н а разных глубин ах во всех термометрических скважинах, расположенных в пределах ледогрунтового ограждения, а также с помощью ультразвукового прибора УК ЛЦ конструкции ВНИИОМ ШС;

подъему уровня воды в гидрологических наблюдател ь ных скважинах в замкнутом контуре;

стабильности температуры рассола.

После достижения проектных размеров и температуры ледогрунтового ограждени я составляют акт готовности участка для в едения основных работ.

6.105. В начале замораживания температура грунта вокруг колонки понижается быстро, затем вследствие увеличения т ермического сопротивления замороженных грунтов скорость пон ижени я температуры з амедляется.

6.106. По данным практики по замораживан и ю грунт ов скорость замораживания (по радиусу) в песчаных грунтах в среднем составляет 0,025 м/сут, в глинистых - 0,01-0 ,015 м/сут.

Установлено, что скорость нарастания ледогрунтового ограждения прямо пропорциональна теплопроводности, по н ижению температуры замораживания.

6.107. При отсутствии гидролог и ческой скважины возможны случаи, когда грунтовая вода, заключенная между ледогрунтовы м огражден ием и двумя водонепроницаемыми глинистыми прослойками, не находит свободного выхода и в результате развивающегося внутрен него давления может нарушиться уже образовавшееся ледогрун то вое ограждение.

В таких случаях в контуре выработки необходимо бурить спец и альн ую разгрузочную скважину с заглублением в водоносный слой не менее 1-1,5 м для свободного выхода воды, заключенной в нем.

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА И ПРИЕМКА РАБОТ

6.108. Искусс т венное замораживан ие грунтов включает сложный комплекс работ, требующих тщат ельного выполнения и контроля.

Контроль работ обеспечивает высокое качество замораживания грунтов и предотвращает возможность авар и й.

6.109. Пр и емка работ по замораживани ю грунта осуществляется в три этапа.

На первом этапе производят приемку следующих работ: бурения замораж и вающих скважин, мон тажа замораживающих колонок, замораживающей стан ци и и рассольной сети; кроме того, определяют рез ультаты и змерения отклонений сква жин, производят пробный пуск замораживающей установки.

На втором этапе устанавливают готов н ость объекта для ведения основных строительных и горных работ. Этот этап включае т опробование при нормальной работе системы замораживающей стан ции, установление образования ледогрунтового огражд ения или массива проектной толщины и температуры грунта (пери од активного замораживания грунта).

Приемка ледогр ун тового ограждения в ключает проверку соот ветствия размеров и температур ледогрунтового ограждения проектным на основании журналов работ, и змерени й уровня грунтовых вод в гидрологи ческих наблюдательных скв ажи нах и температур грунта в термометрически х скв ажин ах (см. прил. 33 и 34), ультразвукового конт роля.

Одновременно должен быть уточнен режим работы замораживающей станц и и и рассольной сети для поддержания проектных раз меров и температур ледогрунтового ограждения (ЛГО) на срок окончания всех работ, производимых под его защитой.

На третьем э тапе производят приемку оконч ания работ по з амораживан ию грунтов и демонтажу оборудования. В этот этап входят окончание работ по возведению сооружени я под защи той ЛГО, искусственное оттаиван ие грунтов (есл и оно предусмотрен о проектом), демонтаж х олоди льного оборудования и рассольной сети, извлечение замораживающ их колонок и тампонаж скважин.

Приемку работ оформляют актом. К акту прилагают и сполни тельную докумен тацию, а также перечень недоделок с указанием сроков их устранения.

6.110. Промежуточной приемкой на первом этапе устанавл и вают:

правиль н ость расположения замораживающих колон ок, их глубины и направления и необ ходимость бурения дополнительных скважин;

готов н ость все й замораживающей системы (станц ии и се ти) к пуску, т.е. возможность приступить к процессу замораживани я грунтов с составлением акт а о пуске в э ксплуатацию замораживающей системы.

Промежуточную при е мку прои зводят осмотром выполненных работ на месте, проверкой исполнительн ой технической документации в соответстви и с паспортами скважин и замораживающих колонок, и технической документацией, н еобходимой для сдачи холодильной установки (замораживающей станции ) и рассольн ой се ти .

6.111. При приемке замораживающих установок ге н подрядчи к должен предъявить акт, подтверждающий выполнени е всех подготовительных работ.

6.112. Строительная организац и я, осуществляющая замораживание грунтов, в процессе работы составляет исполнительные графики работы замораживающего оборудования, распространения зоны замораживания грунтов и количества вк люченных в работу колонок.

После окончан и я строительных работ составляют акт на прекращение работ по замораживанию и дается разрешение на производство демон тажн ых работ. Демонтаж скважи н (извлечение замораживающих колонок и обсадных труб) оформляют актом с указанием мест заложения скважин, способов их ликви дации , объема работ и т.д., а также актом на скрытые работы по проведени ю тампонажа.

Все технические акты подписывают отв е тственные представит ели ст рои тельной организации и генерального подрядчика по строительст ву.

РАЗРАБОТКА ГРУНТА

6.113. Производство строитель н о-монтажн ых работ в пределах ледогрун товог о ограждени я разрешается при тщательном контроле за его состоянием и корректировке работ ы замора живающей стан ции с целью сохранения размеров ограждения и его температуры.

Все стро и тельно-монтажные работы н адлежит производить в стр огом соответстви и с проектом.

Выемку гру нт а из открытого котлована при положительных температурах воздуха необходи мо произ водить с защитой ледогрун товы х ст енок от действия атмосферных оса дков и солн ечных лучей.

6.114. Гл и нистые грунты плохо поддаются промораживанию - они остаются мягкими и пластичными, поэтому выемочные работы в них следует выполнять с больш ой осторож ностью, так как в ре зультате смещения глинистых грунтов заморажи ваю щи е трубы подвергаются напряжению изгиба и соединительные стыки труб становятся неплотными. Через неплотности рассол будет вытекать из тр уб и размораживать ледогрун тов ое ограждение.

6 .11 5. Грунт, заключенный в пределах ледогру н тового ограждени я, обычно находится в талом состоянии. Выемку песков произ водят лопатами, грав елисты е породы, мел и мергел ь отбивают кайлами, отбой ными молотками и пневмоломами , г ли ны и суглинки - пневматически ми лопатами.

6.116. Мерзлые грунты, обладающие большой в лагоемкостью до замерзан ия (глин а, суг линок, мергель, торф, лесс, растительные грунт ы) разрабатываются труднее, чем грунты с малой водоудержи вающей способностью (песок, гравий, галька и др.), их разрабаты вают отбойным молотком.

Работы по выемке грунта выполняю т следующим образом: сначала вынимают грунт из незамороженного ядра, а затем производя т отбойку замороженных грун тов от бойными молотками и пневмоломами по всему сечени ю выработки.

6.117. При разработке грунтов взрывным способом необходимо соблюдать меры предосторожности, не допуская деформации ледогру н тового ограждени я и повреждени я замораживающих колонок, особен но когда последни е находятся близко к габариту в ыработки из -за отклонен ия их.

Буровзрывные работы следует выполнять строго в соответс т вии с проектом и соблюден ием правил безопасности.

6.118. При разработке котлованов с использованием искусствен н о замороженны х грунтов в качестве ограждающи х несущих конструкций временное крепление котлованов (металлическое или деревянн ое) не прим еняют. В этом случае обнаженные замороженные стены котлована долж н ы быть теплои золированы с помощ ью специальных матов.

6. 11 9. При строительс т ве подземных соору жений способом замора жи вания выработка отделена от внешни х подземных вод непрониц аемым ледогрун товым огра ждением, поэтому никакие специальные водоотливные средства не применяются. Вода, остающаяся в незамороженном ядре, собирается в не большом зумпфе, отк уда ее уда ляют в бадь ю.

По мере продв и гани я забоя выработки зумпф углубляют и з абой осушается.

Поступление в забой значительного количества воды указывает на наличие «окна» в ледогру н товом ограждении. Если приток воды появляется в слабых грунтах (песок, ил, гли на, мергель, ме л и др.) , органи зация водоотлива недопусти ма, так как движущаяся вод а разрушит ледогрун товое ограждение, что может привести к серьезным осложнениям. В таком случае необходи мо прекратить работы, выработку залить водой из водопровода до нормального ги дростатического уровня, а затем произвести дополнительное замораживание грунтов. Способ замораживания «окна » определяется специ ал ьным проектом.

6.120. Прав и льное использовани е способа искусственного замораживания грунтов при строительстве подземных сооружений в любых условиях дает положительные результаты.

Однако в ряде случаев несоблюдение и ли неправильный учет ряда факторов, влияющих на процесс замораживания (отсутствие уточненных геологических и ги дроге ологических данных участка строительства, несоблюдение технических указаний при проектировании и производстве работ, отступление от проект а, неудовлетворительный контроль за всем комплексом ра бот по замораживани ю и др.) приводит к осложнениям.

ОТТАИВАНИЕ ГРУНТОВ И ПОГАШЕНИЕ СКВАЖИН

6.121. Способ оттаиван и я замороженного грунта, порядок выполнения работ и контроля за размерами и температурами ледогрун тового ограждени я в процессе оттаивания должен быть определен проектом.

6.122. Оттаивание замороженных грунтов может происходить естественным пу т ем или производиться искусственно.

6.123. Искусственное оттаивание замороженны х грунтов осуществляют нагретым рассолом, циркулирующим в замораживающих колонках.

Во избежание повреждений колонок рассол нагревают постепенн о на 2-3 ° С в сутки и доводят до 50-7 0 ° С. Рассол подогревают паром, циркулирующим в секциях труб, опущенн ых в бак с рассолом .

6.124. Ко н троль за оттаивани ем грунтов можно осуществл ять через одну из колонок, не включенных в рассольную сеть, а также через температурно-контрольн ые скважи ны.

6.125. Холодильную установку до конца от т аиван ия грун тов де мон тировать не следует.

6.126. Извлечение замораж и вающи х колонок следует производить после окончани я оттаи вани я и всех работ, выполнение которых было н амечен о прои звести под защитой л едогрун тового ограждения.

Скважины по мере извлечен и я из них зам ораживающих колонок или трубы заморажи вающих колонок в случае невозможн ости их и звлечения должн ы быть затампони рован ы.

6.127. Ч и сло подлежащи х и звлечен ию колонок и способ их и звлечени я устан авливаются проектом в зави симости от застроенн ости площадки и доступа к колон кам, степени ожи даемых осадок поверхности и сохранности наземн ых и подземных сооружений при изв лечении колонок.

6.128. Извлечен и е заморажи вающих колонок из скважи н после оттаив ан ия грунтов должно производиться после демонтажа рассольной сети и удалени я из колонок рассола.

6.129. Извлечение заморажи в ающи х колон ок из скважин, до естественного оттаивания грунта выполняют искусственным оттаиванием слоя грунта толщиной 3-5 см вокруг трубы, для чего через колонки прокачи вают подогретый рассол.

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие . 1

Раздел 1. Общая часть . 2

Раздел 2. Естественные основания . 3

Раздел 3. Уплотнение грунтов . 7

Общие положения . 7

Требования к материалам .. 12

Требования к проекту производства работ . 13

Применяемые механизмы и их техническая характеристика . 16

Опытное уплотнение . 23

Правила производства работ . 33

Раздел 4. Строительное водопонижение . 53

Общие положения . 53

Проект производства водопонизительных работ . 56

Материалы .. 56

Основное оборудование . 62

Водоотлив из котлованов и траншеи . 67

Устройство дренажей . 69

Устройство и эксплуатация водопонизительных скважин . 71

Устройство иглофильтровых систем .. 82

Электроосушение . 91

Эксплуатация водопонизительных систем .. 92

Демонтаж оборудования и ликвидация водопонизительных систем .. 95

Наблюдения, контроль качества, документация при производстве работ . 96

Приемка работ . 99

Раздел 5. Закрепление грунтов . 100

Общие положения . 100

Инъекционное химическое закрепление . 105

Силикатизация и смолизация . 107

Химическая технология силикатизации и смолизации и применяемые химические материалы .. 110

Правила производства работ и применяемые механизмы и оборудование при силикатизации и смолизации . 114

Контроль качества работ по силикатизации и смолизации . 128

Техника безопасности и охрана окружающей среды при силикатизации и смолизации . 131

Цементация . 135

Буросмесительное закрепление илов . 139

Термическое закрепление . 146

Раздел 6. Искусственное замораживание грунтов . 152

Общие положения . 152

Оборудование, материалы, производство работ. Бурение скважин . 153

Замораживающие колонки и их монтаж .. 155

Холодильные установки и их монтаж .. 156

Рассольная сеть и ее монтаж .. 160

Испытание холодильных установок и рассольной сети . 162

Эксплуатация замораживающей станции . 164

Контроль качества и приемка работ . 166

Разработка грунта . 167

Оттаивание грунтов и погашение скважин . 168

Еще бесплатно скачать

Рейтинг:
  • Итоги рейтинга 4.00/5
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
4.0/5 (3 голоса)

Данную страницу никто не комментировал. Вы можете стать первым.

Ваше имя:
Ваша почта:

RSS
Комментарий:
Введите символы: *
captcha
Обновить