ar-net.ruК сапропелям следует относить пресноводный ил, содержащий (по массе) в своем составе более 10 % органических веществ с коэффициентом пористости е > 3, как правило, текучей консистенции с IL > 1 и содержанием частиц крупнее 0,25 мм не более 5 % [1].
4.4. К торфам следует относить органический грунт, содержащий (по массе) в своем составе 50 % и более органических веществ [1].
4.5. К грунтам заторфованным следует относить грунт, содержащий в своем составе от 10 % до 50 % (по массе) торфа [1].
4.6. Для укрепления любых по 4.1 разновидностей слабых грунтов органического происхождения методом глубинного механического смешивания следует применять следующие минеральные вяжущие вещества: портландцемент или шлакопортландцемент (ГОСТ 10178), сульфатостойкий или пуццолановый цемент (ГОСТ 22266), цемент для строительных растворов (ГОСТ 25328) марок не ниже 300; допускается по ГОСТ 23558–94 (пункт 4.3.1) применять молотые гранулированные высокоактивные и активные металлургические и фосфорные шлаки (ГОСТ 3344), золы уноса сухого отбора (ГОСТ 25818), известь (ГОСТ 9179), а также другие активные вяжущие материалы марки по прочности не ниже 50 по ГОСТ 3344, т.е. I, II сортов (ГОСТ 9179); допускается применение цемента с активирующими добавками, таких вяжущих как: шлак, зола или гипс, марка которого должна быть не ниже М10 по ГОСТ 125. Допускается также применение щелочных цементов, соответствующих ДСТУ Б В.2.7-181:2009 [2] и ДСТУ Б В.2.7-25:2011 [3].
Примечание – На указанные щелочные цементы (шлакощелочные) в настоящее время в
России разрабатываются нормативные документы. Шлакощелочные цементы являются частным случаем щелочных цементов и представляют собой эффективные безобжиговые гидравлические вяжущие вещества, получаемые путем тонкого измельчения алюмосиликатного компонента (доменного гранулированного шлака) совместно с малогигроскопичным щелочным компонентом или смешивания молотого гранулированного шлака и щелочного компонента в смесителе, или затворением молотого гранулированного шлака растворами соединений щелочных металлов: натрия, лития или калия. Применение шлакощелочных цементов в строительстве обеспечило получение высоких эксплуатационных свойств бетонов на их основе. Было установлено, что применение материалов из шлакощелочных цементов также особенно эффективно в ряде специальных областей строительства.
4.7. Определение разновидности слабого грунта органического происхождения по 4.2, оценку его природных прочностных характеристик, а также подбор вида вяжущего и его сочетание с другими вяжущими и добавками в количестве, необходимом для достижения требуемой прочности, следует выполнять с учетом рекомендаций приложений А, Б на стадии разработки проектной документации (ПД) и дополнительно уточнять на стадии проекта производства работ (ППР); при этом допускается [4] при уточнении рецептуры укрепляющих добавок не ограничиваться результатами лабораторных исследований, а выполнять по 6.1 – 6.3 и 7.2 опытные работы по укреплению слабых грунтов методом глубинного смешивания в условиях их естественного залегания на строительной площадке в пределах одной – двух технологических захваток размером 5?5 м в плане каждая.
4.8. Рекомендуемые типы вяжущих и их сочетания в зависимости от разновидностей слабых грунтов органического происхождения при их укреплении методом глубинного смешивания приведены в таблице А.1 (приложение А).
4.9. Конструктивно-технологически укрепление слабых грунтов органического происхождения глубинным механическим смешиванием определяется ПД и ППР и реализуется [4], [5] в форме одного из следующих способов: укрепление в массиве, укрепление в массиве на неполную мощность отложений, укрепление слабого грунта в сваях, в том числе, и в сочетании с укреплением в массиве.
4.9.1. Укрепление слабых грунтов в массиве по 6.1 следует производить путем сплошного механического смешивания с вяжущим всего объема слабого грунта органического происхождения при глубине болота до 7 м (изображение а), рисунок 1).
4.9.2. Укрепление слабых грунтов в массиве по 6.2 на неполную мощность их отложений следует производить при глубине болота более 7 м (изображение б), рисунок 1).
а) укрепление в массиве; б) частичное укрепление в массиве;
в) укрепление в сваях совместно в сочетании с укреплением в массиве
1 – слабый грунт; 2 – укрепленный в массиве слабый грунт; 3 – технологический слой; 4 – геотекстиль; 5 – минеральный грунт; 6 – сваи из укрепленного грунта
Рисунок 1 – Схемы укрепления слабых грунтов глубинным смешиванием
4.9.3. Укрепление слабого грунта в сваях по 6.3 следует производить путем механического смешивания слабых грунтов с вяжущим в вертикальном направлении с устройством в слабом основании свайного поля при любой глубине болота, или в сочетании со способом «укрепление в массиве» по 6.1 (изображение в), рисунок 1).
4.10. Укрепление слабых грунтов органического происхождения методом глубинного механического смешивания технологически, при любом конструктивном решении в соответствии с 4.9, следует производить по 6.1 – 6.3 в соответствии с ПД и ППР сухим или мокрым способом [4]:
- при сухом способе необходимо обеспечить подачу под давлением сухого вяжущего или сухой смеси, содержащей вяжущие материалы, в зону их смешивания со слабым грунтом;
- при влажном способе необходимо обеспечить подачу под давлением водного раствора вяжущего в зону его смешивания со слабым грунтом.
4.11. При производстве работ по укреплению слабых грунтов органического происхождения методом глубинного механического смешивания должны применяться средства механизации, обеспечивающие выполнение заданных объемов работ в установленные сроки с высоким качеством, наименьшей стоимостью и трудоемкостью.
Выбор машин и схем производства укрепительных работ следует выполнять в соответствии с ППР и с учетом характера залегания грунтов, их физико-механических свойств и типом слабого основания по несущей способности по СТО НОСТРОЙ 2.25.27-2011.
Тип слабого основания определяется расчетом, с учетом результатов инженерно-геологических изысканий и СТО НОСТРОЙ 2.25.27-2011.
4.12. Работы по укреплению слабых грунтов органического происхождения методом глубинного механического смешивания должны, как правило, производиться при положительных температурах воздуха. Допускается выполнение работ при температуре до минус 15 °С в случае, если это предусмотрено ППР и если работы по 6.1 – 6.3 выполняются сухим способом с отсыпкой технологического слоя из песка толщиной не менее 2 м сразу же после выполнения укрепительных работ.
4.13. Работы по укреплению слабых грунтов органического происхождения методом глубинного механического смешивания применительно к земля ному полотну автомобильных дорог следует выполнять с учетом рекомендаций СТО НОСТРОЙ 2.25.27-2011 (пункты 6.2.2, 6.2.4, 6.2.5, 6.2.6).
4.14. В период набора прочности укрепленных слабых грунтов промерзание не допускается. Для этого укрепленный грунт перекрывается слоем песка мощностью не менее 2 м. Вопрос использования противоморозных добавок решается на стадии разработки ПД.
5. Требования к материалам
5.1. Требования к вяжущим и геосинтетике
5.1.1. К вяжущим материалам по 4.6, используемым для укрепления слабых грунтов органического происхождения методом глубинного смешивания, следует предъявлять дополнительные требования, относящиеся к особенностям используемого оборудования:
- по степени подвижности (текучести) они должны свободно перемещаться по трубопроводам и шлангам в технологическом оборудовании [4], [5];
- их гранулометрический состав и максимальные размеры частиц должны позволять использовать пневмотранспорт и исключать забивку фидеров технологического оборудования [4], [5].
5.1.2. Применяемые для укрепления слабых грунтов органического происхождения методом глубинного смешивания вяжущие и их смеси по 4.6 должны соответствовать ТУ их производителя и маркам прочности, указанным в ПД и ППР.
Проверка делается при входном контроле в произвоственной лаборатории в соответствии с ГОСТ на данное вяжущее.
Примечание – Иные вяжущие, их смеси и добавки допускается применять при уточ-
нении ППР только после проведения дополнительных лабораторных и опытных работ по 4.8 с учетом необходимости определения их прочности (ГОСТ 23558) в возрасте от 7 до 28 или даже 90 сут. в зависимости от вида вяжущего.
5.1.3. Прочность на разрыв (ГОСТ 15902.3, ГОСТ 29104.4) геотекстиля, используемого для устройства по 6.1.2.2 технологического слоя, должна быть не менее 14 кН/м (СТО НОСТРОЙ 2.25.27-2011).
5.2. Требования к укрепленным грунтам
5.2.1. Укрепленный методом глубинного смешивания слабый грунт органического происхождения должен иметь требуемую проектом прочность и несущую способность.
5.2.2. Однородность слабого грунта, укрепляемого методом глубинного механического смешивания, по прочностным характеристикам должна достигаться за счет применения специального технологического оборудования [4], [5] с автоматическим компьютерным управлением и регистрацией технологических параметров, позволяющего производить по 6.1 – 6.3 равномерное распределение вяжущих материалов и их смешивание в укрепляемом объеме слабого грунта.
5.2.3. Требуемая прочность укрепленного слабого грунта органического происхождения, зависит от количества и вида введенного в грунт вяжущего по 4.6 и должна указываться в ПД и ППР с учетом заданных сроков строительства.
Примечание – Ориентировочно при разработке ПД и ППР, промежуточные и конечные характеристики укрепленных грунтов с учетом наличия данных лабораторных испытаний укрепленных и неукрепленных слабых грунтов, могут быть оценены, используя рекомендации приложения Б.
6. Технология производства работ
6.1. Укрепление грунтов в массиве
6.1.1. Технологическое оборудование.
6.1.1.1. Технологическое оборудование, используемое [4], [5] для производства работ по укреплению слабых грунтов в массиве методом механического глубинного смешивания, включает следующие основные агрегаты: экскаватор, смеситель и компрессор, совмещенный с емкостями под вяжущее или их смеси (рисунок 2).
Рисунок 2 – Схема производства работ по укреплению слабого грунта в массиве [4], [5]
6.1.1.2. Подача вяжущего или его водного раствора при сухом и влажном способе укрепления по 4.10 осуществляется под давлением по гибкому трубопроводу непосредственно в зону работы фрезы смесителя.
6.1.1.3. Допустимые технологические параметры используемого при сухом и влажном способах укрепления по 4.10 должны выдерживаться в пределах, указанных в таблице 1 и таблице 2 соответственно.
Таблица 1 – Допустимые значения технологических параметров при укреплении грунта в массиве (сухой способ) [4], [5]
| Вид технологического параметра | Допустимые параметры |
| Расход вяжущего материала, кг/м3 | 100 – 400 |
| Давление в шланге на входе, кПа | 0,2 – 0,4 |
| Давление в шланге на выходе, кПа | 0,2 – 0,5 |
| Скорость вращения фрезы смесителя, об/мин | 100 – 200 |
Таблица 2 – Допустимые значения технологических параметров при укреплении грунта в массиве (влажный способ) [4], [5]