Вид технологического параметра | Допустимые параметры |
Расход вяжущего материала, л/м3 | 100 – 250 |
Давление в шланге на входе, МПа | 2,0 |
Давление в шланге на выходе, МПа | 0 – 1,0 |
Скорость вращения фрезы смесителя, об/мин | 10 – 20 |
Скорость подъема фрезы смесителя, м/с | 0,1 – 0,5 |
Водоцементное отношение (В:Ц) | 0,5 – 2,0 |
6.1.2. Порядок производства работ.
6.1.2.1. Работы по укреплению слабых грунтов в массиве следует выполнять [4], [5] по схеме «от себя» в следующей последовательности:
- первоначально слабый грунт укрепляют в пределах первой технологической захватки, размером в плане 5x5 м, размещая экскаватор и компрессор на устойчивой «береговой» зоне болота; после завершения работ на первой захватке экскаватор перемещается на вторую технологическую захватку, примыкающую к первой, а затем на последующие технологические захвати, расположенные вправо или влево от первой в пределах отведенной зоны укрепления по ППР;
- после ухода техники с первой (или второй) технологической захватки следует параллельно, не ожидая завершения работ по укреплению слабых грунтов первой очереди, начать работы по устройству технологического слоя;
- после завершения работ первой очереди в пределах «береговой» зоны укрепления грунта согласно ППР, экскаватор следует переместить на ранее отсыпанный технологический слой в пределах первой захватки, с которой следует предварительно удалить древесную растительность и пни, если это согласно ППР невозможно было выполнить ранее, и продолжить работу по укреплению грунта, повторяя вновь отмеченные выше технологические операции;
- при этом, по мере перемещения техники (рисунки 1, 2), на поверхность освобождающихся технологических захваток (через одну) следует установить по одной наблюдательной марке для регистрации (нивелировкой) осадок во времени технологического слоя или дополнительного пригрузочного слоя, если его устройство предусмотрено ППР.
6.1.2.2. Отсыпка технологического слоя должна производиться экскаватором, бульдозером или грейдером, как правило, из дренирующего грунта по схеме «от себя» по предварительно уложенному слою геотекстиля согласно СТО НОСТРОЙ 2.25.27-2011 (пункт 6.2.5).
6.1.2.3. Укладка геотекстиля должна выполняться вручную путем раскатки рулонов материала по схеме «от себя» с перекрытием полотен внахлестку не менее чем 50 см в соответствии с требованиями СТО НОСТРОЙ 2.25.27-2011 (пункт 6.2.2). После завершения работ по укладке геотекстиля составляется акт на скрытые работы.
6.1.2.4. Работа по укреплению слабого грунта осуществляется путем циклических вертикальных перемещений вверх-вниз смесителя при вращающейся фрезе с периодической подачей вяжущего в зону смешивания. При этом циклические погружения смесителя в слабый грунт органического происхождения следует выполнять (рисунок 2) с шагом в плане до 0,5 м (влево – вправо и от себя – к себе) в пределах выделенной технологической захватки. При этом вяжущий материал следует равномерно смешивать с грунтом до заданной глубины. При этом максимальная глубина погружения смесителя и полное количество вводимого в грунт вяжущего материала (кг/м3) или раствора (л/м3) должны соответствовать значениям, указанным в ППР.
Число погружений и их глубина фиксируется бортовым компьютером и дублируется бумажным носителем.
6.1.2.5. В процессе подачи вяжущего и смешивания его с грунтом необходимо обеспечить непрерывный контроль по 7.2 технологических параметров при сухом и влажном способе укрепления слабого грунта в массиве в соответствии с данными, указанными в таблице 1 и таблице 2.
6.1.2.6. После введения в слабый грунт всего заданного в ППР количества вяжущего, следует в целях равномерного его распределения по всему объему грунта произвести повторное перемешивание всего объема укрепляемого грунта в пределах технологической захватки, но уже без подачи вяжущего [4], [5].
6.1.2.7. После проведения укрепительных работ слабый грунт перекрывается геосинтетикой и технологическим слоем песка (грунта).
6.2. Укрепление грунтов в сваях
6.2.1. Технологическое оборудование.
6.2.1.1. Технологическое оборудование, используемое для производства работ по укреплению слабых грунтов органического происхождения методом глубинного механического вертикального их смешивания с образованием свай, включает следующие основные агрегаты: базовую буровую машину на гусеничном ходу, оборудованную вертикальной вращающейся штангой с конусным наконечником и лопастным смесителем на нижнем конце, компрессорную станцию, совмещенную с емкостями под вяжущие и их смеси (рисунок 3).
1 – конус; 2 – шнековый смеситель; 3 – штанга; 4 – базовая буровая машина; 5 – шланги; 6 – компрессорная станция и емкости для вяжущего (или раствора)
Рисунок 3 – Схема технологического оборудования для глубинного вертикального укрепления слабых грунтов органического происхождения для создания свай [4], [5]
6.2.1.2. Подача вяжущего или его водного раствора при сухом и влажном способе укрепления осуществляется под давлением по гибкому трубопроводу и полой вертикальной штанге установки непосредственно в зону работы смесителя.
6.2.1.3. Для выполнения механического смешивания вяжущего материала с грунтом смеситель диаметром от 0,5 до 0,8 м соединен с вращающейся штангой буровой установки и снабжен каналом для подачи вяжущего материала.
6.2.1.4. Допустимые технологические параметры при сухом и влажном способах укрепления должны выдерживаться в пределах, указанных в таблице 3 и таблице 4 соответственно.
Таблица 3 – Допустимые значения технологических параметров при укреплении грунта в сваях (сухой способ) [4], [5]
Вид технологического параметра | Допустимые параметры |
Расход вяжущего материала, кг/м3 | 16 – 50 |
Скорость подъема смесителя, мм/с | 20 – 50 |
Скорость вращения смесителя, об/мин | 100 – 200 |
Таблица 4 – Допустимые значения технологических параметров при укреплении грунта в сваях (влажный способ) [4], [5]
Вид технологического параметра | Допустимые параметры |
Расход вяжущего материала, л/м3 | 100 – 250 |
Давление в шланге на входе, МПа | 2,0 |
Давление в шланге на выходе, МПа | 0 – 1,0 |
Скорость вращения фрезы смесителя, об/мин | 10 – 20 |
Скорость подъема смесителя, м/с | 0,1 – 0,5 |
Водоцементное отношение (В : Ц) | 0,5 – 2,0 |
6.2.2. Порядок производства работ.
6.2.2.1. Работы по вертикальному механическому укреплению слабых грунтов в сваях следует выполнять по схеме «от себя», соблюдая очередность технологических операций аналогично 6.1.2.1 – 6.1.2.3. При этом глубинное укрепление слабых грунтов в сваях следует начинать с задавливания вращающегося вертикального вала (рисунок 3) и смесителя на заданную максимальную глубину в толщу укрепляемых грунтов. После этого, вращающийся смеситель следует постепенно поднимать с одновременной подачей вяжущего вещества. За счет вращения лопастей смесителя происходит перемещение вяжущего от центра к его периферии. В результате перемешивания вяжущего с грунтом под смесителем (рисунок 4), по мере его подъема, формируется свая из укрепленного грунта круглого сечения диаметром от 0,5 до 0,8 м и длиной до 25 м в зависимости от ПД и ППР.
1 – буровая машина; 2 – штанга; 3 – свая из укрепленного грунта; p1 – давление на входе; p2 – давление на выходе;
ре – боковое давление слабого грунта на сваю; q – расход вяжущего материала
Рисунок 4 – Схема условий формирования сваи из укрепленного грунта [4], [5]
6.2.2.2. В процессе подачи в работающий смеситель вяжущего или раствора необходимо обеспечить по 7.2 непрерывный технологический мониторинг по параметрам, указанным в таблице 3 при сухом способе укрепления и таблице 4 – при влажном. Необходимо также зарегистрировать время и глубину вдавливания смесителя, а при введении раствора – зафиксировать его количество, скорость и энергию смешивания (Дж/м3).
6.2.2.3. В процессе производства работ, в зависимости от решаемой задачи и ПД, слабое основание может укрепляться сваями, объединенными в кусты (рисунок 5) в виде: блоков, одиночных свай, стенок и фигурных стенок.
а) б) в) г)
а) сваи-блоки; б) одиночные сваи; в) сваи-стенки; г) фигурные сваи-стенки Рисунок 5 – Схемы вариантов расположения свай из укрепленного слабого грунта в плане [4], [5]
6.3. Укрепление грунтов комбинированным методом
6.3.1. Технологическое оборудование.
6.3.1.1. При комбинированном технологическом методе реализуется конструкция (изображение в), рисунок 1) – укрепление слабого грунта органического происхождения в сваях совместно с укреплением слабого грунта в массиве.
6.3.1.2. В качестве технологического оборудования следует использовать комплект машин, применяемых для производства работ по глубинному укреплению в массиве (рисунок 1) и комплект машин по глубинному укрепления слабого грунта в сваях (рисунок 2).
6.3.2. Порядок производства работ.
6.3.2.1. Порядок производства работ по укреплению слабых грунтов органического происхождения комбинированным методом глубинного механического смешения следует применять на болотах глубиной более 7 м, разбивая при этом в соответствии с ППР весь объем работ на два крупных этапа:
- первый – этап глубинного укрепления грунта в массиве;
- второй – этап глубинного укрепления грунта в сваях.
6.3.2.2. Глубинное укрепление слабых грунтов органического происхождения на первом этапе реализуется в соответствии с требованиями 6.1. На втором этапе работы по устройству свай из укрепленного слабого грунта должны проводиться по 6.2 с проходкой смесителем сквозь толщу, предварительно укрепленного грунта в массиве. Глубина погружения смесителя, диаметр свай, а также их взаимное расположение в плане, порядок устройства и технологические параметры определяются и задаются ППР.
7. Контроль качества производства работ
7.1. Входной контроль используемых материалов
7.1.1. Вяжущие, применяемые при укреплении грунтов, должны быть приняты техническим контролем предприятия-изготовителя.
7.1.2. При входном контроле качество вяжущих оценивается по паспортам и выборочно собственными испытаниями в производственной лаборатории с фиксацией результатов в журнале лабораторного контроля.
7.1.3. При дополнительной проверке свойств вяжущих, используемых для укрепления слабых грунтов органического происхождения, должны производиться строго в соответствии с ГОСТ 30515 (цемент) и ГОСТ 22688 (известь).
7.1.4. Качество геотекстиля и соответствие его прочности на разрыв требованиям 5.1.3 следует оценивать по ТУ производителя или дополнительными испытаниями в лабораторных условиях в соответствии с ГОСТ 15902.3.
7.2. Контроль укрепительных работ
7.2.1. Технологическую операцию, связанную с непосредственным смешиванием слабых грунтов органического происхождения с вяжущими или их смесями, выполняемую по 6.1 – 6.3 с помощью механического смесителя (рисунки 2, 3) на той или иной глубине грунтовой толщи, следует полностью относить к скрытым работам, результат которых проявляется не моментально после их завершения, а растянут во времени и зависит от скорости твердения вяжущего, поэтому качество их выполнения необходимо оценивать комплексно на основе последовательного анализа следующих данных:
- фиксированных данных документов, подтверждающих соблюдение всех заданных ППР параметров работы технологического оборудования в процессе смешивания вяжущего с грунтом;
- результатам полевых и лабораторных испытаний прочности укрепленных грунтов;
- результатам инструментальных наблюдений за осадками отсыпанных технологических слоев грунта.