14.15. Для качественного закрепления трещиноватых скальных, в том числе закарстованных грунтов должна быть обеспечена локализация нагнетаемых через скважины растворов в пределах закрепляемого массива и заполнение, наряду с крупными, всех мелких трещин (каналов, полостей), для чего следует соблюдать следующую последовательность работ:
а) создание защитного барьера против выхода растворов за контур закрепляемого массива путем предварительной цементации через барьерные скважины, расположенные по контуру массива;
б) последующая инъекция растворов внутри контура через систему равномерно распределенных и достаточно часто расположенных по проекту скважин.
14.16. Нагнетание растворов через каждую скважину надлежит производить до "отказа". За "отказ" при цементации скальных грунтов следует принимать:
поглощение скважиной (зоной) расчетного количества раствора при давлении нагнетания, не превышающем проектное;
снижение расхода раствора до 5-10 л/мин на скважину (зону) с одновременным повышением давления нагнетания выше проектного, если величина расхода при "отказе" особо не оговорена в проекте.
14.17. Виды, марки и качество цементов, виды других применяемых для приготовления инъекционных растворов материалов и химических добавок, а также составы инъекционных растворов устанавливаются проектом в зависимости от грунтовых условий и особенностей возводимого сооружения.
14.18. ППР по цементации грунтов, кроме общестроительных требований, должен содержать данные о длине одновременно инъецируемых зон в скважинах и конструкции их верхней части, последовательности обработки скважин, номенклатуре и характеристиках применяемых материалов и сведения о потребностях в них.
14.19. Цементационные работы следует производить способом последовательного сближения скважин, начиная с максимальных расстояний, при которых гидравлическая связь между ними при нагнетании практически отсутствует.
14.20. Последовательный порядок буровых и инъекционных работ при цементации крупнообломочных грунтов и гравелистых песков регламентируется требованиями, установленными для других инъекционных способов в п. 14.13.
14.21. Бурение и нагнетание растворов в трещиноватых скальных и закарстованных грунтах, как правило, следует производить в одну зону, сразу на всю глубину цементации. Величина зоны устанавливается проектом.
Разделение скважины на зоны и поочередное нагнетание раствора в каждую из них следует производить в следующих случаях:
при наличии разного вида и разных размеров заполняемых растворами полостей (трещин, карстовых пустот и каналов) и применение различных заполнителей на разных глубинах цементируемой толщи грунтов;
при наличии в скальных грунтах нескольких прослоев с трещинами или карстовыми пустотами;
при больших мощностях (более 10 м) цементируемого массива.
14.22. Бурение в очередных зонах по глубине скважины согласно проекту и нагнетание в них растворов при отсутствии напорных подземных вод допускается производить без перерывов на время твердения цементного раствора. При наличии напорных грунтовых вод необходимы перерывы на время твердения цементного раствора.
В скальных грунтах зоны скважин после завершения бурения следует промывать водой или продувать сжатым воздухом.
14.23. Качество цементации скальных грунтов (трещиноватых, закарстованных) контролируется способами бурения, гидравлического опробования и цементации контрольных скважин. При этом критерий оценки качества цементации в зависимости от ее назначения, вида грунта и характера трещиноватости (закарстованности), а также объем контрольных работ устанавливаются проектом.
14.24. В слаборастворимых скальных закарстованных грунтах (известняках, доломитах) контроль качества цементации, как правило, следует производить путем контрольного бурения и оценки размеров карстовых пустот по провалам бурового инструмента. В легкорастворимых грунтах (гипсе, соли) контроль качества цементации следует производить определением удельного водопоглощения. Допустимые размеры остаточных пустот и величины удельного водопоглощения устанавливаются проектом.
Буросмесительный способ закрепления илов
14.25. Работы по закреплению илов буросмесительным способом (илоцементными сваями) следует производить специальными буросмесительными машинами или станками вращательного бурения с крутящим моментом не менее - при диаметре илоцементных свай до 0,7 м и не менее - при диаметре до 1 м.
Для нагнетания цементного раствора следует применять растворонасосы, развивающие давление не менее 0,7 МПа (7 ) и обеспечивающие непрерывную дозированную подачу раствора.
14.26. Суммарное время приготовления, транспортирования и подачи цементного раствора в грунт не должно превышать времени до начала схватывания раствора.
14.27. При производстве работ по закреплению илов буросмесительным способом следует контролировать и строго соблюдать установленный по результатам опытных работ и заданный проектом технологический режим: частоту вращения и линейную скорость перемещения рабочего органа, последовательность нагнетания цементного раствора, число проходов рабочего органа и расход цементного раствора.
Термическое закрепление
14.28. Бурение скважин для обжига грунтов следует производить в режиме, исключающем уплотнение грунтов в стенках скважин от бурового инструмента.
14.29. Для проверки соответствия грунтовых условий данным инженерно-геологических изысканий и проекта в процессе бурения технологических скважин следует по указанию проекта производить отбор образцов закрепляемых грунтов и соответствующие лабораторные определения их характеристик.
14.30. Началу работ по обжигу грунтов в скважинах должно предшествовать испытание газопропускной способности скважин. При выявлении слоев с низкой газопроницаемостью следует принимать меры по выравниванию газопропускной способности скважины путем отсечения и продувки таких слоев или путем увеличения поверхности фильтрации части скважины.
14.31. Расход сжатого воздуха и топлива в процессе обжига должен регулироваться в пределах, обеспечивающих максимальную температуру газов, не вызывающую оплавление грунтов в стенках скважины. Давление и температура газов должны регистрироваться в журнале работ.
14.32. В случае обнаружения выходов газов или воздуха на поверхность через трещины в грунте работу по обжигу следует приостановить, а трещины заделать природным грунтом, имеющим влажность не более естественной.
14.33. Образование массива следует считать законченным, если установленные в расчетном контуре термопары зафиксировали достижение заданной расчетной температуры, но не менее 350°С.
14.34. Качество термического закрепления грунтов надлежит контролировать по результатам лабораторных испытаний на прочность, деформируемость и водостойкость образцов закрепленных грунтов, отбираемых из контрольных скважин. При этом учитываются также зафиксированные в рабочих журналах результаты замеров расхода топлива (электроэнергии) и сжатого воздуха, данные о температуре и давлении газов в скважинах в процессе термообработки грунтов. При необходимости, определяемой проектом, прочностные и деформационные характеристики закрепленных грунтов, кроме того, определяются полевыми методами.
14.35. При производстве работ по закреплению грунтов состав контролируемых показателей, предельные отклонения, объем и методы контроля должны соответствовать табл. 21.
Таблица 21
+-----------------------+----------------------+------------------------+
|Технические требования |Предельные отклонения |Контроль (метод и объ- |
| | |ем) |
+-----------------------+----------------------+------------------------+
|1. Проверка правильнос-|Качество закрепленного|Измерительный и визуаль-|
| ти проектных (рас-|в результате контроль-|ный, по указаниям проек-|
| четных) параметров и|ного закрепления грун-|та. Объем контрольного|
| технических условий|тового массива (сплош-|закрепления и номенкла-|
| на производство ра-|ность и однородность|тура контролируемых по-|
| бот путем контроль-|закрепления, форма и|казателей устанавливают-|
| ного закрепления |размеры массива, проч-|ся проектом в зависимос-|
| |ностные и деформацион-|ти от значимости объекта|
| |ные характеристики|и объема работ по зак-|
| |закрепленных грунтов)|реплению. При отсутствии|
| |должно соответствовать|указаний для всех спосо-|
| |требованиям проекта.|бов, кроме буросмеси-|
| |Предельные отклонения|тельного, контрольными|
| |измеряемых величин -|скважинами в количестве|
| |не более минус 10% |3% от числа инъекторов|
| | |или технологических|
| | |скважин и одним шурфом с|
| | |визуальным обследовани-|
| | |ем, отбором проб и лабо-|
| | |раторным определением|
| | |характеристик закреплен-|
| | |ных грунтов |
| | | |
|2. Характеристики ис-|По указанию проекта.|Измерительный, по указа-|
| ходных рабочих мате-|Отклонения от проекта|ниям проекта |
| риалов (плотность,|при отсутствии указа-| |
| концентрация, темпе-|ний - не более 3% | |
| ратура и другие, ус-| | |
| тановленные проек-| | |
| том) | | |
| | | |
|3. Давление и расход|То же, не более 5% | То же |
| рабочих материалов,| | |
| а также другие тех-| | |
| нологические пара-| | |
| метры, установленные| | |
| проектом и проверен-| | |
| ные контрольным зак-| | |
| реплением | | |
| | | |
|4. Показатели качества|Должны соответствовать|То же, при отсутствии|
| закрепленного грун-|проекту |указаний для всех спосо-|
| тового массива| |бов закрепления, кроме|
| (сплошность и одно-| |буросмесительного, конт-|
| родность закрепле-| |рольными скважинами в|
| ния, форма и размеры| |количестве 3% от числа|
| закрепленного масси-| |действующих инъекторов,|
| ва, прочностные, де-| |технологических скважин|
| формационные харак-| |и свай или шурфами из|
| теристики грунтов и| |расчета один на 3 тыс. |
| другие показатели,| |м3 закрепленного грунта,|
| предусмотренные про-| | но не менее двух на |
| ектом) | |объект; для особо |
| | |ответственных |
| | |сооружений и при объемах|
| | |работ более 50 тыс. м3,|
| | |кроме того, статическое|
| | |или динамическое зонди-|
| | |рование и обследование|
| | |закрепленных массивов|
| | |геофизическими методами.|
| | |При инъекционном закреп-|
| | |лении грунтов-оснований|
| | |или фундаментов действу-|
| | |ющих сооружений - прове-|
| | |дение инструментальных|
| | |наблюдений за осадками|
| | |фундаментов и другими|
| | |деформациями до, во вре-|
| | |мя и после закрепления |
|5. Допустимые линейные|По указанию проекта.|То же, не реже чем через|
| отклонения при раз-|При отсутствии таково-|каждые 10 точек разбивки|
| бивке мест размеще-|го - не более 3% изме-| |
| ния инъекторов или|ряемого расстояния| |
| инъекционных скважин|между точками разбивки| |
| в плане | | |
| | | |
|6. Допустимые линейные| |Измерения кривизны сква-|
| отклонения инъекто-| |жин через каждые 5 м |
| ров и инъекционных| | |
| скважин от проектно-| | |
| го направления: | | |
| | | |
| а) при глубине пог-|1% глубины | |
| ружения инъектора,| | |
| бурения скважин до| | |
| 5 м | | |
| | | |
| б) при большей глу-|0,5% глубины | |
| бине | | |
| | | |
|7. Температура жидких|Должна быть не ниже|Измерительный, периоди-|
| реагентов при нагне-|5°С |ческий (ежесменно) |
| тании | | |
| | | |
|8. Проектный режим наг-|Должен соответствовать|То же (по указанию про-|
| нетания (давление и|проекту. Изменение ре-|екта). Давление постоян-|
| расход) |жима допускается с|но |
| |разрешения проектной| |
| |организации с назначе-| |
| |нием ею нового режима| |
| |нагнетания | |
| | | |
|9. Отклонения от задан-|Не должны превышать|Измерительный, на каждой|
| ного проектом време-|+-20%. При больших|заходке |
| ни гелеобразования|отклонениях должна| |
| для однорастворной|быть проведена соот-| |
| двухкомпонентной си-|ветствующая корректи-| |
| ликатизации и смоли-|ровка соотношения ком-| |
| зации |понентов смеси | |
| | | |
|10. Показатели качества|Должны соответствовать| То же |
| инъекционных раст-|проекту | |
| воров при цемента-| | |
| ции | | |
| | | |
|11. Последовательность|Должна соответствовать|Сплошной (все скважины),|
| нагнетания раствора|требованиям п. 14,18 |регистрационный |
| при цементации | | |
| | | |
|12. Показатели качества|Должны соответствовать|Измерительный и визуаль-|
| цементации скальных|установленным в проек-|ный (по указаниям проек-|
| грунтов |те критериям качества |та) |
| | | |
|13. Статическое испыта-|Должно соответствовать|Измерительный, по указа-|
| ние илоцементных|проекту |нию проекта, не ранее|
| свай на несущую| |чем через 28 сут после|
| способность | |устройства сваи. При от-|
| | |сутствии таких указаний|
| | |статической нагрузкой по|
| | |ГОСТ 5686-78 в количест-|
| | |ве 1% общего числа свай,|
| | |но не менее двух свай на|
| | |объект, или разбуривани-|
| | |ем и испытанием кернов|
| | |на одноосное сжатие по|
| | |ГОСТ 10180-78 в коли-|
| | |честве 0,5% общего числа|
| | |свай, но не менее двух|
| | |свай на объект; или не-|
| | |разрушающими методами|
| | |контроля в количестве,|
| | |определяемом точностью и|
| | |надежностью методов |
|14. Технологический ре-|Должен соответствовать|Измерительный и визуаль-|
| жим закрепления|проекту и результатам|ный, регистрационный |
| илов буросмеситель-|опытных работ | |
| ным способом (час-| | |
| тота вращения, ли-| | |
| нейная скорость пе-| | |
| ремещения и число| | |
| проходов рабочего| | |
| органа, последова-| | |
| тельность нагнета-| | |
| ния, общий расход| | |
| цементного раствора| | |
| и плотность раство-| | |
| ра) | | |
| | | |
|15. Температура и дав-|Должны быть в преде-|Измерительный, непрерыв-|
| ление газов в сква-|лах, установленных|ный |
| жине при термичес-|проектом | |
| ком закреплении| | |
| грунтов | | |
| | | |
|16. Прочность, деформа-|Должны быть не ниже|То же, каждый закреплен-|
| тивность и водос-|установленных проектом|ный массив |
| тойкость грунта в| | |
| массиве, закреплен-| | |
| ном термическим| | |
| способом | | |
+-----------------------+----------------------+------------------------+
15. Искусственное замораживание грунтов
15.1. Все работы по замораживанию грунтов следует производить по специально разработанному проекту.
15.2. Дополнительные скважины следует бурить после анализа планов расположения скважин и ледогрунтовых цилиндров с проектным радиусом.
При глубине замораживания до 100 м число дополнительных скважин должно быть, %, не более: вертикальных - 10, наклонных - 20; при глубине замораживания свыше 100 м, %, не более: вертикальных - 20, наклонных - 25.
15.3. Замораживающие колонки следует погружать сразу после окончания бурения скважины.
15.4. После монтажа рассольная сеть должна быть промыта водой, а затем испытана на герметичность гидравлическим давлением, в 1,5 раза превышающим рабочее давление, но не менее чем 0,6 МПа. Сеть считается пригодной для эксплуатации, если в течение 15 мин давление опрессовки не изменяется и при осмотре сети не обнаружено течи в соединениях и трубах.
15.5. Перед зарядкой системы хладагентом и холодоносителем в цилиндрах следует создать вакуум.
Рассольную сеть надлежит повторно промыть водой, удалив ее перед заполнением холодоносителем.
15.6. Замораживающие колонки, если порядок их включения в работу особо не оговорен проектом, следует вводить в эксплуатацию в период до 5 сут. Включение колонок в работу группами допускается только при соответствующем обосновании, при этом в первую очередь вводят в действие смежные колонки, имеющие наибольшие отклонения разного знака от проектных положений.
15.7. В процессе замораживания водоносных пластов, заключенных между глинистыми прослойками, следует постоянно контролировать обеспечение свободного подъема подземной воды через разгрузочные скважины.
15.8. Извлечение замораживающих колонок и демонтаж холодильного оборудования следует производить после окончания всех работ, выполнение которых было намечено произвести под защитой ледогрунтового ограждения. Порядок извлечения колонок должен быть определен проектом. Искусственное оттаивание грунтов следует производить в тех случаях, когда оно предусмотрено проектом.
15.9. В период эксплуатации замораживающих систем следует регистрировать температуру холодоносителя, уровень воды в гидрологических наблюдательных скважинах и другие параметры.
15.10. Производство строительно-монтажных работ в пределах ледогрунтового ограждения разрешается при постоянном контроле за его состоянием и при корректировке работы замораживающей станции с целью сохранения размеров ограждения и его температуры.
15.11. Выемку грунта из открытого котлована при положительных температурах воздуха необходимо производить, защищая ледогрунтовые стенки по мере их вскрытия от действия атмосферных осадков и солнечных лучей с регистрацией защитных мероприятий в журнале работ.
15.12. Извлечение замораживающих колонок и демонтаж холодильного оборудования следует производить после окончания всех работ, выполнение которых было намечено произвести под защитой ледогрунтового ограждения. Скважины в процессе извлечения из них замораживающих колонок должны тампонироваться с регистрацией в журнале работ. Порядок извлечения колонок должен быть определен проектом. Искусственное оттаивание грунтов следует производить в тех случаях, когда оно предусмотрено проектом.