ar-net.ru16.3.6 В трещиноватых и закарстованных грунтах инъекционные скважины следует бурить способами, обеспечивающими промывку скважины водой или ее продувку воздухом, установку в скважине тампона, поступление цементного раствора в трещины и пустоты грунтов.
16.3.7 Скважины в трещиноватых и закарстованных скальных грунтах по окончании бурения должны быть промыты водой до полного осветления изливающейся воды или водовоздушной смеси.
16.3.8 В тех случаях, если при бурении скважины наблюдается поглощение промывочной воды или обрушение стенок скважины, бурение следует остановить и приступить к цементации пробуренной части скважины.
16.3.9 Бурение и нагнетание растворов в трещиноватых грунтах при глубине цементируемой породы от 6 до 8 м следует производить, как правило, в один прием независимо от характера трещиноватости и величины удельного водопоглощения.
При большей глубине следует производить разделение скважины на зоны и поочередное нагнетание раствора в каждую из них в следующих случаях:
а) в породах, обладающих сравнительно небольшой и одинаковой по всей глубине трещиноватостью (удельное водопоглощение от 0,1 до 0,2 л/мин) и исключающих обрушение стенок скважин, интервал зоны допускается не более 10 м;
б) в породах с переменной трещиноватостью или при больших значениях удельного водопоглощения (от 0,2 до 1,0 л/мин и более) интервал зоны принимается от 3 до 5 м;
в) в породах с карстовыми кавернами и крупными трещинами интервал зоны принимается от 1 до 3 м.
16.3.10 Для качественного закрепления трещиноватых и закарстованных грунтов должна быть обеспечена в пределах закрепляемого массива локализация растворов, нагнетаемых через скважины, и заполнение всех трещин (каналов, полостей). Для этого следует соблюдать следующую последовательность работ:
а) создание защитного барьера против выхода растворов за контур закрепляемого массива путем предварительной цементации крупных трещин, каналов, пустот через барьерные скважины, расположенные по контуру массива;
б) последующая инъекция растворов внутри контура через систему скважин, предусмотренных РД.
16.3.11 Нагнетание цементного раствора в скважину (зону) в трещиноватые породы следует производить до отказа или до перерыва нагнетания в случаях, предусмотренных РД. За отказ в поглощении следует принимать снижение расхода раствора от 2 до 5 л/мин в зависимости от внутреннего диаметра растворопровода при проектном давлении отказа.
16.3.12 Нагнетание цементного раствора в скважину (зону) в крупнообломочные грунты и гравелистые пески следует производить в проектном объеме. В случае отказа (закачано не более 50%) инъекцию нереализованного проектного объема необходимо повторить в ту же скважину (зону) или через вновь пробуренную рядом скважину (зону). За отказ в поглощении следует принимать условие, предусмотренное в 16.3.11.
16.3.13 Нагнетание растворов в трещиноватые, крупнообломочные грунты и гравелистые пески следует производить под пригрузкой, в качестве которой используются залегающие над областью инъекции грунты, само сооружение или специально уложенные бетонные плиты, которые по весу и прочностным свойствам не должны подвергаться разрушению с выходами реагентов на поверхность.
16.3.14 Давление при нагнетании растворов в трещиноватые, крупнообломочные и гравелистые песчаные грунты устанавливается РД и корректируется по результатам контрольного закрепления. Величина предельно допустимого давления при нагнетании реагентов должна исключать возможность образования разрывов и распространения растворов за пределы закрепляемой зоны.
16.3.15 Цементационные работы следует производить способом последовательного сближения скважин, начиная с максимальных расстояний, при которых гидравлическая связь между ними при заданных РД значениях давления будет отсутствовать.
16.3.16 Качество цементации трещиноватых и закарстованных скальных грунтов оценивается контрольным бурением по наличию или отсутствию провалов бурового инструмента и извлеченным кернам, по величине удельного водопоглощения при гидравлическом опробовании и показателей цементации контрольных скважин. Качество цементации должно соответствовать установленным в РД критериям качества.
16.3.17 Контроль качества закрепления крупнообломочных и гравелистых песчаных грунтов в отношении форм, размеров, сплошности и однородности закрепленного массива выполняют с учетом положений 16.2.9, 16.2.10.
16.3.18 Качество закрепленных крупнообломочных и гравелистых песчаных грунтов (сплошность и однородность закрепления, формы и размеры массива, прочностные и деформационные характеристики закрепленных грунтов) должно соответствовать требованиям РД. Предельные отклонения с уменьшением измеряемых величин - не более 10%.
16.3.19 Закрепление песчаных грунтов от крупных до мелких можно производить цементацией в режиме пропитки пор грунта по следующим технологиям:
а) инъекцией растворов, приготовленных из высокодисперсных цементов (микроцементов), отличающихся показателем удельной поверхности более 104 см2/г , через инъектор (скважину);
б) инъекцией растворов, приготовленных из цементов общестроительного назначения, через инъектор с одновременной его вибрацией.
16.3.20 Выбор гранулометрического состава микроцемента для инъекционного закрепления песка и разработка рецептуры раствора из микроцемента, способного закреплять песок, придавая ему требуемые прочностные характеристики, производят в лаборатории с последующим обязательным уточнением на опытно-производственных работах.
16.3.21 Закрепление песчаных грунтов инъекцией микроцементов, в зависимости от назначения конструкции из закрепленного грунта, от грунтовых и гидрогеологических условий площадки, осуществляют с соблюдением следующих правил:
а) до начала основных работ по закреплению грунтов под существующими сооружениями следует производить вспомогательную цементацию (цементами общестроительного назначения) зоны контакта подошвы фундаментов с грунтом основания в качестве мероприятия против возможных утечек растворов из микроцементов;
б) последовательность инъекционных работ в обводненных песчаных грунтах должна обеспечивать гарантированное вытеснение нагнетаемыми растворами подземных вод из закрепляемого объема грунтового массива; защемление подземных вод в закрепляемом массиве не допускается;
в) не допускаются засорение отвердевшими реагентами и повреждение подземных инженерных коммуникаций (коллекторов, кабельных и телефонных каналов, дренажей и др.), расположенных вблизи участков производства инъекционных работ;
г) промывочные воды и технические отходы должны перекачиваться в специальные емкости, которые следует вывозить с объекта участка и разгружать в установленных для этого местах.
16.3.22 Для закрепления песчаных грунтов в режиме пропитки применяют водные растворы из микроцементов следующих составов (см. таблицу 16.1).
Таблица 16.1
Водоцементное отношение цементного раствора | 2 | 3 | 4 | 5 |
Плотность раствора, т/м3 | 1,28 | 1,2 | 1,15 | 1,12 |
Расход цемента в 1 м3 раствора, т | 0,43 | 0,3 | 0,23 | 0,19 |
Расход воды в 1 м3 раствора, м3 | 0,85 | 0,9 | 0,92 | 0,93 |
16.3.23 Радиус закрепления песчаных грунтов водными растворами из микроцементов в режиме пропитки в зависимости от Кф песка и состава В/Ц раствора может достигать оптимальных величин, указанных в таблице 16.2.
Таблица 16.2
Вид грунта | Раствор из микроцемента | Радиус закрепления, м (ориентировочно) | ||
Песок | Коэффициент фильтрации, м/сут | Водоцементное отношение | Удельная поверхность микроцемента, см2/г | |
разной крупности | 1-5 | 5-4 | 20 000 | 0,25-0,20 |
5-10 | 5-4 | 18 000 | 0,4-0,25 | |
10-20 | 4-3 | 16 000 | 0,5-0,3 | |
20-50 | 4-3 | 12 000 | 0,6-0,4 | |
50-80 | 3-2 | 8000 | 0,7-0,5 | |
16.3.24 Выбор микроцемента по дисперсности (по показателям гранулометрического состав или удельной поверхности), пригодной для инъекционного закрепления исследуемого песка с его фильтрационными характеристиками, можно ориентировочно производить, руководствуясь приложением Т.
16.3.25 При инъекции цементного раствора объем закрепленного песка, в связи с непрерывным понижением концентрации цементного раствора в процессе его движения в песке, как правило, значительно меньше объема пропитанного раствором, а следовательно, и радиус закрепленного песка соответственно получается меньше радиуса пропитанного раствором. Для установления разницы радиусов закрепления и пропитки песка (возможно, и объемов) и последующей корректировки РД необходимо обязательное выполнение опытно-производственных работ.
16.3.26 Корректировку расхода закрепляющего цементного раствора для обеспечения расчетного радиуса закрепления, соответствующего РД, производят по результатам опытно-производственных работ в соответствии с приложением Ф.
16.3.27 Работы по закреплению песков инъекцией микроцементов следует выполнять с соблюдением правил и требований 16.2.4-16.2.8.
16.3.28 Производство работ по закреплению песчаных грунтов инъекцией микроцементов последовательно включает следующие этапы:
а) погружение инъекторов в грунт или бурение и оборудование инъекционных скважин манжетными колоннами;
б) приготовление раствора из микроцемента в растворосмесителе и его непрерывное перемешивание в емкости, в целях исключения расслоения и седиментации цементных частиц до полного внедрения всего объема в грунт;
в) нагнетание цементного раствора в грунт;
г) извлечение инъекторов или ликвидация инъекционных скважин;
д) контроль качества закрепленного грунта.
16.3.29 Закрепление грунтов на глубину от 8 до 10 м растворами из микроцементов производят преимущественно через инъекторы: металлические, цельнотянутые, толстостенные трубы, погружаемые в грунт способами механической забивки или задавливания, а также устанавливаемые в предварительно пробуренные скважины. Закрепление на большую глубину, более 10 м, осуществляют с использованием скважин, оборудованных манжетными колоннами.
16.3.30 Приготовление цементных растворов из микроцементов производят в высокоскоростных смесителях с числом оборотов смесителей-турбинок не менее 1000 об/мин, обеспечивающих интенсивное разрушение агрегированных статикой структур и слипшихся мельчайших частиц цемента. Продолжительность перемешивания смеси до достижения постоянной плотности и вязкости раствора составляет не менее 3 мин.
16.3.31 Контроль качества состава инъекционного раствора после приготовления является обязательной операцией и должен производиться путем замера плотности раствора с помощью ареометра или весового плотномера.
16.3.32 Нагнетание растворов из микроцементов в песчаные грунты можно производить поршневыми, плунжерными насосами с соблюдением следующих правил:
а) нагнетание раствора в грунт следует выполнять под давлением, предусмотренным РД и ППР, не вызывающим в грунте разрывов, по которым раствор может прорываться за пределы зоны закрепления;
б) нагнетание закрепляющего раствора в зону (захватку) грунта следует выполнять до полного поглощения проектной нормы или до "отказа", когда величина расхода раствора в течение 5 мин не превышает 0,2 л/мин при максимально допустимом давлении, предусмотренном РД и ППР;