СВОД ПРАВИЛ 26 страница

6. 7. 3. 4. Для выбора способа закрепления грунтов и получения исходных данных для проектирования инъекционных работ в дополнение к основным инженерно-геологическим изысканиям необходимо проводить специальные изыскания и исследования.

На первом этапе получают подробные данные о геологическом строении грунтов, гидрогеологических условиях участка и физико-механических характеристиках грунтов на основании исследований, выполненных согласно 5. 1. 1 или проведенных дополнительно для уточнения инженерно-геологических условий применительно к особенностям ведения инъекционных работ.

На втором этапе выполняют лабораторные исследования с назначением вида и состава инъекционного раствора и опытные работы по закреплению грунтов в натурных условиях для проверки и уточнения параметров и технологии закрепления грунтов.

6. 7. 3. 5. Опытное закрепление грунтов в обязательном порядке необходимо проводить для особо ответственных сооружений или в особо сложных инженерно-геологических условиях, а также при необходимости гарантированного получения заданных характеристик закрепленного грунта.

При проведении опытных работ определяются расчетный объем и радиус закрепления, физико-механические характеристики закрепленных грунтов, уточняются технологические приемы и параметры инъекции (давление нагнетания, расход инъекционных материалов), время инъекции единицы объема грунта, а при струйной цементации - давление нагнетания раствора и воздуха, скорость подъема и вращения монитора, количество и диаметр сопел, расход раствора на 1 м скважины.

Если опытная инъекция не проводится, то не менее 10% инъекционных скважин считаются опытными.

По результатам проведения опытных работ выполняется корректировка проектной документации на инъекционное закрепление грунтов.

6. 7. 3. 6. В процессе производства работ технологические параметры инъекционных работ следует корректировать в зависимости от изменений геологических и гидрогеологических характеристик грунтов, выявляемых в процессе ведения работ.

6. 7. 3. 7. Рабочую документацию инъекционного закрепления грунтов должна разрабатывать специализированная проектная организация. Документация должна содержать следующие технические решения и данные:

- технико-экономическое обоснование выбора способа закрепления грунтов;

- решение о назначении типа (вида) основания или другой конструкции из закрепленных грунтов и конструктивной схемы закрепления в соответствии с решаемой технической задачей;

- масштабные инженерно-геологические планы и разрезы с нанесением расчетных контуров и размеров закрепляемых массивов грунта, а также требования к прочностным, деформационным и другим свойствам закрепленных грунтов;

- данные об объемах закрепления грунтовых массивов и общем количестве необходимых для выполнения работ материалов;

- расположение в закрепляемом массиве грунтов инъекционных и контрольных скважин в плане и по глубине с указанием их глубин, наклонов, диаметров, допускаемых отклонений;

- данные о номенклатуре, характеристиках и количестве необходимых для выполнения работ механизмов и оборудования (бурового, забивного, насосного, инъекционного, компрессорного, емкостей и др. );

- порядок обработки грунтов инъекционными растворами, их удельный расход, давление нагнетания, порядок приготовления инъекционных растворов;

- технологические карты или схемы с описанием способов и технологической последовательности проводимых работ, трудозатрат и потребностей в механизмах и материалах по этапам, скорости вращения и подъема монитора при струйной цементации грунтов;

- объемы работ по контрольному закреплению грунтов и указания по их выполнению;

- дополнительные указания к мероприятиям по контролю качества работ, технике безопасности, охране окружающей среды;

- календарный план работ, в котором на основе объемов работ, технологии и наличия механизмов и оборудования устанавливаются последовательность и сроки выполнения отдельных видов работ;

- другие данные общестроительного характера (вспомогательные устройства, мероприятия при работах в зимних условиях и т. п. ).

6. 7. 3. 8. Работы по инъекционному закреплению грунтов должны выполняться строительной организацией или участком, имеющим опыт ведения буровых и инъекционных работ.

6. 7. 3. 9. Организация работ по закреплению грунтов должна предусматривать:

- подготовку стройплощадки к работам, в том числе сооружение (при необходимости) специальных камер, выработок при проходке зон неустойчивых водонасыщенных грунтов, ограждение рабочих участков, устройство временных бытовок, складов, навесов, утепление растворных узлов;

- обеспечение участка электроэнергией, водой, сжатым воздухом;

- геодезическую выноску оси и контура тоннеля при проведении работ с дневной поверхности;

- доставку, размещение, подключение и проверку технологического оборудования; доставку и складирование строительных материалов;

- организацию лабораторного поста.

6. 7. 3. 10. Инъекционные работы подлежат обязательному документированию с указанием времени начала и окончания вида работ, номеров скважин и границ участков, в пределах которых ведутся работы, основных технических характеристик используемого оборудования, составов растворов. Необходимо также фиксировать данные о режимах и расходах растворов, их характеристиках, результаты гидроопробования скважин, отклонения от требований ППР и вызвавшие их причины.

При выполнении инъекционных работ следует вести общий журнал работ, а также журналы бурения и гидроопробования скважин, нагнетания и контроля параметров инъекционного раствора и тампонажного камня.

6. 7. 3. 11. В случае изменения инженерно-геологических условий, способов производства работ и в других обоснованных случаях работы необходимо выполнять только после внесения в проектную документацию соответствующих изменений и дополнений.

6. 7. 3. 12. К инъекционным растворам предъявляются следующие требования:

- высокая проникающая способность;

- обеспечение максимального выхода тампонажного камня;

- возможность регулирования технологических (реологических) параметров (вязкости, сроков схватывания или отверждения и др. );

- механическая прочность и противофильтрационная плотность закрепленного грунта, соответствующие цели инъекции.

Основные типы инъекционных растворов и их краткая характеристика представлены в таблице 6. 7.

Таблица 6. 7

┌ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┐

│ Вид инъекционного │ Характеристика инъекционного раствора │ Характеристики │

│ раствора │ │ закрепленного грунта │

│ ├ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┤

│ │ Состав раствора│ Плотность │ Весовое или │ Время │ Подвижность, │ Прочность, │ Водонепрони-│

│ │ │ раствора, │ объемное │ схватывания│ см │ МПа │ цаемость │

│ │ │ г/см3 │ соотношение │ (начало - │ (вязкость, │ │ К, см/с │

│ │ │ │ компонентов │ конец), ч │ сПз) │ │ ф │

├ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┤

│ │ │ │ │ │ │ │ │ -4 │

│ Суспензии │ Цементные │ Различные виды │ 1, 2 - 2 │ В: Ц = 0, 5 - 1 │ 0, 75 - 12 │ 18 - 24 │ До 30 │ 10 │

│ стабильные и│ │ цемента, в том │ │ │ │ │ │ │

│ нестабильные│ │ числе с │ │ │ │ │ │ │

│ │ │ инертными и │ │ │ │ │ │ │

│ │ │ активными │ │ │ │ │ │ │

│ │ │ минеральными и │ │ │ │ │ │ │

│ │ │ химическими │ │ │ │ │ │ │

│ │ │ добавками и с │ │ │ │ │ │ │

│ │ │ тонкодис- │ │ │ │ │ │ │

│ │ │ персными │ │ │ │ │ │ │

│ │ │ добавками │ │ │ │ │ │ │

│ ├ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┤

│ │ │ │ │ │ │ │ │ -4 -6 │

│ │ Цементно- │ Цемент, глина, │ 1, 5 - 1, 65│ Ц: Г = 1: 1 - 1: 4 │ 4 - 24 │ То же │ До 25 │ 10 - 10 │

│ │ глинистые │ добавки разного│ │ В: Ц = 0, 5 - 5 │ │ │ │ │

│ │ │ назначения │ │ │ │ │ │ │

│ ├ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┤ │

│ │ Цементные │ Цементные, │ 1, 5 - 1, 6 │ В: Ц = 0, 8 - 1 │ 2 - 4 │ 18 - 24 │ До 30 │ │

│ │ для │ цементо- │ │ │ │ │ │ │

│ │ струйной │ бентонитовые, с│ │ │ │ │ │ │

│ │ цементации│ силикатом │ │ │ │ │ │ │

│ │ │ натрия и │ │ │ │ │ │ │

│ │ │ химическими │ │ │ │ │ │ │

│ │ │ добавками │ │ │ │ │ │ │

│ │ │ │ │ │ │ │ │ -6 -9 │

│ │ На основе │ Тонкодисперсное│ 1, 1 - 1, 5 │ В: Ц = 6 - 1 │ 2, 5 - 4 │ 20 - 30 │ 0, 5 - 30 │ 10 - 10 │

│ │ тонкодис- │ вяжущее с │ │ │ │ │ │ │

│ │ персных │ пластификатором│ │ │ │ │ │ │

│ │ вяжущих │ и ускорителем │ │ │ │ │ │ │

│ │ │ схватывания │ │ │ │ │ │ │

├ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┤

│ │ │ │ │ │ │ │ │ -4 -6 │

│ Растворы │ Двухраст- │ Силикат натрия │ 1, 35 - │ 1 │ 0 - 0, 01 │ (25 - 50) │ 1, 5 - 3, 5 │ 10 - 10 │

│ силикатов и │ ворная │ │ 1, 44 │ │ │ │ │ │

│ смол │ силикати- ├ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┤ │ │ │ │

│ │ зация │ Хлористый │ 1, 26 │ 1 │ │ │ │ │

│ │ │ кальций │ │ │ │ │ │ │

│ │ │ │ │ │ │ │ │ -6 -9 │

│ │ Однораст- │ Силикат натрия │ 1, 04 - │ 1 │ 0, 5 - 16 │ (1, 5 - 3) │ 2 - 4 │ 10 - 10 │

│ │ ворная │ │ 1, 19 │ │ │ │ │ │

│ │ силикати- ├ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┤ │ │ │ │

│ │ зация │ Отвердители: │ │ │ │ │ │ │

│ │ (мягкие │ фосфорная │ 1, 025 │ 3 - 4 │ │ │ │ │

│ │ гели) │ кислота │ │ │ │ │ │ │

│ │ │ серная кислота│ 1, 06 │ 0, 87 │ │ │ │ │

│ │ │ сернокислый │ 1, 06 │ 0, 47 │ │ │ │ │

│ │ │ алюминий │ │ │ │ │ │ │

│ │ │ алюминат │ 1, 05 │ 2 - 0, 35 │ │ │ │ │

│ │ │ натрия │ │ │ │ │ │ │

│ │ │ кремнефторис- │ 1, 037 │ 0, 01 - 0, 02 │ │ │ │ │

│ │ │ то-водородная │ │ │ │ │ │ │

│ │ │ кислота │ │ │ │ │ │ │

│ │ То же │ Силикат натрия │ 1, 3 │ 1 │ 0, 5 - 1 │ (3 - 5) │ 20 - 40 │ │

│ │ (твердые ├ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┤ │ │ │ │

│ │ гели) │ Кремнефтористо-│ 1, 08 - 1, 1│ 0, 2 - 0, 3 │ │ │ │ │

│ │ │ водородная │ │ │ │ │ │ │

│ │ │ кислота │ │ │ │ │ │ │

│ │ Растворы │ Карбамидная │ 1, 08 - │ 1 │ 0, 07 - 4 │ (3 - 14) │ До 30 │ │

│ │ смол │ смола марки КМ │ 1, 16 │ │ │ │ │ │

│ │ ├ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┤ │ │ │ │

│ │ │ Отвердители: │ │ │ │ │ │ │

│ │ │ щавелевая │ 1, 03 - │ 0, 03 - 0, 15 │ │ │ │ │

│ │ │ кислота │ 1, 04 │ │ │ │ │ │

│ │ │ соляная кислота│ То же │ 0, 04 - 0, 1 │ │ │ │ │

├ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┤

│ Примечание. В: Ц - водоцементное отношение; Ц: Д - соотношение │

│ цемент: добавка. │

└ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┘

При выборе типа и состава инъекционного раствора следует учитывать:

- геологические и гидрогеологические условия конкретного участка;

- цель инъекции (повышение прочности, стабильности или водонепроницаемости грунтов, заполнение крупных пустот или трещин, предотвращение водопритока и т. п. );

- назначение раствора (инъекционный, буровой, для устройства обоймы, грунтоцементных свай и др. );

- требования к физико-механическим характеристикам закрепленного грунта и к технологическим параметрам раствора (плотности, вязкости, срокам схватывания и др. );

- стоимость и экологические требования к материалам для приготовления растворов.

6. 7. 3. 13. Выбор инъекционного раствора в зависимости характеристик грунта и требуемых параметров закрепления следует выполнять по таблицам 6. 6 и 6. 7.

6. 7. 3. 14. В случаях когда обрабатываемые грунты имеют повышенное содержание карбонатов или органических частиц (от 0, 1% до 3%) и для снижения отфильтровывания жидкой фазы растворов на основе минеральных вяжущих, рекомендуется проводить предварительную обработку грунтов слабыми растворами кислот (отвердителей к растворам смол).

6. 7. 3. 15. Состав работ по инъекционному закреплению грунтов включает бурение, обустройство и гидравлическое опробование скважин, приготовление и нагнетание инъекционного раствора, извлечение оборудования скважин (инъекторов, манжетных колонн и т. п. ), а также работы по контролю качества закрепления грунтов.

6. 7. 3. 16. Состав работ по струйной цементации грунтов включает бурение направляющих скважин и спуск монитора в скважину, установку его на проектной глубине, приготовление инъекционного раствора, подъем монитора с одновременной подачей инъекционного раствора через сопла (форсунки), размыв в грунте полостей и заполнение их грунтоцементным материалом, извлечение рабочего органа и перемещение агрегата на новую точку.

6. 7. 3. 17. Всем проектным скважинам до начала бурения присваивают номера, указывающие на закономерное положение скважин по фронту работ, независимо от времени бурения и инъекции.

Всем дополнительным скважинам, назначаемым по ходу инъекционных работ, следует присваивать номера близлежащих проектных скважин с добавлением букв " п" (повторная), " к" (контрольная) и т. п.

6. 7. 3. 18. Бурение и инъекцию скважин следует проводить, как правило, от внешних контуров к внутренним, от нижних к вышерасположенным скважинам и способом последовательного сближения скважин - очередями. При таком порядке последующие отдельные скважины или группы скважин являются контрольными по отношению к ранее обработанным или образованным при струйной цементации грунтоцементным сваям.

Фактическое отклонение устьев скважин от проектного не должно превышать 0, 1 м.

6. 7. 3. 19. Разведочные и инъекционные скважины на участках с высоким напором воды необходимо бурить через превенторные устройства, чтобы не допустить прорыва воды с неуправляемым выносом грунта и обеспечить возможность быстрого нагнетания раствора в скважину для ликвидации выноса.