§ VIII.5. СОСТАВ ПРОЕКТА ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ И ОСНОВНЫЕ УКАЗАНИЯ ПО ЕГО ПРОЕКТИРОВАНИЮ
VIII.5.1. Состав ППР
Проект производства работ по закреплению грунтов составляется на основании следующих материалов:
- – инженерно-геологических исследований строительной площадки;
- – технических данных о зданиях и сооружениях, о расположении подземных коммуникаций (водопровод, канализация, кабельная сеть, газопроводы и др.);
- – результатов лабораторных и опытно-производственных работ по закреплению грунтов.
Проект химического закрепления грунтов должен содержать:
- – план расположения инъекторов;
- – разрезы по отдельным сечениям с указанием направления инъекторов, глубины их погружения, число заходок и их расположение по глубине;
- – данные об объеме работ по закреплению грунтов и о контрольных выработках;
- – сведения о количестве химических реагентов на одну заходку и на весь закрепляемый массив;
- – указания по режиму нагнетания;
- – требования к закрепленному грунту — прочность, монолитность, водоустойчивость и водонепроницаемость;
- – схему организации работ (порядок нагнетания растворов, число одновременно работающих инъекторов, перечень и характеристику оборудования, указания по монтажу, а также потребность в рабочей силе и основных материалах);
- – пояснительную записку, содержащую указания по технологии производства работ и контролю качества закрепления;
- – смету, калькуляцию и единичные расценки;
- – календарный план.
VIII.5.2. Основные указания по проектированию (ч. 1)
Установление возможности и выбор способа химического закрепления грунтов определяются в зависимости от фильтрационных свойств грунта, типа и назначения возводимых на них сооружений.
При закреплении песчаных и лессовых грунтов способами силикатизации и смолизации радиус закрепления грунта от одного инъектора назначается в зависимости от коэффициента фильтрации по табл. VIII-8.
Таблица VIII-8
Радиусы закрепления грунта в зависимости от коэффициента фильтрации
| Грунты | Способ закрепления | Коэффициент фильтрации, м/сут | Радиус закрепления грунта, м |
| Крупные и средние пески | Двухрастворная силикатизация | 2—10 10—20 20—50 50—80 |
0,3—0,4 0,4—0,6 0,6—0,8 0,8—1 |
| Мелкие и пылеватые пески | Однорастворная силикатизация (силикат Na+H3PO4 и силикат Na+NaAlO2) | 0,5—1 1—2 2—5 |
0,4—0,6 0,6—0,8 0,8—1 |
| Мелкие и средней крупности пески | Смолизация и однорастворная силикатизация с кремнефтористоводородной кислотой | 0,5—1 1—5 5—20 |
0,4—0,6 0,6—0,8 0,8—1 |
| Мелкие и пылеватые пески | Газовая силикатизация | 0,5—1 1—5 5—20 |
0,3—0,5 0,5—0,8 0,8—1 |
| Просадочные грунты | Однорастворная силикатизация | 0,1—0,3 0,3—0,5 0,5—1 1—2 |
0,3—0,4 0,4—0,6 0,6—0,8 0,8—1 |
При применении тампонажных глиноцементных и бентонитосиликатных растворов объем грунта, закрепленного от одного манжета, рассчитывается по формуле
(VIII-1)где V — объем грунта, закрепленного от одного манжета; R — радиус распространения раствора, равный 1/2 расстояния между скважинами в ряду; h — расстояние между тампонами, обычно принимаемое 0,33 м.
Расстояние между скважинами в ряду и между рядами зависит от свойств закрепляемого грунта и инъекционного раствора и составляет 1,5—2,5 м.
Для сплошного закрепления массива грунта инъекторы располагают в шахматном порядке. Расстояние между рядами инъекторов определяют по формуле
(VIII-2)а расстояние между инъекторами в ряду — по формуле
(VIII-3)где r — радиус закрепления от одного инъектора, м.
Расположение инъекторов и конфигурации массивов при химическом закреплении грунтов в основании зданий и сооружений для защиты от осадок фундаментов, расположенных вблизи трасс метро, при проходке тоннелей приводится на рис. VIII-4.
Нагнетание закрепляющих растворов в грунт через инъекторы по глубине выполняется отдельными зонами — «заходками», закрепляемыми за один прием. В однородных по водопроницаемости грунтах нагнетание растворов следует производить заходками сверху вниз. Если водопроницаемость (коэффициент фильтрации) с глубиной увеличивается, то закрепление осуществляется снизу вверх.
В неоднородных грунтах с частой сплошностью, отличающихся по водопроницаемости более чем на один порядок, нагнетание закрепляющих растворов следует вести раздельно по слоям: слой грунта с большей водопроницаемостью закрепляется в первую очередь.
При двухрастворной силикатизации песков в зависимости от действительной скорости грунтовых вод нагнетание химических растворов рекомендуется производить в следующем порядке:
- – при скорости грунтовых вод до 1 м/сут вначале нагнетают жидкое стекло последовательно, заходками сверху вниз, на всю глубину закрепляемого грунта, а затем — раствор хлористого кальция заходками снизу вверх;
- – при скорости грунтовых вод от 1 до 3 м/сут поочередно нагнетают в каждую заходку жидкое стекло и раствор хлористого кальция;
- – при скорости грунтовых вод более 3 м/сутки грунт закрепляют в две очереди: вначале устраивают временную водонепроницаемую завесу, а затем под ее защитой закрепляют массив грунта.
При устройстве временной завесы одновременно нагнетают в каждую заходку жидкое стекло и раствор хлористого кальция через разные инъекторы, забитые на расстоянии 0,15—0,2 м один от другого так, чтобы жидкое стекло по мере движения его с потоком грунтовых вод было перехвачено раствором хлористого кальция. После устройства временной завесы закрепляют грунт поочередным нагнетанием растворов в каждую заходку. Перерывы во времени между нагнетанием жидкого cтекла и раствора хлористого кальция при закреплении водонасыщенных песков не должны быть более указанных ниже.
| Скорость грунтовых вод, м/сут | Перерыв, ч |
| 0 | 24 |
| 0,5 | 6 |
| 1,5 | 2 |
| 3 | 1 |
При промежуточных значениях скорости грунтовых вод длительность перерывов определяют по интерполяции. При глубине более 5 м закрепляемый массив разбивают по вертикали на несколько зон, каждая из которых закрепляется по заходкам.
Нагнетание реагентов в грунт при газовой силикатизации проходит по следующей схеме:
СО2 + раствор силиката натрия + СО2.