Домой

Рекомендации по проектированию и устройству оснований, фундаментов и подземных сооружений при реконструкции гражданских зданий и исторической застройки




НазваниеРекомендации по проектированию и устройству оснований, фундаментов и подземных сооружений при реконструкции гражданских зданий и исторической застройки
страница5/7
Дата22.01.2013
Размер1.14 Mb.
ТипДокументы
7.2. Способы закрепления грунтов
Таблица 7.1 Основные способы химического закрепления грунтов
7.3. Материалы для закрепления грунтов
Таблица 7.2 ГОСТы и ТУ на материалы и реактивы
7.4 Проектирование закрепления
7.5. Производство работ по закреплению грунтов
7.6. Оборудование для закрепления
7.7. Контроль качества
8. Особенности работ по водопонижению и водоотливу
Подобные работы:
1   2   3   4   5   6   7

^ 7.2. Способы закрепления грунтов


7.2.1 Инъекционное закрепление распространяется на грунты, обладающие достаточной водопроницаемостью, включая песчаные, крупнообломочные, трещиноватые, скальные и полускальные грунты.

7.2.2 Для закрепления грунтов применяется 9 способов, согласно таблице 7.1, с указанием их основных характеристик.


^ Таблица 7.1


Основные способы химического закрепления грунтов



Наименование способа

Исходные реагенты

Пределы применимости в

Радиус закрепления, м

Прочность при



наименование

плотность

песках, К (м/сут)




одноосном сжатии, МПа

Двухрастворная

Силикат натрия

1,35-1,44







силикатизация

хлористый кальций

1,26-1,28

10-80

0,3-1,0

2-8

Однорастворная

Силикат натрия

1,25-1,30







силикатизация

Кислота НSiF

1,1-1,08

1,0-50

0,3-1,0

1-5

Силикатизация

Силикат натрия

1,19-1,30







газовая

Углекислый газ в баллонах

-

0,5-20

0,3-1,0

0,5 - 3,5

Однорастворная

Силикат натрия

1,19







силикатизация

Кислота НРО

1,025

0,2 -10

0,5 -1,0

0,2-0,3

Однорастворная

Силикат натрия

1,15

0,2-10

0,5-1,0

0,2-0,3

силикатизация

Алюминат натрия

1,05







Однорастворная

Силикат натрия

1,28-1,30







силикатизация

Этилацетат

-

10-80

0,3-0,6

2-10




Контакт Петрова

-







Однорастворная смолизация

Карбамидная смола

1,10-1,16











Соляная кислота


1,023

0,5-50

0,3-1,0

2-8

Цементация

Цемент











Бентонит

1,55-1,80

>80

-

-


7.2.3 Выбор конкретного способа (рецептура) закрепления зависит от целевого назначения конструкции из закрепленного грунта, предъявляемых к ней и к закрепленному грунту требований по прочностным и физическим показателям, а также долговечности.


^ 7.3. Материалы для закрепления грунтов


7.3.1 Химические материалы, применяемые для закрепления грунтов способами силикатизации, смолизации и цементации, должны удовлетворять требованиям и техническим условиям действующих стандартов на силикат натрия (жидкое стекло), хлористый кальций, ортофосфорную, кремнефтористоводородную кислоты, алюминат натрия, этилацетат, контакт Петрова и другие реагенты.

Перечень ГОСТов и ТУ на некоторые технические материалы, применяемые при химическом закреплении грунтов, приведены в таблице 7.2.


^ Таблица 7.2


ГОСТы и ТУ на материалы и реактивы



Материалы


ГОСТ или ТУ

Физическое состояние

Силикат натрия


ГОСТ 13078-81

Жидкость

Хлористый кальций


ГОСТ 450-77

Порошок, комки

Ортофосфорная кислота


ГОСТ 10678-76

Жидкость

Кремнефтористоводородная кислота


ГОСТ 6552-80

Жидкость

Углекислый газ


ТУ 8050 -76

Сжиженный газ

Портландцемент и его разновидности


ГОСТ 10178-76

Порошок

Соляная кислота


ТУ 857-78

Жидкость

Щавелевая кислота


ТУ 221180-76

Порошок кристаллический

Карбамидная смола


ГОСТ 14-231-78

Жидкость


^ 7.4 Проектирование закрепления


7.4.1 В соответствии с решаемой задачей выбирают вид конструкции заглубленных устройств из закрепленных грунтов, назначают конструктивную схему закрепления.

7.4.2 Размеры конструкций устройств из закрепленных грунтов, их местоположение в естественной грунтовой среде и требования к прочностным, деформационным и другим свойствам закрепленных грунтов при расчете на основное и особое сочетание действующих нагрузок устанавливают в проекте расчетами по двум предельным состояниям, руководствуясь СНиП 2.02.01-83*.

7.4.3 На основании лабораторных исследований определяются особенности технологии, состав и объем необходимых материалов на единицу объема закрепляемого грунта.

7.4.4 В зависимости от вида грунта, его водопроницаемости и других данных выбирают расчетный радиус закрепления (в соответствии с таблицей 7.1), длину действующей части инъектора или инъекционной скважины, в пределах от 0,5 до 1,5 м, и производят расчет параметров инъекции, определяют объем закрепления и потребность в материалах.


^ 7.5. Производство работ по закреплению грунтов


7.5.1 Основными элементами производства работ по закреплению грунтов инъекционными растворами согласно принятой технологии являются следующие виды работ:

- приготовление рабочих реагентов и составов (химических растворов или цементных суспензий);

- погружение инъекторов (или бурение) и оборудование инъекционных скважин;

- нагнетание закрепляющих реагентов в грунты;

- извлечение инъекторов или ликвидация инъекционных скважин.

7.5.2 Возможны две разновидности технологии внедрения закрепляющих реагентов в грунты:

- вертикальная технология, при которой нагнетание реагентов осуществляется через вертикально или наклонно заглубляемые инъекторы или инъекционные скважины, сверху вниз, с открытой поверхности земли, с мостков или с полов помещений;

- горизонтальная технология, когда нагнетание реагентов осуществляется через горизонтально, или несколько наклонно заглубленные инъекторы и скважины из специально оборудованных для этой цели технологических выработок (траншей, штолен, колодцев).

7.5.3 Разбивку мест размещения инъекторов или инъекционных скважин в плане надлежит производить от основных осей сооружения, как правило, с допустимыми отклонениями не более 3%, если в проекте в связи с особыми условиями не установлены более значительные допуски.

7.5.4 До начала работ должны быть установлены и учтены в проекте организации производства работ месторасположение подземных коммуникаций (водопровод, канализация, кабельная сеть, телефон, газ и др.) и состояние сооружений, расположенных в зоне закрепления грунтов. Закрепление грунтов в условиях застройки без согласования соответствующих служб не допускается.

7.5.5 Выполнение работ по закреплению грунтов, а также сопутствующих им мероприятий и работ по контролю качества закрепления должно сопровождаться фиксацией исполнения проектных параметров и результатов контрольных работ в соответствующих журналах работ и в другой исполнительной документации в установленном порядке.

7.5.6 При производстве работ по закреплению грунтов под существующими сооружениями, особенно в случае реконструируемых архитектурных памятников и старых жилых зданий, должна быть предусмотрена и обеспечена возможность выполнения вспомогательной цементации на контакте фундаментов и грунтов.

7.5.7 Нагнетание реагентов в грунты через инъекторы согласно технологии производится отдельными единичными инъекциями (порциями) определенного расчетного объема (массы), обеспечивая заданные проектом форму, размеры и монолитность закрепленного массива. В однородных по проницаемости грунтах нагнетание в них реагентов через инъекторы по глубине следует производить единичными инъекциями в последовательном порядке от устья в глубину, или после предварительного погружения инъектора на полную глубину в порядке из глубины к устью. Тот или иной порядок назначается проектом в зависимости от конкретных грунтовых условий и характеристик закрепляемого массива.

7.5.8 Закрепляющие реагенты (растворы и газ) должны нагнетаться в грунты медленно и равномерно. Применяемые при этом величины расходов и давлений не должны вызывать в грунтах разрывов и выходов реагентов.

Для химических растворов величина расхода через инъектор или заходку в скважине не должна превышать 5 л/мин при максимальном давлении 0,5 МПа.

7.5.9 В случаях возникновения в процессе инъекции разрывов в грунтах, с выходами растворов или гелеобразующих смесей на поверхность, или в подвалы и коммуникации через трещины и полости в фундаментах при закреплении грунтов под существующими сооружениями, необходимо во всех случаях нагнетание реагентов прекратить и выполнить сообразно конкретным условиям мероприятия по ликвидации прорывов: перерыв в работе на время отверждения смесей, тампонаж разрывов глиноцементными растворами, вспомогательная цементация на контакте фундамента с основанием, снижение давления при нагнетании, устройство дополнительной пригрузки.

При этом часть реагента, недозакачанная в данную заходку вследствие прекращения нагнетания, должна быть восполнена нагнетанием в соседние заходки.

7.5.10 При силикатизации и смолизации грунтов, если это предусмотрено проектом, должна быть обеспечена возможность оставлять в закрепленном массиве забивные инъекторы или трубы манжетно-тампонных инъекторов в качестве материала армирования закрепленных массивов.

7.5.11 При погружении инъекторов и бурении инъекционных скважин необходимо применять кондукторы, шаблоны и другие направляющие, способные обеспечить минимальные отклонения скважин от проектных направлений.

Допустимые линейные отступления инъекторов и скважин на максимальной глубине в результате их отклонений от проектных направлений не должны превышать 1% от их глубины при глубинах погружения до 5 м и 0,5% - при глубинах свыше 5 м.


^ 7.6. Оборудование для закрепления


7.6.1 Оборудование, механизмы и другое снаряжение, предназначенное для применения при закреплении грунтов (буровые установки, перфораторы и отбойные молотки, гидравлические и механические домкраты, забивные и манжетно-тампонные инъекторы, насосы и нагнетательные установки, емкости для приготовления и хранения растворов, системы трубопроводов, контрольно-измерительная аппаратура) должны удовлетворять следующим специальным требованиям:

а) обеспечивать установленные проектом параметры погружения в грунты и извлечение из них инъекторов, бурение и оборудование инъекционных скважин, давлений и расходов при нагнетании;

б) при использовании агрессивных к металлу реагентов предусмотреть применение инъекционного оборудования, емкостей и трубопроводов из антикоррозийных материалов;

в) конструкции ннъекторов должны обеспечивать равномерное по их длине поступление в грунты реагентов при проектных давлениях и расходах, а также не допускать засорения инъекторов шламом при их погружении и при нагнетании реагентов;

г) габариты оборудования для закрепления грунтов под существующими сооружениями должны обеспечивать возможность выполнения работ в стесненных условиях.

7.6.2 Для работ по нагнетанию растворов в грунт применяются забивные гидравлические и пневматические инъекторы диаметром перфорированной части 32-38 мм, длиной 500 мм, бетоноломы с давлением воздуха 0,5-0,7 МПа, перфораторы ручные и пневматические на давление до 0,6 МПа.

7.6.3 Для бурения инъекционных скважин могут применяться буровые станки, обеспечивающие бурение скважин диаметром до 190 мм.

7.6.4 Для нагнетания растворов в грунт применяются плунжерные и поршневые насосы, обеспечивающие расход до 1 м/ч и давление до 1 МПа.


^ 7.7. Контроль качества


7.7.1 Контроль качества работ по закреплению грунтов всеми способами должен устанавливать соответствие или несоответствие требованиям проекта качества формирования заглубленных массивов из закрепленных грунтов и обеспечивать предупреждение возникновения отклонения от проекта.

7.7.2 В условиях исключительной скрытости и естественной неоднородности грунтовых условий качество закрепления грунтов надежно обеспечивается выполнением следующего комплекса мероприятий и условий:

- проверкой качества применяемых исходных материалов и использованием материалов, имеющих заводскую документацию;

- операционным контролем качества непосредственно применяемых рабочих материалов, опытной проверкой правильности заложенных в проект параметров закрепления и технических условий на производство работ;

- непосредственной проверкой исполнения требований проекта в отношении качества закрепления грунтов с применением специальных методов испытаний и контроля.

7.7.3 Операционная проверка качества рабочих материалов осуществляется путем систематических определений или измерений соответствующих характеристик применяемых при производстве работ материалов. При инъекционном закреплении грунтов это измерения плотности и температуры растворов, а также контроль за допускаемым давлением и расходом при нагнетании их в грунты.

7.7.4 Непосредственный контроль и опытная проверка исполнения требований проекта по качеству закрепления грунтов в отношении сплошности и однородности закрепления, формы и размеров закрепленного массива, прочностных, деформационных и других физико-механических свойств закрепленных грунтов обеспечивается следующими мероприятиями:

- вскрытием области закрепления контрольными шурфами и скважинами с их обследованием, отбором проб и лабораторными определениями характеристик закрепляемых грунтов;

- испытаниями закрепленного массива статическим или динамическим зондированием;

- исследование области закрепления геофизическими методами;

- при инъекционном закреплении грунтов - оснований или фундаментов действующих сооружений - проведением инструментальных наблюдений за осадками фундаментов и другими деформациями, до, во время и после закрепления, а также нагнетанием воды в контрольные скважины.

7.7.5 Состав мероприятий и объемы контрольных работ по всем мероприятиям, в том числе количество контрольных шурфов и скважин, устанавливается проектом.

7.7.6 Приемка законченных работ по закреплению грунтов должна установить соответствие фактически полученных результатов закрепления с требованиями проекта. Учитывая скрытый характер работ, указанное соответствие устанавливается сопоставлением проектно-сметной, исполнительной и контрольной документации.

При сдаче законченных работ кроме проекта должны быть представлены следующие технические документы:

- заводская документация или документы с результатами контроля качества применяемых исходных материалов, а также проверки рабочих журналов производства основных работ;

- акты вскрытия контрольных шурфов, журналы контрольного бурения и результаты определения физико-механических свойств закрепленных грунтов;

- план и разрезы закрепленного массива с обозначением месторасположений средств закрепления (инъекторов, скважин) и их действующих элементов в плане и по глубине с исполнительными данными по закреплению;

- документация с результатами контроля грунтов методами зондирования или геофизическими методами;

- ведомости и графики инструментальных наблюдений за осадками фундаментов сооружений при закреплении грунтов.

7.7.7 Работы по химическому закреплению грунтов инъекцией должны производиться с соблюдением норм и правил противопожарной охраны и техники безопасности, предусмотренных действующими СПиП по технике безопасности в строительстве, а также положений о безопасности эксплуатации газовых, компрессорных, гидравлических установок в условиях действующих предприятий.


^ 8. Особенности работ по водопонижению и водоотливу


8.1 В процессе реконструкции фундаментов зданий, заглубленных сооружений и связанных с ними инженерных коммуникаций возникает необходимость обнажения внешних поверхностей этих объектов, т.е. отрывки котлованов для производства гидроизоляционных работ, выполнения мероприятий по устранению нарушений целостности конструкций или для их усиления.

Проект водопонижения и дренажа площадки реконструируемого здания является составной частью общего проекта подземной части здания или сооружения и может использоваться для устройства постоянного дренажа.

8.2 Мероприятия по защите траншей от воды должны быть представлены в проектной документации с учетом:

- местных геологических и гидрогеологических условий;

- существующих неблагоприятных техногенных факторов (возможность утечек из близрасположенных водонесущих коммуникаций, уклонов в сторону траншеи, окружающей строительный объект, отсутствие организованного отвода осадков с крыши здания и т.п.);

- обеспечения нормальной эксплуатации сооружения в строительный период;

- наличия рядом расположенных сооружений, на которые может неблагоприятно отразиться снижение УПВ на участке, прилегающем к траншее.

Проект защиты траншей от затопления должен содержать:

- выбор способа защиты;

- общее устройство системы водопонижения и технологию выполнения защитных мероприятий;

- предотвращение оплывания борта траншеи или возникновения суффозионных процессов;

- места сброса каптированных вод;

- результаты гидравлических расчетов;

- чертежи конструкций водопонизительных, отводящих и ограждающих устройств;

- спецификации необходимого оборудования и материалов;

- решения по энергоснабжению;

- объемы работ и график их выполнения, увязанный со сроками производства строительных работ;

- размещение пьезометров и систему контроля за положением УПВ на стройплощадке;

- контроль за экологической безопасностью окружающей территории;

- систему контроля качества материалов и выполняемых работ;

- порядок сдачи и приемки работ;

- сметную документацию.

8.3 Учитывая относительно небольшую глубину траншеи, вскрывающей подземную часть сооружения, защиту ее от подземных вод следует предусматривать путем водопонижения в прилегающем обводненном грунтовом массиве при помощи водоотлива, дренажа или иглофильтров.

8.4 Водоотлив проектируется путем отбора дренажными канавами подземных вод, фильтрующих через открытый или огражденный борт траншей, а также через ее дно. Канава должна быть достаточно заглублена, чтобы обеспечить необходимое снижение УПВ (включая капиллярную кайму) под дном траншеи. Каптированные канавой подземные воды отводятся самотеком к зумпфу, из которого насосом откачиваются в дождевую канализацию.

Водоотлив является наиболее простым и дешевым способом водопонижения. Однако в связи с его технологическими недостатками он относится к наименее применяемым способам в условиях города, особенно в грунтах, подверженных суффозии.

8.5 Локальный закрытый трубчатый дренаж для защиты траншеи от затопления целесообразно применять в том случае, если его устройство в качестве постоянного дополнительного сооружения предусмотрено проектом реконструкции объекта.

Дренаж может быть проложен по контуру сооружения (кольцевая схема) как внутри траншеи, соответствующим образом уширенной, так и за ее пределами. Применение таких дренажей следует предусматривать в песчаных грунтах с коэффициентом фильтрации не менее 2 м/сут. В малопроницаемых грунтах такой дренаж не обеспечит требуемого понижения УПВ под самим сооружением.

Дренаж выполняется из перфорированных или укладываемых с определенным зазором дренажных труб, которые могут быть асбестоцементными, керамическими и полиэтиленовыми. Вокруг труб следует выполнить дренажную двухслойную обсыпку из соответствующим образом подобранного песчано-гравийного материала, руководствуясь Пособием к СНиП 2.06.14-85 и 2.02.01-83*, целесообразно использование фильтров из геотекстилей и других материалов.

Преимуществом дренажей является их расположение, как правило, за пределами траншеи, используемой для ремонта или реконструкции подземной части сооружения, отсутствие влияния низких температур, совмещение временных и постоянных функций по защите от подземных вод.

При большой вариации площадей поперечников в дренажной системе целесообразно использовать наборные дрены, включающие пластиковые решетчатые каркасы из однотипных элементов, пленочное днище и перфорированную (сеточную) обвязку. Дрены стыкуют по длине пластиковыми муфтами, а с ответвлениями - тройниками; повороты дрен формируют изгибом самого каркаса.

Водопонижение при реконструкции фундаментов и заглубленных сооружений следует осуществлять иглофильтровым способом.

8.6 Иглофильтровый способ следует отнести к наиболее эффективному виду водопонизительных работ при реконструкции фундаментов и заглубленных сооружений.

Иглофильтровый способ может быть принят по двум схемам: гравитационное водопонижение, осуществляемое в песчаных неслоистых грунтах с коэффициентами фильтрации от 2 до 50 м/сут при максимальном понижении УПВ на глубину 4-5 м от оси насосного агрегата, входящего в комплект установок ЛИУ-6Б, и вакуумное водопонижение, осуществляемое в малопроницаемых грунтах с коэффициентами фильтрации от 0,1 до 2 м/сут (при необходимости до 5 м/сут) на глубину до 6-7 м от оси всасывающего коллектора при помощи установок УВВ-З-6КМ.

При коэффициенте фильтрации водовмещающего грунта до 5 м/сут необходимо устройство песчано-гравийной обсыпки вокруг фильтрового звена иглофильтров.

Всасывающая система установок ЛИУ и УВВ идентична и состоит из 100 иглофильтров с длиной водоподъемных труб по 7,5 м и всасывающим коллектором диаметром 159 мм длиной 100 м. Шаг иглофильтров может быть 0,75; 1,5; 2,25 и 3 м.

При проектировании следует учесть, что при гидравлическом погружении иглофильтров, при заплывании каверны над обсыпкой породой, при извлечении иглофильтров возможно неблагоприятное влияние на соседние здания, что может выразиться в дополнительных осадках основания, деформациях фундаментов и т.п.

Гидравлический расчет иглофильтров ведется по методике, изложенной в Пособии к СНиП 2.06.14-85 и СНиП 2.02.01-83*.

8.7 Подземные воды, каптированные при работе открытого водоотлива из траншеи, а также при эксплуатации дренажных и водопонизительных систем следует сбрасывать в дождевую канализацию.

Места сброса подземных вод должны определяться заказчиком совместно с генеральным проектировщиком.

8.8 В проекте следует предусмотреть необходимые меры безопасности при пересечении траншеей, вскрывающей фундамент или стены подвала здания, водонесущих коммуникаций и электрических кабелей. Места ожидаемого расположения коммуникаций следует отрывать вручную в присутствии представителей соответствующих городских служб.

8.9 При эксплуатации водопонизительных систем в зимний период следует обеспечивать непрерывную работу дренажных насосов открытого водоотлива и насосных агрегатов иглофильтровых систем, необходимо иметь возможность аварийного слива из всасывающего трубопровода иглофильтровой установки, а также из трубопроводов сбросных линий.

8.10 При проектировании производства работ по реконструкции заглубленных частей зданий необходимо с учетом плотной городской застройки определить возможные деформации оснований под зданиями в зоне влияния водопонижения.

8.11 Необходимо оценить опасность для близлежащих зданий суффозии грунта в борта траншеи, отрытой в водонасыщенных грунтах. Предотвращение суффозии осуществляется путем правильного подбора гранулометрического состава песчано-гравийных обсыпок дренажа и скважин, а также отсыпкой песчаного материала на поверхность откоса выемки, где возможен выход фильтрационного потока с повышенными гидравлическими градиентами.

1   2   3   4   5   6   7

Поиск по сайту:



База данных защищена авторским правом ©dogend.ru 2019
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Уроки, справочники, рефераты