ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
5.3. В зависимости от способа обработки грунтов, в результате которого улучшаются их свойства, закрепление грунтов подразделяется на следующие виды:
химическое – когда его основу составляют химические и физико-химические процессы, возникающие в грунтах в результате введения в них определенных химреагентов;
электрохимическое закрепление, основанное на вторичных химических и физико-химических явлениях электролиза, возникающих в грунтах под действием внешнего поля постоянного электрического тока;
термическое закрепление, когда улучшение свойств грунтов достигается в результате их обжига в скважинах раскаленными газами или электропрогревом;
термоконсолидация глинистых водонасыщенных грунтов, когда улучшение строительных свойств достигается самоуплотнением грунтов, обусловленным их нагревом в пределах 50-80 °С.
5.4. Химическое закрепление в зависимости от способа введения в грунты химреагентов имеет два направления:
инъекционное химическое закрепление, когда реагенты в виде растворов или газов вводятся в грунты без нарушения их естественного сложения нагнетанием под давлением;
буросмесительное закрепление грунтов, осуществляемое с нарушением их естественного сложения, механическим перемешиванием с цементами или другими химическими реагентами и добавками при бурении скважин большого диаметра.
К первому направлению относятся способы силикатизации, смолизации, цементации; второе представлено способом буросмесительного закрепления илов и других сопутствующих им грунтов.
В Пособии не рассматриваются электрохимическое закрепление и термоконсолидация глинистых грунтов, а также закрепление глинизацией, учитывая сугубо специальный характер и весьма ограниченное практическое применение этих видов закрепления.
Наряду с увеличением прочности закрепление устраняет просадочность лёссов, лёссовидных суглинков, а также некоторых видов просадочных покровных суглинков, что во многих случаях разрешает важную проблему строительства на просадочных грунтах.
Достигаемые всеми способами закрепления преобразования строительных свойств грунтов практически необратимы и, следовательно, долговечны.
5.7. Благодаря возможности значительно и необратимо улучшать строительные свойства грунтов в естественном залегании, закрепление может широко применяться в строительстве для:
усиления оснований вновь строящихся и существующих зданий и сооружений;
устройства фундаментов и других заглубленных разного назначения конструкций из закрепленных грунтов;
увеличения несущей способности свай и других опор большого диаметра;
создания противофильтрационных завес в качестве мероприятий по гидроизоляции неглубоких подземных сооружений и конструкций.
Закрепление грунтов может также широко применяться в качестве следующих временно действующих мероприятий для:
укрепления откосов при вскрытии строительных котлованов и других земляных выработок;
устройства подпорных стен и других разного назначения заглубленных защитных конструкций, необходимых при щитовой проходке подземных выработок;
для устранения подвижек слабых, неустойчивых грунтов (в том числе плывунов), при устройстве тоннелей и других неглубоких подземных выработок.
5.9. Применение всех способов закрепления естественных грунтов, кроме термического, возможно при температурах закрепляемых грунтов не ниже 0 °С и температурах инъецируемых химических и других вяжущих растворов не ниже 5 °С.
5.12. В прерогативу проектирования производства работ согласно СНиП 3.01.01-85, применительно к закреплению грунтов, входят следующие основные положения:
в) составление технологических карт или технологических схем с описанием последовательности и методов производства работ и стоимости трудозатрат и потребности в механизмах и материалах по этапам;
г) проектная проработка решений по технике безопасности, охране труда и охране окружающей среды, а также другие, общие для всех способов закрепления, положения.
Необходимое качество, согласно этим требованиям, обеспечивается указанными в пп. 5.14-5.17 разносторонними мероприятиями по контролю качества, осуществляемыми до, во время и после завершения работ по закреплению грунтов и распространяемыми на все способы.
Ввиду отсутствия термина данное мероприятие по контролю качества закрепления предлагается называть контрольным закреплением.
Рекомендуемые формы журналов производства работ для всех способов закрепления грунтов приведены в прил. 21 и 28.
5.18. В число основных мероприятий в части организации работ по закреплению грунтов входят подготовительные работы, материально-техническое обеспечение, механизация, организация работы транспорта, оперативное планирование и организация труда.
Организация работ выполняется по единому проекту закрепления грунтов, который разрабатывается проектной организацией и включает в себя наряду с другими видами проектирования и вопросы организации строительного производства.
5.21. Работы по закреплению грунтов выполняются строго по проекту. Изменения проекта или отклонения от него допускаются лишь с согласия проектной организации, разработавшей проект закрепления, и оформляются актом.
5.25. Приемка работ производится комиссией специалистов, укомплектованной представителями заинтересованных организаций и организаций – исполнителей работ.
Для приемки работ должны быть представлены технорабочий проект и следующая исполнительная и контрольная документация:
технические паспорта на использованные для закрепления грунтов материалы;
журналы производства работ по установленной форме;
результаты мероприятий по контролю качества закрепления грунтов.
При обнаружении несоответствия качества закрепления требованиям проекта комиссией назначаются, а строителями выполняются необходимые дополнительные работы по устранению этих несоответствий.
О дополнительных специфических требованиях конкретных способов закрепления будет сказано ниже в настоящем разделе Пособия.
Общим правилом в отношении дополнительных требований является то, что во всех случаях они должны уточняться проектом в зависимости от конкретных условий производства работ.
СИЛИКАТИЗАЦИЯ И СМОЛИЗАЦИЯ
Рис. 55. Конструктивные схемы инъекционного закрепления грунтов
а – сплошное закрепление; б – армированное закрепление; в – комбинированное закрепление
Рис. 66. Схема организации работ по закреплению грунтов через инъекторы
Закрепление грунтов на основе растворов силиката натрия, независимо от применяемых отвердителей, называется силикатизацией, на основе карбамидных и других смол – смолизацией, на основе цементных растворов – цементацией.
Участвующие в процессе инъекционного химзакрепления грунтов химические вещества в растворах или газы называются закрепляющими реагентами.
Рис. 57. Схема организации работ по закреплению просадочных лессовых грунтов через инъекционные скважины
1 – силикаторазварка и растворный узел; 2 – растворовод; 3 – бурение скважин; 4 – закрепление грунтов; 5 – отрытие котлованов; 6 – установка колонн; 7 – колонна
Смесь растворов крепителей и отвердителей рабочих концентраций при однорастворном двухкомпонентном закреплении грунтов называется гелеобразующей смесью.
Необходимые параметры и данные для вспомогательной цементации и соответствующие рекомендации по производству работ даются в проекте. Работы выполняются согласно правилам, изложенным в пп. 5.98-5.103.
5.43. Кроме указанных в пп. 5.9 и 5.29 и в табл. 30 температурных ограничений по водопроницаемости и другим свойствам грунтов, применение силикатизации и смолизации в водоносных грунтах лимитировано также скоростью грунтовых вод до 5 м/сут.
