Силикатизация и смолизация

13.6.10 Инъекционные работы в зависимости от грунтовых условий и конструкции закрепляемого массива необходимо выполнять с соблюдением следующих правил:

а) в неоднородных по проницаемости грунтах слой с большей проницаемостью следует закреплять в первую очередь с учетом требований б);

б) последовательный порядок инъекционных работ по точкам инъекции в плане и по заходкам в глубину не должен допускать, чтобы ранее закрепленные заходки затрудняли погружение инъекторов для более поздних инъекций;

в) при закреплении водоносных песков необходимо, чтобы последовательность инъекционных работ обеспечивала отжатие подземной воды нагнетаемыми реагентами. Защемление подземной воды в закрепляемом массиве не допускается.

г) при закреплении грунтов под существующими сооружениями до начала основных работ следует производить вспомогательную цементацию зоны на контакте фундаментов и основания.

13.6.11 При усилении оснований и фундаментов существующих сооружений бурение скважин в фундаментах для вспомогательной цементации контакта "фундамент-грунт" рекомендуется производить станками колонкового бурения с продувкой воздухом. В стесненных условиях допускается бурение пневмоударными станками.

13.6.12 Исходные химические материалы, применяемые при силикатизации и смолизации грунтов (водные растворы силиката натрия и синтетические смолы в качестве крепителей, неорганические и органические кислоты и соли, а также некоторые газы в качестве отвердителей, рецептурные добавки разного назначения, гелеобразующие смеси, рабочие составы) должны удовлетворять требованиям соответствующих стандартов, технических условий и проекта.

13.6.13 Для обеспечения заданных проектом формы, размеров и монолитности закрепленного массива нагнетание реагентов должно производиться отдельными единичными инъекциями (порциями) определенного расчетного объема.

13.6.14 Для предотвращения выбивания реагентов при сплошном закреплении грунтов через соседние инъекторы (скважины) одновременное погружение инъекторов и бурение инъекционных скважин в плане и нагнетание через них реагентов следует производить не менее чем на удвоенном расстоянии, с последующим нагнетанием через пропущенные.

13.6.15 При силикатизации и смолизации грунтов, а также цементации крупнообломочных грунтов и гравелистых песков допускается оставлять в закрепленном массиве забивные инъекторы или трубы манжетно-тампонных инъекторов в качестве арматуры.

13.6.16 Нагнетаемые в грунты рабочие растворы и смеси не должны содержать взвешенных механических примесей, затрудняющих инъекцию и закрепление грунтов в целом. Для удаления взвесей растворы до их нагнетания в грунты следует заблаговременно отстаивать, не допуская в дальнейшем перемешивания, или применять соответствующие фильтры, а нагнетание гелеобразующих смесей - производить только с применением фильтров.

13.6.17 Нагнетание реагентов в грунты при силикатизации и смолизации, а также при цементации крупнообломочных грунтов и гравелистых песков следует производить под пригрузкой, в качестве которой используются залегающие над областью инъекции грунты, само сооружение или специально уложенные бетонные плиты, которые не должны в процессе нагнетания в грунты реагентов подвергаться разрушению с выходами реагентов на поверхность или в сооружение.

13.6.18 Предельно допустимые давления и расходы при нагнетании реагентов при силикатизации и смолизации, а также при цементации крупнообломочных грунтов и гравелистых песков устанавливают в проекте. Давление нагнетания не должно превышать давления на грунты в области инъекции от действующих нагрузок.

Давление нагнетания жидких реагентов следует контролировать измерением его на глубинах нагнетания, т.е. с учетом веса столба жидкости.

Цементация

13.6.19 Для качественного закрепления трещиноватых полускальных и скальных, в том числе закарстованных грунтов, должна быть обеспечена локализация нагнетаемых через скважины растворов в пределах закрепляемого массива и заполнение, наряду с крупными, всех мелких трещин (каналов, полостей), для чего следует соблюдать следующую последовательность работ:

а) создание защитного барьера против выхода растворов за контур закрепляемого массива путем предварительной цементации через барьерные скважины, расположенные по контуру массива;

б) последующая инъекция растворов внутри контура через систему равномерно распределенных и достаточно часто расположенных по проекту скважин.

13.6.20 Нагнетание растворов через каждую скважину надлежит производить до "отказа". За "отказ" (прекращение нагнетания) при цементации скальных грунтов следует принимать:

- поглощение скважиной (зоной) расчетного количества раствора при давлении нагнетания, не превышающем проектное;

- снижение расхода раствора до 5-10 л/мин на скважину (зону) с одновременным повышением давления нагнетания выше проектного, если расход при "отказе" особо не оговорен в проекте.

13.6.21 Виды, марки и качество цементов, виды других применяемых для приготовления инъекционных растворов материалов и химических добавок, а также составы инъекционных растворов устанавливают в проекте в зависимости от грунтовых условий и особенностей возводимого сооружения.

13.6.22 В проекте работ по цементации грунтов должны содержаться данные о длине одновременно инъецируемых зон в скважинах и конструкции их верхней части, последовательности обработки скважин, номенклатуре и характеристиках применяемых материалов и сведения о потребностях в них.

13.6.23 Цементационные работы следует производить способом последовательного сближения скважин, начиная с максимальных расстояний, при которых гидравлическая связь между ними при нагнетании практически отсутствует.

13.6.24 Бурение и нагнетание растворов в трещиноватых полускальных, скальных и закарстованных грунтах, как правило, следует производить сразу на всю глубину цементации, устанавливаемую проектом.

Разделение скважины на зоны и поочередное нагнетание раствора в каждую из них следует производить в следующих случаях:

- при наличии разного вида и разных размеров заполняемых растворами полостей (трещин, карстовых пустот и каналов) и применении различных заполнителей на разных глубинах цементируемой толщи грунтов;

- при наличии в скальных грунтах нескольких прослоев с трещинами или карстовыми пустотами;

- при большой толще (более 10 м) цементируемого массива.

13.6.25 Бурение очередных зон по глубине скважины и нагнетание в них растворов при отсутствии напорных подземных вод допускается производить без перерывов на время твердения цементного раствора. При наличии напорных подземных вод необходимы перерывы на время твердения цементного раствора.

В скальных грунтах зоны скважин после завершения бурения следует промывать водой или продувать сжатым воздухом.

13.6.26 Порядок буровых и инъекционных работ при цементации крупнообломочных грунтов и гравелистых песков регламентируется требованиями, установленными для других инъекционных способов (силикатизация, смолизация).

13.6.27 Качество цементации скальных грунтов (трещиноватых, закарстованных) контролируют способами бурения, гидравлического опробования и цементации контрольных скважин. При этом критерий оценки качества цементации в зависимости от ее назначения, вида грунта и характера трещиноватости (закарстованности), а также объем контрольных работ устанавливают проектом.

13.6.28 В закарстованных грунтах контроль качества цементации, как правило, следует производить определением удельного водопоглощения. Допустимые размеры остаточных пустот и значений удельного водопоглощения устанавливают проектом.

13.6.29 Цементация грунтов с помощью струйной технологии, заключающаяся в разрушении и перемешивании грунта высоконапорной струей цементного раствора, включает два этапа: бурение скважины до заданной глубины и обратный ход буровой колонны с одновременным ее вращением. При обратном ходе поднимают давление цементного раствора, который поступает в сопла монитора, создающие струю с высокой кинетической энергией. В результате в грунтовом массиве образуются отдельно стоящие или секущиеся грунтоцементные столбы заданной длины диаметром до 1,5 м.

Струйная технология может быть использована для:

- сооружения ленточных в плане конструкций типа "стена в грунте";

- укрепления грунта вокруг отрываемого котлована;

- укрепления оснований и фундаментов существующих сооружений;

- создания противофильтрационных завес;

- проведения противооползневых мероприятий.