Термическое закрепление

13.6.33 Бурение скважин для обжига грунтов следует производить в режиме, исключающем уплотнение грунтов в стенках скважин от бурового инструмента.

13.6.34 Для проверки соответствия грунтовых условий данным инженерно-геологических изысканий и проекта в процессе бурения технологических скважин следует по указанию проекта производить отбор образцов закрепляемых грунтов и лабораторные определения их характеристик.

13.6.35 Началу работ по обжигу грунтов в скважинах должно предшествовать испытание газопропускной способности скважин. При выявлении слоев с низкой газопроницаемостью следует принимать меры по выравниванию газопропускной способности скважины путем отсечения и продувки таких слоев или путем увеличения поверхности фильтрации части скважины.

13.6.36 Расход сжатого воздуха и топлива в процессе обжига должен регулироваться в пределах, обеспечивающих максимальную температуру газов, не вызывающую оплавление грунтов в стенках скважины. Давление и температура газов должны регистрироваться в журнале работ.

13.6.37 В случае обнаружения выходов газов или воздуха на поверхность через трещины в грунте работу по обжигу следует приостановить, а трещины заделать природным грунтом, имеющим влажность не более естественной.

13.6.38 Образование массива следует считать законченным, если установленные в расчетном контуре термопары зафиксировали достижение заданной расчетной температуры, но не менее 350 °С.

13.6.39 Качество термического закрепления грунтов следует контролировать по результатам лабораторных испытаний на прочность, деформируемость и водостойкость образцов закрепленных грунтов, отбираемых из контрольных скважин. При этом учитывают также зафиксированные в рабочих журналах результаты замеров расхода топлива (электроэнергии) и сжатого воздуха, данные о температуре и давлении газов в скважинах в процессе термообработки грунтов. При необходимости, определяемой проектом, прочностные и деформационные характеристики закрепленных грунтов могут определять полевыми методами.

13.7 Искусственное замораживание грунтов

13.7.1 Искусственное замораживание грунтов следует предусматривать для устройства временных ледогрунтовых ограждений котлованов при строительстве подземных сооружений и фундаментов в водонасыщенных неустойчивых песчаных и супесчаных грунтах, а также в трещиноватых скальных и полускальных грунтах.

13.7.2 Искусственное замораживание грунтов осуществляют хладоносителем (охлажденным до отрицательных температур рассолом), циркулирующим в рассолопроводах и замораживающих колонках.

Вид, концентрация и температура хладоносителя должны определяться в зависимости от температуры, засоленности и скорости движения подземных вод. Как правило, в качестве хладоносителя следует использовать рассол - водный раствор хлористого кальция, охлажденного до минус 20-25 °С.

Для охлаждения рассола следует применять аммиачные или фреоновые холодильные установки. В обоснованных случаях при замораживании грунтов допускается использовать жидкий азот, непосредственно подаваемый в замораживающие колонки, а также диоксид углерода ("сухой лед"), засыпаемый в колонки, температура испарения которого составляет минус 78 °С.

13.7.3 Скважины для замораживающих колонок располагают по контуру котлована с шагом 1,0-1,5 м. Расстояние между рядами скважин при их многорядном расположении принимают равным 2,0-3,0 м.

13.7.4 В проекте следует предусмотреть бурение дополнительных (резервных) скважин в количестве не более 10% их общего числа для вертикальных и не более 20% - для наклонных скважин при глубине замораживания до 100 м; при глубине замораживания свыше 100 м соответственно не более 20 и 25%.

13.7.5 Скважины должны быть заглублены в водоупорный слой грунта не менее чем на 3 м. Толщина водоупорного слоя должна быть определена расчетом на возможный прорыв подземных вод.

При отсутствии водоупорного слоя необходимо образовывать искусственный водоупорный слой специальными способами (например, цементацией или замораживанием грунта по всей площади котлована).

13.7.6 Замораживающие колонки следует погружать сразу после окончания бурения скважины.

13.7.7 Для наблюдения за процессом замораживания следует устраивать контрольные скважины: гидрогеологические и термометрические. Число и места их расположения определяют в зависимости от инженерно-геологических условий.

13.7.8 Нагнетательные линии рассолопроводов должны быть смонтированы с уклоном 1-2% в сторону конденсатора, а всасывающие линии - 0,5% в сторону испарителей.

13.7.9 После монтажа сеть рассолопроводов должна быть промыта водой, а затем испытана на герметичность гидравлическим давлением, в 1,5 раза превышающим рабочее давление, но не менее чем 0,6 МПа. Сеть считают пригодной для эксплуатации, если в течение 15 мин давление опрессовки не изменяется и при осмотре сети не обнаружено течи в соединениях и трубах.

13.7.10 Перед заполнением сети рассолопроводов хладоносителем ее надлежит повторно промыть водой, которая затем должна быть полностью удалена. Перед зарядкой системы холодильных установок хладагентом (аммиаком или фреоном) в ней следует создать вакуум.

13.7.11 Подключенные к сети рассолопроводов замораживающие колонки, если порядок их включения в работу особо не оговорен проектом, следует вводить в эксплуатацию постепенно за период до 5 сут. Включение колонок в работу группами допускается только при соответствующем обосновании, при этом в первую очередь вводят в действие смежные колонки, имеющие наибольшие отклонения разного знака от проектных положений.

13.7.12 В период эксплуатации замораживающих систем следует регистрировать температуру хладоносителя, уровень воды в наблюдательных гидрологических скважинах, температуру грунтов в термометрических скважинах и другие параметры.

13.7.13 В процессе замораживания водоносных пластов, заключенных между глинистыми прослойками, следует постоянно контролировать обеспечение свободного подъема подземной воды через разгрузочные скважины.

13.7.14 Требуемую мощность холодильной установки, толщину стен и габариты ледогрунтового ограждения устанавливают в проекте, разработанном на основе статических и теплотехнических расчетов в зависимости от размеров и конфигурации котлована и физико-механических характеристик замороженного грунта.

Расчетное значение предела прочности замороженного грунта на одноосное сжатие следует принимать равным 0,35 его нормативного значения для круглых вертикальных выработок диаметром до 10 м и 0,20-0,25 - для выработок больших размеров и сложной конфигурации.

13.7.15 Производство строительно-монтажных работ в пределах ледогрунтового ограждения разрешается при постоянном контроле за его состоянием и корректировке работы замораживающей станции с целью обеспечения сохранения размеров ограждения и его температуры.

13.7.16 Выемку грунта из открытого котлована при положительных температурах воздуха необходимо производить, защищая ледогрунтовые стенки по мере их вскрытия от действия атмосферных осадков и солнечных лучей с регистрацией защитных мероприятий в журнале работ.

13.7.17 Извлечение замораживающих колонок и демонтаж холодильного оборудования следует производить после окончания всех работ, выполнение которых было намечено под защитой ледогрунтового ограждения. Скважины в процессе извлечения из них замораживающих колонок должны тампонироваться с регистрацией в журнале работ. Порядок извлечения колонок должен быть определен проектом. Искусственное оттаивание грунтов следует производить в тех случаях, когда оно предусмотрено проектом.

13.8 Строительное водопонижение и устройство гидроизоляции

13.8.1 До начала работ по водопонижению необходимо обследовать техническое состояние сооружений, находящихся в зоне влияния работ, а в период производства работ - осуществлять мониторинг поведения указанных сооружений. Необходимо также уточнить расположение существующих подземных коммуникаций.

13.8.2 При проведении водопонизительных работ следует предусматривать меры по предотвращению разуплотнения грунтов, а также нарушению устойчивости откосов котлована и оснований расположенных рядом сооружений.

13.8.3 При применении водоотлива из котлованов и траншей фильтрующие откосы и дно, при необходимости, следует пригружать слоем песчано-гравийного материала, толщина которого назначается в проекте. Вместимость зумпфов должна быть не менее пятиминутного притока воды к ним.

13.8.4 Бурение водопонизительных скважин и последующую установку в них фильтров выполняют с соблюдением следующих требований:

а) низ обсадной трубы при бурении скважин ударно-канатным способом должен опережать уровень разрабатываемого забоя не менее чем на 0,5 м, а подъем буровой желонки должен производиться со скоростью, исключающей подсасывание грунта через нижний конец обсадной трубы; при бурении в грунтах, в которых возможно образование пробок, в полости обсадной трубы необходимо поддерживать уровень воды, превышающий уровень подземных вод;

б) бурение водопонизительных скважин с глинистой промывкой допускается, если предварительно выполнено опытное бурение и установленная эффективность разглинизации отвечает требованиям проекта;

в) перед опусканием фильтров и извлечением обсадных труб скважины должны быть очищены от бурового шлама; в скважинах, пробуренных в супесях, а также в переслаивающихся водоносных и водоупорных слоях внутренняя полость обсадной трубы должна быть промыта водой; контрольный замер глубины скважины следует производить непосредственно перед установкой фильтра;

г) при бурении скважин необходимо отбирать пробы для уточнения границ водоносных слоев и гранулометрического состава грунтов.

13.8.5 При погружении в грунт гидравлическим способом фильтровой колонны или обсадных труб следует обеспечивать непрерывность подачи воды, а при наличии сильно поглощающих воду грунтов следует дополнительно подавать в забой сжатый воздух.

13.8.6 Обсыпку фильтров надлежит производить равномерно слоями высотой не более 30-кратной толщины обсыпки. После каждого очередного подъема трубы над ее нижней кромкой должен оставаться слой обсыпки высотой не менее 0,5 м.

13.8.7 Монтаж насосов в скважинах следует производить после проверки скважин на проходимость шаблоном диаметром, превышающим диаметр насоса.

13.8.8 После ввода понизительной системы в действие откачку следует производить непрерывно.

Насосные агрегаты, установленные в резервных скважинах, а также резервные насосы открытых установок должны периодически включаться в работу в целях поддержания их в рабочем состоянии.

Водопонизительные системы следует оборудовать устройствами автоматического отключения любого агрегата при понижении уровня воды в водоприемнике ниже допустимого.

13.8.9 При эксплуатации понизительных систем в зимнее время должно быть обеспечено утепление насосного оборудования и коммуникаций, а также предусмотрена возможность их опорожнения при перерывах в работе.

13.8.10 При устройстве дренажей земляные работы следует начинать со сбросных участков с продвижением в сторону более высоких отметок, а укладку труб и фильтрующих материалов - с водоразделительных участков в сторону сброса или насосной установки (постоянной или временной) для исключения пропуска по дренажу неосветленных вод.

13.8.11 Укладку дренажных труб, устройство смотровых колодцев и монтаж оборудования дренажных насосных станций необходимо производить с соблюдением требований #M12291 901701435СНиП 3.07.03#S и #M12291 5200025СНиП 3.05.05#S.

13.8.12 Для фильтровых покрытий вокруг труб используют песчано-гравийные обсыпки, обертки из искусственных материалов (геотекстиля), а также дренажные композиционные материалы (геокомпозиты).

Для дренажных труб, обмотанных рулонным фильтрующим материалом с перехлестом слоев, необходимо устраивать песчано-гравийную подготовку (подушку) толщиной не менее 100 мм. Если в основании залегают пески, допускается укладка труб на спланированное естественное основание.

13.8.13 Пластовый дренаж выполняют одно- или двухслойным. Однослойный дренаж из щебня или гравия укладывают на скальные или полускальные трещиноватые грунты. Двухслойный дренаж выполняют в песках и глинистых грунтах. Верхний слой отсыпают из щебня или гравия минимальной толщиной 150 мм, нижний слой - из песка средней крупности минимальной толщиной 100 мм.

При устройстве пластовых дренажей недопустимы нарушения в сопряжении щебеночного слоя постели со щебеночной обсыпкой труб.

13.8.14 Для устройства пристенного дренажа эффективно применение оболочки "Дрениз", состоящей из листов полимерного материала специального профиля и нетканого геотекстильного материала, скрепленных между собой с помощью сварки или водостойкого клея. Листы оболочки "Дрениз" соединяют друг с другом внахлест.

13.8.15 Горизонтальные трубчатые скважины лучевого дренажа устраивают с помощью станков горизонтального бурения или проколом. Водосборный приемник выполняют методами "стены в грунте", опускного колодца и другими.

13.8.16 Галерейные дренажи выполняют открытым или подземным (штольневым, щитовым или методом продавливания) способами. Вокруг галерей устраивают гравийно-песчаную обсыпку или фильтры из пористых материалов.