Uг - степень консолидации основания, достигаемая при фильтрации воды в горизонтальном направлении.
Значения Uв и Uг определяют по методике [18] на основании значений фактора времени Ni, определяемого в горизонтальном и вертикальном направлениях для каждого слоя по формуле:
(7.22) где Сi - коэффициент консолидации при вертикальной / горизонтальной фильтрации, см2/мин;
li - расчётный путь вертикальной и горизонтальной фильтрации воды, см.
Если полученное расчетом значение Uобщ больше требуемого срока консолидации, то расстояние между сваями уменьшают и повторяют расчет по формулам (7.21) и (7.22).
7.5.3. Конечная осадка и время завершения требуемой степени консолидации грунтов выделенных слоев (или время достижения требуемой в РД интенсивности осадки) должна быть сопоставлена с величиной допустимой осадки основания, которая определяется в зависимости от типа дорожной одежды и условия ее устройства в соответствии с СП 34.13330. Допустимую конечную осадку основания принимают по пособию [6]: для автомобильных дорог, относящихся в соответствии с техническим регламентом о безопасности зданий и сооружений к 1-му уровню ответственности – 10 см; для 2-го и 3-го уровней ответственности - 5% от высоты насыпи.
Соответствие достигнутых в результате применения текстильно-песчаных свай конечной осадки и степени консолидации допустимым по проекту величинам обеспечивается мероприятиями и расчетами, изложенными в п. 7.1- 7.5 настоящего ОДМ.
8. Технология устройства текстильно-песчаных свай и гибкого ростверка на слабом основании при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах
8.1. Технология устройства текстильно-песчаных свай
8.1.1. Общие положения
8.1.1.1. Рекомендации по технологии устройства текстильно-песчаных свай предназначены для составления проектов производства работ (ППР) и выполнения процессов упрочнения слабых грунтов основания земляного полотна, как при новом строительстве, так и при реконструкции объектов. Рекомендации учитывают требования нормативных документов по безопасности сооружений, организации строительного производства, технике безопасности, правилам пожарной безопасности и охране окружающей среды (СП 48.13330, СП 12-136, СНиП 12-03, [12, 15]).
8.1.1.2. При устройстве текстильно-песчаных свай в составе комплексной технологии необходимо организовать последовательное выполнение трех технологических стадий (рисунок 8.1): 1) формирование рабочей платформы; 2) устройство свай методом бурения или вибропогружения; 3) устройство гибкого ростверка.
8.1.1.3. При выборе метода устройства свай (вибропогружения или бурения) вблизи существующих зданий и сооружений необходимо учитывать проектную оценку влияния динамических воздействий на конструкции существующих зданий или сооружений, а также на находящиеся в них чувствительные к колебаниям машины, приборы и оборудование. Метод вибропогружения обеспечивает большее уплотнение межсвайного пространства. Метод бурения предпочтительнее при работе с наличием плотных прослоек грунта или в том случае, когда воздействие вибрации на находящиеся рядом строения, транспортные сооружения должно быть минимизировано. Сваи закладывают рядами, первоначально устраиваются первый, третий, пятый ряд, затем второй, четвертый, шестой и т.д.
8.1.1.4. Состав и порядок выполнения технологических и контрольных операций (приведены в приложении Г) необходимо уточнить в ППР в зависимости от характеристик грунтов, имеющегося в наличии оборудования и организационных условий на конкретном объекте, ожидаемых климатических условий на весь период строительства. Особенности производства работ в зимнее время, а также необходимые дополнительные мероприятия разрабатываются в проекте производства работ.
Рисунок 8.1 - Стадии комплексной технологии
8.1.2. Устройство свай методом вибропогружения
8.1.2.1. Формирование рабочей платформы для устройства текстильно- песчаных свай должно обеспечить возможность въезда и производство работ виброоборудованием на слабом основании. Устройство платформы включает дренажные прорези, водоотводные канавы и защитный слой из дренирующего грунта, укрепленный геополотном.
8.1.2.2. Прорези и водоотводные канавы в слабых водонасыщенных грунтах следует устраивать в соответствии с Рекомендациями [8] с целью ускорения консолидации основания за счет сокращения пути фильтрации воды, отжимаемой из слабой толщи. Расстояние между дренажными прорезями принимается равным от 2 до 2,5 м, ширина прорезей от 1 до 1,2 м, глубина 1 м. При продольном уклоне местности свыше 0,003 прорези устраивают вдоль оси насыпи, при меньшем уклоне – поперек оси с водоотводными канавами по границе основания и отводом воды в резервы и водопропускные трубы. Для заполнения прорезей и канав следует использовать песок гравелистый (ГОСТ 25100) с коэффициентом фильтрации от 3 м/сут или гравий. Для разработки грунта и засыпки прорезей песком применяются экскаваторы - обратная лопата и погрузчики.
8.1.2.3. На подготовленное основание с прорезями, водоотводными канавами и выравнивающим слоем песка 5см следует уложить прослойку из геотекстиля. Технологические и разделительные прослойки устраивают из геополотна нетканого (иглопробивного) с плотностью от 250 г/м2 или термоскреплённого с плотностью от 110 г/м2. Прослойку следует укладывать на спланированную поверхность. Толщина прослойки из геополотна, используемой в качестве дрены, под расчетной нагрузкой от вышележащих слоев должна быть от 2 мм. Этому условию удовлетворяет геополотно нетканое толщиной в ненагруженном состоянии от 2,0 до 4 мм.
8.1.2.4. Прослойку из геополотна нетканого следует накрыть защитным слоем из песка толщиной 0,5м для работы виброкатка в интенсивном технологическом режиме уплотнения слабого основания. Интенсивный технологический режим предназначен для воздействия максимально допустимой по несущей способности грунта вибронагрузки на основание с целью улучшения его прочностных и деформационных характеристик. В качестве управляемых параметров виброуплотнения принимаются амплитуда вибрации, скорость движения катка, число проходов.
8.1.2.5. Уплотнение грунта рекомендуется в соответствии с [15] начинать с режима пробного уплотнения. Следует организовать работу катка круговыми проходами, начиная с краевых полос. Величина перекрытия следов должна составлять 0,2 м. Режим работы виброкатка следует уточнять по результатам испытаний грунтов на сдвиг (в соответствии с требованиями ГОСТ 20276) и расчета коэффициента безопасности.
Переувлажненные глинистые грунты следует уплотнять захватками 200- 350 м, используя для этой цели сначала легкие катки весом не более 100 кН для прикатки, а затем основные виброкатки. Для первого прохода могут быть использованы и основные виброкатки с выключенным вибратором. Скорость движения катков при первом проходе 1км/ч, при последующих проходах от 2 км/ч до 4 км/ч. Число проходов катка определяется по результатам пробного уплотнения.
8.1.2.6. Целесообразно применять виброкатки оснащенные системой непрерывного слежения за степенью уплотнения грунта и бортовой компьютерной системой глобального позиционирования (GPS). Система слежения фиксирует полученные данные о работе катка и достигнутой плотности грунтов, а система GPS передает их с помощью передатчиков (включая спутниковую связь) на офисный компьютер. Бортовой компьютер машины позволяет оптимально регулировать параметры вибрации, осцилляции (диапазон амплитуд) и скорость движения катка в зависимости от степени уплотнения грунта.
8.1.2.7. Работы по устройству текстильно-песчаных свай следует выполнять после контроля прочности основания для восприятия нагрузки от строительной техники. При недостаточной несущей способности слабых грунтов по защитному слою следует сделать и последовательно перемещать временную дорогу из инвентарных плит.
8.1.2.8. Состав работ по устройству свай методом вибропогружения трубы- лидера должен включать следующие процессы [14]:
1) Установка вибропогружателя в рабочее положение в соответствии с инструкцией по эксплуатации;
2) Погружение стальной вытесняющей трубы-лидера, выбранного диаметра с двухопорным клапаном, при помощи высокочастотного вибратора через слабые грунты до проектной отметки;
3) Укладка в трубу-лидер и заполнение песком заранее подготовленной геооболочки.
4) Подъем (в вибрационном режиме) трубы-лидера с открытым опорным клапаном.
Под воздействием вибрации и последующих нагрузок от насыпи происходит уплотнение песка в сваях, оболочка дополнительно расширяется и передает уплотняющие горизонтальные напряжения на слабые грунты межсвайного пространства.
8.1.3. Устройство свай методом бурения
8.1.3.1. Перед устройством текстильно-песчаных свай методом бурения для въезда бурового оборудования на слабое основание формируют рабочую платформу в соответствии с п.8.1.2 настоящего ОДМ.
8.1.3.2. Состав работ по устройству свай методом бурения должен включать следующие процессы [13]:
1) Установка бурового оборудования в рабочее положение в соответствии с инструкцией по эксплуатации.
2) Бурение скважины на проектную глубину:
- установка первой режущей секции обсадной трубы;
- установка следующей (второй) секции обсадной трубы с креплением ее к первой специальными накладками на болтах;
- бурение скважины до проектной отметки с погружением обсадной трубы (обсадная труба заглубляется ниже нижнего торца скважины на 1 м);
- проверка скважины на наличие воды с измерением уровня грунтовых вод.
Из несущего пласта нескального грунта необходимо отобрать образцы для их освидетельствования на соответствие характеристикам проектного грунта, с оформлением акта освидетельствования скрытых работ, выполненных на строительстве.
3) Укладка в трубу-лидер и заполнение песком заранее подготовленной геооболочки. Трубу поднимают в режиме вибрирования. В процессе подъема вследствие воздействия вибратора происходит уплотнение песка.
4) Сбор, погрузка и вывоз автосамосвалами грунта, выбранного из скважины.
8.1.3.3. При выполнении работ по устройству текстильно-песчаных свай методами вибропогружения или бурения необходимо оформлять акт промежуточной приемки ответственных конструкций и акт освидетельствования скрытых работ.
8.2. Технология устройства гибкого ростверка на слабом основании
8.2.1. Технологический процесс устройства гибкого ростверка должен включать следующие операции:
- выравнивание защитного слоя над сваями;
- раскатку рулонов геосинтетического материала и его закрепление на поверхности основания;
- стыковку геополотен и засыпку их грунтом с уплотнением;
- приёмочный контроль.
8.2.2. Геосинтетический материал следует раскатывать с перекрытием полос от 20 см до 30 см, не допуская при этом отклонений [10]. Для соединения геополотен следует применять сшивку или склейку. Уложенную прослойку из геосинтетического материал в течение рабочего дня необходимо засыпать грунтом. Оставлять не засыпанный грунтом геосинтетический материал запрещается. Перед отсыпкой грунта проверяют качество уложенной прослойки - сплошность, величину перекрытия, качество стыковки геополотен, общую ширину и их количество.
8.2.3. По результатам осмотра следует составить акт на скрытые работы, в котором приводятся характеристики готового слоя из геосинтетического материала, а также данные о поставщике, виде и характеристиках. В случае несоответствия фактических данных, приведенных на упаковке, устройство прослоек следует приостановить и провести контрольные испытания согласно правилам приёмки, указанным в технических условиях.
8.2.4. 
После оформления акта на скрытые работы следует выполнить засыпку слоя геосинтетического материала грунтом по схеме “от себя”. Доставленный автомобилями-самосвалами грунт распределяют слоем толщиной от 30 см до 40 см по всей площади захватки. Грунт перемещают бульдозером последовательно с образованием промежуточных валов и разравнивают от средины насыпи к её краям. Проезд колёсных или гусеничных машин по геосинтетическому материалу запрещается.
После оформления акта на скрытые работы следует выполнить засыпку слоя геосинтетического материала грунтом по схеме “от себя”. Доставленный автомобилями-самосвалами грунт распределяют слоем толщиной от 30 см до 40 см по всей площади захватки. Грунт перемещают бульдозером последовательно с образованием промежуточных валов и разравнивают от средины насыпи к её краям. Проезд колёсных или гусеничных машин по геосинтетическому материалу запрещается. |  |  |  |
