Приме чания
1. Удельное водопоглощение грунта – показатель проницаемости (коэффициент фильтрации) скальных и несвязных грунтов, определяемый при гидравлическом опробовании скважин.
2. Величина удельного водопоглощения грунта 1 л/(мин·м·м.вод.ст.) = 1 люжону, что соответствует нагнетаемому в грунт расходу воды 1 л/мин, приходящемуся на 1 м длины опробуемой скважины и на давление водяного столба в 1 м или на 1 МПа (при измерении удельного водопоглощения в единицах величины – люжон).
3. Методы определения удельного водопоглощения грунта приведены в руководстве [3] и ВСН 34-83 [11].
5.6.12. Тонкодисперсные минеральные вяжущие* рекомендуется использовать для инъекции:
- несвязных грунтов (в том числе пылеватых и мелкозернистых песков) с коэффициентом фильтрации Кф ≥ 0,3 м/сут;
- скальных грунтов с раскрытием трещин более 0,05 мм, при необходимости значительного (более 2,0 МПа) повышения прочности несвязных грунтов (СТО 86494684-001-2010 [4]);
- в случаях, когда применение растворов смол запрещается экологическими требованиями (СанПин 1.2.2363-08 [12]) или требованиями проекта на укрепление грунтов.
П р и м е ч а н и е – Инъекционные растворы на основе тонкодисперсных минеральных вяжущих обладают свойствами обычных цементных суспензий, отличаясь от них гранулометрическим составом, вязкостью, сопоставимой с вязкостью воды и водорастворимых полимерных смол и силикатов.
5.6.13. Силикатные растворы рекомендуется использовать для повышения прочности и водонепроницаемости пористых грунтов с коэффициентом фильтрации от 0,5 до 80,0 м/сут и скальных грунтов с раскрытием трещин более 0,05 мм, а также для вторичной (после инъекции растворов на основе обычного цемента) обработки грунтов.
5.6.14. Для обеспечения высоких прочностных характеристик грунта (2,0 МПа и выше) должна использоваться двухрастворная силикатизация и однорастворная рецептура с отвердителем кремнефтористоводородной кислотой.
Силикатные рецептуры с другими отвердителями обеспечивают прочность укрепленного грунта от 0,3 до 1,0 МПа и водонепроницаемость грунта. Они рекомендуются для обработки грунтов до и после их цементации, а также самостоятельно, в зависимости от гидрогеологических характеристик грунтов и требований к укреплению грунта.
* Типа Микродур.
5.6.15. Инъекционные растворы на основе полимерных смол (как правило, карбамидные смолы марок КМ, с отвердителем щавелевой кислотой) следует использовать для инъекции несвязных грунтов с коэффициентом фильтрации Кф ≥ 0,3 м/сут.
П р и м е ч а н и е – Применение полимерных смол может ограничиваться экологическими требованиями.
5.6.16. Если укрепляемые грунты имеют повышенное содержание карбонатов или органических частиц (от 0,1 % до 3,0 %), а также при необходимости снизить степень отфильтровывания жидкой фазы суспензий на основе минеральных вяжущих, рекомендуется проводить предварительную обработку грунтов слабыми растворами кислот (отвердителей к растворам смол).
5.6.17. Вспененные полимерные растворы на основе полиуретановых или полимерсиликатных материалов рекомендуется использовать для водоподавления, ликвидации выносов воды и грунта, герметизации течей или стабилизации водонасыщенных несвязных грунтов.
6. Организация и производство работ
6.1. Организация инъекционных работ
6.1.1. Работы по инъекционному укреплению грунтов должны выполняться специализированной строительной организацией или подразделением организации, имеющим опыт ведения буровых и инъекционных работ.
6.1.2. Организация работ по укреплению грунтов в соответствии с СП 48.13330 должна предусматривать:
- подготовку стройплощадки к работам, в том числе сооружение (при необходимости) специальных камер, выработок при проходке зон неустойчивых водонасыщенных грунтов; ограждение рабочих участков; устройство временных бытовок, складов, навесов; утепление растворных узлов;
- обеспечение участка электроэнергией, водой, сжатым воздухом;
- геодезическую выноску осей и контура участка укрепления грунтов при поведении работ с дневной поверхности;
- доставку, размещение, подключение и проверку технологического оборудования; доставку и складирование строительных материалов;
- организацию лабораторного поста для контроля параметров инъекционных растворов.
6.1.3. Инъекционные работы подлежат обязательному документированию с указанием времени начала и окончания вида работ, номеров скважин и границ участков, в пределах которых ведутся работы, основных технических характеристик используемого оборудования, состава растворов. Должны фиксироваться данные о режимах и расходах растворов, их характеристиках, результаты гидроопробования скважин, отклонения от требований ППР и вызвавшие их причины.
При выполнении инъекционных работ следует вести общий журнал работ, а также журналы бурения и гидроопробования скважин, нагнетания и контроля параметров инъекционного раствора и тампонажного камня (см. приложение Е).
6.1.4. В случае обнаружения несоответствия инженерно-геологических условий проектным, при необходимости изменения методов производства работ и в других обоснованных случаях, дальнейшие работы следует выполнять только после внесения в проектную документацию соответствующих изменений и дополнений.
6.2. Бурение и оборудование инъекционных скважин
6.2.1. Всем скважинам до начала бурения следует присваивать номера, указывающие на последовательность расположения скважин по фронту работ, независимо от времени бурения и инъекции.
Всем дополнительным скважинам, назначаемым по ходу инъекционных работ, должны присваиваться номера близлежащих проектных скважин с добавлением букв «п» (повторная), «к» (контрольная) и т.п.
6.2.2. Бурение и инъекция скважин должны проводиться от внешних контуров к внутренним, от нижних к вышерасположенным скважинам и способом последовательного сближения скважин – очередями.
Фактическое отклонение устьев скважин от проектного не должно превышать 0,1 м.
П р и м е ч а н и е – При такой последовательности последующие отдельные скважины или
группы скважин являются контрольными по отношению к ранее обработанным или образованным при струйной цементации грунтоцементным сваям.
6.2.3. Разведочные и инъекционные скважины на участках с высоким гидростатическим давлением грунтовых вод должны буриться через превенторы, чтобы не допустить прорыва воды с неуправляемым выносом грунта и обеспечить возможность быстрого нагнетания раствора в скважину для ликвидации выноса.
6.2.4. Бурение скважин и инъекция растворов выполняются нисходящими или восходящими заходками.
Глубина заходок (длина инъектируемого участка скважины) не должна превышать 10 м. В неустойчивых, нарушенных, сильно обводненных грунтах, глубину заходок следует уменьшить до 3 м.
Примечания
1. Нисходящая заходка – скважина бурится на глубину первой от устья скважины заходки, инъектируется, затем заинектированная зона грунта разбуривается, скважина бурится на глубину второй заходки, инъектируется и т.д.
2. Восходящая заходка – скважина разбуривается на проектную глубину, грунт инъектируется последовательно, заходками, от забоя скважины к устью.
6.2.5. Режимы бурения скважин (число оборотов бурового инструмента, осевая нагрузка на породоразрушающий инструмент, количество промывочной жидкости) должны выбираться с учетом конкретных горно-геологических условий, диаметра бурения, типа породоразрушающего инструмента, глубины скважин и характеристик применяемого бурового оборудования.
6.2.6. После бурения и промывки инъекционной скважины должно быть проведено гидравлическое опробование и определено удельное водопоглощение грунтов подлежащих укреплению.
На основании полученных гидродинамических характеристик назначают вид и концентрацию инъекционного раствора.
6.2.7. Инъекция в несвязные грунты выполняется через специальные перфорированные трубы*.
Погружение инъекторов в грунты для инъекции раствора может производиться забивкой, задавливанием или установкой в предварительно пробуренные инъекционные скважины (см. рисунок В.1 приложения В) . Выбор способа погружения зависит от вида грунта, глубины укрепления и наличия окружающей застройки.
6.2.8. Инъекцию через буровой став с превентором выполняют в том случае, когда стенки скважин неустойчивы и не позволяют установить нагнетательную арматуру. Во избежание попадания частиц грунта в буровой став и излива раствора на забой при наращивании бурового става, он должен быть оборудован обратным клапаном (рисунок В.2 приложения В).
6.2.9. Инъекция через манжетную колонну должна выполняться следующим образом:
- под глинистым раствором или водой бурят на проектную длину инъекционную скважину (горизонтальная скважина бурится через превентор);
- в скважину устанавливают манжетную колонну;
П р и м е ч а н и е – Манжетная колонна – металлическая или пластмассовая труба, перфорированная отверстиями на расстоянии от 0,33 до 0,50 мм друг от друга, закрытыми резиновыми манжетами.
зазор между стенками скважины и манжетной колонной заполняется обойменным раствором с помощью обтюратора** через нижнюю манжету;
П р и м е ч а н и е – Под обойменным раствором понимается раствор, нагнетаемый в зазор
между манжетной трубой и стенками скважины для предотвращения выхода инъекционного раствора вдоль манжетной колонны на поверхность.
после набора прочности обойменного раствора до величин от 1 до 5 МПа приступают к инъекции грунта.