Уплотнение грунтов и устройство грунтовых подушек

1. Работам по уплотнению грунтов и устройству грунтовых подушек должно предшествовать опытное (пробное) уплотнение, в ходе которого должны быть установлены технологические параметры (толщина слоев отсыпки, оптимальная влажность, число проходов уплотняющих машин и другие, указанные в проекте) и контрольные величины показателей качества (понижение отметок уплотняемой поверхности, осадки марок и др.).

2. Поверхностное уплотнение грунтов трамбованием следует выполнять с соблюдением следующих требований:

- при различной глубине заложения фундаментов уплотнение грунта следует производить, начиная с более высоких отметок;

- по окончании поверхностного уплотнения верхний недоуплотненный слой грунта необходимо доуплотнить по указанию проекта;

- уплотнение грунта трамбованием в зимнее время допускается при немерзлом состоянии грунта и естественной влажности (необходимая глубина уплотнения при влажности грунта ниже оптимальной достигается увеличением веса, диаметра или высоты сбрасывания трамбовки);

- контрольное определение отказа производится двумя ударами трамбовки при сбрасывании ее с высоты, принятой при производстве работ, но не менее 6 м (уплотнение признается удовлетворительным, если понижение уплотняемой поверхности под действием двух ударов не превышает величины, установленной при опытном уплотнении).

3.. Устройство грунтовых подушек следует производить с соблюдением следующих требований:

- грунт для устройства грунтовой подушки должен уплотняться при оптимальной влажности;

- отсыпку каждого последующего слоя надлежит производить только после проверки качества уплотнения и получения проектной плотности по предыдущему слою;

- устройство грунтовых подушек в зимнее время допускается из талых грунтов с содержанием мерзлых комьев размером не более 15 см и не более 15 % общего объема при среднесуточной температуре воздуха не ниже - 10°С(в случае понижения температуры или перерывов в работе подготовленные, но не уплотненные участки котлована

- должны укрываться теплоизоляционными материалами или рыхлым сухим грунтом).

Отсыпка грунта на промороженный слой допускается как исключение при толщине мерзлого слоя не более 0,4 м, когда влажность отсыпаемого грунта не превышает 0,9 влажности на границе раскатывания (в противном случае промороженный грунт должен быть удален).

4. Вытрамбовывание котлованов под фундаменты следует выполнять с соблюдением следующих требований:

- вытрамбовывание котлована под отдельно стоящие фундаменты надлежит выполнять сразу на всю глубину котлована без изменения направляющей штанги трамбующего механизма;

- доувлажнение грунта в необходимых случаях следует производить от отметки дна котлована на глубину не менее полуторной ширины котлована;

- утрамбовывание в дно котлована жесткого материала для создания уширенного основания следует производить сразу же после вытрамбовывания котлована;

- фундаменты, как правило, устраиваются сразу же после приемки вытрамбованных котлованов (максимальный перерыв между вытрамбовыванием и бетонированием - одни сутки, при этом толщина дефектного - промороженного, размокшего и т. п. слоя на стенах и дне котлована не должна превышать 3 см);

- бетонирование фундамента следует производить враспор;

- вытрамбовывание котлованов в зимнее время следует производить при талом состоянии грунта (промерзание грунта с поверхности допускается на глубину не более 20 см);

- при массе трамбовок 3 т и выше запрещается вытрамбовывать котлованы на расстояниях менее: 10 м – от эксплуатируемых зданий и сооружений, не имеющих деформаций, 15 м - от зданий и сооружений, имеющих трещины в стенах, а также от инженерных коммуникаций, выполненных из чугунных, железобетонных, керамических, асбестоцементных и пластмассовых труб; при массе трамбовок менее 3 т указанные расстояния могут быть уменьшены в 1,5 раза.

5. Уплотнение грунтов предварительным замачиванием следует выполнять с соблюдением требований:

- замачивание надлежит выполнять путем затопления котлована водой с поддержанием глубины воды 0,3-0,5 м и продолжать до тех пор, пока не будут достигнуты промачивание до проектной влажности всей толщи просадочных грунтов и условная стабилизация просадки, за которую принимается просадка менее 1 см в неделю;

- в процессе предварительного замачивания необходимо вести систематические наблюдения за осадкой поверхностных и глубинных марок, а также расходом воды; нивелирование марок необходимо производить не реже одного раза в 5-7 дн.;

- фактическую глубину замачивания следует устанавливать по результатам определения влажности грунта через 1 м по глубине на всю просадочную толщу;

- при отрицательных температурах воздуха предварительное замачивание следует производить с сохранением дна затопляемого котлована в немерзлом состоянии и подачей воды под лед.

6. Виброуплотнение водонасыщенных песчаных грунтов следует выполнять с соблюдением требований:

- точки погружения уплотнителя должны быть размещены по треугольной сетке со сторонами до 3 м для крупного и средней крупности песков и до 2 м для мелкого песка;

- уровень подземных вод должен быть не ниже, чем 0,5 м от дна котлована;

- полный цикл уплотнения на глубину до 6 м в одной точке должен продолжаться не менее 15 мин и состоять из 4-5 чередующихся погружений и подъемов уплотнителя; при большей глубине продолжительность цикла должна быть установлена проектом.

7. При производстве работ по уплотнению грунтов естественного залегания и устройству грунтовых подушек состав контролируемых показателей, предельные отклонения, объем и методы контроля должны соответствовать требованиям, приведенным в табл. 2.

Таблица 2

(СНиП 3.02.01-87, таблица 17)

Технические требования	Предельные отклонения	Контроль (метод и объем)
1. Влажность уплотняемого грунта	В пределах, установленных проектом	Измерительный, по указаниям проекта
2. Средняя плотность уплотненного грунта по принимаемому участку при по верхностном уплотнении	То же, не ниже проектной. Допускается снижение плотности сухого грунта на 0,05 т/м3 не более, чем в 10 % определений -	То же, при отсутствии указаний в проекте, один пункт на 300 м2 уплотненной площади с измерениями в пределах всей уплотненной толщи через 0,25 м по глубине при толщине уплотненного слоя до 1 м и через 0,5 м при большей толщине-
3. Средняя по принимаемому участку плотность сухого грунта при устройстве грунтовых подушек	Не ниже проектной. Допускается снижение плотности на 0,05 т/м3 не более, чем в 10% определений	То же, один пункт на каждые 300 м2 площади подушки, не менее трех измерений в каждом слое
4. Требования при устройстве фундаментов в вытрамбованных котлованах:
а) положение котлована относительно центра и осей фундамента	Центра ±3 см; разворот осей ±5°	Измерительный, каждый котлован
б) глубина вытрамбованного котлована	±5см
в) высота сбрасывания трамбовки, общее число ударов, объем и число порций засыпаемого жесткого материала, число ударов для вытрамбовывания каждой порции	Должны соответствовать величинам, определенным в результате опытного вытрамбовывания	»
5. Требования при уплотнении просадочных грунтов замачиванием, в том числе с применением взрыва, а также водонасыщенных грунтов временной нагрузкой с вертикальными дренами
а) осадка поверхностных и глубинных марок	Должна соответствовать проекту	Измерительный, каждый котлован по указаниям проекта
б) плотность и влажность грунта в пределах зоны уплотнения	Должны быть не ниже проектных значений	Измерительный, один пункт на 500 м2 площади с определением не реже, чем через 2 м по глубине в пределах всей уплотненной толщи
6. Плотность песчаных грунтов при виброуплотнении	Не ниже проектной. Допускается снижение плотности на 0,05 т/м3 не более, чем в 10 % определений	Измерительный, одно определение на 500 м2 уплотненной толщи

Закрепление грунтов

1. Закрепление грунтов всеми способами, кроме термического, следует выполнять при положительной температуре воздуха и закрепляемых грунтов.

2. Проверка правильности проектных параметров и технических условий на производстве работ по закреплению грунтов осуществляется контрольным закреплением непосредственно при производстве работ на их начальной стадии. Все скважины в закрепляемом или закрепленном массиве (разведочные, инъекционные, контрольные) после их использования по назначению обязательно подлежат ликвидации путем заполнения цементным раствором.

3. При приемке законченных работ по закреплению грунтов должно быть установлено соответствие фактически полученных результатов закрепления с требованиями проекта. Учитывая опытный характер работ, указанное соответствие устанавливается сопоставлением проектно-сметной, исполнительной и контрольной документации.

Силикатизация и смолизация

4. Инъекционные работы должны выполняться в зависимости от конкретных грунтовых условий и конструкций закрепляемого массива с соблюдением следующих правил:

- до начала основных работ при закреплении грунтов под существующими сооружениями следует производит вспомогательную цементацию зоны на контакте фундаментов и основания;

- в неоднородных по проницаемости грунтах слой с большей проницаемостью следует закреплять в первую очередь;

- при закреплении водоносных песчаных грунтов необходимо, чтобы последовательность инъекционных работ обеспечивала надежное сжатие подземной воды нагнетаемыми реагентами, защемление подземной воды в закрепляемом массиве не допускается.

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

6 При силикатизации и смолизации грунтов, а также цементации крупнообломочных грунтов и гравелистых песков допускается оставлять в закрепленном массиве забивные инъекторы или трубы в качестве арматуры. Нагнетание реагентов в грунты следует производить под пригрузкой, в качестве которой используются залегающие над областью инъекции грунты, само сооружение или специально уложенные бетонные плиты.

Цементация

7. Для качественного закрепления трещиноватых скальных, в том числе закарстованных грунтов, должна быть обеспечена локализация нагнетаемых через скважины растворов в пределах закрепляемого массива, для чего следует соблюдать следующую последовательность работ:

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

- последующая инъекция растворов внутрь контура через систему скважин, расположенных по проекту.

8. Виды, марки и качество цементов, материалов, добавок, применяемых для приготовления инъекционных растворов, устанавливаются проектом в зависимости от грунтовых условий и особенностей возводимого сооружения.

9. Цементация грунтов должна выполняться по проекту производства работ, в котором кроме общестроительных требований должны содержаться данные о длине одновременно инъекцированных зон в скважинах, последовательности обработки скважин, характеристиках применяемых материалов.

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

11. Бурение и нагнетание растворов в трещиноватых скальных и закарстованных грунтах, как правило, следует производить в одну зону, сразу на всю глубину цементации. Величина зоны устанавливается проектом. Разделение скважины на зоны следует производить в следующих случаях:

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

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

при больших мощностях (более 10 м) цементируемого массива.

12. Бурение скважин и нагнетание в них растворов при отсутствии напорных подземных вод допускается производить без перерывов на время твердения цементного раствора. При наличии напорных грунтовых вод необходимы перерывы на время твердения раствора. В скальных породах скважины после бурения следует промывать водой или продувать сжатым воздухом.

13. Нагнетание растворов надлежит производить до «отказа», за который 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 величина расхода при «отказе» особо не оговорена в проекте.

14. Качество цементации контролируется различными способами в зависимости от видов грунтов:

- скальных грунтов (трещиноватых, закарстованных)- способами бурения, гидравлического опробования и цементации контрольных скважин (критерий оценки качества цементации, а также объем контрольных работ устанавливаются проектом);

- слаборастворимых скальных закарстованных грунтов- путем контрольного бурения и оценки размеров карстовых пустот по провалам бурового инструмента;

- легкорастворимых грунтов (гипсовых и др.) - определением удельного водопоглощения, устанавливаемого проектом.

Буросмесительный способ закрепления грунтов

15. Работы по закреплению илов буросмесительным способом (илоцементными сваями) следует производить буросмесительными машинами или стаканами вращательного бурения, для нагнетания цементного раствора применять растворонасосы с давлением не менее 0,7 МПа, обеспечивающие непосредственную дозированную подачу раствора.

16. Суммарное время приготовления, транспортирования и подачи цементного раствора в грунт не должно превышать времени до начала схватывания раствора.

17. При производстве работ следует контролировать и строго соблюдать установленный по результатам опытных работ и заданный проектом технологический режим: частоту вращения и линейную скорость перемещения рабочего органа, последовательность нагнетания цементного раствора, число проходов рабочего органа и расход раствора.

Термическое закрепление

18. Для проверки соответствия грунтовых условий данным инженерно-технических изысканий и проекта в процессе бурения технологических скважин следует производить отбор образцов закрепляемых грунтов и соответствующие лабораторные определения их характеристик.

19. 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.

20. В процессе обжига должна поддерживаться максимальная температура газов, не вызывающая оплавления грунтов в стенах скважины. Давление и температура газов должны регистрироваться в журнале работ.

21. Образование массива следует считать законченным, если установленные в расчетном контуре термопары зафиксировали достижение заданной расчетной температуры, но не менее 350 ^оС.

22. Качество термического закрепления грунтов надлежит контролировать по результатам лабораторных испытаний на прочность, деформируемость и водостойкость образцов закрепленных грунтов, отбираемых из контрольных скважин. При этом учитываются зафиксированные в рабочих журналах данные о температуре и давлении газов в скважинах в процессе термообработки грунтов. При необходимости, определяемой проектом, прочностные и деформационные характеристики закрепленных грунтов определяются полевыми методами.

23. При производстве работ по закреплению грунтов состав контролируемых показателей, предельные отклонения, объем и методы контроля должны соответствовать требованиям, приведенным в табл. 3.

Таблица 3

(СНиП 3.02.01-87. таблица 21)

Технические требования		Предельные отклонения	Контроль (метод и объем)
1. Проверка правильности проектных (расчетных) параметров и технических условий на производство работ путем контрольного закрепления		По проекту. Предельные отклонения измеряемых величин не более минус 10	Измерительный и визуальный, по указаниям проекта. При отсутствии указаний - в количестве 3 % от числа инъекторов или технологических скважин и одним шурфом с отбором проб и лабораторным определением характеристик грунтов
2. Характеристики исходных рабочих материалов	По проекту Отклонения – не более 3%	Измерительный, по указаниям проекта
3. Давление и расход рабочих материалов	То же. не более 5 %	То же
4. Показатели качества закрепленного грунтового массива (сплошность и однородность закрепления, форма и размеры закрепленного массива, прочностные и деформационные характеристики грунтов)	Должны соответствовать проекту	Измерительный, по указаниям проекта. При отсутствии указаний - контрольными скважинами в количестве 3 % действующих инъекторов или шурфами из расчета один на 3 тыс. м3 закрепленного грунта, но не менее двух на объект
5. Линейные отклонения при разбивке мест размещения инъекторов или скважин в плане	По проекту, но не более 3 % измеряемого расстояния между точками разбивки	Измерительный, не реже, чем через каждые 10 точек разбивки
6. Линейные отклонения инъекторов и скважин от проектного отклонения:		Измерительный, через каждые 5 м скважины
а) при глубине до 5 м	1 % глубины
б) при большей глубине	0,5 % глубины
7. Температура жидких реагентов при нагнетании -	Не ниже 5оС	Измерительный, ежесменно
8. Время гелеобразования для однорастворной двухкомпонентной силикатизации и смолизации	Не более ±20%	Измерительный, на каждой заходке
9. Показатели качества инъекционных растворов при цементации	По проекту	То же
10. Показатели качества цементации скальных грунтов	»	Измерительный и визуальный (по указанию проекта)
11. Несущая способность илоцементных свай	По проекту	Измерительный, по указанию проекта Измерительный, по указанию проекта не ранее 28 суток после устройства сваи. При отсутствии указаний - в количестве 1 % общего числа свай на объект
12. Технологический режим закрепления илов - буросмесительным способом		По проекту и результатам опытных работ	Измерительный и визуальный
13. Температура и давление газов в скважине при термическом закреплении грунтов -	По проекту	Измерительный, непрерывно
14. Прочность, деформативность и водостойкость грунта в массиве,- закрепленного термическим способом	Не ниже установленных проектом	Измерительный, каждый закрепленный массив