4.2.3 Плывуны

В строительстве и горном деле плывунами называют – водонасыщенные рыхлые породы (чаще пылеватые пески), которые при вскрытии горными выработками разжижаются и ведут себя как тяжелые вязкие жидкости. Кроме песков плывунными свойствами обладают пылеватые суглинки и супеси.

Причина – гидродинамическое давление поровой воды в результате перепада давления грунтовых вод при вскрытии котлована.

Плывуны бывают ложные и истинные.

Ложные (псевдоплывуны) – различные пески при высоком гидродинамическом давлении грунтовых вод. Отличие – легко отдают воду, при высыхании образуют рыхлую массу.

Истинные плывуны – глинистые пески, пылеватые супеси и суглинки, при малом градиенте, плывут за счет физически связанной воды. Отличие – слабая отдача воды, которая окрашена за счет глинистых частиц в серый цвет (цементное молоко), при высыхании – сцементированная масса. Напоминают свежий бетон (раствор).

При проходке строительных выработок плывуны заполняют выработанное пространство, трудности при бурении.

Оползни, провалы поверхности, деформации зданий при выпирании плывунов из-под фундамента.

Опасны подрезки склонов, вскрывающие плывуны. Пример: 100 м трамплин на Воробьевых горах подрезали в нижней части склона – стремительное заполнение выемки с экскаватором и оседание откоса.

Опасны динамические удары и вибрация.

Особенности строительства.

Свайные фундаменты или не доводить подошву фундамента до плывунных пород.

Осушение котлована на период строительства (откачка при к_ф>1 м/сутки), иглофильтры – только для ложных плывунов.

Ограждение шпунтовыми стенками. Шпунтовая крепь перерезает слой плывуна и принимает давление на себя. Деревянный шпунт 6–8 м, металлический – 20–25 м. (без прослоев галечника, и плотного грунта).

Изменение физических свойств плывунов: силикатизация (нагнетание жидкого стекла – дорого, но эффективно); цементация для ложных; электрохимическое закрепление и замораживание (проходка поэтапная по 20–30 см в зимний период или циркуляция в скважинах вокруг котлована раствора СаCl ₂ при tº=–20º–40º С для истинных.

Применяется повышенное давление при проходке.

V. Инженерно-геологические изыскания для строительства

Для проектирования различного рода сооружений необходимо проведение инженерно-геологических исследований в полном соответствии с СНиП 11-02–96. Инженерные изыскания. 1997 г. и СП 11-105–97, часть I. Общие правила производства работ. М.,1997.

Производство инженерно-геологических изысканий подразделяется на три этапа: подготовительный, полевой, камеральный.

5.1. Подготовительный этап

Подготовительный этап включает в себя следующие работы:

– подготовка технического задания для инженера-геолога с приложениями. Топографическая съемка М 1:1000 или М 1:500, выполненная в последние 3 года, название объекта, местоположение, высотность здания, класс ответственности (I и II), нагрузки, глубина заложения фундамента в зависимости от глубины или этажности подземных сооружений, расположение сооружения, отмеченное на генплане. Дополнительные условия (коррозионная активность грунтов, воды и пр.)

– согласование программы (предписания) на производство работ, составленное инженером-геологом на основании:

а) технического задания;

б) сбора архивных материалов (результаты ранее выполненных изысканий на данном участке или близлежащих, включая климат, гидрографию, рельеф); можно использовать инженерно-геологические материалы «не старше» 5 лет;

в) рекогносцировки (осмотр места, рельефа, обнажений, водопроявлений, инженерно-геологических процессов, при необходимости – маршруты по сложным участкам) – определяется категория сложности .

г) нормативных документов: СП 11-105–97 Инженерно-геологические изыскания для строительства; СП 11-105–97 Часть I Общие правила производства работ; Часть II. Правила производства работ в районах развития опасных геологических и инженерно-геологических процессов; Часть III. Правила производства работ в районах распространения специфических грунтов, в которых изложены все необходимые объемы полевых работ.

В частности, для II категории сложности инженерно-геологических условий I уровня ответственности сетка бурения скважин составляет 30–40м, глубина зависит от нагрузки на фундамент (этажности): для 2х-этажного дома, глубина бурения 6–8 м от уровня заложения фундамента, 20-этажного дома 20–23 м и т.д.

Необходимые объемы работ, предлагаемые инженером геологом, должны соответствовать техническому заданию и нормативным документам.

– сметная стоимость проектируемых изысканий согласованная с заказчиком,

– договор и сроки выполнения работ.

Все перечисленные выше документы отправляются в отдел архитектуры, существующий в каждом административном образовании (по окончании работ необходимо представить технический отчет) для получения разрешения на право производства работ на нашем объекте.

Немаловажным условием для начала полевого периода является согласования точек буровых работ со всеми службами, имеющих собственные интересы на наших площадях (сети водоканала, тепло-газо-коммуникации, кабели ГИБДД, и т.д.)