Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Решение комплексных проблем по разработке метода контроля качества производства работ по усилению грунтов основания
.pdf
61
Рис. 3.9. Схема установки для силикатизации грунтов:
1 - цистерна с крепителем; 2 - цистерна с кислотой; 3 - насос «НД»; 4 -
смеситель; 5 - пульт управления с регистрирующей аппаратурой; 6 - инъектор;
7 - отбойный молоток для погружения инъектора в грунт; 8 - контур
закрепления
Контроль качества работ
При выполнении работ по силикатизации грунтов контроль качества
растворов и гелеобразующихся смесей осуществляется путем пробного
закрепления грунтов в лабораторных условиях и проверки образцов на стенде
на прочность и водоустойчивость. Проверяют качество выполненных работ по
силикатизации грунтов путем забивки контрольных инъекторов для
определения площади и конфигурации закрепленного массива и нагнетанием
воды через них для определения уровня водопоглощения закрепленного грунта,
а прочность закрепленных грунтов – путем бурения или вскрытия шурфов и
взятием проб грунтов с испытанием их в лабораториях. Выполненные работы
по силикатизации и смолизации должны удовлетворять требованиям проекта.
При сдаче работ подрядчик обязан предъявить следующие документы: план и
профиль закрепленного массива, на котором должно быть указано
расположение ннъекторов; данные лабораторных испытаний материалов,
62
применяемых для силикатизации и смолизации грунтов; журналы работ по
забивке инъекторов и данные по нагнетанию растворов и смесей в грунт;
журналы контрольных испытаний образцов закрепленных грунтов и акты
наблюдений за осадками фундаментов.
Силикатизация и смолизация сходны по технологии, предусматривающей
расчистку участков закрепления, погружение инъекторов, приготовление и
нагнетание растворов, извлечение инъекторов, тампонаж скважин (рис. 3.10).
Рис. 3.10. Схема установки для смолизации грунтов: 1 – инъектор; 2 –
рабочий шланг; 3 – нанометр; 4 – рабочий бочок; 5 – пробковый кран; 6 –
компрессор или баллон со сжатым воздухом
Инъекционные работы должны выполняться в зависимости от
конкретных грунтовых условий и конструкций закрепляемого массива с
соблюдением следующих правил:
а) до начала основных работ при закреплении грунтов под
существующими сооружениями необходимо производить вспомогательную
цементацию зоны на контакте фундаментов и основания;
б) в неоднородных по проницаемости грунтах слой с большей
проницаемостью необходимо закреплять в первую очередь;
63
в) 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.
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.
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.
В качестве основного рабочего органа используется снаряд, рабочая часть
которого образована соосными участками в виде винтовых цилиндрических
поверхностей, последовательно сопряженных переходными рабочими
участками, смещенными относительно друг друга на угол 450° по
цилиндрической винтовой поверхности (рис. 3.11).
В отличие от известных буровых снарядов, вытеснение грунта
осуществляется не всей поверхностью рабочего органа, а только переходными
рабочими участками, сопрягающими соосные цилиндрические участки, радиус
которых ступенчато уменьшается от калибрующего корпуса к наконечнику.
При внедрении снаряда грунт в радиальном направлении непрерывно
вдавливается переходными рабочими участками, при этом цилиндрические
соосные участки в работе не участвуют. Ввиду того, что грунт из скважины не
извлекается, вокруг нее образуется зона уплотненного грунта.
64
Условные обозначения:
а - геометрия снаряд; б - общий
вид снаряда; в - схема процесса
устройства скважины;
1 - калибрующая часть;
2 - переходный рабочий
участок;
3 - цилиндрические соосные
участки;
4 – наконечник;
5 – лопасть;
6 – штанги;
7,8 – каналы;
9 – отверстие;
10 – корпус;
11 – уступ
Рис. 3.11. Спиралевидный снаряд для устройства скважин винтовым
продавливанием
Имеется несколько модификаций снарядов, которые позволяют
выполнять глубинное уплотнение оснований различными технологическими
приемами.
Контроль качества работ
Контроль качества уплотнения грунтов осуществляют статическим и
динамическим зондированием, а также отбором образцов из уплотненного слоя
с целью исследования его прочности, деформационных и фильтрационных
свойств.
пористых суглинистых грунтов при залегании их выше уровня грунтовых вод.
Термический способ применяют только для закрепления лёссовидных и
(газообразного, жидкого, сжиженных газов) непосредственно в скважинах,
Термическое закрепление является результатом сжигания топлива
пробуренных на всю глубину закрепляемого грунта. Сжигают топливо при
давлении нагнетаемого воздуха 0,115...0,15 МПа. Закрепление грунта в
скважине происходит под действием пламени, а в теле массива – от
раскаленных газов, проникающих сквозь поры грунта. В результате вокруг
65
скважины образуется столб обожженного грунта, диаметр которого зависит от
Условные обозначения:
1 – трубопровод для жидкого
топлива;
2 – то же, для воздуха;
3 – форсунка;
4 – затвор с камерой сгорания;
5 – скважина;
6 – просадочный лёссовый грунт;
7 – зона термического закрепления;
8 – гибкий шланг;
9 – натяжное устройство;
10 – жароизолирующий материал
продолжительности обжига и количества топлива: за 20 суток может быть
доведен до 4...8 м при расходе жидкого топлива 80... 120 кг на 1 м скважины и
до 30...40 м3 сжатого воздуха на 1 т топлива.
Этим способом можно закрепить грунты и устранить их просадочность на
глубину до 15 м, доведя прочность в среднем до 0,6... 1 МПа (рис.3.12).
Рис. 3.12. Схемы термического закрепления грунтов при сжигании топлива в
устье скважины (а) и при передвижении камеры сгорания вдоль скважины (б)
Применяется и другая технология, позволяющая сжигать топливо в
любой по глубине части скважин. В результате образуются грунтовые массивы
(термосваи) постоянного сечения. Сроки обжига в этом случае несколько
сокращаются, упрощается технология работ.
Прочность обожженного массива RH100 кг/см
Контроль качества работ
Для обеспечения требуемого качества закрепления в процессе
выполнения работ контролируются такие технологические параметры, как
давление и температура газов в скважинах, температура грунта в контрольных
точках массива и расход топливно-энергетических ресурсов. Проверяется
герметичность нагревательных скважин и предотвращается утечка нагретых
газов в атмосферу.
2
66
При укреплении грунтов основное внимание обращают на равномерный
(во времени) рост массива из термически укрепленного грунта.
Неравномерность в образовании массива можно устранить временным
отключением группы скважин, термопары которых отметили более
интенсивный рост температур. Освободившийся при этом объем воздуха и газа
необходимо распределить между горящими скважинами, если давление в них
не превышает указанного в проекте.
Термическое укрепление массива считается законченным, когда большая
часть термопар (не менее 70-80%) показывает в течение 20-24 ч температуру,
заданную проектом. После этого приступают к контролю качества укрепления
грунта путем бурения специальных скважин диаметром 80-110 мм. Если в
контрольной скважине обожженный грунт не обнаружен, то такую скважину
оборудуют устройством и производят дожигание грунта.
Форму и размеры закрепленных массивов определяют по показаниям
термопар и длительности обжига, а также по контрольному бурению.
Прочность закрепленного грунта проверяют испытанием образцов,
которые отбирают контрольным бурением или вскрытием шурфами. Точки
отбора образцов и испытания основания штампом предусматривают в проекте.
Контроль качества работ. Метод «Геокомпозит»
Проверка качества усиленных грунтов оснований производится из
подвальных помещений методами статического или динамического
зондирования ( по ГОСТ 19912-2001; СНиП 3.02.01-87). Проводятся натурные
измерения деформаций основания (СНиП2.02.01-83* п. 1,6; ГОСТ 24846-81).
По данным полевых испытаний грунтов зондированием (до и после
укрепления) производится количественная оценка физико-механических
свойств грунтов (плотности, модуля деформации, угла внутреннего трения и
сцепления) и оценивается их соответствие требованиям проекта укрепления
грунтов.
67
По данным натурных измерений деформаций основания определяется
фактическая величина осадок, которая сопоставляется с предельными
значениями в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83*, прил. 4.
Результаты 20 штамповых испытаний, проведенных на различных
объектах, показали, что модуль общей деформации усиленных грунтов
увеличивается в 2-3 раза, а предельное сопротивление грунта - в 2,5-3,5 раза.
По результатам испытания свай их несущая способность, благодаря
применению метода "Геокомпозит", была повышена с 36 до 72-78 тонн.
Наблюдения за осадками зданий (в течение двух лет) показывают отсутствие
неравномерных осадок, а затем полную их стабилизацию (табл. 3.7).
Таблица 3.7
Результаты усиления грунтов методом "Геокомпозит" по некоторым
объектам в г. Москве [25] приведены в табл. 3.8.
68
Таблица 3.8
Контроль
Все виды работ на строительной площадке должны выполняться в
строгом соответствии с требованиями СП 12-104-2002, 12-133-2000, 12-135-
2003 для обеспечения безопасности при производстве работ.
3.4. Анализ применяемых методов контроля качества производства
работ по закреплению грунтов оснований
В условиях проведения скрытых работ и высокой степенью
неоднородности грунтовых условий качество закрепления грунтов надежно
обеспечивается выполнением следующего комплекса мероприятий и условий:
− проверкой качества применяемых исходных материалов и
использованием материалов, имеющих заводскую документацию;
− операционным контролем качества непосредственно применяемых
рабочих материалов, опытной проверкой правильности заложенных в проект
параметров закрепления и технических условий на производство работ;
− непосредственной проверкой исполнения требований проекта в
отношении качества закрепления грунтов с применением специальных методов
испытаний и контроля.
69
Согласно главе СНиП 3.02.01-83 (разд. 5), контроль качества
инъекционного закрепления достаточно надежно обеспечивается выполнением
следующих контрольных мероприятий:
проверкой качества исходных химических и других материалов;
операционной проверкой качества рабочих закрепляющих реагентов
при производстве работ;
опытной проверкой заложенных в проект расчетных параметров
закрепления и технических условий на производство работ;
контролем исполнения при производстве работ заложенных в проект
расчетных параметров закрепления и заданных им технических условий;
проверкой соответствия требованиям проекта характеристик физико-
механических свойств закрепленных грунтов, а также однородности их
закрепления;
проверкой проектных формы и размеров закрепленных массивов, а
также сплошности закрепления;
наконец, при усилении или устройстве оснований и фундаментов
зданий и сооружений из закрепленных грунтов инструментальными
геодезическими наблюдениями за осадками фундаментов.
Мероприятия по контролю качества работ по закреплению грунтов
должны быть заложены в проект.
Операционная проверка качества рабочих материалов осуществляется
путем систематических определений или измерений соответствующих
характеристик, применяемых при производстве работ материалов. При
инъекционном закреплении грунтов – это измерения плотности и температуры
растворов, а также контроль за допускаемым давлением и расходом при
нагнетании их в грунты.
Непосредственный контроль и опытная проверка исполнения требований
проекта по качеству закрепления грунтов в отношении сплошности и
однородности закрепления, формы и размеров закрепленного массива,
70
прочностных, деформационных и других физико-механических свойств
закрепленных грунтов обеспечивается следующими мероприятиями:
− вскрытием области закрепления контрольными шурфами и скважинами
с их обследованием, отбором проб и лабораторными определениями
характеристик закрепляемых грунтов;
− испытаниями закрепленного массива статическим или динамическим
зондированием;
− исследование области закрепления геофизическими методами;
− при инъекционном закреплении грунтов - оснований или фундаментов
действующих сооружений - проведением инструментальных наблюдений за
осадками фундаментов и другими деформациями, до, во время и после
закрепления, а также нагнетанием воды в контрольные скважины.
Состав мероприятий и объемы контрольных работ по всем мероприятиям,
в том числе количество контрольных шурфов и скважин устанавливается
проектом. Приемка законченных работ по закреплению грунтов должна
установить соответствие фактически полученных результатов закрепления с
требованиями проекта. Учитывая скрытый характер работ, указанное
соответствие устанавливается сопоставлением проектно-сметной,
исполнительной и контрольной документации. При сдаче законченных работ
кроме проекта должны быть представлены следующие технические документы:
− заводская документация или документы с результатами контроля
качества применяемых исходных материалов, а также проверки рабочих
журналов производства основных работ;
− акты вскрытия контрольных шурфов, журналы контрольного бурения и
результаты определения физико-механических свойств закрепленных грунтов;
− план и разрезы закрепленного массива с обозначением
месторасположений средств закрепления (инъекторов, скважин) и их
действующих элементов в плане и по глубине с исполнительными данными по
закреплению;
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]