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
71
− документация с результатами контроля грунтов методами
зондирования или геофизическими методами;
− ведомости и графики инструментальных наблюдений за осадками
фундаментов сооружений при закреплении грунтов.
Работы по химическому закреплению грунтов инъекцией должны
производиться с соблюдением норм и правил противопожарной охраны и
техники безопасности, предусмотренных действующими СПиП по технике
безопасности в строительстве, а также положений о безопасности эксплуатации
газовых, компрессорных, гидравлических установок в условиях действующих
предприятий.
Оценка качества изменения физико-механических свойств уплотненных
грунтов и соответствие их проектным критериям должны выполняться после
завершения инъекционных работ способами, назначаемыми проектом:
штамповым испытанием, статическим или динамическим зондированием,
геофизическими методами, исследованием физико-механических свойств
грунтов в открытых шурфах (согласно СП 45.13330.2012. Земляные
сооружения, основания и фундаменты. Актуализированная редакция СНиП
3.02.01-87). Количество контрольных скважин с отбором керна и точек
зондирования должно составлять не менее 3% общего количества
инъекционных скважин. При проведении работ по усилению грунтов
оснований существующих и строящихся зданий рекомендуется осуществлять
инструментальный мониторинг за осадками их фундаментов.
В условиях плотной городской застройки зондирование грунтов
производят вдавливанием в грунт зонда - статическим зондированием.
Испытание грунта методом статического зондирования проводят с
помощью специальной установки, обеспечивающей вдавливание зонда в
грунт.
При статическом зондировании по данным измерения сопротивления
грунта под наконечником зонда и на боковой поверхности зонда определяют
72
(согласно ГОСТ 19912-2001. Грунты. Методы полевых испытаний
Условные обозначения:
1 - конус;
2 - кожух;
3 - штанга;
4 - муфта трения
статическим и динамическим зондированием):
удельное сопротивление грунта под наконечником (конусом) зонда qс;
общее сопротивление грунта на боковой поверхности Qs (для зонда
типа I);
удельное сопротивление грунта на участке боковой поверхности
(муфте трения) зонда fs(для типа II).
Примечания:
1. По специальному заданию возможно измерение парового давления,
возникающего в паровой воде при зондировании, с применением датчиков
парового давления. Датчики устанавливают на конусе зонда (пьезо-конусы)
или сразу после конуса (пьезо-зонды).
2. При использовании специально оборудованных зондов в процессе
зондирования могут измеряться плотность, объемная влажность и
естественный гамма-фон грунта с помощью радиоактивного каротажа,
температура грунта и электрическое сопротивление грунта.
Рис. 3.13. Схема конструкции зондов для статического зондирования
73
4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА
ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ ПО УСИЛЕНИЮ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЯ
4.1. Выбор планов и схем статистического контроля качества и
требования к достоверности контроля
Контроль цементационных работ должен осуществляться в виде:
1) входного контроля поступающих материалов для цементационных
работ, состоящего в проверке соответствия их стандартам, техническим
условиям, паспортам и другим документам, подтверждающим качество; в
проверке соблюдения требований их разгрузки и хранения; при необходимости
в испытании материалов в лаборатории;
2) операционного контроля за процессом производства работ, за их
соответствием проекту, объектным техническим условиям и действующим
нормам. В операционный контроль включаются контрольные работы по
определению результатов по выполненному усилению грунтов основания и
оценки ее достаточности после завершения всего проектного объема работ или
какого-либо этапа работ; контрольные работы выполняются в соответствии с
действующими нормативными документами и проекту. Для обеспечения
полноты, точности и своевременности операционного контроля рекомендуется
применять автоматизированные системы сбора и обработки информации о
процессе цементации.
3) приемочного контроля с составлением акта освидетельствования
скрытых работ, выполняемых в соответствии с действующими нормативными
документами и проекту.
Качество означает ту степень, в которой основания здания и сооружения
полностью отвечает нормативным требованиям и проекту. Качество может
отвечать техническим требованиям проекта, однако, сам закрепленный массив
может быть как высокого, так и низкого качества.
74
Авторами предлагается использовать при контроле качества работ по
закреплению грунтов оснований метод – георадиолокационное
подповерхностное зондирование.
Сущность георадиолокационного метода
Сущность РЛЗ в отражении электромагнитной волны от поверхностей, на
которых скачкообразно изменяются электрические свойства контактирующих
тел. Этими свойствами являются электропроводность (σэ) и диэлектрическая
проницаемость (εотн). Различают собственно отраженные волны,
образующиеся в случае, когда поверхность раздела является плоской или
квазиплоской, т.е. размеры ее не ограничены. Примером такой поверхности
является граница между слоями с различными диэлектрическими свойствами.
Другой тип волн, которые возникают на контактной поверхности, один или все
размеры которой сравнимы с пространственной длительностью падающего на
объект импульса электромагнитной волны (рис. 4.1).
Рис. 4.1. Схема отражения электромагнитной волны от различных
поверхностей: А - при плоской или квазиплоской поверхности раздела сред; Б – при
контактной поверхности, один или все размеры которой сравнимы с пространственной
длительностью падающего на объект импульса электромагнитной волны
75
Принцип действия георадаров типа ОКО основан на излучении
сверхширокополосных наносекундных импульсов в диапазоне частот от 50 до
2000 МГц, приеме сигналов, отраженных от границ раздела сред, обработке
принятых сигналов и последующим измерением временных интервалов между
отраженными импульсами. Георадар состоит из трех составных частей:
антенной части, блока регистрации и блока управления (рис. 4.2).
Рис. 4.2. Составные части георадара ОКО
Антенная часть включает в себя передающую и приемную антенны. Под
блоком регистрации понимается notebook или другое записывающее
устройство. Роль блока управления выполняет система кабелей и оптикоэлектрических преобразователей.
Последовательность работы с георадаром (ноутбук в качестве
регистрирующего устройства) следующая:
1. Включить аккумулятор БП-9/12 клавишей, расположенной на корпусе
аккумулятора (раздается короткий звуковой сигнал и начинает редко
мигать светодиодный индикатор).
2. Включить «Блок управления» клавишей на его корпусе.
3. Включить ноутбук и дождаться полной загрузки операционной системы.
На «Блоке управления» должны загореться светодиодные индикаторы.
4. Включить аккумуляторы «Антенного блока» кнопками на корпусе
аккумулятора (раздается короткий звуковой сигнал и начинает редко
мигать светодиодный индикатор).
76
5. Включить «Датчик перемещения» (или измерителя пути) тумблером на
корпусе датчика (начинает редко мигать светодиодный индикатор).
6. Запустить программу «GeoScan32» двойным щелчком по значку запуска
программы расположенным на «Рабочем столе» компьютера.
7. Левой кнопкой мыши щёлкнуть по пиктограмме , расположенной на
панели инструментов. Откроется окно модуля измерений, отобразятся
сигналы от георадара в виде чёрно-белых (цветных) полос и в левой
части окна измерительного модуля появится осциллограмма
принимаемого сигнала. После этого георадар готов к зондированию.
Основной величиной, измеряемой при георадарных исследованиях, является
время пробега электромагнитной волны (t) от источника возбуждения передающей антенны - до отражающего или дифрагирующего объекта и от
этих объектов до приёмной антенны. В результате георадиолокационной
съёмки в автоматическом режиме регистрируется радарограмма (рис. 4.3).
Рис. 4.3. Радарограмма, зарегистрированная с антенным блоком 400 МГц:
1 – люковая камера магистральной теплосети; 2 – труба канализации; 3 –
труба водопровода; 4 – труба локальной теплосети; 5 нити силового и
телефонного кабелей; 6 – граница уровня грунтовых вод; 7 – поверхностные
помехи
77
Интерпретация полученных радарограмм начинается с первичного
анализа данных, во время которого идентифицируются полезные и
«неполезные» волны. Обработка позволяет, с одной стороны, удалить или
частично подавить влияние волн-помех. С другой стороны, процедурами
обработки достигается усиление полезных волн. Дальнейшая интерпретация
направлена на выделение конкретных объектов или прослеживание границ
слоев. На основании всей предварительной информации об объекте
определяется состав и электрические свойства слоев.
Заключительным этапом интерпретации является построение итоговых
схем и разрезов с привлечением других геофизических методов.
Полевые георадиолокационные исследования
Цель работы: контроль качества производства работ по закреплению
грунтов основания с использованием метода георадиолокационного
подповерхностного зондирования.
Аппаратура и оборудование: «георадар «ОКО-2» с антенным блоком
400 и 150 МГц, компьютер, ноутбук (рис. 4.5).
В рамках эксперимента проведены три исследования на
3 строительных площадках в г. Ростове-на-Дону.
Первые исследования с использованием метода георадиолокационого
зондирования при контроле качества производства работ при закреплении
грунтов основания были проведены под ленточный фундамент существующего
многоэтажного жилого дома.
Экспериментальное исследование использования георадиолокации
проводились в октябре 2013 и НИИ ТУ и ГП Ростовского государственного
строительного университета после закрепления грунтов основания жилого дома,
расположенного по адресу г. Ростов-на-Дону, ул. Поляничко №6, а (рис. 4.4).
Проектом закрепления грунтов основания (ЗГО) фундаментов указанного
объекта предусмотрено армирование грунтов элементами повышенной жесткости
методом цементации (патенты N2103441 и N2133795 «Способ закрепления
78
грунта») на глубину 2,5 м ниже подошвы фундамента здания. По проекту
буроинъекционные скважины располагаются с обеих сторон фундамента
жилого дома с шагом 1,0 м (рис. 4.6).
Рис. 4.4. Фасад здания по оси В
Рис. 4.5. Георадар
79
Рис. 4.6. Условная схема закрепления грунтов под существующим
фундаментом
При обработке данных георадарограм, выполненных на указанном
объекте обследования установленно, что по характеру волновой картины
можно выделить 3 георадарных комплекса, отличающихся по конфигурации
интенсивности и протяженности осей синфазности. В его кровле 1 верхней
части профиля, наблюдаются интенсивные оси синфазности, в 2 георадарном
комплексе, наблюдается резкая смена волновой картины. Нижний комплекс
показан цифрой 3 (рис. 4.7) волновая картина меняется на картину с ещё
большей интенсивностью осей синфазности и наличия дифрангированных
волн. 5 - проявление признаков локальных приповерхностных разуплотнений
(изменений структуры) грунта, по всей видимости, связанные с их
увлажнением (поверхностном, капиллярном или из водопроводящих
коммуникаций). Сравнение полученных результатов с геологическим разрезом
участка застройки показало высокую степень совпадения.
Компьютерная обработка результатов
Проведенные георадиолокационные исследования по контролю качества
работ показали, что вдоль здания выделить закрепленный массив грунта
достаточно трудно из-за наклона скважин, и читаются признаки закрепления на
георадиолакационном профиле лишь частично. В подвале здания жилого дома
на обработанном георадиолакационном профиле с использованием пакета
80
программного обеспечения «GeoScan-32» можно выделить различия между
1
2
3 4 5
1
2
закрепленным и незакрепленным массивом грунта основания (рис.4.8; 4.9).
Рис. 4.7. Георадиолокационный профиль вдоль оси В незакрепленного
массива грунта: Н – асфальт, насыпной грунт; 1 – суглинок тяжелый,
просадочный; 2– суглинок тяжелый, непросадочный; 4 – инородное включение;
5 – приповерхностные разуплотнения
На этапе сдачи и приемки выполненных работ на участках, где
выполненная цементация будет признана неудовлетворительной, производится
цементация через дополнительные скважины, местоположение которых и
количество устанавливаются при приемке работ.
Рис. 4.8. Исходный георадиолокационный профиль №7
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]