Универсальный справочник прораба. Современная стройка в России от А до Я

Казаков Юрий Николаевич

Глава 2

Возведение земляных сооружений, оснований и фундаментов

 

 

Общие положения

Информация, предлагаемая настоящей главой, распространяется на производство и приемку земляных работ, устройство оснований и фундаментов при строительстве новых, реконструкции и расширении действующих предприятий, зданий и сооружений.

Приведенные ниже правила и рекомендации следует соблюдать при проектировании земляных сооружений, оснований и фундаментов, составлении проектов производства работ и организации строительства, а также при их возведении.

 

Нормативно-правовая база

При производстве земляных работ, устройстве оснований и фундаментов на строительстве гидротехнических сооружений, сооружений водного транспорта, мелиоративных систем, магистральных трубопроводов, автомобильных и железных дорог и аэродромов, линий связи и электропередач, а также кабельных линий другого назначения, помимо требований СНиП 3.02.01–87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты», следует выполнять требования соответствующих СНиП, учитывающих специфику возведения этих сооружений.

При производстве земляных работ, устройстве оснований и фундаментов необходимо соблюдать требования СНиП по организации строительного производства, геодезическим работам, технике безопасности, правила пожарной безопасности при производстве строительно-монтажных работ.

Разработка карьеров, кроме грунтовых, требует соблюдения Единых правил безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом, утвержденных Госгортехнадзором СССР.

К сведению

Грунтовый карьер – выемка, разрабатываемая с целью получения грунта для устройства насыпей и обратных засыпок, не относящаяся к горнодобывающим предприятиям.

При ведении взрывных работ следует соблюдать требования Единых правил безопасности при взрывных работах, утвержденных Госгортехнадзором СССР (см. Единые правила безопасности при взрывных работах, утвержденные постановлением Госгортехнадзора РФ от 30 января 2001 г. № 3).

Земляные сооружения, основания и фундаменты должны соответствовать проекту.

Применяемые при возведении земляных сооружений, устройстве оснований и фундаментов грунты, материалы, изделия и конструкции должны удовлетворять требованиям проектов, соответствующих стандартов и технических условий. Замена предусмотренных проектом грунтов, материалов, изделий и конструкций, входящих в состав возводимого сооружения или его основания, допускается только по согласованию с проектной организацией и заказчиком.

При производстве работ по возведению фундаментов из монолитного, сборного бетона или железобетона, каменной или кирпичной кладки, на основаниях, подготовленных в соответствии с указаниями, предложенными в главе, нужно руководствоваться СНиП 3.03.01–87 и СНиП 3.04.01–87.

При производстве земляных работ, устройстве оснований и фундаментов следует выполнять входной, операционный и приемочный контроль, руководствуясь требованиями СНиП 3.01.01–85 и материалом главы 1 данного справочника.

При наличии соответствующего обоснования в проектах допускается назначать способы производства работ и технические решения, устанавливать величины предельных отклонений, объемы и методы контроля, отличающиеся от предусмотренных правилами.

 

Водопонижение, организация поверхностного стока и водоотвод

 

Общие требования

Правила настоящего раздела распространяются на производство работ по искусственному понижению уровня подземных вод (далее-водопонижение) с применением водоотлива, дренажа, иглофильтровых установок, водопонизительных (дренажных) систем на вновь строящихся или реконструируемых объектах, а также по отводу поверхностных вод с территории строительства.

Перед началом работ по водопонижению необходимо обследовать техническое состояние зданий и сооружений, находящихся в зоне работ, а также уточнить расположение существующих подземных коммуникаций.

При проведении водопонизительных работ следует предусматривать меры по предотвращению разуплотнения грунтов и нарушению устойчивости откосов котлована, а также оснований расположенных рядом сооружений.

При применении водоотлива из котлованов и траншей фильтрующие откосы и дно, если имеется такая необходимость, следует пригружать слоем песчано-гравийного материала, толщина которого назначается в проекте. Вместимость зумпфов должна быть не менее пятиминутного притока воды к ним.

При откачке воды из котлована, разработанного подводным способом, скорость понижения уровня воды в нем во избежание нарушения устойчивости дна и откосов должна соответствовать скорости понижения уровня подземных вод за его пределами.

При устройстве дренажей земляные работы следует начинать со сбросных участков с продвижением в сторону более высоких отметок, а укладку труб и фильтрующих материалов – с водораздельных участков с продвижением в сторону сброса ил и насосной установки (постоянной или временной), что исключит пропуск по дренажу неосветленных вод.

При устройстве пластовых дренажей недопустимы нарушения в сопряжении щебеночного слоя постели со щебеночной обсыпкой труб.

Укладку дренажных труб, устройство смотровых колодцев и монтаж оборудования дренажных насосных станций необходимо производить с соблюдением требований, предъявляемых к данному виду работ.

 

Бурение водопонизительных скважин и последующая установка в них фильтров

Данный вид работ производится с соблюдением ряда специальных требований.

Во-первых, низ обсадной трубы при бурении скважин ударно-канатным способом должен опережать уровень разрабатываемого забоя не менее чем на 0,5 м, а подъем буровой желонки должен производиться со скоростью, исключающей подсасывание грунта через нижний конец обсадной трубы. При бурении в грунтах, в которых возможно образование пробок, в полости обсадной трубы необходимо поддерживать уровень воды, превышающий уровень подземных вод.

Во-вторых, бурение водопонизительных скважин с глинистой промывкой допускается лишь после предварительного опытного бурения и установления эффективности разглинизации согласно требованиям проекта.

В-третьих, перед опусканием фильтров и извлечением обсадных труб скважины должны быть очищены от бурового шлама. В скважинах, пробуренных в супесях, а также в переслаивающихся водоносных и водоупорных слоях внутренняя полость обсадной трубы должна быть промыта водой. Контрольный замер глубины скважины следует производить непосредственно перед установкой фильтра.

Наконец, при бурении скважин необходимо отбирать пробы для уточнения границ водоносных слоев и гранулометрического состава грунтов.

 

Эксплуатация водопонизительных и водоотводящих устройств, отвод поверхностных и подземных вод

При погружении в грунт гидравлическим способом фильтровой колонны или обсадных труб следует обеспечивать непрерывность подачи воды. При наличии сильно поглощающих воду грунтов в забой дополнительно подается сжатый воздух.

Обсыпку фильтров надлежит производить равномерно слоями высотой не более 30-кратной толщины обсыпки. После каждого очередного подъема трубы над ее нижней кромкой должен оставаться слой обсыпки высотой не менее 0,5 м.

Монтаж насосов в скважинах следует производить после проверки скважин на проходимость. Проверка осуществляется с помощью шаблона диаметром, превышающим диаметр насоса.

После ввода водопонизительной системы в действие откачку следует производить непрерывно.

Насосные агрегаты, установленные в резервных скважинах, а также резервные насосы открытых установок должны периодически включаться в работу, что позволит поддерживать их в рабочем состоянии.

Водопонизительные системы следует оборудовать устройствами автоматического отключения любого агрегата при понижении уровня воды в водоприемнике ниже допустимого.

Все постоянные водопонизительные и водоотводящие устройства, используемые в период строительства, подлежат сдаче в постоянную эксплуатацию, только если они соответствуют требованиям проекта.

При эксплуатации водопонизительных систем в зимнее время должно быть обеспечено утепление насосного оборудования и коммуникаций, а также предусмотрена возможность их опорожнения при перерывах в работе.

Перед началом производства земляных работ необходимо обеспечить отвод поверхностных и подземных вод с помощью временных или постоянных устройств, не нарушая сохранности существующих сооружений.

При отводе поверхностных и подземных вод следует с верховой стороны выемок для перехвата потока поверхностных вод использовать кавальеры и резервы, устраиваемые сплошным контуром, а также постоянные водосборные и водоотводящие сооружения или временные канавы и обвалования. В случае необходимости канавы могут иметь защитные крепления от размыва или фильтрационных утечек.

Кавальеры с низовой стороны выемок необходимо от сыпать с разрывом, преимущественно в пониженных местах, но не реже чем через каждые 50 м. Ширина разрывов по низу должна быть не менее 3 м.

Грунт из нагорных и водоотводящих канав, устраиваемых на косогорах, следует укладывать в виде призмы вдоль канав с низовой их стороны.

Если нагорные и водоотводящие канавы расположены в непосредственной близости от линейных выемок, между выемкой и канавой необходимо выполнить банкет с уклоном его поверхности 0,02-0,04 в сторону нагорной канавы.

При пересечении откосом котлована водоупорных грунтов, залегающих под водоносным слоем, на кровле водоупора следует делать берму с канавой для отвода воды. Берма не делается, если в проекте на этом уровне предусмотрен дренаж.

При отводе подземных и поверхностных вод следует исключать подтопление сооружений, образование оползней, размыв грунта, заболачивание местности.

Демонтаж водопонизительных установок нужно начинать с нижнего яруса после завершения работ по обратной засыпке котлованов и траншей или непосредственно перед их затоплением.

При производстве работ по водопонижению, организации поверхностного стока и водоотводу состав контролируемых показателей, предельные отклонения, объем и методы контроля должны соответствовать приведенным в табл. 2.1.

Внимание

Приводимые здесь и далее требования к качеству работ, установленные Правительством РФ, следует считать минимально строгими. В соответствии с Федеральным законом РФ от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании» руководство конкретного строительного предприятия может установить свои стандарты организации, содержащие более строгие, жесткие нормы (но не более мягкие).

Таблица 2.1. Состав контролируемых показателей, предельные отклонения, объем и методы контроля при производстве работ по водопонижению, организации поверхностного стока и водоотводу

 

Разработка выемок, вертикальная планировка

Размеры выемок, принимаемые в проекте, должны обеспечивать размещение конструкций и механизированное производство работ по забивке свай, монтажу фундаментов, устройству изоляции, водопонижению и водоотливу и других работ, выполняемых в выемке, а также возможность перемещения людей в пазухе. Размеры выемок по дну в натуре должны быть не менее установленных проектом.

При необходимости передвижения людей в пазухе расстояние между поверхностью откоса и боковой поверхностью возводимого в выемке сооружения (кроме искусственных оснований трубопроводов, коллекторов и т. п.) должно быть в свету не менее 0,6 м.

Минимальная ширина траншей должна приниматься в проекте наибольшей из числа величин, удовлетворяющих требованиям, указанным в табл. 2.2 и 2.3.

Таблица 2.2. Минимальная ширина траншей

Таблица 2.3. Минимальная ширина траншей под трубопроводы

Примечания

1. Ширина траншей для трубопроводов диаметром свыше 3,5 м устанавливается в проекте исходя из технологии устройства основания, монтажа, изоляции и заделки стыков.

2. При параллельной укладке нескольких трубопроводов в одной траншее расстояния от крайних труб до стенок траншей определяются требованиями табл. 2.3, а расстояния между трубами устанавливаются проектом.

Размеры приямков для заделки стыков трубопроводов должны быть не менее указанных в табл. 2.4.

В котлованах, траншеях и профильных выемках разработку элювиальных грунтов, которые меняют свои свойства под влиянием атмосферных воздействий, следует осуществлять, оставляя защитный слой, величина которого и допустимая продолжительность контакта вскрытого основания с атмосферой устанавливаются проектом. Защитный слой удаляется непосредственно перед началом возведения сооружения.

Выемки в грунтах, кроме валунных, скальных и указанных выше, следует разрабатывать, как правило, до проектной отметки с сохранением природного сложения грунтов основания. Допускается разработка выемок в два этапа. В таких случаях сначала производится черновая разработка (с отклонениями, приведенными в поз. 1–4 табл. 2.5), после этого – окончательная (непосредственно перед возведением конструкции) – с отклонениями, приведенными в поз. 5 табл. 2.5.

Таблица 2.4. Размеры приямков для заделки стыков трубопроводов

Обозначение, принятое в табл. 2.4: D – наружный диаметр трубопровода в стыке.

Примечание. Для других конструкций стыков и диаметров трубопроводов размеры приямков следует устанавливать в проекте.

Таблица 2.5. Черновая и окончательная разработка выемок в грунтах

Доработку недоборов до проектной отметки следует производить с сохранением природного сложения грунтов оснований.

Восполнение переборов в местах устройства фундаментов и укладки трубопроводов должно быть выполнено местным грунтом с уплотнением его до плотности естественного сложения основания или малосжимаемым грунтом (модуль деформации не менее 20 МПа). В просадочных грунтах II типа не допускается применение дренирующего грунта.

К сведению

К грунтам II типа относятся сильно проседающие грунты – торфяники, лессы, отходы бытовые и др.

Восполнение переборов в планировочных выемках в скальных грунтах допускается выполнять местным скальным грунтом при условии, что он не содержит на поверхности кусков размером свыше 5 см.

Способ восстановления оснований, нарушенных в результате промерзания, затопления, а также переборов глубиной более 50 см, должен быть согласован с проектной организацией.

Наибольшую крутизну откосов траншей, котлованов и других временных выемок, устраиваемых без крепления в грунтах, находящихся выше уровня подземных вод (с учетом капиллярного поднятия воды), в том числе в грунтах, осушенных с помощью искусственного водопонижения, следует принимать в соответствии со специальными требованиями.

Крутизна откосов выемок, разрабатываемых в скальных грунтах с применением взрывных работ, должна быть установлена в проекте.

При наличии в период производства работ подземных вод в пределах выемок или вблизи их дна мокрыми следует считать не только те грунты, которые расположены ниже уровня грунтовых вод, но и грунты, расположенные выше этого уровня на величину капиллярного поднятия, которую следует принимать по табл. 2.6.

Таблица 2.6. Величина капиллярного поднятия

Крутизну откосов подводных и обводненных береговых траншей, а также траншей, разрабатываемых на болотах, следует принимать в соответствии со специальными требованиями.

В проекте должна быть установлена крутизна откосов грунтовых карьеров, резервов и постоянных отвалов после окончания земляных работ в зависимости от направлений рекультивации и способов закрепления поверхности откосов.

Максимальную высоту вертикальных стенок вы емок в мерзлых грунтах, кроме сыпучемерзлых, при среднесуточной температуре воздуха ниже -2 °C допускается увеличивать по сравнению с установленной на величину глубины промерзания грунта, но не более чем до 2 м.

В проекте должна быть установлена необходимость временного крепления вертикальных стенок траншей и котлованов в зависимости от глубины выемки, вида и состояния грунта, гидрогеологических условий, величины и характера временных нагрузок на бровке и других местных условий.

Число и размеры уступов и местных углублений в пределах выемки должны быть минимальными и обеспечивать механизированную зачистку основания и технологичность возведения сооружения. Для котлованов под жилые дома число уступов и местных углублений в скальных грунтах не должно превышать трех, в прочих грунтах – пяти. Отношение высоты уступа к его длине устанавливается проектом, при этом оно должно быть не менее 1: 2 в глинистых грунтах и 1: 3 – в песчаных грунтах.

При необходимости разработки выемок в непосредственной близости от подошвы фундаментов существующих зданий и сооружений и ниже ее проектом должны быть предусмотрены технические решения по обеспечению их сохранности.

Если разрабатываемые выемки или отсыпаемые насыпи накладываются на охранные зоны подземных или воздушных коммуникаций, а также подземных сооружений, места наложения должны быть обозначены в проекте с указанием величины охранной зоны.

В случае обнаружения не указанных в проекте коммуникаций, подземных сооружений или обозначающих их знаков земляные работы должны быть приостановлены, на место работы вызваны представители заказчика и организаций, эксплуатирующих обнаруженные коммуникации, и приняты меры по предохранению обнаруженных подземных устройств от повреждения. При невозможности установления эксплуатирующих организаций следует вызвать представите лей местного органа самоуправления.

Разработка выемок, устройство насыпей и вскрытие подземных коммуникаций в пределах охранных зон допускаются при наличии письменного разрешения эксплуатирующих организаций.

При пересечении разрабатываемых траншей с действующими коммуникациями, не защищенными от механических повреждений, разработка грунта землеройными машинами разрешается на минимальных расстояниях, указанных в табл. 2.7.

Таблица 2.7. Минимальные расстояния мест разработки грунта землеройными машинами от действующих коммуникаций, не защищенных от механического воздействия

Примечание. На болотах и в грунтах текучепластичной консистенции механизированная разработка грунта над коммуникациями не разрешается.

Оставшийся грунт должен разрабатываться с применением ручных безударных инструментов или специальных средств механизации.

Ширину вскрытия полос дорог и городских проездов при разработке траншей следует принимать с учетом данных, приведенных в табл. 2.8.

Таблица 2.8. Ширина вскрытия полос дорог и городских проездов при разработке траншей

При разработке грунтов, содержащих негабаритные включения, в проекте должны быть предусмотрены мероприятия по их разрушению или удалению за пределы площадки. Негабаритными считаются валуны, камни, куски разрыхленного мерзлого и скального грунта, наибольший размер которых превышает указанный в табл. 2.9.

Таблица 2.9. Максимальная величина габаритных включений при разработке грунтов

При искусственном засолении грунтов не допускается концентрация соли в поровой влаге свыше 10 %, если есть или предполагается укладка неизолированных металлических или железобетонных конструкций на расстоянии менее 10 м от места засоления.

При оттаивании грунта вблизи подземных коммуникаций температура нагрева не должна превышать величины, вызывающей повреждение их оболочки или изоляции. Предельно допустимая температура указывается эксплуатирующей организацией при выдаче разрешения на разработку выемки.

Ширина проезжей части подъездных путей в пределах разрабатываемых выемок и грунтовых карьеров для самосвалов грузоподъемностью до 12 т должна быть при двустороннем движении 7 м, при одностороннем – 3,5 м. При грузоподъемности самосвалов более 12 т, а также при использовании других транспортных средств ширина проезжей части определяется проектом организации строительства.

Сроки и способы производства земляных работ в вечномерзлых грунтах, используемых по I принципу, должны обеспечивать сохранение вечной мерзлоты в основаниях сооружений. Соответствующие защитные мероприятия должны быть предусмотрены проектом.

К сведению

В соответствии с I принципом мерзлое состояние сохраняется, а в соответствии со II принципом допускается оттаивание.

При разработке выемок и устройстве естественных оснований состав контролируемых показателей, допустимые отклонения, объем и методы контроля должны соответствовать указанным в табл. 2.5.

 

Насыпи и обратные засыпки

 

В проекте должны быть указаны типы и физико-механические характеристики грунтов, предназначенных для возведения насыпей и устройства обратных засыпок, и специальные требования к ним, необходимая степень уплотнения (плотность сухого грунта или коэффициент уплотнения), а также границы частей насыпи, возводимых из грунтов с разными физико-механическими характеристиками.

По согласованию с заказчиком и проектной организацией грунты насыпей и обратных засыпок при необходимости могут быть заменены.

При использовании в одной насыпи грунтов разных типов необходимо выполнять определенные требования.

♦ Использовать в одном слое грунты разных типов не допускается, если это не предусмотрено проектом.

♦ Поверхность слоев из менее дренирующих грунтов, располагаемых под слоями из более дренирующих, должна иметь уклон в пределах 0,04-0,10 м от оси насыпи к краям.

Применение грунтов с концентрацией растворимых солей в поровой влаге свыше 10 % не допускается для засыпки на расстоянии менее 10 м от существующих или проектируемых неизолированных металлических или железобетонных конструкций.

При использовании для насыпей и засыпок грунтов, содержащих в допускаемых табл. 2.10 пределах твердые включения, последние должны быть равномерно распределены в отсыпаемом грунте и расположены не ближе 0,2 м от изолированных конструкций, а мерзлые комья, кроме того, – не ближе 1 м от откоса насыпи.

При необходимости следует выполнять корчевание пней в пределах оснований насыпей (дорожных, планировочных и т. д.), подушек и дамб.

Мерзлый грунт с поверхности въездов и съездов, устраиваемых в пределах проектного профиля насыпей, перед засыпкой в зимний период должен быть удален. Засыпку следует выполнять немерзлым грунтом с уплотнением.

При устройстве насыпей и обратных засыпок состав контролируемых показателей, предельные отклонения, объем и методы контроля должны соответствовать указанным в табл. 2.11. Точки определения показателей характеристик грунта должны быть равномерно распределены по площади и глубине.

При укладке грунта «насухо», за исключением дорожных насыпей, уплотнение следует производить, как правило, при влажности W, которая должна быть в пределах AW0 ≤ W ≤ BW0 , где W0 – оптимальная влажность, определяемая в приборе стандартного уплотнения по ГОСТ 22733-77. Коэффициенты А и В следует принимать по табл. 2.12.

При применении крупнообломочных грунтов с глинистым заполнителем влажность на границе раскатывания и текучести определяется по мелкозернистому (менее 2 мм) заполнителю и пересчитывается на грунтовую смесь.

Если в районе строительства нет или недостаточно карьеров с подходящими для использования грунтами и если по климатическим условиям района строительства естественная подсушка грунта невозможна, а подсушка грунта в специальных установках экономически нецелесообразна, для укладки в насыпи допускается применять грунт повышенной влажности. Соответствующие изменения вносятся в проект.

Опытное уплотнение грунтов насыпей и обратных засыпок следует производить при наличии указаний в проекте, а при отсутствии специальных указаний – при объеме поверхностного уплотнения на объекте 10 тыс. м3 и более.

Таблица 2.10. Предел твердых включений в грунтах, используемых для насыпей и засыпок

Контрольные значения коэффициента уплотнения приведены в табл. 2.11.

Таблица 2.11. Коэффициенты уплотнения грунта

Примечание.

Коэффициентом уплотнения называется отношение достигнутой плотности сухого грунта к максимальной плотности сухого грунта, полученной в приборе стандартного уплотнения по ГОСТ 22733-77.

Таблица 2.12. Коэффициенты А и В при укладке грунта «насухо»

В результате опытного уплотнения должны быть установлены толщина отсыпаемых слоев, число проходов уплотняющих машин по одному следу, продолжительность воздействия вибрационных и других рабочих органов на грунт, число ударов и высота сбрасывания трамбовок и другие технологические параметры, обеспечивающие проектную плотность грунта. Кроме того, устанавливаются величины косвенных показателей качества уплотнения, подлежащих операционному контролю («отказа» для уплотнения трамбованием, числа у даров динамического плотномера и др.).

Если опытное уплотнение предусмотрено проводить в пределах возводимой насыпи, места выполнения работ должны быть указаны в проекте.

При уплотнении насыпей и обратных засыпок грунтовыми сваями, гидровиброуплотнением, пригрузом с вертикальными дренами, а также при уплотнении грунтовых подушек опытное уплотнение следует производить в соответствии с нижеследующими указаниями.

 

Опытное уплотнение грунтов естественного залегания и грунтовых подушек

Опытное уплотнение грунтов выполняется с целью уточнения технологических параметров и режимов работы уплотняющих машин: толщины отсыпаемых слоев, глубины уплотнения, расстояний между точками погружения уплотняющих рабочих органов (при глубинном уплотнении), минимальных расстояний от уплотняющих рабочих органов до строительных конструкций.

Опытное уплотнение грунтов естественного залегания следует производить в зависимости от геологического строения грунтов на стройплощадке по указаниям проекта:

♦ при однородном напластовании грунта – в одном месте;

♦ при однородном напластовании грунта, но при значительном изменении влажности – в двух местах;

♦ при разнородном напластовании грунтов – в двух и более местах. Размеры участка для опытного уплотнения рассчитываются по табл. 2.13.

Таблица 2.13. Размеры участка для опытного уплотнения грунта

Опытные котлованы следует вытрамбовывать из расчета по одному котловану на каждый типоразмер используемой трамбовки.

При глубинном уплотнении просадочных грунтов грунтовыми сваями опытный участок уплотняется не менее чем тремя смежными сваями, расположенными в плане в вершинах равностороннего треугольника на расстоянии согласно проекту.

Опытное уплотнение просадочных грунтов предварительным замачиванием, в том числе с применением глубинных взрывов, осуществляется в опытном котловане глубиной 0,8 м, шириной, равной толщине слоя просадочного грунта, но не менее 20 м.

При уплотнении грунтов трамбовками через два удара трамбовки (прохода трамбующей машины) по забитым в грунт штырям нивелированием определяется понижение уплотняемой поверхности. Для контрольного определения толщины уплотненного слоя в центре уплотненной площади на глубину, равную двум диаметрам трамбовки (через 0,25 м по глубине), следует определять плотность и влажность грунта.

При устройстве грунтовых подушек опытное уплотнение производится в трех вариантах: при числе проходов катка 6, 8 и 10 или ударов трамбовки (проходов трамбующей машины) по одному следу– 8, 10 и 12. Уплотнение производится для всех разновидностей применяемых грунтов не менее чем при трех значениях их влажности, равных 1,2 W p , 1,0 Wp и 0,8W p , где Wp – влажность на границе раскатывания.

После уплотнения грунта на опытном участке надлежит определить плотность и влажность уплотненного грунта на двух горизонтах, соответствующих верхней и нижней части уплотненного слоя. Определение плотности сухого грунта следует производить методом режущих колец. Допускается производить контроль плотности экспресс-методами (зондированием, радиоизотопным и др.). При использовании экспресс-методов 5 % общего числа измерений надлежит выполнять методом режущих колец.

Опытное вытрамбовывание котлованов в просадочных грунтах следует производить с замером понижения дна котлована после каждых двух у даров трамбовки. Нивелирование надлежит выполнять по верху трамбовки в двух диаметрально противоположных точках. Для контрольного определения размеров уплотненной зоны в центре котлована отрывается шурф. Глубина шурфа выполняется равной двум диаметрам или двойной ширине основания трамбовки с отбором проб грунта через каждые 0,25 м. На каждом горизонте пробы берутся в центре и со смещением на 0,25 м в сторону на расстоянии от края котлована, равном удвоенному размеру среднего сечения трамбовки.

При опытном вытрамбовывании котлованов с уширением основания в просадочных грунтах фиксируются объем каждой порции и общего количества втрамбовываемого материала (щебня, гравия и т. п.) и размеры в плане и по глубине полученного уширения.

Для установления результатов опытного глубинного уплотнения грунтовыми сваями на строительной площадке следует вырыть контрольный шурф на глубину не менее 0,7 просадочной толщи с определением влажности и плотности грунта через каждые 0,5 м на глубину 3 м, а ниже – через каждый метр. На каждом горизонте определяется плотность сухого грунта в двух точках в пределах каждой грунтовой сваи и в межсвайном пространстве.

Для наблюдения за просадкой уплотняемого грунта в процессе опытного замачивания и замачивания с глубинными взрывами следует установить на дне котлована и за его пределами по двум взаимно перпендикулярным сторонам котлована поверхностные марки через 3 м на расстоянии, равном полуторной толщине слоя просадочного грунта, а в центре котлована – куст глубинных марок в пределах всей просадочной толщи через 3 м по глубине.

При выполнении опытного замачивания с применением энергии глубинных взрывов дополнительно следует осуществлять инструментальные замеры, что дает возможность уточнения радиуса зоны разрушения структуры грунта от одиночного заряда и равномерности осадки массива при взрыве смежных зарядов.

Опытное виброуплотнение водонасыщенных песчаных грунтов следует производить в пределах площадки, имеющей наиболее характерный гранулометрический состав грунта. Без «рыхления» – в семи точках, с «рыхлением»– в шести. Оценка гидровиброуплотнения производится по показателю плотности сухого грунта с отбором проб.

При возведении насыпей, ширина которых по верху не позволяет производить разворот или разъезд транспортных средств, насыпь необходимо отсыпать с местными уширениями для устройства разворотных или разъездных площадок. Дополнительные объемы земляных работ должны быть учтены в проекте организации строительства.

 

Правила засыпки траншей

Засыпку траншей с уложенными трубопроводами в непросадочных грунтах следует производить в две стадии.

♦ На первой стадии выполняется засыпка нижней зоны немерзлым грунтом. Грунт не должен содержать твердых включений размером свыше 1/10 диаметра асбестоцементных, пластмассовых, керамических и железобетонных труб на высоту 0,5 м над верхом трубы, а для прочих труб – включений размером свыше 1/4 их диаметра на высоту 0,2 м над верхом трубы с подбивкой пазух и равномерным послойным его уплотнением до проектной плотности с обеих сторон трубы. При засыпке не должна повреждаться изоляция труб.

Стыки напорных трубопроводов засыпаются после проведения предварительных испытаний коммуникаций на прочность и герметичность.

♦ На второй стадии выполняется засыпка верхней зоны траншеи грунтом, не содержащим твердых включений размером свыше диаметра трубы. При этом должна обеспечиваться сохранность трубопровода и плотность грунта, установленная проектом.

Засыпку траншей с непроходными подземными каналами в непросадочных грунтах следует производить в две стадии.

♦ На первой стадии выполняется засыпка нижней зоны траншеи на высоту 0,2 м над верхом канала немерзлым грунтом, не содержащим твердых включений размером свыше 1/4 высоты канала, но не более 20 см, с послойным его уплотнением до проектной плотности с обеих сторон канала.

♦ На второй стадии выполняется засыпка верхней зоны траншеи грунтом, не содержащим твердых включений размером свыше 1/2 высоты канала. При этом должны обеспечиваться сохранность канала и плотность грунта, установленная проектом.

Обратную засыпку траншей, на которые не передаются дополнительные нагрузки (кроме собственного веса грунта), можно выполнять без уплотнения грунта, но с отсыпкой по трассе траншеи валика, размеры которого нужно определять с учетом последующей естественной осадки грунта. Наличие валика не должно препятствовать использованию территории в соответствии с ее назначением.

Засыпку магистральных трубопроводов, закрытого дренажа и кабелей следует производить в соответствии с правилами работ, установленными соответствующими СНиП.

Траншеи и котлованы, кроме разрабатываемых в просадочных грунтах II типа, на участках пересечения с существующими дорогами и другими территориями, имеющими дорожные покрытия, следует засыпать на всю глубину. Для этого можно использовать песчаный, галечниковый грунт, отсев щебня или другие аналогичные малосжимаемые (модуль деформаций 20 МПа и более) местные материалы, не обладающие цементирующими свойствами, с уплотнением. При отсутствии в районе строительства указанных материалов допускается совместным решением заказчика, подрядчика и проектной организации использовать для обратных засыпок супеси и суглинки при условии обеспечения их уплотнения до проектной плотности.

Засыпку траншей на участках, на которых проектом предусмотрено устройство земляного полотна железных и автомобильных дорог, оснований аэродромных и других покрытий аналогичного типа, гидротехнических насыпей, надлежит выполнять в соответствии с требованиями соответствующих СНиП.

На участке пересечения траншей, кроме разрабатываемых в просадочных грунтах, с действующими подземными коммуникациями (трубопроводами, кабелями и др.), проходящими в пределах глубины траншей, должна быть выполнена подсыпка под действующие коммуникации. Для этого используется немерзлый песок или другой малосжимаемый (модуль деформаций 20 МПа и более) грунт по всему поперечному сечению траншеи на высоту до половины диаметра пересекаемого трубопровода (кабеля) или его защитной оболочки с послойным уплотнением грунта. Вдоль траншеи размер подсыпки по верху должен быть на 0,5 м больше с каждой стороны пересекаемого трубопровода (кабеля) или его защитной оболочки, а откосы подсыпки должны быть не круче 1: 1.

Если проектом предусмотрены устройства, обеспечивающие неизменяемость положения и сохранность пересекаемых коммуникаций, обратная засыпка траншеи должна осуществляться согласно отдельным требованиям.

Обратную засыпку (за исключением выполняемых в просадочных грунтах II типа) узких пазух, г де невозможно обеспечить уплотнение грунта до требуемой плотности имеющимися средствами, следует выполнять только малосжимаемыми (модуль деформаций 20 МПа и более) грунтами. Подойдут щебень, гравийно-галечниковые и песчано-гравийные грунты, пески крупные и средней крупности или аналогичные промышленные отходы с проливкой водой, если в проекте не предусмотрено другое решение.

В насыпях с жестким креплением откосов и в других случаях, когда плотность грунта на откосе должна быть равна плотности в теле насыпи, насыпь следует отсыпать с технологическим уширением. Величина уширения устанавливается в проекте в зависимости от крутизны откоса, толщины отсыпаемых слоев, естественного откоса рыхло отсыпаемого грунта и минимально допустимого приближения уплотняющего механизма к бровке насыпи. Срезаемый с откосов грунт может повторно укладываться в тело насыпи.

Для организации проездов по отсыпаемой каменной наброске по всей площади необходимо отсыпать выравнивающий слой из мелкого скального грунта (размер куска до 50 мм) или песка.

При возведении насыпей, вечномерзлые основания которых запроектированы по I принципу, следует производить отсыпку грунта при отрицательной температуре воздуха на мерзлое основание. Исключение составляют гидротехнические насыпи. Толщина слоя насыпи, отсыпанного при отрицательной температуре на мерзлое основание, должна быть не меньше глубины его сезонного оттаивания.

При устройстве насыпей на сильнопучинистых основаниях нижняя часть насыпи должна быть отсыпана на высоту не менее глубины промерзания до наступления устойчивых отрицательных температур воздуха.

Насыпи, возводимые без уплотнения, надлежит отсыпать с запасом по высоте на осадку по указаниям проекта. При отсутствии в проекте указаний величину запаса следует принимать: при отсыпке из скальных грунтов – 6 %, из нескальных – 9 %.

При использовании грунтов повышенной влажности проектом должны быть предусмотрены зоны насыпей, отсыпаемых из дренирующего материала, обеспечивающего дренирование уложенного грунта повышенной влажности при его консолидации под действием собственного веса, и возможность перемещения транспортных средств и механизмов по картам отсыпки.

Потери грунта при транспортировании в земляные сооружения автотранспортом, скреперами и землевозами следует учитывать в размере 0,5 %, если они перевозятся на расстояние до 1 км, и 1 %, если расстояние транспортирования больше 1 км.

Потери грунта при перемещении его бульдозерами по основанию, сложенному из грунта другого типа, следует учитывать в размере 1,5 % при обратной засыпке траншей и котлованов и 2,5 % – при укладке в насыпи.

Допускается принимать больший процент потерь при достаточном обосновании, по совместному решению заказчика и подрядчика.

 

Гидромеханизированные и дноуглубительные работы

 

Разработка грунта способом гидромеханизации

Правила настоящего раздела распространяются на производство и приемку работ, выполняемых способом гидромеханизации при всех видах строительства, а также на добычных и вскрышных работах в строительных карьерах.

Возможность разработки способом гидромеханизации грунтов, отличающихся от указанных в правилах, должна устанавливаться по опытным исследованиям или данным аналогов.

Инженерно-геологические изыскания грунтов, подлежащих гидромеханизированной разработке, должны отвечать специфическим требованиям СНиП 1.02.07–87.

При содержании в грунте свыше 0,5 % по объему негабаритных для грунтовых насосов включений (валуны, камни, топляки) запрещается применять землесосные снаряды и установки с грунтовыми насосами, не оборудованными устройствами для предварительного отбора таких включений. Негабаритными следует считать включения со средним поперечным размером свыше 0,8 минимального проходного сечения насоса.

Использование рек с малым расходом или небольших водоемов для водоснабжения установок гидромеханизации разрешается, если имеется водохозяйственный расчет, учитывающий санитарный минимум, естественные потери и хозяйственные потребности в воде района, находящегося ниже водозабора.

В общие объемы земляных работ, помимо тех, которые являются профильными согласно проекту сооружения, подлежат включению дополнительные объемы, вызванные уточнением контура выемки или намыва в проекте производства работ, переборами по дну и откосам выемки и перемывами на откосах и гребне насыпи в пределах установленных отклонений. Должны быть также учтены объемы технологических потерь грунта (в том числе со сбросной водой) и объемы срезки и планировки грунта при формировании проектного профиля.

При строительстве на заболоченных и затопленных территориях должны учитываться объемы намыва грунта для устройства первичного обвалования, дорог, площадок под трубы, дамб под пульпопроводы, опоры ЛЭП и линий связи, защитных и коммуникационных дамб на открытых акваториях.

При работе землесосных снарядов на объектах с интенсивной заносимостью следует учитывать повторные расчистки.

Конструкции пересечений пульпопроводами и водоводами железных и автомобильных дорог, линий электроснабжения и связи, трассы укладки труб в зоне действующих предприятий и вблизи от строений должны быть согласованы с организациями, эксплуатирующими эти объекты.

При прокладке напорных пульпопроводов радиусы поворота должны быть не менее 3–6 диаметров труб. На поворотах с углом более 30° пульпопроводы и водоводы должны быть закреплены. Все напорные пульпопроводы должны быть испытаны максимальным рабочим давлением. Правильность укладки и надежность в работе трубопроводов оформляются актом, составляемым по результатам их эксплуатации в течение 24 ч рабочего времени.

При разработке котлованов зданий и сооружений способом гидромеханизации переборы или другие нарушения естественного сложения грунта ниже проектных отметок подошвы фундаментов, бетонной подготовки или каменной отсыпки не допускаются. Следует оставлять защитный слой грунта, подлежащий разработке землеройными средствами.

Глубина разработки грунта плавучими землесосными снарядами, необходимость в послойной работе и число слоев, специальные требования к технологии отработки выемки и качеству ее основания должны соответствовать указаниям проекта организации строительства, а ширина прорезей – проекту производства работ (ППР).

Параметры разработки выемок и карьеров плавучими землесосными снарядами и предельные отклонения от отметок и габаритов, установленных в ППР, следует принимать по табл. 2.14.

Таблица 2.14. Параметры разработки выемок и карьеров плавучими землесосными снарядами и предельные отклонения от отметок и габаритов, установленных в ППР

Для землесосных снарядов, оборудованных роторными рыхлителями, – 2,5 м.

Примечания

1. Для землесосных снарядов с удлиненным грунтозаборным устройством и с погружным грунтовым насосом при свободном всасывании предельные отклонения устанавливаются в проекте организации строительства.

2. При наличии в грунте крупных включений предельное переуглубление увеличивается при размере включений до 60 см на 0,2 м, до 80 см – на 0,4 м; при более крупных включениях величина переуглубления устанавливается в проекте организации строительства.

3. Переборы по откосам и дну каналов, подлежащих креплению с откачкой воды, не допускаются. При разработке подводных выемок, расчисток, неукрепляемых каналов и каналов, укрепляемых каменной наброской в воду, недоборы по дну не допускаются.

4. При сложном рельефе подстилающих пород в карьерах величина предельного недобора должна уточняться в проектах организации строительства и производства работ.

Разработка гидромониторами трудноразмываемых грунтов требует предварительного рыхления их механическими средствами или взрывным способом. Технология ведения гидромониторных работ, выбор типа гидромонитора и его параметров, число уступов, наибольшая высота у ступа с учетом безопасного ведения работ, частота передвижки и способы уменьшения недомывов должны быть установлены в проекте организации строительства.

При гидромониторных работах в полезных выемках (котлованы, каналы, дорожные выемки и т. п.) зачистку дна выемки следует производить бульдозерами или другими землеройными машинами. Предельная величина недоборов, способы их зачистки и удаления должны быть определены проектом организации строительства.

При разработке выемок средствами гидромеханизации состав контролируемых показателей, объем и методы контроля должны соответствовать указаниям табл. 2.15.

Таблица 2.15. Состав контролируемых показателей, объем и методы контроля при разработке выемок средствами гидромеханизации

Примечания

1. При определении объема выемки места замера на контрольных поперечниках следует принимать в характерных точках перелома профиля, в подводной части судоходных каналов не реже чем через 10 м, для других сооружений – согласно указаниям ППР.

2. Точность замера глубин в подводной части неукрепляемых выемок: ±10 см при глубине до 6 м и ±20 см при большей глубине. Для подводных выемок, дно и откосы которых крепятся, точность замеров следует устанавливать в ППР и технических условиях на устройство креплений.

3. На объектах с интенсивной заносимостью исходные отметки дна следует определять не реже чем за 10 суток до начала работ, а исполнительные – не позже чем через 10 суток после их окончания.

Расстояние от борта выемки или карьера до намываемого сооружения должно быть не меньше установленного в проекте. Соблюдение данного правила подлежит контролю не реже двух раз в месяц.

Вскрышные грунты карьеров при обосновании в проекте организации строительства допускается предварительно не удалять, а разрабатывать гидромониторами или землесосными снарядами, отмывая их в процессе возведения сооружения.

 

Порядок производства работ на судоходных реках и морских акваториях

Состав и расположение обстановки судового хода должны быть согласованы строительной организацией с местными организациями речного или морского флота по принадлежности. Оснащение судов, участвующих в производстве работ, должно отвечать требованиям Регистра Российской Федерации по учету морских и речных судов (далее – Регистр).

В составе подготовительных и вспомогательных работ должны быть выполнены:

♦ разбивка прорезей в габаритах каналов, котлованов, других выемок с установкой створных знаков;

♦ разбивка намываемых сооружений, отвалов, отстойников;

♦ трассировка и устройство пульпопроводов и водоводов, канав, дамб, перемычек, линий электроснабжения и связи;

♦ установка водомерных реек с увязкой их нулей с постоянным репером;

♦ установка ограждающих знаков по контуру допустимого подхода землесосных снарядов и плавучего пульпопровода к подводным кабелям, трубопроводам, другим сооружениям в зоне разработки;

♦ подготовка мертвых якорей, причальных и швартовых устройств (при работе на водохранилищах);

♦ установка на картах намыва реек для закрепления контрольных поперечников и створов.

Проведение указанных работ подлежит сплошному (по каждому объекту) визуальному контролю с регистрацией в журнале работ.

 

Намыв земляных сооружений, штабелей и отвалов

Технология намыва земляных сооружений, оснований под застройку, штабелей грунта должна соответствовать специальным указаниям в проектах организации строительства и производства работ. Намыв напорных гидротехнических сооружений без технических условий на их возведение не допускается. При проведении намывных работ необходимо:

♦ вдоль границ намываемых территорий и сооружений устраивать канавы для отвода фильтрационной воды и осуществлять другие мероприятия для предотвращения заболачивания окружающей территории;

♦ земляное полотно существующих железных и автомобильных дорог, а также другие сооружения, расположенные в районе намывных работ, защищать от повреждения водой дамбами обвалования или канавами;

♦ территорию намыва защищать от ливневого или паводкового стока.

При размещении намывных сооружений и гидроотвалов на пути поверхностного стока следует предусматривать в их основании специальные водопропускные устройства и, при необходимости, обводные канавы.

Крутизну принудительно формируемых откосов намывных сооружений следует назначать с учетом водоотдачи и фильтрации в строительный период. Максимальная крутизна определяется по табл. 2.16.

Таблица 2.16. Крутизна принудительно формируемых откосов намывных сооружений

Намыв со свободным растеканием пульпы (свободным откосом) следует применять при возведении земляных сооружений с распластанным или волноустойчивым профилем.

Намыв земляных сооружений на просадочных макропористых, торфяных и илистых грунтах следует, как правило, проводить в два этапа:

♦ устройство уширенной нижней части (подушки);

♦ последующий домыв верхней части после стабилизации осадок основания и подушки.

При большой интенсивности намыва удаление воды из обводненных откосов может производиться с применением водопонижающих устройств (дренажей, закладываемых на период строительства, иглофильтров и т. п.).

Пазухи бетонных сооружений допускается замывать при наличии данных об обеспечении устойчивости конструктивных элементов при воздействии разжиженного грунта.

Превышение грунта над водной поверхностью при намыве подводных частей сооружений и на заболоченных или затопленных территориях в створе устройства обвалования и по оси прокладки пульпопроводов, из которых ведется намыв, должно быть не менее величин, указанных в табл. 2.17.

Таблица 2.17. Минимальное превышение грунта над водной поверхностью

Указанные значения могут быть повышены по условиям безопасного производства работ. При устройстве насыпей на торфах, заторфованных грунтах и илах и при намыве в текущую воду превышение должно быть не менее установленного в проекте сооружения и проекте организации строительства.

Дамбы первичного обвалования допускается возводить из песчаных и песчано-гравийных грунтов, а при их отсутствии – из местных грунтов с выносом дамбы за пределы профиля сооружения. На заболоченных или затопленных территориях при намыве подводных частей сооружения и в других предусмотренных проектом организации строительства случаях дамбы первичного обвалования могут возводиться из предварительно намытого грунта.

Обвалование в процессе возведения сооружения (попутное обвалование) следует выполнять из намытого или привозного грунта, если последнее предусмотрено проектом организации строительства. Использование для дамб обвалования илистого или промороженного грунта, а также грунта, содержащего более 5 % растворимых солей, не допускается. Дамбы из привозного грунта должны отсыпаться послойно с уплотнением до значений, принятых для намывного грунта.

На насыпях, откосы которых подлежат креплению железобетонными плитами, и в случаях, когда на откосе необходимо обеспечить установленную для сооружения плотность грунта, дамбы обвалования из намытого грунта следует частично или полностью выносить за контур сооружения согласно указаниям в проекте организации строительства.

Внешний откос дамб обвалования должен соответствовать профилю сооружения, принятому в ППР.

При намыве насыпей с обоими принудительно профилируемыми откосами землесосными снарядами и землесосными установками водопроизводительностью 2500 м3/ч и выше с устройством обвалования бульдозерами минимальная ширина гребня намывной части должна быть не менее 20 м. При необходимости возведения насыпи с меньшей шириной гребня ее верхнюю часть следует отсыпать насухо.

Водосбросные трубопроводы на картах намыва должны быть пригружены во избежание всплывания, а при намыве напорных земляных сооружений – обеспечены диафрагмами против фильтрации вдоль стенок труб. В зависимости от конструкции сооружения и фильтрационных характеристик грунта диафрагмы должны устанавливаться через 15–25 м, но не менее двух на водосбросной трубе (без учета диафрагмы в обваловании, у станавливаемой на всех намывных сооружениях и штабелях). Размеры диафрагмы и расстояние между отдельными диафрагмами устанавливаются ППР.

Грунт для пригрузки трубопроводов должен быть аналогичен намываемому.

При намыве гидротехнических сооружений должны применяться водосбросные колодцы с регулируемым сливным фронтом, если другие конструкции не предусмотрены проектом организации строительства.

Дренажные устройства, закладываемые внутри земляных намывных сооружений, перед замывом следует защищать слоем укладываемого насухо песчаного грунта толщиной 1–2 м или другими способами, предусмотренными в проекте организации строительства. Грунт засыпки должен иметь одинаковый гранулометрический состав с намываемым или быть более крупнозернистым.

После возведения напорного сооружения водосбросные колодцы и трубы должны быть затампонированы в соответствии с проектом. Как правило, следует заполнять трубы цементным (песчано-цементным) раствором.

Поверхности незаконченных намываемых сооружений перед сезонным или другим длительным (более трех месяцев) перерывом в намыве должны быть приведены в состояние, исключающее скопление застойной воды.

После окончания намыва верхнюю часть водосбросных колодцев и стоек эстакад следует откапывать и срезать на глубине не менее 0,5 м от проектной отметки гребня намываемого сооружения.

Объем разрабатываемого грунта для намыва сооружений (промежуточных штабелей) следует устанавливать с учетом запаса на восполнение потерь согласно табл. 2.18 и 2.19. Объем потерь надлежит исчислять по отношению к профильному объему возводимой насыпи.

Таблица 2.18. Дополнительные запасы при намыве сооружений в зависимости от объема грунта

Таблица 2.19. Порядок определения потерь грунта при намыве сооружений

* С введением в действие СНиП2.05.02–85 «Автомобильные дороги», утвержденных постановлением Госстроя СССР от 17 декабря 1985 г. № 233, с 1 января 1987 г. СН 449-72 утратили силу в части норм проектирования земляного полотна автомобильных дорог.

Примечания

1. Потери грунта следует учитывать от дельно для подводных и надводных частей сооружений.

2. Потери должны устанавливаться для каждого намывного сооружения (штабеля), а также карьера в соответствии с характеристикой его грунта или выделенных в карьере крупных участков, рассчитанных на разработку в течение не менее одного квартала.

При производстве намывных работ состав контролируемых показателей, предельные отклонения, объем и методы контроля должны соответствовать указанным в табл. 2.20.

Таблица 2.20. Состав контролируемых показателей, предельные отклонения, объем и методы контроля при производстве намывных работ

* Взамен ГОСТ 25584-83 постановлением Госстроя СССР от 4 апреля 1990 г. № 32 с 1 сентября 1990 г. введен в действие ГОСТ 25584-90.

Примечания

1. Геотехнические характеристики намытого грунта должны определяться при возведении плотин, дамб, других напорных сооружений I, II, III классов, штабелей для отсыпок или намыва качественного грунта в сооружения. При намыве территорий и оснований под застройку, других видов насыпей, штабелей и гидроотвалов геотехнический контроль осуществляется в случаях, предусмотренных проектом.

2. При операционном контроле в процессе возведения намывных сооружений подлежат определению гранулометрический состав и плотность сухого грунта. Дополнительно, при соответствующем указании в проекте и технических условиях, определяются коэффициент фильтрации и плотность сухого грунта в максимально плотном и максимально рыхлом состояниях, а также число пластичности глинистых и пылеватых грунтов в зоне ядра неоднородных плотин.

3. При контроле одна проба на гранулометрический состав и плотность должна отбираться в среднем на 2–5 тыс. м3 намытого грунта, если в технических условиях не предусмотрено иное. Пробы для определения коэффициента фильтрации и числа пластичности отбираются с каждых 10–20 тыс. м3 грунта. Определение других характеристик производится из расчета одна проба на 50 тыс. м3 грунта при объеме сооружений до 2 млн м3; при большем объеме и однородных грунтах относительное число проб подлежит сокращению в 1,5–2 раза.

4. Гранулометрический состав и плотность сухого грунта песчано-гравийных грунтов, содержащих гравийные фракции крупнее 10 мм, и коэффициент фильтрации грунтов, содержащих фракции крупнее 5 мм, должны определяться по методике, установленной в согласованных Госстроем СССР ВСН 43–71* Минэнерго СССР «Инструкция по контролю качества возведения намывных земляных сооружений».

 

Производство земляных работ в зимних условиях

Гидромеханизированные земляные работы в зимний период следует выполнять по специальному ППР.

В зимних условиях преимущественно применяется намыв сооружений под воду. Допустимое возвышение конусов грунта над уровнем воды определяется проектом организации строительства. При намыве под лед должна обеспечиваться достаточная для укладки грунта глубина прудка-отстойника.

Намыв грунта без постоянного прудка-отстойника разрешается, если обеспечено незамерзание пульпы в зоне временного технологического прудка. Прослойки и линзы льда в грунте намытых сооружений недопустимы.

В процессе намыва не допускается примерзание ледяного по ля прудка-отстойника к стенкам колодца и к поверхности карты намыва. Образовавшаяся наледь подлежит удалению. Куски льда крупностью свыше 1/4 диаметра водосбросной трубы не должны попадать в колодцы. Сбросные канавы необходимо постоянно очищать ото льда. Дамбы обвалования надлежит возводить только из талого грунта.

Если надводный намыв возобновлен после перерыва, необходимо вскрыть мерзлую корку до талого грунта, при условии, что намытая часть или естественное основание возводимого сооружения промерзли на глубину более 0,4 м.

Вскрытие мерзлого слоя для возобновления намыва следует осуществлять путем устройства воронок диаметром не менее 0,5 м до талого грунта по сетке от 6×6 до 10×10 м, если иное не предусмотрено в проекте организации строительства.

Намытые в зимних условиях напорные и другие ответственные сооружения (за исключением насыпей на вечномерзлом основании, возведенных по I принципу) до приемки в эксплуатацию должны быть обследованы с проверкой полноты оттаивания тела и основания насыпей, а также отсутствия прослоек и линз льда. Кроме того, подлежит проверке восстановление проектных физико-механических характеристик грунта.

В зонах распространения вечной мерзлоты способ гидромеханизации может применяться для разработки только талых грунтов. При необходимости выемки многолетнемерзлых грунтов с температурой в массиве в безморозный период, близкой к 0 °C, должны выполняться мероприятия по оттаиванию грунта согласно указаниям проекта организации строительства.

 

Дноуглубительные работы

Правила настоящего подраздела распространяются на строительные работы в морских, озерных и речных условиях с использованием средств дноуглубительного флота – плавучих черпаковых и землесосных (рефулерных) снарядов.

Все используемые при производстве работ суда и вспомогательные плавучие средства должны соответствовать требованиям морского Регистра или речного Регистра.

Характеристика грунта по трудности разработки должна определяться по действующей классификации грунтов для морских дноуглубительных работ или речных рефулерных или землечерпательных работ на основе материалов подводных инженерно-геологических изысканий.

Гидрологические и гидрометеорологические условия района производства дноуглубительных работ должны быть исследованы и содержать данные об условных отметках уровней воды и режиме колебания уровня. Также необходимы сведения о толщине льда, данные об участках образования донного льда и ледяных заторов, силе и направлении ветра, волнении, видимости на поверхности и под водой, колебаниях температуры воздуха, скорости и направлении ветровых, стоковых и приливно-отливных течений.

Ведение работ на эксплуатируемых водных путях допускается после обследования акваторий, где намечены работа дноуглубительного снаряда, перемещение судов технического флота и подводные отвалы грунта. Препятствия, мешающие работе, должны быть устранены. Если это невозможно, то до начала работ принимается согласованное с организацией, эксплуатирующей акваторию, решение об обходе препятствий.

Производству дноуглубительных работ должны предшествовать:

♦ разбивка в натуре базиса и границ черпания выемки (канала, подводного котлована, траншей и т. п.) с выделением рабочих прорезей и установка створных знаков;

♦ установка вех и светящихся буев для обозначения мест подводных свалок, карьеров и складов грунта;

♦ устройство навигационного ограждения судового хода для движения грунтоотвозных и вспомогательных судов к местам производства работ, а также к укрытиям и базам заправки топливом.

Осевые и бровочные створные знаки при глубине до 3 м надлежит устанавливать на дно. При работе на участках глубиной более 3 м вне пределов видимости берегов эти знаки следует выполнять плавучими, освещаемыми в ночное время.

Расстояние между створными знаками должно быть достаточным для соблюдения заданной точности границ рабочей прорези или котлована.

Разработку подводных выемок необходимо производить отдельными рабочими прорезями послойно. При работе на су доходных путях ширина прорези должна назначаться с соблюдением требований судоходства.

Максимальная ширина рабочей прорези, разрабатываемой папильонажным снарядом за одну проходку, должна быть не более 110 м. Минимальная ширина рабочей прорези устанавливается проектом в зависимости от производственных условий и технических характеристик дноуглубительных снарядов.

Выемки шириной более 110 м при отсутствии в проекте специальных решений разрабатываются прорезями равной ширины.

При разработке подводных выемок папильонажным способом с отвозкой грунта шаландами на участках, где забровочные глубины воды меньше навигационной глубины, необходимой для движения шаланд и обслуживающих судов, минимальная ширина рабочей прорези должна быть не менее 40 м.

Границы рабочей прорези по ширине и ее окончанию устанавливаются с отступлением во внешнюю сторону от проектных границ выемки на расстояние, равное половине величины естественного заложения подводного откоса грунта, подлежащего разработке.

Переднюю границу рабочей прорези следует назначать с учетом постепенной врезки рабочего устройства снаряда на проектную глубину. Начало врезки должно устанавливаться от проектной границы выемки на расстоянии, равном заложению естественного откоса для данного грунта, но не менее 3 толщин срезаемого слоя при работе в текучих и рыхлых грунтах, 5 толщин – в плотных и тугопластичных грунтах и 7 толщин – в полутвердых и твердых грунтах.

Установленная ширина подводной выемки должна обеспечиваться путем точного выхода грунтозаборного устройства дноуглубительного снаряда на створы при каждом подходе снаряда к концу рабочей прорези.

В процессе работы глубину опускания грунтозаборного устройства дноуглубительного снаряда следует корректировать при каждом изменении уровня воды на 0,1 м.

Недоборы по глубине и ширине проектной выемки не допускаются. Предельные переборы не должны превышать величин, указанных в табл. 2.21 и 2.22.

Таблица 2.21. Предельные переборы по глубине проектной выемки

Примечания

1. При работе по створам, наблюдаемым с расстояния до 2 км, предельные переборы по ширине с каждой стороны выемки принимаются: при восстановлении существующих глубин – 2 м, при создании новых глубин – 3 м.

2. Указанные предельные переборы по глубине предусматривают разработку грунта без включений или с включениями размером в поперечнике до 40 см для всех видов черпаковых снарядов и до 25 см для землесосных снарядов. При наличии включений больших размеров предельный перебор по глубине следует дополнительно увеличить согласно данным табл. 2.22.

Таблица 2.22. Величина предельного перебора, установленная для дноуглубительного снаряда

В случаях, когда величина предельного перебора, установленная для дноуглубительного снаряда, меньше толщины защитного слоя, приведенной в табл. 2.14 для строительного землесосного снаряда соответствующей водопроизводительности, толщина защитного слоя должна приниматься по данным табл. 2.14.

Примечание. При определении толщины защитного слоя и предельных переборов по ширине производительность черпаковых снарядов приравнивается к производительности землесосных снарядов на основе условной производительности последних по грунту при консистенции пульпы 1: 10.

Приведенные в табл. 2.22 и 2.23 предельные отклонения по глубине и ширине распространяются на работу в защищенных от ветрового волнения акваториях со стабильным или регулярно меняющимся уровнем воды, когда разбивочные геодезические знаки и ориентиры допускают определение положения снаряда в акватории с требуемой точностью. В остальных случаях точность работы дноуглубительных снарядов следует устанавливать по указаниям проекта организации строительства.

При производстве дноуглубительных работ состав контролируемых показателей, предельные отклонения, объем и методы контроля должны соответствовать приведенным в табл. 2.23. При работе дноуглубительных снарядов вблизи сооружений необходимо выдерживать минимально допустимое расстояние подхода к ним, установленное в проекте организации строительства. Следует соблюдать меры по защите сооружений от повреждений канатами, цепями и якорями.

Таблица 2.23. Состав контролируемых показателей, предельные отклонения, объем и методы контроля при производстве дноуглубительных работ

Выгрузку грунта следует производить в границах отвала, выделенного при согласовании проекта организации строительства; последовательность и технология выгрузки должны отвечать принятым в ППР.

Производство работ в зимний период допускается при следующих условиях.

♦ Среднесуточная температура воздуха должна быть не ниже -10 °C, скорость ветра – не более 5 м/с.

♦ На акватории не должно быть сплошного битого льда.

♦ Разрабатываемый грунт должен полностью находиться под водой.

♦ Должна обеспечиваться возможность маневрирования судов и прохода их к месту укрытия во время шторма и на базу ремонта.

♦ Отвалы подводного грунта должны находиться на таком расстоянии, при котором за время хода шаланды грунт в трюме не замерзает.

При разработке подводных выемок, в которых не допускается нарушение естественной структуры грунта основания, следует предусматривать оставление защитного слоя, достаточного для указанного в таблицах предельного перебора по глубине.

Дноуглубительные работы при отрицательной температуре и наличии льда на акватории должны выполняться по ППР, предусматривающему эти условия. При работе следует использовать суда, имеющие соответствующий ледовый класс Регистра и технико-эксплуатационные характеристики, позволяющие вести работу в условиях отрицательной температуры.

При производстве дноуглубительных работ с намывом грунта в сооружения или береговые отвалы дополнительно надлежит руководствоваться требованиями, перечисленными в подразделе «Намыв земляных сооружений, штабелей и отвалов».

 

Земляные работы в просадочных, набухающих и других грунтах, меняющих свои свойства под влиянием атмосферной влаги и подземных вод

Разработку котлованов в просадочных и набухающих грунтах разрешается производить только после выполнения мероприятий, обеспечивающих отвод поверхностных вод из котлована и с прилегающей территории, размеры которой превышают с каждой стороны размеры разрабатываемой выемки по верху. Величина превышения для просадочных грунтов не менее величины просадочной толщи, указанной в проекте, а при отсутствии указаний в проекте – на 15 м при I типе и 25 м при II типе грунтовых условий по просадочности; для набухающих грунтов – не менее 15 м.

При производстве земляных работ в грунтовых условиях II типа по просадочности водоприемники и водоотводные устройства должны быть рассчитаны на приток воды 5 % обеспеченности от таяния снегов и выпадения осадков. Обратные засыпки выемок в грунтовых условиях II типа по просадочности, в том числе на пересечениях с действующими коммуникациями, а также под дорогами с покрытиями у совершенствованного типа следует производить глинистыми грунтами с послойным уплотнением сразу после устройства фундаментов и коммуникаций. Использование дренирующих грунтов не допускается.

При обратной засыпке котлованов в набухающих грунтах следует применять ненабухающий грунт по всей ширине пазухи или в пределах прилегающего к конструкции вертикального демпфирующего слоя, поглощающего деформации набухания. Ширина демпфирующего слоя грунта устанавливается проектом.

Для засыпки траншей с коммуникациями допускается использовать набухающий грунт, а в местах наложения на них дорог и территорий с дорожным покрытием – только ненабухающий грунт.

 

Земляные работы в прочих особых условиях

При производстве земляных работ на болотах с несущей способностью грунтов менее 0,3 МПа в забоях, на временных дорогах и по поверхности отвалов по указаниям проекта должны быть выполнены мероприятия, обеспечивающие работу и проезд строительной техники и транспорта (подсыпка дренирующего слоя грунта, применение геотекстильных материалов и др.). При отсутствии в проекте соответствующих указаний толщина подсыпки из дренирующих грунтов должна приниматься не менее 0,5 м и уточняться в процессе производства работ.

Режим возведения насыпи на слабом основании должен устанавливаться проектом.

При использовании слабых грунтов в качестве оснований дорог и площадок дерновый слой удалять не рекомендуется.

При возведении насыпей на слабых грунтах, а также при наличии уклонов дна болота на характерных участках по согласованию с заказчиком и проектной организацией следует устанавливать поверхностные и глубинные марки для проведения наблюдений за деформациями насыпи, а также для уточнения фактических объемов работ.

Если работы производятся в сухой период года в засушливых районах в засоленных грунтах, в проекте организации строительства должно быть предусмотрено дублирование трасс временных дорог.

Верхний слой засоленного грунта толщиной не менее 5 см должен быть удален с поверхности основания насыпи, резервов и карьеров.

При выполнении земляных работ в районах подвижных песков в проекте организации строительства должны быть предусмотрены мероприятия по защите насыпей и выемок от заносов и выдувания на период строительства (порядок разработки резервов, опережающее устройство защитных слоев и др.).

Защитные от выдувания слои из глинистого грунта поверх песка следует укладывать полосами с перекрытием на 0,5–1,5 м, в связи с чем в проекте необходимо предусматривать дополнительный объем грунта в размере 10–15 % общего объема защитного слоя.

При возведении насыпей в районах подвижных песков потери грунта на выдувание следует принимать в проекте с учетом эффективности предусмотренных мероприятий против выдувания по данным аналогов или специальных исследований, но не более 30 %.

При устройстве насыпей и обратных засыпок в засушливых районах допускается использовать для увлажнения грунта минерализованную воду при условии, что суммарное количество растворимых со лей в грунте после уплотнения не будет превышать допустимых пределов, установленных проектом.

В проекте организации строительства на оползнеопасных склонах должны быть установлены границы оползнеопасной зоны, режим разработки грунта, интенсивность разработки или отсыпки во времени, увязка последовательности устройства выемок (насыпей) и их частей с инженерными мероприятиями, обеспечивающими общую устойчивость склона, средства и режим контроля положения и наступления опасного состояния склона.

Запрещается производство работ на склонах и прилегающих участках при наличии трещин, заколов. Работы проводятся только после выполнения соответствующих противооползневых мероприятий.

В случае возникновения потенциально опасной ситуации все виды работ следует прекратить. Возобновление работ допускается после полной ликвидации причин опасной ситуации с оформлением соответствующего разрешительного акта.

 

Взрывные работы

До начала взрывных работ должны быть выполнены подготовительные мероприятия, такие как расчистка и планировка площадок, разбивка на местности плана или трассы сооружения, устройство временных подъездных и внутри-объектных дорог, организация водоотвода, оборка откосов, ликвидация заколов и отдельных неустойчивых кусков на склонах. Также подготавливается освещение рабочих площадок в случае работы в темное время, а на косогорах полок-уступов (пионерных троп) предусматривается возможность для работы бурового оборудования и перемещения транспортных средств. Инженерные коммуникации, линии электропередач и связи переносятся либо отключаются. Оборудование демонтируется, обеспечивается укрытие или вывод из пределов опасной зоны механизмов. При необходимости выполняются другие подготовительные работы, предусмотренные рабочей документацией или проектом производства взрывных работ.

При производстве взрывных работ в строительстве должна быть обеспечена в первую очередь безопасность людей. Мероприятия по обеспечению безопасности проводятся в соответствии с едиными правилами безопасности при взрывных работах.

Также в пределах, установленных проектом, обеспечивается сохранность зданий, сооружений, оборудования, инженерных и транспортных коммуникаций. Недопустимо нарушение производственных процессов на промышленных, сельскохозяйственных и других предприятиях, нанесение вреда природе.

Если при взрывных работах не могут быть полностью исключены повреждения существующих и строящихся зданий и сооружений, то возможные повреждения должны быть указаны в проекте. Соответствующие решения должны быть согласованы с заинтересованными организациями.

В рабочей документации на взрывные работы и проекте производства взрывных работ вблизи ответственных инженерных сооружений и действующих производств следует учитывать специальные технические требования и условия согласования проектов производства взрывных работ, предъявленные организациями, эксплуатирующими эти сооружения.

Рабочая документация на взрывные работы в особо сложных условиях должна разрабатываться в составе проекта генеральной проектной организацией или по ее заданию субподрядной специализированной организацией. При этом должны быть предусмотрены технические и организационные решения по безопасности взрывов в соответствии с требованиями специальных инструкций соответствующих ведомств. Особо сложными условиями следует считать взрывание вблизи ответственных сооружений (железных дорог, магистральных трубопроводов, мостов, тоннелей, ЛЭП напряжением свыше 1000 В, линий связи, кроме местных, действующих предприятий и жилых зданий) при устройстве выемок на косогорах крутизной свыше 20°, подводное взрывание, работы в условиях необходимости сохранения законтурного массива, а также на оползнеопасных склонах.

Методы взрывания и технологические характеристики, предусмотренные рабочей документацией или проектом производства взрывных работ, могут быть уточнены в ходе их выполнения, а также специальными опытными и моделирующими взрывами. Изменения, не вызывающие нарушения проектных очертаний выемки, снижения качества рыхления, увеличения ущерба сооружениям, коммуникациям, угодьям, уточняются корректировочным расчетом без изменения проектной документации. В случае необходимости внесение изменений в проектную документацию делается по согласованию с утвердившей ее организацией.

Склады взрывчатых материалов, специальные тупики и площадки для разгрузки следует предусматривать как временные сооружения при строительстве предприятий, если они не входят в их состав как постоянные.

Крупность взорванного грунта должна соответствовать требованиям проекта, а при отсутствии в проекте специальных указаний не должна превышать пределы, установленные в договорном порядке организациями, производящими земляные и взрывные работы.

Отклонения от проектного очертания дна и бортов выемок, разрабатываемых с применением взрывных работ, как правило, должны быть установлены проектом. При отсутствии в проекте таких указаний величину предельных отклонений, объем и метод контроля для случаев взрывного рыхления мерзлых и скальных грунтов следует принимать по табл.2.5, а для случаев устройства выемок взрывом на выброс – устанавливать в проекте производства взрывных работ по согласованию между организациями, производящими земляные и взрывные работы.

Взрывные работы на строительной площадке должны быть завершены, кроме особых случаев, до начала основных строительно-монтажных работ, что устанавливается в ППР.

При устройстве в скальных грунтах выемок с откосами крутизной 1: 0,3 и круче, как правило, применяется контурное взрывание.

Откосы профильных выемок в скальных грунтах, не подлежащие креплению, должны быть очищены от неустойчивых камней в процессе разработки каждого яруса.

 

Охрана природы

Решения по охране природы при производстве земляных работ устанавливаются в проекте организации строительства в соответствии с действующим законодательством, стандартами и документами директивных органов, регламентирующими рациональное использование и охрану природных ресурсов.

Плодородный слой почвы в основании насыпей и на площади, занимаемой различными выемками, до начала основных земляных работ должен быть снят и перемещен в отвалы для последующего использования его при рекультивации или повышении плодородия малопродуктивных угодий. Размеры снятия грунта устанавливаются проектом организации строительства. Допускается не снимать плодородный слой:

♦ при его толщине менее 10 см;

♦ на болотах, заболоченных и обводненных участках;

♦ на почвах с низким плодородием;

♦ при разработке траншей шириной по верху 1 м и менее.

Необходимость снятия и мощность снимаемого плодородного слоя устанавливаются в проекте организации строительства с учетом уровня плодородия, природной зоны в соответствии с требованиями действующих стандартов. Снятие и нанесение плодородного слоя следует производить, когда грунт находится в немерзлом состоянии.

Хранение плодородного грунта должно осуществляться в соответствии с ГОСТ 17.4.3.02–85 и ГОСТ 17.5.3.04–83. Способы хранения грунта и защиты буртов от эрозии, подтопления, загрязнения устанавливаются в проекте организации строительства.

Запрещается использовать плодородный слой почвы для устройства перемычек, подсыпок и других постоянных и временных земляных сооружений.

В случае выявления при производстве земляных работ археологических и палеонтологических объектов следует приостановить работы на данном участке и поставить в известность об этом местные Советы народных депутатов.

Допускается применение быстротвердеющейпены для предохранения грунтов от промерзания, за исключением нижеперечисленных случаев:

♦ на водосборной территории открытого источника водоснабжения в пределах первого и второго поясов зоны санитарной охраны водопроводов и водоисточников;

♦ в пределах первого и второго поясов зоны санитарной охраны подземных централизованных хозяйственно-питьевых водопроводов;

♦ на территориях, расположенных выше по течению подземного потока в районах, где подземные воды используются для хозяйственно-питьевых целей децентрализованно (в этом случае расстояние от водозаборов до территории возможного применения пены определяется территориальными органами Минприроды РФ и Госсанэпиднадзора РФ);

♦ на пашнях, в многолетних насаждениях и кормовых угодьях.

Все виды подводных земляных работ, сброс осветленной воды после намыва, а также земляные работы в затопляемых поймах осуществляются по проекту, согласованному с инстанциями, осуществляющими надзор за природными ресурсами. При производстве дноуглубительных работ или намыве подводных отвалов в водоемах, имеющих рыбохозяйственное значение, общая концентрация механических взвесей должна быть в пределах норм, установленных Минрыбхозом. Отступления от этих норм в каждом отдельном случае подлежат согласованию с этим ведомством.

Смыв грунта с палуб грунтовозных судов допускается только в районе подводного отвала.

Сроки производства и способы подводных земляных работ следует назначать с учетом экологической обстановки и природных биологических ритмов (нерест, миграция рыб и пр.) в зоне производства работ.

 

Уплотнение грунтов естественного залегания

 

Общие требования к проведению работ

Данные проектных решений по уплотнению грунтов принимаются в соответствии с табл. 2.24.

Таблица 2.24. Данные проектных решений по уплотнению грунтов

Основным работам по уплотнению грунтов и устройству грунтовых подушек должно предшествовать опытное уплотнение. В ходе опытного уплотнения устанавливаются технологические параметры (толщина слоев отсыпки, оптимальная влажность, число проходов уплотняющих машин, у даров трамбовки и другие, указанные в проекте), обеспечивающие получение требуемых проектом значений плотности уплотненного грунта, а также контрольные величины показателей, подлежащих операционному контролю в ходе работ (понижение отметки уплотняемой поверхности, осадки марок и др.).

Опытное уплотнение следует выполнять в соответствии с рекомендациями, приведенными в подразделе «Опытное уплотнение грунтов естественного залегания и грунтовых подушек», по программе, учитывающей гидрогеологические условия площадки и предусмотренные проектом средства уплотнения. Также принимаются во внимание сезон производства работ и другие факторы, влияющие на технологию и результаты работ.

До начала работ по уплотнению необходимо уточнить природную влажность и плотность сухого грунта на глубину, определяемую проектом или экспресс-методами (зондированием, радиоизотопным и др.).

Если природная влажность грунта окажется ниже оптимальной на 0,05 и более, надлежит производить его доувлажнение расчетным количеством воды.

При производстве работ по уплотнению грунтов естественного залегания и устройству грунтовых подушек состав контролируемых показателей, предельные отклонения, объем и методы контроля должны соответствовать данным, приведенным в табл. 2.25.

Таблица 2.25. Состав контролируемых показателей, предельные отклонения, объем и методы контроля при уплотнении грунтов

 

Поверхностное уплотнение грунта трамбованием

При различной глубине заложения фундаментов поверхностное уплотнение грунта трамбованием 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.

 

Устройство грунтовых подушек

Устройство грунтовых подушек следует производить с соблюдением специальных требований.

♦ Грунт для устройства грунтовой подушки должен уплотняться при оптимальной влажности в соответствии с требованиями, указанными в разделе «Насыпи и обратные засыпки».

♦ 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. Содержание мерзлых комьев в используемых грунтах допускается размером не более 15 см и не более 15 % общего объема при среднесуточной температуре воздуха не ниже -10 °C. 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.

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.

 

Вытрамбовывание котлованов под фундаменты

Вытрамбовывание котлованов под отдельно стоящие фундаменты надлежит выполнять сразу на всю глубину котлована без изменения положения направляющей штанги трамбующего механизма. Доувлажнение грунта в необходимых случаях следует производить от отметки дна котлована на глубину не менее полуторной ширины котлована. Втрамбовывание 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 надлежит выполнять при талом состоянии грунта. Промерзание грунта с поверхности допускается на глубину не более 20 см.

Оттаивание мерзлого грунта следует производить на всю глубину промерзания в пределах площадки, стороны которой равны полуторным размерам сторон котлована. Вытрамбовывание котлована при отрицательной температуре воздуха надлежит выполнять без дополнительного увлажнения грунта. При массе трамбовок 3 т и выше запрещается вытрамбовывать котлованы на расстоянии менее 10 м от эксплуатируемых зданий и сооружений, не имеющих деформаций, и 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.

 

Глубинное уплотнение грунтовыми сваями

Пробивка скважин станками ударно-канатного бурения должна производиться с поверхности дна котлована при природной влажности грунта.

Расширение скважин с помощью взрыва допускается при природной влажности грунта, равной влажности на пределе раскатывания, а при меньшей влажности грунт должен быть доувлажнен.

Скважины надлежит устраивать через одну, а пропущенные – только после засыпки и уплотнения ранее пройденных. Перед засыпкой каждой скважины, полученной с помощью взрыва, должны производиться замеры ее глубины. При образовании завала высотой до двух диаметров скважины он должен быть уплотнен 20 ударами трамбующего снаряда с у дельной энергией удара 250–350 кДж/м2. Если образовался завал диаметром более двух диаметров скважины, де лается новая скважина.

Скважины заполняют грунтом порциями. Каждая из порций уплотняется, в качестве грунтового материала используются суглинки и супеси (без включений растительных остатков и строительного мусора), имеющие оптимальную влажность. Объем грунта в порции назначают из расчета получения столба рыхлого грунта в скважине высотой не более двух ее диаметров, но не более 0,2 м3.

Засыпку скважин при отрицательной температуре воздуха необходимо производить только немерзлым грунтом.

 

Уплотнение грунтов предварительным замачиванием

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 (менее 1 см в неделю).

В процессе предварительного замачивания необходимо вести систематические наблюдения за осадкой поверхностных и глубинных марок, а также за расходом воды. Нивелирование марок необходимо производить не реже одного раза в 5–7 дней.

Фактическую глубину замачивания следует устанавливать по результатам определения влажности грунта через 1 м по глубине на всю просадочную толщу любым из перечисленных выше методов.

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

 

Уплотнение просадочных грунтов замачиванием и энергией взрыва

Замачивание необходимо выполнять через дно котлована, дренажные, взрывные или совмещенные скважины, заполненные дренирующим материалом, и продолжать до промачивания всей просадочной толщи до проектной влажности. По окончании замачивания и после производства взрывных работ следует проводить наблюдения за осадкой поверхностных и глубинных марок. Нивелирование после взрыва зарядов взрывчатых веществ (ВВ) надлежит производить в течение последующих 15–20 суток.

Глубину котлована или распределительных траншей, отрываемых за счет срезки грунта, следует назначать из условия сохранения слоя воды при замачивании 0,3–0,5 м.

В зимнее время уровень воды в котловане и траншеях следует поддерживать на одной отметке. В случаях, когда уплотнение грунта производится на больших площадях, допускается предусматривать устройство песчано-гравийных подушек, позволяющих ускорить начало строительно-монтажных работ на уплотненном участке.

В зависимости от размеров площадки разрыв между окончанием замачивания и взрывами зарядов ВВ должен составлять не более 3–8 ч.

После предварительного замачивания оснований и замачивания с глубинными взрывами зарядов ВВ следует производить уплотнение верхнего слоя грунта.

 

Виброуплотнение водонасыщенных песчаных грунтов

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.

 

Предпостроечное уплотнение водонасыщенных грунтов временной нагрузкой с вертикальными дренами

Песчаный дренирующий слой должен быть толщиной 0,4–0,5 м. Толщина слоев временной нагрузочной насыпи не должна превышать 1–1,5 м.

После устройства нагрузочной насыпи следует производить наблюдения за осадками поверхностных марок. Перед снятием временной насыпи на данной площадке составляется акт, где приводятся проектные и фактические значения конечных осадок поверхностных марок.

 

Свайные фундаменты, шпунтовые ограждения, анкеры

 

Выбор оборудования для погружения свайных элементов длиной до 25 м следует производить в соответствии с указаниями обязательных требований, исходя из необходимости обеспечения предусмотренных проектом фундамента несущей способности и заглубления в грунт свай и свай-оболочек на заданные проектные отметки, а шпунта – заглубления в грунт. Выбор оборудования для забивки свай длиной свыше 25 м выполняется с использованием программ, основанных на волновой теории удара.

 

Выбор типа молота для забивки свай и шпунта

Необходимую минимальную энергию удара молота Eh , кДж, следует определять по формуле:

Eh = 0,045JV, (2.1)

где N – расчетная нагрузка, передаваемая на сваю, кН.

Принятый тип молота с расчетной энергией у дара Ed   ≥ Eh , кДж, должен удовлетворять условию:

где K – коэффициент применимости молота, значения которого приведены в табл. 2.26;

m1 – масса молота, т;

m 2 – масса сваи с наголовником, т;

m 3 – масса подбабка, т.

Таблица 2.26. Значения коэффициента применения молота

Примечание. При погружении свай любого типа с подмывом, а также свай из стальных труб с открытым нижним концом указанные значения коэффициентов увеличиваются в 1,5 раза.

При забивке наклонных свай расчетную энергию у дара молота Eh следует определять с учетом повышающего коэффициента, значение которого принимается по табл. 2.27.

Таблица 2.27. Повышающий коэффициент расчетной энергии удара молота

При выборе молота для забивки стального шпунта значение N определяют расчетом так же, как и для сваи, причем значения коэффициентов условия работ γx, γxP и γz+ при этом расчете следует принимать равными 1.

Выбранный в соответствии с рекомендациями молот надлежит проверить на минимально допустимый отказ свайного элемента smin, который принимается равным минимально допустимому отказу для данного типа молота, указанному в его техническом паспорте, но не менее 0,002 м при забивке свай и не менее 0,01 м при забивке шпунта.

Выбор молота при забивке свай длиной свыше 25 м или с расчетной нагрузкой на сваю более 2000 кН производится расчетом, основанным на волновой теории удара.

Забивку свай до проектных отметок следует выполнять, как правило, без применения лидерных скважин и без подмыва путем использования соответствующего сваебойного оборудования. Применение лидерных скважин допускается только в тех случаях, когда для погружения свай до проектных отметок требуются молоты с большой массой ударной части, а также при прорезке сваями просадочных грунтов.

Значение необходимой энергии удара молота Eh , кДж, обеспечивающей погружение свай до проектной отметки без дополнительных мероприятий, следует определять по формуле:

где Fi – несущая способность сваи в пределах г'-го слоя грунта, кН;

H i   – толщина i-го слоя грунта, м;

B – число ударов молота в единицу времени, ударов в 1 мин;

t – время, затраченное на погружение сваи (без учета времени подъемно-транспортных операций);

Bt – число ударов молота, необходимое для погружения сваи, принимаемое обычно равным не более 500 ударов;

n – параметр, принимаемый равным 4,5 при паровоздушных механических и штанговых дизель-молотах и 5,5 при трубчатых дизель-молотах;

m2 – масса сваи, т;

m4 – масса ударной части молота, т.

Значение контрольного остаточного отказа s a , м, при забивке и добивке железобетонных и деревянных свай длиной до 25 м в зависимости от энергии удара Ed выбранного молота и несущей способности сваи Fd, указанной в проекте, должно удовлетворять следующему условию:

Примечание. При забивке свай через грунт, подлежащий удалению в результате последующей разработки котлована, или через грунт для водотока значение расчетного отказа следует определять исходя из несущей способности свай, вычисленной с учетом неудаленного или подверженного возможному размыву грунта, а в местах вероятного проявления отрицательных сил трения – с учетом последнего.

Расчетный отказ для железобетонных свай длиной свыше 26 м, а также для стальных трубчатых свай следует определять расчетом, основанным на волновой теории удара.

При выборе молота для забивки шпунта и при назначении режима его работы по высоте падения ударной части необходимо соблюдать условие:

где C – вес ударной части молота, МН;

A – площадь поперечного сечения шпунта, м2;

Kf – безразмерный коэффициент, принимаемый по табл. 2.28 в зависимости от типа шпунта и расчетного сопротивления шпунтовой стали по пределу текучести;

Km – коэффициент, принимаемый по табл. 2.29 в зависимости от типа молота и высоты падения его ударной части.

Таблица 2.28. Безразмерный коэффициент, принимаемый в зависимости от типа шпунта и расчетного сопротивления шпунтовой стали по пределу текучести

Таблица 2.29. Коэффициент, принимаемый в зависимости от типа молота и высоты падения его ударной части

Примечания

1. Расчетное сопротивление шпунтовой стали по пределу текучести принимается согласно СНиП II-23-81.

2. Для промежуточных значений сопротивлений шпунтовой стали и высот падения ударной части значения коэффициентов Kf и Km в табл. 2.28 и 2.29 определяются интерполяцией.

При проверке контрольных отказов в случаях, когда в проекте дана только расчетная нагрузка на сваю N, кН, несущую способность сваи Fd , кН, следует принимать равной:

F d = γ k N,

где γ к – коэффициент надежности.

γk = 1,4 для всех зданий и сооружений, кроме мостов, если в проекте нет других указаний.

 

Выбор типа вибропогружателя для погружения свайных элементов

Значение необходимой вынуждающей силы вибропогружателя F0, кН, определяется по формуле:

где γg – коэффициент надежности по грунту, принимаемый равным 1,4;

N – расчетная нагрузка на свайный элемент по проекту, кН, а в случае погружения свайных элементов до расчетной глубины – соответствующее этой глубине сопротивление углублению в грунт свайного элемента по проекту;

Gn – суммарный вес вибросистемы, включая вибропогружатель, свайный элемент и наголовник, кН;

k s – коэффициент снижения бокового сопротивления грунта во время вибропогружения, принимаемый по табл. 2.30.

Таблица 2.30. Коэффициент снижения бокового сопротивления грунта во время вибропогружения

Примечания

1. Для водонасыщенных крупных песков значения ks увеличиваются в 1,2 раза, для средних песков – в 1,3 раза, для мелких и пылеватых – в 1,5 раза.

2. Для заиленных песков значения k s понижаются в 1,2 раза.

3. Для плотных песков значения k s   понижаются в 1,2 раза, а для рыхлых– увеличиваются в 1,1 раза.

4. Для промежуточных значений показателя текучести глинистых грунтов значения k s определяются интерполяцией.

5. При слоистом напластовании грунтов коэффициент k s определяется как средневзвешенный по глубине.

Необходимое значение минимальной вынуждающей силы вибропогружателя F0 окончательно принимается не ниже 1,3Gn при погружении свай-оболочек (с извлечением грунта из внутренней полости в ходе погружения) и 2,5 Gn – при погружении полых свай без извлечения грунта.

По принятой необходимой вынуждающей силе следует подбирать тот вибропогружатель наименьшей мощности, у которого статический момент массы дебалансов Km (или промежуточное значение Km для вибропогружателя с регулируемыми параметрами), кг м, удовлетворяет условию:

К m ≥ Мс А 0 /100,

где Мс – суммарная масса вибропогружателя, сваи и наголовника, кг;

А0 – необходимая амплитуда колебаний при отсутствии сопротивлений грунта, см, принимаемая по табл. 2.31.

Таблица 2.31. Необходимая амплитуда колебаний при отсутствии сопротивлений грунта

Примечание. При выборе типа вибропогружателя для заглубления полых свай и свай-оболочек с извлечением грунта из внутренней полости указанные значения А0 понижаются в 1,2 раза. При слоистом напластовании грунтов значение А0 принимается для слоя самого тяжелого грунта из числа прорезаемых слоев.

При окончательном выборе типа вибропогружателя следует учитывать, что при равной вынуждающей силе большей погружающей способностью обладает вибропогружатель с большим статическим моментом массы дебалансов Km, а при прочих равных условиях надлежит выбирать вибропогружатель с регулируемыми в процессе работы параметрами.

Для погружения тяжелых свай-оболочек допускается предусматривать использование спаренных вибропогружателей. В этом случае их моменты дебалансов суммируются.

В конце вибропогружения висячего свайного элемента при скорости вибропогружения V в последнем залоге не менее 2 см/мин должно удовлетворяться условие:

где N – расчетная нагрузка на свайный элемент, кН;

W – мощность, расходуемая на движение вибросистемы, кВт определяемая по формуле

W = ηWh – W0

здесь η – КПД электродвигателя, принимаемый по паспортным данным в размере 0,83-0,90 в зависимости от нагрузки;

Wh – потребляемая из сети активная мощность в последнем залоге, кВт;

W0 – мощность холостого хода, принимаемая при отсутствии паспортных данных равной 25 % номинальной мощности вибропогружателя, кВт;

F s – боковое сопротивление грунта при вибропогружении, кН, определяемое по формуле

здесь n – фактическая частота колебаний вибросистемы, мин(-1);

Ar – фактическая амплитуда колебаний, принимаемая равной по ловине полного размаха колебаний свайного элемента на последней минуте погружения, см;

A0 – расчетная амплитуда колебаний вибросистемы без сопротивлений, см, определяемая по формуле

здесь Km – статический момент массы дебалансов вибропогружателя, кг м, в последнем залоге;

Mc – суммарная масса вибросистемы, кг;

k s – коэффициент снижения бокового сопротивления грунта во время вибропогружения, принимаемый по табл. 2.31;

Gn – вес вибросистемы, равный суммарному весу сваи, наголовника и вибропогружателя, кН;

f r – коэффициент влияния инерционных и вязких сопротивлений на несущую способность сваи, принимаемый по табл. 2.32;

γг – коэффициент надежности по грунту, принимаемый равным 1,4.

Таблица 2.32. Коэффициент влияния инерционных и вязких сопротивлений на несущую способность сваи

Примечание. При прорезании сваей слоистых грунтов коэффициент f определяется как средневзвешенный.

Контроль за погружением свай методом вдавливания следует осуществлять по глубине погружения и усилию вдавливания N. В конце погружения, когда нижний конец сваи достиг отметок, близких к проектным, прекращать погружение сваи допускается при условии

где N – усилие вдавливания, кН;

kg – коэффициент надежности, принимаемый равным 1,2;

Fd – несущая способность сваи, кН, указанная в проекте;

m – коэффициент условий работы, принимаемый при отсутствии опытных данных равным 0,9.

Величину коэффициента m допускается уточнять по результатам статических испытаний свай.

Дополнительные меры, облегчающие погружение свай и шпунта (подмыв, лидерные скважины и др.), следует применять по согласованию с проектной организацией при отказе забиваемых элементов менее 0,2 см или скорости вибропогружения менее 5 см/мин.

 

Подмыв при свайных работах

Применение подмыва для облегчения погружения свай допускается на участках, удаленных не менее чем на 20 м от существующих зданий и сооружений, и не менее удвоенной глубины погружения свай.

В конце погружения подмыв следует прекратить, после чего сваю необходимо допогрузить молотом или вибропогружателем до получения расчетного отказа без применения подмыва.

Не допускается погружение свай сечением до 40х 40 см на расстоянии менее 5 м, шпунта – 1 м и полых круглых свай диаметром до 0,6 м – 10 м до подземных стальных трубопроводов с внутренним давлением не более 2 МПа. Погружение свай и шпунта около подземных трубопроводов с внутренним давлением свыше 2 МПа или на меньших расстояниях можно производить только с учетом данных обследования и при соответствующем обосновании в проекте.

При применении для погружения свай и шпунта молотов или вибропогружателей вблизи существующих зданий и сооружений необходимо оценить опасность для них динамических воздействий, исходя из влияния колебаний на деформации грунтов оснований, технологические приборы и оборудование, а также допустимости уровня колебаний по санитарным нормам.

Оценку влияния динамических воздействий на деформации оснований, сложенных горизонтальными, выдержанными по толщине слоями песка (допускается уклон не более 0,2), кроме водонасыщенных мелких и пылеватых, можно не производить. Это допустимо при забивке свай молотами массой до 7 т на расстоянии до зданий и сооружений свыше 15 м, при вибропогружении свай – на расстоянии 25 м и шпунта – на расстоянии 10 м. В случае необходимости погружения свай и шпунта на меньших расстояниях до зданий и сооружений должны быть приняты меры по уменьшению уровня и непрерывной продолжительности динамических воздействий. Такими мерами считаются погружение свай в лидерные скважины, снижение высоты подъема молота, чередующаяся забивка ближайших и более удаленных свай от зданий и др. и проведение геодезических наблюдений за осадками зданий и сооружений.

Сваи длиной до 10 м, недопогруженные более чем на 15 % проектной глубины, и сваи большей длины, недопогруженные более чем на 10 % проектной глубины, но давшие отказ, равный расчетному или менее его, должны быть подвергнуты обследованию для выяснения причин, затрудняющих погружение. Также подвергаются обследованию сваи для мостов и транспортных гидротехнических сооружений, недопогруженные более чем на 25 см до проектного уровня при их длине до 10 м и недопогруженные свыше 50 см при длине свай более 10 м. После этого принимается решение о возможности использования имеющихся свай или о погружении дополнительных.

 

Погружаемые сваи, сваи-оболочки, шпунт

Работы по погружению свайных элементов в пределах акватории проводятся с учетом указаний табл. 2.33.

Таблица 2.33. Выбор механизмов для погружения свайных элементов

Секции свайных элементов, используемые для наращивания погружаемых свай или свай-оболочек, подлежат контрольному стыкованию на строительной площадке для проверки их соосности и соответствия проекту закладных деталей стыков (в пределах установленных допусков) и должны быть замаркированы и размечены несмываемой краской для правильного их присоединения (стыкования) на месте погружения.

В начале производства работ по забивке свай следует забивать 5-20 пробных свай (число устанавливается проектом), расположенных в разных точках строительной площадки, с регистрацией числа у даров на каждый метр погружения. Подсчет общего числа ударов на погружение остальных свай не производится. Однако для свай длиной более 25 м дополнительно должна производиться регистрация числа ударов на каждый метр на последних трех метрах погружения. Результаты измерений фиксируются в журнале работ.

В конце погружения, когда фактическое значение отказа близко к расчетному, производят его измерение. Отказ свай в конце забивки или при добивке следует измерять с точностью до 0,1 см.

При забивке свай паровоздушными одиночного действия или дизельными молотами последний залог следует принимать равным 30 ударам, а отказ определять как среднее значение из 10 последних ударов в залоге. При забивке свай молотами двойного действия продолжительность последнего залога должна приниматься равной 3 мин, а отказ следует определять как среднее значение глубины погружения сваи от одного у дара в течение последней минуты в залоге.

Сваи с отказом больше расчетного должны подвергаться контрольной добивке после «отдыха» их в грунте. В том случае, если отказ при контрольной добивке превышает расчетный, проектной организацией устанавливается необходимость контрольных испытаний свай статической нагрузкой и корректировки проекта свайного фундамента или его части.

При вибропогружении свай или свай-оболочек продолжительность последнего залога принимается равной 3 мин. В течение последней минуты в залоге необходимо замерить потребляемую мощность вибропогружателя, скорость погружения с точностью до 1 см/мин и амплитуду колебания сваи или сваиоболочки с точностью до 0,1 см. Это дает возможность определить ее несущую способность.

При вибропогружении железобетонных свай-оболочек и открытых снизу полых круглых свай следует принимать меры по защите их железобетонных стенок от продольных трещин, которые образуются в результате воздействия на них гидродинамического давления, возникающего в полости свайных элементов при вибропогружении в воду или слабый разжиженный грунт. Мероприятия по предотвращению появления трещин должны быть разработаны в ППР и проверены в период погружения первых свай-оболочек.

Чтобы предотвратить разуплотнение грунта основания, необходимо оставлять грунтовое ядро в полости сваи-оболочки на последнем этапе ее погружения. Высота ядра устанавливается проектом, но не менее 2 м от низа ножа оболочки в случае применения гидромеханизации и не менее 0,5 м при применении механического способа удаления грунта.

Стальной шпунт перед погружением следует проверить на прямо линейность и чистоту полостей замков протаскиванием на стенде через 2-метровый шаблон.

Замки и гребни шпунтин при подъеме их тросом необходимо защищать деревянными прокладками.

В процессе погружения шпунта разность отметок нижних концов соседних забиваемых шпунтин должна быть не более 2 м для плоского шпунта и не более 5 м для других профилей шпунта.

При устройстве замкнутых в плане конструкций или ограждений погружение шпунта производится, как правило, после предварительной его сборки и полного замыкания.

Извлечение шпунта следует производить механическими устройствами, способными развивать выдергивающие усилия, в 1,5 раза превышающие усилия, определенные при пробном извлечении шпунта в данных или аналогичных условиях.

Скорость подъема шпунта при его извлечении не должна превышать 3 м/мин в песках и 1 м/мин в глинистых грунтах.

Предельная отрицательная температура, при которой допускается погружение стального шпунта, устанавливается проектной организацией в зависимости от марки стали и способа погружения.

 

Набивные и буронабивные сваи

При устройстве буронабивных свай забой скважины должен быть очищен от разрыхленного грунта или уплотнен трамбованием. Уплотнение неводонасыщенных грунтов следует проводить путем сбрасывания в скважину трамбовки (при диаметре 1 м и более – массой не менее 5 т, при диаметре скважины менее 1 м – 3 т). Трамбование грунта в забое скважины необходимо производить до величины отказа, не превышающей 2 см за последние пять ударов, при этом общая сумма отказов трамбовки должна составлять не менее диаметра скважины.

Чтобы предотвратить подъем и смещение в плане арматурного каркаса укладываемой бетонной смесью и в процессе извлечения бетонолитной или обсадной трубы, а также во всех случаях армирования не на полную глубину скважины каркас необходимо закрепить в проектном положении.

Избыточное давление (напор) воды в пылевато-глинистых грунтах разрешается использовать для крепления поверхности скважин, не ближе 40 м от существующих зданий и сооружений.

Уровень глинистого раствора в скважине в процессе ее бурения, очистки и бетонирования должен быть выше уровня грунтовых вод (или горизонта воды на акватории) не менее чем на 0,5 м.

Если нельзя преодолеть препятствия, встретившиеся в процессе бурения, решение о возможности использования скважин для устройства свай принимает организация, проектировавшая фундамент.

По окончании бурения следует проверить соответствие проекту фактических размеров скважин, отметки устья, забоя и расположения каждой скважины в плане. Также устанавливается соответствие типа грунта основания данным инженерно-геологических изысканий. При необходимости для этого привлекается специалист-геолог.

При бетонировании насухо перед установкой арматурного каркаса и после должно быть произведено освидетельствование скважины на наличие рыхлого грунта в забое, осыпей, вывалов, воды и шлама.

В обводненных песчаных, просадочных и других неустойчивых грунтах бетонирование свай производится не позднее чем через 8 ч после окончания бурения; в устойчивых грунтах – не позднее чем через 24 ч. При невозможности бетонирования в указанные сроки бурение скважин начинать не следует, а бурение уже начатых нужно прекратить, не доводя их забой на 1–2 м до проектного уровня и не разбуривая уширений.

Непосредственно перед подводной укладкой бетонной смеси в каждую скважину, пробуренную в скальном грунте, необходимо смыть буровой шлам с поверхности забоя. Для промывки следует обеспечить подачу воды под избыточным давлением 0,8–1 МПа при расходе 150–300 м3/ч. Промывку нужно продолжать в течение 5-15 мин до исчезновения остатков шлама, что определяют по цвету воды, переливающейся через край обсадной трубы или патрубка.

Промывку необходимо прекращать только в момент начала движения бетонной смеси в бетонолитной трубе.

Для контроля сплошности бетонного ствола буровых свай, выполняемых методом подводного бетонирования, необходимо выборочно производить испытание образцов, взятых из выбуренных в сваях кернов, или контролировать сплошность неразрушающими методами (из одной сваи на каждые 100, но не менее чем из двух свай на объект строительства), а также во всех сваях, при устройстве которых были допущены нарушения технологии.

При выбуривании керна следует обращать особое внимание на режим бурения в зоне контакта слоя бетона, уложенного с нарушением требований бетонирования (например, при длительных перерывах в укладке смеси), с нормально уложенным. Повышенного внимания также требует зона контакта с забоем скважины в скальном грунте. Быстрое погружение (провал) бурового инструмента в этих зонах свидетельствует о наличии прослойки шлама, образовавшегося в результате нарушения режима подводного бетонирования. Это обстоятельство необходимо отметить в журнале выбуривания керна, указав отметку и глубину провала инструмента.

Объем смеси, уложенной перед взрывом камуфлетного заряда, должен быть достаточным для заполнения объема камуфлетной полости и ствола свай на высоту не менее 2 м.

В процессе устройства камуфлетного уширения каждой сваи необходимо контролировать отметки опущенного в забой заряда ВВ и поверхности бетонной смеси в трубе до и после взрыва.

Буронабивные полые сваи следует изготовлять из жестких бетонных смесей с осадкой конуса 1–3 см на щебне фракцией не более 20 мм.

Внутренняя поверхность ствола каждой буронабивной полой сваи должна быть подвергнута визуальному осмотр у. При обнаружении вывалов бетона площадью более 100 см2 или обнажения рабочей арматуры полость сваи должна быть заполнена бетонной смесью с осадкой конуса 18–20 см на высоту, превышающую отметку обнаруженного дефекта на 1 м.

Бурение скважины при устройстве буро-инъекционных свай в неустойчивых обводненных грунтах следует осуществлять с промывкой скважин глинистым (бентонитовым) раствором или под защитой обсадных труб.

Плотность глинистого (бентонитового) раствора принимают равной 1,05-1,15 г/см3.

Растворы, применяемые для изготовления буро-инъекционных свай, должны иметь плотность в пределах 1,73-1,75 г/см3, подвижность по конусу АзНИИ не менее 17 см и водоотделение не более 2 %. Состав растворов для буро-инъекционных свай должен быть указан в проекте.

Заполнение скважины буро-инъекционных свай твердеющими (цементным или другим) растворами следует производить через буровой став или трубку-инъектор от забоя скважины снизу вверх до полного вытеснения глинистого раствора и появления в устье скважины чистого цементного раствора.

Опрессовку буро-инъекционной сваи надлежит осуществлять после установки в верхней части трубы-кондуктора тампона с манометром нагнетанием через инъектор твердеющего раствора под давлением 0,2–0,3 МПа в течение 2–3 мин.

 

Сваи в вечномерзлых грунтах

Погружение висячих свай в вечномерзлые грунты, используемые по I принципу (в мерзлом состоянии), осуществляется буроопускным, опускным и бурозабивным способами.

Буроопускной способ погружения свай применяется при средней температуре вечномерзлого грунта по длине сваи -0,5 °C (и ниже). Сваи погружаются в предварительно пробуренные скважины, диаметр которых на 5 см и более превышает наибольший размер поперечного сечения сваи. Полость между стенками скважины и сваей заполняется грунтовым или специальным раствором.

Скважины перед погружением в них свай должны быть очищены от воды, шлама, льда или снега. Толщина слоя жидкого шлама или воды на дне скважины при погружении свай не должна превышать 15 см. Наличие на дне скважины замерзшего или сухого шлама, льда или вывалов грунта не допускается.

Сваи перед погружением в скважины следует очищать от льда, снега, комьев мерзлого грунта и жировых пятен.

Сваи должны быть погружены в сроки, исключающие оплывание стенок скважин. Как правило, это делается не позднее чем через 4 ч после их зачистки и приемки.

Заливают в скважину грунтовый или специальный раствор, как правило, непосредственно перед погружением сваи. После погружения сваи проверяется соответствие отметки нижнего концасваи проектной отметке, а также правильность расположения сваи в плане и по вертикали.

При буроопускном способе погружения висячих свай должны быть приняты меры, обеспечивающие полное заполнение грунтовым раствором пазух между стенками скважины и сваей (погружение свай методом вытеснения предварительно залитого грунтового раствора, дополнительное уплотнение раствора вибрацией и др.).

Опускной способ погружения свай применяется в твердомерзлых глинистых грунтах, мелких и пылевидных песках, содержащих не более 15 % крупнообломочных включений, со средней температурой вечномерзлых грунтов по длине сваи от -1,5 °C и ниже.

Сваи погружаются с оттаиванием грунта, причем диаметр зоны оттаивания должен быть не более удвоенного размера большей стороны поперечного сечения сваи. Для ускорения вмерзания свай допускается применять искусственное охлаждение грунтов.

Железобетонные сваи допускается погружать в оттаявшие грунты зимой не ранее чем через 20 ч после окончания оттаивания, летом – не ранее чем через 12 ч.

Бурозабивной способ погружения свай допускается применять в пластично-мерзлых грунтах без крупнообломочных включений. Сваи погружаются забивкой в предварительно пробуренные скважины диаметром на 1–2 см меньше минимального размера поперечного сечения сваи.

Возможность применения бурозабивного способа устанавливается по материалам инженерно-геокриологических изысканий, а также пробной забивки свай с измерением температуры грунтов на день забивки.

Контрольная добивка свай после их вмерзания не допускается.

Бурозабивным способом следует погружать только сваи со сплошным поперечным сечением. В отдельных случаях допускается погружение бурозабивным способом полых стальных свай при условии сохранения их целостности в процессе забивки, с обязательным извлечением и освидетельствованием контрольных свай.

В зимнее время не допускается, чтобы перед погружением бурозабивных свай грунт на стенках скважины перешел из пластично-мерзлого в твердомерзлое состояние.

Расчетная загрузка свайных фундаментов допускается только после достижения расчетного температурного режима грунтов оснований.

При погружении свай-стоек в вечномерзлые грунты, используемые по II принципу, буроопускным способом диаметр скважин должен превышать наибольший размер поперечного сечения сваи не менее чем на 15 см. При этом минимальное заглубление дна скважины под сваи-стойки в практически не сжимаемые при оттаивании грунты определяется проектом, но должно быть не менее 0,5 м. Зазор между стенкой скважины и боковой поверхностью сваи-стойки в пределах заглубления ее в практически не сжимаемые грунты должен заполняться цементным, цементно-песчаным или другими растворами согласно проекту.

При бурении скважин под сваи-стойки следует производить дополнительный контроль скважин, заключающийся в том, что с глубины, соответствующей проектной глубине залегания практически не сжимаемых при оттаивании грунтов, отбираются образцы грунта. Грунты маркируются и сохраняются до оформления акта приемки скважин. В случае несоответствия полученных результатов проектным данным следует изменить проектную глубину скважины или способы заделки нижнего конца сваи в практически не сжимаемый при оттаивании грунт (по согласованию с проектной организацией).

 

Ростверки и безростверковые свайные фундаменты

Работам по устройству ростверков должна предшествовать приемка заглубленных в грунт и срезанных на проектном уровне свай, свай-оболочек или буровых свай и возведенных ограждений котлованов (при их наличии).

Сваи с поперечными и наклонными трещинами шириной раскрытия более 0,3 мм должны быть усилены железобетонной обоймой с толщиной стенок не менее 100 мм или заменены.

В случае недобивки свай или повреждения голов при забивке головы свай должны срезаться. Для срезания используются методы, исключающие нарушение защитного слоя бетона сваи ниже ее среза.

При опирании ростверков на сваи через промежуточные элементы-оголовки стаканного типа следует выполнять сопряжения оголовков и свай посредством заделки их в оголовок на глубину по проекту, но не менее 100 мм.

Раствор маяков при монтаже сборных элементов ростверков и безростверковых фундаментов должен быть на один класс ниже предусмотренного проектом для устройства постели.

Не допускается не заполненный раствором промежуток между ростверком и оголовком (сваей).

Возможность нагружения выполненных сборных и монолитных конструкций свайных ростверков и безростверковых фундаментов должна решаться в соответствии со специальными требованиями.

При поломке свай и в случае вынужденного погружения ниже проектной отметки следует, согласовав с проектной организацией, нарастить их монолитным железобетоном.

 

Выполнение ограждаемых котлованов для устройства ростверков

При отсутствии возможности осушения котлована (для производства работ по устройству ростверков) разработку грунта до проектных отметок следует производить подводным способом (эрлифтами, гидроэлеваторами, грейферами). Для предотвращения поступления воды снизу на дно к отлована следует уложить способом вертикально перемещаемой трубы бетонный тампонажный слой. Толщина слоя бетона, определенная расчетом на давление воды снизу, должна быть не менее 1 м в случае, если предусмотрена укладка его на железобетонную плиту ограждения котлована, и не менее 1,5 м – при неровностях грунтового дна котлована до 0,5 м при подводной разработке.

Верх ограждений котлованов необходимо располагать не менее чем на 0,7 м над рабочим уровнем воды с учетом высоты волны и нагона или на 0,3 м над уровнем ледостава. За рабочий уровень воды (ледостава) в ППР следует принимать наивысший возможный в период выполнения данного вида работ сезонный уровень воды (ледостава), соответствующий расчетному с вероятностью превышения 10 %. При этом должны учитываться также возможные превышения уровня от воздействия нагонных ветров или заторов льда. На реках с регулируемым стоком рабочий уровень назначают на основе сведений от организаций, регулирующих сток.

Откачку воды из ограждения котлована и работы по возведению ростверка допускается производить после приобретения бетоном тампонажного слоя прочности, указанной в проекте, но не менее 2,5 МПа.

 

Анкеры

Перед установкой анкера скважина должна быть очищена от шлама в пределах длины анкера.

В анкерах с манжетной трубой для образования обоймы следует применять, как правило, глиноцементный раствор, прочность которого в возрасте 7 дней должна составлять 1–2 МПа.

Использование цементного раствора для образования обоймы допускается только по согласованию с проектной документацией.

Цементный раствор для образования заделки (как правило, водоцементное отношение В/Ц равно от 0,4 до 0,6) следует приготовлять на строительной площадке непосредственно перед нагнетанием в скважину. Во избежание расслаивания раствор в течение всего периода нагнетания нужно периодически перемешивать.

При закреплении арматуры анкера в скважине (при образовании заделки анкера) следует обеспечивать нагнетание проектного объема раствора с обязательной регистрацией расхода и давления. В случае резкого подъема давления инъекция должна быть прекращена. Допускается резкий подъем давления только в начале инъекции при прорыве обоймы в случае инъектирования раствора через манжетную трубу.

При устройстве анкеров, заделка которых образуется путем многократной инъекции через манжетную трубу при помощи инъектора с двойным тампоном при глиноцементной обойме, каждая последующая инъекция должна выполняться не ранее чем через 16 ч после окончания предыдущей.

При цементной обойме интервал между инъекциями следует определять проектом.

Несущая способность каждого анкера, как правило, должна быть проверена до включения его в работу совместно с закрепляемой конструкцией путем контрольных или приемочных испытаний на максимальную испытательную нагрузку.

Пользуясь табл. 2.34, контрольным испытаниям следует подвергать не менее одного из каждых десяти установленных анкеров, приемочным – все анкеры, кроме контрольных.

Таблица 2.34. Контроль технических требований к выполнению погружения свай

Обозначение, принятое в табл. 2.34: d – диаметр круглой сваи или меньшая сторона прямоугольной.

Примечание. Предельные отклонения и методы их контроля для свайных элементов гидротехнических морских и речных транспортных сооружений определяются согласно СНиП 3.07.02–87.

 

Опускные колодцы и кессоны

Способ закрепления основных осей опускных колодцев (кессонов) на местности должен обеспечивать возможность проверки их положения в плане в любой момент времени опускания.

Створные знаки и реперы для контроля закрепления основных осей и вертикальных отметок колодцев (кессонов) надлежит устанавливать за пределами участков с возможными деформациями грунта, вызванными опусканием сооружения, в местах, безопасных в отношении размыва и оползней.

Отметку спланированной площадки, искусственного островка или дна пионерного котлована следует принимать не менее чем на 0,5 м выше максимального уровня грунтовых вод или воды в водоеме (с учетом нагона и высоты наката волны), возможного в период времени от начала возведения и до окончания опускания сооружения. Бермы островка должны иметь ширину, достаточную для обеспечения безопасной работы техники, но не менее 2 м.

Размещение в пределах призмы обрушения временных сооружений и оборудования для строительства опускных колодцев и кессонов (бетонорастворный и глинорастворный узлы, компрессорная станция, краны и т. п.) допускается при условии обеспечения их нормальной работы в случае возможного перемещения грунта.

Для сооружения колодца (кессона) должно быть подготовлено временное основание в виде песчано-щебеночной призмы, деревянных подкладок, сборных или монолитных опорных бетонных плит и т. п.

Транспортирование на плаву колодцев (кессонов) следует производить при высоте надводного борта не менее 1 м после проверки их устойчивости (с учетом высоты волны и возможного крена).

Дно акватории в месте установки опускных колодцев (кессонов) должно быть предварительно спланировано.

Погружение всех видов опускных колодцев без осуществления специальных мероприятий по снижению процесса трения их стен о грунт (тиксотропная рубашка, антифрикционные обмазки и др.) не допускается.

Применение гидравлического и гидропневматического подмыва грунта разрешается, если в пределах призмы нет обрушения постоянных сооружений и инженерных коммуникаций.

Опускание колодцев и кессонов вблизи существующих сооружений должно сопровождаться инструментальным контролем возможных появлений деформаций этих сооружений. Допустимые величины осадок не должны превышать установленных проектом.

При наличии прослоек грунта, имеющих скальные и полускальные включения, их разработку следует предусматривать не только под банкеткой ножа, но и за пределами его наружной грани на величину не менее 10 см, безотлагательно заполняя образующиеся пазухи глинистым грунтом.

При опускании колодцев в водонасыщенных грунтах без водоотлива (водо-понижения) или на акватории во избежание наплыва грунта в полость колодца из-под ножа уровень воды в полости должен поддерживаться не ниже уровня воды с наружной стороны колодцев или превышать его.

Открытый водоотлив при опускании колодцев не допускается применять на участках с оплывающими грунтами, а также в случаях использования тиксотропной рубашки в песчаных водоносных грунтах.

Гидравлическая схема домкратной системы должна предусматривать включение и выключение каждого отдельного домкрата. Число гидравлических домкратов следует принимать по расчету, но не менее одного на каждые 6 м периметра колодца.

При погружении колодцев в зимнеевремя года надлежит применять растворы с пониженной температурой замерзания, не оказывающие вредного коррозионного воздействия на конструкции, а также принимать меры по предотвращению примерзания колодцев к грунту.

При опускании колодцев в тиксотропной рубашке необходимо контролировать и регулировать вертикальность опускания, не допуская навала колодца на грунтовую стенку. Запрещается также разработка грунта в непосредственной близости от банкетки ножа при прохождении водонасыщенных прослоек грунта.

В целях предотвращения всплытия колодцев, опущенных в водонасыщенные грунты, до устройства днища и отключения системы водопонижения необходимо выполнить предусмотренные проектом работы по закреплению колодцев на проектной отметке.

Подводное бетонирование колодцев, опущенных без водоотлива, следует выполнять одновременно по всей площади колодца, не допуская перерывов. При наличии внутренних перегородок разрешается производить бетонирование отдельными секциями.

Допускается устройство подушек способом укладки вспененного раствора с применением в качестве крупного заполнителя обломков старого, использованного бетона.

Откачка воды из колодцев, опущенных без водоотлива и имеющих в конструкции подушку, выполненную способом подводного бетонирования, допускается только после достижения бетоном подушки проектной прочности.

До начала работ по опусканию кессонов оборудование (шлюзовые аппараты, шахтные трубы, воздухосборники, воздухопроводы) должно быть освидетельствовано и испытано гидравлическим давлением, превышающим в 1,5 раза максимальное рабочее воздушное давление.

Компрессорная станция, обслуживающая кессонные работы, должна иметь резервные компрессоры суммарной производительностью не менее производительности самого мощного из числа основных компрессоров.

Способы и последовательность разработки грунта в кессоне должны обеспечивать равномерное опускание кессона и предотвращение прорывов воздуха из рабочей камеры.

Способы и последовательность удаления твердых включений из-под ножа кессонов должны исключать возможность прорыва воздуха из камеры кессонов.

При недостаточности сил бокового трения кессоны должны поддерживаться шпальными клетками, устанавливаемыми на песчаные подушки и упирающимися в потолок камеры кессона.

Необходимость установки клеток, их число, способы и последовательность их перестановок предусматриваются в ППР.

Отметка поверхности грунта в рабочей камере в процессе опускания не должна превышать отметку банкетки ножа более чем на 60 см.

Зависание кессонов разрешается устранять форсированной посадкой – временным резким понижением давления в камере кессона, но не более чем на 50 %.

Подборка грунта под банкеткой перед форсированной посадкой на глубину более чем 0,5 м и пребывание людей в кессонах при форсированных посадках запрещаются.

При проходке кессоном скальных или полускальных грунтов производство взрывных работ при рыхлении грунта под ножом должно обеспечивать опирание кессона на фиксированные зоны (целики), расположение и величина которых должны быть указаны в ППР.

Снижение давления воздуха в рабочей камере кессона перед взрывом не должно вызывать наплыва грунта из-под ножа, а временное повышение давления после взрыва не должно превышать 50 % рабочего давления.

Затопление камеры кессонов, что необходимо в случае вынужденного перерыва в производстве работ, следует производить путем постепенного понижения воздушного давления. Вытеснение воды из затопленной камеры надлежит производить под давлением, не превышающим проектное.

Заполнение рабочей камеры грунтом, бетоном или бутовой кладкой следует выполнять с обеспечением их плотной укладки по всей высоте рабочей камеры. Пустоты, оставшиеся между материалом заполнения и потолком рабочей камеры, нужно заполнять цементным раствором путем его нагнетания под давлением не менее 0,1 МПа.

Решения о пригодности опускных колодцев и кессонов, имеющих смещения, перекосы и другие отклонения от проекта, превышающие установленные допуски, принимаются по согласованию с проектной организацией и заказчиком.

При производстве работ по устройству опускных колодцев и кессонов состав контролируемых показателей, предельные отклонения, объем и методы контроля должны соответствовать приведенным в табл. 2.35.

Таблица 2.35. Состав контролируемых показателей, предельные отклонения, объем и методы контроля при устройстве опускных колодцев и кессонов

 

Сооружения, возводимые способом «стена в грунте»

Для приготовления глинистых растворов следует применять бентонитовые глины, а при их отсутствии – местные глины, имеющие физико-механические характеристики, указанные в табл. 2.36.

Окончательная пригодность местных глин определяется по результатам лабораторных испытаний глинистых растворов, получаемых на основе этих глин.

Качество глинистых растворов должно обеспечивать устойчивость стен грунтовых выработок (траншей, скважин) в период их устройства и заполнения.

Таблица 2.36. Физико-механические характеристики глин, используемых для приготовления растворов

При разработке неустойчивых грунтов с напорными водами для повышения плотности глинистого раствора допускается применять барит, магнетит и другие утяжелители раствора. Их количество определяется в зависимости от требуемой плотности раствора, но не более 7 % массы глины. При разработке крупнопористых грунтов в целях снижения водоотдачи и потерь глинистого раствора в него можно добавлять жидкое стекло (силикат натрия или силикат калия) в пределах от 2 до 6 % массы глины.

Качество глинистых растворов для повторного их использования следует восстанавливать очисткой или добавкой глин.

При устройстве стен из сборного железобетона по одноэтапной технологии (без замены глинистого раствора тампонажным) нужно применять твердеющий раствор плотностью до 1,2 г/см3, одновременно обладающий свойствами обычного глинистого и тампонажного растворов и имеющий после твердения прочность не менее 0,6–0,8 МПа.

До начала работ по заполнению траншеи бетоном, железобетонными конструкциями или противофильтрационным материалом надлежит очистить ее дно от осадка.

Бетонирование стен под защитой глинистого раствора следует производить не позднее чем через 8 ч после образования траншеи на захватке.

Конструкция ограничителей должна воспринимать давление бетона, исключать попадание бетона из одной захватки в другую и обеспечивать заданную водонепроницаемость стыков.

В процессе укладки бетона в траншею необходимо периодически отбирать вытесняемый излишек глинистого раствора, не допуская снижения его уровня в траншее.

Подачу глиноцементного раствора или бетона при устройстве противо-фильтрационных завес следует осуществлять непрерывно, причем низ подающих растворы труб в начале работ должен находиться на уровне дна траншеи, а затем – ниже уровня глиноцементного раствора или бетона не менее чем на 1 м.

Подачу в траншею глинистого противофильтрационного материала надлежит осуществлять способами, исключающими образование в траншее пустот и сводов из материала заполнителя.

При производстве работ по возведению сооружений способом «стена в грунте» состав контролируемых показателей, предельные отклонения, объем и методы контроля должны соответствовать указанным в табл. 2.36.

 

Закрепление грунтов

 

Закрепление грунтов всеми способами, кроме термического, следует выполнять при положительной температуре закрепляемых грунтов. Термическое закрепление грунтов, кроме вечномерзлых, можно производить и при отрицательных температурах.

Для уточнения при необходимости грунтовых условий при производстве работ следует предусматривать возможность выполнения на стройплощадке дополнительного разведочного бурения с определением характеристик грунтов. Объем и номенклатура дополнительных изысканий устанавливаются проектом.

При закреплении грунтов инъекционными способами в условиях существующей застройки нельзя допускать засорения отвердевшими реагентами и повреждения близко расположенных подземных инженерных коммуникаций (коллекторов, кабельных и телефонных каналов, дренажей и др.).

Выполнение работ по закреплению грунтов допускается только по специально разработанным и утвержденным проектам, увязанным с проектом сооружения. Как правило, проекты по закреплению грунтов разрабатываются специализированными проектными организациями.

В случаях, если при инъекционном закреплении грунтов под существующими сооружениями возникли разрывы в грунтах с выходом реагентов на поверхность или в подвалы и коммуникации, необходимо прекратить нагнетание реагентов и выполнить назначенные авторским надзором мероприятия по ликвидации прорывов.

Проверка правильности проектных параметров и технических условий на производство работ по закреплению грунтов осуществляется контрольным закреплением грунтов непосредственно при производстве работ на их начальной стадии.

При контрольном закреплении буросмесительным способом проверяются прочностные свойства материала сваи с выбуриванием кернов или неразрушающими способами, а при наличии указаний в проекте – также несущая способность сваи.

Все скважины в закрепляемом или закрепленном массиве (разведочные, инъекционные, контрольные) после их использования по назначению обязательно подлежат ликвидации путем заполнения стабильным цементационным раствором. Контрольные шурфы должны быть ликвидированы обратной засыпкой и закреплены тем же способом, что и при производстве основных работ.

При приемке законченных работ по закреплению грунтов должно быть установлено соответствие фактически полученных результатов закрепления требованиям проекта. С учетом скрытого характера работ указанное соответствие устанавливается сопоставлением проектно-сметной, исполнительной и контрольной документаций.

 

Силикатизация и смолизация

Порядок инъекционных работ назначается проектом в зависимости от конкретных грунтовых условий и конструкции закрепляемого массива с соблюдением определенных правил.

♦ До начала основных работ при закреплении грунтов под существующими сооружениями следует производить вспомогательную цементацию зоны на контакте фундаментов и основания.

♦ В неоднородных по проницаемости грунтах слой с большей проницаемостью следует закреплять в первую очередь.

♦ Последовательный порядок инъекционных работ по точкам инъекции в плане и по заходкам в глубину не должен допускать, чтобы ранее закрепленные заходки затрудняли погружение инъекторов для более поздних инъекций.

♦ При закреплении водоносных песчаных грунтов необходимо, чтобы последовательность инъекционных работ обеспечивала надежное отжатие 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, бурение инъекционных скважин 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 при цементации крупнообломочных грунтов и гравелистых песков допускается оставлять в закрепленном массиве забивные инъекторы или трубы манжетно-тампонных инъекторов в качестве арматуры.

Непосредственно нагнетаемые в грунты рабочие растворы и смеси не должны содержать взвешенных механических примесей, затрудняющих инъекцию и закрепление грунтов в целом. Для удаления взвесей растворы до их нагнетания в грунты следует заблаговременно отстаивать, не допуская в дальнейшем перемешивания, или применять соответствующие фильтры, а нагнетание гелеобразующих смесей производить только с применением фильтров.

Нагнетание реагентов в грунты во всех случаях силикатизации и смолизации, а также при цементации крупнообломочных грунтов и гравелистых песков производится под пригрузкой. В качестве пригрузки используются залегающие над областью инъекции грунты, само сооружение или специально уложенные бетонные плиты, которые по весу и прочностным свойствам не должны в процессе нагнетания в грунты реагентов подвергаться разрушению с выходами реагентов на поверхность или в сооружение.

Величины предельно допустимых давлений и расходов при нагнетании реагентов во всех случаях силикатизации и смолизации, а также при цементации крупнообломочных грунтов и гравелистых песков устанавливаются проектом. Давление нагнетания не должно превышать величины давления на грунты в области инъекции от действующих нагрузок.

Давление нагнетания жидких реагентов следует контролировать измерением их на глубинах нагнетания, то есть с учетом веса столба жидкости.

 

Цементация

Для качественного закрепления трещиноватых скальных, в том числе закарстованных, грунтов должны быть обеспечены локализация нагнетаемых через скважины растворов в пределах закрепляемого массива и заполнение, наряду с крупными, всех мелких трещин (каналов, полостей). Для этого необходимо соблюдать определенную последовательность работ. Сначала создается защитный барьер против выхода растворов за контур закрепляемого массива путем предварительной цементации через барьерные скважины, расположенные по контуру массива. После этого выполняется инъекция растворов внутри контура через систему равномерно распределенных и достаточно часто расположенных по проекту скважин.

Нагнетание растворов через каждую скважину надлежит производить до отказа. За отказ при цементации скальных грунтов 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.

Виды, марки и качество цементов, виды других применяемых для приготовления инъекционных растворов материалов и химических добавок, а также составы инъекционных растворов устанавливаются проектом в зависимости от грунтовых условий и особенностей возводимого сооружения.

ППР по цементации грунтов, кроме общестроительных требований, должен содержать данные о длине одновременно инъецируемых зон в скважинах и конструкции их верхней части, о последовательности обработки скважин, о номенклатуре и характеристиках применяемых материалов, а также сведения о потребностях в них.

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

Последовательный порядок буровых и инъекционных работ при цементации крупнообломочных грунтов и гравелистых песков регламентируется требованиями, установленными для других инъекционных способов.

Бурение и нагнетание растворов в трещиноватых скальных и закарстованных грунтах, как правило, производятся в одну зону сразу на всю глубину цементации. Величина зоны устанавливается проектом.

Разделение скважины на зоны и поочередное нагнетание раствора в каждую из них следует производить при наличии разного вида и разных размеров заполняемых растворами полостей (трещин, карстовых пустот и каналов) и применении различных заполнителей на разных глубинах цементируемой толщи грунтов. Также разделяют скважину на зоны при наличии в скальных грунтах нескольких прослоев с трещинами или карстовыми пустотами и при больших мощностях (более 10 м) цементируемого массива.

Бурение в очередных зонах по глубине скважины согласно проекту и нагнетание в них растворов при отсутствии напорных подземных вод допускается производить без перерывов на время твердения цементного раствора. При наличии напорных грунтовых вод такие перерывы необходимы.

В скальных грунтах зоны скважин после завершения бурения следует промывать водой или продувать сжатым воздухом.

Качество цементации скальных грунтов (трещиноватых, закарстованных) контролируется способами бурения, гидравлического опробования и цементации контрольных скважин. При этом критерий оценки качества цементации в зависимости от ее назначения, вида грунта и характера трещиноватости (закарстованности), а также объем контрольных работ устанавливаются проектом.

В слаборастворимых скальных закарстованных грунтах (известняках, доломитах) контроль качества цементации, как правило, производится путем контрольного бурения и оценки размеров карстовых пустот по провалам бурового инструмента. В легкорастворимых грунтах (гипсе, со ли) контроль качества цементации следует производить определением удельного водопоглощения. Допустимые размеры остаточных пу стот и величины удельного водопоглощения устанавливаются проектом.

 

Буросмесительный способ закрепления илов

Работы по закреплению илов буросмесительным способом (илоцементными сваями) следует производить специальными буросмесительными машинами или станками вращательного бурения. Крутящий момент механизма должен быть не менее 2,5 кН м (250 кгс м) при диаметре илоцементных свай до 0,7 м и не менее 5 кН м (500 кгс • м) – при диаметре до 1 м.

Для нагнетания цементного раствора следует применять растворонасосы, развивающие давление не менее 0,7 МПа (7 кгс/см2) и обеспечивающие непрерывную дозированную подачу раствора.

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

При производстве работ по закреплению илов буросмесительным способом необходимо 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 цементного раствора.

 

Термическое закрепление

Бурение скважин для обжига грунтов надлежит производить в режиме, исключающем уплотнение грунтов в стенках скважин от бурового инструмента.

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

Перед началом работ по обжигу грунтов в скважинах должно проводиться испытание их газопропускной способности. При выявлении слоев с низкой газопроницаемостью следует принимать меры по выравниванию газопропускной способности скважины путем отсечения и продувки таких слоев или увеличения поверхности фильтрации части скважины.

Расход сжатого воздуха и топлива в процессе обжига должен регулироваться в пределах, обеспечивающих максимальную температуру газов, не вызывающую оплавление грунтов в стенках скважины. Давление и температура газов должны регистрироваться в журнале работ.

В случае обнаружения выходов газов или воздуха на поверхность через трещины в грунте работу по обжигу следует приостановить, а трещины заделать природным грунтом, имеющим влажность не более естественной.

Образование массива можно считать законченным, если установленные в расчетном контуре термопары зафиксировали достижение заданной расчетной температуры, но не менее 350 °C.

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 также зафиксированные в рабочих журналах результаты замеров расхода топлива (электроэнергии) и сжатого воздуха, данные о температуре и давлении газов в скважинах в процессе термообработки грунтов. При необходимости, предусмотренной проектом, прочностные и деформационные характеристики закрепленных грунтов, кроме того, определяются полевыми методами.

При производстве работ по закреплению грунтов состав контролируемых показателей, предельные отклонения, объем и методы контроля должны соответствовать указанным в табл. 2.37.

 

Искусственное замораживание грунтов

Все работы по замораживанию грунтов надлежит производить по специально разработанному проекту.

Дополнительные скважины следует бурить после анализа планов расположения скважин и ледогрунтовых цилиндров с проектным радиусом.

Число дополнительных скважин должно быть не более:

♦ при глубине замораживания до 100 м:

• вертикальных – 10 %;

• наклонных – 20 %;

♦ при глубине замораживания свыше 100 м:

• вертикальных – 20 %;

• наклонных – 25 %.

Замораживающие колонки следует погружать сразу после окончания бурения скважины.

Таблица 2.37. Состав контролируемых показателей, предельные отклонения, объем и методы контроля при производстве работ по закреплению грунтов

* Взамен ГОСТ 5686-78 постановлением Минстроя РФ от 23 февраля 1995 г. № 18–20 с 1 января 1996 г. введен в действие ГОСТ 5686-94.

** Взамен ГОСТ 10180-78 в части определения прочности по образцам, отобранным из конструкций, постановлением Госстроя СССР от 24 мая 1990 г. № 50 с 1 января 1991 г. введен в действие Г ОСТ 28570-90. Взамен ГОСТ 10180-78 в части определения прочности бетона по контрольным образцам постановлением Госстроя СССР от 29 декабря 1989 г. № 168 с 1 января 1991 г. введен в действие ГОСТ 10180-90.

После монтажа рассольная сеть должна быть промыта водой, а затем испытана на герметичность гидравлическим давлением, в 1,5 раза превышающим рабочее давление, но не менее чем 0,6 МПа. Сеть считается пригодной для эксплуатации, если в течение 15 мин давление опрессовки не изменяется и при осмотре сети не обнаружено течи в соединениях и трубах.

Перед зарядкой системы хладагентом и холодоносителем в цилиндрах следует создать вакуум.

Рассольную сеть надлежит повторно промыть водой, удалив ее перед заполнением холодоносителем.

Замораживающие колонки, если порядок их включения в работу особо не оговорен проектом, следует вводить в эксплуатацию в период до 5 суток. Включение колонок в работу группами допускается только при соответствующем обосновании, при этом в первую очередь вводят в действие смежные колонки, имеющие наибольшие отклонения разного знака от проектных положений.

В процессе замораживания водоносных пластов, заключенных между глинистыми прослойками, следует постоянно контролировать обеспечение свободного подъема подземной воды через разгрузочные скважины.

Извлечение замораживающих колонок и демонтаж холодильного оборудования нужно производить после окончания всех работ, выполнение которых было намечено произвести под защитой ледогрунтового ограждения. Порядок извлечения колонок должен быть определен проектом. Искусственное оттаивание грунтов следует производить в тех случаях, когда оно предусмотрено проектом.

В период эксплуатации замораживающих систем надлежит регистрировать температуру холодоносителя, уровень воды в гидрологических наблюдательных скважинах и другие параметры.

Производство строительно-монтажных работ в пределах ледогрунтового ограждения разрешается при постоянном контроле его состояния и при корректировке работы замораживающей станции с це лью сохранения размеров ограждения и его температуры.

Выемку грунта из открытого котлована при положительных температурах воздуха необходимо производить, защищая ледогрунтовые стенки по мере их вскрытия от действия атмосферных осадков и солнечных лучей. Защитные мероприятия регистрируются в журнале работ.

Извлечение замораживающих колонок и демонтаж холодильного оборудования следует производить после окончания всех работ, выполнение которых было намечено произвести под защитой ледогрунтового ограждения. Скважины в процессе извлечения из них замораживающих колонок должны тампонироваться с регистрацией в журнале работ. Порядок извлечения колонок должен быть определен проектом. Искусственное оттаивание грунтов следует производить в тех случаях, когда оно предусмотрено проектом.

При производстве работ по искусственному замораживанию грунтов состав контролируемых показателей, предельные отклонения, объем и методы контроля должны соответствовать приведенным в табл. 2.38.

Таблица 2.38. Состав контролируемых показателей, предельные отклонения, объем и методы контроля при искусственном замораживании грунтов

 

Сооружение фундамента

Фундаменты относятся к категории очень важных конструкций, и отступление от нормативных требований и технологических правил может привести к самым серьезным последствиям.

Длительное время отечественные строительные технологии уделяли очень мало внимания теоретическим расчетам фундаментов для малоэтажного строительства. Такое положение дел привело к тому, что в индивидуальном строительстве при сооружении фундаментов применялись технологии индустриального строительства, то есть использовались одни и те же типовые сборные блоки, в результате чего стоимость нулевого цикла неоправданно увеличивалась. В зависимости от климатической зоны строительства доля стоимости нулевого цикла достигала 25–45 %, что в конечном счете приводило к удорожанию стоимости 1 м2 жилья. Миллионы кубометров сборного железобетона зарывали в землю, а эффективность его использования была неоправданнонизкой. Общепринятая конструкция фундамента с заложением подошвы на непромерзающие слои грунта оправдывает себя лишь при нагрузке свыше 120 кН на один погонный метр ленточного фундамента. Возведение таких фундаментов целесообразно при строительстве двух– или трехэтажных строений из камня либо кирпича. При легких стенах из бруса или в каркасно-щитовых конструкциях стен нагрузка составляет лишь 40–50 кН/пог. м. Это значит, что силы прилегающих слоев грунта, действующие на фундамент при пучении, все равно могут вызвать его деформацию за счет силы трения о боковые поверхности. Кроме того, в случае легких домов несущая способность глубокого фундамента используется не более чем на 10–20 %. Другими словами, 80–90 % вкладываемых материалов и средств, используемых при строительстве фундамента, расходуются впустую.

Поэтому для облегченных домов необходимо другое решение проблемы: заложить мелкозаглубленный фундамент прямо в промерзающий слой грунта, но выше уровня грунтовых вод (рис. 2.1). Фундаменты такого типа весьма эффективны при строительстве на пучинистых грунтах и при высоком уровне грунтовых вод. Они отличаются простотой и не требуют больших материальных затрат. Такие фундаменты в последние годы испытаны на тысячах зданий по всей территории нашей страны и доказали право на свое существование.

Рис. 2.1. Столбчатые фундаменты мелкого заложения для облегченных конструкций самых простых, маленьких домов (размеры указаны в миллиметрах): 1 – стена; 2 – перемычка (фундаментная балка); 3 – железобетонная плита 90×90 см; 4 – песчано-гравийная смесь; 5 – железобетонное фиксирующее кольцо

В последние годы для малоэтажного строительства разработано несколько достаточно эффективных типов фундаментов, которые позволяют снизить трудозатраты на их сооружение и сократить расходы на строительство. Это ленточные фундаменты мелкого заложения, различные конструкции буронабивных свай, фундаменты в вытрамбованных или выштампованных котлованах и т. п. Большинство из этих конструктивных решений приемлемо для малоэтажных домов бесподвальной конструкции.

Однако отсутствие подвала или цокольного этажа приводит к необходимости строительства дополнительных помещений вспомогательного назначения. Это влечет за собой увеличение площади застройки и неэффективное использование земельного участка. Как правило, подвальная часть дома необходима, и отказаться от ее строительства можно лишь тогда, когда есть геологические противопоказания.

В типовых проектах усадебных домов сведения о фундаментах приводятся самые общие. Поэтому, привязывая дом к конкретному участку, фундаменты необходимо рассчитывать с учетом местных геологических особенностей и типа грунтов, на которых строится дом.

Грунты и их влияние на выбор фундаментов. Основанием любого фундамента является грунт, от несущей способности которого зависит надежность всего строения. Основание может быть естественным и искусственным. Для правильной привязки проекта к местности нужен це лый ряд показате лей, среди которых – тип грунта, глубина его промерзания, насыщенность почвенными водами, уровень грунтовых вод, рельеф поверхности и т. д.

К естественным относятся все категории грунтов, структура которых формировалась веками под действием природных процессов. Все насыпные грунты, а также грунты, к которым применялись технологии укрепления, считаются искусственными.

Естественные грунты условно можно разделить на скальные и нескальные.

Скальные грунты представляют собой сцементированные и спаянные, залегающие в виде сплошного массива или трещиноватого слоя породы. Они характеризуются высоким показателем прочности при сжатии в водонасыщенном состоянии. Скальные грунты являются хорошим основанием для строительства, поэтому на них можно возводить дом любых габаритов и этажности, не опасаясь просадок и усадок. Единственная сложность, с которой неизбежно столкнется владелец участка, – это разработка скального грунта.

К нескальным грунтам относят крупнообломочные, песчаные и глинистые структуры.

Крупнообломочные несцементированные грунты содержат более 50 % массы обломков кристаллических пород с размерами частиц более 2 мм. Как правило, несущая способность таких грунтов достаточно высока и может выдержать вес дома в несколько этажей.

Песчаные сыпучие грунты в сухом состоянии содержат менее 50 % массы частиц от 1 до 2 мм и не обладают пластичностью. Пески состоят из жестких частиц, имеющих форму зерен. Песчаные грунты в своем большинстве являются идеальной основой для строительства при условии, что они не подвергаются размывающему действию грунтовых вод. Все преимущества песчаных грунтов проявляются особенно ярко, если уровень грунтовых вод находится ниже уровня промерзания. Если уровень грунтовых вод в песчаных грунтах выше глубины промерзания, то сооружать фундаменты следует с обязательным армированием стальными прутами (рис. 2.2 и 2.3).

Чем крупнее песок, тем большую нагрузку он может воспринимать. Сжимаемость плотного песка невелика, а скорость уплотнения под нагрузкой значительна. Поэтому осадка зданий, основанием которых является песок, быстро прекращается. Пески имеют большую водопроницаемость и поэтому не обладают свойствами пучения при замерзании.

Водонасыщенные пылевато-песчаные грунты с примесью мелких глинистых частиц называются плывунами. Они не могут служить основанием для фундаментов дома из-за большой подвижности и низкой несущей способности.

Рис. 2.2. Арматуру опалубки необязательно сваривать, дешевле и проще ее связать

Рис. 2.3. Пространственный каркас из стальных стержней арматуры готов к заливке монтажного бетона

Глинистые связанные грунты с пластичностью 0,01 состоят из очень мелких частиц, размеры которых меньше 0,005 мм. В отличие от песчаных грунтов глины имеют тонкие капилляры и большую поверхность соприкосновения частиц между собой. Глинистые грунты способны сжиматься, размываться. При этом сжимаемость глины выше, чем у песков, а скорость уплотнения под нагрузкой меньше. Поэтому осадка зданий, фундаменты которых размещаются на глинистых грунтах, продолжается более длительное время, чем на песчаной почве. Глинистые грунты с песчаными прослойками легко разжижаются и поэтому обладают небольшой несущей способностью. Сухая глина, слежавшаяся в течение многих лет, считается хорошим основанием для фундамента дома. Глина, поры которой заполнены влагой, при промерзании пучится, увеличиваясь в объеме. Морозное пучение грунтов относится к физико-механическим процессам, в результате которых промерзающий грунт приобретает напряженно-деформированное состояние под действием термодинамических изменений. Суть этих процессов: присутствующая в грунте влага увеличивается в объеме, в результате чего происходит подъем грунта. И чем больше влаги находится в грунте, тем сильнее он увеличивается в объеме при замерзании. В пористых грунтах это явление менее заметно, так как при замерзании грунт расширяется в сторону пор, заполняя пустоты. И чем больше пористый грунт, тем меньше вероятность его пучения.

Суглинки и супеси представляют собой смесь песка, глины и пылеватых частиц. Суглинки содержат от 10 до 30 % глинистых частиц, супеси – от 3 до 10 %. По своим свойствам эти грунты занимают промежуточное положение между глиной и песком.

Грунты с органическими примесями (растительный грунт, ил, торф, болотный грунт и т. п.) неоднородны по своему составу, рыхлы, обладают большой и неравномерной сжимаемостью, поэтому в качестве естественных оснований непригодны.

Искусственные основания состоят преимущественно из насыпных грунтов. В отличие от естественных насыпные грунты имеют неоднородный состав и сложение, неравномерную сжимаемость, способность уплотняться с течением времени под действием собственного веса и приложенных нагрузок. Такие грунты в большинстве случаев (за исключением регулированных насыпных грунтов) не используются в качестве естественного основания. К просадочным грунтам с возможной просадкой от собственного веса более 5 см рекомендуется принимать меры по укреплению или устранению возможности просадки. Для этого:

♦ грунт уплотняют тяжелыми трамбовками;

♦ устраивают песчаные подушки (рис. 2.4);

♦ предварительно замачивают грунты в пределах всей просадочной площади;

♦ увеличивают величину заглубления фундамента до отметки ниже просадочных грунтов;

♦ устанавливают по периметру фундамента буронабивные сваи;

♦ используют водозащитные меры для предотвращения возможных просадок.

В зависимости от состояния грунта может быть применен один из способов его укрепления (см. соответствующий раздел), предназначенный для увеличения несущей способности. Чаще всего такая надобность возникает при возведении зданий двух и более этажей.

Рекомендуются следующие основные типы фундаментов легких каркасных домов. Столбчатые фундаменты каркасных домов могут использоваться при отсутствии пучинистых грунтов. Экономическая целесообразность таких фундаментов очевидна. Конструктивная простота, небольшая стоимость снизят затраты нулевого цикла и сведут к минимуму стоимость одного квадратного метра жилья. Если учесть, что стоимость нулевого цикла в общем объеме строительных работ может достигать 25 % и более, то экономичные методы строительства целиком и полностью себя оправдывают. Кроме того, применение столбчатых фундаментов вдвое снижает продолжительность работ за счет использования средств малой механизации и сокращает построечную трудоемкость. Положительным свойством столбчатых фундаментов является то, что грунты основания под отдельно стоящими опорами работают лучше, чем под сплошными фундаментами. Вследствие этого уменьшается давление на грунт, отчего вероятность осадок снижается.

Рис. 2.4. Столбчатый круглый фундамент на песчаной подушке (размеры указаны в миллиметрах): 1 – круглый башмак; 2 – утрамбованный песок; 3 – кольцо фиксирующее

Однако и здесь часто допускают ошибки, которые сказываются на эксплуатационных характеристиках дома. Одной из таких ошибок является отсутствие связи столбчатого фундамента с каркасом здания. В результате замораживания и размораживания грунта при сезонных колебаниях температур наружного воздуха может произойти потеря устойчивости фундаментных столбов. При этом последние наклоняются, сдвигаются, а иногда и падают.

Столбы фундаментов устанавливают по всему периметру здания с интервалом 2–3 м, в зависимости от несущей способности основания. При этом обязательна установка столбов в углах здания и в местах пересечения несущих стен (рис. 2.5).

Рис. 2.5. Варианты расстановки столбчатых фундаментов

Конструкции столбчатых фундаментов могут быть различными, и зависят они от технологической оснащенности производите ля работ. Это могут быть деревянные столбчатые стулья (рис. 2.6 и 2.7), буронабивные сваи (рис. 2.8), свайные фундаменты (рис. 2.9) или одна из современных конструкций столбчатых фундаментов, которые разработаны специалистами ряда институтов для малоэтажного домостроения.

Рис. 2.6. Деревянный столбчатый фундамент. Вариант а: 1– столб из бревна; 2 – гидроизоляция; 3 – бетонная опора; 4 – песчаная подушка. Вариант б: 1– столб из бревна; 2– гидроизоляция; 3 – скоба; 4 – деревянная крестовина; 5– бетонная опора; 6 – песчаная подушка

Рис. 2.7. Это самый дешевый деревянный столбчатый фундамент (размеры указаны в миллиметрах): 1– антисептированное покрытие; 2– обшивка; 3 – деревянный стул; 4 – крестовина с подкосами; 5– гидроизоляция; 6 – забирка

Рис. 2.8. Буронабивной фундамент с чехлом из асбестоцементной трубы: 1– асбестоцементная труба; 2– арматура; 3– бетон; 4– буровая скважина

Рис. 2.9. Свайный фундамент

Схемы забивки свай для фундаментов даны на рис. 2.10. На участках с суглинистыми или глинистыми (связанными) грунтами под щитовые дома целесообразно делать столбчатые фундаменты на песчаной подушке (рис. 2.11). Кирпичные или бутобетонные столбы устанавливают в местах пересечения стен и под углами здания, преимущественно на однородных грунтах, где глубину заложения принимают минимальной, равной 0,6–0,8 м.

Рис. 2.10. Схемы забивки свай: а – рядовая схема; б – спиральная; в – секционная

Рис. 2.11. Столбчатый фундамент на песчаной подушке: 1– цоколь; 2– подсыпка; 3 – слои щебня или кирпичного боя толщиной 20 см с проливкой раствором; 4 – песчаный фундамент; 5– ширина фундамента; 6– уровень заложения; 7– глиняный замок

Делают это следующим образом. В траншеи засыпают песок толщиной 40–60 см и уплотняют его. Затем укладывают жлезобетонные плиты толщиной 10 см размером 50×50 или 60×60 см с шагом 2,4–6 м, а на них устанавливают бетонные или кирпичные столбики сечением 38×38 см. Высоту столбиков принимают из условия, что пол дома должен быть на 0,75-1,05 м выше планировочных отметок наружного грунта (рис. 2.12).

Рис. 2.12. Столбчатый фундамент на песчаной подушке (размеры указаны в миллиметрах): 1– кирпичный столб 380×380; 2 – песчаная подушка; 3– уплотненная засыпка; 4– бетонная прослойка; 5– подкладка; 6 – отмостка; 7– каркасная стена; 8 – забирка из кирпича

Столбы связывают между со бой кирпичной за биркой, получая таким образом законченную конструкцию нулевого цикла. Общий вид ну левого цикла дома с кирпичными столбчатыми фундаментами показан на рис. 2.13. На всех четырех сторонах цокольной части нужно оставить отдушины, предназначенные для вентиляции подпольного пространства. Отдушины можно закрыть щелевым кирпичом или вентиляционными решетками, защищая подпольное пространство от нашествия грызунов.

Рис. 2.13. Нулевой цикл дома с кирпичными столбами внутри: 1– кирпичные столбы; 2 – основание печи (510×865 мм); 3 – засыпка песком (200 мм); 4 – отмостка; 5– уступ (загладить раствором под углом 45°); 6– балка нижней обвязки каркаса дома; 7– вентиляционное отверстие; 8 – проем для использования в хозяйственных целях; 9 – цоколь

При слабых, неоднородных и сжимаемых грунтах рекомендуют ленточно-столбчатые фундаменты. Для этого по песчаной подушке толщиной 40–50 см, отсыпаемой с уплотнением в траншеи, выполняют монолитную железобетонную ленту сечением 20–40 см. Эта лента обеспечивает равномерные деформации здания, не допуская перекосов силовой схемы каркаса. По ней устанавливают бетонные или кирпичные столбики сечением 38×38 см с шагом 2,4–3,6 м. Глубину траншеи принимают равной 0,5–0,6 м (рис. 2.14). Между столбиками выкладывают кирпичную забирку, закрывающую подполье дома от продувания и снежных заносов. Брусья нижней обвязки связывают между собой и фундаментными столбами в жесткую систему, что предотвращает боковые сдвиги каркаса.

Ленточные фундаменты мелкого заглубления устраивают на грунтах средней и высокой степени пучинистости. При этом лента под наружные и внутренние стены должна быть соединена в единую пространственную раму (рис. 2.15).

Рис. 2.14. Ленточно-столбчатый фундамент на песчаной подушке (размеры даны в миллиметрах): 1– кирпичные столбы; 2 – ж/б плиты столбов; 3 – ж/б ленточного фундамента; 4 – песчаные подушки столбов; 5 – песчаная подушка ленточного фундамента; 6– гидроизоляция; 7 – каркас стены

Рис. 2.15. Ленточный фундамент в готовом виде

Конструкция фундамента мелкого заложения, по существу, представляет собой жесткую раму, которая каждый год в зимне-весенний период «плавает» вместе с относительно легким домом. В качестве такой рамы выступает бетонный или железобетонный ленточный фундамент, уложенный на подушку из непучинистого материала, уменьшающего величину и неравномерность перемещений фундамента. При таком конструктивном исполнении сокращается расход бетона на 50–80 % по сравнению с заглубленным фундаментом. А трудозатраты по сооружению нулевого цикла сокращаются на 40–70 %. Варианты мелко-заглубленных фундаментов показаны на рис. 2.16. В зимне-весенний период фундамент вместе с грунтом поднимается вверх, а после оттаивания грунтов становится в исходное положение. Таким образом исключается накопление деформаций в конструктивных элементах здания. В этом заключается принципиальное различие взаимодействия с пучинистым грунтом мелкозаглубленных и заглубленных фундаментов.

Индивидуальные застройщики очень часто используют так называемый щелевой метод сооружения ленточных фундаментов Для этого в связанных грунтах прорывают траншею заданной ширины и глубины, армируют и заполняют бетоном. Такие фундаменты экономичны, так как не требуется опалубка, для сооружения которой затрачиваются средства и время. При этом также выполняется минимум земляных работ и не требуется обратная засыпка грунта.

Щелевой метод сооружения фундаментов эффективен в местах, где пучение грунта практически отсутствует. На пучинистых грунтах экономия может привести к тому, что при полном контакте ленты фундамента с грунтом силы морозного пучения неизбежно станут причиной деформаций фундамента, а вследствие этого и деформаций всей надземной части здания. Поэтому в последнем случае целесообразнее ленту фундамента бетонировать в опалубке, а пазухи между грунтом и фундаментом засыпать непучинистым грунтом. Опалубку для монолитного фундамента изготавливают из обрезных досок, чтобы между ними не было щелей. Если имеется возможность, то для опалубки лучше применять инвентарные щиты, использование которых сократит время на изготовление щитов и снизит трудовые затраты. Пиломатериалы, применяемые для изготовления опалубки, подбирают из хвойных пород. допускается использование лиственных пород древесины (осина, ольха и т. д.) для изготовления креплений и распорок.

Ширина досок – не более 150 мм, а их толщина должна быть одинаковой, и они должны быть сырыми. Сухие доски впитывают влагу из бетона, тем самым снижая его прочность. При необходимости лицевую сторону опалубки облицовывают металлическими листами или фанерой. Для уменьшения сцепления опалубки с бетоном ее лицевую поверхность рекомендуется покрывать смазкой, в качестве которой используют известковое молоко, водный раствор жидкой глины, отработанные минеральные масла ит. д. Внутренняя облицовка опалубки позволяет выполнить лицевые стороны фундамента с достаточно высокой чистотой поверхности.

Рис. 2.16. Мелкозаглубленные фундаменты: а – незаглубленный фундамент (цоколь); б– мелкозаглубленный фундамент: 1– фундаментный столб без заглубления; 2– мелкозаглубленный столб; 3– отмостка; 4– противопучинная подушка; 5 – обратная засыпка

При раскреплении опалубки нужно следить за тем, чтобы все крепежные элементы (колья, распорные планки и т. п.) располагались вне пространства, в которое должен укладываться бетон. Если этого не сделать, то извлечь крепежные элементы из тела фундамента после твердения бетона будет уже невозможно. И чем точнее будет установлена опалубка, тем ровнее будет тело фундамента. Ровные стороны фундамента особенно важны для надземной его части – цоколя, внешний вид которого играет не последнюю ро ль в архитектурном оформлении здания в целом.