16.14. Количество и тип бурового и инъекционного оборудования должны назначаться при выполнении работ при проектных давлениях, расходах инъецируемых растворов и в заданные сроки.
17*. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИСКУССТВЕННОГО
ЗАМОРАЖИВАНИЯ ГРУНТОВ
17.1. Искусственное замораживание грунтов следует предусматривать для устройства временных ледогрунтовых ограждений котлованов при строительстве заглубленных сооружений и фундаментов в водонасыщенных неустойчивых и трещиноватых скальных грунтах.
17.2. Для искусственного замораживания грунтов следует применять холодильные установки с использованием в качестве хладоагента аммиака. В обоснованных случаях допускается использовать фреон и жидкий азот.
Искусственное замораживание грунтов производят холодоносителем (рассолом), циркулирующим в рассолопроводах и замораживающих колонках.
Вид, концентрация и температура холодоносителя должны определяться в зависимости от температуры, засоленности и скорости движения подземных вод. Как правило, в качестве холодоносителя следует использовать водный раствор хлористого кальция.
Нагнетательные линии рассолопроводов должны иметь уклон 1-2% в сторону конденсатора, а всасывающие линии - 0,5% в сторону испарителей.
17.3. Материалы инженерно-геологических изысканий для проектирования искусственного замораживания грунтов должны содержать следующие данные:
предел прочности грунтов на одноосное сжатие в естественном и замороженном состояниях;
коэффициенты теплопроводности и теплоемкости в естественном и замороженном состояниях;
распределение температуры грунта по глубине;
коэффициент фильтрации грунтов;
направление и скорость движения подземных вод, пьезометрические напоры по каждому водоносному горизонту, характеристику гидравлической связи между горизонтами и с открытыми водоемами;
химический состав подземных вод, а также температуру их замерзания;
глубину залегания и характеристики водоупора.
17.4. Толщину стен и объем ледогрунтового ограждения, а также мощность холодильной установки следует определять статическими и теплотехническими расчетами в зависимости от размеров и очертания котлована и физико-механических характеристик замороженного грунта.
17.5. Нормативные значения физико-механических характеристик замороженных грунтов, как правило, следует определять путем испытания образцов, отобранных при бурении скважин по методике, установленной ГОСТ 24586-81.
17.6. Расчетное значение предела прочности замороженного грунта на одноосное сжатие следует принимать равным 0,35 от нормативного значения для вертикальных круглых выработок диаметром до 10 м и 0,20-0,25 - для выработок больших размеров и сложной конфигурации.
17.7. Среднюю температуру ледогрунтового ограждения следует принимать 30-40% температуры холодоносителя, циркулирующего в замораживающих колонках.
17.8. Скважины для замораживающих колонок должны располагаться по контуру котлована с шагом 1,0-1,5 м. Расстояние между рядами скважин при их многорядном расположении следует принимать равным 2-3 м.
Расстояние от оси скважины до внутренней грани ледогрунтового ограждения следует принимать равным 0,6 расчетной толщины ледогрунтового ограждения.
17.9. Скважины должны быть заглублены в водоупорный слой грунта не менее чем на 3 м.
При отсутствии водоупорного слоя следует образовывать искусственный водоупорный слой специальными способами (например, цементацией или замораживанием грунта по всей площади котлована).
Толщина водоупорного слоя должна быть определена расчетом на возможный прорыв подземных вод.
17.10. В проекте следует предусмотреть бурение дополнительных (резервных) скважин для замораживающих колонок в количестве:
не более 10% от их общего числа при глубине замораживания до 100 м;
не более 20% при глубине замораживания свыше 100 м;
для наклонных скважин - соответственно 20% и 25%.
17.11. Для наблюдения за процессом замораживания следует устраивать контрольные скважины - гидрогеологические и термометрические. Количество и места их расположения определяются в зависимости от инженерно-геологических условий.
17.12. Работа замораживающей станции и подача холодоносителя в замораживающие колонки должна быть непрерывной в течение всего периода активного замораживания грунта.
После создания ледогрунтового ограждения работа замораживающей станции должна обеспечить его сохранение до окончания возведения заглубленных сооружений и фундаментов.
17.13. Способ оттаивания ледогрунтового ограждения (естественное или искусственное оттаивание) следует назначать с учетом фактического расположения скважин и состояния ледогрунтового ограждения.
17.14. В проекте должна быть предусмотрена защита существующих сооружений и коммуникаций (теплоизоляция, перекладка коммуникаций и пр.), попадающих в зону влияния ледогрунтового ограждения.
18*. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВОДОПОНИЖЕНИЯ
18.1. Требования настоящего раздела должны соблюдаться при проектировании искусственного понижения уровня подземных вод (водопонижения) для защиты заглубленных и подземных сооружений и котлованов в периоды строительства и (или) эксплуатации с применением водоотлива, дренажа, водопонизительных скважин и иглофильтров.
18.2. При проектировании водопонижения, кроме требований п. 1.1, необходимо учитывать возможное изменение режима подземных вод, условий поверхностного стока в строительный и эксплуатационный периоды, отведенные места сброса подземных вод, химический состав подземных вод и влияние понижения их уровня на окружающую среду и существующие сооружения, сроки и технологию строительных работ.
При водопонижении должны предусматриваться меры, препятствующие ухудшению строительных свойств грунтов в основании сооружения и нарушению устойчивости откосов выработки.
18.3. При проектировании дренажа, водопонизительных скважин и иглофильтров, а также при расчетах водопонижения, определении необходимости опытного (пробного) водопонижения, требуемых наблюдений и устройств для них и мероприятий по охране окружающей среды следует, кроме требований настоящего раздела, учитывать требования СНиП 2.06.14-85.
18.4. Требуемое понижение уровня подземных вод следует определять:
в водоносных слоях, содержащих безнапорные воды, в зависимости от допустимого повышения уровня воды за время аварийного отключения водопонизительной системы;
в напорных водоносных слоях, залегающих ниже дна котлована или пола заглубленного сооружения, из условия исключения возможности прорывов воды и необходимости обеспечения устойчивости грунтов в основании сооружения.
При пересечении сооружением (котлованом) водоупорных слоев следует исходить из практически достижимого понижения уровня подземных вод, предусматривая при необходимости дополнительные мероприятия для защиты сооружения (котлована).
18.5. При проектировании строительного водопонижения следует предусматривать максимально возможное использование устройств водопонизительных систем, предназначенных для эксплуатационного периода.
18.6. Водоотлив из котлованов и траншей следует применять в системах строительного водопонижения.
В проекте должны быть предусмотрены канавки и лотки для сбора поступающих в выработки подземных и поверхностных вод и отвода их к зумпфам (водоприемникам) с последующей их откачкой на поверхность. Канавки и зумпфы, как правило, следует располагать за пределами основания сооружения. При необходимости их расположения в пределах основания, они должны быть укреплены и защищены от размыва.
18.7. В насосных станциях для водоотлива следует предусматривать резерв насосов в размере 100% (по производительности) при одном работающем насосе и 50% - при двух и более.
18.8. Траншейный дренаж допускается устраивать на свободных от застройки территориях.
18.9. Закрытый беструбчатый дренаж (траншеи, заполненные фильтрующим материалом) следует предусматривать, как правило, для кратковременной эксплуатации (на оползневых склонах в период осуществления мероприятий по их стабилизации, в котловане в период строительства сооружения и т.п.).
18.10. Трубчатый дренаж следует предусматривать в грунтах с коэффициентом фильтрации К ?? 2 м/сут. Допускается его применение и при К < 2 м/сут в строительном водопонижении и в сопутствующих дренажах тоннелей, каналов и других устройств для коммуникаций, если опытным путем доказана его эффективность.
18.11. Устройство дренажей в виде подземных галерей (проходных и полупроходных) допускается:
при возможности выполнить дренаж только подземным способом;
при их использовании для периода эксплуатации сооружения (в особенности в случаях, когда переустройство или ремонт дренажа невозможны или затруднены);
в инженерно-геологических условиях, где их применение экономически эффективно.
18.12. Для обеспечения фильтрационной способности дренажных галерей следует предусматривать обсыпку как для трубчатых дренажей или специальную обделку (крепь) с применением пористого бетона, с устройством "фильтровых окон" и т.п.
18.13. Вакуумный дренаж следует применять в грунтах с коэффициентом фильтрации менее 2 м/сут.
18.14. Водопонизительные скважины (открытые и герметические, оборудованные насосами, сквозные фильтры, самоизливающиеся и водопоглощающие) следует предусматривать как для водопонижения эксплуатационного периода, так и для строительного водопонижения.
18.15. Иглофильтры следует применять, как правило, в системах строительного водопонижения.
18.16. Электроосушение следует применять в слабопроницаемых грунтах, имеющих коэффициенты фильтрации менее 0,1 м/сут.
18.17. Воды от водопонизительных систем при невозможности их использования следует отводить, как правило, самотеком в существующие водостоки или к отведенным местам сброса.
Максимальные допустимые скорости течения воды в водоотводящих устройствах следует принимать в зависимости от материала их конструкции и продолжительности работы с учетом требований СНиП 2.06.03-85.
18.18. В случае невозможности отвода воды самотеком необходимо предусматривать специальные насосные станции с резервуарами, при проектировании которых следует руководствоваться требованиями СНиП 2.04.03-85, а при использовании откачиваемой воды для водоснабжения - СНиП 2.04.02-84.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Рекомендуемое
НОРМАТИВНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПРОЧНОСТНЫХ
И ДЕФОРМАЦИОННЫХ ГРУНТОВ
1. Характеристики грунтов, приведенные в табл.1-3, допускается использовать в расчетах оснований сооружений в соответствии с указаниями п.2.16.
2. Характеристики песчаных грунтов в табл.1 относятся к кварцевым пескам с зернами различной октанности, содержащим не более 20% полевого шпата и не более 5% в сумме различных примесей (слюда, глауконит и пр.), включая органическое вещество, независимо от степени влажности грунтов S r.
3. Характеристики пылевато-глинистых грунтов в табл.2 и 3 относятся к грунтам содержащим не более 5% органического вещества и имеющим степень влажности Sr ?? 0,8.
Т а б л и ц а 1
Нормативные значения удельного сцепления cn, кПа (кгс/см2), угла внутреннего трения ??n, град,
и модуля деформации Е, Мпа (кгс/см2), песчаных грунтов четвертичных отложений
|
Песчаные грунты |
Обозначения характеристик |
Характеристики грунтов при коэффициенте пористости е, равном |
|||
|
|
грунтов |
0,45 |
0,55 |
0,65 |
0,75 |
|
Гравелистые и крупные |
cn ??n Е
|
2(0,02) 43 50(500)
|
1(0,01) 40 40(400) |
- 38 30(300) |
- - - |
|
Средней крупности |
cn ??n Е
|
3(0,03) 40 50(500) |
2(0,02) 38 40(400)
|
1(0,01) 35 30(300) |
- - - |
|
Мелкие |
cn ??n Е
|
6(0,06) 38 48(480) |
4(0,04) 36 38(380)
|
2(0,02) 32 28(280)
|
- 28 18(180) |
|
Пылеватые |
cn ??n Е
|
8(0,08) 36 39(390) |
6(0,06) 34 28(280) |
4(0,04) 30 18(180)
|
2(0,02) 26 11(110)
|
Нормативные значения удельного сцепления cn, кПа (кгс/см2), угла внутреннего трения ??n, град,
пылевато-глинистых нелессовых грунтов четвертичных отложений
|
Наименование грунтов и пределы нормативных значений их показателя текучести
|
Обозначения характе-ристик грунтов |
Характеристики грунтов при коэффициенте пористости е, равном |
|||||||
|
|
|
0,45 |
0,55 |
0,65 |
0,75 |
0,85 |
0,95 |
1,05 |
|
|
Супеси |
0 ?? IL ?? 0,25 |
cn ??n |
21(0,21) 30 |
17(0,17) 29 |
15(0,15) 27 |
13(0,13) 24 |
- - |
- - |
- - |
|
|
0,25?? IL ?? 0,75 |
cn ??n |
19(0,19) 28 |
15(0,15) 26 |
13(0,13) 24 |
11(0,11) 21 |
9(0,09) 18 |
- - |
- - |
|
Суглинки |
0 ?? IL ?? 0,25 |
cn ??n |
47(0,47) 26 |
37(0,37) 25 |
31(0,31) 24 |
25(0,25) 23 |
22(0,22) 22 |
19(0,19) 20 |
- - |
|
|
0,25?? IL ?? 0,5 |
cn ??n |
39(0,39) 24 |
34(0,34) 23 |
28(0,28) 22 |
23(0,23) 21 |
18(0,18) 19 |
15(0,15) 17 |
- - |
|
|
0,5?? IL ?? 0,75 |
cn ??n |
- - |
- - |
25(0,25) 19 |
20(0,20) 18 |
16(0,16) 16 |
14(0,14) 14 |
12(0,12) 12 |
|
Глины |
0 ?? IL ?? 0,25 |
cn ??n |
- - |
81(0,81) 21 |
68(0,68) 20 |
54(0,54) 19 |
47(0,47) 18 |
41(0,41) 16 |
36(0,36) 14 |
|
|
0,25?? IL ?? 0,5 |
cn ??n |
- - |
- - |
57(0,57) 18 |
50(0,50) 17 |
43(0,43) 16 |
37(0,37) 14 |
32(0,32) 11 |
|
|
0,5?? IL ?? 0,75 |
cn ??n |
- - |
- - |
45(0,45) 15 |
41(0,41) 14 |
36(0,36) 12 |
33(0,33) 10 |
29(0,29) 7 |
