Устройство оснований под гражданское и промышленное строительство гидромеханизированным способом

Таблица 3

Тип природного основания

Интенсивность намыва, м/сут

песок

супесь

суглинок, глина

гравелистый, крупный

средний

мелкий

пылеватый

I - устойчивое

1,2

1,0

0,8

0,45

0,35

0,25

II - устойчивое

0,8

0,6

0,4

0,35

0,30

0,20

III - неустойчивое

-

0,05

0,10

0,10

0,15

0,20

3.22. Пионерно-торцевая схема намыва предусматривает постоянное продвижение фронта намыва при периодическом наращивании пульпопровода. При пионерно-торцевой схеме с челночным перемещением разводящего пульпопровода землесосными снарядами типа 3500 и 5000 м³/ч возможность максимального слоя намыва соответственно составляет 1,0-1,5 м при наращивании распределительного пульпопровода и 0,7-1,0 м при его укорачивании.

Дополнительно к пионерно-торцевой схеме рекомендуется однослойная схема намыва (рекомендуемое приложение 6, черт. 1).

Однослойную схему намыва слоя толщиной 4-5 м применяют при намыве карьерного песчаного грунта d₆₀/d₁₀ < 3 устойчивое основание. Намыв производят безэстакадно-торцевым способом с устройством дамб обвалования и дренажных канав по контуру микрорайона.

При небольших площадях намыва (до 50 га) возможно производство работ без разбивки территории микрорайона на карты намыва.

Намыв осуществляют одним слоем из торцов раструбных труб, которые устанавливают на намытом откосе пляжа на 05-0,6 м выше проектной отметки намыва. Расстояния между пульпопроводами принимают 20-50 м при толщине слоя соответственно 5-3 м. Обвалование в процессе намыва поддерживается непрерывно и восполняется из подстилающего или намытого грунта.

3.23. Одностороннюю схему намыва осуществляют рассредоточенно-торцевым выпуском пульпы со свободным откосом. Распределительный пульпопровод разделяют на две одновременно работающие нитки, которые располагают на расстоянии не более 15 и от дамбы обвалования. Расстояние между осями ниток пульпопроводов определяется размерами карты намыва в зависимости от производительности используемых земснарядов и принятой интенсивности намыва.

3.24. Зональная схема намыва, при которой пылеватые и глинистые фракции отмывают в отстойные прудки, располагаемые на площадях будущих зеленых зон, а песчаные фракции укладывают на участках, планируемых под застройку, схему применяют согласно рекомендуемому приложению 6, черт. 2.

Пульпопровод укладывают на земляные валы высотой до 1,5 м. Для обеспечения требуемого фракционирования на откосе намыва необходимо устройство направляющей дамбы на расстоянии 60-80 м от выпуска пульпы, обеспечивающей сток гидросмеси с повышенным содержанием пылевато-глинистых фракций в отстойный прудок.

3.25. Двухъярусная схема намыва позволяет начать укладку инженерных коммуникаций до окончания намыва. Схема намыва включает в себя единый цикл подготовки основания: укладку инженерных коммуникаций в намытом слое первого яруса толщиной 2-3 м с последующим их замывом песчаным грунтом до планировочной отметки (рекомендуемое приложение 6, черт. 3).

3.26. По встречно-торцевой схеме намыв осуществляют путем сосредоточенного выпуска пульпы, переменно-направленного с обоих концов карты к поочередно работающим водосбросным колодцам (рекомендуемое приложение 6, черт. 4).

3.27. Рассредоточенно-торцевая схема с выпуском пульпы из торца и дополнительных отверстий в нижней части пульпопровода рекомендуется для пылеватых песков и супесей. Диаметр отверстий (30-70 мм) и расстояние между ними (5-15 м) назначают в зависимости от гранулометрического состава грунта и требуемых уклонов пляжа. Эту схему применяют при эстакадном и низкоопорном способах (рекомендуемое приложение 6, черт. 5).

3.28. Цикличная схема намыва основания путем образования тонкого покрова грунта периодическим изменением консистенции пульпы c соотношением твердого грунта к воде от 1:10 до 1:30 исключает выпоры в слабых грунтах природного основания. При достижении толщины намытого слоя 0,8-1,0 м консистенцию следует поддерживать 1:10. Рекомендуется цикличную схему применять при намыве песчаных грунтов на торфах.

3.29. В зоне 35-45 м от выпуска пульпы рекомендуется дренажная схема с использованием вертикальных древ для разгрузки фильтрационных напоров в природном основании и обеспечения равномерного уплотнения торфа под намытой песчаной толщей.

4. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ НАМЫТОГО ОСНОВАНИЯ 4.1. Прогнозирование состояния намытого основания производится с целью обеспечения требуемого качества намытых грунтов при минимальных затратах в конкретных инженерно-геологических условиях на стадии проектирования и производства работ.

4.2. При прогнозировании следует определять:

изменение гранулометрического состава грунта в зависимости от требований качества намытого основания;

осадку намытой толщи от собственного веса;

осадку природного основания под нагрузкой намытого грунта.

4.3. Гранулометрический состав намытого грунта определяется закономерностями фракционирования грунта. На характер фракционирования влияют состав карьерного грунта и технология намыва.

4.4. При прогнозировании раскладки фракций на откосе рекомендуется пользоваться следующими методами:

методом аналогового расчета, основанного на материалах геотехнического контроля намыва оснований разных типов;

расчетным методом, в основу которого положено использование вероятностного подхода при определении раскладки частиц грунта и изменении гидравлических параметров потока на откосе.

Распределение фракций грунта Ф, %, по длине откоса намыва L, м

Песок: а - средний; б - мелкий; в - пылеватый

Черт. 2

4.5. Метод аналогового расчета допускается для определения фракционирования при намыве оснований из песчаных карьерных грунтов. Распределение фракций грунта Ф, %, по длине откоса намыва приведено на черт. 2.

4.6. Расчетный метод раскладки фракций грунта на откосе намыва выполняется в следующем порядке:

а) определяются гидравлические параметры потока гидросмеси на откосе намыва (удельный расход, скорость, глубина, уклон поверхности отложений);

б) проводятся расчеты кривых рассеивания фракций;

в) выполняется расчет содержания фракций в составе намытого грунта на различных расстояниях от места выпуска.

Изменение плотности r_d намытого грунта:

а - по откосу намыва L; б - во времени t

Песок: 1 - средний; 2 - мелкий; 3 - пылеватый

Черт. 3

Таблица 4

Намытый грунт

ГОСТ

25100-82

Плотность частиц грунта, г/см³

Плотность сухого грунта, r_d,

г/см³

Коэффициент пористости е

Относительная плотность, J_d

Коэффициент фильтрации, К_ф, м/сут

Угол внутреннего трения, j, град.

Сцепление С, МПа

Коэффициент уплотнения а, МПа^-1

Модуль деформации Е, МПа

Осадка от толщины намываемого слоя, %

Карьерный грунт. Содержание d < 0,05 мм, %

Песок средний

2,66-2,65

1,60

1,70

0,65

0,55

0,60

0,80

15,0-7,0

34

38

Менее 0,005

0,1

0,01

20

40

0,75

1,5

20

Песок мелкий

2,67-2,65

1,55

1,66

0,72

0,60

0,35

0,65

6,0-1,5

27

33

0,001

0,005

0,1

0,01

18

28

0,8

2,0

25

Песок пылеватый

2,68-2,69

1,47

1,55

0,80

0,70

0,30

0,50

3,0-0,7

25

28

0,002

0,005

0,1

0,5

11

18

1,0

2,5

35

Супесь

2,70-2,66

1,35

1,52

0,93

0,75

0,30

0,50

0,1-0,08

21

24

0,005

0,01

1,0

0,1

7,0

10

1,5

4,0

50

Примечания: 1. В числителе - показатели для грунтов после намыва, в знаменателе - после намыва через год;

2. Потери фракций d < 0,05 мм при намыве принимаются равными 10 %, d < 0,01 мм - 100 % (см. рекомендуемое приложение 4).

Расчет фракционирования грунта при намыве осуществляется с помощью ЭВМ (программа GRUNT, SM-4, ВНИИГС).

4.7. Нормативные (усредненные) величины физико-механических характеристик определяются по гранулометрическому составу намытых грунтов.

Физико-механические характеристики грунтов, намытых из различных карьеров, приведены в табл. 4.

4.8. Определение плотности намытого грунта r_d (плотности сухого грунта) по длине откоса L для песчаных грунтов допускается выполнять по номограмме (черт. 3, а, б).

Требование к плотности намытого песчаного грунта с учетом нагрузки от промышленных сооружений и жилых зданий приведены в приложении 7, табл. 4.

Плотность намытого грунта с содержанием фракций Ф_d < 0,005 мм более 3 % допускается определять согласно рекомендуемому приложению 7, табл. 3.

4.9. Нормативные значения и осадки торфа под нагрузкой намытой толщи допускается определять согласно рекомендуемому приложению 7, табл. 1 и 2.

4.10. При определении плотности намытого глинистого грунта и осадки глинистого грунта и торфа природного основания рекомендуется использовать табл. 1 и рекомендуемое приложение 7, табл. 3 и чертеж.

4.11. Оценку значений коэффициентов фильтрации намытого грунта при нормативной плотности сухого грунта для различных грунтов допускается выполнять по данным табл. 4.

5. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ И НАМЫТОГО ГРУНТА 5.1. При намыве оснований под строительство контроль качества гидромеханизированных работ необходимо производить на основе сопоставления технологии разработки и укладки грунта с ППР.

5.2. Контроль качества намыва должен осуществляться строительной организацией, производящей намыв, в течение всего периода выполнения работ.

5.3. При разработке грунта в карьере необходимо контролировать последовательность разработки блоков, полноту и глубину их разработки.

5.4. При намыве территорий необходимо контролировать следующие технологические параметры:

правильность прокладки распределительных пульпопроводов и подачи пульпы на карту, устройство обвалований, предотвращение промоин и застойных зон;

плотность пульпы на выпуске, плотность (мутность) отработанных вод гидромеханизации. Плотность пульпы при необходимости рекомендуется измерять ареометрическим методом, а также с использованием мерной емкости, заполняемой из дополнительных выпусков диаметром 70-80 мм, врезанных в трубопровод вблизи основного выпуска;

отметки намытой поверхности путей периодической нивелировки;

соблюдение допустимых размеров прудка, режима работы и состояния водосбросных сооружений дренажных устройств.

5.5. Отбор проб намытого грунта для определения показателей состава и физико-механических свойств необходимо производить по поперечникам, нанесенным на координатную основу территории намыва.

5.6. Для определения гранулометрического состава, влажности и плотности слежения намытого грунта следует отбирать пробы по толщине намытого слоя из расчета одна проба на объем 2000-5000 м³ намытого грунта. В случае специальных исследований, предусмотренных проектом, для определения коэффициентов фильтрации, сжимаемости, модуля деформации, угла внутреннего трения, удельного сцепления - одна проба на 50 тыс. м³ намытого грунта.

При лабораторных испытаниях грунта следует соблюдать требования ГОСТ 12536-79, ГОСТ 25100-82 и ГОСТ 5180-84.

5.7. Плотность намытого песчаного грунта r_d = 1,53 г/см³ (плотность сухого грунта) при влажности грунта 16-18 % с несущей способностью более 0,05 МПа следует принимать за показатель, обеспечивающий возможность продолжения работ по намыву до проектной отметки, проезда машин и механизмов.

Для контроля степени уплотненности намытого песчаного грунта рекомендуется определять показатель относительной плотности J_d:

плотные 0,66 < J_d < 1;

средней плотности 0,33 < J_d < 0,66;

рыхлые 0 < J_d < 0,33.

5.8. Перед устройством фундаментов на намытых основаниях производят дополнительные инженерно-геологические изыскания в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83.

5.9. При намыве на торфах и слабых грунтах с модулем деформации Е £ 5 МПа необходимо производить контроль за осадкой грунта естественного основания под намытой толщей по осадочным реперам.

5.10. Материалы геотехнического контроля и состояния водной среды должны быть занесены в журналы (рекомендуемое приложение 8, формы 1-5).

Оформление производственной документации при намыве должно осуществляться по инструкции ВСН 79-81 Минмонтажспецстроя СССР.

5.11. Журналы производства работ и контроля качества намыва необходимо вести на каждом объекте.

По окончании работ на объекте журнал производства работ должен быть приложен к акту сдачи-приемки объекта.

На основе геотехнического контроля и производственной документации составляют техническую документацию для сдачи объекта в соответствии со СНиП 3.02.01-87.

6. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ 6.1. Работы по устройству оснований гидромеханизированным способом должны выполняться по утвержденному проекту производства работ, с соблюдением требований СНиП III-4-80 «Техника безопасности в строительстве», СНиП 3.02.01-87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты», а также с соблюдением правил по технике безопасности Госгортехнадзора, Госэнергонадзора Минэнерго СССР и санитарно-гигиенических норм и правил Минздрава СССР.

6.2. В процессе работы на карте намыва необходимо следить за исправностью водосбросной системы, не допускать перелива пульпы через дамбы обвалования, систематически вести наблюдения за состоянием откосов дамб обвалования.