Оценка величины и скорости смещения оползневого массива при допущении развития деформаций ползучести на контакте оползневой грунт-свая
2.3.56. Данный расчет следует производить в тех случаях, когда расстояние между осями свай в ряду an.y i, откорректированное в результате расчета свайного поддерживающего сооружения по первому предельному состоянию, находится в пределах
aр < an.y i < aη.
2.3.57. Значения абсолютного смещения оползневого склона λti, развивающегося во времени, начиная с момента ввода поддерживающего сооружения в эксплуатацию, следует определять по выражению
где ti - время, сут (год);
ηк - коэффициент вязкости оползневого грунта, определяемый по методике, изложенной в работах [3, 4];
η0 - начальный коэффициент вязкости, Па · сут (Па · год);
e - основание натуральных логарифмов;
μ1 - коэффициент, определяемый экспериментально.
2.3.58. Для ориентировочных расчетов коэффициент вязкости ηк глинистых грунтов следует назначать в соответствии с табл. 3.
Таблица 3
|
Консистенция грунта |
Показатель консистенции |
ηк, Па · с |
|
Текучепластичная |
0,75 - 1,00 |
a(109 1010) |
|
Легкопластичная |
0,50 - 0,75 |
a(1010 1011) |
|
Пластичная |
- |
a(1011 1012) |
|
Тугопластичная |
0,25 - 0,50 |
a(1012 1013) |
|
Полутвердая |
0 - 0,25 |
a(1013 1014) |
|
Твердая |
0 |
a(1014 1015) |
Примечание. При переходе от указанных в табл. 3 единиц измерения коэффициента вязкости Па · с к Па · сут (Па · год) следует использовать переходные коэффициенты соответственно Kt = 8,64 · 10-4 и Kt = 3,15 · 10-7.
2.3.59. Начальный коэффициент вязкости η0 следует назначать по графику зависимости коэффициента вязкости η от соотношения Pi/Pпор (рис. 10), построенному по результатам экспериментального определения по методика [3, 4]. При этом по оси абсцисс на данном графике необходимо отложить величину отношения
и за величину η0 принять соответствующее ему значение.
Рис. 10. Зависимость коэффициента вязкости от соотношения Pi/Pпор:
Pi - переменная нагрузка на сферический штамп; Pпор - пороговая нагрузка на сферический штамп
2.3.60. Скорость оползневого смещения υti (см/сут, см/год) на тот или иной момент времени после ввода поддерживающего сооружения в эксплуатацию определяют по выражению
(58)
где λti, λti-1 - абсолютное смещение оползневого склона, соответствующее моментам времени ti и ti-1, см; ti - ti-1 = 1 сут.
3. Устройство свайных поддерживающих сооружений
3.1. Работы по устройству буронабивных свай следует начинать при наличии проекта производства работ, полного комплекта технологического оборудования и материалов.
Проект производства работ по строительству свайного поддерживающего сооружения должен удовлетворять требованиям технологии изготовления буронабивных свай и правил их приемки [3, 5].
3.2. При устройстве свайных поддерживающих сооружений, заанкеренных грунтовыми анкерами, порядок производства работ по изготовлению анкерных тяг, натяжению, контролю натяжения и анкеровке арматурных пучков анкерных тяг принимают в соответствии с указаниями ВСН 98-74. Кроме того, должны соблюдаться требования по технологии сооружения анкеров [6].
3.3. Технологическая схема устройства свайных поддерживающих сооружений включает следующие операции:
подготовительные работы (устройство временных объездов, поверхностного водоотвода, вынос проекта в натуру, организация строительной площадки, устройство подготовки из тощего бетона и т.п.);
изготовление буронабивных свай;
устройство железобетонной плиты ростверка;
сооружение подпорной стены из монолитного бетона (если таковая предусмотрена конструктивной схемой);
устройство «одевающей» стены из монолитного бетона с последующей облицовкой.
Технологическая схема устройства заанкеренных поддерживающих сооружений кроме перечисленных операций, включает:
бурение анкерных скважин на расчетную глубину и с заданным углом наклона (производится после бетонирования плиты ростверка, установки в нем направляющих труб и стальных распределительных плит и набора бетоном плиты 70 % прочности);
введение в скважину пучка высокопрочной проволоки или стержневой арматуры с нижним анкером;
закрепление нижнего анкера в скважине цементопесчаным раствором;
заполнение верхней части анкерной скважины битумной мастикой;
установку обоймы верхнего анкера;
установку гидродомкрата и натяжение анкерной тяги с закреплением ее в верхнем анкере;
снятие гидродомкрата и обрезку арматуры;
изоляцию верхнего анкерного закрепления от атмосферных воздействий.
При этом устраивать заанкеренные поддерживающие сооружения следует в период временной стабилизации оползневого склона. Устройство грунтовых анкеров, кроме того, должно быть полностью завершено до начала работ по возведению земляного полотна.
3.4. Работы по устройству обычных свайных поддерживающих сооружений можно выполнять как на малоактивных оползнях, так и на активных.
Закрепление малоактивных оползней (смещение со скоростью 1 - 2 см/сут) следует начинать сначала на устойчивых участках, что обеспечивает достижение эффекта самоторможения. Закрепление же активного оползня может быть начато с наиболее активного участка; при этом используется эффект временного укрепления оползня. Далее закрепительные работы следует производить на наиболее устойчивых участках.
3.5. При возведении «одевающих» стен верховых свайных поддерживающих сооружений их облицовку целесообразно устраивать из сборных железобетонных плит, закрепленных в нижней части стены в фундаментах стаканного типа. Объединение плит между собой по контуру может быть осуществлено с помощью электросварки или металлических штырей. Если расстояние между сваями в верховом противооползневом сооружении определено при условии допущения развития деформаций ползучести на контакте оползневой грунт - свая, то между тыльной поверхностью «одевающей» стены и вертикальной поверхностью оползневого блока должен быть предусмотрен зазор. Величину зазора определяют по формуле (57) на момент времени ti, когда скорость ползучести υti достигнет нулевого значения. Может быть также предусмотрено устройство компенсаторов из легкосжимаемого материала.
3.6. Бетонирование скважин следует осуществлять методом вертикально перемещающейся трубы. При этом подвижность питой бетонной смеси, характеризуемая осадкой конуса (ОК) и измеренная непосредственно перед укладкой смеси в скважину, в период установившегося процесса бетонирования должна быть 15 - 18 см.
3.7. Для уменьшения водопотребности литой бетонной смеси и расхода цемента следует применять комплексную химическую добавку.
3.8. Марка по прочности бетона из литых смесей с комплексной пластифицирующей добавкой, включающей суперпластификатор, для изготовления буронабивных свай назначается на стадии проектирования. Исходя из требуемой марки бетона, в лаборатории выполняют подбор состава бетонной смеси.
3.9. Литая бетонная смесь должна быть однородной, не иметь видимых признаков расслоения, а водоотделение, определяемое по ГОСТ 10181.4-81, должно составлять 1 - 2 %, что обеспечивается правильным подбором состава. Коэффициент раздвижки щебня раствором следует принимать в зависимости от крупности песков:
1,5 - 1,7 - для мелких песков с модулем крупности от 1,4 до 2;
1,8 - 1,9 - для песков средней крупности с модулем крупности 2 - 2,5;
2 - 2,2 - для крупных песков с модулем крупности 2,5.
3.10. Для приготовления бетона из литых смесей следует применять портландцемент марок 400 и 500, отвечающий требованиям ГОСТ 10178-85. Расход цемента назначается в зависимости от его марки и требуемой подвижности исходной бетонной смеси согласно СНиП 5.01.23-83.
Мелкий заполнитель должен соответствовать требованиям ГОСТ 10268-80.
В качестве крупного заполнителя следует применять щебень, щебень из гравия и гравий крупностью до 40 мм, отвечающие требованиям ГОСТ 10268-80.
3.11. Вода для затворения бетонной смеси должна соответствовать требованиям ГОСТ 23732-79.
3.12. В качестве пластифицирующей рекомендуется добавка ЛСТ марки Е, отвечающая требованиям ОСТ 13-183-83 Минлесбумпрома «Лигносульфонаты технические». Разрешается использовать ЛСТ других марок при содержании в них редуцирующих веществ до 12 %. Наряду с добавкой ЛСТ можно использовать также ппастифицирующе-воздухововлекающую добавку ЩСПК, отвечающую требованиям ТУ 113-03-488-84 Минудобрений СССР.
3.13. Суперпластификатор НФ должен соответствовать ГОСТ 6848-79.
3.14. Добавка-суперпластификатор С-3 должна отвечать требованиям ТУ 6-14-625-80 Минхимпрома «Разжижитель С-3» с изменением № 1.
3.15. Состав бетона из литой смеси с комплексной химической добавкой для буронабивных свай следует подбирать расчетно-экспериментальным методом в два этапа.
3.16. На первом этапе необходимо установить состав исходной бетонной смеси с добавкой ЛСТ в соответствии с Руководством [7] и следующими указаниями:
подвижность исходной бетонной смеси непосредственно перед введением добавки-суперпластификатора должна находиться в пределах 2 - 4 см ОК;
коэффициент раздвижки щебня раствором назначается в зависимости от крупности песка;
количество добавки ЛСТ назначается 0,2 % массы цемента (в расчете на сухое вещество).
При подборе состава исходной смеси следует учитывать, что часть воды затворения будет введена в смесь на втором этапе (в момент приготовления литой смеси) в составе рабочего раствора добавки-суперпластификатора.
3.17. На втором этапе через 10 - 60 мин после приготовления лабораторного замеса уточненного состава (в зависимости от предполагаемого времени транспортирования) вводят добавку НФ (С-3) в количестве 0,2 - 1 % массы цемента (в пересчете на сухое вещество) и смесь перемешивают. Оптимальная дозировка этой добавки определяется пробными замесами с интервалом 0,1 - 0,2 % при условии, что подвижность смеси должна соответствовать литой консистенции: иметь осадку конуса ОК через 5 мин после перемешивания не менее 15 см, а водоотделение (по ГОСТ 10181.4-81) - не более 2 %.
3.18. Количество вводимой добавки НФ (С-3) в значительной мере зависит от минералогического и вещественного составов цемента: так, при применении портландцементов с активными минеральными добавками осадочного происхождения дозировка НФ (С-3) больше, чем при использовании цементов без добавок. Дозировка суперпластификаторов увеличивается также с повышением содержания С3А в цементном клинкере.
3.19. Контрольные образцы-кубы из литой бетонной смеси для определения прочности формуют без вибрации в соответствии с ГОСТ 10180-78.
3.20. Технология приготовления литой бетонной смеси с комплексной пластифицирующей добавкой, предусматривающая использование автобетоносмесителей, включает два этапа: приготовление на ЦБЗ исходной малоподвижной смеси с добавкой ЛСТ и ее разжижение на месте укладки до литой консистенции путем введения суперпластификатора.
3.21. Технология приготовления исходной смеси на ЦБЗ, точность дозирования ее составляющих и т.д. должны соответствовать СНиП III-15-76.
3.22. Исходную бетонную смесь необходимо транспортировать к месту укладки автобетоносмесителями, обеспечивающими ее перемешивание в пути. Подвижность исходной смеси непосредственно перед введением НФ (С-3) должна быть 2 - 4 см.
3.23. При недостаточном количестве автобетоносмесителей исходную смесь допускается транспортировать к месту укладки автосамосвалами, перегружая ее вблизи места укладки в автобетоносмеситель, например, с помощью бетоноперегружателя типа 42-184-24 Минтяжстроя СССР или через перегрузочный бункер.
3.24. Исходная бетонная смесь разжижается до литой консистенции в барабане автобетоносмесителя путем введения в нее добавки НФ (С-3) в количестве, установленном при подборе состава бетона, и последующего перемешивания.
3.25. Добавку НФ (С-3) вводят в барабан автобетоносмесителя с помощью насоса или вручную в товарном виде (32 - 40 %-ной концентрации по объему). Концентрацию добавки-суперпластификатора в растворе определяют по его плотности.
При введении суперпластификатора НФ (С-3) исходную бетонную смесь, находящуюся в автобетоносмесителе, необходимо сдвинуть в заднюю часть барабана путем его вращения в направлении выгрузки, затем прекратить вращение барабана и для получения бетонной смеси одинаковой подвижности по всей массе вылить раствор суперпластификатора непосредственно в бетонную смесь.
3.26. Приготовление литой бетонной смеси начинается с момента введения в исходную смесь суперпластификатора. Длительность перемешивания должна соответствовать указанной в паспорте на данный тип автобетоносмесителя (обычно 5 - 7 мин). Подвижность смеси через 5 мин после перемешивания должна быть не менее 16 см. Если смесь окажется менее подвижной, необходимо дополнительно ввести в нее добавку в количестве 0,1 - 0,2 % массы цемента и еще раз перемешать.
3.27. Технология бетонирования буронабивных свай из готовой литой смеси с комплексной пластифицирующей добавкой должна соответствовать требованиям проекта, СНиП III-9-74 и положениям Руководства [5]. При бетонировании скважин «свободным» сбрасыванием выгрузка бетонной смеси в скважину должна производиться из лотка автобетоносмесителя только через приемную воронку, установленную на обсадном патрубке.
3.28. Контроль качества литых бетонных смесей с комплексной пластифицирующей добавкой (качество материалов; состав бетона; правильность хранения материалов, приготовления бетонной смеси, ее однородность, подвижность; прочность бетона) должен осуществляться в соответствии со СНиП III-9-74, Руководством [5] и с учетом пп. 3.29 - 3.31 настоящих Методических рекомендаций.
