В табл. 48 приведены рекомендуемые способы производства работ в осушении котлована и дана рекомендуемая область их применения, а в табл. 49 приведены рекомендуемые схемы разработки грунта в сооружениях.
Разработку грунта внутри сооружения разрешается производить только после набора инъекционным раствором 75 %-ной прочности и консолидации материала забутовки в течении 3 сут.
7.58. Заделка стыков (кроме инъекционных) между сборными элементами должна осуществляться поярусно по мере разработки грунта внутри сооружения. Высота яруса 1-2 м.
Перед началом работ по заделке открытых стыков их полость следует очистить стальными щетками, промыть водой из шланга под напором и продуть сжатым воздухом.
7.59. В случае, если просачивается вода в стык между стеновыми панелями, щель между ними зачеканивается жестким раствором, жгутами, пропитанными битумом.
В местах просачивания воды или суффозионных выносов грунта из застенного пространства должны быть установлены патрубки диаметром 20-25 мм для последующего нагнетания тампонажного раствора в застенное пространство.
7.60. Заполнение открытых стыков бетонной смесью должно осуществляться нанесением набрызгбетона или торкрета послойно.
При торкретировании заделку стыка следует производить в 3-4 слоя, а при применении набрызгбетона - в 1-2 слоя.
ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННЫЕ ЗАВЕСЫ
7.61. При устройстве противофильтрационных завес (ПФЗ) способом «стена в грунте» могут быть использованы следующие заполнители:
твердеющие - бетон и глиноцементный раствор;
нетвердеющие - глины, суглинки, глиногрунтовые смеси и другие материалы, удовлетворяющие требованиям качества и технологии сооружения противофильтрационной завесы.
При подборе материала заполнителя ПФЗ следует учитывать назначение и характер завесы, прочность завесы при заданном напоре и ожидаемых деформациях.
Бетон, используемый в качестве твердеющего заполнителя противофильтрационных завес, должен отвечать всем требованиям, предъявляемым к бетону, применяемому для устройства монолитных стен в грунте. Требования по водонепроницаемости к бетону должны определяться проектом.
Для приготовления глиноцементных заполнителей следует использовать:
глины и суглинки с преобладанием пылеватых частиц (0,05-0,005 мм) и содержанием глинистых частиц (менее 0,005 мм) не более 30 %, хорошо распускающиеся в воде;
пески мелкие или средней крупности;
цементы марки не ниже 300 (обычный и пластифицированный портландцемент, шлакопортландцемент, пуццолановый, сульфатостойкий); применение быстросхватывающихся цементов не рекомендуется в связи с быстрой потерей подвижности раствора.
Пригодность исходных материалов для приготовления глиноцементного заполнителя и его рецептуру следует устанавливать лабораторными исследованиями.
Используемый для ПФЗ глиноцементный заполнитель должен иметь подвижность не ниже 15 см по конусу АзНИИ, прочность не более 3 МПа с выходом камня при затвердевании не менее 98 %. Приготовленный заполнитель должен иметь начало твердения не ранее чем через 8 ч.
Нетвердеющие заполнители ПФЗ в виде комовой глины или суглинка должны быть плотными и медленноразмокаемыми в воде и иметь выраженную комовую структуру, максимальный размер комьев не должен превышать 1/3 ширины траншеи.
Заглинизированный грунт, который представляет собой смесь извлеченного из траншеи грунта с глинистым раствором, или специально приготовленные глиногрунтовые пасты, применяемые в качестве заполнителя ПФЗ, должны содержать по весу не менее 15 % глинистых частиц с равномерным распределением их по весу объема и не иметь органических примесей. Консистенция заглинизированного грунта и глиногрунтовой пасты должна обеспечивать их укладку в траншею по заданной технологии.
7.62. Для улучшения свойств глиноцементных растворов и нетвердеющих заполнителей применяют химические добавки.
Техническая кальцинированная сода Na2CO3 служит для улучшения смачиваемости глинистых частиц, увеличения их диспергации в водной среде и уменьшения водоотделения. Она пригодна практически для всех видов глин и суглинков и вводится в количестве 0,5-2 % веса твердой фазы заполнителя.
Силикат натрия п·Na2SiO3 (жидкое стекло) в виде водного раствора плотностью 1,4-1,5 т/м3 применяется для повышения стабильности и улучшения структурно-механических свойств заполнителя. Его наличие увеличивает содержание высокодисперсных кремнеземистых и алюмосиликатных составляющих в грунтовых смесях и вводится в количестве 1,5-3 % веса твердой фазы.
Подбор нетвердеющего заполнителя ПФЗ должен осуществляться и обосновываться специальными лабораторными исследованиями, а в некоторых случаях и опытными работами.
Рис. 87. Схема заполнения секции траншеи глиноцементным раствором
1 - труба диаметром 50 мм; 2 - глинистая суспензия; 3 - глиноцементный раствор
7.63. Особенностью работ по строительству ПФЗ является линейная протяженность фронта работ, что накладывает свой отпечаток на технологию.
7.64. В некоторых случаях при строительстве ПФЗ не следует предусматривать крепление верха траншей ввиду большой его стоимости.
В целях предохранения верхней части бортов траншеи, не имеющей крепления, поверхность земли по обе стороны от траншеи должна иметь уклоны, препятствующие стоку в траншею поверхностных вод. Кроме того, возможно применять инвентарное крепление верха траншеи (см. рис. 80, а).
7.65. Подготовку карьеров, определенных проектом для добычи материала заполнителя ПФЗ, вскрышные работы и строительство подъездов следует производить до начала основных работ. Одновременно следует выполнить водоотводные работы для защиты их от затопления поверхностными водами.
7.66. Монтаж оборудования глинистого хозяйства следует производить до начала основных работ по возведению завесы, а наращивание трубопроводов для подачи в траншею чистого глинистого раствора и откачки зашламованного - в процессе проходки траншеи. При строительстве противофильтрационных завес, имеющих большую протяженность, могут быть применены передвижные глинорастворные узлы.
7.67. Приготовление глиноцементного заполнителя и глиногрунтовых паст следует осуществлять в специальных стационарных или передвижных растворных узлах.
7.68. Бетонные противофильтрационные завесы следует устраивать теми же способами, что и бетонные и железобетонные несущие конструкции, выполняемые способом «стена в грунте».
7.69. Заполнение траншеи глиноцементным заполнителем или глиногрунтовой пастой должно производиться по секциям (захваткам) путем закачки их грязевыми насосами через трубы, опущенные до дна траншеи (рис. 87), или способом ВПТ.
Число подающих труб на секцию определяется проектом производства работ из условия растекания раствора и интенсивности заполнения секции. Длина секции должна составлять 5-7 м. Подачу в траншею глиноцементного заполнителя и глиногрунтовой пасты следует осуществлять непрерывно и прекращать только после их выхода на поверхность траншеи.
При закачке раствора подающие трубы рекомендуется оставлять опущенными до дна выработки в течение всего процесса заполнения. В случае возрастания давления закачки до недопустимых величин подающие трубы могут быть подняты таким образом, чтобы низ труб находился ниже уровня глиноцементного раствора не менее чем на 1 м.
Подача глиноцементного раствора или бетона должна осуществляться непрерывно. Вынужденные перерывы исходя из сроков схватывания раствора или бетонной смеси не должны превышать 4-5 ч. В противном случае секция траншеи или скважина считается выполненной некачественно и по ней должны быть разработаны мероприятия по предотвращению повышенной фильтрации.
Вытесняемый заполнителем проходческий глинистый раствор с удовлетворительными свойствами рекомендуется подавать в соседние секции или специальные емкости для последующего использования. Часть глинистого раствора, содержащая материал заполнителя не пригодна для повторного использования и удаляется.
7.70. Заглинизированный грунт следует приготавливать на бровке траншеи путем обогащения (перемешивания) вынутого из траншеи грунта глинистым раствором или глинистым грунтом, доставленным из карьера. Перемешивание производится бульдозером.
7.71. Заполнение траншеи комовым материалом или заглинизированным грунтом следует производить экскаватором, оборудованным грейфером или бульдозером.
Подача заполнителя должна производиться на небольшом участке траншеи малыми порциями.
При заклинивании комового заполнителя в траншее следует производить штыкование этих участков металлической балкой с вибратором.
7.72. При заполнении непрерывной траншеи нетвердеющим материалом, образующим откос, расстояние между местом подачи материала в траншею и проходческим механизмом (его рабочим органом) должно быть на 3-5 м больше горизонтальной проекции откоса. Для сокращения этого расстояния может быть применена установка в траншее временных или постоянных разделительных шаблонов.
7.73. Для устройства прямолинейных траншей большой протяженности глубиной до 10-15 м целесообразнее использовать серийные гидравлические экскаваторы «обратная лопата» с удлиненной стрелой и рукоятью и зауженным ковшом.
7.74. Строительство тонких противофильтрационных завес толщиной 10-15 см можно осуществлять с использованием высоконапорной водовоздушной струи.
Комплекс оборудования включает буровой станок для устройства лидерных скважин диаметром 150-200 мм, струйный монитор, насосно-растворный узел и компрессор.
Струйный монитор монтируется на гусеничном кране с копровой направляющей.
Разрушение грунта осуществляется водяной струей при давлении 10-70 МПа с расходом 3-12 м3/ч. Диаметр водяного сопла на мониторе 1-5 мм. Монитор может быть оснащен двумя диаметрально расположенными соплами. Противофильтрационный заполнитель подается через отверстие в нижней части струйного монитора под давлением 3-6 МПа.
Для улучшения работы водяной струи, особенно в обводненных грунтах, водяное сопло монитора охватывается вторым кольцевым соплом шириной 1-3 мм, через которое подается сжатый воздух под давлением 0,6-0,7 МПа с расходом 2-4 м3/мин. Образующаяся при этом воздушная рубашка отделяет водяную струю от грунтовой воды и пульпы, увеличивая тем самым дальность ее действия.
Струйный монитор опускают на дно направляющей скважины с ориентировкой водяного сопла по заданному направлению и по мере разрушения грунта поднимают вверх по скважине со скоростью 0,5-2 м/мин. Одновременно с подъемом монитора начинают подачу противофильтрационного заполнителя.
7.75. Строительство тонких ПФЗ без выемки грунта основано на погружении в грунт инвентарного металлического элемента толщиной 100 мм, снабженного вибратором. Рациональная глубина сооружаемой таким способом завесы - до 10 м.
ПФЗ, сооружаемые с помощью вибрационного оборудования, целесообразно устраивать в водонасыщенных песчаных и супесчаных грунтах с прослойками глин и суглинков текучей и мягкопластичной консистенции без крупных включений.
Работы осуществляются тремя - пятью инвентарными элементами, соединяемыми между собой шпунтовыми замками. Производство работ осуществляется в следующей последовательности: в грунт последовательно погружают все инвентарные элементы с одновременной подачей глиноцементного раствора под давлением 0,2-0,3 МПа с целью облегчения процесса погружения и предохранения инъекционных отверстий от забивания грунтом. Затем извлекают первым погруженный элемент с заполнением образующейся в грунте полости глиноцементным раствором при давлении не менее 0,2 МПа и перемещают его в замок крайнего погруженного элемента. В дальнейшем операции повторяются.
Работы осуществляются с помощью крана на гусеничном ходу грузоподъемностью не менее 16 т с копровой стойкой.
Для погружения и извлечения элементов используется вибропогружатель В-401 (ВПП-2), жестко крепящийся в верхней части элемента.
Технические характеристики вибропогружателя В-401 (ВПП-2)
Вынуждающая сила, т 25
Статический момент массы дебалансов, кг·см 1000
Частота, Гц 25
Мощность двигателя, кВт 55
Металлический инвентарный элемент имеет коробчатое сечение, снизу к которому крепится заостренный башмак с трубкой для подачи раствора, проходящей внутри элемента. Элемент по длине снабжен шпунтовыми замками.
7.76. При производстве работ в зимних условиях (до -15 °С) следует предусматривать следующие мероприятия:
утепление оборудования для приготовления, перекачки и очистки глинистого раствора;
закрытие разработанных участков траншей утепленными щитами;
устройство тепляков над секциями.
7.77. Во избежание замерзания воды и глинистого раствора в шлангах, трубопроводах и насосах работы в зимний период рекомендуется вести круглосуточно по скользящему графику без выходных дней.
7.78. При бетонировании в зимних условиях бетонная смесь подается в бункер подогретой. Температура ее в момент укладки должна быть не ниже 5 °С. Для верхней части конструкции может применяться электропрогрев.
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РАБОТ
7.79. В процессе возведения подземных сооружений способом «стена в грунте» должны контролироваться:
геометрические размеры траншеи;
наличие осадка на дне траншеи и его удаление;
качество глинистого раствора, заполняющего траншею;
правильность установки арматурных каркасов и ограничителей между захватками;
состав и подвижность бетонной смеси;
режим бетонирования (в порядке, установленном для метода вертикально-перемещающейся трубы - ВПТ);
качество уложенного бетона или противофильтрационного заполнителя.
7.80. Глубина траншеи должна проверяться в процессе ее разработки сразу же после проходки рабочего органа землеройной машины.
