Страница 37: Часть 1 (54218)

диаметр буросмесителя и глубина закрепления (длина илоцементной сваи);

расход цемента (кг/м3 на сваю);

водоцементное отношение по массе;

линейная скорость погружения и подъема буросмесителя (м/мин);

частота вращения буросмесителя при погружении и подъеме (об/мин);

кратность перемешивания;

производительность растворонасоса при погружении и подъеме буросмесителя (л/мин);

порядок нагнетания раствора цемента (при погружении или подъеме).

5.239. Для безопасного производства работ по буросмесительному закреплению илов кроме соблюдения правил техники безопасности, изложенных в пп. 5.19 и 5.20, должны выполняться также некоторые дополнительные требования:

а) запрещается выполнять работы при скорости ветра 10-12 м/с (6 баллов);

б) недопустимо удерживать руками во время работы буровой установки напорный шланг от закручивания или раскачивания, который должен фиксироваться специальными креплениями;

в) категорически запрещается брать через горловину растворомешалок пробы закрепляющего раствора; пуск растворонасоса при закрытых задвижках; продавливать растворонасосом пробки, образовавшиеся в напорном шланге;

г) тотчас по окончании работ на данной точке илоцементная свая (опора) в течение двух недель должна быть надежно укрыта для обеспечения прохода машин по участку и безопасности людей.

5.240. Приемка работ по закреплению грунтов буросмесительным способом проводится в соответствии с требованиями, наложенными в пп. 5.24-5.26 Пособия.

В числе материалов, представляемых приемочной комиссии, кроме указанных в п. 5.26 Пособия должны быть:

акты испытаний илоцементных свай (пп. 5.236, 5.237);

результаты испытания кернов, выбуренных из тела свай (п. 5.235).

ТЕРМИЧЕСКОЕ ЗАКРЕПЛЕНИЕ

5.241. Сущность метода глубинного обжига заключается в целенаправленном воздействии на грунтовый массив теплового потока, параметры которого обеспечивают образование упрочненных оснований, массивов и конструкций с наперед заданными свойствами и сохранение этих свойств во времени на заданный эксплуатационный период.

5.242. Метод глубинного обжига грунтов применяется для ликвидации просадочных и пучинистых свойств грунтовых оснований и массивов, укрепления откосов выемок и насыпей, устройства из упрочненных грунтов фундаментов, подпорных стенок и обделок подземных выработок.

5.243. Глубинный обжиг грунтов производится через загерметизированные или открытые нагревательные скважины. Массивы и конструкции из упрочненных грунтов образуются соответствующим размещением нагревательных скважин и смыканием закрепленные объемов грунта друг с другом.

5.244. Обжиг просадочных грунтов II типа необходимо производить на всю глубину просадочной толщи, а остальных - на глубину, определяемую расчетом на прочность и деформативность.

5.245. Фронт термообработки грунта определяется длиной факела горения топлива.

Если мощность укрепляемой толщи грунта превышает длину факела горения топлива, обжиг грунтов осуществляется по заходкам.

5.246. Метод глубинного обжига следует применять преимущественно в лёссовых и глинистых грунтах с содержанием глинистых частиц не менее 7 % и степени влажности не более 0,8. Целесообразность применения метода в иных геотехнических условиях обосновывается анализом экономической эффективности.

5.247. Внешний контур закрепленного грунта ограничивается изотермой минимальной температуры обжига, назначаемой в зависимости от его цели по табл. 39. Продолжительность обжига грунтов при минимальной температуре должна быть не менее двух часов.

Таблица 39

5.248. Выбору способа глубинного обжига должен предшествовать анализ данных инженерно-геологических изысканий, характеристик строящихся или реконструируемых зданий и сооружений, методов их возведения или реконструкции, условий эксплуатации, с учетом цели обжига грунтов, возможных вариантов применяемого оборудования, вида топлива или источников энергии, контрольно-измерительной аппаратуры, а также опыта работ по термической обработке грунтов в данном регионе.

5.249. Для способов глубинного обжига грунтов с применением газа и электроэнергии в предпроектный период необходимо иметь технические условия на проектирование временных газопроводов и линий электропередач, с согласованием в установленном порядке с соответствующими организациями мест и способов подключения, трассировкой сетей, потребляемой мощности, состава проектов и исполнительной документации.

5.250. При розжиге топливной смеси в скважине материал нагревательного элемента элетрозапальника должен обладать высоким омическим сопротивлением и стойкостью в окислительной среде при температуре до 1500 °С. Таким материалом может быть карбидкремниевый стержень. Для электрических нагревателей используются железохромоаммониевые сплавы сопротивления Х23Ю5, X23Ю5T, Х30Ю5Т.

5.251. В качестве источников тепла могут использоваться все виды топлива и электроэнергия.

5.252. В проект производства работ (ППР) необходимо включать: расчет технологических параметров; проект временного газопровода; проект на временную линию электросети; технико-экономическое обоснование; технологические карты; график производства работ; методику контроля качества термической обработки грунтов; мероприятия по технике безопасности.

5.253. При производстве работ в действующих цехах или эксплуатируемых зданиях и сооружениях в проекте технологии обжига грунтов должны предусматриваться мероприятия, учитывающие стесненность, увязку работ по обжигу грунтов с технологическим процессом производства и условиями эксплуатации, технику безопасности при работе в закрытых помещениях. Эти мероприятия должны быть согласованы с заказчиком.

5.254. На весь комплекс процессов принятого к производству способа глубинного обжига должны быть разработаны технологические карты или технологические схемы.

5.255. В проекте производства работ указываются основные технологические параметры: длина факела горения топливных смесей, радиус термического закрепления, продолжительность закрепления, расход топливно-энергетических ресурсов.

Длина факела горения принимается при использовании газообразного топлива 10-12 м; жидкого - 6-8 м. При использовании электроэнергии длина заходки определяется размерами электронагревателя.

5.256. Радиус рабочей зоны обжига rp должен быть не менее расчетного из условий прочности и деформативности определяется по формуле

,                                                             (15)

где r0 - радиус нагревательной скважины, м; H - высота ствола скважины или заходки, м; aр - опытный коэффициент средней скорости обжига грунтов, м3/ч, величина которого зависит от температуры на внешнем контуре:

τ - продолжительность обжига, вычисляемая из эмпирической зависимости, ч

τ = 34461 (rр2,326 + 0,7345 · 10-2W1,275) / Qт,                                       (16)

Рис. 74. Схема термического закрепления грунтов с применением многоспайной термопары и винтообразного отсекателя рабочего объема скважины

1 - нагревательная скважина; 2 - отсекатель; 3 - форсунка; 4 - удлинитель форсунки; 5 - факел горения смесей; 6 - термопары; 7 - запальник

Рис. 75. Схема термического закрепления грунтов с применением термопары передвижного действия и отсекателя рабочего объема скважины с раздвижными ножами

1 - нагревательная скважина; 2 - отсекатель; 3 - форсунка; 4 - удлинитель форсунки; 5 - факел горения смесей; 6 - термопара

где Qт - тепловая мощность скважины, которая составляет 10-20 МДж/ч на метр глубины скважины; 34461 - эмпирический коэффициент, МДж/м; 0,7345 · 10-2 - эмпирический коэффициент, м; W - весовая влажность грунтов, %.

5.257. Для бурения скважин на открытых площадках следует применять буровое оборудование, указанное в прил. 27 (табл. 1).

5.258. Бурение скважин в труднодоступных местах, стесненных условиях, подвальных и полуподвальных помещениях целесообразно осуществлять с помощью станков, приведенных в прил. 27 (табл. 2).

5.259. Для подачи воздуха в скважины следует применять воздуходувное оборудование, технические характеристики и экономические показатели которых даны в прил. 27 (табл. 3).

5.260. Для производства работ по глубинному обжигу грунтов применяются (рис. 74, 75):

устройства для генерации тепла (форсунки, горелки, электрические нагреватели);

затворы, экраны и отсекатели, обеспечивающие герметизацию и экранирование отдельных участков нагревательных скважин и обработку их по заходкам;

разводящие сети и трубопроводы, емкости для топлива, трансформаторные и другие установки;

контрольно-измерительная аппаратура, включающая комплекты термопар и измерительных приборов, манометры, датчики температуры, сигнальные реле, а также оптические пирометры и устройства для визуального наблюдения за процессами внутри нагревательных скважин.

5.261. Процесс производства по глубинному обжигу грунтов включает три основных периода: подготовительный, основной, заключительный.

5.262. В подготовительном периоде осуществляется инженерное освоение участка, разбивка и бурение нагревательных и вспомогательных скважин, монтаж оборудования, инженерных сетей и коммуникаций и подключение их к внешним источникам энергии, монтаж затворов, экранов и отсекателей, опробование всей системы, монтаж средств контроля и оповещения.

5.263. Разбивку осей под нагревательные скважины следует производить от основных осей зданий и сооружений. Отклонение не должно превышать ±5 см.

5.264. Бурение нагревательных скважин должно производиться по захваткам. При этом бурение скважин на последующих захватках следует выполнять в процессе обжига грунта на предыдущих захватках.

5.265. Для бурения скважин могут применяться буровые установки, указанные в прил. 27 (табл. 1), или другие установки, обеспечивающие необходимый диаметр скважин. Проходка скважин производится одним или несколькими диаметрами.

5.266. Испытание дебитов скважин должно производиться нагретыми газами с применением принятого к производству способа обжига грунта, оборудования и режима технологической обработки. Управление газопропускной способностью нагревательных скважин осуществляется уплотнением или рыхлением стенок, устройством в них различных полостей, герметизацией слабопроницаемых слоев грунта и его предварительной продувкой, устройством вспомогательных скважин и полостей вокруг нагревательных скважин, применением экранов и отсекателей.

5.267. Перед монтажом оборудования из стволов скважин должны быть удалены остатки грунта, проверено соответствие размеров скважин проектным. Приемка скважин для обжига должна быть отмечена в журнале работ по форме прил. 28.

5.268. Последовательность монтажа оборудования, сетей и коммуникаций, затворов, экранов и отсекателей, средств контроля и оповещения должна быть предусмотрена в проекте производства работ или в технологических схемах (прил. 29, рис. 1-3).

Для герметизации устья скважин применяются винтовые затворы, диаметр которых больше диаметра скважин на 3-4 см. Завинчиваются они в грунт буровыми установками.

5.269. В основном периоде термической обработки грунта осуществляется вывод нагревательных скважин на проектный режим и поддержание его до образования обожженного массива требуемых форм и размеров.

5.270. Вывод нагревательных скважин на проектный режим при сжигании топливных смесей после зажигания факела начинается с прогревания дна скважин до температуры воспламенения горючих смесей и последующего увеличения температуры до максимальной, назначаемой проектом из условий исключения спекания грунта. Затем регулируют параметры факела - его длину, температурное поле, расстояние от форсунки или ее удлинителя - изменением давления в скважине, концентрации горючей смеси и скорости ее истечения, положения удлинителя форсунки.

5.271. Величина давления, расход топливно-энергетических ресурсов контролируются по показаниям манометров, установленных на затворе и подающих трубопроводах, расходомеров на газопроводах и уровнемерах, смонтированных на топливных емкостях.

5.272. При достижении заданных форм и размеров обожженного объема грунта обязательно составление акта на скрытые работы в присутствии представителя технического надзора заказчика.

5.273. После обжига первой заходки и составления акта на скрытые работы ствол нагревательной скважины на высоту заходки должен быть затампонирован предусмотренным в проекте материалом.

5.274. При ведении журнала работ на его титульном листе указываются фамилии должностных лиц, ответственных за производство работ, состав бригад и даты получения исполнителями разрешений на допуск к таким работам.

В журнале должны отмечаться все отклонения от проектного режима, время и продолжительность отключения форсунок и горелок, факты прорыва нагретых газов и принятые меры. При работе скважин в проектном режиме запись в журнале работ производится один раз за смену, после ее окончания, старшим оператором. Одновременно в журнале должна быть произведена запись о приеме-сдаче дежурства оператором с соответствующими замечаниями.

5.275. Заключительный период включает демонтаж затворов, экранов и отсекателей, оборудования, аппаратуры и разводящих сетей и трубопроводов, передислоцирование их на другие захватки или объекты, сдачу работ представителю заказчика, заполнение стволов скважин.