Законодательная база Российской Федерации

"ТЕХНИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ НА ПРОИЗВОДСТВО И ПРИЕМКУ ОБЩЕСТРОИТЕЛЬНЫХ И СПЕЦИАЛЬНЫХ РАБОТ ПРИ КАПИТАЛЬНОМ РЕМОНТЕ ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ" (утв. Приказом Минкоммунхоза РСФСР от 13.02.69 N 53)

1.1. Усиление естественных оснований под фундаментами зданий, необходимость которого вызывается надстройкой зданий несколькими этажами, а также недопустимыми деформациями оснований, может быть осуществлено искусственным закреплением грунтов.

1.2. Искусственное закрепление грунтов в основании фундаментов зданий осуществляется следующим образом:

а) песчаных сухих и водонасыщенных песков с коэффициентом фильтрации 2 - 80 м/сутки - способом двухрастворной силикатизации;

б) мелких пылеватых сухих и водонасыщенных песков с коэффициентом фильтрации 0,5 - 5 м/сутки - способом однорастворной силикатизации или способом смолизации;

в) лессовых грунтов с коэффициентом фильтрации 0,1 - 2 м/сутки, залегающих выше уровня грунтовых вод, - способом однорастворной силикатизации;

г) лессовых грунтов с коэффициентом газопроницаемости 10 - 20 см/мин. и залегающих выше уровня грунтовых вод - термическим способом;

д) трещиноватых и кавернозных скальных пород, а также песчано-гравелистых грунтов - способом цементации. В кавернозных скальных породах при большой скорости движения грунтовых вод в качестве вспомогательного способа к цементации применяется горячая битумизация.

1.3. Производство работ по искусственному закреплению грунтов оснований под фундаментами зданий допускается только по утвержденному проекту, увязанному с проектом капитально ремонтируемого или реконструируемого здания.

Примечание. Внесение в проект изменений, вызванных несоответствием проектных геологических и гидрогеологических условий фактическим, должно быть согласовано с проектной организацией.

1.4. За осадкой фундаментов капитально ремонтируемых или надстраиваемых зданий с произведенным искусственным закреплением грунтов оснований должно быть установлено наблюдение как в процессе производства работ, так и после сдачи их в эксплуатацию.

1.5. Работы по искусственному закреплению грунтов оснований при комплексном капитальном ремонте зданий и при наличии подвального помещения производить в подготовительный период до прекращения эксплуатации здания. При надстройке зданий работы по закреплению грунтов оснований выполнять до возведения надстройки.

1.6. При производстве работ по искусственному закреплению грунтов должны выполняться действующие правила противопожарной охраны и техники безопасности.

2.1. Закрепление грунтов силикатизацией производится:

а) при двухрастворном способе - путем поочередного нагнетания в грунт под давлением через инъекторы жидкого стекла (силиката натрия) и раствора хлористого кальция заданной концентрации;

б) при однорастворном способе силикатизации мелких пылеватых песков - путем нагнетания гелеобразующей смеси из растворов жидкого стекла и фосфорной кислоты (табл. 8, рецептура I) или смеси из растворов жидкого стекла, серной кислоты и сернокислого глинозема (табл. 8, рецептура II).

Таблица 8

СОСТАВЫ ГЕЛЕОБРАЗУЮЩИХ СМЕСЕЙ

Приготовление гелеобразующих смесей должно производиться непосредственно перед нагнетанием их в грунт. При смешивании компонентов жидкое стекло рабочей концентрации примешивается к растворам-отвердителям;

в) при однорастворном способе силикатизации лессовидных грунтов - путем нагнетания в грунт раствора жидкого стекла с удельным весом 1,13.

2.2. Закрепление грунтов способом смолизации производится путем нагнетания гелеобразующей смеси, приготовленной из разбавленного раствора карбамидной смолы (крепителя М) и раствора соляной кислоты.

При наличии в грунтах более 0,1% карбонатов и 1% глинистых фракций < 0,005 мм смолизацию грунтов необходимо производить с предварительной обработкой их 3 - 5-процентным раствором соляной кислоты. Грунты, содержащие карбонаты в количестве более 5%, закреплению смолизацией не подлежат. Во всех случаях обязательно испытание грунтов на закрепляемость в лабораторных условиях.

2.3. Рабочие растворы и гелеобразующие смеси, применяемые при смолизации грунтов, должны удовлетворять требованиям, указанным в табл. 9.

Таблица 9

СОСТАВ ГЕЛЕОБРАЗУЮЩЕЙ СМЕСИ

Примечание. Уточнение времени преобразования устанавливается для каждой партии смолы опытным путем перед началом работ.

2.4. Проект силикатизации и смолизации грунтов должен содержать:

а) планы и разрезы закрепляемого массива с расположением точек инъекций и указанием его объема;

б) разрезы с указанием глубины погружения инъекторов, количества заходок и их расположения по глубине;

в) данные о водопроницаемости закрепляемых грунтов и направлении, и скорости движения грунтовых вод;

г) указания о контрольных выработках;

д) количество растворов или смесей, нагнетаемых в одну заходку, и потребное количество растворов на весь закрепленный массив;

е) указания о режиме давления и расходе при нагнетании растворов и смесей, порядке и последовательности нагнетания, а также о количестве одновременно работающих инъекторов;

ж) перечень и характеристику оборудования, потребность в рабочих и материалах;

з) требования к закрепленному грунту (прочность, монолитность, водоустойчивость, водопроницаемость, непросадочность).

2.5. Применяемые для закрепления грунтов химические материалы должны удовлетворять требованиям и техническим условиям действующих Государственных стандартов на жидкое стекло, хлористый кальций, ортофосфорную кислоту, серную кислоту, сернокислый глинозем.

2.6. Для производства работ по силикатизации и смолизации грунтов необходимо следующее оборудование:

а) для нагнетания растворов и смесей в грунт - инъекторы, насосы, разводящая сеть, шланги;

б) для забивки инъекторов в грунт - пневматические молотки весом до 30 кг или механические копры с подвесным молотком;

в) для извлечения инъекторов из грунта - лебедка, копер, домкраты грузоподъемностью около 10 т.

Примечание. Применение вибраторов для погружения инъекторов не разрешается;

г) тара для приготовления и хранения рабочих химических растворов и гелеобразующих смесей.

2.7. Инъекторы надлежит изготовлять из стальных цельнотянутых труб с внутренним диаметром 19 - 38 мм и толщиной стенок не менее 5 мм.

Перфорированная часть инъекторов должна иметь длину в пределах 0,5 - 1,5 м.

2.8. Насосы для нагнетания должны обеспечивать подачу растворов через каждый инъектор с расходом от 1 до 5 л/мин. при давлении до 15 ата.

Примечание. Допускается применение агрегатов из нескольких спаренных насосов указанных характеристик.

2.9. Разводящая сеть (нагнетательные и воздушные резиновые шланги, соединения насосов со шлангами и шлангов с инъекторами, краны и пр.), а также манометры на насосах должны соответствовать давлениям, принятым при нагнетании.

3.1. Основные работы по силикатизации и смолизации грунтов состоят из следующих процессов: погружение инъекторов, приготовление и нагнетание растворов и гелеобразующих смесей, извлечение инъекторов, промывка оборудования и тампонаж скважин.

3.2. Погружение инъекторов в грунты производится:

а) забивкой, если выше области закрепления залегают рыхлые грунты;

б) опусканием в предварительно пробуренные скважины с применением обсадных труб до глубины на 1 - 1,5 м выше зоны закрепления с последующей забивкой, если выше закрепляемого массива залегают плотные глины и крупнообломочные грунты.

Затрубное пространство между обсадной трубой и инъектором в этом случае тампонируется.

Примечание. Погружение инъекторов в предварительно пробуренные скважины может применяться и при проходке рыхлых грунтов, если погружение забивкой на данную глубину окажется неосуществимым.

3.3. Забивка инъекторов должна производиться с помощью направляющих в строго заданном проектном направлении.

3.4. В процессе забивки инъекторов ведется журнал, в котором отмечаются номера скважин, номера заходов и глубина погружения.

3.5. Нагнетание растворов в грунт надлежит производить отдельными заходками. Длина одной заходки должна превышать длину перфорированной части инъекторов на половину радиуса закрепления.

3.6. Давление и нормы расхода растворов или смесей при нагнетании устанавливаются проектом и уточняются пробным нагнетанием до начала работ.

3.7. Растворы должны нагнетаться в грунты равномерно и медленно. Рекомендуемый режим нагнетания приведен в таблице 10.

Таблица 10

РЕЖИМ НАГНЕТАНИЯ РАСТВОРА

3.8. Оборудование, применяемое для нагнетания растворов (насосы, шланги, инъекторы), должно периодически во время работы и после окончания ее промываться горячей водой, а инъекторы, кроме того, смазываться тавотом.

3.9. Нагнетание растворов-компонентов в заходку при двухрастворном способе силикатизации осуществляется во всех случаях в последовательности: жидкое стекло, хлористый кальций.

3.10. Разрывы во времени между нагнетанием жидкого стекла и хлористого кальция не должны превышать интервалов, указанных в табл. 11.

Таблица 11

РАЗРЫВ ВРЕМЕНИ ДЛЯ НАГНЕТАНИЯ РАСТВОРОВ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СКОРОСТЯХ ГРУНТОВЫХ ВОД

3.11. Каждый из растворов, применяемых при двухрастворном способе силикатизации, должен нагнетаться отдельным насосным агрегатом. Смешение этих растворов в баках, насосах, шлангах и инъекторах запрещается.

Оборудование, используемое для нагнетания жидкого стекла, может применяться для нагнетания раствора хлористого кальция (или наоборот) только после тщательной промывки его горячей водой.

3.12. При двухрастворном способе силикатизации грунтов порядок нагнетания растворов по глубине в зависимости от величины коэффициента фильтрации грунтов устанавливается проектом.

3.13. При температуре воздуха ниже +15 °С растворы жидкого стекла и хлористого кальция должны подогреваться до температуры +40 °С.

3.14. Отверстия в грунте, оставшиеся после извлечения инъекторов, должны быть затампонированы цементным раствором или пластичной глиной.

3.15. Работы по силикатизации и смолизации в зимнее время допускается производить при температуре грунта в зоне закрепления не ниже +1 °С и в тепляках с положительной температурой.

4.1. В процессе производства работ по силикатизации грунтов ведется постоянный контроль качества исходных химических материалов, рабочих растворов и гелеобразующих смесей, а также качества работ.

4.2. Контроль качества растворов и гелеобразующих смесей осуществляется путем пробного закрепления грунтов в лабораторных условиях и последующего испытания закрепленных образцов на прочность и водоустойчивость.

4.3. Качество работ по закреплению грунта в зависимости от назначения закрепления проверяется:

а) забивкой контрольных инъекторов для определения монолитности и конфигурации закрепленного массива;

б) бурением или вскрытием шурфов с отбором монолитов для лабораторных испытаний прочности и водоустойчивости закрепленного грунта;

в) нагнетанием воды в грунт через контрольные инъекторы для определения удельного водопоглощения закрепленного грунта;

г) наблюдениями за изменением режима движения грунтовых вод после устройства противофильтрационных завес.

4.4. Приемка работ по силикатизации и смолизации грунтов должна установить соответствие прочности и водопроницаемости их требованиям проекта.

4.5. При приемке работ по силикатизации и смолизации грунтов должны быть предъявлены следующие документы:

а) планы и профили закрепленного массива с обозначением местоположения инъекторов;

б) журналы забивки инъекторов и нагнетания растворов и смесей;

в) журналы лабораторных испытаний исходных химических материалов;

г) журналы и акты контрольных испытаний закрепленного грунта;

д) журналы наблюдений за скоростью движения и уровнем грунтовых вод в пьезометрах;

е) журналы наблюдения за осадками фундаментов.

5.1. Цементация трещиноватых кавернозных скальных пород, а также гравелистых грунтов производится путем нагнетания тампонажных растворов через инъекторы (тампоны), смонтированные в пробуренных скважинах.

Цементация производится цементными суспензиями, цементными растворами с добавлением глины, песка, суглинка и других инертных материалов.

5.2. Работы по цементации производятся в соответствии с проектом, в состав которого входят:

а) конструктивные чертежи сооружения с показанием габаритов противофильтрационных завес по глубине и ширине;

б) чертежи с показанием расстояний между скважинами, рядами противофильтрационных завес и расположения контрольных скважин;

в) краткие данные о геологическом строении, гидрогеологии площади и агрессивности грунтовых вод;

г) чертежи специального инъекционного оборудования и приспособлений, не предусмотренных в существующих пособиях и инструкциях;

д) результаты лабораторных исследований по подбору состава смесей;

е) технические условия на производство цементационных работ, в которых отражается специфика условий данного объекта.

Примечание. Технические условия на производство цементационных работ составляются с учетом специально проведенной опытной цементации (на данном объекте) или на основе существующего опыта в аналогичных условиях.

5.3. В том случае, если проектом предусмотрена дополнительная битумизация или ее необходимость выявляется в процессе производства работ, она выполняется в соответствии с п. п. 8.1 - 8.3 настоящего раздела.

5.4. Сорт и марки цемента, вид и крупность заполнителя и химических добавок, а также состав раствора устанавливаются проектом в зависимости от назначения цементации, природных условий и степени агрессивности грунтовых вод.

5.5. Типы и производительность инъекционного оборудования (растворомешалки, насосы, инъекторы, напорные шланги и т.п.) устанавливаются проектом в зависимости от водопроницаемости пород, состава и консистенции растворов и давления, при котором производится нагнетание последних.

Подача инъекционного раствора должна быть непрерывной при максимальной производительности цементационного насоса.

6.1. Способы бурения скважин, их наклон и диаметры устанавливаются проектом в зависимости от принятой технологии цементации, глубины скважин и природных условий.

После окончания бурения скважины промываются водой или продуваются воздухом. В особых случаях, указанных в проекте, перед нагнетанием раствора производится специальная промывка трещин и пор под давлением.

6.2. Бурение скважин в неустойчивых породах, залегающих выше цементируемой зоны, производится с применением обсадных труб.

Цементируемые зоны в неустойчивых породах обсаживаются перфорированными обсадными трубами, или же принимаются специальные меры (установленные проектом), обеспечивающие бурение и цементацию таких зон.

6.3. Допустимые отклонения в расстояниях между скважинами (в устье и на забое) устанавливаются проектом в зависимости от проникающей способности растворов, необходимой плотности тампонирования пород на различных глубинах, а также расстояний между скважинами.

6.4. Гидравлическое опробование скважин до цементации, его продолжительность и давление устанавливаются проектом в зависимости от технологических условий цементации.

6.5. Цементный раствор непрерывно перемешивается в течение всего периода нагнетания.

6.6. Способ цементации (нисходящими или восходящими зонами и т.д.), величина одновременно цементируемых зон, а также минимальная глубина установки тампонов (инъекторов) при цементации глубоких зон устанавливаются проектом.

6.7. Цементацию начинают вслед за гидравлическим опробованием скважины (зоны) при давлении, установленном в проекте. Нагнетание должно быть непрерывным до отказа в поглощении раствора, за который принимается снижение расхода раствора в нагнетаемую зону до величины, не превышающей 0,5 л в минуту в течение 20 мин. при заданном предельном давлении.

Примечание. Цементация также прекращается, если достигнут предельный расход раствора на зону или на 1 пог. м скважины, указанный в проекте.

6.8. При больших неуменьшающихся поглощениях раствора предельно густой концентрации, при прорывах раствора на поверхность или в соседние скважины, а также при обнаруженных деформациях сооружений и поверхности основания, вызванных давлением при нагнетании, производится снижение давления или делается перерыв в цементации. Выбор тех или иных мероприятий и условий возобновления цементации регламентируется технологическими указаниями проекта.

6.9. Бурение очередных зон в одной и той же скважине и нагнетание в них растворов производится вслед за окончанием цементации предыдущих зон без выдержки на время твердения цементного камня в зацементированной зоне.

Примечание. В случае прекращения цементации до практического отказа в поглощении раствора, а также при наличии напорных вод с пьезометрическим уровнем, превышающим отметку устья скважины, бурение и цементация очередных зон производится после выстойки, продолжительность которой устанавливается проектом.

6.10. Цементация пород в зимнее время осуществляется с соблюдением следующих требований:

а) температура цементируемых пород должна быть не ниже +1 °С;

б) цементационная установка должна быть смонтирована в отапливаемом помещении с положительной температурой;

в) температура раствора, поступающего в скважину (около ее устья), не должна быть ниже +5 °С.

6.11. Отклонения в технологии бурения и цементации против указаний п. п. 6.1; 6.4; 6.6; 6.9 должны быть обоснованы в проекте.

6.12. Цементация грунтов основания в области распространения вечномерзлых грунтов производится на основе данных о мерзлотно-грунтовых условиях и специально произведенных опытных цементационных работ.

7.1. Приемка работ до цементации трещиноватых и кавернозных скальных пород и гравелистых грунтов производится на основании данных их опробования через контрольные скважины, изучения технической документации работ (буровых и цементационных журналов), а также актов лабораторного испытания применяемых материалов.

7.2. Сроки выполнения контрольных работ, количество контрольных скважин и условия, определяющие качество выполненных работ, устанавливаются проектом.

7.3. На участках, где выполненная цементация будет признана неудовлетворительной, производится цементация через дополнительные скважины, местоположение которых и количество устанавливаются при приемке.

8.1. Нагнетание горячего битума в полости и трещины кавернозных пород производится через пробуренные скважины, оборудованные специальными инъекторами, обеспечивающими подогрев битума в стволе скважины.

Состав проекта определяется согласно п. 2.4 настоящего раздела.

8.2. Предельная величина давления при нагнетании битума в грунт определяется условиями, исключающими деформацию грунта.

8.3. Марки битумов, применяемые для битумизации, составы смесей из них, добавки или заполнители должны назначаться проектом в соответствии с назначением битумизации.

8.4. Для предотвращения подвижек битума в трещинах породы необходимо в конце процесса битумизации нагнетать менее пластичный битум.

8.5. Нагнетаемый битум должен быть очищен от механических примесей и воды и иметь температуру на 10 - 20 °С ниже температуры его вспышки.

8.6. Бурение скважин и их подготовка для нагнетания битума производится в соответствии с указаниями п. п. 5.5 - 6.2 настоящей главы.

8.7. Нагнетание битума сопровождается постепенным ростом давления. Величина давления с каждым циклом должна повышаться.

8.8. Нагнетание битума производится насосами, имеющими производительность 0,5 - 1 куб. м/ч, развивающими давление до 50 - 80 атм.

Насосы должны быть оборудованы обратным сбросом, обеспечивающим регулирование расхода битума при нагнетании.

8.9. Нагнетание битума в скважину необходимо начинать только после того, как цементный раствор, закрепляющий инъектор в скважине, приобретает прочность 15 - 20 кг/кв. см.

8.10. Битумизационные скважины оборудуют электронагревателями, конструкция которых устанавливается проектом.

8.11. Температура битума в котле и скважине поддерживается на заданном уровне путем подогрева битума. При снижении давления в скважине электропрогреватель инъектора выключается (но не ранее чем через 30 мин. с начала прогрева); в случае повторного подъема давления в скважине электронагреватель вновь включается.

8.12. Для предотвращения потерь битума, растекания и выноса его напорными водами на далекое расстояние от скважины нагнетание битума следует производить в несколько приемов (циклов) с перерывами, обеспечивающими остывание битума до температуры, резко снижающей его подвижность.

8.13. Первый цикл нагнетания производится при давлении не свыше 2 - 3 ати.

Перед повторными циклами битум, заполняющий скважину, разогревается в течение 1 - 2 ч.

При большом сопротивлении остывшего в скважине и породе битума давление нагнетания может быть повышено до предельно допустимого. После ликвидации "пробки" давление вновь должно быть снижено.

Перерывы в нагнетании битума делаются:

а) при отсутствии подъема давления в течение 2 - 3 ч с начала нагнетания;

б) в случае резкого снижения давления;

в) при прорыве битума на поверхность или в соседние скважины.

8.14. Процесс нагнетания в каждую скважину считается законченным:

а) при отказе в поглощении битума при повторных циклах нагнетания;

б) при отсутствии существенного снижения давления после прорыва битумных пробок (см. п. 8.13);

в) при невозможности ликвидации прорыва битума на поверхность;

г) при обнаруженных деформациях грунта.

8.15. Приемка работ по горячей битумизации и контроль их качества регламентируются указаниями проекта и п. п. 4.1 - 4.3 настоящего раздела.