НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОСНОВАНИЙ
И ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ ИМ. Н. М. ГЕРСЕВАНОВА
(НИИОСП ИМ. Н. М. ГЕРСЕВАНОВА)
ГОССТРОЯ СССР

Пособие
по производству работ
при устройстве оснований и фундаментов
(к СНиП 3.02.01-83)

Часть 1

Утверждено

приказом НИИОСП им. Н. М. Герсеванова

Госстроя СССР

№ 22 от 20 февраля 1984 г.

МОСКВА СТРОЙИЗДАТ 1986

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящее Пособие разработано к СНиП 3.02.01-83 «Основания и фундаменты». В Пособии приводятся дополнительные требования, соблюдение которых необходимо при составлении проектов производства работ, требования по производству и приемке работ, связанных с устройством оснований и фундаментов. Пособие разработано на основе выполненных за последние годы научных исследований в области фундаментостроения, отечественного и зарубежного опыта применения прогрессивной технологии строительного производства и новых средств механизации строительно-монтажных работ.

Пособие состоит из девяти разделов: общая часть, естественные основания, уплотнение грунтов, строительное водопонижение, закрепление грунтов, сооружения, устраиваемые способом «стена в грунте», свайные фундаменты, шпунтовые ограждения и анкеры, опускные колодцы и кессоны.

В каждом разделе приведены как традиционные способы производства работ, так и новые способы строительства оснований и фундаментов.

В разделе «Естественные основания» содержатся основные положения по возведению фундаментов мелкого заложения, главное внимание уделено сохранению природного состояния грунта от возможного замачивания, промерзания и т.д.

В раздел «Уплотнение грунтов» включен материал по новым методам уплотнения слабых и водонасыщенных песчаных грунтов виброустановкой ВУУП-6, а также уплотнения просадочных грунтов предварительным замачиванием с применением энергии глубинных взрывов.

В разделе «Строительное водопонижение» даны рекомендации по предотвращению возможных вредных последствий в результате осуществления водопонизительных работ, основные параметры трубчатых и каркасно-стержневых фильтров заводского приготовления.

В разделе «Закрепление грунтов» внесены изменения и дополнения, новые разработки, отвечающие требованиям СНиП 3.02.01-83 и практике строительства.

В Пособии описан способ буросмесительного закрепления илов, получивший в последнее время широкое распространение, а также новые рецептурные варианты силикатизации и смолизации грунтов.

В разделе «Сооружения, устраиваемые способом «стена в грунте» приведены характеристики и марки вновь разработанных и выпускаемых землеройных механизмов, новые способы устройства противофильтрационных завес и уточнены противофильтрационные характеристики материалов заполнения.

В раздел «Свайные фундаменты, шпунтовые ограждения и анкеры» включен материал по вибрационному погружению и извлечению металлического шпунта, по применению вибрационной технологии изготовления набивных свай. Впервые в этот раздел Пособия включен подраздел «Инъекционные анкеры».

В разделе «Опускные колодцы и кессоны» приводится новый материал по опусканию колодцев способом задавливания. Впервые даны рекомендации по снижению сил трений при опускании колодцев с помощью различного рода обмазок и электроосмоса, по применению анкеров для удержания колодцев от всплытия.

Пособие разработано НИИОСП им. Н. М. Герсеванова (доктора техн. наук Смородинов М. И. - разд. 1, 7, 8, 9; Сорочан Е. А. - разд. 2; кандидаты техн. наук Галицкий В. Г. - разд. 3; Федоров Б. С. - разд. 7; Александровский Ю. В. - разд. 7, 9; Березницкий Ю. А. - разд. 9; Бахолдин Б. В. - разд. 8; Светинский Е. В. - разд. 8; Четыркин Н. С. - разд. 8; Таргулян Ю. О. - разд. 8; инженеры Арсеньев А. А. - разд. 1, 7, 9; Кацов К. П. - разд. 7; Мещанский А. Б. - разд. 4; Курденков Л. И., Мотузов Я. Я. - разд. 5; Бобровский Я. М. - разд. 8; Джантимиров X. А. - разд. 8; Остюков Б. С. - разд. 9; Наумкина И. Д. - разд. 8); ВНИИГС (д-р техн. наук Цейтлин М. Г. - разд. 7, 8; кандидаты техн. наук Зубков В. М. - разд. 3; Перлей Е. М. - разд. 7, 8, 9; Феоктистова Н. В. - разд. 7; Раюк В. Ф. - разд. 9; Никольская Г. Н. - разд. 7; Азбель Г. Г. - разд. 7; Верстов В. В. - разд. 8; Серебро А. Я. - разд. 9; Мишаков В. А. - разд. 8; инженеры Анисимов В. М. - разд. 3; Шик С. П. - разд. 9; Трофимов В. Е. - разд. 8; Финкельштейн С. Р., Гдалин С. В. - разд. 8; Придчин К. А. - разд. 8; Алмазов А. Н. - разд. 9), ГПИ «Фундаментпроект» (инженеры Моргулис М. Л. - разд. 4; Рабинович И. С. - разд. 4; Шароватов В. И. - разд. 5; Коньков Н. К. - разд. 7, 9; Ханин Р. Е. - разд. 8; Лешин Г. М. - разд. 8), ЦНИИС (кандидаты техн. наук Глотов А. М. - разд. 8; Тюленев Е. А. - разд. 8; Головачев А. С. - разд. 8; Школьников И. Е. - разд. 8), Гидроспецпроект (канд. техн. наук Хасин М. Ф. - разд. 7, инж. Катульский В. В. - разд. 5), НИИСП (канд. техн. наук Янкулин М. Г. - разд. 7); НИИОУС (канд. техн. наук Сорокин В. В. - разд. 7); ВНИИОМШС (канд. техн. наук Шпарбер А. А. - разд. 6); ЛИИЖТ (канд. техн. наук Перминов Н. А. - разд. 9); БТИСМ (канд. техн. наук Ивахнюк В. А. - разд. 9; инж. Кочерженко В. В. - разд. 9); НИИСК (канд. техн. наук Рыжов A. M. - разд. 3; инженеры Курдюцкий Ю. М. - разд. 3; Степура И. В. - разд. 5); Крымский НИИпроект (канд. техн. наук Кильвандер Э. Я. - разд. 5); Ростовский ПромстройНИИпроект (канд. техн. наук Голованов А. Н. - разд. 5; инж. Уснов Ю. А. - разд. 5).

Пособие разработано под общей редакцией д-ра техн. наук Смородинова М. И. и инж. Арсеньева А. А.

Раздел 1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1. Требования настоящего Пособия должны соблюдаться при производстве и приемке работ по устройству оснований и фундаментов зданий и сооружений всех видов.

Работы, выполняемые при возведении мостов автодорог, гидротехнических, мелиоративных и других сооружений, должны производиться с учетом особенностей этих сооружений.

1.2. Земляные, каменные, бетонные и другие работы должны выполняться с учетом требований соответствующих СНиП или других документов, утвержденных Госстроем СССР или с ним согласованных.

1.3. Очередность и способы производства работ по устройству оснований и фундаментов должны быть взаимно увязаны с работами по прокладке подземных инженерных коммуникаций, строительству подъездных дорог на стройплощадках и другими работами нулевого цикла.

1.4. Работы по устройству оснований и фундаментов без проектов производства работ запрещаются. Проект производства работ разрабатывается на основе общего проекта и проектной документации по организации строительства.

1.5. При устройстве подземной части сооружения необходимость водопонижения, уплотнения и закрепления грунта, устройства шпунтовых ограждений, замораживания грунта, возведения фундаментов методом «стена в стене» и проведения других работ устанавливается проектом сооружения, а организация работ - проектом организации строительства.

Необходимость выполнения перечисленных работ может быть установлена и в процессе разработки проекта производства работ по устройству оснований и фундаментов или при вскрытии котлованов и при устройстве оснований и фундаментов. В этих случаях решение об их выполнении принимается проектной и строительной организацией совместно с заказчиком.

1.6. При производстве работ должны соблюдаться правила Госгортехнадзора, технической инспекции и т.д., правила производства работ при прокладке и переустройстве подземных сооружений, благоустройстве городских территорий и устройстве дорожных покрытий, а также положения об охране подземных и надземных инженерных сооружений.

1.7. Строительно-монтажные, погрузочно-разгрузочные и специальные работы должны выполняться с соблюдением правил техники безопасности, пожарной безопасности, производственной санитарии и правил, оговоренных в разделах данного руководства.

1.8. Законченные при устройстве оснований и фундаментов отдельные ответственные конструкции должны приниматься техническим надзором заказчика с составлением актов промежуточной приемки этих конструкций.

1.9. При возведении фундаментов на грунтах с особыми свойствами (просадочные, насыпные, вечномерзлые и др.), а также под особо ответственные сооружения в период строительства должны быть организованы наблюдения за перемещениями фундаментов и деформациями сооружения. Объекты и методика наблюдений устанавливаются в проекте с учетом затрат, необходимых для устройства реперов и марок и осуществления наблюдений.

После окончания строительства наблюдения должны быть продолжены эксплуатирующей организацией.

1.10. При обнаружении несоответствия фактических инженерно-геологических и гидрогеологических условий, принятых в проекте, допускается корректировка проекта производства работ.

На основании уточненных в процессе осуществления строительства объемов работ составляется объектная (локальная) исполнительная смета. Если стоимость фактических объемов указанных работ превышает исчисленную стоимость в сметном расчете, то увеличение сметной стоимости этих работ производится заказчиком в пределах общей сметной стоимости строительства предприятия, сооружения по сводному сметному расчету за счет средств на непредвиденные работы и затраты или за счет уточнения на основании рабочих чертежей сметной стоимости строительства других объектов, входящих в состав предприятия, сооружения.

Раздел 2. ЕСТЕСТВЕННЫЕ ОСНОВАНИЯ

2.1. Перерыв между окончанием разработки котлована и устройством фундамента, как правило, не допускается. При вынужденных перерывах должны быть приняты меры к сохранению природных свойств грунта.

2.2. Сохранение природной структуры грунтов в основании включает:

защиту котлована от попадания поверхностных вод;

ограждение котлована и грунтов основания водонепроницаемой стенкой (шпунтовой, ледогрунтовой и т.п.) с погружением ее на 1 м в слой относительно водоупорного грунта (глина, суглинок);

снятие гидростатического давления путем глубинного водоотлива из подстилающих слоев, содержащих воды;

исключение притока воды в котлован через дно путем временного понижения уровня подземных вод с помощью иглофильтровых установок, водослива из скважин-фильтров при песчаных грунтах или электроосмоса при супесях и глинах и суглинках;

исключение динамических воздействий во время откопки котлованов землеройными машинами с помощью защитного слоя грунта недобора;

защиту грунта основания от промерзания или сохранение мерзлого состояния грунтов на все время эксплуатации сооружения.

2.3. Размеры котлована в плане должны назначаться по проектным габаритам фундамента с учетом конструкции его ограждения и крепления, конструкции опалубки и способов водоотлива и сооружения фундамента.

2.4. В рабочих чертежах котлована должны быть данные о расположении в пределах котлована надземных, подземных сооружений и коммуникаций, указаны горизонты подземных, меженных и высоких вод, а также рабочий горизонт воды.

2.5. До начала разработки котлована должны быть выполнены следующие работы:

разбивка котлована;

планировка территории и устройства для отвода поверхностных и подземных вод;

перенос при необходимости надземных и подземных коммуникаций или сооружений;

ограждение котлована (в необходимых случаях).

2.6. Перенос (переустройство) действующих подземных коммуникаций и разработка грунта в местах их расположения допускаются лишь при наличии письменного разрешения организации, ответственной за эксплуатацию коммуникаций.

2.7. В процессе устройства котлованов и фундаментов должен быть установлен постоянный надзор за состоянием грунта, ограждений и креплений котлована, за фильтрацией воды и соблюдением правил техники безопасности.

2.8. Возведение фундаментов на основаниях из насыпных грунтов допускается в случаях, предусмотренных проектом, после подготовки основания с учетом состава и состояния грунтов и в соответствии с принятым решением по способу их отсыпки и уплотнения.

Использование в качестве оснований насыпей из шлака и других негрунтовых материалов допускается при наличии специальных указаний, разработанных в проекте и предусматривающих порядок производства, технологию и контроль качества работ.

2.9. Устройство котлованов и поперечных прорезей, устраиваемых в насыпи и конусах устоев, а также котлованов, располагаемых вблизи существующих насыпей, опор мостов и других надземных и подземных сооружений и коммуникаций, находящихся в пределах призмы обрушения, выполняется по рабочим чертежам, согласованным с заинтересованными организациями.

В рабочих чертежах должны быть детально разработаны конструкция ограждения и крепления стенок котлована или прорези, конструкция перекрытия прорези, способы разработки и осушения (водоотлива) котлована, обеспечивающие сохранность существующих конструкций и сооружений, безопасность движения транспорта и производства работ.

2.10. При разработке котлованов непосредственно около фундаментов существующих зданий и сооружений, а также действующих подземных коммуникаций необходимо принять меры против возможных деформаций и нарушений устойчивости откосов котлованов и существующих сооружений и коммуникаций.

Мероприятия, обеспечивающие сохранность существующих зданий, сооружений и коммуникаций, должны быть разработаны в проекте и согласованы с организациями, которые их эксплуатируют.

2.11. Защиту котлована от поступления подземных вод по мере углубления котлована следует осуществлять методами, изложенными в разд. 4 настоящего Пособия. При этом мероприятия по отводу воды должны опережать земляные работы.

2.12. Котлованы следует разрабатывать, как правило, участками, не превышающими 1000 м² в летних условиях и 300 м² - в зимних.

2.13. Грунт из котлована может складироваться на бровке с обеспечением устойчивости стен котлована.

2.14. Крепления котлованов должны быть, как правило, инвентарными (за исключением случаев крепления небольших котлованов, траншей и приямков сложной конфигурации, разрабатываемых вручную) и выполняться таким образом, чтобы они не препятствовали производству последующих работ по устройству фундаментов. Последовательность разборки креплений должна обеспечить устойчивость стенок котлованов до окончания работ по устройству фундаментов.

2.15. При разработке котлована в водонасыщенных грунтах следует предусматривать меры, исключающие их наплыв в котлован.

2.16. В случае если основание сложено водонасыщенными мелкими и пылеватыми песками или глинистыми грунтами текучепластичной и текучей консистенции должны быть приняты меры по защите их от возможных нарушений при движении землеройных и транспортных машин.

2.17. Величина недобора грунта устанавливается проектом и уточняется в процессе работы. Изменение величины недобора грунта должно быть согласовано с проектной организацией.

2.18. Случайные переборы грунта в котловане должны быть восполнены местным или песчаным грунтом с тщательным уплотнением. Заполнение перебора глубиной не более 50 см глинистым грунтом разрешается при его консистенции менее 0,5. Вид грунта заполнения и степень уплотнения необходимо согласовать с проектной организацией.

2.19. Основания, нарушенные при производстве работ в результате промерзания, затопления, перебора грунта и т.д., должны быть восстановлены способом, согласованным с проектной организацией.

2.20. Разработка грунта в котлованах или траншеях при переменной глубине заложения фундаментов должна вестись уступами. Отношение высоты уступа к его длине устанавливается проектом, но должно быть не менее 1:2 - при связных грунтах, 1:3 - при несвязных грунтах.

В случае отрыва котлована при переменной глубине заложения фундаментов грунт должен разрабатываться способами, обеспечивающими сохранение структуры грунта в уступах основания.

2.21. Грунты в основании, не соответствующие в природном залегании требуемой проектом плотности и водонепроницаемости, следует доуплотнять с помощью уплотняющих средств (катков, тяжелых трамбовок и др.).

Степень уплотнения, выражаемая плотностью сухого грунта, должна быть задана в проекте и должна обеспечивать повышение прочностных свойств грунта, уменьшение его деформативности и водопроницаемости.

Методы устройства насыпей, подушек, обратных засыпок, а также уплотнения грунта устанавливаются проектом и уточняются проектом производства работ в зависимости от назначения и требуемой степени уплотнения, вида и состояния грунтов, объема работ, имеющихся средств механизации, сроков производства работ и др.

2.22. Засыпка пазух грунтом и его уплотнение должны выполняться с обеспечением сохранности гидроизоляции фундаментов и стен подвалов, а также расположенных рядом подземных коммуникаций (кабелей, трубопроводов и др.).

2.23. Работы по засыпке пазух следует производить сразу после устройства перекрытий над подвалами; не допускается оставлять открытыми пазухи длительное время.

Засыпку пазух рекомендуется доводить до отметок, гарантирующих надежный отвод поверхностных вод. В зимних условиях грунт для засыпки пазух должен быть талым.

2.24. Устройство фундаментов надлежит производить немедленно после приемки основания комиссией и подписания акта, разрешающего приступить к устройству фундамента.

Не допускаются перерывы более двух суток между окончанием разработки котлованов и устройством фундамента. При более длительных перерывах должны быть приняты меры против обводнения котлованов поверхностными водами, промораживания талых пучинистых грунтов, а также изменения температурного режима основания из вечномерзлых грунтов, если проектом предусмотрено сохранение их в мерзлом состоянии.

2.25. Во время возведения фундамента поступающую в котлован воду надлежит откачивать во избежание затопления свежего слоя бетона или раствора до приобретения ими не менее 30 % проектной прочности. Для предупреждения вымывания раствора из бетонной смеси должны быть устроены водосборные колодцы и водоотводные лотки. Водоотлив из котлованов следует выполнять с учетом требований разд. 4 настоящего Пособия.

В случаях устройства дренажей необходимо соблюдать требования к составу, размерам и свойствам дренирующих материалов, а также к соблюдению заданных уклонов дренажей.

2.26. При особо сильном притоке воды, удаление которой может вызвать вымывание раствора и наплыв грунта в котлован, необходимо устраивать тампонажную подушку из бетона, укладываемого подводным способом. Толщину подушки назначают по проекту производства работ, но не менее 1 м при напоре воды до 3 м.

2.27. Монтаж сборных фундаментов должен выполняться кранами, расположенными за пределами подготовленных участков основания.

Поверхность основания, сложенного глинистыми грунтами, должна быть выровнена подсыпкой из горизонтально спланированного песка (кроме пылеватого) слоем 5-10 см. Поверхность песчаного основания планируется с использованием того же песка.

2.28. При возведении монолитных фундаментов, как правило, устраивают подготовку из уплотненного слоя щебня или тощего бетона, обеспечивающую надежную установку арматуры и не допускающую утечки раствора из бетонной смеси бетонируемого фундамента.

2.29. Если основание сложено глинистыми грунтами консистенции выше 0,5 или водонасыщенными песками, уплотнение следует выполнять легкими катками или трамбовками.

2.30. При переменной глубине заложения фундамента возведение его должно вестись начиная с нижних отметок основания. Вышерасположенные участки или блоки фундамента надлежит укладывать на основание с предварительным уплотнением засыпки пазух нижележащих участков или блоков.

2.31. Если грунты основания должны быть сохранены в вечномерзлом состоянии (принцип I), то разработку котлованов и устройство фундаментов следует выполнять, как правило, при устойчивой среднесуточной температуре воздуха ниже 0 °С. В случае разработки котлованов при температуре выше 0 °С необходимо принять меры по защите основания от оттаивания. Производить обогрев возводимых фундаментов способами, которые могут вызвать оттаивание грунта основания, запрещается.

Если грунты основания используются в оттаявшем состоянии (принцип II), то разработка котлована может производиться в любое время года. При этом не должно допускаться промерзание пучинистых грунтов.

2.32. Мероприятия по соблюдению требуемого температурного режима грунтов указываются в проекте оснований и фундаментов и должны выполняться с начала строительных работ. Если таких указаний нет или необходимо изменить календарный график работ, то данные мероприятия следует согласовать с проектной организацией.

При длительной задержке в строительстве или его консервации необходимо обеспечить в соответствии с проектом: при принципе I - воздействие охладительной системы (вентилируемого подполья и т.д.), создающей и поддерживающей проектный температурный режим грунтов основания; при принципе II - тепловое воздействие здания или сооружения.

2.33. После проведения предпостроечных работ по замораживанию или охлаждению основания (при принципе I) или по оттаиванию основания (при принципе II) разрешение на производство работ по возведению фундаментов может быть выдано только при предъявлении материалов контрольных наблюдений* и проверки соответствия выполненных работ требованиям проекта по обеспечению температурного состояния грунтов в основании, по осадке основания при предпостроечном оттаивании грунтов и т.п.

* Программа контрольных наблюдений составляется проектной организацией.

2.34. До начала работ по устройству фундаментов подготовленное основание должно быть принято по акту комиссией с участием заказчика и подрядчика, а при необходимости - представителя проектной организации, в том числе геолога.

Комиссия должна установить соответствие расположения, размеров, отметок дна котлована, фактического напластования и свойств грунтов указанным в проекте, а также возможность заложения фундаментов на проектной или измененной отметке.

Проверка отсутствия нарушений природных свойств грунтов основания или количества их уплотнения в соответствии с проектными должна при необходимости сопровождаться отбором образцов для лабораторных испытаний, зондированием, пенетрацией и др.

2.35. В случае если комиссией установлены значительное расхождение между фактическими и проектными характеристиками грунта основания и необходимость пересмотра проекта, решение о проведении дальнейших работ должно приниматься при обязательном участии представителя проектной организации и заказчика.

2.36. При возведении фундаментов необходимо контролировать глубину их заложения, размеры и расположение в плане, устройство отверстий и ниш, выполнение гидроизоляции и качество примененных материалов и конструкций. На устройство (подготовку) основания и гидроизоляции фундаментов предусмотрено обязательно составление актов освидетельствования скрытых работ.

2.37. Контроль качества и приемка работ должны осуществляться систематически техническим персоналом строительной организации и выполняться представителями авторского надзора и заказчика с привлечением представителя строящей организации, а также геолога для проверки и приемки оснований.

2.38. Результаты контроля следует фиксировать записью в журнале производства работ, актом промежуточной проверки или актом приемки скрытых работ, в том числе актом приемки отдельного подготовленного участка основания.

2.39. Контроль должен включать проверку выполнения требований проекта оснований и фундаментов, проекта производства работ, а также указаний соответствующих глав СНиП.

При проверке следует обратить внимание на:

соблюдение необходимых недоборов грунта, недопущение переборов и нарушения структуры грунта основания;

недопущение нарушения структуры грунта при срезке недоборов, подготовке оснований и укладке блоков фундаментов,

предохранение грунтов оснований от подтапливания подземными и поверхностными водами с размягчением и размывом верхних слоев основания;

соответствие характеристик вскрытых грунтов основания предусмотренным в проекте;

достижение достаточного и однородного уплотнения песчаных подушек, а также обратных засыпок и подготовок под полы,

достаточность примененных мер по защите грунтов основания от промерзания;

соответствие фактической глубины заложения и размеров фундаментов, а также их конструкции и качества примененных материалов предусмотренным в проектах.

2.40. Отсутствие нарушений природных свойств грунтов основания и соответствие этих свойств предусмотренным в проекте допускается проверять визуально. В сомнительных случаях следует применять пенетрацию, зондирование, отбор образцов грунта для испытаний и др.

При больших отклонениях от проектных данных должно быть выполнено, кроме того, испытание грунтов пробными нагрузками и принято решение о необходимости разработки поправок либо к проекту оснований и фундаментов, либо к проекту производства работ.

2.41. Проверку однородности и достаточности выполненного уплотнения грунтов в естественном залегании или грунтовых подушек следует осуществлять полевыми методами (зондированием, радиоизотопными методами и пр.) и выборочным определением плотности сухого грунта по отобранным образцам из каждого уплотненного слоя грунта.

2.42. В актах приемки оснований, составляемых по мере подготовки последних, необходимо:

привести оценку соответствия грунтов основания предусмотренным в проекте;

указать поправки, внесенные в проект оснований и фундаментов, а также в проект производства работ после промежуточных проверок оснований;

дать рекомендации по дальнейшим работам.

2.43. К актам приемки оснований прилагаются следующие документы:

материалы испытаний грунтов, выполненных как в процессе текущего контроля производства работ, так и при приемке основания;

акты промежуточных проверок и приемок скрытых работ;

журналы производства работ;

рабочие чертежи по фактически выполненным работам.

Раздел 3. УПЛОТНЕНИЕ ГРУНТОВ

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

3.1. Для уплотнения слабых глинистых, рыхлых песчаных и просадочных грунтов необходимо применять следующие способы:

в пределах деформируемой зоны основания или ее части - поверхностное уплотнение тяжелыми трамбовками, устройство грунтовых подушек и вытрамбовывание котлованов заданной формы и глубины;

в пределах всей толщи рыхлых, песчаных, водонасыщенных или просадочных грунтов основания - глубинное уплотнение виброустановкой, глубинное уплотнение грунтовыми сваями, предварительное замачивание и замачивание с глубинными взрывами.

Выбор одного или сочетание нескольких способов уплотнения определяется проектом. Уширение уплотненной зоны по периметру здания или сооружения за наружные грани фундаментов принимается не менее 3 м.

3.2. Поверхностное уплотнение тяжелыми трамбовками производится свободным сбрасыванием трамбовки массой 5-15 т с высоты 4-8 м. Трамбование производят по всей площади сооружения или в отдельных котлованах, где расположены фундаменты.

3.3. Трамбованием создается уплотненный слой грунта толщиной 2,5-8 м в зависимости от веса трамбовки, площади ее рабочей поверхности, высоты сбрасывания, числа ударов, вида грунта, его плотности и влажности.

Поверхностное уплотнение применяется в целях:

увеличения плотности грунта;

обеспечения равномерной осадки зданий и промышленных сооружений, возводимых на слабых глинистых, рыхлых песчаных, а также просадочных грунтах;

уменьшения водопроницаемости глинистых грунтов в основании сооружения (бассейнов, отстойников, резервуаров для воды и т.п.).

3.4. Поверхностное трамбование чаще всего применяется для уплотнения слабых глинистых, рыхлых песчаных грунтов, а также на площадках с I типом грунтовых условий по просадочности.

При этом для сравнительно небольших по ширине фундаментов (до 1,5-2 м) оно оказывается, как правило, достаточным для полной ликвидации просадочных свойств грунтов в пределах всей деформируемой зоны от нагрузки фундаментов. При большой глубине деформируемой зоны, значительно превышающей глубину уплотнения, а также при необходимости полного устранения возможности просадки грунтов основания фундаментов поверхностное уплотнение осуществляется в комбинации с устройством грунтовой подушки необходимой толщины.

На площадках с II типом грунтовых условий по просадочности поверхностное уплотнение полностью или частично устраняет просадку грунта только от нагрузки фундаментов и применяется в сочетании с водозащитными и конструктивными мероприятиями. При необходимости устранения просадочных свойств грунтов на всю толщину поверхностное уплотнение применяется для доуплотнения верхнего, разрыхленного (буферного) слоя грунта после предварительного замачивания, уплотнение грунтовыми сваями, предварительного замачивания с использованием глубинных взрывов ВВ.

3.5. Поверхностное уплотнение применяется в глинистых грунтах со степенью влажности G ≤ 0,75 и производится при их оптимальной влажности. Оптимальная влажность W₀ определяется по формуле

W₀ = W_p - (0,01 - 0,03),                                                          (1)

где W_p - влажность на границе раскатывания.

3.6. В настоящем пособии приняты следующие термины:

уплотненный слой - слой, в пределах которого происходит увеличение плотности грунта по сравнению с плотностью его в природном сложении;

толщина достаточно уплотненного слоя, в котором плотность сухого грунта ρ_d ≥ 1,65 т/м³;

граница достаточно уплотненного слоя, где плотность сухого грунта соответствует требованиям проекта или ρ_d ≥ l,6 т/м³;

отказ - предельная величина понижения поверхности уплотняемого грунта от одного удара трамбовки в конце процесса трамбования;

уплотнение до отказа - уплотнение грунта таким числом ударов, при котором практически отсутствует понижение поверхности, т.е. наблюдается отказ.

3.7. Грунтовая подушка - слой уплотненного грунта - устраивается путем послойной отсыпки глинистых, песчаных и других грунтов в пределах деформируемой зоны основания с последующим их уплотнением укаткой или трамбованием.

Отсыпке грунтов предшествует отрыв котлована глубиной, превышающей отметку заложения фундаментов на принятую в проекте толщину грунтовой подушки. Дно котлована планируется под одну отметку или отдельными террасами. Верхний слой дна котлована уплотняется до проектной плотности, после чего производится послойная отсыпка грунта в подушку. Для отсыпки подушек используются как местные, так и привозные глинистые, песчаные, песчано-гравелистые грунты оптимальной влажности. Толщина слоев назначается в зависимости от используемого оборудования.

После уплотнения каждого слоя проверяется качество выполненных работ и при обеспечении проектной плотности производятся отсыпка и уплотнение следующего слоя.

Грунтовые подушки целесообразно устраивать толщиной 1,5-5 м.

3.8. Устройство грунтовых подушек обеспечивает создание в основании фундаментов слоя уплотненного грунта с малой сжимаемостью и низкой фильтрационной способностью. В просадочных грунтах подушки устраняют просадку только в пределах деформируемой зоны.

3.9. Грунтовые подушки устраивают в котлованах по всей площади сооружения или под отдельными фундаментами и применяют, когда невозможно осуществить поверхностное уплотнение грунтов трамбованием.

3.10. При устройстве грунтовых подушек в пределах всей толщи деформируемой зоны от нагрузки фундаментов на площадках с I типом грунтовых условий по просадочности здания и сооружения возводятся как на обычных непросадочных грунтах без применения дополнительных мероприятий.

На площадках со II типом грунтовых условий по просадочности устройство грунтовой подушки устраняет просадку грунта только от нагрузки фундаментов в пределах толщины подушки. Для исключения просадки грунта от собственного веса при аварийном замачивании необходимо дополнительно применять водозащитные и конструктивные мероприятия, уплотнение предварительным замачиванием или замачиванием с использованием глубинных взрывов.

3.11. Метод возведения фундаментов в вытрамбованных котлованах состоит в том, что котлованы под отдельные фундаменты не отрываются, а вытрамбовываются на необходимую глубину (0,6-3 м) с одновременным уплотнением грунтов вокруг и под дном котлована.

Вытрамбовывание котлованов производится падающей с высоты 4-8 м по направляющей штанге трамбовкой, имеющей форму будущего фундамента и массу 1,5-7 т.

После вытрамбовывания в котлован заливается враспор монолитный бетон (без опалубки) или устанавливается сборный фундамент, имеющий близкие к котловану форму и размеры.

3.12. Фундаменты в вытрамбованных котлованах применяются в зависимости от следующих грунтовых условий: на просадочных лессовых грунтах I типа, покровных глинистых, насыпных глинистых грунтах с числом пластичности J_p ≥ 0,03; при плотности сухого грунта γ_ск ≤ 1,6 т/м³. При степени влажности G ≤ 0,75 для фундаментов неглубокого заложения и G ≤ 0,65 - для удлиненных фундаментов.

Примечание. В отдельных случаях возможно применение указанных фундаментов: в супесях с числом пластичности J_p ≥ 0,03, а также в мелких и пылеватых песках; в глинистых грунтах с плотностью сухого грунта ρ_s = 1,65 т/м³; в грунтах со степенью влажности G ≥ 0,75. Однако в этих условиях возможность сохранения формы котлованов и достаточная несущая способность фундаментов определяются опытными работами и испытаниями, выполняемыми в соответствии с требованиями пп. 3.121-3.306; на просадочных грунтах II типа применение таких фундаментов допускается, если суммарная величина просадки грунта от собственного веса и осадки фундаментов от его нагрузки не превышает предельно допустимых величин для проектируемых зданий и сооружений.

3.13. В результате вытрамбовывания вокруг котлована образуется уплотненная зона (рис. 1), в пределах которой происходит повышение плотности сухого грунта, модуля деформации, прочностных характеристик с и φ, а также полностью устраняются просадочные свойства грунта.

3.14. Фундаменты в вытрамбованных котлованах подразделяются:

по глубине заложения:

на фундаменты мелкого заложения, у которых отношение высоты h_s к ширине среднего сечения b_m ≤ 1,5 (см. рис. 1, а);

на фундаменты удлиненные, у которых d_p / b_m > 1,5 (см. рис. 1, б);

по способу устройства:

на обычные (без уширения основания) с плоской или клиновидной подошвой (см. рис. 1, а);

с уширением основания путем втрамбовывания в дно котлована отдельными порциями жесткого материала (щебня, гравия, жесткой бетонной супеси и т.п.) с последующим заполнением верхней части котлована монолитным бетоном (см. рис. 1, б).

Рис. 1. Фундаменты в вытрамбованных котлованах

а - обычные; б - с уширенным основанием; 1 - фундамент; 2 - втрамбованный жесткий материал; 3 - уплотненная зона

3.15. Фундаменты в вытрамбованных котлованах исходя из конструктивных особенностей зданий и сооружений целесообразно применять:

столбчатые для каркасных промышленных, гражданских и сельскохозяйственных зданий при вертикальной нагрузке на них до 2000 кН;

ленточные прерывистые и столбчатые для бескаркасных жилых и промышленных зданий при нагрузке до 300 кН;

с уширенным основанием при нагрузках на столбчатые фундаменты свыше 500-800 кН.

Рис. 2. Ленточные прерывистые фундаменты в вытрамбованных котлованах

а - разрез по ленточным прерывистым фундаментам; б - вид в плане; 1 - ленточный прерывистый фундамент; 2 - уплотненная зона

3.16. По взаимному расположению и характеру взаимодействия с грунтом основания фундаменты в вытрамбованных котлованах подразделяются на следующие виды:

отдельно стоящие (столбчатые), для которых не сказывается взаимное влияние одного на другой как при вытрамбовывании котлованов, так и при передаче нагрузки на грунт;

ленточные прерывистые фундаменты (рис. 2), устраиваемые в близко расположенных один от другого котлована с учетом взаимного влияния соседних фундаментов.

3.17. Вытрамбовывание котлованов трамбовками массой 3-6 т допускается выполнять при расположении фундаментов на расстоянии не менее 10 м от существующих зданий и сооружений, находящихся в удовлетворительном состоянии и не имеющих трещин; 15 м от зданий и сооружений, имеющих трещины в стенах, а также от инженерных коммуникаций, выполненных из чугунных, керамических, асбестовых и железобетонных труб.

При массе трамбовок менее 3 т указанные расстояния могут быть уменьшены в 1,5 раза.

3.18. Глубинное уплотнение грунтовыми сваями просадочных и насыпных грунтов, обратных засыпок котлованов осуществляется за счет вытеснения грунта в стороны при пробивке скважин или расширении скважин-шпуров энергией взрыва. Полученные скважины засыпают местным глинистым грунтом с послойным уплотнением.

Глубинное уплотнение обеспечивает создание уплотненного слоя толщиной 5-25 м.

3.19. Глубинное уплотнение применяется в целях устранения просадочных свойств грунтов со степенью влажности G ≤ 0,75 и доведения плотности сухого грунта до величины ρ_d ≥ 1,65 т/м³ при одновременном сокращении возможной величины осадки сооружений; получения противофильтрационных завес вокруг отдельных сооружений или фундаментов из уплотненного грунта с плотностью грунта ρ_d ≥ 1,75 т/м³ и значения коэффициента фильтрации К_ф ≤ 5 · 10^-7, см/с.

Для достижения установленной проектом плотности расстояния между осями (грунтовых свай) l (l = md) для различных значений ρ_s; п и ε в долях среднего диаметра сечения скважин (грунтовых свай) можно принимать по табл. 1.

Таблица 1

3.20. Уплотнение оснований зданий и сооружений предварительным замачиванием, а также замачиванием и глубинными взрывами применяется с целью повышения прочности и несущей способности, устранения просадочных свойств грунтов, снижения их деформативности и коэффициента фильтрации.

3.21. Уплотнение просадочных грунтов предварительным замачиванием, а также замачиванием и глубинными взрывами основывается на способности их самоуплотнения при замачивании под действием собственного веса на площадках со II типом грунтовых условий. Глубинными взрывами вызывается дополнительная просадка замоченного лессовидного грунта с полным нарушением его первоначальной структуры.

3.22. Для устранения просадочных свойств всей толщи, начиная с отметки заложения фундаментов, методы глубинного уплотнения грунтовыми сваями, предварительным замачиванием, а также замачиванием и глубинными взрывами применяют с доуплотнением верхнего разрыхленного (буферного) слоя грунта тяжелыми трамбовками, устройством грунтовых подушек и т.п.

3.23. Уплотнение грунтов предварительным замачиванием грунта, а также замачиванием и глубинными взрывами наиболее целесообразно применять в тех случаях, когда просадочные грунты представлены лёссовидными суглинками и супесями, пылеватыми песками с относительно высоким коэффициентом фильтрации (не менее 0,2 м/сут) и с низким значением плотности сухого грунта ρ_s ≤ 1,45 т/м³ и нет ограничений по условиям существующей застройки.

3.24. Чтобы устранить влияние замачивания и глубинных взрывов на расположенные вблизи здания и сооружения, возведенные без ликвидации просадочных свойств или без полной их прорезки глубокими фундаментами, расстояние от замачиваемой площади до существующих зданий и сооружений должно составлять не менее трехкратной величины толщины просадочного грунта, а при использовании взрывов и расчетной сейсмобезопасной зоны.

Примечания: 1. Если существующие здания или сооружения возведены с устранением просадочных свойств грунтов на всю толщу или с полной их прорезкой фундаментами, расстояния уменьшаются вдвое.

2. Если здания и сооружения расположены на расстояниях меньше вышеуказанных, уплотнение выполняется после устройства противофильтрационных завес.

3.25. Применение способов уплотнения грунтов предварительным замачиванием и замачиванием с использованием глубинных взрывов на оползневых склонах не допускается.

3.26. Взрывные работы производятся специализированными организациями «Союзвзрывпрома» и другими при строгом соблюдении техники безопасности и действующих Единых правил безопасности при взрывных работах.

3.27. В процессе проведения предварительного замачивания грунта и замачивания с глубинными взрывами систематически наблюдают за просадкой грунта по поверхностным и глубинным маркам путем их нивелирования относительно неподвижного репера или системы временных реперов, расположенных вне зоны развития просадки на расстоянии не менее двойной толщины слоя просадочного грунта.

3.28. Глубинное уплотнение водонасыщенных песчаных оснований применяется для повышения их несущей способности и осуществляется виброустановкой ВУУП-6.

ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ

3.29. Для устройства грунтовых подушек, обратных засыпок котлованов, траншей, планировочных насыпей и подсыпок при строительстве следует использовать местные глинистые и песчаные грунты, а также отвалы отходов различных производств, располагающихся в районе строительства.

Использование привозных грунтов допускается только при соответствующем технико-экономическом обосновании в связи с необходимостью получения повышенных характеристик уплотненных грунтов в случаях, когда местные грунты не могут быть использованы вследствие заторфованности, наличия строительного мусора или органики, высокой природной влажности, превышающей влажность на границе раскатывания.

3.30. Песчаные грунты и аналогичные им отходы производств для устройства грунтовых подушек, обратных засыпок котлованов, траншей, планировочных насыпей и подсыпок допускается использовать только при строительстве на слабых глинистых, водонасыщенных песчаных и просадочных грунтах с I типом грунтовых условий при применении мероприятий по устранению просадочных свойств грунтов или их прорезке свайными фундаментами.

На просадочных грунтах со II типом грунтовых условий в связи с необходимостью выполнения водозащитных мероприятий и создания маловодопроницаемых экранов применение песчаных и других дренирующих зернистых материалов не допускается.

3.31. Грунты, используемые для уплотнения, не должны содержать мусор, чернозем, отходы строительного производства, органические включения весом более 0,05, комья мерзлого грунта.

При устройстве грунтовых подушек, планировочных насыпей, обратных засыпок котлованов вокруг корпусов, траншей и т.п., если отсутствуют специальные указания в проекте, допускается использовать грунты с содержанием органических включений весом до 0,1 и комьев мерзлого грунта размером до 10 см при общем содержании их не более 15 %.

3.32. Грунтовые подушки, обратные засыпки котлованов, траншей, планировочные насыпи и подсыпки возводятся, как правило, из местных грунтов, получаемых при отрыве котлованов и траншей, планировке территории срезкой, а также из специально отводимых резервуаров и карьеров.

Отходы производств для грунтовых подушек, различных подсыпок и насыпей, доставляемые со специально отведенных участков и соответствующие заданным требованиям, характеризуются:

относительно однородным составом по основной массе составляющего материала и наличию включений;

устойчивостью структуры при изменении температурно-влажностного режима (отсутствие разложения, набухания, возгорания и т.п.);

отсутствием включений размером более 20 см и не более 0,3 от толщины отсыпаемого слоя.

3.33. Грунтовые подушки, обратные засыпки котлованов и насыпей возводятся из грунтов оптимальной влажности W₀, принимаемой для глинистых грунтов при их уплотнении:

трамбованием W₀ = W_p - (0,01 + 0,03);

укаткой W₀ = W_p;

где W_p - влажность на нижнем пределе пластичности (раскатывания).

Для песчаных грунтов и аналогичных им по составу отвалов отходов производств значение оптимальной влажности приближенно принимается:

Для крупных и средних песков                                                           0,08-0,12

Для мелких пылеватых песков                                                            0,12-0,18

3.34. При вытрамбовывании котлованов, уплотнении лёссовых просадочных грунтов предварительным замачиванием и замачиванием с использованием глубинных взрывов применяются: дренирующие материалы; трубы для водопроводов и крепления стенок скважин, запорная и измерительная арматура (вентили, водомеры); взрывчатые вещества; вода.

3.35. Дно котлована покрывают дренирующим материалом слоем 0,1-0,15 м, заполняют мелкие и глубокие узкие траншеи и дренажные скважины, используемые также для создания уширений при вытрамбовывании котлованов.

В качестве дренажных материалов применяются чистые крупнозернистые пески, щебень, мелкий гравий, галька размером фракций 0,5-20 мм с коэффициентом фильтрации: для крупнозернистого песка - 30-50 м/сут; для мелкого щебня, гальки или гравия - 50-20 м/сут.

3.36. Для транспортировки воды используются любые виды тонкостенных труб диаметром 50-250 мм, а для крепления скважин от заплывания тонкостенные металлические, пластмассовые, асбоцементные и другие трубы диаметром от 50 до 400 мм. Крепление верха скважин при замачивании через инвентарную разводку производится с помощью оголовков из труб диаметром 400 мм, длиной 0,5 м. Диаметр труб запорной и измерительной арматуры определяется гидравлическим расчетом, исходя из требуемого количества воды, подаваемой на площадку.

3.37. При уплотнении грунтов замачиванием и глубинными взрывами применяются водостойкие взрывчатые вещества: аммонит № 6ЖВ, граммонол, гранутол (МРТУ 3-324-66), зерногранулит 50/50-В, 30/70-В.

Энергетические и другие свойства ВВ приведены в справочных пособиях и руководствах по взрывным работам в строительстве.

3.38. Вода, подаваемая на площадку, должна быть чистой, содержание твердых взвешенных частиц допускается не более 2 г/л.

ТРЕБОВАНИЯ К ПРОЕКТУ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ

3.39. Исходным материалом для разработки проекта организации работ по поверхностному уплотнению грунтов тяжелыми трамбовками при устройстве грунтовых подушек, вытрамбовывании котлованов служат данные инженерно-геологических изысканий на участке расположения зданий и сооружений и результаты определения основных физико-механических характеристик грунтов в природном залегании на глубину не менее 10 м, а при глубинном уплотнении, предварительном замачивании и замачивании с глубинными взрывами просадочных грунтов или гидровиброуплотнении слабых водонасыщенных грунтов - на всю их толщу ниже отметки фундаментов. Кроме того, необходимы данные о конструктивных особенностях зданий с указанием нагрузок на фундаменты, их размеров и т.п.

3.40. Уплотнение просадочных грунтов должно выполняться на основе материалов инженерно-геологических изысканий, содержащих данные о наличии на площадке грунтовых вод, величине просадочной толщи, типе грунтовых условий, возможной величине просадки от нагрузки фундаментов и собственного веса грунта, а также основных физико-механических характеристиках грунтов в природном залегании (влажность на границе раскатывания и границе текучести, относительная просадочность, начальное просадочное давление и т.п.).

3.41. Проектные решения по уплотнению грунтов должны содержать:

а) при поверхностном уплотнении трамбовками - план и разрезы котлована с размерами уплотняемой площади и контурами фундаментов; указания о необходимой глубине уплотнения, требуемой плотности и оптимальной влажности грунта, по выбору типа грунтоуплотняющего механизма, о необходимом количестве ударов трамбовки или проходов уплотняющей машины по одному следу, величине понижения трамбуемой поверхности;

б) при устройстве грунтовых подушек - планы и разрезы котлованов; физико-механические характеристики отсыпаемого грунта; указания по толщине отсыпаемых слоев, рекомендуемым режимам работы механизмов для уплотнения грунта, а также по плотности грунтов в подушках;

в) при вытрамбовывании котлованов - данные по вертикальной планировке застраиваемой территории; план расположения и размеры отдельных котлованов; указания по срезке и использованию существующего плодородного слоя и уплотнению подсыпки, применению навесного оборудования и рекомендуемым режимам работы механизмов;

г) при уплотнении грунтовыми сваями - план размещения свай с указанием их диаметра и глубины; требования к влажности, плотности уплотняемых грунтов; характеристики применяемого оборудования, общий вес грунта и вес отдельных порций, засыпаемых в скважины, а также разрыхленного верхнего (буферного) слоя грунта и способ его уплотнения;

д) при уплотнении предварительным замачиванием и замачиванием с глубинными взрывами - план разбивки уплотняемой площади на отдельные участки (карты) с указанием их глубины и очередности замачивания, расположения поверхностных и глубинных марок; схему сети водовода; данные по среднесуточному расходу воды на 1 м² уплотняемой площади и времени замачивания каждого котлована или участка (карты), а в случае замачивания через скважины (дополнительно) - план расположения скважин с указанием их глубины, диаметра, способа проходки и вида дренирующего материала для засыпки;

е) при гидровиброуплотнении песчаных грунтов - план площадки с указанием глубины уплотнения; схему сети водовода для искусственного водонасыщения грунта; расстояние от работающей виброустановки до соответствующих зданий и сооружений.

3.42. В проекте поверхностного уплотнения грунтов оснований тяжелыми трамбовками следует указывать:

толщину уплотняемого слоя;

величину недобора грунта до проектной отметки заложения фундаментов при производстве земляных работ;

количество воды, заливаемой на 1 м³ уплотняемого основания (при необходимости доувлажнения);

ориентировочную величину отказа для каждого вида грунта основания;

диаметр рабочей поверхности, высоту сбрасывания и вес трамбовки.

3.43. Размеры уплотняемой площади в плане, величина недобора грунта до проектной отметки заложения фундаментов, требуемая глубина уплотнения и плотность сухого грунта, потребное количество воды для доувлажнения грунта, а также диаметр, высота сбрасывания и вес трамбовки назначаются в соответствии с Руководством по проектированию оснований зданий и сооружений.

3.44. В тех случаях, когда необходимая глубина уплотнения, указанная в проекте, не может быть достигнута используемыми трамбующими механизмами, производится двухслойное или многослойное уплотнение.

При этом глубина отрыва котлована h_к определяется по формуле

h_к = h_пр - h_уп - Δh,                                                                (2)

где h_пр - проектная толщина уплотненного слоя основания фундаментов, м; h_уп - толщина уплотненного слоя, получаемая при использовании данной трамбовки, м; Δh - величина недобора грунта до проектной отметки заложения фундаментов.

3.45. В проекте устройства грунтовой подушки должны быть указаны толщина грунтовой подушки с привязкой к высотным отметкам здания или сооружения; размеры грунтовой подушки в плане в пределах отдельных фундаментов или сооружений в целом; рекомендуемый вид грунта для возведения подушек;

значение оптимальной влажности грунта;

требуемая плотность грунта в подушке.

3.46. Толщину грунтовой подушки в просадочных грунтах назначают в зависимости от деформируемой зоны при замачивании и от нагрузки фундамента в соответствии с требованиями Руководства по проектированию оснований зданий и сооружений (М.: Стройиздат, 1977).

3.47. Толщина грунтовой подушки в зданиях и сооружениях, чувствительных к неравномерным просадкам (например, крупнопанельные жилые, многоэтажные каркасные здания, не рассчитанные на возможные деформации основания), назначается равной глубине деформируемой зоны просадочного грунта при замачивании, но не менее 2 м. Если просадочная толщина меньше деформируемой зоны, толщина грунтовой подушки принимается равной толщине просадочного грунта.

3.48. При устройстве грунтовой подушки в просадочных грунтах используют местные однородные глинистые грунты оптимальной влажности, при которой обеспечивается наилучшее уплотнение.

В проекте производства работ по вытрамбовыванию котлованов должны быть указаны:

план отрыва котлована под здание или сооружение с отметками, с которых должно производиться вытрамбовывание котлованов под фундаменты;

размеры в плане и глубина отдельных вытрамбованных котлованов;

размеры, форма, вес, высота сбрасывания трамбовки и ориентировочное количество ударов для вытрамбовывания котлованов на заданную глубину;

влажность грунтов, при которой рекомендуется осуществлять вытрамбовывание котлованов, а при необходимости повышения природной влажности до оптимального значения - требуемое количество воды;

ориентировочные размеры уплотненной зоны при принятых размерах и режиме трамбования;

минимально допустимые расстояния между котлованами ленточных прерывистых фундаментов;

размеры уширений в основании, объем жесткого материала (бетона, щебня, песчано-гравийной смеси и т.п.), втрамбовываемого в дно котлована, число порций и объем одной порции;

расчетные значения прочностных характеристик и модуля деформации уплотненных грунтов, величина расчетного давления на уплотненный грунт, действующие нагрузки на фундаменты и предельные нагрузки на них;

особые требования по технологии производства работ, контролю качества и практике работ.

3.49. Глубина вытрамбовывания котлована назначается исходя из необходимой глубины заложения фундаментов с учетом требований СНиП 2.02.01-83.

3.50. Форма и размеры трамбовок назначаются в зависимости от формы и размеров фундаментов.

Форма трамбовок в плане при вытрамбовывании котлованов под обычные фундаменты принимается квадратной, прямоугольной или круглой с плоским или реже заостренным основанием, уклон боковых стенок трамбовок - в зависимости от степени плотности и влажности грунтов, а также от величины горизонтальных нагрузок принимается в пределах от 1:5 до 1:3.

Для вытрамбовывания котлованов под фундаменты с уширенным основанием принимаются трамбовки квадратной, шестигранной или круглой формы в плане с углом заострения нижнего конца равным 60-90°.

Вес трамбовки принимается с учетом следующих значений удельного статического напряжения по основанию трамбовки: 0,03 МПа для обычных фундаментов и 0,05 МПа - для фундаментов с уширением.

Высота сбрасывания трамбовок определяется типом применяемого грузоподъемного механизма и принимается равной 4-8 м.

3.51. Вытрамбовывание котлованов должно производиться, как правило, при оптимальной или близкой к ней влажности грунтов.

Отклонение от оптимальной влажности допускается не более чем на 0,04 по абсолютному значению.

3.52. Проект глубинного уплотнения основания грунтовыми сваями составляют из расчета достижения в уплотненном массиве плотности сухого грунта ρ_d = l,65 т/м³.

Если уплотнение производят в целях устройства противофильтрационной завесы, проект составляют из расчета достижения средней плотности сухого грунта ρ_d = l,75 т/м³ и коэффициента фильтрации К_ф ≤ 5 · 10^-7 см/с.

3.53. Глубинное уплотнение станками ударно-канатного бурения допускается при природной влажности, а с использованием энергии взрыва - только при оптимальной их влажности.

3.54. Если глубинное уплотнение производят в непосредственной близости от существующих зданий и сооружений или коммуникаций, безопасное расстояние для производства работ назначается в зависимости от местных условий и применяемой технологии с соблюдением требований действующих Единых правил безопасности при взрывных работах (ЕПБ).

3.55. Проектный диаметр скважин при пробивке их станками ударно-канатного бурения принимается 0,5 м, а при использовании энергии взрыва - 0,4 м.

3.56. Проект производства работ должен составляться в соответствии с действующими нормативными документами и учитывать требования настоящего Пособия в части технологии последовательности производства работ по пробивке скважин и их набивки грунтовым материалом, контроля качества уплотнения и приемки работ.

3.57. Исходными материалами для составления проекта уплотнения просадочных грунтов предварительным замачиванием и замачиванием с применением глубинных взрывов, кроме указанных в пп. 3.40 и 3.41 настоящего Пособия, служат:

генплан в пределах проектируемых и расположенных вблизи них существующих зданий и сооружений с нанесенными на нем инженерными коммуникациями;

топографическая карта площадки с нанесенными на нее горизонталями через 0,5 м по высоте, которая используется при выборе способа замачивания грунтов, назначении размеров карт, очередности замачивания и т.п.;

физико-механические характеристики всех литологических слоев грунта, входящих в просадочную толщу с выделением дренирующих и водоупорных слоев, а также относительная просадочность грунтов, определяемая через 1-2 м по глубине;

расчеты возможных просадок от собственного веса грунта по отдельным шурфам и скважинам и построенная на их основе карта просадочности грунтов площадки с горизонталями через 10-25 см расчетной просадки. С учетом расчетных просадок определяют необходимую площадь замачивания, размеры отдельных карт и т.д.

С учетом генерального плана, расположения проектируемых и существующих зданий и сооружений устанавливается возможность влияния предварительного замачивания и замачивания с использованием глубинных взрывов на существующие здания и коммуникации.

3.58. Проект производства работ по уплотнению просадочных грунтов предварительным замачиванием должен содержать:

размеры котлованов и методику замачивания;

технологическую карту земляных работ;

необходимое количество воды для замачивания котлована и отдельных карт;

конструкции, число и расположение глубинных и поверхностных марок;

способы уплотнения верхнего недоуплотненного (буферного) слоя грунта.

3.59. Размеры одновременно замачиваемых площадей, время, количество воды, необходимое для промачивания всей толщи просадочных грунтов, принимаются в соответствии со СНиП 2.02.01-83.

3.60. При уплотнении просадочных грунтов предварительным замачиванием и глубинными взрывами кроме материалов, перечисленных в пп. 3.42 и 3.43, должны быть приведены:

технологическая карта взрывных работ;

указания по планировке территории, ее ограждении, обеспечении водой, электроэнергией, организации подъездов, складирования материалов и изделий;

схема охранной зоны, включая пятно застройки, сейсмобезопасное расстояние до существующих зданий, сооружений, коммуникаций и безопасную зону для людей.

3.61. В проекте производства работ по замачиванию необходимо указать:

разбивку котлованов, бурение скважин и засыпку их дренирующим материалом;

разводку воды по всей уплотняемой площади и установку водомеров;

указания по контролю заливаемой воды;

порядок нивелирования поверхностных и глубинных марок, а также проходку контрольных скважин для определения влажности и плотности грунта после окончания замачивания.

3.62. Технологическая карта по взрывным работам должна содержать: противосейсмические защитные мероприятия, если они предусмотрены; указания по технике безопасности и производству взрывных работ, ликвидация возможных отказов, зарядов ВВ.

3.63. Проект производства работ по гидровиброуплотнению водонасыщенных грунтов включает:

схему уплотнения и технологический режим работы виброустановки;

проектную глубину уплотнения;

состав работ по опытному уплотнению;

расчетное значение показателя уплотненного грунта, определяемое расстоянием от работающей установки до существующих зданий, сооружений и коммуникаций;

схему водоподводящих коммуникаций для искусственного водонасыщения грунта при уровне грунтовых вод ниже 0,5 м от поверхности.

3.64. Расстояние от работающих виброустановок ВУУМ-6 до существующих зданий и сооружений должно быть не менее 40 м, а до подземных коммуникаций - 25 м.

ПРИМЕНЯЕМЫЕ МЕХАНИЗМЫ И ИХ ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

3.65. Для поверхностного уплотнения грунтов тяжелыми трамбовками весом до 4,5-7 т используются в основном широко распространенные в строительстве краны-экскаваторы Э-10011 и Э-1252, оборудованные стрелой драглайном, а для трамбовок весом 10-15 т карьерные краны-экскаваторы Э-2503 и Э-2505 грузоподъемностью 40-50 т. При использовании трамбовок с таким весом обеспечивается нормальная работа кранов-экскаваторов в том же режиме, что и при разработке грунта.

3.66. Основным оборудованием при устройстве грунтовых подушек являются грунтоуплотняющие механизмы. Выбирают их в зависимости от объема, фронта работ, сроков выполнения, вида применяемого грунта.

При больших объемах уплотняемых грунтов и при достаточном фронте работ для маневрирования машин целесообразно применять трамбующие машины Д-1471, тяжелые катки на пневмоколесном ходу.

При ограниченном фронте работ, а также в стесненных условиях для уплотнения грунтов наиболее целесообразны самоходные катки, тракторы, тяжелые трамбовки.

3.67. Толщина уплотненного слоя, типы кранов-экскаваторов и трамбовок, сменная производительность и ориентировочное количество ударов по одному следу для уплотнения грунтов до коэффициента К_упл = 0,95-0,96 принимается по табл. 2.

Толщина отсыпаемых слоев при грунтовых подушках, типы грунтоуплотняющих механизмов и ориентировочное количество проходов для уплотнения грунтов до коэффициента К_упл = 0,93-0,95 принимаются по табл. 3. При необходимости уплотнения грунтов до К_упл = 0,98 указанная в табл. 3 толщина слоя снижается на 20-25 %.

Рис. 3. Схема оборудования для вытрамбования котлованов на экскаваторе со стрелой драглайн

1 - направляющая штанга; 2 - шарнир; 3 - упорная плита; 4 - зубья; 5 - направляющая пластина; 6 - трамбовка; 7 - каретка

Приведенные в табл. 3 значения толщины уплотненного слоя достигаются при оптимальной влажности отсыпаемых грунтов. При влажности грунтов выше или ниже оптимальной более чем на 0,02-0,03 толщина уплотняемого слоя обычно снижается на 20-30 %.

В процессе послойной отсыпки грунтов учитывается сжатие их при уплотнении, а толщина отсыпаемых слоев в рыхлом состоянии принимается на 20-25 % больше приведенных в табл. 3.

Рис. 4. Схема оборудования на экскаваторе с прямой лопатой для вытрамбовывания котлованов

1 - направляющая стойка; 2 - распорка; 3 - опорная плита; 4 - зубья; 5 - серьга; 6 - трамбовка; 7 - каретка; 8 - оголовок

3.68. Вытрамбовывание котлованов производится с помощью навесного оборудования, состоящего из трамбовки, направляющей штанги или рамы, обеспечивающих падение трамбовки строго в одно и тоже место, и каретки, с помощью которой трамбовка скользит по направляющей штанге (рис. 3-6).

3.69. Оборудование навешивается на кран-экскаватор или трактор. При вытрамбовывании котлованов небольших размеров в плане может использоваться сваебойное оборудование.

Для подъема и сбрасывания трамбовки используется лебедка грузоподъемного механизма. При использовании сваебойного агрегата трамбовка-шаблон забивается в грунт сваебойным молотом.

Грузоподъемность механизма должна превышать массу трамбовки при соответствующем вылете стрелы в 1,2-1,3 раза.

3.70. Навесное оборудование на кран-экскаватор может быть двух видов: с шарнирным креплением направляющей штанги к стреле драглайна, обеспечивающим работу с трамбовками массой 3-6 т (рис. 3), и шарнирным креплением направляющей рамы к стреле прямой лопаты для трамбовок массой 6-10 т (см. рис. 4).

Рис. 5. Основные виды трамбовок для вытрамбовывания котлованов

а - с плоской подошвой; б - с заостренной подошвой; в - удлиненное, для устройства фундаментов с уширенным основанием; г - то же, с уширенной верхней частью; д - для вытрамбовывания котлованов с использованием сваебойного оборудования

Рис. 6. Схема оборудования для вытрамбовывания котлованов на базе трактора

1 - трамбовка; 2 - направляющая рама; 3 - система блоков; 4 - направляющая стойки; 5 - противовес; 6 - каретка; 7 - подвеска; 8 - элементы жесткости; 9 - аутригер

Рис. 7. Схема оборудования для вытрамбовывания котлованов на базе сваебойного агрегата

1 - шаблон трамбовки; 2 - подвеска; 3 - молот

3.71. Направляющая штанга длиной 8-12 м (см. рис. 3) обычно имеет коробчатое сечение и состоит из двух швеллеров или четырех уголков, усиленных вертикальным листом, по которому скользит каретка.

В верхней части направляющая штанга заканчивается специальным шарниром, обеспечивающим перемещение ее в двух направлениях и служащим для навески ее на стрелу драглайна.

Для предотвращения горизонтальных смещений в процессе вытрамбовывания котлованов в нижней части направляющая штанга имеет опорную плиту с зубьями длиной 20-30 см, которые при установке штанги на место погружаются в грунт.

3.72. Направляющая рама (см. рис. 4) состоит из направляющей стопки длиной 10-15 м и распорки, повышающей жесткость навесного оборудования и ограничивающей вылет стрелы, что позволяет повысить маневренность и более полно использовать грузоподъемность крана-экскаватора.

Конструкция направляющей стойки аналогична описанной в п. 3.110 и отличается тем, что в верхней части она имеет оголовок, на котором крепятся блоки, и серьгу для крепления стойки к стреле крана-экскаватора.

Таблица 2

Узлы крепления направляющей рамы к крану шарнирные, благодаря чему обеспечивается возможность подъема ее на 30-40 см и перемещение крана-экскаватора.

3.73. Каретка имеет коробчатое сечение и обычно состоит из двух швеллеров, усиленных накладками и соединенных с трех сторон металлическими листами. Каретка надевается на направляющую штангу и удерживается на ней с помощью соответствующих пазов или полок швеллера. Внутри нее располагаются катки, которые перемещаются по вертикальному листу направляющей штанги.

Крепление каретки к трамбовке осуществляется на болтах.

3.74. Трамбовка заданной в проекте формы (см. рис. 5) изготавливается из металлического листа толщиной 10-16 мм путем сварки отдельных элементов в стыках. Для исключения выступов и неровностей сварные швы зачищаются.

Сверху трамбовка имеет крышку из листа толщиной 20-30 мм с болтами диаметром 30-60 мм, с помощью которых к ней крепится каретка.

Внутренняя часть трамбовки заполняется бетоном на высоту, при которой обеспечивается ее заданная масса.

Таблица 3

3.75. Трамбовка с помощью скобы крепится к рабочему тросу крана-экскаватора через специальную вставку из троса длиной 0,8-1 м, благодаря чему в момент удара ее о грунт исключается закручивание рабочего троса и его преждевременный износ.

В целях снижения тягового усилия на лебедку допускается запасовка троса через полиспаст, для чего на крышке трамбовки устанавливается соответствующий блок.

3.76. Навесное оборудование на базе трактора С-100, ТМ-100 обеспечивает возможность работы с трамбовками массой до 2,5-3 т и состоит из направляющей рамы, прикрепленной к задней части трактора, системы блоков, подвесок, противовеса, устанавливаемого на передней части (см. рис. 6).

Направляющая рама высотой 6-8 м состоит из двух стоек, по которым движется каретка. Стойки по высоте соединяются элементами жесткости, внутри которых проходит трамбовка. Стойки коробчатого сечения состоят из двух уголков.

3.77. Для повышения устойчивости на период вытрамбовывания котлованов к стойкам направляющей рамы крепятся аутригеры. На время переезда механизма с одного пункта на другой и установки трамбовки на центр будущего котлована аутригеры поднимаются.

3.78. Каретка имеет коробчатое сечение с пазами, которые входят в направляющие стойки. В центре каретки располагается блок, через который проходит рабочий трос от лебедки. Крепление каретки к трамбовке выполняется на болтах. Трамбовка крепится к рабочему тросу лебедки через полиспаст.

3.79. При использовании сваебойного агрегата для вытрамбовывания котлованов в качестве трамбовки используется полый металлический шаблон, жестко закрепленный с помощью болтов на молоте (рис. 7).

Шаблон сваривается из металлического листа толщиной 12-16 мм с расположенными внутри ребрами жесткости. Для извлечения шаблона из грунта он с помощью подвесок крепится к станине молота.

Максимальный размер трамбовки в верхней части по ширине при применении трубчатых дизель-молотов должен быть не более 1 м, а штанговых - 0,9 м.

3.80. Для глубинного уплотнения просадочных грунтов грунтовыми сваями используют стайки ударно-канатного бурения типа БС-1М или другие станки, позволяющие применить ударный снаряд массой не менее 3 т, что обеспечивает использование наконечников для пробивки скважин диаметром 0,5-0,6 м.

Техническая характеристика станка

Глубина уплотнения                                                                     18-20 м

Диаметр скважины                                                                       500 мм

Масса бурового снаряда                                                               2700-3000 кг

Высота подъема бурового снаряда                                             0,94-1,1 м

Число ударов долота о забой                                                       44-52 уд/мин

Скорость подъема бурового снаряда                                          0,9 м/мин

Высота мачты                                                                                1,45 м

Ход                                                                                                 Гусеничный самоходный

Скорость передвижения                                                              0,9 км/ч

Удельное давление на грунт                                                        0,7 кг/см²

Габариты станка в рабочем положении:

длина                                                                                         7000 мм

ширина                                                                                      3480 »

высота                                                                                       15050 »

Габариты станка при перевозке:

длина                                                                                         9060 мм

ширина                                                                                      3480    »

высота                                                                                       4300    »

Масса станка без бурового снаряда                                            90,8 т

Диаметр инструментального каната                                          26-30 мм

Длина каната                                                                                 H + 36 м

Мощность электродвигателя                                                       32 кВ

Напряжение                                                                                   380/220 В

3.81. Буровой снаряд, входящий в комплект станка, состоит из штанги и долот различной конструкции. Штанга подвешена на канате. Канатный замок скреплен со штангой коническим резьбовым соединением.

Рис. 8. Конструктивная схема наконечника для прописки скважин

1 - сердечник-долото; 2 - оболочка; 3 - бетон; 4 - сварные швы; 5 - отверстие для подачи бетонной смеси под оболочку

Рис. 9. Новая поворотная плита для свинчивания штанг ударного снаряда

1 - поворотная плита; 2 - ключ для свинчивания штанг; 3 - упоры, приваренные к ключу; 4 - упоры, приваренные к плите

Рис. 10. Дозатор (совок) емкостью 0,35 м³ для засыпки скважин грунтом

1 - толкатель из трубы диаметром 219 мм, длиной 2 м; 2 - совок; 3 - место крепления гидроподъемника ножа бульдозера и толкателя; 4 - рама толкателя из швеллера № 20; 5 - вилка крепления толкателя к раме бульдозера

Для уплотнения грунтов станок БС-1М приспосабливают к проходке скважин диаметром 0,5-0,6 м и оборудуют его:

наконечником параболоидной формы диаметром 426 мм (рис. 8);

стальным цилиндрическим кондуктором диаметром 550 м, длиной 1500 мм, толщиной стенок 10-12 мм, предназначенным для исключения расширения устья скважины, а также для более точной ее пробивки;

новой поворотной плитой для свинчивания штанг диаметром 600 мм (рис. 9).

Эти приспособления можно изготовить в любых мастерских.

3.82. Наконечник для проходки скважин изготавливают на месте, используя долото, к которому приваривают оболочку необходимой геометрической формы из листовой стали толщиной 10-12 мм. Зазор между долотом и оболочкой заполняют цементным раствором. Наконечник можно изготовить литым из стали.

3.83. Оболочка наконечника имеет форму двух усеченных конусов с цилиндрической частью между ними высотой 150-200 мм. Ударная часть сердечника (долота) заточена на конце с углом при вершине 30-40°.

Рис. 11. Уплотнитель виброустановки ВУУП-6

3.84. Для засыпки грунта применяется приспособление в виде совка (рис. 10), изготовленного из отрезка трубы диаметром 522 мм, длиной до 500 мм, разрезанного вдоль на две половины. Толщина стенки трубы должна быть не менее 10 мм. Совок приваривают к трубе диаметром 219 мм, длиной 200 см. Полуцилиндрическую часть совка усиливают ребрами жесткости, привариваемыми к выпуклой его стороне.

3.85. При уплотнении просадочных грунтов предварительным замачиванием и замачиванием с глубинными взрывами ВВ применяются различные механизмы: экскаваторы ЭО3311Г, ЭО4111Б, Э-10011, Э1252 и др., бульдозеры ДЗ-29, ДЗ-17, 19, ДЗ-270, автосамосвалы ЗИЛ, МАЗ и др., а также буровые машины УГБ-50 и СО-2.

3.86. Для глубинного уплотнения песчаных грунтов используется виброустановка ВУУП-6.

Техническая характеристика виброустановки ВУУП-6

Толщина уплотняемого слоя                                                           6 м

Продолжительность цикла уплотнения                                         15 мин

Производительность                                                                        170-210 м³/ч

Тип вибропогружателя                                                                     В-401

Мощность электродвигателя                                                           55 кВт

Частота вращения электродвигателя                                              1470 об/мин

Масса уплотнения                                                                            920 кг

Высота уплотнителя                                                                         7 м

Диаметр уплотнителя                                                                      1000 мм

Частота вынужденных колебаний                                                  1500 кол/мин (25 Гц)

Амплитуда колебаний                                                                      5-6 мм

Общая высота виброустановки                                                        8,8 м

Масса виброустановки                                                                     3400 кг

Грузоподъемность механизма                                                         6 т

Примечание. Рабочие чертежи виброустановки ВУУП-6 имеются во ВНИИГС (193148, Ленинград, ул. Карловская, 4).

3.87. Уплотнитель представляет собой сварную металлическую пространственную конструкцию (рис. 11), детали которой могут быть изготовлены в любых мастерских.

ОПЫТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ

3.88. Основным работам по уплотнению просадочных грунтов должно предшествовать в процессе строительства опытное уплотнение, которое производится для уточнения отдельных параметров проекта.

Опытное уплотнение при однородном напластовании грунтов производится в одном, а при разнородном напластовании или при значительном изменении влажности грунтов - не менее чем двух характерных пунктах строительной площадки.

Размеры опытных участков принимаются не менее 3 × 3 м диаметра трамбовки или двойной ширины рабочего органа трамбующей машины при уплотнении трамбованием и не менее 6 × 12 м - при уплотнении укаткой.

При глубинном уплотнении просадочных грунтов грунтовыми сваями опытный участок уплотняется не менее чем тремя смежными сваями, расположенными в плане в вершинах равностороннего треугольника на расстоянии согласно проекту.

Опытное уплотнение просадочного грунта предварительным замачиванием и замачиванием с глубинными взрывами осуществляется в котловане глубиной 0,8 м и шириной, равной толщине слоя просадочного грунта, но не менее 20 м.

3.89. В результате опытного глубинного уплотнения песчаного грунта определяется технологический режим виброуплотнения.

3.90. Опытное уплотнение трамбованием производят для уточнения толщины уплотненного слоя, необходимого числа ударов трамбовки по одному следу, а также установления величины понижения уплотняемой поверхности.

3.91. При устройстве грунтовых подушек уточняются толщины отсыпаемых слоев грунта, число проходов трамбующих машин или механизмов по одному следу и средняя объемная масса сухого грунта в уплотняемом слое.

Опытное уплотнение производят в котловане, отрытом в пределах участка строительства здания или сооружения.

Отметку дна опытного котлована с учетом величины недобора грунта назначают по проекту, а впоследствии уточняют по средней величине понижения поверхности дна котлована.

3.92. Опытные работы по вытрамбовыванию котлованов производят с целью определения:

среднего количества ударов трамбовки заданной массы, размеров и оптимальной высоты сбрасывания для вытрамбовывания котлованов необходимой глубины;

для фундаментов с уширенным основанием из жесткого материала - количества и объемов засыпки жесткого материала, а также необходимого числа ударов для втрамбовывания каждой порции засыпки в дно котлована;

для ленточных прерывистых фундаментов - минимально допустимого расстояния между двумя соседними котлованами при различной глубине их вытрамбовывания;

плотности сухого грунта, влажности и прочностных характеристик φ и С уплотненного грунта, размеров уплотненной зоны вокруг вытрамбованного котлована, а также размеров уширенного основания при втрамбовывании в дно котлована жесткого материала.

Кроме того, в необходимых случаях проводятся испытания опытных фундаментов на вертикальные и горизонтальные нагрузки и определение модулей деформации уплотненных и неуплотненных просадочных грунтов штампами в соответствии с ГОСТ 12374-77 «Грунты, метод полевого испытания статическими нагрузками».

3.93. Опытные работы по вытрамбовыванию котлованов производятся на площадке, расположенной поблизости от строящегося объекта, в котловане, отрытом на проектную глубину.

В том случае, если ранее в подобных грунтовых условиях уже выполнялись опытные работы с аналогичными размерами трамбовок или производилось вытрамбовывание котлованов под здания или сооружения, они могут не выполняться и рекомендуется использовать ранее полученные результаты.

3.94. Количество назначаемых пунктов проведения опытных работ зависит от изменчивости грунтовых условий в соответствии с п. 3.88.

3.95. Опытные работы производятся для всех видов и размеров трамбовок, применяемых при устройстве фундаментов с вытрамбовыванием котлованов на глубину, предусмотренную проектом фундаментов.

Вытрамбовывание котлованов каждой трамбовкой на заданные глубины производится, как правило, с двухкратной повторностью.

3.96. Опытное глубинное уплотнение просадочных грунтов выполняют перед разбивкой сетки грунтовых свай в основании фундаментов зданий и сооружений. При однородном напластовании грунтов опытное уплотнение производят в одном пункте, а при разнородном напластовании или резком изменении влажности грунтов - не менее чем в двух наиболее характерных местах.

Скважины пробивают с поверхности земли или с принятой в проекте отметки дна котлована, отрытого в пределах участка строительства.

3.97. Опытное глубинное уплотнение грунтовыми сваями осуществляют с целью:

уточнения расстояния между грунтовыми сваями для достижения проектной плотности уплотненного грунта;

установления количества и вида зарядов ВВ при расширении скважин взрывом;

установления фактического расхода грунтового материал на одну грунтовую сваю.

3.98. Опытное уплотнение грунта предварительным замачиванием и замачиванием с глубинными взрывами производят в целях:

установления необходимого количества воды и времени замачивания;

уточнения веса глубинных зарядов ВВ и глубину их погружения;

уточнения фактической величины просадки грунта от собственного веса и действия зарядов ВВ;

определения толщины верхнего недоуплотненного слоя грунта.

Опытное замачивание производят перед отрывом котлована вблизи участка строительства здания или сооружения.

Устройство дренирующего слоя, поглощающих и взрывных скважин и камер, а также планировка дна котлована при опытном уплотнении замачиванием и замачиванием с глубинными взрывами выполняются в соответствии с принятыми в проекте рекомендациями.

Рис. 12. Схема размещения штырей для определения величины отказа

1-3 - номера штырей; 4 - место отбора монолитов; 5 - контрольный шурф 1 × 2 × 4 м

3.99. Методика опытного уплотнения грунтов должна предусматривать соблюдение изложенных ниже требований.

При уплотнении трамбовками через каждые два удара трамбовки (прохода трамбующей машины) по забитым в грунт штырям нивелированием определяется понижение уплотняемой поверхности. Для контрольного определения толщины уплотненного слоя в центре уплотненной площади на глубину, равную двум диаметрам трамбовки (через 0,25 м по глубине), должна определяться плотность и влажность грунта.

При устройстве грунтовых подушек опытное уплотнение производится при трех вариантах: числе проходом катков 6, 8 и 10 или ударов трамбовки (проходов трамбующей машины) по одному следу - 8, 10 и 12. Уплотнение производится для всех разновидностей применяемых грунтов не менее чем при трех соответствующих значениях их влажности, равных 1,2W_p, 1,0W_p и 0,8W_p (W_p - влажность на границе раскатывания).

После уплотнения грунта на опытном участке надлежит определить плотность и влажность уплотненного грунта на двух горизонтах, соответствующих верхней и нижней части уплотненного слоя.

Опытное вытрамбовывание производится с замером понижения дна котлована после каждых двух ударов трамбовки. Нивелирование выполняется по верху трамбовки и в двух диаметрально противоположных точках. Для контрольного определения размеров уплотненной зоны в центре котлована отрывается шурф на глубину, равную двум диаметрам или двойной ширине основания трамбовки, с отбором проб грунта по глубине и в сторону от центра через 0,25 м.

При опытном вытрамбовывании котлованов с уширенным основанием фиксируется объем каждой порции втрамбовываемого материала (щебня, гравия, крупного песка) и размеры (в плане и по глубине) полученного уширения.

Для установления результатов опытного глубинного уплотнения грунтовыми сваями на строительной площадке должен отрываться контрольным шурф на глубину не менее 0,7 просадочной толщи с определением влажности и плотности грунта через каждые 0,5 м на глубину 3 м, а ниже - через каждый 1 м. На каждом горизонте определяется плотность грунта в двух точках в пределах каждой грунтовой сваи и в пределах межсвайного пространства.

Рис. 13. Графики понижения трамбуемой поверхности

Для наблюдения за просадкой уплотняемого грунта в процессе опытного замачивания и замачивания с глубинными взрывами следует устанавливать на дне котлована и за пределами по двум взаимно перпендикулярным сторонам котлована поверхностные марки через 3 м на расстоянии, равном полуторной толщине слоя просадочного грунта, а в центре котлована - куст глубинных марок в пределах всей просадочной толщи через 3 м по глубине.

3.100. Для измерения величины понижения отметки дна опытного котлована под воздействием трамбования забивают металлические штыри диаметром 16-20 мм, длиной 500-600 мм по оси котлована в центре каждого следа трамбовки заподлицо с поверхностью земли (рис. 12).

После забивки штырей производят нивелирование и определяют их отметки относительно неподвижного репера. Результаты отсчетов заносят в журнал трамбования грунта в опытном котловане.

3.101. Трамбование грунта в опытном котловане осуществляют по всему котловану двумя ударами последовательно, переходя от одного следа к другому. По мере трамбования производят нивелирование головок штырей и определяют среднюю величину понижения трамбуемой поверхности.

Трамбование ведут до момента, когда понижение штырей составляет не более 1-2 см для глинистых и песчаных грунтов и 4-5 см - для крупнообломочных.

3.102. По результатам нивелирования строят график (рис. 13, а) зависимости понижения поверхности от числа ударов (проходов) и график (рис. 13, б) приращения величины понижения дна котлована на каждые два удара трамбовки.

Участок графика, в пределах которого приращение величины понижения имеет постоянное значение, характеризует величину понижения в сантиметрах на два удара.

По графику (см. рис. 13, б) устанавливают участок перехода кривой понижения поверхности от каждых двух ударов в прямую, параллельную оси абсцисс, что характеризует достижение грунтом «уплотнения до отказа», при котором дальнейшее трамбование становится нецелесообразным, так как приводит к разрушению структуры грунта и разрыхлению верхнего слоя.

3.103. Полученная величина понижения от последних ударов принимается за величину отказа при трамбовании данного вида грунта. Число ударов, соответствующее этой точке на графике, принимается как минимально необходимое.

Средняя величина понижения трамбуемой поверхности при уплотнении до отказа, полученная по графику (см. рис 13), принимается за необходимую величину недобора грунта до проектной отметки под фундаменты при разработке котлована.

3.104. Площадки для опытного уплотнения грунтов при устройстве грунтовых подушек выбирают в наиболее характерных грунтовых условиях комплекса сооружений в стороне от застраиваемых участков.

Основание опытной площадки должно быть спланировано и уплотнено до плотности, принятой в проекте.

Опытное уплотнение производят при трех значениях влажности грунтов: W₁ = W₀; W₂ = 1,2W₀; W₃ = 0,8W₀,

где W₀ - оптимальная влажность грунта, принимаемая равной: для трамбовок W₀ = W_p - (0,01 - 0,03), а укаткой - W₀ = W_p; W_p - влажность грунта на границе раскатывания.

Рис. 14. Графики зависимости удельного веса сухого грунта от влажности при постоянной удельной работе А (А = 50, 100, 150 т·см/м)

Толщина уплотняемых слоев принимается: h₁ = H; h₂ = 1,2H; h₃ = 0,8H, где H - величина уплотняемого слоя грунта в зависимости от применяемого оборудования (см. табл. 2).

3.105. На каждом пункте опытного участка после уплотнения грунта при заданной влажности, толщине слоев и числе проходов механизмов отбирают пробы уплотненного грунта для определения объемной массы сухого грунта и влажности через 0,2 м по глубине.

Пробы отбирают в пределах верхней и нижней зон уплотненного слоя.

3.106. По результатам опытного уплотнения строят графики зависимости плотности от влажности γ_ск = f(W) при различном числе проходов трамбующих механизмов или ударов трамбовки для каждой толщины уплотняемых слоев (рис. 14).

На графиках через серию кривых проводят горизонтальную линию с ординатой, равной проектной плотности грунта. Участки кривых, расположенные выше горизонтальной линии, указывают, при каком числе проходов уплотняющего механизма и интервалов изменения влажности грунта при данной толщине слоя может быть достигнута плотность не ниже проектной.

Толщину уплотняемого слоя выбирают на основе указанных кривых.

3.107. Опытное вытрамбовывание производится с отметки пола первого этажа или подвала. При разнородном напластовании грунтов (по влажности, плотности, литологии) и при наличии подсыпки вытрамбовывание выполняют не менее чем на двух характерных участках.

3.108. Вытрамбовывание котлованов при выполнении опытных работ производится с замером величин понижения дна котлована после каждых двух ударов трамбовки. Замер понижения делается с помощью нивелирования верха трамбовки или замера погруженной части трамбовки в двух диаметрально противоположных точках. На основе этого строится график понижения дна котлована в зависимости от числа ударов трамбовки (см. рис. 13).

В процессе вытрамбовывания производятся визуальные наблюдения за состоянием стенок вытрамбованных котлованов. В случае осыпания грунта со стенок котлована отмечается глубина, при которой оно происходит, и производится повышение влажности грунтов путем увлажнения дна и стенок котлованов в процессе вытрамбовывания, а также снижение высоты сбрасывания трамбовок.

3.109. При вытрамбовывании котлованов под ленточные прерывистые фундаменты, а также столбчатые фундаменты при расположении их в осях на расстояниях менее 2b_ср (b_ср - ширина котлована в среднем сечении) наряду с требованиями п. 3.92 производится замер вертикальных и горизонтальных перемещений окружающей их поверхности по двум створам.

Замер перемещений выполняется после каждых двух ударов трамбовки по металлическим штырям, представляющим собой обрезки из арматуры (см. п. 3.100) и забитым в грунт через 20-25 см на расстоянии 2b_ср от грани котлована (см. рис. 12). Вертикальные перемещения замеряются нивелированием, а горизонтальные - мерной лентой относительно неподвижной точки - репера.

3.110. Для определения минимально допустимых расстояний между котлованами ленточных прерывистых фундаментов вытрамбовываются четыре опытных котлована с расстоянием между ними поверху соответственно b_ср, 0,8b_ср и 0,5b_ср.

При вытрамбовывании первого котлована замеряются вертикальные и горизонтальные перемещения поверхности грунта по маркам, установленным слева.

При вытрамбовывании последующих котлованов вертикальные и горизонтальные перемещения замеряются как по целику грунта между предыдущим и вытрамбовываемым котлованом, так и по дну ранее вытрамбованного котлована.

3.111. Минимально допустимые расстояния между вытрамбованными котлованами ленточных прерывистых фундаментов назначаются исходя из следующих условий:

обязательная сохранность стенок ранее вытрамбованных котлованов;

горизонтальные перемещения верха близрасположенной стенки ранее вытрамбованного котлована не должны превышать 10 см, а низа - 4 см;

вертикальные перемещения (подъем) дна ранее вытрамбованного котлована не должны превышать 4 см.

Минимальные расстояния между котлованами столбчатых фундаментов принимаются при условии, что величины вертикальных и горизонтальных перемещений у ближайшей грани котлована поверху не превышали 4 см.

Рис. 15. Понижение дна котлована в процессе вытрамбовывания и втрамбовывания жесткого материала

1 - вытрамбовывание; 2 - втрамбовывание жесткого материала; 3 - засыпка жесткого материала

3.112. Для фундаментов в вытрамбованных котлованах с уширенным основанием опытные работы производятся, как правило, с втрамбовыванием одной, двух и трех порций щебня, песчано-гравийной смеси или другого жесткого материала. При трех порциях засыпки принимается максимальный объем засыпаемого материала V, а объем материала к каждой порции составляет ¹/₃ V.

В отдельных случаях может меняться объем материала в каждой порции, т.е. высота засыпки котлована, а также вид втрамбованного материала в дно котлована.

В процессе вытрамбовывания котлованов, а также втрамбовывания жесткого материала в его дно строятся графики понижения дна котлованов (рис. 15).

3.113. После вытрамбовывания по оси котлованов отрываются шурфы и траншеи на глубину не менее 2b_ср ниже его дна с таким расчетом, чтобы одна из его стенок проходила через центр котлованов для определения влажности, плотности сухого грунта, формы и размеров уплотненной зоны, уширенного основания из трамбованного материала, а также для отбора монолитов уплотненного грунта с целью определения его прочностных характеристик φ и С.

Отбор проб грунта производится через 20-25 см по схемам, приведенным на рис. 16 для различных котлованов.

Размеры уширений в основании замеряются мерной лентой с точностью 1 см через 10-15 см по глубине. По полученным результатам замеров строятся графики изменения удельного веса сухого грунта по глубине и в стороны, определяются формы и размеры уплотненных зон и уширенных оснований (рис. 17).

Рис. 16. Схема отбора проб из шурфа при проведении опытных работ

1 - вытрамбованный котлован; 2 - шурф; 3 - место отбора образцов для определения W, δ_пр и γ_ск; 4 - места отборов монолитов для определения φ и С

Рис. 17. Уплотненная зона и график изменения объемного веса скелета уплотненных грунтов для удлиненных фундаментов с уширенным основанием

I - вытрамбованный котлован; II - уплотненная зона; III - по горизонтали от оси котлована или от уширения; IV - по вертикали ниже дна котлована или от уширения; V, VI - по горизонтали от боковой поверхности; VII - уширенное основание

3.114. Монолиты уплотненных грунтов для определения их прочностных характеристик отбираются с глубины 0,25-0,35 м от дна вытрамбованного котлована, а при устройстве уширенного основания - от нижней его границы. Испытания уплотненных грунтов производятся при их полном водонасыщении по схеме консолидированного сдвига в соответствии с Руководством по лабораторному определению деформационных и прочностных характеристик просадочных грунтов (М.: Стройиздат, 1974).

3.115. Результаты опытных работ оформляются в виде отчета или акта, на основе которого уточняется технология производства работ по вытрамбовыванию котлованов под фундаменты. К нему прилагаются:

а) схема размещения опытной площадки с вытрамбованными котлованами;

б) графики понижения трамбуемой поверхности в зависимости от количества ударов трамбовок при вытрамбовывании котлованов (см. рис. 15) и втрамбовывании жесткого материала (см. рис. 17);

в) характеристики режима вытрамбовывания котлованов (масса, размеры, удельное статическое давление, высота сбрасывания трамбовки);

г) результаты определений вертикальных и горизонтальных перемещений грунтов при вытрамбовывании котлованов под ленточные прерывистые фундаменты, минимально допустимые расстояния между ними;

д) результаты определения плотности сухого грунта уплотненных грунтов, формы и размеров уплотненных зон и уширений в основании (см. рис. 17);

е) значения прочностных характеристик φ и С уплотненных грунтов с указанием плотности сухого грунта, при которой они определены.

3.116. При необходимости выполнения испытаний опытных фундаментов вертикальной и горизонтальной нагрузками в процессе проведения paбот в соответствии с программой испытаний вытрамбовываются котлованы для фундаментов. Бетонирование фундаментов выполняется сразу же после вытрамбовывания котлованов.

3.117. Испытания опытных фундаментов выполняются вертикальными статическими нагрузками с целью определения:

расчетной нагрузки на фундамент принятых размеров и конструкций;

расчетного давления на уплотненный грунт основания под фундаментами в вытрамбованном котловане.

Испытания опытных фундаментов выполняются, как правило, для:

новых районов, в которых впервые начинается применение фундаментов в вытрамбованных котлованах;

новых конструкций фундаментов в вытрамбованных котлованах, новых конструктивных схем зданий, а также для фундаментов с нагрузками, в 1,5-2 раза превышающими ранее применяемые;

грунтовых условий, в которых ранее фундаменты в вытрамбованных котлованах не применялись и нет данных по статическим испытаниям опытных фундаментов;

всех видов, форм и размеров фундаментов, существенно отличающихся между собой и имеющих массовое применение.

Примечание. При наличии результатов испытаний одинаковых по размерам и конструкциям фундаментов, выполненных по другим районам с аналогичными грунтовыми условиями, испытания опытных фундаментов можно не производить.

3.118. Пункты проведения испытаний опытных фундаментов следует располагать, как правило, в непосредственной близости от наиболее ответственных зданий, а также в наиболее характерных местах, где по предварительным данным ожидаются наибольшие осадки и горизонтальные перемещения фундаментов. При однородном сложении застраиваемой площадки (по составу, состоянию и физико-механическим характеристикам грунтов) по глубине сжимаемой толщи испытания допускается выполнять в одном пункте. При разнородном напластовании грунтов испытания опытных фундаментов должны производиться не менее чем в двух местах.

3.119. При испытании опытных фундаментов в вытрамбованных котлованах вертикальными статическими нагрузками применяется специальное оборудование, включающее упорную установку и реперную систему, и проводится в соответствии с ГОСТ 12374-77.

3.120. После пробивки скважин и набивки их грунтовым материалом отрывается контрольный шурф, из которого отбираются образцы грунта. На каждом горизонте определяется плотность сухого грунта в двух точках в пределах каждой грунтовой сваи, а в междусвайном - в семи точках, расположенных на каждой стороне треугольника, соединяющего оси грунтовых свай (рис. 18).

В случае если плотность грунта окажется меньше предусмотренной в проекте, в последний вносят изменения по размещению грунтовых свай и в дальнейшем уплотнение производят по уточненной сетке расположения грунтовых свай.

Примечание. В ответственных случаях (например, для зданий с мокрым технологическим процессом, возводимых на площадках с глубиной просадочной толщи более 15 м), производят испытания уплотненных грунтов статической нагрузкой, руководствуясь ГОСТ 12374-77. Необходимость и методику проведения таких испытаний устанавливает проектная организация.

3.121. Уплотнение просадочных грунтов предварительным замачиванием и замачиванием с использованием глубинных взрывов зарядов ВВ продолжают до полного промачивания всей толщи просадочных грунтов и стабилизации просадки. За стабилизацию просадки принимают просадку не более 10 мм в неделю.

3.122. В процессе замачивания примерно один раз в неделю производят периодическое нивелирование поверхностных и глубинных марок. Марки привязывают к постоянному реперу или системе временных реперов, расположенных на расстоянии, равном не менее чем двум толщинам просадочного слоя грунта замачиваемого участка.

3.123. Марка простейшей конструкции состоит из арматурного стержня диаметром 16-24 мм, длиной 80-100 см, забитого в грунт на глубину 60-80 см с уплотнением грунта вокруг стержня. Такие марки устанавливаются за пределами котлована (рис. 19).

Рис. 18. Схема отбора образцов грунта для определения плотности грунта

1-21 - места отбора образцов между грунтовыми сваями; I-VI - места отбора образцов в сваях

Рис. 19. Конструкции поверхностных марок

а - простейшего типа; б - с бетонной опорой; в - с бетонной опорой в зимнее время; 1 - арматурный стержень 16-24 мм; 2 - уплотненный грунт, 3 - бетонная опора

Основные поверхностные марки, устанавливаемые в пределах котлованов, состоят из бетонной призмы размером 20 × 20 см, толщиной 10-20 см, в которую забетонирован стержень диаметром 16-24 мм, выступающий на высоту 20-30 см.

3.124. Для наблюдения за послойной просадкой грунта в центре котлована устанавливают куст глубинных марок. Марки устанавливают через каждые 2-3 м по глубине в пределах всей просадочной толщи. В плане их располагают обычно в шахматном порядке через 0,5-0,8 м одна от другой. Глубинная марка состоит из внутренней реперной трубы или стержня, соединенных бетонным анкером с грунтом основания, защитной реперной трубы, исключающей влияние просадки окружающего грунта на реперную трубу, и сальников (рис. 20).

3.125. Опытный участок размером 10 × 10 м при виброуплотнении песчаных грунтов следует располагать в пределах площадки, имеющей наиболее характерные гранулометрический состав и плотность сложения песчаного грунта.

3.126. Уплотнение основания без рыхления следует производить в семи точках, а с рыхлением в шести (рис. 21). После уплотнения необходимо зафиксировать колышками фактические места погружения уплотнителя для последующего зондирования.

3.127. Оценка уплотнения основания должна производиться по показателям удельного веса сухого грунта γ_d и относительной плотности I_D, учитывающей как зерновой состав, так и форму частиц песчаного грунта. Показатели достигнутой плотности грунта по результатам зондирования должны быть сопоставлены с данными плотности сложения грунта образцов, отобранных из шурфов.

3.128. Выполнение опытного уплотнения грунтов должно фиксироваться актами, где указываются рекомендуемые величины отказов при уплотнении грунтов и грунтовых подушек различными грунтоуплотняющими машинами, графики понижения трамбуемой поверхности и дна вытрамбовываемых котлованов в зависимости от режимов работы трамбующих машин, данные по необходимому количеству ударов на одну порцию грунта, загружаемого в скважину при устройстве грунтовых свай, графики просадки глубинных и поверхностных марок, расхода воды при замачивании грунтов и другие результаты опытного уплотнения, регламентирующие технологию основных работ с обеспечением соответствующих показателей по качеству и срокам.

Рис. 20. Конструкция глубинной марки

1 - скважина; 2 - реперная труба; 3 - защитная труба; 4 - анкер из уплотненного бетона; 5 - сальник из просмоленной пакли

Рис. 21. Схемы выполнения работ на участке опытного уплотнения песка

а - без рыхления; б - с предварительным рыхлением; 1 - точки уплотнения; 2 - точки рыхления; 3 - зондирование до уплотнения; 4 - зондирование после уплотнения

3.129. Результаты опытного уплотнения, используемые в качестве основных документов для уточнения проекта производства работ по уплотнению и их приемке, необходимо заносить в журнал и оформлять актом.

В журнале и акте на опытное уплотнение должны быть указаны: влажность, плотность и вид уплотняемого грунта; толщина уплотняемого слоя грунта; вес, размеры и высота сбрасывания трамбовки; число ударов по одному следу; достигнутая глубина уплотнения; величина отказа и недобора грунта до проектной отметки заложения фундаментов.

3.130. В журнале и акте опытных работ по устройству грунтовых подушек следует указать: вид грунта; толщину отсыпаемого слоя; число проходов грунтоуплотняющего механизма; среднюю плотность грунта в уплотненном слое; оптимальную влажность и предел ее изменения.

Журналы заполняются в процессе производства работ, а акты - после окончания опытного уплотнения. Форма журнала и акта приведена в прил. 1, 2. Акты (прил. 3) составляются произвольной формы и подписываются производителем работ.

3.131. Результаты опытных работ по вытрамбовыванию котлованов заносят в журнал (прил. 4) и оформляют актом. К акту прилагаются:

схема размещения опытной площадки с вытрамбованными котлованами;

графики понижения трамбуемой поверхности в зависимости от количества ударов трамбовок (см. рис. 13) и втрамбовывания жесткого материала (см. рис. 15);

характеристики режима вытрамбовывания котлованов (масса, размеры, удельное статическое давление, высота сбрасывания трамбовки);

результаты определений вертикальных и горизонтальных перемещений грунтов при вытрамбовывании котлованов под ленточные прерывистые фундаменты и минимально допустимые расстояния между ними;

результаты определения плотности сухих уплотненных грунтов и размеров уплотненных зон и уширений в основании (см. рис. 17);

значения прочностных характеристик φ и С уплотненных грунтов с указанием плотности сухого грунта, при которой они определялись.

3.132. Результаты опытного уплотнения грунтовыми сваями фиксируются в журнале и оформляются актом (прил. 5, 6) проходки и набивки скважин грунтовым материалом. В них должны быть приведены:

глубина уплотнения;

тип оборудования и вес ударного снаряда;

вид и влажность засыпаемого в скважину грунта;

вес и число порций грунта, засыпаемых в скважину;

число ударов на одну порцию грунта;

плотность и влажность уплотненного грунта между сваями и в теле грунтовых свай;

толщина разрыхленного (буферного) верхнего слоя и способ его уплотнения.

3.133. Результаты опытного уплотнения просадочных грунтов предварительным замачиванием оформляют актом, в котором должны быть приведены:

исполнительный чертеж опытного котлована с указанием расположения глубинных и поверхностных марок;

ведомость нивелирования марок;

графики просадки глубинных и прилегающих к ним поверхностных марок во времени;

графики суточного и полного расхода воды;

профили просадки поверхности грунта по сторонам расположения поверхностных марок;

зарисовки просадочных трещин и результаты определения влажности после замачивания в пределах всей толщи.

3.134. Работы, выполненные по опытному уплотнению песчаного грунта, заносятся в журнал (прил. 7) и оформляются актом, в котором приводятся:

технологический режим уплотнения;

графики зондирования;

гранулометрический состав грунта;

удельный вес сухого грунта и относительная плотность.

3.135. На основе актов проектная организация уточняет проект производства работ по уплотнению грунтов оснований.

ПРАВИЛА ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ

3.136. При поверхностном уплотнении грунтов трамбованием следует:

а) отрывку котлованов и траншей вести отдельными участками, размеры которых назначаются в зависимости от производительности оборудования из расчета сохранения оптимальной влажности грунта в открытом котловане на период трамбования;

б) доувлажнять грунт, заливая расчетное количество воды равномерно по всей площади участка или карты, причем уплотнение грунта начинается только после впитывания заливаемой воды и подсыхания грунта на поверхности до влажности, близкой к оптимальной;

в) уплотнение грунта в пределах отдельных участков производить циклами с последовательным переходом от следа к следу; при различной глубине заложения фундаментов уплотнение грунта следует производить, начиная с более высоких отметок;

г) по окончании поверхностного уплотнения верхний взрыхленный слой грунта доуплотнять при оптимальной влажности ударами трамбовки с высоты 0,5-1 м;

д) уплотнение грунта трамбованием в зимнее время вести при талом состоянии грунта и естественной влажности; необходимая глубина уплотнения при влажности грунта ниже оптимальной достигается увеличением веса, диаметра или высоты сбрасывания трамбовки.

3.137. Поверхностное уплотнение грунтов трамбованием включает следующие процессы:

отрыв котлованов или траншей;

подготовку основания для уплотнения, включая планировку и при необходимости доувлажнение грунта до оптимальной влажности;

уплотнение грунта основания;

проверку качества уплотнения.

3.138. Котлован должен быть огражден от попадания атмосферных вод с окружающей территории.

В дождливое время дно котлована планируется с уклоном к приемному колодцу-зумпфу, из которого воду удаляют насосом.

3.139. Заливку котлована водой для придания грунту оптимальной влажности производят равномерно по всей площади отдельными участками с обеспечением спокойного поступления воды.

При больших площадях уплотняемого основания размеры участков назначают из расчета, чтобы обеспечить фронт работ на срок 3-4 дня.

3.140. Трамбование производят через сутки после полного впитывания воды в грунт. Когда влажность грунта у поверхности большая и он прилипает к трамбовке, уплотнение следует прекратить и дать возможность грунту подсохнуть. Если по метеорологическим условиям это осуществить практически невозможно, поверхность дна котлована засыпают слоем маловлажного грунта толщиной 10-15 см. В отдельных случаях для этих целей можно использовать сухой щебень из кирпича, известняка, способный впитывать воду.

3.141. Уплотнение грунтов тяжелыми трамбовками производят с поверхности отрытого котлована, сбрасывая трамбовку массой 5,5-7 т с высоты не менее 6-8 м, а массой 10-15 т - с высоты 12-15 м.

Рис. 22. Схема уплотнения в пределах отдельного участка

а - трамбовка массой 10-15 т; б - то же, 5-7 т

3.142. Трамбовки изготавливают на месте строительства из железобетона или металла в виде усеченного конуса с низким расположением центра тяжести, при котором обеспечивается вертикальность ее падения.

Для обеспечения низкого расположения центра тяжести нижнюю часть железобетонной трамбовки заполняют металлическим ломом.

Трамбовку подвешивают к стреле крана непосредственно на тросе через специальную подвеску, исключающую скручивание рабочего троса. Конструкция железобетонной трамбовки приведена в прил. 8.

3.143. Размеры отдельных участков, подвергающихся уплотнению, назначаются равными 1,4-1,5 радиуса действия стрелы крана. Уплотнение производится по технологической схеме, приведенной в прил. 9.

Трамбование грунта ведется в последовательности, указанной на рис. 22, а.

При этом для равномерного уплотнения всей площади по одному следу дается по два-три удара трамбовки массой 5,5-7 т (рис. 22, б). Такая последовательность сохраняется до тех пор, пока не будет передано заданное число ударов по уплотнению до отказа.

Уплотнение грунта трамбовками массой 10-15 т ведется со смещением следов на расстояние, равное одному диаметру трамбовки (см. рис. 22, а).

При этом по одному следу дается заданное число ударов по уплотнению до отказа.

3.144. Перестановку крана на новый участок производят после окончания работ по уплотнению предыдущего.

Во время трамбования необходимо соблюдать требования к высоте подъема трамбовки, правильному расположению следов и числу ударов.

3.145. После трамбования необходимо произвести планировку дна котлована и уплотнение верхнего разрыхленного слоя тяжелыми катками в соответствии с указаниями п. 3.67 и табл. 2.

3.146. В тех случаях, когда после уплотнения отметка дна всего котлована или в отдельных местах окажется ниже проектной отметки заложения фундаментов, необходимо произвести подсыпку местного грунта с доуплотнением его до требуемой плотности.

3.147. В зимнее время допускается уплотнение только талого грунта при температуре воздуха не ниже минус 10 °С.

Уплотнение должно производиться при естественной влажности. Необходимая глубина уплотнения при влажности ниже оптимальной достигается увеличением высоты сбрасывания, массы трамбовки или числа ударов по одному следу.

3.148. Поверхностное уплотнение грунта трамбованием в зимний период производится с учетом:

глубины промерзания грунта в местных климатических условиях в течение суток по материалам районной метеостанции для оголенной поверхности;

производительности применяемого оборудования для уплотнения и числа смен в сутки;

конструкции фундаментов и способа их возведения.

3.149. Для сохранения талого состояния грунта котлованы отрывают участками, размеры которых устанавливают из среднесуточной производительности применяемого оборудования.

Общую величину недобора грунта до проектной отметки принимают равной величине понижения уплотняемой поверхности при трамбовании с дополнением толщины суточного промерзания грунта.

3.150. В отрытых котлованах, когда уплотнение не может быть осуществлено при положительной температуре, поверхность котлована утепляют и уплотнение производят участками.

3.151. При промерзании грунта основания на значительную глубину грунт перед трамбованием должен быть приведен в талое состояние отогреванием или удалением мерзлого грунта с заменой его талым грунтом с последующим уплотнением.

3.152. В зимних условиях, когда влажность грунта менее оптимальной, уплотнение рекомендуется производить при естественной влажности с увеличением массы или высоты сбрасывания трамбовки.

3.153. При уплотнении грунта тяжелыми трамбовками необходимо соблюдать правила техники безопасности при производстве строительно-монтажных работ в соответствии со СНиП III-4-80.

При этом запрещается:

работать на неисправном кране;

во время работы крана производить его ремонт или смазку;

менять вылет стрелы с поднятой трамбовкой;

передвигать кран на новую стоянку с трамбовкой, поднятой на высоту более 0,5 м.

При уплотнении не допускается находиться у работающего крана на расстоянии, меньшем длины вылета стрелы.

В темное время места работы должны быть освещены.

При маневре крана следует подавать предупреждающий сигнал; его передвижение допускается после того, как машинист убедится в отсутствии людей в радиусе действия крана.

Прежде чем приступить к работам по уплотнению грунта тяжелыми трамбовками, весь персонал, занятый на этих работах, должен пройти инструктаж по технике безопасности.

3.154. Устройство грунтовых подушек должно производиться в котлованах, отрытых ниже проектной отметки заложения фундаментов на глубину, равную толщине грунтовой подушки, с соблюдением следующих требований:

а) толщина отсыпаемых слоев должна приниматься в зависимости от уплотняющей способности применяемых механизмов;

б) грунт для устройства грунтовой подушки следует доставлять в котлован в состоянии оптимальной влажности или производить доувлажнение его до оптимальной влажности на месте укладки;

в) отсыпка каждого последующего слоя должна производиться только после проверки качества уплотнения и получения удовлетворительных результатов по предыдущему слою;

г) устройство грунтовых подушек в зимнее время допускается из талых грунтов с содержанием мерзлых комьев размером не более 15 см не свыше 15 % общего объема при среднесуточной температуре воздуха не ниже минус 10 °С. В случае понижения температуры или перерывов в работе подготовленные, но не уплотненные участки котлована должны укрываться теплоизоляционными материалами или рыхлым сухим грунтом; отсыпка грунта на промороженный слой допускается, как исключение, при толщине мерзлого слоя не более 0,5 м и влажности грунта не выше влажности на границе раскатывания.

3.155. Устройство грунтовых подушек включает:

разработку котлована;

планировку и уплотнение его дна;

отсыпку, планировку и уплотнение каждого слоя до требуемой плотности;

проверку качества уплотнения грунта в каждом слое.

3.156. Грунтовые подушки устраивают по проектам, включающим технологические карты производства работ. Рациональную схему и порядок производства выбирают в зависимости от имеющегося оборудования по уплотнению грунтов, фронта работ и плана расположения здания или сооружения.

Рис. 23. Последовательность операций по устройству грунтовой подушки при рытье траншей экскаватором

1 - движение экскаватора; 2 - движение самосвалов; 3 - рытье котлована; 4 - отсыпка грунта слоями; 5 - уплотнение грунта и контроль качества

3.157. Разработку котлованов осуществляют в зависимости от толщины подушки, размеров и конфигурации фундаментов в соответствии с п. 3.61 настоящего Пособия. Траншеи под фундаменты отдельно стоящих колонн разрабатывают сплошной лентой основных рядов (рис. 23); грунтовые подушки устраивают также в виде сплошных лент, а не на отдельных участках.

При разработке котлованов и траншей устраивают съезды для машин. Чтобы предотвратить попадание атмосферных вод с окружающей территории, котлованы ограждают валом высотой не менее 20-30 см.

3.158. Для удобства производства работ всю уплотняемую площадь разбивают на отдельные карты, на каждой из которых последовательно чередуются выполнение основных работ по отсыпке грунта и его уплотнению.

3.159. Размеры карт назначают с учетом производительности и числа применяемых механизмов для устройства подушек, а также изменения влажности грунтов за период от начала отсыпки до окончания уплотнения.

Уменьшение влажности грунта в результате испарения в летнее время рекомендуется принимать приближенно в пределах 0,02 за сутки. Для исключения изменения влажности под влиянием атмосферных осадков и испарения отсыпанный грунт сразу же уплотняют до проектной плотности.

3.160. В тех случаях, когда для устройства подушек используют грунты влажностью ниже оптимальной, рекомендуется производить доувлажнение их до оптимальной влажности непосредственно в карьере или резерве. Разработку грунта в карьере или резерве и доставку на место укладки производят только после полного впитывания воды в грунт и достижения им оптимальной влажности.

3.161. При небольшом объеме работ доувлажнение грунта производят после его отсыпки равномерно по всей площади заданным количеством воды из автоцистерны или временного водопровода. К уплотнению приступают после того, как грунт по всей глубине приобретает влажность, близкую к оптимальной.

3.162. Использование переувлажненного грунта допускается только в сухое время, когда возможно подсушивание грунта до оптимальной влажности.

Подсушивание грунта производят послойно путем естественного испарения, для чего после укладки и разравнивания грунт выдерживают установленное опытом время. Чтобы ускорить процесс просушивания грунта, рекомендуется производить его рыхление.

3.163. При необходимости повышения влажности уже уплотненного слоя грунта доувлажнение рекомендуется производить после рыхления верхнего уплотненного слоя на глубину ¹/₃ его толщины, а укатку производят в соответствии с п. 3.1 настоящего Пособия.

3.164. В случае значительных объемов работ и при использовании тяжелых катков для предупреждения образования вала перед вальцом катка целесообразно производить предварительную подкатку уплотняемого грунта более легкими катками на пневмоколесном ходу с пониженным давлением воздуха 0,4-0,6 МПа (4-6 атм) в шинах или тракторами.

3.165. При применении кулачковых катков необходимо учитывать, что эффективность их работы зависит от состояния и чистоты кулачков, т.е. следует обращать внимание на исправность очистных приспособлений.

3.166. Укатку грунта можно производить транспортными средствами, доставляющими грунт. В этом случае их движение необходимо организовать таким образом, чтобы уплотнение производилось равномерно.

Доуплотнение верхнего слоя следует осуществлять тяжелыми катками.

3.167. Если работы по устройству подушек были прерваны на длительное время, то перед возобновлением работ необходимо произвести доуплотнение верхнего, ранее уплотненного слоя.

3.168. Уплотнение грунтов в дождливое время производят сразу после их отсыпки. Перерывы в работах устраивают только после окончания уплотнения грунта, при этом уплотненная поверхность должна иметь уклон для стока воды в приямки-зумпфы, откуда ее удаляют насосами. При отсыпке грунта на мокрую поверхность следует применять грунт влажностью ниже оптимальной на 0,02-0,03.

3.169. Отсыпку и уплотнение грунта в зимних условиях производят с учетом:

возможной глубины промерзания грунта за сутки в местных климатических условиях;

производительности применяемого оборудования для уплотнения грунта;

толщины уплотняемого слоя и числа смен в сутки;

конструкции фундаментов и принятого решения по их возведению.

3.170. Чтобы исключить возможность промерзания грунта в процессе его укладки и уплотнения, весь процесс по устройству подушек должен быть организован непрерывным потоком, желательно круглосуточно.

3.171. Укладка грунта на ранее уплощенный промороженный грунт допускается при толщине слоя не более 0,4 м только в тех случаях, когда влажность его не превышает 0,9 влажности на границе раскатывания. В противном случае промороженный грунт должен быть удален.

3.172. Доувлажнение грунта в зимних условиях на месте укладки допускается только водным раствором поваренной соли.

3.173. В процессе производства работ по поверхностному уплотнению трамбованием и укаткой ведут журналы (прил. 2), в которых указывают:

вид уплотняемого грунта;

толщину уплотняемого слоя;

вес, размер и высоту сбрасывания трамбовок, тип грунтоуплотняющих механизмов;

число ударов трамбовки или проходов грунтоуплотняющих механизмов;

плотность и влажность уплотняемого грунта. Журналы подписывает производитель работ или сменный инженер.

3.174. Вытрамбовывание котлованов под фундаменты должно выполняться с соблюдением следующих требований:

а) вытрамбовывание котлованов под отдельно стоящие фундаменты надлежит выполнять сразу на всю глубину котлована без изменения положения направляющей штанги трамбующего механизма;

б) доувлажнение грунта в необходимых случаях должно производиться от отметки дна котлована на глубину не менее полуторной ширины котлована;

в) оттаивание мерзлого грунта необходимо производить на всю глубину промерзания в пределах площади, стороны которой равны полуторным размерам сторон котлована; вытрамбовывание котлованов при отрицательной температуре воздуха рекомендуется выполнять без дополнительного увлажнения грунта;

г) втрамбовывание в дно котлована щебня, гравия, крупного песка для создания уширенного основания производят сразу же после вытрамбовывания котлована.

3.175. Вытрамбовывание котлованов состоит из следующих процессов:

отрывка и подготовка котлована для вытрамбовывания;

вытрамбовывание котлованов;

втрамбовывание жесткого материала в дно котлована;

устройство монолитных фундаментов;

установка сборных фундаментов.

3.176. Котлован вытрамбовывания отрывается на проектную глубину сразу по всей площади или отдельными участками в зависимости от необходимого фронта работ. При этом полностью срезается растительный слой и насыпной грунт, содержащий более 0,05 органических включений по весу.

3.177. Подсыпка дна котлована при срезке растительного слоя с содержанием растительных остатков более 0,05, а также при уклонах местности выполняется из местного глинистого грунта оптимальной влажности отдельными слоями с уплотнением каждого слоя до удельного веса сухого грунта 1,55-1,6 т/м³.

Качество уплотнения проверяется путем отбора проб из расчета одной пробы на 100 м³ уплотненного грунта, но не менее трех на каждом участке.

Подсыпку целесообразно производить из глинистых грунтов с более высоким числом пластичности, чем грунты подстилающего слоя, но не ниже 0,8.

Размеры котлована в плане должны обеспечить возможность маневрирования механизмов, выполняющих вытрамбовывание котлованов и бетонирование фундаментов, для чего с одной стороны здания делается уширение котлована, на котором осуществляются проезды и развороты машин.

3.178. В целях исключения попадания атмосферных вод с окружающей территории котлован с верховой стороны обваловывается, а съезды делаются с низовой стороны. Дно котлована в пределах каждого участка должно быть ровным, исключающим скопление атмосферных вод, и планируется с точностью ±5 см.

3.179. В тех случаях, когда необходимо доувлажнение грунтов до оптимальной влажности, производится заливка расчетного количества воды на пятно будущего котлована, огражденное грунтовым валиком или специальным шаблоном, вдавливаемым в грунт.

Необходимое количество воды A, м³, для получения оптимальной влажности грунта под каждый котлован определяется по формуле

A = [l,2γ_ск (W₀ - W) / γ_в] h_уплF,                                              (3)

где γ_в - удельный вес воды, равный 1 тс/м³; F - площадь проекции уплотненной зоны; h_упл - максимальная толщина уплотненного слоя; γ_ск - среднее значение плотности сухого грунта естественного сложения; W₀ - значение оптимальной влажности грунта; W - природная влажность грунта.

При необходимости увлажнения грунтов на глубину более 2,5-3 м для замачивания бурятся одна или три расположенные по вершинам равностороннего треугольника скважины диаметром 20-30 см, глубиной до 1,2 м, в которые заливается вода.

После полного впитывания воды и подсыхания верхнего слоя грунта до оптимальной влажности производится повторная планировка всей площади котлована.

3.180. При производстве работ в зимнее время, когда толщина промерзающего слоя превышает 30 см, производится оттаивание его на всю толщину промерзания на площади диаметром 3b_ср (b_ср - размер трамбовки в среднем сечении).

3.181. Перед началом работ по вытрамбовыванию котлованов производится разбивка их центров. Отклонения центров котлованов в каждую сторону не должны превышать 3 см от проектного положения.

Для фундаментов с плоской подошвой относительно их осей по шаблону очерчивается место установки трамбовки.

Для фундаментов с заостренным и уширенным основанием по центрам будущих котлованов устанавливаются соответствующие шаблоны, обеспечивающие необходимую точность установки трамбовки.

3.182. При разбивке осей каждому котловану присваивается порядковый номер, который в дальнейшем используется для технического отчета, и в соответствии с выполненной нивелировкой и требованиями проекта намечается необходимая глубина вытрамбовывания.

3.183. Готовность котлована для производства работ по вытрамбовыванию оформляется актом на скрытые работы. Акт составляется представителями заказчика, технической инспекции, авторского надзора, исполнителя работ после осмотра готовности работ на месте. К акту прилагается исполнительная схема котлована с указанием проектных и фактических размеров и отметок, данных по разбивке осей зданий и центров будущих фундаментов.

3.184. Вытрамбовывание котлованов производится в соответствии с проектом или технологической картой производства работ.

Очередность вытрамбовывания котлованов и схема движения механизма с трамбовкой назначается с таким расчетом, чтобы обеспечить бетонирование фундаментов не позднее, чем через 1-2 сут после окончания вытрамбовывания с учетом расстояния между трамбуемой и бетонируемой захватками (не менее 15 м) в целях предохранения свежеуложенного бетона от сотрясений в течение первых трех суток его твердения.

3.185. При расстояниях в свету между отдельными фундаментами менее 0,8b_ср (b_ср - ширина трамбовки в среднем сечении) котлованы вытрамбовываются через один фундамент. Вытрамбовывание котлованов под пропущенные фундаменты производится не менее чем через 3 сут после бетонирования фундаментов в ранее вытрамбованных котлованах.

В процессе производства работ обращается особое внимание на сохранность вытрамбованных котлованов и забетонированных фундаментов.

3.186. Вытрамбовывание котлованов начинается с установки трамбовки по центру и осям будущего фундамента. Допускаются отклонения центра трамбовки на величину не более 3 см, а разворот осей на 5°.

Вытрамбовывание котлованов производится последовательным сбрасыванием трамбовки по направляющей штанге с высоты 3-8 м, а при применении сваебойного оборудования - забивкой на заданную глубину.

Высота сбрасывания трамбовки принимается при следующих условиях: величина погружения трамбовки за один удар не должна превышать 0,15 глубины котлована, необходимо исключить засасывание трамбовки, обеспечить сохранность стенок котлована и т.п. Для доуплотнения верхнего слоя дна котлована последний удар трамбовки делается с высоты 1 м.

3.187. Вытрамбовывание котлованов на каждой стоянке механизма должно производиться сразу на всю глубину. Перемещение направляющей штанги и механизма во время вытрамбовывания, за исключением случая выправления направляющей в вертикальное положение, не рекомендуется.

Рис. 24. Последовательность вытрамбовывания котлована в два следа под спаренный фундамент у осадочного шва (о.ш.)

I-V - этапы вытрамбовывания

Глубина вытрамбованного котлована должна соответствовать проектной с точностью ±5 см.

3.188. Вытрамбовывание котлованов под спаренные фундаменты (у осадочных швов и т.п.) должно выполняться последовательно отдельными этапами на 0,2-0,4 глубины котлована при каждом положении направляющей штанги (рис. 24).

Изменение положения направляющей штанги при вытрамбовывании котлованов под спаренные фундаменты выполняется перемещением механизма или поворотом стрелы.

3.189. Смещение центров вытрамбованных котлованов от проектного положения не должно превышать 0,1 его ширины поверху, а при наличии стакана для установки колонны - 0,05. При невыполнении этих условий перед сдачей котлована производится соответствующая подрезка боковых стенок котлована вручную с удалением или доуплотнением осыпавшегося грунта на дно котлована.

3.190. В процессе вытрамбовывания котлованов инженерно-техническим персоналом участка и лабораторией строительства ведется журнал производства работ в соответствии с формой, приведенной в прил. 14.

3.191. Приемка-сдача готовых котлованов под бетонирование фундаментов осуществляется отдельными захватками (секциями). Каждый котлован очищается от рыхлого разуплотненного грунта на дне и стенках котлована и в целях исключения влияния атмосферных воздействий и выполнения требований техники безопасности закрывается крышкой.

Приемка котлованов выполняется комиссией на основе исполнительной схемы с указанием проектных и фактических отметок и расположения котлованов, журнала производства работ (см. прил. 4), осмотра состояния котлованов на месте и оформляется актом на скрытые работы с приложением приведенных выше документов.

3.192. Для создания уширенного основания в дно вытрамбованного котлована втрамбовывается жесткий материал (щебень, гравий, крупный песок, жесткий бетон и т.п.).

Вид материала, втрамбованного в дно котлована, указывается в проекте и назначается с учетом конструкции фундамента, нагрузок на него, наличия в районе строительства того или иного материала и т.п. Прочность материала (щебня, гравия, песка) должна быть не ниже 300 кгс/см².

3.193. Втрамбовывание жесткого материала в дно котлована производится, как правило, сразу же после его вытрамбовывания без изменения положения механизма и направляющей штанги и с занесением необходимых данных в журнал производства работ (прил. 10).

При последовательном выполнении работ особое внимание обращается на точность установки направляющей штанги и трамбовки в их первоначальное положение.

3.194. Засыпка и втрамбовывание жесткого материала в вытрамбованный котлован производится отдельными порциями из расчета заполнения котлована на 0,6-1,2 м по высоте.

Засыпка выполняется при поднятой трамбовке мерными емкостями, например ковшом автопогрузчика. Каждая порция материала засыпается после втрамбовывания предыдущей порции до проектной глубины котлована или отметки, указанной в проекте.

3.195. Втрамбовывание жесткого материала в дно котлована производится сбрасыванием трамбовки с высоты 4-8 м. При осыпании грунта со стенок котлована высота сбрасывания трамбовки снижается до 3-4 м.

При близко расположенных один от другого фундаментах (на расстояниях в свету менее 2b_ср) втрамбовывание жесткого материала производят через один фундамент.

3.196. Втрамбовывание жесткого материала продолжается до тех пор, пока не будет погружен в грунт заданный в проекте объем жесткого материала. Втрамбовывание последней порции материала допускается прекращать, не доходя до проектной отметки, если после 12 ударов трамбовки понижение трамбуемой поверхности за один удар достигает менее 3-4 см, что отмечается в графе «Примечание» журнала производства работ.

3.197. Фундаменты устраиваются сразу же после приемки вытрамбованных котлованов в соответствии с п. 3.132. Устройство их начинается с установки и закрепления арматурных сеток (каркасов) в соответствии с проектом, а также опалубки выступающих частей, гнезд и закладных деталей фундаментов в соответствии с их расположением по проекту.

3.198. Бетонирование фундаментов производится враспор бетоном марки М200 или М150 до заранее установленных отметок на стенках котлована, опалубки стакана или специально устанавливаемых приспособлениях. Бетон уплотняется вибраторами.

Укладка бетона и его уплотнение производятся в соответствии с проектом производства работ, типовыми технологическими картами и требованиями СНиП III-15-76.

Во избежание засорения бетона грунтом подачу его в котлован целесообразно осуществлять по легким наклонным лоткам, передвигаемым с одного котлована на другой.

3.199. Бетонирование фундаментов производится сразу на всю высоту до проектной отметки верха. Допуски и отклонения верхних поверхностей фундаментов от проектных отметок не должны превышать ±10 мм.

В процессе бетонирования ведется журнал бетонных работ.

3.200. Приемка готовых фундаментов производится технической комиссией (см. п. 3.132) на основе данных об их состоянии на месте, журналов производства работ, исполнительных схем с составлением акта на скрытые работы. К акту прилагаются исполнительные схемы на выполненные фундаменты, журналы производства работ по вытрамбовыванию котлованов и бетонных работ, ведомость испытаний контрольных образцов-кубов бетона.

Монтаж и устройство верхнего строения начинаются после того, как бетон фундаментов достигает прочности не ниже 70 % проектной.

3.201. Перед установкой сборных фундаментных башмаков уточняются разбивка центра и осей фундаментов по вытрамбованным котлованам и отметки их дна. При смещении центра осей, а также при повышении отметки дна вытрамбованного котлована более чем на 5 см от проектного положения производится соответствующая подрезка стенок и дна котлована с зачисткой их вручную. После этого закрепляется на месте положение осей фундамента.

3.202. Перед установкой сборных фундаментных башмаков на подготовленной поверхности дна вытрамбованного котлована укладывается выравнивающий слой из цементного раствора толщиной 3-5 см. В том случае, если отметка дна котлована окажется ниже проектной, толщина цементной подготовки увеличивается на соответствующую высоту.

3.203. Сборные фундаменты-башмаки устанавливаются строго по осям фундаментов и затем вдавливаются в вытрамбованный котлован путем добивки их легкими ударами трамбовки, падающей с высоты 0,5-0,8 м.

Зазоры между фундаментами и стенками котлованов заполняются пластичным бетоном или цементным раствором.

3.204. Отрывка котлованов для вытрамбовывания в зимнее время выполняется отдельными захватками с размерами, при которых с учетом среднесуточных отрицательных температур обеспечивается вытрамбовывание котлована в практически талом грунте.

Подсыпка грунта при планировке дна котлована производится только талым грунтом с уплотнением его до требуемой степени плотности в талом состоянии.

Сразу же после отрыва и планировки дна котлованов поверхность их в местах расположения вытрамбованных котлованов целесообразно утеплять специальными матами.

3.205. Вытрамбовывание котлованов в зимнее время должно производиться при талом состоянии грунта. Промерзание грунта с поверхности допускается на глубину не более 30 см.

При промерзании грунта на глубину более 30 см перед началом работ по вытрамбовыванию котлованов производится его оттаивание на всю толщину мерзлого слоя (см. п. 3.120). Метод, режим и сроки оттаивания мерзлого грунта принимаются в соответствии с проектом или типовыми технологическими картами производства работ.

3.206. Вытрамбовывание котлованов при отрицательных температурах воздуха производится, как правило, при его естественной влажности без дополнительного увлажнения.

При влажности грунтов ниже оптимальной на 0,06-0,08 допускается производить доувлажнение их раствором поваренной соли.

3.207. Перед вытрамбовыванием котлована снег и лед с поверхности грунта в месте их расположения удаляют.

В процессе производства работ по вытрамбовыванию котлована, втрамбовыванию жесткого материала в дно котлована, а также по бетонированию фундаментов не допускается попадание в котлован комьев снега, льда, мерзлого грунта.

3.208. Втрамбовывание жесткого материала в дно котлована в зимних условиях должно производиться только при талом состоянии грунта на дне котлована сразу же после его вытрамбовывания. Разрыв между вытрамбовыванием котлована и втрамбовыванием жесткого материала не должен превышать 4-5 ч.

Жесткий материал, используемый для создания уширенного основания, должен находиться в талом или сыпучем состоянии.

3.209. После вытрамбовывания до проектной отметки и втрамбовывания жесткого материала котлованы следует закрывать утепленными крышками. Талое состояние грунта на дне и стенках котлованов должно сохраняться до бетонирования фундаментов.

3.210. Перед бетонированием фундаментов проверяется талое состояние стенок и дна вытрамбованных котлованов, а также готовность их в соответствии с требованиями п. 3.191. При промерзании грунта внутри котлованов производится оттаивание его.

3.211. Бетонирование фундаментов в зимнее время выполняется в соответствии с требованиями разд. 5 СНиП III-15-76.

Режим электропрогрева и уплотнения бетона на период его твердения, а также контроль за электропрогревом определяется проектом производства работ.

3.212. Установка сборных фундаментных блоков в зимнее время производится по пп. 3.243-3.245 с электропрогревом бетонной или цементной подготовки под фундаментами и в зазорах между ними и стенками котлованов.

3.213. После бетонирования фундаментов грунт вокруг фундаментов во избежание дополнительного промерзания утепляется на весь период производства работ. Для его утепления применяют опилки, соломенные маты, снег и т.п.

В тех случаях, когда возможно промерзание грунта и незагруженных фундаментов на величину 0,3H^н (H^н - нормативная глубина сезонного промерзания, определяемая по п. 3.31 СНиП 2.02.01-83), на фундаментах следует установить марки и проводить систематическое наблюдение за их осадкой и подъемом. При подъемах свыше 2 см до монтажа верхних конструкций фундаменты после оттаивания грунта вокруг них должны быть добиты или пригружены статической нагрузкой с получением осадки: при добивке - 5 см, при пригрузке - осадки, равной величине подъема.

3.214. Глубинное уплотнение грунтов грунтовыми сваями должно выполняться с соблюдением следующих требований:

а) проходка скважин станками ударно-канатного бурения должна осуществляться, как правило, при природной влажности грунта; станки должны быть устойчивы, а штанги ударного снаряда строго вертикальны; проходку скважин надлежит производить с использованием преимущественно ударных снарядов диаметром до 0,45 м и весом не менее 3 т при высоте сбрасывания 0,8-1,2 м;

б) устройство скважин с помощью взрыва допускается, если влажность грунта находится на пределе раскатывания, а при меньшей влажности грунт должен быть доувлажнен; в случае отсутствия указаний в проекте шпуры бурятся диаметром 80 мм, а ВВ принимается в виде патронов аммонита № 9 или № 10 весом 50 г от 5 до 10 шт. на 1 м шпура; при проходке скважин взрывом их надлежит устраивать через одну, а пропущенные - только после засыпки и послойного уплотнения ранее пройденных;

в) перед засыпкой каждой скважины, полученной взрывом, должны производиться замеры ее глубины; при образовании завала высотой до 1,5 м он должен быть уплотнен 20 ударами трамбующего снаряда, более 1,5 м - делается новая скважина;

г) для уплотнения грунта в скважинах следует применять станки ударно-канатного бурения, обеспечивающие возможность использования грунтов с отклонением от оптимальной влажности в пределах от 0,02 до -0,06;

д) проходка скважин станками ударно-канатного бурения в зимнее время допускается при промерзании грунта на глубину не более 0,3 м, а при большей глубине - только после оттаивания промерзшего слоя или проходки его бурением; набивку скважин при отрицательной температуре воздуха необходимо производить талым грунтом.

3.215. Глубинное уплотнение грунтовыми сваями состоит из следующих этапов:

вертикальной планировки площадки с удалением растительного слоя;

разбивки сетки грунтовых свай;

пробивки скважин до проектной глубины;

доставки грунта и засыпки его в скважины отдельными порциями с послойным уплотнением до проектной плотности;

поэтапного контроля за пробивкой скважин, толщиной отсыпаемого слоя грунта в скважину и качеством уплотнения. Число одновременно работающих станков принимают исходя из размеров уплотняемой площади.

3.216. Пробивку скважин станками ударно-канатного бурения производят с поверхности спланированной площади или со дна котлована через одну. Пропущенные скважины пробивают после засыпки грунта и его уплотнения в ранее полученных.

Скважины пробивают одним станком с наконечником, используемым также и для уплотнения засыпаемого грунта, или двумя станками с использованием второго станка для изготовления пропущенных грунтовых свай.

3.217. Скважины разрешается пробивать, когда зазор между поверхностью наконечника свободно висящего ударного снаряда и внутренней поверхностью кондуктора (цилиндра) составляет не более 4 см.

3.218. Равномерное уплотнение оснований с использованием энергии взрыва зарядов ВВ обеспечивается при оптимальной влажности грунта.

Когда природная влажность грунта меньше оптимальной, производят его доувлажнение.

3.219. Перед производством работ следует провести контрольное определение влажности грунта по образцам, отобранным из разведочных скважин через 1 м по глубине.

Скважины бурят на всю глубину просадочной толщи в пределах контура возводимого сооружения из расчета одна скважина на 600 м² уплотняемой площади, но не менее одной в пределах здания.

По образцам, отобранным из скважин, составляют чертежи колонок с указанием результатов определения природной влажности и влажности на границе раскатывания для каждого слоя по глубине.

По полученным послойным среднеарифметическим значениям определяют средневзвешенную влажность грунта в природном залегании и на границе раскатывания по формуле

W_ср = (W₁h₁ + W₂h₂ + W₃h₃) / (h₁ + h₂ + h₃),                                     (4)

где W_ср - средневзвешенная влажность грунта; W₁; W₂; W₃ - среднеарифметические значения влажности отдельных слоев грунта; h₁, h₂, h₃ - толщина однородных слоев грунта, м.

3.220. Необходимое количество воды А на 1 м³ грунта определяется по формуле

A = γ_ск (KW₀ - W),                                                             (5)

где γ_ск - среднее значение плотности сухого грунта, т/м³; W₀ - оптимальная влажность, доли единицы; W - природная влажность грунта; К - коэффициент, учитывающий потери воды на испарение и равный 1,1.

Для принятых значений плотности и влажности грунта количество воды может быть определено по табл. 4.

Замачивание грунтов основания производят после удаления растительного слоя, а при наличии насыпных грунтов, состоящих из строительного мусора с органическими остатками, - после их удаления.

Таблица 4

Примечание. Таблица составлена для γ_ск = 1,6 т/м³ при W_p = 0,16 для супеси и W_р = 0,18 - для суглинка.

Заливку расчетного количества воды при толщине просадочного грунта более 15 м производят в пределах всей уплотняемой площади или отдельными участками через дно котлована и дренажные скважины диаметром 150-200 мм.

Дренажные скважины для замачивания пробивают или бурят между запроектированными грунтовыми сваями и заполняют дренирующим материалом (песком или щебнем). Число их назначают из расчета одна скважина на 10 м² площади уплотняемого основания.

3.221. При производстве работ в зимнее время замачивание грунта производят только через дренажные скважины.

Количество воды, поступающей в котлован, учитывают водомерами или другим способом, обеспечивающим точность расхода воды до 10 %.

3.222. После полного просачивания воды в грунт и подсыхания дна котлована производят контрольное бурение с отбором образцов для определения влажности. Если влажность грунта ниже предусмотренной проектом, производится дополнительное увлажнение.

3.223. Скважины-шпуры для установки цепочки патронов ВВ устраивают диаметром 80-85 мм. Проходка их осуществляется бурением или пробивкой.

3.224. Для пробивки скважин-шпуров применяют штанги диаметром 48-52 мм. Штанги забивают в грунт звеньями длиной 2-2,5 м вибратором или молотом весом 350-400 кг.

В первое звено штанги ввинчивают конусообразный башмак диаметром 80-85 мм, изготовленный из металла, который обеспечивает легкое извлечение штанг после пробивки.

Верх штанги для сохранения резьбы при забивке накрывается наголовником в виде стальной пробки или муфты с деревянной прокладкой.

3.225. Для обеспечения вертикальности скважин-шпуров штанги погружают через кондуктор. Извлечение штанг производят тем же копром, которым производилась пробивка.

Проходка скважин-шпуров производится от периферии котлована к центру через одну. Пробивка оставшихся скважин-шпуров производится после расширения взрывом ранее пройденных и набивки их грунтом и фиксируется в журнале (прил. 5).

3.226. Для расширения скважин в просадочных грунтах применяются патроны фабричного изготовления. При их отсутствии патроны можно готовить на месте из плотной водонепроницаемой бумаги, накатанной в два-три слоя на деревянные болванки с последующей закаткой торца. Дно такой гильзы забивается по торцу болванки.

Аммоний или другое ВВ засыпается в гильзы мерными стаканчиками по 50 г с точностью взвешивания до 0,5 г, после чего гильза закрывается. При повышении влажности ВВ в патронах их применение не допускается.

3.227. Для каждого слоя однородного грунта число патронов устанавливается на основе инженерно-геологического разреза исходя из степени глинистости грунта, характеризуемой числом пластичности и уточняется на основе опытных взрывов:

3.228. Патроны надежно прикрепляются к одной или двум нитям шпагата или отожженной проволоки и размещаются равномерно по глубине в пределах каждого однородного слоя.

Длина цепочки патронов назначается с таким расчетом, чтобы верхний патрон располагался на 0,5-0,7 м ниже поверхности земли (устья шпура) во избежание выброса грунта при взрыве.

До опускания заряда в скважину-шпур должны быть проверены ее вертикальность, глубина, число патронов, их расположение, длина заряда и соответствие их проекту.

Заряд опускается в скважину-шпур непосредственно перед взрывом и должен находиться в натянутом состоянии под действием собственного веса.

3.229. Взрыв осуществляется в каждой скважине отдельно при помощи детонирующего шпура. Интервал между взрывами отдельных зарядов принимается не менее 1 мин. После взрыва и выхода газов измеряются глубина и диаметр полученной скважины.

3.230. При взрыве может образоваться завал части скважины грунтом.

Если высота завала больше 1,5 м, скважина считается бракованной. В этом случае вначале трамбуют обвалившийся грунт, затем засыпают порции грунта с послойным уплотнением и в непосредственной близости изготавливают дополнительную грунтовую сваю.

Если высота завала менее 1,5 м, при необходимости его вначале доувлажняют и утрамбовывают не менее чем 20 ударами снаряда, а затем засыпают первую порцию грунта с последующим уплотнением.

3.231. Скважины заполняют грунтом порциями, каждая из которых уплотняется станком БС-1М. В качестве грунтового материала используются суглинки и супеси (без включения растительных остатков и строительного мусора), имеющие оптимальную влажность. Отклонение от оптимальной влажности допускается в пределах 0,02-0,04.

Если влажность предназначенного к засыпке в скважину грунта не отвечает требованию проекта, производят его доувлажнение.

Ориентировочное количество воды, м³, необходимое для увлажнения 1 м грунта в зависимости от его влажности, принимается по табл. 5.

3.232. Доставленный к месту работ и подготовленный к засыпке грунт должен быть в короткий срок использован для набивки скважин.

Если создается запас грунта, то должны быть приняты меры, предупреждающие возможное его высыхание или переувлажнение (покрытие грунта брезентом, хранение под навесом и т.п.).

3.233. Объем грунта в порции назначают из расчета получения столба рыхлого материала в скважине высотой не более 2 диаметров скважины.

Грунт засыпают в скважину при поднятом ударном снаряде с помощью механизмов, снабженных дозаторами, равными 0,2 м³ (порядка 300 кг) при массе ударного снаряда 3 т.

3.234. Трамбование каждой порции грунта в скважине производится с помощью станка ударно-канатного бурения с массой ударного снаряда не менее 2 т.

3.235. Набивку скважин грунтом ведут до полного ее окончания. В случае перерыва в работе скважину следует закрыть, исходя из условий техники безопасности.

Для набивки 0,8-1 м скважины требуется 300-400 кг грунта (одна порция), а для уплотнения его до проектной плотности достаточно 20 ударов, т.е. примерно 0,5 мин работы станка.

3.236. В зимнее время основными трудностями, вызывающими снижение производительности работ, являются:

промерзаемость верхних слоев грунта, затрудняющая пробивку скважин и вызывающая отклонение ее оси от проектной;

быстрое смерзание подвозимого грунта для засыпки скважин в процессе его складирования.

Промерзание верхнего слоя грунта на глубину 0,15-0,2 м не оказывает существенного влияния на пробивку скважин станками БС-1М.

При глубине промерзания верхнего слоя грунта более 0,2 м необходимо проведение дополнительных работ, обеспечивающих пробивку скважин. К ним относятся:

разработка мерзлого грунта станками шнекового бурения;

электропрогрев мерзлого грунта;

комбинированный способ, который включает в себя электропрогрев с последующим разбуриванием грунта.

3.237. При проходке скважин в мерзлом грунте принимается следующая схема работ. Первоначально буровой машиной (диаметром 325 мм) разбуривается верх скважины до глубины 1,5-2 м, после чего на скважину устанавливается станок, который производит дальнейшую пробивку скважин диаметром снаряда 426 мм.

3.238. При устройстве грунтовых свай грунт, засыпаемый в скважины, не должен содержать в себе мерзлых включений грунта.

3.239. Уплотнение грунтов предварительным замачиванием необходимо выполнять с соблюдением следующих требований:

а) котлован или отдельные карты для замачивания должны отрываться в основном за счет удаления растительного и насыпного слоев, дно котлована планируется срезкой грунта;

б) замачивание должно проводиться путем затопления котлована водой с поддержанием уровня на высоте 0,3-0,8 м от дна и продолжаться до промачивания всей толщи просадочных грунтов и условной стабилизации просадки, за которую принимается просадка менее 1 см в неделю;

в) в процессе предварительного замачивания должны вестись систематические наблюдения за осадкой поверхностных и глубинных марок, а также за расходом воды; нивелирование марок должно производиться не реже одного раза в 3-7 дней;

г) глубину замачивания следует устанавливать по результатам определения влажности грунта через метр по глубине на всю просадочную толщу;

д) при отрицательных температурах воздуха предварительное замачивание должно производиться с сохранением дна затапливаемого котлована в талом состоянии и подачей воды под лед;

е) при уплотнении грунтов замачиванием с применением энергии глубинных взрывов взрывные работы следует выполнять сразу же после подачи в грунт воды.

3.240. При уплотнении просадочных грунтов предварительным замачиванием последовательно выполняются следующие этапы:

подготовка котлованов-карт для замачивания;

замачивание грунта в котлованах;

доуплотнение верхнего разрыхленного слоя грунта после окончания замачивания.

Подготовка котлована для замачивания включает в себя разбивку на карты; подвозку дренирующего материала; разводку временного водопровода; бурение скважины при толщах просадочных грунтов, достигающих 15 м и более, и другие строительные работы.

3.241. Котлованы отрываются бульдозером или скрепером. Вынутый грунт частично идет на обвалование котлована. Стенки котлована устраиваются с минимальными откосами, а обвалование - с откосами в 45° и тщательным уплотнением.

Рис. 25. Рекомендуемая схема расположения скважин дли замачивания котлованов

1 - контур котлована; 2 - контур проектируемого здания; 3 - скважины для предварительного замачивания

3.242. Планировка котлована или отдельных карт выполняется с точностью ±10 см от заданных отметок. В целях предотвращения заиливания грунта по дну котлована отсыпается дренирующий слой, из крупнозернистого песка или гравия толщиной 8-10 см. При этом дренирующий слой не должен содержать глинистых или пылеватых частиц более 20-25 % по весу.

На участке, где установлены поверхностные и глубинные марки, разравнивание дренирующего материала производится вручную.

3.243. Дренажные скважины целесообразно устраивать на глубину 0,7-0,8 величины просадочной толщи.

Расстояние между скважинами в пределах замачиваемого участка назначается 3-7 м и принимается в зависимости от их диаметра и фильтрационной способности грунтов.

В целях обеспечения более равномерного уплотнения грунта по всему котловану и ускорения просадки скважины по периметру котлована располагаются через 2-4 м (рис. 25).

3.244. При замачивании грунта следует вести наблюдения за:

расходом воды (по водомерам или по величине понижения уровня воды по водомерным рейкам);

временем появления просадочных трещин в грунте и развитием их во времени;

осадкой поверхностных и глубинных марок.

3.245. В результате предварительного замачивания должна быть промочена вся толща просадочных грунтов. Для контроля в пределах котлована пробуриваются 2-3 скважины с отбором проб грунта для определения влажности через 1 м по глубине.

3.246. После достижения условней стабилизации просадки все трещины с раскрытием более 2 см должны быть за тампонированы раствором из лёссовых грунтов (1 м³ воды на 0,2-0,3 м³ грунта).

Дно траншей для прокладки коммуникаций, несущих воду, придорожных кюветов, а также дно и откосы арыков-оросителей в местах пересечения просадочных трещин в грунте следует уплотнять на глубину 50-70 см.

3.247. При низких температурах воздуха для бесперебойной подачи воды временные трубопроводы, задвижки, водомеры утепляются.

3.248. Чтобы сохранить грунт дна котлована в талом состоянии, высота столба воды в котловане должна быть больше возможной толщины льда.

3.249. При производстве работ по предварительному замачиванию в зимнее время поверхностные марки устанавливаются заподлицо с дном котлована.

3.250. Нивелирование поверхностных марок в пределах котлована в этом случае производится до и после замачивания.

3.251. К началу производства работ строительная организация должна быть обеспечена согласованной с Госгортехнадзором и местным отделением Взрывпрома проектной документацией.

3.252. При уплотнении просадочных грунтов замачиванием и энергией глубинных взрывов должны последовательно выполняться следующие операции:

срезка растительного слоя и подготовка котлована или распределительных траншей для замачивания;

бурение дренажных, взрывных или совмещенных скважин, а также скважин для глубинных геодезических марок;

устройство взрывных или совмещенных скважин;

засыпка дренажным материалом скважин, траншей и дна котлована;

устройство глубинных и поверхностных марок;

монтаж подводящего водопровода и водомерного узла;

устройство гасителей напора водяной струи в виде приямков, заполненных щебнем или гравием;

нивелирование поверхностных и глубинных марок с привязкой к стационарному реперу;

замачивание уплотняемого массива грунта;

нивелирование марок по окончании замачивания;

производство взрывных работ;

нивелирование марок в течение последующих 15-20 сут;

поверхностное осушение территории;

доуплотнение верхнего слоя.

В необходимых случаях, когда уплотнение грунта производится на больших площадях, следует предусматривать устройство песчано-гравийных подушек, позволяющих ускорить начало строительно-монтажных работ на уплотненном участке. По условиям существующей застройки иногда необходимо устраивать водозащитные экраны, препятствующие распространению воды в стороны от замачиваемого участка.

3.253. Котлованы для замачивания выполняются за счет срезки растительного слоя и устройства обвалования из уплотненного местного грунта.

Глубину котлована и распределительных траншей необходимо назначать из условия сохранения слоя воды при замачивании 0,3-0,5 м. В зимнее время уровень воды в котловане должен поддерживаться на одной отметке.

Для удобства работ на больших площадях уплотнение должно выполняться по захваткам (картам). Дно котлована или распределительных траншей в пределах захваток необходимо планировать с точностью до ±5 см от заданных отметок и покрывать слоем дренажного материала толщиной 0,1-0,2 м.

На площадках с пересеченным рельефом замачивание, как правило, следует производить с подачей воды к дренажным скважинам через инвентарную водоразводящую сеть.

3.254. Бурение дренажных, взрывных или совмещенных скважин выполняется до нарезки распределительных траншей. Проходку дренажных и совмещенных скважин, как правило, следует осуществлять установками шнекового бурения, например УГВ-50М, или навесной установкой СО-2. В случае применения иного бурового оборудования последнее должно полностью исключать уплотнение стенок дренажных скважин.

3.255. Чтобы не засыпать скважины грунтом при нарезке траншей, их закрывают инвентарными затворами. Проходку дренажных траншей следует осуществлять роторными экскаваторами, а также специальными траншеекопателями различных конструкций.

3.256. Установка труб в совмещенные скважины осуществляется кранами. Если для крепления взрывных скважин используются асбоцементные, полиэтиленовые, керамические трубы или сборные элементы, то перед их установкой снизу ставят заглушки или на дно скважины укладывают литую бетонную смесь толщиной не менее 0,3 м, препятствующую проникновению разжиженного грунта во взрывную камеру при замачивании. Для снижения сейсмического эффекта допускается применять различные экранирующие устройства в соответствии с пособием на взрывные работы.

3.257. Установку поверхностных геодезических марок следует выполнять после окончания работ по устройству скважин и засыпке дна котлована или распределительных траншеи дренажным материалом.

Установка глубинных геодезических марок ведется параллельно с работами по бурению скважин. Внутренний стержень глубинной марки не должен иметь искривлений и стыков, препятствующих его свободному перемещению в защитной трубе. Каждая, глубинная марка должна иметь бирку или четкую маркировку, наносимую несмываемой краской на защитную трубу.

3.258. Перед замачиванием расположение марок с привязкой их к постоянным или системе временных реперов, расположенных за пределами уплотняемого участка, фиксируется на исполнительной схеме.

3.259. Работы по замачиванию основания следует начинать только после завершения всех подготовительных работ в пределах карты и после записи в журналах показаний водомеров и отметок первой нивелировки поверхностных и глубинных марок.

3.260. В процессе замачивания в оголовках скважины необходимо поддерживать постоянный уровень воды при помощи вентилей, установленных на инвентарной разводящей сети у каждой скважины или на подводящей сети при замачивании через распределительные траншеи.

3.261. Расход воды по каждому замачиваемому участку (карте) следует замерять не менее двух раз в сутки по контрольным водомерам и данные заносить в специальный журнал (прил. 11).

3.262. Перерывы в замачивании недопустимы. В случае перерывов, вызванных аварийными ситуациями, когда растекание воды за контуры участка не грозит окружающей застройке, следует руководствоваться правилами:

при продолжительности перерыва до 1 сут количество заливаемой воды не меняется;

при продолжительности перерыва более 1 сут и наличии дренирующих подстилающих слоев количество заливаемой воды увеличивается на 20 %, а при перерыве 2 сут - на 30 %.

3.263. Окончание работ по замачиванию на каждой карте устанавливается по объему воды, залитой в дренажные скважины или в объединяющие их траншеи в соответствии с проектом.

3.264. При погружении зарядных камер на заданную глубину после замачивания площадки можно использовать вибропогружатели и кран соответствующей грузоподъемностью или приспособления для погружения контейнера с подмывом водой.

Зона нарушения структуры водонасыщенного грунта R_н определяется по формуле

,                                                                    (6)

где К_н - коэффициент, определяемый экспериментально (для замоченных лёссовидных супесей и суглинков его значение принимается равным 2,45); е - коэффициент работоспособности ВВ, принимаемый по ЕПБ; q - масса сосредоточенного заряда.

В застроенных массивах глубинные заряды не должны превышать 10 кг, а расстояния до существующих зданий должны быть не менее 50-70 м.

Шаг между взрывными скважинами, полученный из условия нарушения структуры всего замоченного массива, равен:

по квадратной сетке ;

по шахматной сетке .

Минимально допустимая глубина размещения заряда ВВ по условию образования камуфлетного взрыва определяется по формуле

,                                                          (6)

где К_ВВ - коэффициент, зависящий от типа ВВ; принимается для тротила и аммонита равным 0,85 и для аммонала - 0,58; К_гр - коэффициент, зависящий от вида грунта, принимается для глин и суглинков 0,24-0,3 и для супесей 0,29-0,4. Сейсмобезопасное расстояние определяется по формуле

,                                                                 (6)

где r_с - расстояние от эпицентра взрыва, м, К_с - коэффициент, зависящий от свойств грунта в основании охраняемого сооружения; значение для водонасыщенных глинистых грунтов равно 1,5 · 9 = 13,5; α - коэффициент, принимаемый для камуфлетного взрыва, 1,2.

3.265. Взрывные работы необходимо производить сразу после замачивания. Разрыв между окончанием замачивания и взрывами, в зависимости от размеров площадки, составляет от 3 до 8 ч.

За это время следует выполнить демонтаж инвентарных трубопроводов, зарядку и тампонирование скважин, нивелирование поверхностных и глубинных марок.

3.266. Перед опусканием заряда в скважину необходимо проверить проходимость заряда по транспортной трубе. Заряды водостойкого аммонита в стандартной упаковке (например, ПН-А6-Ж8) диаметром 90 мм ± 10 мм, длиной 500 мм ± 20 мм и массой 3,25 кг ± 0,15 кг следует опускать в зарядную камеру на шпагате. Опускать заряды на детонирующих шпурах или проводах, идущих к детонаторам, категорически запрещается. При использовании водостойких типов гранулированного ВВ в качестве промежуточных детонаторов следует применять прессованные и литые шашки Т-400 и ТГ-500.

3.267. Забойку подготовленных к взрывам скважин после установки глубинных зарядов ВВ следует выполнять песком и водой. При использовании транспортной трубы диаметром 50 мм и менее забойка должна производиться водой. В случае отказа такая забойка позволит заменить электродетонаторы и произвести глубинный взрыв, не поднимая заряд ВВ на поверхность.

3.268. В целях эффективного уплотнения и снижения сейсмического воздействия замедление между взрывами должно составлять не менее 3-5 с. При использовании транспортных труб диаметром 100 мм и более, как правило, применяется огневой способ взрывания, а при диаметре 50 мм и менее инициирование заряда производится только электрическим способом с применением пиротехнических реле.

Примечание. Огневой способ взрывания применительно к данному методу заключается в том, что инициирование взрыва патронированного ВВ, например 6ЖВ, производится детонирующим шнуром (ДШ), один конец которого закрепляется в самом заряде, а второй выходит на дневную поверхность. К свободному концу ДШ прикрепляется зажигательная трубка, состоящая из капсюля-детонатора и отрезка огнепроводного шнура. Длина огнепроводного шнура принимается из расчета, чтобы взрывник успел зажечь все трубки на скважинах данной серии взрывов и удалиться на безопасное расстояние. Длина зажигательного шнура на всех скважинах каждой серии взрывов (взрывы, как правило, выполняются мелкими сериями по 5 шт.) назначается одинаковой (примерно 1,2-1,5 м), поэтому время замедления между взрывами составляет 5-10 с и обусловливается временем между двумя последовательными зажиганиями отрезков огнепроводного шнура.

3.269. Для безотказного взрывания следует применять для каждой скважины два электродетонатора с параллельным подключением или две нитки детонирующего шнура при огневом способе взрывания. В грозу взрывные работы не производятся.

3.270. По окончании взрывных работ необходимо как можно раньше произвести извлечение транспортных инвентарных труб.

После извлечения и промывки каждой инвентарной трубы водой ее следует нарастить и повторно использовать в работе. При наращивании трубы необходимо использовать точечную сварку для того, чтобы приваренная часть легко отделялась в момент взрыва. При этом не следует допускать внутренних наплывов металла в стыках, мешающих погружению заряда ВВ в нижнюю часть трубы.

3.271. После проведения взрывных работ вследствие просадок грунта необходимо в некоторых случаях производить наращивание обвалований или грунтовых перемычек между уплотненной и соседней захватками.

3.272. После предварительного замачивания оснований и замачивания с использованием глубинных взрывов ВВ производится уплотнение верхнего слоя грунта тяжелыми трамбовками, укаткой, грунтовыми сваями и т.п.

Рис. 26. Схема расположения точек рыхления и уплотнения

1 - точки уплотнения; 2 - точки рыхления

Рис. 27. Технологический график уплотнения песчаного грунта

Для ликвидации просадочных свойств грунтов в пределах деформируемой зоны от нагрузок зданий и сооружений иногда целесообразно применять уплотнение тяжелыми трамбовками в сочетании с устройством грунтовой подушки.

3.273. Нормативное давление на грунты, уплотнение предварительным замачиванием и замачиванием с использованием энергии взрыва, определяется так же, как для естественных грунтов в соответствии с главой СНиП 2.02.01-83.

3.274. Уплотнение водонасыщенных песчаных грунтов виброустановкой ВУУП-6 включает последовательное выполнение следующих операций:

планировка площадки (удаление растительного слоя грунта);

разбивка точек погружения уплотнения;

водонасыщение песчаного грунта при уровне грунтовых вод ниже 0,5 м от дна котлована;

уплотнение грунта до проектной глубины.

3.275. При гидровиброуплотнении следует принимать равностороннюю треугольную сетку со сторонами, равными: для крупного и средней крупности песка - 3 м, для мелкого песка - 2 м.

3.276. В песчаных грунтах природного сложения необходимо предварительно произвести рыхление грунта на проектную глубину уплотняемой толщи для разрушения структурных связей песка и увеличения зоны уплотнения.

При этом рыхление и уплотнение грунта производится по квадратной сетке со сторонами, равными 2 м (рис. 26).

3.277. При гидровиброуплотнении песчаных грунтов применяются грузоподъемные механизмы, обеспечивающие возможность переноса виброустановки в вертикальном положении (см. п. 3.86). Скорость извлечения уплотнителя грузоподъемным механизмом из грунта не должна превышать 5 м/мин.

3.278. Соединение уплотнителя с вибропогружателем в процессе уплотнения должно быть жестким и неизменным.

Подъем и перемещение виброустановки ВУУП-6 во избежание ее повреждений производится плавно, без рывков.

Включение вибропогружателя В-401 производится после установки уплотнителя вертикально на поверхность грунта. Запрещается включать вибропогружатель при свободно подвешенном уплотнителе.

3.279. Уплотнение песчаных грунтов на глубину 6 м производится в соответствии с технологическим графиком (рис. 27), который составляется по результатам опытного уплотнения.

3.280. Полный цикл уплотнения песчаных грунтов на глубину 6 м в одной точке должен продолжаться не менее 15 мин и состоять из 4-5 чередующихся погружений и подъемов уплотнителя. На каждой глубине погружения уплотнителя в одном цикле следует соблюдать виброударный режим виброустановки ВУУП-6.

3.281. При погружении уплотнителя в грунт не допускается натяжение троса грузоподъемного механизма и отклонение виброустановки от вертикального положения.

3.282. После полного цикла уплотнения грунта основания в четырех точках на глубину 6 м установка отключается на 15 мин.

3.283. В случае уплотнения грунтов, требующих предварительного глубинного рыхления, работы по рыхлению и уплотнению должны производиться поочередно - сначала в четырех точках сетки по оси рыхления, затем в трех точках по оси уплотнения.

При рыхлении погружение и извлечение уплотнителя производится без установок. Время на рыхление грунта на глубину 6 м в одной точке не должно превышать 2 мин.

3.284. При искусственном водонасыщении песчаного грунта уплотнителем виброустановки ВУУП-6 (см. рис. 11) сначала включают насос (с напором не менее 80 м) для подачи воды в трубчатую штангу уплотнителя, а затем вибропогружатель. При достижении уплотнителем проектной глубины подачу воды следует прекратить, а работу по уплотнению необходимо продолжить.

Примерное количество воды, %, необходимое для насыщения песчаного грунта, определяется по табл. 5.

3.285. Технология уплотнения насыпных или намывных песчаных грунтов виброустановками ВУУП-6 аналогична уплотнению естественных песчаных оснований.

3.286. В процессе производства работ по уплотнению на строительной площадке следует вести журнал (прил. 7).

Таблица 5

3.287. Качество работ по уплотнению грунтов надлежит проверить путем определения плотности грунта при уплотнении трамбованием через 0,25-0,5 м по глубине, а при послойном уплотнении укаткой - в середине каждого слоя; количество пунктов определения плотности устанавливается из расчета один пункт на каждые 300 м² уплотненной площади и берется не менее 2 проб при уплотнении трамбованием и 3 проб в каждом слое при послойном уплотнении укаткой. При уплотнении тяжелыми трамбовками грунтов с оптимальной влажностью качество уплотнения допускается проверять контрольным определением отказа из расчета одно определение на каждые 100 м² уплотненного грунта.

Качество работ при уплотнении грунтовыми сваями проверяется определением плотности уплотненных грунтов на отметке заложения фундаментов в пределах участков между тремя грунтовыми сваями, расположенными в плане по вершинам равностороннего треугольника; количество пунктов устанавливается из расчета один на каждые 1000 м² уплотненной площади. Фактическое расстояние и глубина их должны соответствовать проекту. Если расстояние между центрами грунтовых свай окажется больше проектного на 0,4 диаметра, устраиваются дополнительные грунтовые сваи.

Качество работ по предварительному замачиванию, в том числе с применением энергии глубинных взрывов, проверяется наблюдением за просадками поверхностных и глубинных марок и определением плотности грунта через 1-2 м в пределах всей уплотняемой его толщи. Количество мест определения влажности и плотности грунта назначается не менее одного на каждые 3000 м² площади уплотненного основания.

Качество уплотнения грунта при любом способе производства работ признается удовлетворительным, если средняя плотность грунтов в уплотненном основании соответствует проекту. Допустимое отклонение в сторону уменьшения плотности, принятой в проекте, не должно превышать 0,05 т/м³ в количестве не менее 10 % общего числа определений.

3.288. Результаты работ по уплотнению просадочных грунтов должны фиксироваться в соответствующих журналах (см. прил. 1-11).

Приемка работ по уплотнению просадочных грунтов производится по данным определения плотности и влажности уплотненных грунтов с составлением акта.

3.289. Приемка работ по поверхностному уплотнению грунтов тяжелыми трамбовками производится только после дополнительного уплотнения разрыхленного верхнего слоя грунта.

Уплотнение признается удовлетворительным, если понижение отметки дна котлована под действием ударов трамбовки не превышает величины установленного отказа.

Контрольное определение отказа производится двумя ударами трамбовки при сбрасывании се с высоты, принятой при производстве работ, но не менее 6 м.

Если, по данным контрольного трамбования и определения качества выполненных работ, уплотнение окажется неудовлетворительным, производится дополнительное уплотнение.

При контрольной проверке качества уплотнения составляется акт приемки работ по уплотнению основания или устройству грунтовой подушки.

3.290. Приемка работ по вытрамбовыванию котлованов и возведению в них фундаментов производится на основе:

акта выполнения опытных работ;

исполнительной схемы расположения котлованов в плане, журнала производства работ (см. прил. 10, 11);

двухстороннего акта на скрытые работы;

3.291. Изготовление грунтовых свай в пределах отдельных фундаментов должно сопровождаться составлением технической документации в виде журнала глубинного уплотнения оснований (прил. 5).

Для этого необходимо иметь нумерацию свай, позволяющую легко отыскивать и проверять показатели их изготовления. Журнал заполняется в процессе производства работ.

3.292. По окончании работ по глубинному уплотнению оснований составляется схема фактического расположения грунтовых свай с указанием их порядкового номера и глубины.

3.293. Приемка законченных работ по подготовке оснований должна осуществляться на основании следующих материалов:

журналов и актов производства работ по изготовлению грунтовых свай;

исполнительной схемы расположения грунтовых свай с указанием фактической их глубины;

результатов контроля качества уплотнения по шурфам.

3.294. Приемка работ по уплотнению просадочных грунтов предварительным замачиванием должна осуществляться по результатам:

замера осадки глубинных и поверхностных марок;

контрольного определения влажности грунта в пределах всей замоченной толщи.

Степень влажности промоченного грунта в пределах всей толщи должна быть не менее 0,85 полной влагоемкости грунта.

Определение степени влажности грунта и величины относительной просадочности производится после наступления условной стабилизации.

Относительная просадочность грунта после уплотнения предварительным замачиванием должна быть менее 0,01 при природном давлении.

3.295. В случае, если толща недостаточно увлажнена, производится повторное замачивание до получения условной стабилизации просадки. При необходимости рекомендуется изменить методику замачивания, а именно: изменить число, глубину и расположение дренажных скважин.

3.296. Производство работ по уплотнению грунтов замачиванием и энергией глубинных взрывов следует осуществлять под постоянным контролем строительных лабораторий, которые должны документально фиксировать:

расположение скважин относительно разбивочных осей зданий и сооружений, их глубину и диаметр;

качество дренирующего материала;

конструкцию транспортных труб и взрывных камер и их установку в проектное положение (длина, внутренний диаметр, герметичность);

количество заливаемой воды и сроки замачивания;

глубину расположения заряда, его массу, качество забойки, количество взорванных зарядов;

выполнение в срок и результаты геодезических наблюдений за осадками поверхностных и глубинных марок;

исследование образцов грунта, отобранных до и после уплотнения.

3.297. Расход воды замеряется не менее двух раз в сутки. При этом необходимо осуществлять визуальный контроль за ходом замачивания и общим состоянием замачиваемой площадки. Не допускаются утечки воды за пределы площадки и перерывы в замачивании.

3.298. Степень увлажнения просадочной толщи до глубинных взрывов должна проверяться бурением контрольных скважин с отбором проб на влажность через 1 м по глубине или с помощью радиоизотопных и электрометрических методов.

3.299. Контроль осадки грунта необходимо осуществлять нивелированием глубинных и поверхностных марок относительно неподвижного репера, которое производится до замачивания, перед взрывами и после завершения взрывных работ не реже одного раза в неделю до наступления условной стабилизации осадок.

3.300. При проведении взрывных работ должны контролироваться количество произведенных глубинных взрывов, для чего взрывы следует выполнять сериями по пять штук с интервалом в пределах серии до 5 с. В случае отказа заряда ВВ должны немедленно приниматься меры по его извлечению или уничтожению в строгом соответствии с требованиями ЕПБ. После окончания взрывных работ специализированной организацией «Взрывпром» составляется акт об отсутствии отказов.

3.301. Приемка работ должна производиться согласно СНиП на основании исполнительной документации: актов на скрытые работы, данных об осадках поверхностных и глубинных марок и степени их стабилизации на период начала строительно-монтажных работ; результатов лабораторных исследований грунтов до и после уплотнения; документации о планировочных и подготовительных работах, объеме залитой воды, массе глубинных зарядов, схеме взрывания и ликвидации верхнего недоуплотненного слоя.

3.302. При строительстве многоэтажных зданий и сооружений на водонасыщенных, уплотненных лёссовых грунтах с давлением по подошве фундаментов более 2 кг/см², необходимо выполнять поверочный расчет на устойчивость сооружения в условиях незавершенной консолидации.

3.303. Контроль качества гидровиброуплотнения песчаных грунтов следует проводить согласно требованиям настоящего Пособия и СНиП III-8-76.

3.304. В качестве основного метода контроля уплотнения песчаного грунта следует применять: для крупных и средней крупности песков - динамическое зондирование, для мелких песков - статическое зондирование, результаты зондирования должны сопоставляться с данными опытного уплотнения. Глубина зондирования устанавливается больше проектной глубины уплотнения на 1 м.

3.305. Допустимое отклонение уменьшения плотности грунта от проектной не должно превышать 0,05 г/см³, при этом количество определений, давших большие значения, не должно превышать 10 % их общего числа.

3.306. Акт освидетельствования скрытых работ составляют представители организации, выполнявшей уплотнение, подрядчика, заказчика и авторского надзора в соответствии с требованиями СНиП 3.01.01-85.

Раздел 4. СТРОИТЕЛЬНОЕ ВОДОПОНИЖЕНИЕ

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

4.1. Водопонижение - искусственное понижение уровня подземных вод - достигается откачкой или отводом их к пониженным местам. Оно носит название «строительное водопонижение», когда применяется при производстве земляных и других строительных работ по возведению фундаментов, гидротехнических сооружений, различных подземных сооружений и коммуникаций, а также при разработке горных выработок в строительный период.

Сущность метода основывается на том, что при откачке подземных вод, поступающих в скважину, котлован, подземную выработку, поверхность воды в грунте приобретает воронкообразную форму, понижаясь при этом с уклоном к месту откачки. Аналогичный эффект достигается при устройстве дренажа (отводе) подземных вод. При напорном характере подземных вод воронкообразную форму принимает пьезометрическая поверхность, отображающая напоры подземных вод.

Воронкообразная (пониженная) поверхность подземных вод называется депрессионной поверхностью, а осушенное пространство между первоначальной (непониженной) поверхностью подземного потока и депрессионной поверхностью - депрессионной воронкой.

По мере откачки площадь распространения и глубина депрессионной воронки увеличиваются. Если интенсивность откачки остается постоянной, то со временем наступает стабилизация - установившийся режим, при котором не происходит дальнейшего развития депрессионной воронки. При прекращении откачки уровни подземных вод восстанавливаются, и их поверхность (или пьезометрическая поверхность) постепенно приобретает свою первоначальную (природную) форму.

4.2. Задачи строительного водопонижения в общем заключаются в соответствующем развитии и поддержании в течение необходимого времени депрессионной воронки в водоносных грунтах, прорезаемых котлованом (сооружением), а также в снятии избыточного напора в подстилающих водоносных грунтах, отделенных от котлована водоупором.

В том случае, если депрессионная поверхность водного потока в грунтах, прорезаемых котлованом, нигде его не пересекает, представляется возможным вести все подземное строительство насухо, т.е. полностью решается основная задача водопонижения.

Снятие напора в подстилаемых слоях обычно возможно осуществить в заданных пределах, что позволяет избежать нарушения природных свойств оснований сооружений.

4.3. При строительном водопонижении применяются, в основном, временные устройства, а необходимое оборудование и другие средства, предусмотренные для эксплуатации сооружений и предприятий, могут быть использованы временно в течение всего срока данного строительства.

В этом случае водопонизительные средства и устройства наряду с удовлетворением условиям строительного периода должны также отвечать соответствующим требованиям проекта, учитывающим условия их дальнейшей эксплуатации.

Совокупность определенно расположенных и предназначенных для приема, откачки и отвода подземных вод в строительный период устройств и средств и выполняемых планомерно работ по их сооружению, вводу в действие и содержанию составляет систему строительного водопонижения.

Системы строительного водопонижения формируются с применением водоотлива из котлованов и траншей, дренажа, открытых и вакуумных водопонизительных скважин, иглофильтров и электроосушения, применяемых в различных сочетаниях в виде линейных, кольцевых, неполнокольцевых, систематических, групповых и отдельных водопонизительных устройств.

Строительное водопонижение должно выполняться по проекту (составляемому как часть основного проекта), который должен отвечать требованиям СН 202-81* и СНиП 2.02.01-83 и 3.02.01-83.

4.4. Производство водопонизительных работ влияет на состояние грунтов, их поведение в котловане и в окружающем грунтовом массиве. Уже само понижение уровня воды в грунте приводит к увеличению давления от его собственного веса и к дополнительным осадкам территории и возведенных на ней сооружений. В большинстве случаев эти дополнительные осадки достаточно равномерные и не оказывают существенного влияния на работу сооружений, при относительно неглубоких понижениях уровня воды эти осадки невелики. Но при глубоких понижениях уровня подземных вод дополнительные осадки могут оказаться значительными и должны учитываться в основном проекте, а при производстве крупных водопонизительных работ необходимо вести наблюдения за сдвижением земной поверхности, осадками сооружений и их деформациями. При необходимости, в зависимости от соотношения фактических и определенных в проекте деформаций, следует регулировать режим водопонизительных работ и принимать меры к обеспечению сохранности сооружений и их нормальной эксплуатации.

В процессе бурения скважин ударными способами могут происходить местные уплотнения грунта, способные вызвать дополнительные осадки рядом расположенных фундаментов. Поэтому следует избегать расположения водопонизительных скважин в непосредственной близости от существующих фундаментов.

В процессе производства водопонизительных работ возможно не только уплотнение, но и разрыхление грунтов и нарушение прочностных связей в них. Особенно опасные нарушения природных свойств грунтов происходят, если не принимаются надлежащие меры предосторожности при открытом водоотливе, когда возможна значительная фильтрация через откосы котлована.

Фильтрационный поток создает дополнительное гидродинамическое давление на грунт, ослабляет прочностные связи в нем, может вызвать вынос частиц грунта - все это, во избежание нарушения устойчивости откосов котлована и разуплотнения оснований сооружений, должно учитываться в проекте и при строительстве. В случае фильтрации подземных вод через откосы градиенты напора вблизи их поверхности не должны достигать значений, при которых возможен вынос грунта в котлован. В связи с этим не должны допускаться резкие понижения уровня воды в котловане. Фильтрационный поток при высачивании в котлован должен быть рассредоточен. При обнаружении сосредоточенной фильтрации для борьбы с суффозией следует применять фильтрующие пригрузки; в крупных котлованах возможно применять рыхление грунта на участках сосредоточенной фильтрации бульдозером, которое часто дает положительные результаты по рассредоточению фильтрации и прекращению суффозии. В осушенном котловане весь фильтрационный приток должен каптироваться водосборными канавами и передовыми траншеями. Для этого они должны быть соответственно заглублены относительно дна котлована, фильтрация через которое не допускается.

Разуплотнение грунта возможно также и в процессе бурения, содержания и ликвидации водопонизительных скважин.

При погружении иглофильтров гидравлическим способом без обсыпки грунт вокруг них разуплотняется, некоторое дополнительное разуплотнение грунта происходит и при извлечении иглофильтров. Подобные разуплотнения часто не оказывают существенного влияния на устойчивость откосов и на основания сооружений, но всегда необходимо принимать их во внимание и в каждом отдельном случае определять, допустимы ли они. Как правило, следует применять иглофильтры с песчано-гравийной обсыпкой. Это сводит к минимуму разуплотнение грунта вокруг скважины и повышает эффективность иглофильтрового способа водопонижения.

Разуплотнение грунта вокруг водопонизительных скважин возможно в процессе бурения разными способами из-за вывалов, образования пробок и т.п., а также в процессе откачки - из-за выноса мелких частиц при плохой работе фильтров. Предотвратить подобные явления возможно только соблюдая особую тщательность работ при бурении скважин и оборудовании их фильтрами; при бурении в малоустойчивых грунтах следует применять подливку воды в скважины. Конструкция фильтров водопонизительных скважин должна строго соответствовать характеру окружающего скважины грунта.

Мероприятия для предотвращения всех вышеуказанных отрицательных последствий производства работ должны отвечать особенностям застройки и состоянию сооружений в районе работ. Должны приниматься меры защиты и непосредственно для самих сооружений. Для этого перед началом работ по водопонижению необходимо обследовать техническое состояние зданий и сооружений, находящихся в зоне работ, а также уточнить расположение подземных коммуникаций.

4.5. Обследование зданий, сооружений и подземного хозяйства следует производить, в основном, перед составлением проекта водопонижения. В результате должны быть получены сведения, необходимые для принятия решения о мерах по обеспечению сохранности всех промышленных и гражданских объектов в зоне водопонизительных работ в процессе их производства. Надлежащее внимание должно быть уделено и объектам водоснабжения, питающимся подземными водами, уровень которых предполагается понизить.

Одновременно необходимо получить согласие и разрешение соответствующих организаций на производство буровых и водопонизительных работ.

Перед обследованием следует предварительно ознакомиться с проектной и исполнительной документацией по сооружениям в зоне работ. В отдельных случаях могут потребоваться специальные работы для уточнения трасс сетей, некоторых элементов конструкций каких-либо ответственных или ценных в культурно-историческом отношении зданий и сооружений (например, шурфовочные и обмерные работы и т.п.). Проведение указанных обследований и получение разрешения на производство работ входит в обязанности основного заказчика, программу необходимых обследований следует согласовывать с проектной организацией.

Данные, полученные в результате обследования зданий и сооружений, должны приниматься во внимание при составлении проектов производства работ. При этом строительная организация должна проверить соответствие действительного состояния зданий, сооружений и коммуникаций принятому за основу в проекте и установить возможность соблюдения действующих правил техники безопасности, в частности:

а) бурения и прокладки трубопроводов вблизи существующих кабелей и трубопроводов, проложенных в земле;

б) безопасного приближения буровых установок с высокими мачтами к воздушным ЛЭП и др.

Началу производства работ должны предшествовать планировка и расчистка территории (от леса, мусора и т.п.) для возможности свободного применения предусмотренных машин и механизмов.

4.6. Необходимо осуществлять взаимоувязку водопонизительных, земляных и других общестроительных работ так, чтобы обеспечивалась их высокая эффективность. В то же время при комплексной организации строительства следует создавать благоприятные условия для ведения водопонизительных работ. При необходимости внесения изменений в принятую методику тех или других работ приоритет должны иметь более эффективные решения.

Если земляные и другие строительные работы производятся заблаговременно, подготовленные водопонизительные системы должны обеспечить возможность ввода в действие водопонизительных устройств, установок и средств с определенным опережением развития водопонижения по сравнению с развитием земляных и других строительных работ. С другой стороны, при производстве земляных работ должна предусматриваться подготовка, в первую очередь, берм и площадок, на которых производится погружение иглофильтров, забуривание скважин и размещение насосных установок, устройство зумпфов и (после ввода в действие насосных станций открытого водоотлива) разработка передовых траншей и водоотводных канав. Последние разрабатываются обычно драглайнами или канавокопателями в направлении от зумпфов к водораздельным точкам. Эти устройства в крупных и долго существующих котлованах должны совмещаться с сетью ливнестоков и водосборников, предназначающихся для поверхностных вод.

Водопонизительные установки и устройства, включая сеть водостоков, зумпфов и водосборников, должны размещаться так, чтобы не создавать стеснений для работы землеройного и другого строительного оборудования и транспорта, не препятствовать строительству и эксплуатации соседних сооружений, разработкам полезных ископаемых и т.п.

В то же время при устройстве съездов в котлованы, транспортных коммуникаций и размещении строительного оборудования следует учитывать необходимость эффективного расположения водопонизительных устройств.

Во избежание лишних непроизводительных затрат все строительные работы, которые ведутся с применением водопонижения, должны выполняться без перерывов и в минимальные сроки.

При подводной разработке грунтов вместе с ними удаляется то или иное (в зависимости от метода работ) количество воды; это приводит к соответствующему притоку в котлован подземных вод и некоторому снижению их уровня. В глубоких котлованах для обеспечения возможности их разработки зеркало воды в них приходится специально понижать с помощью открытого водоотлива. Необходимость в этом возникает и при осушении котлована для производства дальнейших работ. Такая откачка должна вестись равномерно и соответствовать темпам развития водопонижения в окружающем котлован грунтовом массиве (см. п. 4.28 и табл. 26). При необходимости ускорения процесса осушения котлована (понижения зеркала воды в нем) во избежание нарушения устойчивости его откосов и дна следует дополнительно применять иглофильтры, вакуумные или открытые водопонизительные скважины.

Необходимо осуществлять также взаимоувязку работ на соседних объектах, так как при производстве водопонизительных работ понижение уровня подземных вод развивается далеко за пределы того объекта, для которого оно непосредственно предназначено. Это обстоятельство следует по возможности использовать при строительстве соседних подземных сооружений. Но иногда оно может и ухудшить условия строительства смежных объектов, если там, например, будут осушены грунты, разрабатываемые методами гидромеханизации. В другом случае разрабатываемый подводным способом котлован, представляющий собой открытый водоем, может послужить причиной увеличения притока в соседние котлованы, разрабатываемые насухо.

Взаимоувязка работ на соседних объектах необходима и при устройстве водоотводящих коммуникаций, водоснабжения и энергоснабжения.

ПРОЕКТ ПРОИЗВОДСТВА ВОДОПОНИЗИТЕЛЬНЫХ РАБОТ

4.7. Проект производства водопонизительных работ должен разрабатываться организацией, выполняющей эти работы на базе основного проекта водопонижения во взаимосвязи с проектом производства земляных и других общестроительных работ.

4.8. Проект производства работ должен отвечать требованиям СНиП 3.01.01-85 и включать:

данные о составе и объемах строительно-монтажных водопонизительных работ;

стройгенплан;

календарный план производства строительно-монтажных водопонизительных работ;

технологические схемы и карты по видам водопонизительных работ, предусмотренных в основном проекте;

программу и техническую документацию для ведения гидрогеологических и геодезических наблюдений в период строительства, а также наблюдений за работой водопонизительных устройств и установок;

проектные решения по необходимым вспомогательным и временным сооружениям, коммуникациям и временному энергоснабжению системы строительного водопонижения;

проектные решения по ликвидации систем строительного водопонижения;

спецификации и графики доставки на площадку необходимых материалов и оборудования для выполнения строительно-монтажных водопонизительных работ.

МАТЕРИАЛЫ

4.9. Основными материалами для производства водопонизительных работ служат трубы, фильтры и материалы для песчано-гравийных обсыпок и фильтровых покрытий.

4.10. Все материалы должны отвечать требованиям проекта и соответствующих ГОСТов, указанных в проекте.

4.11. Для трубчатых дренажей следует применять трубы керамические канализационные (ГОСТ 286-82), керамические дренажные (ГОСТ 8411-74 с изм.), асбестоцементные безнапорные (ГОСТ 1839-80), бетонные ТБ (ГОСТ 20054-82), железобетонные (ГОСТ 6482.0-79 с изм.), чугунные канализационные (ГОСТ 6942.3-80), чугунные напорные (ГОСТ 9583-75) и трубофильтры из пористого бетона (ВСН 13-77 МЭ и Э).

Для приема подземных вод в асбестоцементных и чугунных трубах устраиваются круглые или щелевые отверстия (рис 28, а, рис. 28, б, г), в бетонных и железобетонных - круглые (рис. 28, г). В керамические канализационные трубы подземные воды поступают через не полностью заделанные стыковые зазоры (рис. 28, в), в трубофильтры - через поры в материале их стенок. Материал труб выбирается в зависимости от глубины заложения дрены и агрессивности среды. В условиях наличия агрессивных для цемента подземных вод применяются керамические и чугунные трубы. При неагрессивной среде могут применяться трубы из любого указанного выше материала с учетом максимальной глубины заложения дрены (табл. 6).

4.12. При бурении водопонизительных скважин используются обсадные трубы согласно ГОСТ 632-80 с изм. (табл. 7). При бурении скважин диаметром более 500 мм используются сварные трубы (ГОСТ 10704-76 с изм.). Обсадные трубы используются преимущественно и для изготовления фильтров, для которых допускается применение также сварных труб.

4.13. Для водопонизительных скважин следует применять фильтры, как правило, заводского изготовления, в основном, трубчатые или каркасно-стержневые (табл. 8). Допускается применение гравитационных, корзинчатых, кожуховых, блочных фильтров.

Рис. 28 Водоприемные отверстия в дренажных трубах

а - отверстия в верхней части асбестоцементных и чугунных труб; б - отверстия в боковой части асбестоцементных и чугунных труб; в - прием воды через стык в керамических и чугунных трубах; г - отверстия в бетонных и железобетонных трубах; 1 - муфта; 2 - резиновое кольцо; 3 - труба; 4 - водоприемные отверстия; 5 - просмоленная пакля; 6 - асфальтовая мастика или жирная глина

4.14. В зависимости от возможностей строительства допускается (по согласованию с проектной организацией) замена одного из указанных типов водоприемной части скважин другим при условии соблюдения требований табл. 9.

4.15. При отсутствии фильтров заводского изготовления строительной организацией могут быть выполнены трубчатые или каркасно-стержневые фильтры, руководствуясь данными по разбивке отверстий на трубах (табл. 10), назначению числа стержней в фильтровом каркасе (табл. 11), и определению скважности фильтрового покрытия из проволочной обмотки (табл. 12).

Таблица 6

4.16. Для обсыпки фильтров водопонизительных скважин и трубчатых дренажей применяется отмытый песок, гравий и песчано-гравийные смеси с частицами крупностью не менее 0,5 мм и не более 7 мм, а также продукты дробления изверженных пород (граниты, сиениты, диориты, габбро, порфириты, липариты, диабазы, базальты) или прочных осадочных пород (кремнистые известняки, хорошо сцементированные невыветрелые песчаники и др. при временном сопротивлении на сжатие не ниже 60 МПа). Материал обсыпки должен быть плотным, нерастворимым в воде, свободным от солевых примесей.

Гранулометрический состав песчано-гравийной обсыпки трубчатых дренажей и водопонизительных скважин может быть уточнен (по согласованию с проектной организацией) по данным о гранулометрическом составе окружающих грунтов в естественном залегании с соблюдением требований, приведенных в табл. 13, в которой приняты следующие условные обозначения:

D₅₀ - диаметр частиц, мельче которых в подбираемом слое обсыпки содержится 50 % по массе, мм; d₅₀ - диаметр частиц, мельче которых в грунте, прилегающем к подбираемому слою (или в наружном слое обсыпки, или в слое обсыпки, прилегающей к фильтру, дренажной трубе), содержится 50 % по массе, мм; D₁₀, D₆₀, D₈₀ - крупность частиц, мельче которых в материале каждого слоя обсыпки содержится соответственно 10, 60, 80 % по массе, мм; δ₀ - толщина одного слоя обсыпки, мм; D - наружный диаметр фильтра, мм; D₀ - диаметр проходных отверстий (ширина щелей просвета) фильтра (дренажной трубы), мм.

Таблица 7