ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОСНОВАНИЙ И ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ имени Н М. ГЕРСЕВАНОВА ГОССТРОЯ СССР

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СПОСОБУ ХИМИЧЕСКОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ ЛЕССОВЫХ ПРОСАДОЧНЫХ ГРУНТОВ

ОРДЕНА ТРУДОВОГО НРАСИОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-НССЯЕДОВАТЕЯЬШВ ИНСТИТУТ ОСНОШНН К ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ (мен И.М. ГЕРСЕВАХОВА ГОССТРОЯ СССР

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СПОСОБУ ХИМИЧЕСКОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ ЛЕССОВЫХ ПРОСАДОЧНЫХ ГРУНТОВ

МОСКВА-1983

V?c сл - объем жидкого стекла для стабилизации;

Нп - коэффициент потерь, равный .1,1,

2.20* До начала производства работ на опытном участке выполняется контрольная стабилизация грунта с целью уточнения; способа пропитки грунта, включая водопоглощекие отдельных скважин, расхода воды и времени замачивания; давления нагнетания раствора в грунт и расстояния между дренажными скважинами и иг глубины,

2*21, При подготовке оснований крупных промышленных объектов и городских территорий с неоднородными инженерно-геологическими условиями следует предусматривать не менее двух-трех опытных участков в разных местах строительной площадки,

2.22,    Наименьший размер опытного участка в плане при пропитке грунта из котлована или дренажных траншей, как правило, должен быть не менее мощности проселочной толщи,

2.23.    Расход раствора на пропитку грунта опытного* участка следует определять расчетом ш п.2,8 и контролировать по показаниям водомеров. Среднее поглощение одной скважины в wP/час определяется по формуле:

цце & - количество раствора, израсходованного на пропитку опытного участка, 1^; ft - число скважин на контрольном участке;

■L - фактическое время пропитки,

2.24.    Наименьшая площадь опытного учаотка щи пропитке под давлением, как правило, должна быть не менее 5 ьг и иметь форму круга, восьмиугольника или квадрата. На опытном участке устраиваются; контурные скважины, которые расположены по периметру участка и предназначены для частичной отрезки пропитываемого учаотка от окружающего его грунта природной влажности; дренажные скважины, которые расположены в средней части участка и предназначены для равномерного увлажнения цросадочного грунта участка,

2.25.    Глубина дренажных и контурных скважин должна быть не менее просадочной толщи.

2.26.    Диаметр контурных скважин принимается равным 200-300 мм, расстояние между ними 1-1,2 диаметра. Диаметр дренажных скважин назначается равным 127-200 мм, а расстояние между ними - 1,7 где

£ - радиус закрепления.

10

2.27* Контурные скважины заполняются через одну галькой или хорошо окатанным песком, другие - местным подсушенным грунтом с числом пластичности У £ 10.

2*28. Дня проведения геодезических наблюдений за просадкой поверхности на опытном участке следует предусмотреть установку поверхностных и глубинных марок.

2.29* Для определения фгаико-мвханичэоких характеристик стабилизированного грунта следует предусвютреть проходку скважин или шурфов для отбора монолитов.

2.30.    Результаты проведения контрольной стабилизации должны оформляться актом» на основе которого уточняется в случае необходимости технолюшя производственной проштки грунта.

2.31.    В акте должны быть указаны: способ пропитки, водопоглоще-иие отдельных скважин, расход раствора, время цропитки и давление цри нагнетании раствора; расстояния между скважинами, а также применяемое буровое оборудование; дата начала и окончания подготовительных работ, бурения и обустройства скважин, пропитки и проведения геодезических измерений; температура воздуха цри замачивании в зимнее время.

2.32.    К акту прилагаются исполнительная схема размещения дренажных скважин; план котлована для замачивания о нанесением подводящего водопровода и водомерного узла; плав расположения поверхностных и глубинных марок, скважин или шурфов для отбора монолитов уплотненного грунта; журнал учета израсходованного раствора при замачивании участка; журнал учета воды и давления при закачке скважин; журнал нивелирования поверхностных н глубинных марок; график расхода раствора при замачивании во времени.

3. Производство работ

3.1.    Предпостроечная стабилизация лессовых грунтов производится согласно проекту. Изменения и отклонения от проекта допускаются лишь о ведома проектной организации и оформляются актом.

3.2.    К работам да стабилизации следует приступать только после опробования в производственных условиях всех установок и коммуникаций, цредушотренньос проектом,

3.3.    Основными элементами производства работ по химической стабилизации лессовых грунтов являются подготовка котлованов, траншей

и скважин для проштки грунта, приготовление слабоконцентрированного раствора жидкого стекла, подача раствора в скважины котлована.

II

3*4. При замачивании просадочных грунтов через котлованы, траншеи и скважины безиньекциошшм опоообом должны последовательно выполняться следующие работы:

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

б)    бурение дренажных скважин, а также скважин для глубинных геодезических марок;

в)    засыпка скважин дренажным материалом, устройство глубинных марок;

г)    монтаж подводящего водопровода и водомерного узла;

д)    устройство гасителей напора водяной струи в виде цриямков, заполненных щебнем или гравием;

е)    отсыпка дренажного слоя на дне котлована или распределительной траншеи;

ж)    установка поверхностных геодезических марок;

з)    нивелирование поверхностных и глубинных марок с привязкой к стационарному реперу;

и)    замачивание массива грунта;

к)    нивелирование марок по окончании замачивания и в течение последущих 15 сут.

3.5» Котлованы для замачивания следует выполнять за счет срезки растительного слоя или устройства обвалования из уплотненного местного грунта. При устройстве распределительных траншей для подачи воды в дренажные скважины срезку растительного слоя следует производить частично, если толщина его больше глубины траншей.

3,8* Глубину котлована и распределительных траншей необходимо назначать из условия сохранения слоя воды при замачивании не менее 0|3*0^5 м*

3*7* Дно котлована и распределительных траншей необходимо планировать горизонтально с точностью до + 20 см от заданных отметок и покрывать слоем дренажного материала толщиной 10 см.

3.8* При бурении инъекционных скважин необходимо обратить особое внимание на их качество; стенки не должны иметь трещин или других повреждений, а уотье - конуенооти. По окончании бурения скважину следует очистить от насыпного грунта путем неоднократного погружения и извлечения шнеков или с помощью специальных стаканов типа пробоотборника.

3.9. Нагнетание раствора силиката натрия в грунт производится при помощи насосов или пневматических установок.

12

3.10, Перерывы в нагаетании или заливке силиката натрия в скважину не должны превышать 0,5 час.

З.И. Норма силикатного раствора, подаваемого в одну скважину или заходку, контролируется по объему.

3.12.    Давление щя нагнетании раствора устанавливается проектом в зависимости от проницаемости грунтов.

3.13.    Перед замачиванием проверяются платность и температура раствора.

ЗЛ4. В процессе замачивания в кондукторах скважин или в котловане необходимо поддерживать постоянный уровень раствора при помощи вентилей, установленных на инвентарной разводящей сети, у каждой дренажной скважины или на подводящей сети при замачивании через общий котлован иди распределительные траншеи.

3.15.    В случае перерывов, вызванных аварийными ситуациями, следует руководствоваться правилами;

* при продолжительности перерыва до I оут количество заливаемого раствора не меняется;

-    при цродоллитвльности перерыва от I до 2 оут количество заливаемого раствора увеличивается на 2С$;

-    при перерыве продолжительностью более 2 оут количество раствора увеличивается на 3(#.

3.16.    Расход воды на каждом замачиваемом участке следует замерять контрольными водомерами ве менее двух раз в сутки.

3.17.    Установку глубинных геодезических марок следует выполнять параллельно с работами по бурению и обустройству скважин. Внутренний стержень глубинной марки не должен иметь искривлений и стыков, црепятствущих его свободному перемещению в защитной трубе.

3.18.    Работы по замачиванию основания следует начинать только после полного завершения всех подготовительных работ и после зашей в журналах показаний водомеров и отметок первой нивелировки по поверхностным и глубинным маркам.

4. Оборудование

4.1. Для производства работ по пропитке грунтов необходимы;

а) роторные экскаваторы, а также специальные траншеекопатели различных конструкций, имеющие высокую производительность;

6} буровые установки;

в)    насосы и установки для нагнетания раствора;

г)    пакеры;

13

д)    трубы, фасонные части, шланги, соединительные детали, краны, вентили, задвижки;

е)    контрольно-измерительная опшратура (манометры, термометры, ареометры, счетчики-расходомеры);

ж)    емкости для приготовления и хранения растворов;

з)    компрессор производительност.ью не менее 5 м³/мин при давлении 0,5 МПа;

и)    поверхностные и глубинные геодезические марки*

4.2.    Для бурения скважин может быть использовано любое оборудование, позволяющее проходить скважины необходимых диаметров на глубины цросадочной толщи (не более 30 м).

4.3.    Для подачи раствора к скважинам и его нагнетания следует применять механизмы, которые позволяют закачивать раствор без резких пульсаций и обеспечивают необходимый режим работы (необходимый напор и производительность).

4.4.    Для тампонирования скважин при нагнетании раствора используются механические, пневматические и гидравлические пакеры.

4.5.    Емкости для приготовления раствора подбираются таким образом, чтобы их число и объем обеспечивали бесперебойную работу по закреплению грунтов.

4.6.    Контрольно-измерительная аппаратура включает:

а)    манометры воздушные с ценой деления 0,01 МПа, рассчитанные на давление 0,6-1,0 МПа;

б)    ареометры с ценой деления 0,01 да измерения концентрации растворов силиката натрия плотностью 1+1,4 г/см³;

в)    термометры со шкалой деления в 1°С (до 100°С) для измерения температуры растворов;

г)    емкости для отбора проб раствора;

д)    водомеры;

е)    поверхностные и глубинные марки.

4.7.    Для подогрева рабочего раствора до проектной температуры (не ниже + ICPc у инъектора) используются электро- или пароподогреватели.

5, Контроль качества работ и документация

5.1. В процессе производства работ по предпостроенной стабилизации лессовых грунтов необходимо вести постоянный контроль качества силикатного раствора (модуль, плотйостъ, температура, чистота)

14

определение щелочного металла и качества стабилизации грунтов*

5«2« Качество стабилизации грунтов рекомендуется проверять еле-дувдими способами:

а)    бурением контрольных скважин диаметром не менее Z27 мм с отбором кернов;

б)    вскрытием шурфов с отбором образцов и описанием характера стабилизации;

в)    определением водопроницаемости или удельного водопоглоще-

ния;

г)    наблюдением за режимом грунтовых вод.

5.3* Число контрольных скважин должно составлять & общего количества точек цредпостроечного замачивания* Количество шурфов назначается из расчета одного шурфа на 500 м^{1 2 3} замачиваемого грунта.

5.4. К контрольному бурению и вскрытию шурфов приступают не менее чем через 10 оут. после окончания работ по замачиванию.

5.5* При бурении и вскрытия шурфов отбирают образцы замоченного грунта о указанием места отбора для последующих испытаний. Монолиты и керны грунта цри отборе следует парафинировать. Изготовленные из монолитов образцы иоштнвают в лаборатории на одноосное сжатие и цроевдрчвооть, определяют агрегатный состав, модуль деформации, емкость поглощения, содержание карбонатов.

5.6. Цри производстве работ по лредпостроечному замачиванию строители должны документально фиксировать:

а)    расположение скважин относительно раэбквочннх осей зданий и сооружений, их глубину и диаметр;

б)    качество дренирующих материалов, конструкции транспортных

труб;

в)    количество заливаемой воды и сроки замачивания;

г} режим закачки скважин;

д)    выполнение и результаты геодезических наблюдений за осадкаг т поверхноотннх и глубинных марок;

е)    исследование грунта, отобранного до и после уплотнения.

также правила содержания и обслуживания компреосорных, гидравлических и электрических установок и электросети*

6*2. Рабочие» занятые на работах ш предшотроечной стабилизации слабононцентрированныш растворами силиката натрия, должны быть обеспечены спецодеждой (брезентовый костюм, резиновая обувь, рукавицы) и защитными очками.

6.3.    К работе могут быть допущены только лица, прошедшие курс обучения безопасным методам труда, фограмма обучения должна включать следующие разделы:

а)    осЗщестроительные работы;

б)    электрические установки и электросети;

в)    правила устройства, содержания и обслуживания воздушных компрессоров, сосудов и воздуховодов, работающих под давлением; *

г)    технику безопасности при работе с химическими растворами.

После проверки знаний техники безопасности всему обслуживающему персоналу ведаются удостоверения.

6.4.    фи попадании раствора жидкого стекла на тело необходимо сдать раствор теплой водой. При попадании раствора жидкого стекла в глаза необходимо тщательно продать глаза сначала водой, а затем 2#-ным раствором борной кислота, после чего немедленно обратиться к врачу*

6.5.    Сшшкат-глыбу, жидкое стекло и др.материалы необходимо хранить в специально отведенных местах.

6. б. Резервуары для хранения жидкого стекла необходимо оборудовать крышками.

Примеры расчета

Пример I» требуется запроектировать заявление грунтов под сооружением промышленного здания в лёссовидных грунтах П типа по просадочности о применением способа стабилизации.

Расчетная нагрузка на грунт составляет 0,15 МПа, модуль деформации 15 МПа, ширина здания 25 м, длина 100 м.

Геологические условия площадки характеризуются следующим напластованием грунтов: сверху на глубину Н =. 9,5 м залегают лёссовидные просадочнне суглинки, которые подстилаются штатными глинами.

Плотность просадочннх суглинков равна 1,74 Н/м⁸; г/см³; влажность 0,172; пористость 0,45; степень влажности 0,57, Оакость поглощения в I н* растворе едкого натрия составляет 25 мг -экв на 100 г сухого грунта. Модуль деформации грунта в водонасаденном состоянии

10 МПа. Начальное посадочное давление 0,1 МПа. Минимальный коэффициент фильтрации К мин = 3 х IGГ⁵ м/с.

ЕЬ результата опытной стабилизации нормативные значения прочности закрепленного грунта в водонасаденном состоянии составляв»? 0,10 г 0,16 МПа при плотности раствора жидкого стекла соответственно 1,02 и 1,03 г/с®?. Модули деформация равен 13 я 16 1Ша при той же плотности жидкого стекла.

Плотность раствора силиката натрия принимаем равной 1,03 г/см⁸.

Расчет параметров стабилизации принимается в следующем порядке.

X. Исследуемый грунт Q типа до просадочнооти, химическую стабилизацию выполняем на всю толщу. Пропитку массива производим из котлована. Глубину котлована принимаем равной 0,5 м. Дно котлована покрываем слоем песка толщиной 10 ом. ГЬдачу раствора в котлован осуществляем о помощью трубопроводов.

Объем пропитанного грунта в I к³ определяем до формуле:

V ip    + 0.5У_я    .

Объем грунта в пределах sob расцространения раствора в сторона

от замачиваемой зовы определяем по формуле:

14 = (2в + Zi) х ig-Jbx-fi, = (2х25*-2х100)х 0,7x9= 1675 м^э. Объем грунта в пределах замачиваемой площади Vi ~6*е*Л-    =    25    х    100    х    9    =    22500    Ы⁸.

Объем пропитанного грунта

У гр = 22500 + 0,5 х 1575 = 23283 Ы⁸.

Бремя, необходимое дця пропитки цросадочной толщи грунтов из котлована, устанавливаем по формуле:

1,0

Зх1СГ⁵

Штребное количество раствора определяем до формуле;

в-=ПЪ*П * V тр х (0,8 - а ) = 1,2x0,45x23283 (0.8-0,57) = 2892 г?.    °

Коэффициент потребности в воде для получения рабочей концентрации раствора силиката натри# определяем по формуле:

E-fc - -I.4rI.03

iw» ъ***

Количество жидкого стекла, необходимое для стабилизации, определяем до формуле:

17

|C_tf=-£ «    =    235 и⁸.

*•“ ^    12,3

Количество води, необходимое для разведения жидкого стекла рав но: Уь-,£*Ук.ег. д И а    - 12,3 х 235 х 1,1 = 3181 м⁸,

#_я- коэффициент потерь, равный 1,1.

Прямее 2. Требуетоя запроектировать закрепление грунтов под сооружением црошшенного здания в лёссовзадных грунтах П типа по просадочности о применением способа стабилизации,

Расчетная нагрузка на грунт 0,15 МПа, модуль деформации 12 ШМ, ширина здания - 23 ы, а длина - 98 м.

Геологические условия шгсяцадки характеризуются следующим напластованием грунтов: под растительным слоем, толщина которого 0,5 м, на глубину до 18,5 м залегают лёссовидные просадочные суглинки, объемный вес которых « 17,4 кН/м⁹, влажность 0,152, пористость /I = 0,443, модуль деформации грунта при £ У 0,8 составляет ИМПа, начальное проселочное давление - 0,1 МПа, минимальный коэффициент фильтрации 8 х 1СГ⁶ м/с.

Йикость поглощения в I н.растворе едкого натрия составляет 30 мг-экв на 100 г сухого грунта.

Ib результатам лабораторной и опытной стабилизации нормативные значения прочности закрепленного грунта при плотности раствора жидкого стекла 1,02 и 1,03 г/см³ составляют 0,13 и 0,17 МПа.

Модуль деформации грунта при д, у 0,8 после стабилизации раствором жидкого стекла плотностью 1,и2 и 1,03 г/см³ соответственно составляет 12 и 16 МПа.

Плотность раствора силиката натрия принимаем равной 1,03 г/см³.

Расчет параметров стабилизации выполняется в следущем порядке.

1.    Так как грунт П типа по прооадочности, химическая стабилизация выполняется на всю толщу проселочного грунта инъекционным способом с помощью пробуренных скважин, оборудованных специальным тампонам,

2.    Определяем размеры закрепленного массива в плане. Вынос закрепленного массива за контуры подошвы фундамента назначаем равным 1м, Размеры закрепленного массива в плане равны: ширина 23 + 2 х 1=

= 25 м к длина 90 + 2 х I = 100 ы. Радиус закрепления *Z принимаем равным 0,9 м (см.таблицу).

Для образования сплошного закрепленного массива скважины располагаем в шахматном порядке. Расстояния между рядами вычисляем по

18

формуле:

If5 ч * 1,5 х 0,9 в 1,35 м.

Подсчитываем число скважин, необходимых для закрепления масси-

= — х = 2L- х 522— в 1397. е*    £+    Х»35    1,35

Для однородней стабилизации грунта скважины инъектируем в две захода.

Расчетная высота массива, заявленного одной заходкой, равна:

£    «    —    й    -2L    =    9м,

*    I    2

Длина захода Cf * £~Z ж 9 - 0,9 * 8,1 м.

Количество заходок для стабилизации воего массива: ^=/^х2=г 1397 х 2 = 2794*

Количество раствора в/м⁸ на одну заходку рассчитываем по фор

муле:

зД>) = 4,88 м⁸.

Расход жидкого стекла на весь объем закрепления подсчитываем со формуле:

с    1.1x2794x4.88x1.4(1.03-1')

Yt-Yp    1,4    -    1,оз

- поз *.

1,1 коэффициент, учитывала Ф потери жидкого отекла при его транспортировке и производстве работ»

Коэффициент потребности в воде для разбавления I м⁸ жидкого стекла определяется ю формуле:

_я -itJ Yt . в 5i.4 " 3*93- » 12,4.

ь-ь i»⁰³-¹

Количество воды в I м , необходимее для стабилизации, определяется по формуле:

Vt х i4c.tr. *((п * I2,4xI2I7)CI,I - 16600 M®,

Где f(_n - коэффициент потерь, равный 1,1,

19

УЖ 624*138*232: 666.112*2

В Рекомендациях изложен способ химической стабилизации лессовых проселочных грунтов посредством их пропитки водой, содержащей небольшие добавки силиката натрия. Способ химической стабилизации лёссовых грунтов предназначен для повняшия несущей способности этих грунтов за счет упрочнения их естественной структуры, уменьшения или полной ликвидации яросадочности, придания грунтам водостойкости. снижения коррозийной активности грунтов к отельным коммуникациям и к бетону.

Ожидаемый экономический эффект химической стабилизации лёссовых грунтов 420 руб.на 100 м⁴ стабилизированного лесса (по отношение к силикатизации).

Рекомендации по способу химической стабилизации лёссовых проселочных грунтов разработаны д-ром техн.наук В.Б.Ооколовичем и инх* В.В.Семкшшм. При составлении Рекомендаций использованы исследовав ния по уплотнению просадочнш. грунтов замачиванием, выполненные д-ром теха.наув В.И.Крутовым, кандидатами техн.наук В.Г.Галицким, И.Г.Попоуеяко (НШОСП), д-ром техн.наук И.М.Литвияовым, кандидатами техн.наук А.М.Рыжовш, И.А.Лукашенко (НЙИСК), а такие использованы работы, выполненные кандидатами техн.наук А.М.Головановым, А.К.Бекетовым и др. (Роотовский Цромстройюшпроект).

Рекомендации одобрены Научно-техническим советом НШ оснований и подземных сооружений и рекомендованы к изданию*

Замечания и предложения да Рекомендациям просьба направлять по адресу: 109389, Москва, 2-я Институтская ул. ,6, НИИОСП, им.Н.М. Герсеванова.

Приложения

Приложение I

Определение модуля силикатного раствора

Модуль раствора силиката натрия определяют по экспресс-методу. 1-2 мл раствора силиката натрия с плотностью 1,07-1,1 г/см⁵ помещают в стеклянную колбу объемом не менее 120 мл, добавляют 30-35 мл вода и несколько капель индикатора, состоящего из смеси (1:1) метилового красного и брошимолового синего.

Шсле этого ведут титрование щелочи приблизительно 0,5н* раствором HCt до появления красного окрашивания. В нейтрализованный раствор добавляют 4-5 г кристаллического фтористого натрия и дополнительно 4-5 капель смешанного индикатора* При активном перемешивании проводят вторичное титрование для определения кремневой кислоты. Титрование заканчивают в тот момент, когда две последние капли кислоты окрасят раствор в красный цвет*

Модуль раствора силиката натрия М рассчитывают по следующей формуле:

М _в количество мл HCt на второе титрование _х q 5* количество шН^ на первое титрование

Коэффициент 0,5 выводят из отношения:—£§— х 1,032 * 0,4992л?

31

0,5, х*де 15 и 31 - соответственно эквиваленты SiQi itMfoO • Коэффициент 1,032 выражает отношение молекулярной массы fi/Qg О к молекулярной массе Si #4 .

Для калиевого жидкого отекла этот коэффициент равен 0,492*

Для количественного определения 0 и StOi берут шгое-точную пробу раствора силиката натрия объемом 15-20 мл с известной плотностью. Например, 5 мл раствора силиката натрия плотностью 1,19 г/см⁵ или 10 мл силикатного раствора плотностью 1,2 г/см⁵, помещают в мерную колбу емкостью 100 мл и доводят водой до метки при тщательном перемешивании. Силикатный раствор титруют соляной кислотой с определенной нормальностью (не выше I н) по указанной выше схеме* Не исключается взятие навески с последующим растворением ее водой в определенном объеме, из которого берут пипетсчную пробу для титрования*

При расчете следует иметь в виду, что количество нормальной соляной кислоты, израсходованное на первое титрование и ушоженное

20

1,0 6 щ ив положения

1.1.    Настоящие рекомендации ооотавленн к главе СНиП П-15-74 "Основания зданий и сооружений” н к главе СНиП Ш-9-74 "Основания н фундаменты, Праша производства я приемки работ” я предназначены для проектирования и производства работ способом химической стабилизации в леооовых просадочных грунтах.

1.2.    Химическая стабилизация просадочных лессовых грунтов посредством их пропитки (замачивания) водой, содержащей добавки 2-3? доступных и дешевых реагентов с щелочной реакцией (раствор силиката натрия ж др.) применяется о целью: а) повышения несущей способности этих грунтов за счет упрочнения их естественной структуры; б) уменьшения ели полной ликвидации црооадочностн; в) придания грунтам водостойкости; г) снижения коррозионной активности грунтов к стальным коммуникациям и к бетону. Вводимые в лессовые грунты небольшие добавки химических реагентов полностью поглощаются грунтами, они не являются вредными для окружающей среды.

1.3.    В грунтовых условиях П типа по просадочнооти химическая стабилизация выполняется на всю проселочную толщу. В грунтовых условиях I типа по просадочнооти химическая стабилизация производится в пределах деформируемой зоны.

1.4.    Перед началом работ по химической стабилизации лессовых просадочных грунтов на строительной площадке вшюлвяется опытная стабилизация. Шлученные данные могут быть внесены в проект.

2. Проектирование

2Д« В качестве исходных материалов для составления проекта должны быть использованы; результаты инженерно-геологических и ин-ж^врно-гидрогеологююских изысканий на площадках проектируемых сооружений с указанием данных по обеспечению лкощадки водбй и дренирующим материалом; генплан застраиваемого участка с расположением на нем существующих соседних сооружений и инженерных коммуникаций; ситуационный план о обозначением источников водоснабжения.

2.2. Материалы инженерно-геологических и гидрогеологических взысканий должны содержать: сведения об инженерно-геологическом строении территории проектируемого строительства до кровли нелроса-дочного слоя и глубины уровня грунтовых вод; емкость поглощения в щелочной среде, содержание карбонатов, гипса, активного кремнезема и глинозема; физико-механические характеристики грунтов каждого шь ⁵

женерно-геологического элемента при естественной влажности и в водонасыщенном состоянии с указанием влажности на границе раскатывания и текучести, числа пластичности, удельной и объемной наоса грунта, критической объемной массы скелета, естественной влажности, деформационный и прочностных характеристик, коэффициента фильтрации по воде и до раствору, содержащему химическую стабилизирующую добавку, прогнозируемой просадки от собственной масон грунта по воде и по воде с химической добавкой*

2.3.    Проект химической стабилизации просадочнык лессовых грунтов должен состоять из пояснительной записки и чертежей, В пояснительную записку включаются:

описание инженерно-геологических и гидроге ологических условий строительной площадки; обоснование способа химической стабилизации грунтов с указанием оптимальной рецептуры; обоснование способа пропитки леооовах грунтов - безинъекционного или инъекционного; описание технологии производства работ, контроля качества выполненных работ, порядок установления поверхностных и глубинных марок и наблюдения за осадками,

В графической части проекта должны содержаться оитуационный план в масштабе 1:5000 или 1:10000, генплан застройки в масштабе 1:500 или 1:1000 с обозначением площади, предназначенной для химической стабилизации грунта с указанием близотоящих объектов, коммуникаций, а также подводящих и разводящих трубопроводов с водомерным узлом, порядок устройства поверхностных и глубинных марок, их кшструкщш и порядок нивелирования,

2.4.    Безинъенционную пропитку целесообразно проводить на лессовых грунтах с коэффициентом фильтрации более НГ⁵ м/cjr при глубине толщи до 10 м с помощью котлованов или дренажных траншей, а при мощности просадочной толщи Н более 10 м через дренажные скважины (рис, 1-3).

2.5.    Глубина котлована должна быть 0,5 м, но не менее тсшцины почвенно-растительного слоя, который с площадки полностью удвляетоя. Поверхность котлована покрывается слоем дренажного решала (пеоок, гравий, шлак, щебень, золы уноса и др.) толщиной 10 см.

Глубина траншей назначается не менее 1,5 м, расстояние между ниш определяется расчетом, Траншей полностью заполняются дренажным материалом.

Для ускорения пропитки лессового грунта и ограничения растекания раствора в стороны от участка целесообразно замачивание цроизво- ⁶

Рис Л* Бевиньекциошая пропитка грунта черев котлован: I -- грунт естественной влажности; 2 - уровень раствора в котловане;

3 - котлован для пропитки грунта; 4 - грунт, пропитанный раствором силиката натрия; 5 - непроседочный грунт; 6 - контур увлажнения.

Рио. 2. Безинъекционная пропитка грунта через дренажные траншеи: I - грунт естественной влажности; 2 - грунт, пропитанный раствором оиликата натрия; 3 - дренажные траншеи; 4 - уровень раствора в дренажных траншеях; 5 - контур увлажнения; 6 - непроседочный грунт. ⁷

Рйс.З. Безиньенционная пропитка грунта через распределительные траншеи и дренажные скважины (а) в через котлован в дренажные скважины <d): I - дренажные скважина; 2 - грунт, пропитанный раствором сшшката натрия; 3 - грунт естественной влажности; 4 - недросадочный грунт; 5 - контур увлажнения; 6 - распределительные траншеи; 7 -котлован для пропитки хрунта.

дить через дренажные скважины о применением распределительных траншей. Скважины на всю глубину заполняются дренажным материалом. Эффективными считаются дренажные скважины с диаметром от 250 до 350 мм. Устье скважины оборудуется кондуктором из отрезков труб длиной 0,3-0,5 м и диаметром, равным диаметру скважины. Глубину распределительных траншей следует назначать не менее 0,3-0,5 м.

6

2.6* Шдача раствора в котлован осуществляется с помощью трубопровода через водомерный узел. Расход раствора устанавливается с помощью водомера. Пропитка грунта определяется посредством бурения сквакин е отбором грунта для определения влажности.

Цри необходимости устраиваются стационарные наблюдательные скважины, с помощью которых устанавливается уровень грунтовых вод. Эти скважины располагаются на расстоянии двух метров от замачиваемого котлована.

2.7.    Водораспределительная сеть проектируется из инвентарных элементов о использованием стальных труб диаметром 25-80 ж в соответствии о гидравлическим расчетом и средней поглощаемостью скважин. Регулирование подачи воды производится вентилями.

2.8.    Количество раствора, необходимого для пропитки лессового массива, определяется из условий достижения степени влажности, равной 0,8 по всей просадочной толще.

Коэффициент потребности в воде для подучения рабочей концентрации раствора силиката натрия определяется по формуле (8).

Штребное количество раствора в м⁸ определяется из соотношения

<2 = /n-A-lfy(QS-£j,    ₍₁₎

где А - средневзвешенное значение пористости грунта;

hb - коэффициент, учитывающий неравномерность водошглощеяия и принимаемый равным 1,2; й - средневзвешенное значение степени влажности грунта в естественном состоянии;

Vf - объем пропитываемого грунта, м⁹.

2.9.    фи пропитке грунта через траншеи или котлован объем пропитанного грунта определяется го формуле:

Vp*V, + Qf\i>    <»

где V/ - объем грунта в пределах замачиваемой площади, умноженной на толщину промачиваемого слоя грунта, м³;

- суммарный объем грунта в пределах зон распространения растворов в стороны от замачиваемой площади, ir. Распространение раствора г стороны от замачиваемой площади принимаетоя под утлом Jb = 25-35? к вертикали.

2*10. Время, необходимое для пропитки просадочной толщи грук- ⁸

тов zs котлована, устанавливается по формуле:

t=m₃ У?£—,

Мпии

где    -    коэффициент,    принимаемый    равным    1,0    цри    пропитке    с    по

верхности дна котлована и 0,8 при замачивании через котлован н скважины;

Няр - мощность црооадочной толщи, и;

Нннн ~ минимальное значение коэффициента фильтрации слоев грунта црооадочной толщи, ад/суя.

Время пропитки уточняется после проведения опытных работ,

2.11.    В лессовых грунтах с коэффициентом фильтрации менее ИГ® м/cjpr, а такие с мощностью проселочной толщи более 10 м, рекомендуется пропитку лесоа химическим реагентом выполнять инъекционным способом с помощью пробуренных скважин, оборудованных специальным тампоном,

2.12.    Радиус закрепления назначается в зависимости от проницаемости грунта цриведен в таблице.

1

Требования по технике безопаоноотя

2

6.1. Предпоотроечная стабилизация лессовых грунтов олабокон-центрированныш растворами силиката натрия является специальным видом работ, фи ее выполнении необходимо соблюдать гранила техники безопасности на общестроительные работы (глава СНиЛ Ш-А.П-70), а

3

16

4

© Ордена Трудов&го Красного Знамени научно-исследовательский институт оснований и подземных сооружений им.Н.М.Герсеванова, 1983

5

6

7

8