При устройстве фундаментов в зимний период для предохранения грунтов от промерзания следует устраивать временные теплоизоляционные покрытия, параметры которых определяются в соответствии с теплотехническим расчетом.

6.9 Закрепленные грунты

6.9.1 Закрепление грунтов производят в целях повышения их прочности и водонепроницаемости в основании вновь строящихся или существующих сооружений. Возможность и способ закрепления грунтов основания существующих сооружений должны устанавливаться с учетом характера деформаций основания и категории технического состояния сооружений (см. приложение Е).

Массивы из закрепленного грунта (закрепленные массивы) могут быть использованы в качестве оснований фундаментов, а также временных и постоянных ограждающих конструкций котлованов, противофильтрационных завес и других заглубленных конструкций.

6.9.2 Для устройства закрепленных массивов грунта в зависимости от их назначения и инженерно-геологических условий применяют следующие способы закрепления:

инъекционный - путем нагнетания в грунт химических или цементационных растворов с помощью погружаемых инъекторов или через скважины (смолизация, силикатизация, цементация);

виброинъекционный - путем нагнетания в грунт химических или цементационных растворов через инъекторы при одновременном воздействии на закрепляемый грунт высокочастотной вибрации (смолизация, силикатизация, цементация);

буросмесительный - путем механического перемешивания грунта с цементным раствором, цементом, известью или другим вяжущим в сухом виде или в виде раствора в процессе бурения без извлечения грунта на поверхность с созданием элементов закрепленного грунта;

струйный ("jet grouting") - позволяющий разрушать струей высокого давления грунт в скважине и смешивать его с цементным раствором путем нарушения естественной структуры грунтов с созданием элементов закрепленного грунта, обладающих заданными свойствами или полным замещением грунтов цементным раствором;

термический - путем спекания грунта в скважине высокотемпературными газами или с помощью электронагрева грунта.

Способ закрепления, рецептура растворов и технологические параметры должны обеспечивать необходимые расчетные физико-механические характеристики закрепленного грунта и удовлетворять требованиям по охране окружающей среды.

6.9.3 Инъекционный способ закрепления грунтов при инъекции через скважины и инъекторы следует применять в следующих грунтовых условиях:

силикатизация и смолизация - в песках с коэффициентом фильтрации 0,5 до 80 м/сут;

силикатизация - в просадочных грунтах при коэффициенте фильтрации не менее 0,2 м/сут и степени влажности ;

цементация (цементом общестроительного назначения с удельной поверхностью частиц не более ) - в трещиноватых скальных грунтах с удельным водопоглощением не менее 0,01 , в крупнообломочных грунтах при коэффициенте фильтрации не менее 80 м/сут, а также для заполнения карстовых полостей и закрепления закарстованных пород;

цементация (цементом с высокодисперсным гранулометрическим составом с удельной поверхностью частиц более ) - в песках с коэффициентом фильтрации от 0,1 до 80 м/сут.

Виброинъекционная технология (силикатизация, смолизация, цементация) применяется в песках с коэффициентом фильтрации от 0,1 до 80 м/сут.

6.9.4 Буросмесительный способ следует применять для закрепления песков, илов независимо от степени влажности, а также лессовых просадочных грунтов с числом пластичности 0,02 - 0,15 в грунтовых условиях I типа просадочности.

Применение буросмесительного способа закрепления илов допускается для сооружения II уровня ответственности, а для закрепления лессовых просадочных грунтов для сооружений III уровня ответственности.

6.9.5 Струйный способ ("jet grouting") предназначен для закрепления песчаных и глинистых грунтов при >0,5, способных под воздействием энергии струи диспергироваться с разрушением структуры и смешиваться с цементным раствором.

6.9.6 Термический способ следует применять для закрепления лессовых просадочных грунтов со степенью влажности .

6.9.7 Для химического закрепления используют в качестве крепителей водные растворы силиката натрия, акрилаты, лигниты, уретаны карбамидных и других синтетических смол, в качестве отвердителей - неорганические или органические кислоты и соли, а также газы. Для регулирования процессов гелеобразования или предварительной обработки закрепленного грунта применяют рецептурные добавки.

6.9.8 Для цементации грунтов следует применять цементационные растворы: цементные (при необходимости с химическими добавками), цементно-песчаные, цементно-глинистые, цементно-песчано-глинистые и др.), а также поризованные и вспененные растворы.

При наличии агрессивных подземных вод надлежит применять стойкие по отношению к ним цементы.

6.9.9 Рецептуры растворов для инъекционных и буросмесительных способов закрепления грунтов и физико-механические характеристики закрепленных грунтов должны уточняться по результатам их закрепления в лабораторных или полевых условиях.

6.9.10 Форму и размеры закрепленных массивов, а также физико-механические характеристики закрепленных грунтов следует устанавливать исходя из инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки, принятого способа и технологии работ по закреплению грунтов, а также результатов расчета оснований в соответствии с требованиями раздела 5 с учетом взаимодействия закрепленного массива с окружающим грунтом.

При наличии в основании специфических грунтов следует дополнительно учитывать требования раздела 6.

Основания, усиленные отдельными закрепленными массивами (столбами) диаметром от 0,6 до 1,0 м, должны проектироваться в соответствии со СП 24.13330.

Основания, усиленные отдельными закрепленными массивами, создающими эффект армирования грунта, должны проектироваться в соответствии с требованиями раздела 5.

6.9.11 При проектировании закрепления грунтов для выбора способа закрепления, состава раствора и прогнозирования физико-механических свойств закрепленных грунтов следует привлекать специализированные организации.

6.9.12 Материалы инженерно-геологических изысканий и лабораторных исследований помимо характеристик, указанных в 5.1.8, должны содержать данные о гранулометрическом составе и коэффициенте фильтрации грунта, химическом составе водных вытяжек грунтовых вод, а для закрепленных грунтов - прочность на одноосное сжатие , МПа.

6.9.13 Проектом закрепления грунтов должны быть предусмотрены опытно- производственные работы по закреплению. На этапе проектирования назначаются расчетные технологические параметры. Рабочие технологические параметры уточняются по результатам опытно-производственных работ.

6.9.14 Проектирование закрепления грунтов производят в следующей последовательности:

на основании материалов изысканий и лабораторных исследований назначают способ закрепления грунтов, прочностные и деформационные характеристики закрепленного грунта. Допускается значения , , закрепляемых песков до получения результатов опытных работ принимать по таблице 6.12 в зависимости от прочности закрепленного грунта на одноосное сжатие ;

выбирают конструктивную схему закрепления грунтов основания: а) сплошное закрепление на заданную глубину; б) армирование грунтов основания отдельными опорами из закрепленного грунта; в) комбинированная схема, предусматривающая, например, сверху сплошное закрепление, а ниже - из отдельных опор;

назначают предварительные геометрические размеры закрепленного грунта в плане и по глубине. Минимальный вынос закрепления за контуры фундамента принимают по таблице 6.13 в зависимости от расчетного давления под подошвой фундамента и значения ;

производят расчет закрепленного основания по предельным состояниям в соответствии с указаниями раздела 5. По результатам расчета производят корректировку геометрических параметров закрепляемого грунта;

назначают радиус закрепления грунта от инъектора (скважины) в зависимости от коэффициента фильтрации по таблице 6.14;

Способы закрепления	Характеристики грунта	Средние значения характеристик закрепленных песков при их прочности , МПа
		0,5	1,0	2,0	3,0	4,0	5,0
Силикатизация двухрастворная	, МПа	0,10	0,2	0,54	0,65	0,85	1,03
	, град.	40	41	43	45	47	49
	, МПа	70	150	280	400	510	570
Силикатизация однорастворная с	, МПа	0,10	0,21	0,55	0,65	-	-
	, град.	40	41	44	45	-	-
	, МПа	40	90	170	250	-	-
Силикатизация газовая	, МПа	0,10	0,2	0,55	0,65	-	-
	, град.	39	40	44	45	-	-
	, МПа	40	80	160	230	-	-
Смолизация	, МПа	0,10	0,2	0,50	0,59	0,73	0,96
	, град.	39	41	42	44	45	47
	, МПа	50	110	220	320	410	480

Расчетное давление под подошвой фундамента, кПа	Минимальный вынос закрепления за контур фундамента, м, при прочности закрепленного грунта , МПа
	0,5	1,0	2,0	3,0	4,0	5,0
200	0,3	0,25	0,20	0,15	0,1	0,05
400	0,45	0,35	0,25	0,15	0,15	0,10
600	-	0,45	0,35	0,25	0,20	0,15
800	-	-	0,5	0,35	0,25	0,20
1000	-	-	-	0,5	0,3	0,2

назначают схему расположения инъекторов (скважин) в плане и по глубине, обеспечивающую создание массива требуемой формы и размеров;

определяют потребные объемы закрепляющих реагентов на одну заходку инъектора (захватку скважины) и на весь объем закрепления;

назначают последовательность обработки инъекторов (скважин) и режим инъекции (давление, скорость инъекции), позволяющие обеспечить требуемую форму, размеры и прочность закрепленного грунта;

назначают расчетные параметры закрепленного грунта ( , , , );

разрабатывают технологический регламент и назначают расчетные технологические параметры закрепления.

Способ закрепления	Вид грунта	Коэффициент фильтрации, м/сут	Радиус закрепления грунта, м	Прочность закрепленного грунта , МПа
Силикатизация двухрастворная на основе силиката натрия и хлористого кальция	Пески	От 10 до 20	От 0,2 до 0,3	2-8
		Св. 20 " 50	Св. 0,3 " 0,6
		" 50 " 80	" 0,6 " 1,0
Силикатизация однорастворная с	Пески	От 1,0 до 10	От 0,3 до 0,5	1-5
		Св. 10 " 50	Св. 0,5 " 0,8
Силикатизация однорастворная двухкомпонентная с отвердителем: алюминат натрия или ортофосфорная кислота	"	От 0,5 " 1,0	От 0,3 " 0,5	0,1-0,5
		Св. 1,0 " 5,0	Св. 0,5 " 0,8
Силикатизация газовая на основе силиката натрия и газа	"	От 0,5 " 5,0	От 0,3 " 0,5	1-3,5
		Св. 0,5 " 20	Св. 0,5 " 0,8
Силикатизация однорастворная однокомпонентная	Просадочный лессовый грунт	От 0,2 " 0,5	От 0,4 " 0,6	0,5-3,5
		Св. 0,5 " 2	Св. 0,6 " 1,0
Смолизация однорастворная двухкомпонентная на основе карбамидной смолы и кислого отвердителя	Пески	От 0,5 " 5	От 0,3 " 0,5	1,5-4,5
		Св. 0,5 " 20	Св. 0,5 " 0,65
		" 20 " 50	" 0,65 " 0,85

6.9.15. По результатам опытно-производственных работ уточняют рабочие технологические параметры и при необходимости выполняют корректировку проекта с уточнением расчетных параметров закрепленного грунта.