Действующий
4.2.8 Изыскания должны выполняться в пределах пятна застройки проектируемого объекта. Глубина изыскательских скважин определяется как при изысканиях для свайных фундаментов.
4.3 Виды и способы устройства грунтоцементных элементов
4.3.1 По способу устройства различают грунтоцементные элементы (ГЦЭ) следующих видов, изготавливаемые:
- способом струйной цементации грунтов;
- методом глубинного перемешивания;
- комбинированными способами с совместным применением струйной цементации и глубинного перемешивания.
4.3.2 По функциональному назначению различают следующие виды ГЦЭ:
- отдельные элементы, выполняющие функцию закрепления грунтов для улучшения их физико-механических характеристик;
- элементы в составе армированного основания, выполняемые для обеспечения требуемых прочностных и деформационных характеристик основания в целом;
- элементы временных несущих и вспомогательных ограждающих конструкций котлованов;
- анкерные конструкции, работающие на выдергивающую нагрузку;
- элементы вертикальных и горизонтальных противофильтрационных завес;
- элементы вертикальных и горизонтальных геотехнических экранов;
- элементы временных и постоянных несущих конструкций основания, воспринимающих нагрузку от надфундаментных конструкций.
4.3.3 Все виды грунтоцементных элементов как по способу изготовления, так и по своему функциональному назначению, следует подразделять на армированные и неармированные.
4.3.4 Грунтоцементные конструкции устраиваются путем объединения нескольких грунтоцементных элементов. Конструкции могут включать в себя как неармированные, так и армированные элементы. Армирование осуществляется погружением армирующего элемента сразу после устройства грунтоцементного элемента.
Основные виды армирования грунтоцементных конструкций приведены на
рисунке 4.1.
4.3.5 Грунтоцементные конструкции могут выполняться из комбинации грунтоцементных элементов, расположенных: одиночно, в один, два, три ряда, по треугольной или квадратной сетке с заданным шагом, в виде ячеистой структуры, сплошным массивом. Основные виды грунтоцементных конструкций приведены на
рисунке 4.2.
4.3.6 Грунтоцементные элементы, выполняемые методом глубинного перемешивания, выполняются круглой формы. Для элементов, выполняемых по струйной технологии, по геометрической форме сечения различают:
- круглое сечение, полученное при вращении монитора с одинаковой угловой скоростью;
- сечение в виде эллипса, полученного при вращении монитора с различной угловой скоростью;
- ламели, сформированное при подъеме монитора без вращения (плоское сечение).
4.4 Элементы, выполняемые способом струйной цементации грунтов
4.4.1 Армированные грунтоцементные элементы, устраиваемые по методу струйной цементации, выполняются с помощью следующих основных операций:
- прямой ход: бурение лидерной скважины на проектную глубину;
- обратный ход: размыв в грунте по мере подъема инструмента (монитора) цилиндрической полости с одновременным перемешиванием грунта с цементным раствором (цементация);
- погружение армирующего элемента.
4.4.2 Устройство грунтоцементных элементов методом струйной цементации в зависимости от грунтовых условий, назначения, требуемой прочности и фильтрационных свойств создаваемой грунтоцементной конструкции, может производиться по следующим технологиям:
- однокомпонентная технология - разрушение грунта производится струей цементного (цементно-бентонитового или цементно-глинистого) раствора;
- двухкомпонентная технология - для увеличения объема закрепляемого грунта используется дополнительно энергия сжатого воздуха, создающего искусственный воздушный поток вокруг струи раствора;
- трехкомпонентная технология - разрушение грунта производится водной струей в искусственном воздушном потоке, а цементный раствор подается в виде отдельной струи;
- модернизированные технологии.
4.4.3 Для достижения большего диаметра грунтоцементных элементов допускается выполнять предварительный размыв грунта водой под давлением. Предварительный размыв может выполняться одновременно с бурением или при обратном ходе до цементации грунта.
4.4.4 Выбор технологии струйной цементации зависит от назначения конструкции, требуемой прочности или иных показателей грунтоцемента, определенных проектом. Для уточнения технологических параметров, диаметра и прочности грунтоцемента следует назначать опытные или опытно-производственные работы.
4.4.5 Диаметр грунтоцементных элементов в основном зависит от физико-механических свойств грунтов, технологических параметров (скорости подъема, времени размыва, давления нагнетания раствора, формы и качества сопел, размера и числа форсунок).
Предварительно диаметр грунтоцементных элементов допускается принимать по
таблице 4.1.
Тип грунта | ТБШ ГЦЭ | Диаметр грунтоцементных элементов, мм, для технологии |
однокомпонентной | двухкомпонентной | трехкомпонентной |
Глинистые грунты | 200-300 | 500-600 | 1000-1300 | 1000-1500 |
Песчаные грунты | 300-400 | 600-1000 | 1100-2000 | 1200-2000 |
Гравелистые грунты | 350-450 | 700-1100 | 1000-1500 | 2000-2400 |
Примечание - При использовании более мощных насосов, буровых колонн и специальных форсунок можно получить грунтоцементные колонны диаметром 3000-4000 мм. |
4.4.6 Длина грунтоцементных элементов ограничивается мощностью применяемой буровой установки при условии подтверждения возможности выполнения элемента на опытном участке.
Примечание - Допустимо назначение длины грунтоцементных элементов до 100 м.
4.5. Элементы, выполняемые методом глубинного перемешивания
4.5.1 Сущность укрепления грунтов по методу глубинного перемешивания состоит в измельчении грунта без извлечения его на поверхность в процессе погружения бурового инструмента и смешивании грунта с раствором вяжущего или сухим материалом (цементом, известью), подаваемыми через буровую штангу, соединенную с наконечником специальной конструкции (смесителем). В результате образуется грунтоцементный элемент повышенной прочности, зависящей от содержания цемента и вида грунта.
4.5.2 Глубинное укрепление грунтов цементным раствором или сухим материалом (цементом или известью) допускается применять в любых грунтах (глинистых, песчаных, лессовых, илах), за исключением сапропелей. Возможность применения глубинного метода закрепления цементацией заторфованных грунтов с повышенным (более 10%) содержанием органических примесей устанавливается лабораторными исследованиями коррозионной стойкости грунтоцемента. Возможность применения метода в условиях высокой агрессивности грунтовых вод должна быть подтверждена исследованиями в лабораторных условиях с применением специальных, устойчивых к агрессии, вяжущих.
4.5.3 Возможность применения метода глубинного укрепления грунтов (глубинным перемешиванием) для сооружений класса КС-3, а также в илах или в лессовых просадочных грунтах (II типа просадочности), допускается только по результатам дополнительных исследований.
5 Механические характеристики грунтоцемента и выбор технологических параметров
5.1. Прочностные и деформационные характеристики грунтоцемента
5.1.1 Расчеты армированных грунтоцементных конструкций следует выполнять с применением расчетных значений характеристик материалов и грунтов. Нагрузки и воздействия, учитываемые при проектировании, должны устанавливаться расчетом исходя из рассмотрения совместной работы сооружения и основания с учетом возможного их изменения на различных стадиях возведения и эксплуатации сооружения.