«Организация работ в строительстве и производство геодезических, подготовительных и земляных работ на объектах использования атомной энергии» (стр. 28 )

При уплотнении бетонной смеси не допускается опирание вибраторов на арматуру и закладные изделия, тяжи и другие элементы крепления опалубки. Глубина погружения глубинного вибратора в бетонную смесь должна обеспечивать углубление его в ранее уложенный слой на 5 - 10 см. Шаг перестановки глубинных вибраторов не должен превышать полуторный радиус их действия, поверхностных вибраторов - должен обеспечивать перекрытие на 100 мм площадкой вибратора границы уже провибрированного участка.

Укладка следующего слоя бетонной смеси допускается до начала схватывания бетона предыдущего слоя. Продолжительность перерыва между укладкой смежных слоев бетонной смеси без образования рабочего шва устанавливается строительной лабораторией. Верхний уровень уложенной бетонной смеси должен быть на 50 - 70 мм ниже верха щитов опалубки.

Мероприятия по уходу за бетоном, контроль за их выполнением и сроки распалубки должны устанавливаться ППР.

Минимальная прочность бетона при распалубке незагруженных конструкций 0,2 - 0,3 МПа.

Технологии по водопонижению в сложных грунтовых условиях

Водоотвод предназначен для предотвращения увлажнения грунта на строительной площадке и затопления выемок поверхностными водами.

Для защиты территории от поверхностных вод, поступающих с соседних повышенных участков, по границам строительной площадки устраивают нагорные (ловчие) канавы или обвалования.

С целью предупреждения затопления котлованов и траншей прилегающая к ним территория строительной площадки планируется с уклоном для организации стока дождевых и талых вод, а с нагорной стороны выемки устраивают оградительное обвалование или водоотводные канавы.

Размеры поперечного сечения и уклоны дна канав назначают с учетом притока воды и обеспечения не размывающих грунт скоростей движения воды.

При устройстве выемок, расположенных ниже уровня грунтовых вод, необходимо осушать водонасыщенный грунт, чтобы обеспечить его разработку и предотвратить поступление грунтовых вод в котлован, траншею или подземную выработку на период выполнения в них строительных работ. Осушение грунта может быть проведено открытым водоотливом или искусственным понижением уровня грунтовых вод. Выбор способа осушения зависит от гидрогеологических условий строительной площадки, геометрических параметров выемки и характера производства работ.

Водоотлив представляет собой непосредственную откачку грунтовых вод из выемки. При разработке грунта дну (подошве) выемки придается небольшой уклон (0,2-0,5%) к устраиваемому в пониженной части выемки водосборному приямку (зумпфу). Приямки устраивают вне габаритов сооружений на расстоянии 3-10 м друг от друга и заглубляют на 1 м ниже основания сооружения (рис.2). Воду из приямков откачивают диафрагмовыми или центробежными насосами. Количество и рабочие параметры их выбирают в зависимости от притока воды. Открытый водоотлив применяют в грунтах со сравнительно небольшим коэффициентом фильтрации (до 1м/сут) и отсутствии ниже дна осушаемой выемки напорных грунтовых вод. Недостатком этого метода осушения является возможное разжижение грунта и вынос его частиц фильтрующейся водой.

Рис.2. Открытый водоотлив:

а - план котлована; б - поперечный разрез; 1 - водосборный колодец-зумпф; 2 - всасывающая труба; 3 - насос; 4 - канава

Искусственное понижение уровня грунтовых вод является более совершенным технологическим приемом осушения выемок, особенно в грунтах с коэффициентом фильтрации более 1м/сут. Понижение уровня обеспечивается путем непрерывной откачки воды из водоносного слоя до начала земляных работ и в период производства работ в выемке. Водопонижение может осуществляться тремя основными способами: легкими иглофильтровыми установками, эжекторными иглофильтровыми установками и системой скважин, оборудованных глубинными насосами.

Легкая иглофильтровая установка (ЛИУ) состоит из стальных труб с фильтрующим звеном в нижней части водосборного коллектора и самовсасывающего вихревого насоса с электродвигателем. Ряд иглофильтров погружают в грунт по периметру котлована или вдоль траншеи, и при работе насоса обеспечивается понижение уровня грунтовых вод на глубину до 5-6 м (рис.3). Шаг между иглофильтрами зависит от гидрогеологических условий производства работ и требуемой глубины водопонижения. Легкие иглофильтровые установки применяют в песчаных грунтах при коэффициенте фильтрации от 2 до 5м/сут. При коэффициенте фильтрации от 0,01 до 2м/сут целесообразно применение установок вакуумного водопонижения (УВВ), обеспечивающих более интенсивное понижение уровня грунтовых вод.

Рис.3. Схема водопонижения установками ЛИУ:

a - план котлована с расположением иглофильтров; 1 - коллектор; 2 - иглофильтр; 3 - водокольцевой вакуумный насос; 4 - водоупор; б - одноярусное расположение иглофильтров; в - двухъярусное расположение иглофильтров; г - схема иглофильтра; 1 - коллектор; 2 - гибкий соединительный рукав; 3 - надфильтровая труба; 4 - фильтровое перфорированное звено; 5 - фильтровая сетка; 6 - наконечник иглофильтра; д - схема движения воды при погружении иглофильтра; е - то же, при откачке грунтовой воды

В глинистых грунтах с коэффициентом фильтрации менее 0,05м/сут эффективность водопонижения иглофильтрами можно повысить, используя электроосушение, основанное на явлении электроосмоса.

При глубине водопонижения более 5 м применяют многоярусное расположение легких иглофильтров или эжекторные иглофильтровые установки, обеспечивающие понижение уровня грунтовых вод до 20 м.

Расстояние между иглофильтрами (скважинами), зависящее от интенсивности притока воды, свойств грунта, глубины понижения и т. д., определяется расчетом или по номограммам.

Интенсивность притока воды к замкнутым иглофильтровым установкам может быть приближенно определена по формуле

(1)

где - коэффициент фильтрации грунта, м/сут; S - глубина понижения уровня грунтовых вод, м; H - мощность водоносного слоя, м; R - радиус влияния водопонижения иглофильтровой установки, м; r - приведенный радиус круга, площадь которого равна площади F котлована, ограждаемого иглофильтрами. Величины R и r вычисляют по формулам

и ,  (2)

Количество иглофильтров, погружаемых по периметру котлована,

,  (3)

где a и b - длина и ширина котлована по верху;  с - расстояние от бровки котлована до иглофильтра (0,5-1 м); - расстояние между иглофильтрами.

В случае необходимости водопонижения на глубину более 20 м применяют систему скважин, пробуренных по периметру выемки и оборудованных артезианскими насосами или трубчатыми колодцами с фильтрационными звеньями диаметром до 0,4 м. Колодцы оборудуют погружными насосами, опускаемыми вместе с двигателем в скважину ниже уровня воды. Глубинное водопониже-ние применяют в сложных гидрогеологических условиях, при глубоких выемках и интенсивном притоке воды.

Устройство выемок в водонасыщенных грунтах можно также производить под защитой ограждения из металлического шпунта, водонепроницаемой ледяной стенки, создаваемой искусственным замораживанием грунта, или тиксотропных противофильтрационных экранов.

Для изменения физико-механических свойств грунта при решении ряда инженерных задач в строительстве применяют искусственное закрепление (стабилизацию) грунтов. Закрепление может быть постоянным и временным. Постоянное закрепление грунтов и трещиноватых скальных пород выполняют для повышения их несущей способности, устойчивости или придания им водонепроницаемости. Такие работы производят при устройстве оснований вновь возводимых или усилении оснований реконструируемых зданий и сооружений.

Временное закрепление грунтов выполняют, как правило, при устройстве выемок в водонасыщенных грунтах на период производства работ. Применяют следующие основные способы закрепления: искусственное замораживание, силикатизацию, смолизацию, цементацию, битумизацию, термический и электрохимический.

Искусственное замораживание применяют для временного закрепления водонасыщенных неустойчивых грунтов без последующего изменения их физико-механических свойств. Его применяют чаще всего для закрепления выемки, разрабатываемой в обводненных мелкозернистых грунтах (плывунах). С этой целью по периметру выемки в грунт погружают замораживающие колонки (рис.4), состоящие из соосно расположенных труб: внешней - замораживающей и внутренней - подающей. В пространстве между трубами циркулирует охлаждающий раствор (хлористый натрий и др.), поступающий от холодильной машины. В результате стационарного процесса теплообмена грунт в зоне колонки замерзает. Смежные зоны промерзания, увеличиваясь в диаметре, перекрывают друг друга, образуя льдогрунтовую стенку вокруг котлована. Расстояние между колонками зависит от гидрогеологических и температурных условий производства работ, глубины выемки и назначается в среднем от 1 до 3 м.

Рис.4. Схема замораживания грунтов:

а - план котлована с размещением замораживающих колонок; б - схема замораживающей колонки; 1 - замораживающая колонка; 2 - мерзлый грунт; 3 - талый грунт; 4 - водоупор; 5 - холодильная машина

По завершении всех строительно-монтажных работ в выемке осуществляют размораживание грунта искусственным или естественным путем.

Закрепление грунта силикатизацией производят одно - и двухрастворным способом. Оно эффективно при закреплении песчаных и лессовых грунтов. Сущность способа заключается в стабильном изменении физико-механических свойств грунта в результате химической реакции растворов, закачиваемых через инъекторы в поры грунта.