Искусственное замораживание грунтов

 

19.1. Искусственное замораживание грунтов следует предусматривать для устройства временных ледогрунтовых ограждений котлованов при строительстве заглубленных сооружений и фундаментов в водонасыщенных неустойчивых песчаных и супесчаных грунтах, а также в трещиноватых скальных грунтах.

19.2. Все работы по замораживанию грунтов следует производить по специально разработанному проекту.

19.3. Искусственное замораживание грунтов осуществляют холодоносителем (охлажденным до отрицательных температур рассолом), циркулирующим в рассолопроводах и замораживающих колонках.

Допускается для искусственного замораживания грунтов применять холодильные установки с использованием в качестве холодоносителя аммиака или фреона. В обоснованных случаях допускается использовать жидкий азот.

Вид, концентрация и температура холодоносителя должны определяться в зависимости от температуры, засоленности и скорости движения подземных вод. Как правило, в качестве холодоносителя следует использовать водный раствор хлористого кальция.

19.4. Скважины для замораживающих колонок должны располагаться по контуру котлована с шагом 1,0 - 1,5 м по проекту. Расстояние между рядами скважин при их многорядном расположении следует принимать равным 2 - 3 м.

19.5. Дополнительные скважины в случае их необходимости следует бурить после анализа планов расположения скважин и ледогрунтовых цилиндров проектных диаметров. При качественном выполнении буровых работ в случае замораживания до глубины 100 м число дополнительных скважин должно быть не более: вертикальных - 10%, наклонных - 20%; при глубине замораживания свыше 100 м, не более: вертикальных - 20%, наклонных - 25%.

19.6. Скважины должны быть заглублены в водоупорный слой грунта не менее чем на 3 м.

Толщина водоупорного слоя должна быть определена расчетом на возможный прорыв подземных вод.

19.7. Замораживающие колонки следует погружать сразу после окончания бурения скважины.

19.8. Для наблюдения за процессом замораживания следует устраивать контрольные скважины - гидрогеологические и термометрические. Количество и места их расположения определяются в зависимости от инженерно-геологических условий.

19.9. Нагнетательные линии рассолопроводов должны быть смонтированы с уклоном 1 - 2% в сторону конденсатора, а всасывающие линии - 0,5% в сторону испарителей.

19.10. После монтажа рассольная сеть должна быть промыта водой, а затем испытана на герметичность гидравлическим давлением в 1,5 раза превышающим рабочее давление, но не менее чем 0,6 МПа. Сеть считается пригодной для эксплуатации, если в течение 15 мин давление опрессовки не изменяется и при осмотре сети не обнаружено течи в соединениях и трубах.

19.11. Перед заполнением рассольной сети холодоносителем ее надлежит повторно промыть водой, которая затем должна быть полностью удалена. Перед зарядкой системы хладагентом и холодоносителем в ней следует создать вакуум.

19.12. Подключенные к рассольной сети замораживающие колонки, если порядок их включения в работу особо не оговорен проектом, следует вводить в эксплуатацию постепенно за период до 5 сут. Включение колонок в работу группами допускается только при соответствующем обосновании, при этом в первую очередь вводят в действие смежные колонки, имеющие наибольшие отклонения разного знака от проектных положений.

19.13. В период эксплуатации замораживающих систем следует регистрировать температуру холодоносителя, уровень воды в наблюдательных гидрологических скважинах и другие параметры.

19.14. В процессе замораживания водоносных пластов, заключенных между глинистыми прослойками, следует постоянно контролировать обеспечение свободного подъема подземной воды через разгрузочные скважины.

19.15. Требуемая мощность холодильной установки, толщина стен и объем ледогрунтового ограждения устанавливаются проектом, разработанным на основе статических и теплотехнических расчетов в зависимости от размеров, очертания котлована и физико-механических характеристик замороженного грунта.

19.16. Производство строительно-монтажных работ в пределах ледогрунтового ограждения разрешается при постоянном контроле за его состоянием и при корректировке работы замораживающей станции с целью обеспечения сохранения размеров ограждения и его температуры.

19.17. Выемку грунта из открытого котлована при положительных температурах воздуха необходимо производить, защищая ледогрунтовые стенки по мере их вскрытия от действия атмосферных осадков и солнечных лучей с регистрацией защитных мероприятий в журнале работ.

19.18. Извлечение замораживающих колонок и демонтаж холодильного оборудования следует производить после окончания всех работ, выполнение которых было намечено произвести под защитой ледогрунтового ограждения. Скважины в процессе извлечения из них замораживающих колонок должны тампонироваться с регистрацией в журнале работ. Порядок извлечения колонок должен быть определен проектом. Искусственное оттаивание грунтов следует производить в тех случаях, когда оно предусмотрено проектом.

19.19. При производстве работ по искусственному замораживанию грунтов состав контролируемых показателей, предельные отклонения, объем и методы контроля должны соответствовать таблице 19.1.

 

Таблица 19.1

 

┌──────────────────────────┬──────────────────────┬───────────────────────┐

│ Технические требования │Предельные отклонения │ Контроль │

│ │ │ (метод и объем) │

├──────────────────────────┼──────────────────────┼───────────────────────┤

│1. Линейные отклонения │ │Измерительный │

│от заданного направления │ │(через каждые 30 м) │

│замораживающих скважин: │ │ │

│ а) для вертикальных │Не более 1% глубины │Измерительный, каждая │

│скважин │ │скважина │

│ б) для наклонных скважин │Не более 2% длины │ │

│2. Отклонения от располо- │+/- 5 см │ │

│жения скважин в плане │ │ │

│3. Герметичность │ │ │

│холодильной установки: │ │ │

│ а) давление при гидравли-│Не менее 2,5 МПа │То же, с регистрацией │

│ческом испытании стыка │ │в журнале │

│каждой наращиваемой трубы │ │ │

│и башмака замораживающей │ │ │

│колонки на герметичность │ │ │

│ б) измерение уровня │Колонка считается │Измерение уровня │

│залитой в колонку жидкости│герметичной, если │жидкости в каждой │

│ │в течение трех суток │колонке с регистрацией │

│ │уровень жидкости │результатов измерений │

│ │в ней не изменится │в журнале │

│ │более чем на 3 мм │ │

│ в) давление при испытании│Система считается │Наблюдение за давлением│

│на герметичность сжатым │герметичной, если │в системе при испытании│

│воздухом после монтажа │в течение первых 6 ч │ее на герметичность │

│замораживающей системы │давление в ней │сжатым воздухом под │

│в целом │снижается не более │давлением 1,2 МПа для │

│ │чем на 10%, │всасывающей и 1,8 МПа │

│ │а в остальное время │для нагнетательной │

│ │остается постоянным │стороны │

│4. Температура выходящего │Не должна отличаться │То же, непрерывный │

│из колонки холодоносителя │более чем на 3 °C │ │

│при установившемся режиме │от температуры холодо-│ │

│работы системы │носителя, измеренной │ │

│ │в распределителе (на │ │

│ │каждые 100 м глубины │ │

│ │замораживания); │ │

│ │к концу замораживания │ │

│ │не более чем на 1 °C │ │

│5. Достижение проектных │Наличие отрицательной │Измерительный, каждая │

│размеров и сплошности │температуры во всех │скважина │

│ледогрунтового ограждения │термометрических │ │

│при производстве работ │скважинах, расположен-│ │

│по замораживанию грунтов │ных в пределах ледо- │ │

│ │грунтового ограждения │ │

│ │Подъем уровня воды │Фиксация подъема уровня│

│ │в гидрологических │воды │

│ │скважинах в замкнутом │ │

│ │контуре │ │

│ │Стабильность темпера- │Измерительный, │

│ │туры холодоносителя │периодический │

│ │По указаниям ультра- │То же │

│ │звукового прибора │ │

└──────────────────────────┴──────────────────────┴───────────────────────┘

 

Приложение А

(справочное)

ВИДЫ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА, ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

 

Виды контроля классифицируются по следующим признакам:

А.1. В зависимости от места и времени проведения контроля в технологическом процессе (стадия контроля):

входной контроль - контроль поступающих материалов, изделий, конструкций, грунта и т.п., а также технической документации. Контроль осуществляется преимущественно регистрационным методом (по сертификатам, накладным, паспортам и т.п.), а при необходимости - измерительным методом;

операционный контроль - контроль, выполняемый в процессе производства работ или непосредственно после их завершения. Осуществляется преимущественно измерительным методом или техническим осмотром. Результаты операционного контроля фиксируются в общих или специальных журналах работ, журналах геотехнического контроля и других документах, предусмотренных действующей в данной организации системой управления качеством;

приемочный контроль - контроль, выполняемый по завершении строительства объекта или его этапов, скрытых работ и других объектов контроля. По его результатам принимается документированное решение о пригодности объекта контроля к эксплуатации или выполнению последующих работ.

Приемочный контроль одного и того же показателя может осуществляться на нескольких уровнях и разными методами (например, плотность грунта отдельных слоев и насыпи в целом). При этом результаты контроля низшего уровня могут служить предметом контроля высшего уровня (например, акты освидетельствования скрытых работ по приемке основания насыпи представляются при приемке насыпи в целом). Результаты приемочного контроля фиксируются в актах освидетельствования скрытых работ, актах промежуточной приемки ответственных конструкций, актах испытания свай пробной нагрузкой и других документах, предусмотренных действующими нормативами по приемке строительных работ, зданий и сооружений.

А.2. В зависимости от охвата контролируемых параметров (объем контроля):

сплошной контроль, при котором проверяется все количество контролируемой продукции (все стыки, сваи, конструкции, вся поверхность основания и т.п.);

выборочный контроль, при котором проверяется какая-то часть количества (выборка) контролируемой продукции. Объем выборки устанавливается сводами правил, проектом или другим документом. Если строительные нормы требуют случайного размещения точек контроля, выборка устанавливается по ГОСТ 18321 как для продукции, представляемой на контроль способом "россыпь".

А.3. В зависимости от периодичности контроля (периодичность контроля):

непрерывный контроль, когда информация о контролируемом параметре технологического процесса поступает непрерывно;

периодический контроль, когда информация о контролируемом параметре поступает через определенные промежутки времени;

летучий контроль, выполняемый в случайное время (эпизодически), преимущественно при нецелесообразности применения сплошного, выборочного или периодического контроля (например, контроль плотности грунта при обратной засыпке траншей).

А.4. В зависимости от применения специальных средств контроля (метод контроля):

измерительный контроль, выполняемый с применением средств измерений, в том числе лабораторного оборудования;

визуальный контроль - по ГОСТ 16504;

технический осмотр - по ГОСТ 16504;

регистрационный контроль, выполняемый путем анализа данных, зафиксированных в документах (сертификатах, актах освидетельствования скрытых работ, общих или специальных журналах работ и т.п.). Применяется при недоступности объекта контроля (например, заделка анкера) или нецелесообразности выполнения измерительного или визуального контроля (например, вид грунта для насыпи при наличии материалов инженерно-геологических изысканий по карьеру).

 

Приложение Б

(рекомендуемое)

ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ