CC BY
39УДК 624.153
Н.С. СОКОЛОВ1,2, канд. техн. наук, директор ([email protected], [email protected])
1 ООО НПФ «ФОРСТ» (428000, Чувашская Республика, г. Чебоксары, ул. Калинина, 109а)
2 Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова (428015, Чувашская Республика, г. Чебоксары, Московский пр., 15)
Технология обеспечения устойчивости ограждения котлована
При строительстве зданий и сооружений на неустойчивых склонах возникает необходимость разработки геотехнических технологий, обеспечивающих их устойчивость. Кроме того, должны быть разработаны геотехнические приемы обеспечения безопасной эксплуатации существующих объектов, возведенных на них. Как правило, устройство любого котлована влечет возникновение дополнительных усилий, уменьшающих устойчивость склонов. Задача обеспечения устойчивости стенок котлована совместно с нагрузками на его бровках, а также общей устойчивости склона в целом является актуальной задачей современного геотехнического строительства. Приведена технологическая последовательность изготовления грунтовых анкеров электроразрядной технологии (ЭРТ) и цементации скважины грунтового анкера; программа электроразрядной обработки скважины, заполненной цементным раствором; производства бетонных работ при отрицательной температуре.
Ключевые слова: грунтовый анкер ЭРТ; цементирующий раствор; электроразрядная технология (ЭРТ технология); горизонтальные перемещения, генератор импульсных токов (ГИТ), инженерно-геологический элемент (ИГЭ).
Для цитирования: Соколов Н.С. Технология обеспечения устойчивости ограждения котлована // Строительные материалы. 2017. № 12. С. 81-90.
N.S. SOKOLOV1,2, Candidate of Sciences (Engineering), Director ([email protected], [email protected])
1 OOO NPF «FORST» (109a, Kalinina Street, 428000, Cheboksary, Russian Federation)
2 I.N. Ulianov Chuvash State University (15, Moskovskiy pr., 428015, Cheboksary, Russian Federation)
Technology for Ensuring the Stability of Excavation Shoring
When constructing buildings and structures on unstable slopes, it becomes necessary to develop geotechnical technologies that ensure their stability. In addition, geotechnical methods should be developed to ensure the safe operation of existing facilities built on them. As a rule, the opening of any excavation pit entails the emergence of additional efforts that reduce the stability of slopes. The task of ensuring the stability of the pit walls together with the loads on its edges, as well as the general stability of the slope as a whole is a relevant task of modern geotechnical construction. The technological sequence of making the ground anchorage of electric-discharge technology (EDT) and cementation of the borehole of ground anchorage; the program of electric-discharge treatment of the borehole filled with cement solution; execution of concrete works at negative temperature are presented.
Keywords: ground anchorage-EDT; cementing solution; electric-discharge technology (EDT technology); horizontal displacements, generator of pulse current (GPC), engineering-geological element (EGE).
For citation: Sokolov N.S. Technology for ensuring the stability of excavation shoring. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 2017. No. 12, pp. 81-90. (In Russian).
Освоение подземного пространства требует разработки геотехнических мероприятий, предусматривающих безаварийность эксплуатации зданий и сооружений, дислоцированных в зоне геотехнического влияния [1—8]. С учетом этого в абсолютном большинстве случаев возникает необходимость создания и освоения специальных геотехнических технологий, расчет и проектирование которых основаны на использовании современных компьютерных программ.
Ниже в статье рассматривается случай из геотехнической практики строительства объекта на оползневом склоне. В административном отношении участок строительства расположен в центральной части г. Чебоксары. В геоморфологическом отношении это пологий денуда-ционно-аккумулятивный склон долины р. Кайбулка, осложненный погребенными балками и сильноветвя-щейся овражно-балочной системой с постоянными безымянными водотоками. Абсолютные отметки поверхности земли в пределах участка изменяются от 129,1 до 137,5 м (рис. 1).
Геолого-литологическое строение участка характеризуется инженерно-геологическими колонками скважин № 1-4; 9-11; 15; 17 (рис. 1).
Геолого-литологический разрез участка строительства (рис. 2) представлен семью инженерно-геологическими элементами (ИГЭ):
С поверхности залегают современные техногенные отложения (tQIV): ИГЭ № 1 — техногенный грунт, неоднородный по составу, представлен суглинком от
туго- до мягкопластичной консистенции (tQIV); ИГЭ № 2 — суглинок тугопластичный ^Ш—ГУ, pdII); ИГЭ № 3а - глина легкая, преимущественно тугопла-стичной консистенции е(Р^); ИГЭ № 3 — глина легкая, алевритистая и мергелистая, твердой консистенции (Р31); ИГЭ № 4 — алеврит песчанистый и глинистый твердой консистенции (Р^); ИГЭ № 5 — мергель глинистый известковый, слабообводненный (Р^); ИГЭ № 6 — песок пылеватый, средней плотности, с тонкими прослойками глины, алеврита, песчаника, маловлажный и насыщенный водой (Р^).
Гидрогеологические условия участка до глубины 23 м на момент проведения изысканий характеризуются наличием нескольких водоносных горизонтов (ВГ) подземных вод. Первый ВГ безнапорный, приурочен к техногенным образованиям, вскрыт всеми скважинами. Второй водоносный горизонт приурочен к коренным верхнепермским образованиям. Подземные воды распространены в осадочной толще переслаивающихся глин, трещиноватых мергелей и алевритов с прослоями песчаника, залегающих с уклоном в юго-восточном и южном направлениях и отличающихся невыдержанностью мощности и строения водоносных горизонтов, неоднородностью фильтрационных свойств водовмещающих пород. Общий уклон подземного фильтрационного потока наблюдается к северу и северо-западу в направлении р. Кайбулка. В табл. 1 приводятся нормативные физико-механические характеристики ИГЭ.
Конструктивные решения заглубленных конструкций (рис. 3) представляют собой:
— тециальное вспомогательное удерживающее сооружение — подпорная стенка, состоящая из конструкций ограждения и анкерных конструкций;
— конструкции ограждения котлована на рассматриваемом участке представляют «микросваи» — буроинъек-ционные сваи 0350, изготавливаемые по электроразрядной технологии (сваи ЭРТ) [9—14]. Они закреплены от горизонтального смещения грунтовыми анкерами ЭРТ длиной 18 и 17 м в два уровня по ЭРТ-технологии под
Рис. 1. Выкопировка из генплана строительства объекта
подземным гараж
- насыпные грунты
- суглинок
В
углом 30о. Шаг грунтовых анкеров, а также расстояние от дна котлована до соответствующего яруса анкеров приняты согласно разработанным планам;
— грунтовые анкеры (анкеры ЭРТ) устраиваются после первого этапа разработки котлована и представляют собой преднапряженные заглубленные конструкции с монолитным железобетонным корнем, получаемым путем электроразрядной обработки его стенок (рис. 4—6).
Расчеты по прочности элементов подпорных стен выполнены в программном комплексе GeoWаLL, основанном на методе Блюма — Ламейера (способ «упругой линии»).
Технология возведения и эксплуатации конструкций грунтовых анкеров ЭРТ представляет следующий алгоритм (рис. 4, 5). Первый этап разработки грунта предусматривает удаление грунта до отметок, указанных на соответствующих инженерно-геологических разрезах; грунтовые анкеры первого яруса выполняются после первого этапа разработки грунта на отметке +132,35 м (рис. 5). Второй этап разработки предусматривает выемку грунта до абсолютной отметки (+130,85 м) (рис. 5). Третий этап выемки грунта производится до проектной отметки +129,15 м (рис. 5). К разработке грунта следует приступить
только при соответствии прочности мелкозернистого бетона грунтового анкера требованиям проекта; во время производства работ по устройству ограждения вплоть до засыпки пазух фундаментов грунтов производится геотехнический мониторинг технического состояния и деформаций окружающей застройкой; в процессе эксплуатации грунтовых анкеров не допускаются динамические, вибрационные воздействия на них до засыпки пазух котлована; не допускаются превышения равномерно распределенных нагрузок на бровке более указанного в проекте.
Устройство грунтовых анкеров ЭРТ представляет собой следующую последовательность.
Условные обозначения:
- линия инженерно-геологического разреза
номер скважины 137,4 абс.отм.устья, м
- точка стат. зондирования - проектируемое здание
Условные обозначения:
Четвертичные отложения:
- эловированный глино/алеврит
Верхнепермские отложения татарского яруса:
- алеврит
- мергель
1 '
- известняк
- песчаник
- песок (п - пылеватый; м - мелкий)
№ скважины | |
Отм. устья, м
Расстояние, м 1 14 |
Литологические особенности:
- железистость/гумусированность
ТТ .■' - включения алеврита/мергеля
- прослои пески/глины
- трещиноватость включения карбонатных пород
- обломки песчаника Границы:
--стратиграфическая
--литологическая
- инженерно-гелологическая
- уровень подземных вод
Рис. 2. Инженерно-геологический разрез участка строительства
1. Конструирование анкерного крепления.
Относительной отметке 0,00 соответствует абсолютная отметка + 138,55. Конструкции анкерного крепления включают: а) грунтовые анкеры ЭРТ; б) распределительный пояс; в) детали для крепления опоры грунтового анкера ЭРТ. Расчетная нагрузка на анкер Р^ Свободная длина грунтового анкера обусловлена призмой обрушения стенки котлована, форма которой определена расчетом общей устойчивости конструкции методом логарифмических спиралей. Принятая маркировка грунтовых анкеров: АГ-18/11 (полная длина анкера 18 м, длина корня 11 м); АГ-17/10 (полная длина анкера 17 м, длина корня 10 м). Буровой диаметр для грунтовых анкеров 150 мм,
научно-технический и производственный журнал
Таблица 1
Нормативные физико-механические характеристики грунтов
ИГЭ Тип грунта h, м Yi, кН/м3 Cj, кПа ф/, град ks, кН/м3 X E, МПа V
1 Суглинок мягкопластичный 8,6 19,6 16 11 2000 0,6 13 0,36
2 Суглинок тугопластичный 4 19,6 11 12 4000 0,57 15 0,36
3 Глина тугопластичная 2,2 19,9 29 20 4000 0,4 18 0,25
4 Глина твердая 1,3 20,1 25 23 6000 0,52 22 0,34
3 Глина тугопластичная 2,5 19,9 29 20 4000 0,4 18 0,25
5 Глина полутвердая 20 21,3 26 24 6000 0,34 27 0,25
Ы -
я-тги- —
с s
, I
J
/
/ГУ Д- 41
g I и- д
Я-VI-в- в
fir у fl-g---
I
■■'«»в
Рис. 3. Схема устройства подпорной стены из буроинъекционных свай ЭРТ 0350 мм
-j^SM | I^Sm j Jbi ; I J^fan j I 6»ч j j^im j bm JSHJ j ™
**^TTTTTTfTTTiPrTTTTT4^t.....: ...; г ttw^F1» \ и1; ■ ■ ■ ■ iTV^TTT^ . . ."■ ■
k
t
\ Ъш Ъш I® 20. 2t. 27
jp
л 31 s s я
ЛИ
ш „
©
®© ® ®o e®
is ®
./тк»
©®
) t j зю y1^^0 jf^11 f m {f^^0 508 ®®6 SiaTibr® ©S
горит 3-3
Рис. 4. Схема устройства грунтовых анкеров 1-го и 2-го ярусов
выполнены под углом 30о к горизонту. Корень анкера заделан в ИГЭ № 3 (глина твердая и тугопластичная).
2. Конструкции анкерного крепления.
Для грунтовых анкеров применяются цементные
растворы с водоцементным отношением (по массе)
В:Ц=0,5:1. Для цементных растворов использован порт-
ландцемент без минеральных добавок марки по проч-
ности не ниже М500. Не допускается применения пуц-
цолановых, глиноземистых и шлаковых портландце-
ментов. Вода для цементных растворов водопроводная и
техническая, не содержащая сахаров и фенолов более
10 мг/л, нефтепродуктов и жиров; водородный показа-
тель (рН) от 4 до 12,5. В качестве анкерной тяги используется стержневая арматура диаметром 40 мм класса А500С (в пластмассовой оболочке диаметром не менее 63 мм) и немецкая высокопрочная винтовая арматура диаметром 26,5 мм класса St950/1050. Для центрирования в скважине по всей длине анкерной тяги предусмотрены фиксаторы (шаг не более 2 м) из отрезков пластиковых труб с продольными разрезами по периметру. Для изготовления сборных каркасов использовать арматуру из стали марки 35ГС запрещается. Ручная электродуговая сборка элементов анкерного каркаса осуществляется электродами типа Э42А, Э46А, Э50А. Распределительный пояс предусмотрен из двух швеллеров № 24. Детали для
lj научно-технический и производственный журнал
;Ы ® январь/февраль 2018 83
Таблица 2
Порядок натяжения грунтовых анкеров 1-го яруса
Маркировка анкеров Номера, количество, число испытательных анкеров Нагрузка, кН Pw Po Pi P2 P3 P4 P5 P6 PM Pb
1-й ярус
АГ 18/11 (сечение 1-1) 8-30 (23 шт.) Испытывать 3 анкера Контрольные испытания 359 87 151 215 279 327 375 423 439 10
Приемочные испытания 87 439
АГ 17/10 (сечение 2-2) 38-40 (3 шт.) Контрольные испытания 407 103 135 183 231 279 327 375 487 10
Приемочные испытания 103 487
АГ 17/10 (сечение 3-3) 1-7, 31-37 (14 шт.) Испытывать 1 анкер Контрольные испытания 359 87 151 215 279 327 375 423 439 10
Приемочные испытания 87 439
крепления опоры грунтового анкера за опорную пластину (плиту): сферическая, коническая и косая шайбы (Ст45), гайка стопорная (Ст3).
3. Изготовление грунтового анкера.
Технологическая последовательность изготовления грунтовых анкеров ЭРТ включает следующие операции. Формирование скважины требуемой глубины и диаметра шнековым бурением. Заполнение до устья скважины цементным раствором. Электроразрядная обработка стенок грунта скважины вдоль корня. Установка анкерного каркаса в проектное положение. Несущая способность каждого анкера проверяется до включения его в работу совместно с закрепляемой конструкцией путем проведения контрольных или приемочных испытаний на максимальную испытательную нагрузку. До начала
работ должны быть обозначены охранные зоны существующих подземных и воздушных коммуникаций, а также подземных сооружений с указанием охранной зоны, устанавливаемой в соответствии с п. 3.22 СНиП 3.02.01—87 «Земельные сооружения, основания и фундаменты». В случае обнаружения подземных сооружений, коммуникаций или обозначающих их знаков, не указанных в проекте, геотехнические работы должны приостанавливаться. Вызываются представители заказчика и организаций, эксплуатирующих обнаруженные коммуникации, и принимаются меры по предохранению обнаруженных подземных устройств от повреждения. Допускается вынос заказчиком существующих коммуникаций из зоны производства работ при наличии письменного разрешения эксплуатирующих организаций.
Таблица 3
Порядок натяжения грунтовых анкеров 2-го яруса
Маркировка анкеров Номера, количество, число испытательных анкеров Нагрузка, кН Pw Po Pi P2 P3 P4 P5 P6 PM Pb
2-й ярус
АГ 18/11 (сечение 1-1) 12-34 (23 шт.) Испытывать 3 анкера Контрольные испытания 439 87 151 215 279 343 407 471 530 20
Приемочные испытания 87 530
АГ 17/10 (сечение 2-2) 44-48 (5 шт.) Контрольные испытания 343 87 135 183 231 279 327 375 423 20
Приемочные испытания 87 423
АГ 17/10 (сечение 3-3) 1-11, 35-43 (20 шт.) Испытывать 2 анкера Контрольные испытания 279 71 119 167 215 263 311 327 343 20
Приемочные испытания 71 343
4. Формирование скважины бурением.
Бурение шнековое, выполняется в соответствии с проектом производства работ с помощью буровой установки УБГ-СГ «БЕРКУТ» или аналога. Бурение скважин выполняется с рабочих отметок, указанных в проекте. Для разворота буровых машин и возможности установки анкерных каркасов ширина грунтовой бермы должна составлять не менее 18 м. В процессе бурения контролируются параметры грунта по глубине: а) устанавливаются характеристики грунта основания по остаткам грунта на элементах бурового инструмента и фиксируется этот факт соответствующей записью в журнале свайных работ. Устанавливается соответствие грунта, обнаруженного в забое скважины, проектным значениям на уровне корня анкера; б) при несоответствии глубины заделки бурового инструмента в этот ИГЭ, а также при наличии по длине скважины неустойчивых грунтов приостанавливаются работы и приглашаются представители проектной организации для принятия решения (корректировка длины, изменение количества анкеров и т. д.). Работы следует продолжить только после получения разрешения представителя авторского надзора, подтвержденное в виде оформления в журнале авторского надзора. Подъем бурового инструмента проводится только после установления факта, что в забое скважины не будет создаваться пониженного давления в сравнении с природным давлением грунта. Цементация скважин производится с момента окончания бурения.
5. Цементация скважины грунтового анкера.
Заполнение скважины производится до его устья через бетонолитную колонну диаметром не менее 40 мм, опускаемую до забоя методом ВПТ (вверх поднимающиеся трубы). После достижения забоя скважина должна быть промыта цементным раствором до прекращения всплытия выпавшего в осадок частиц грунта. Приготовление цементного раствора производится на строительной площадке непосредственно перед его нагнетанием в скважину. Для приготовления и подачи раствора применяется пневморастворонагнетатель ПРН-500 (ПРН-300). Контролируется объем закачиваемого в скважину цементного раствора, сопоставляя его с проектным значением и объемом выбуренного грунта, причем объем закачанного в скважину раствора должен превышать объем выбуренного грунта.
6. Программа электроразрядной обработки скважины, заполненной цементным раствором.
Необходимая мощность накапливаемой энергии ГИТ должна быть не менее 50 кДж. Длина коаксиального кабеля от ГИТ до электродной системы составляет не более
80 м, включая длину анкера (высоковольтный кабель ТИП-2 — 50 м; кабель высоковольтный импульсивный малоиндуктивный (КВИМ) — 30 м). Обработка высоковольтными электрическими разрядами производится по длине корня грунтового анкера сериями не менее 15 разрядов на каждом уровне. Шаг уровней составляет от 1 м. Расчетное увеличение бурового диаметра (150 мм) корня анкера необходимо довести до 200 мм, для этого контролируется уровень цементного раствора в скважине до начала обработки одного уровня и после завершения обработки. При этом уровень цементного раствора в скважине при обработке одного уровня должен понижаться на величину не менее 15 см. При условии, если за последние пять электрических разрядов уровень раствора понизится более чем на 1 см, электрогидравлическую обработку стенок корня анкера необходимо продолжить до достижения полного «отказа». За «отказ» принимается понижение уровня раствора в скважине за последние пять разрядов не более 10 мм. Для установления факта «отказа» осуществляется контроль изменения уровня раствора в скважине после каждого разряда или серии из пяти разрядов. Осуществляется контроль за достижением общего объема поданного в скважину раствора, включая доливку уровня, превышающего объем пройденной скважины (объем грунта, извлеченного из данной скважины). По результатам контроля падения уровня цементного раствора в опытной скважине или объема добавляемого раствора и сейсмических возмущений в зоне формирования геотехнического элемента корректируется программа обработки корня анкеров электрическими разрядами.
7. Монтаж анкерного каркаса.
Анкерный каркас опускается плавно, без рывков. Контролируется положение арматурного каркаса после установки его в проектное положение. Каркас закрепляется от случайного погружения и смещения в плане. Каркас перед установкой очищается от случайно налипшего на него грунта.
8. Производство бетонных работ при отрицательной температуре воздуха.
За три дня до производства бетонных работ, когда ожидается среднесуточная температура воздуха ниже +5оС или минимальная суточная температура ниже 0оС, предусматриваются включения в цементные растворы противоморозных добавок. Цементный раствор с противоморозными добавками при укладке должен иметь температуру не ниже +10оС. При температуре грунта ниже температуры воздуха количество противо-морозных добавок производится из расчета минимальной прогнозируемой температуры воздуха или грунта
Таблица 4
Спецификация грунтовых анкеров 1 -го яруса
Номера сечений Маркировка анкера Номера анкеров Длина анкера, м Свободная часть, м Корень анкера, м Количество анкеров, шт. Общая длина анкеров, м Арматурный стержень (1) Арматурный стержень (2) Арматурный стержень (3)
Длина, м Армирование Масса, кг Длина, м Армирование Масса, кг Длина, м Армирование Масса, кг
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
1-1 АГ 18/11- 8-30 18 7 11 23 414 1 026,5 Производство Германия (4,33 кг/п.м) 4,33 11,7 040 А500С 9,805 кг/п.м) 114,72 5,8 040 А500С (9,805 кг/п.м) 56,87
2-2 АГ 17/10- 38-40 17 7 10 3 51 1 4,33 11,7 114,72 4,8 47,06
3-3 АГ 17/10- 1-7, 31-37 17 7 10 14 238 1 4,33 11,7 114,72 4,8 47,06
Итого 40 703
Арматурный стержень (3) остаток Арматурный стержень (4) Арматурный стержень (5) Труба ПВХ (6) Соединительная муфта (7) Фонарик (8) Масса каркаса, кг Общая масса, кг
Длина, м Армирование Масса, кг Длина, м Армирование Кол-во, шт. Масса, кг Длина, м Армирование Кол-во, шт. Масса, кг Кол-во, шт. Длина, м Кол-во, шт. Вес, кг Кол-во, шт. Длина, м Кол-во, шт. Масса, кг
18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38
0 040 А500С 9,805 кг/п.м) 0 0,45 020 А500С (2,466 кг/п.м) 5 5,55 0,5 020 А500С (2,466 кг/п.м) 5 6,17 1 7 1 2,24 6 Труба ПВХ 063 2,4 23 187,6 4315,5
1 9,81 0,45 5 5,55 0,5 5 6,17 1 7 1 2,24 6 2,4 3 187,6 562,9
1 9,81 0,45 5 5,55 0,5 5 6,17 1 7 1 2,24 6 2,4 14 187,6 2626,8
Итого: 7505,2
50 Ж С6 кй
§
О-
>—, Оо
81 ¡гё?
I й
. Ч!
V- ^
Таблица 5
Спецификация грунтовых анкеров 2-го яруса
Номера сечений Маркировка анкера Номера анкеров Длина анкера, м Свободная часть, м Корень анкера, м Количество анкеров, шт. Общая длина анкеров, м Арматурный стержень (1) Арматурный стержень (2) Арматурный стержень (3)
Длина, м Армирование Масса, кг Длина, м Армирование Масса, кг Длина, м Армирование Масса, кг
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
1-1 АГ 18/11- 12-34 18 7 11 23 414 1 026,5 Производство Германия (4,33 кг/п.м) 4,33 11,7 040 А500С 9,805 кг/п.м) 114,72 5,8 040 А500С (9,805 кг/п.м) 56,87
2-2 АГ 17/10- 44-48 17 7 10 5 85 1 4,33 11,7 114,72 4,8 47,06
3-3 АГ 17/10- 1-11, 35-43 17 7 10 20 340 1 4,33 11,7 114,72 4,8 47,06
Итого 48 839
50 Ж С6 кй
Оо
к5
О
С6 О
о, о 3
ге а к
Арматурный стержень (3) остаток Арматурный стержень (4) Арматурный стержень (5) Труба ПВХ (6) Соединительная муфта (7) Фонарик (8) Масса каркаса, кг Общая масса, кг
Длина, м Армирование Масса, кг Длина, м Армирование Кол-во, шт. Масса, кг Длина, м Армирование Кол-во, шт. Масса, кг Кол-во, шт. Длина, м Кол-во, шт. Вес, кг Кол-во, шт. Длина, м Кол-во, шт. Масса, кг
18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38
0 040 А500С 9,805 кг/п.м) 0 0,45 020 А500С (2,466 кг/п.м) 5 5,55 0,5 020 А500С (2,466 кг/п.м) 5 6,17 1 7 1 2,24 6 Труба ПВХ 063 2,4 23 187,6 4315,5
1 9,81 0,45 5 5,55 0,5 5 6,17 1 7 1 2,24 6 2,4 5 187,6 938,2
1 9,81 0,45 5 5,55 0,5 5 6,17 1 7 1 2,24 6 2,4 20 187,6 3752,6
Итого: 9006,3
к
§
Соединительная муфта
/Р
Свободная часть анкера*
Труба ПВХ 63 мм (поз.6)
Фонарик (поз. 8)
Арматурный стержень каркаса(поз.1)
Арматурный стержень каркаса 5 шт. (поз. 4)
_«О
Арматурный стержен каркаса (поз. 2)
нь нь
__Д«)
Арматурный стержень каркаса 5 шт. (поз. 5)
1» А
Арматурный стержень каркаса (поз. 3)
3-3
1-1
поз. 4
поз. 8
поз. 5
Рис. 6. Схема анкерного каркаса
к моменту достижения раствором необходимой прочности. Для снижения теплопотерь в процессе его твердения после погружения в скважину выходящая на поверхность часть арматурного каркаса утепляется. Не допускается перегрев цементного раствора (нагрев более 70оС). Допускается не применять противоморозные добавки в цементных растворах, заполняемых в скважины ниже глубины сезонного промерзания грунта. После окончания работ и при перерывах в работе более 50 мин шланги для подачи раствора промыть горячей водой, продуть сжатым воздухом и убрать в теплое помещение. До начала производства работ шланги развернуть, продуть сжатым воздухом и промыть горячей водой. Для исключения промораживания грунтов при перерывах в работе открытые скважины должны быть изолированы от атмосферного воздуха. При температуре ниже -20оС работы по изготовлению грунтовых анкеров не допускаются.
9. Порядок натяжения грунтовых анкеров.
До начала работ устанавливаются все элементы анкерного крепления на планируемой для натяжения захватке. Косые шайбы привариваются к опорным пластинам (плитам) стального распределительного пояса. Прочность цементного камня корня анкера должна быть не менее 20 МПа. Для контроля набора прочности в процессе изготовления анкеров отбираются девять кубиков 10x10x10 см, которые испытываются в возрасте 3,7 (для внутреннего пользования) и 10 сут (для отчета). Испытательная нагрузка назначается согласно ВСН 506—88 «Проектирование и устройство грунтовых анкеров» равной Pu=1,2■Pw. Контрольные испытания проводятся на каждом десятом анкере (табл. 2) начиная с нагрузки Ро=0,2 • Ри. Анкер нагружается ступенями. Порядок нагружения: 1-я ступень — Р1; 2-я ступень — Р2; 3-я ступень — Р3; 4-я ступень — Р4; 5-я ступень — Р5; 6-я ступень — Р6; 7-я ступень — испытательная нагрузка Р11. Каждую ступень выдерживают не менее 15 мин до наступления стабилизации деформаций анкеров ЭРТ. Далее производят разгрузку до величины Ро, при которой измеряют упругие и остаточные перемещения. Фиксацию величин перемещений производят на каждой ступени через каждые 3 мин. За критерий условной стабилизации деформаций при испытании анкеров
принимается скорость перемещения на данной ступени погружения, не превышающая 0,1 мм за последние 15 мин. Последнюю ступень нагрузки выдерживают до наступления стабилизации анкеров в течение 30 мин, затем снижают до величины Ро, замеряют упругие и остаточные перемещения анкеров и доводят нагрузку до значения Рб (блокировочная нагрузка), потом закрепляют анкер на опорной конструкции (табл. 3). В случае недостижения испытательной нагрузки в процессе проведения контрольных испытаний за испытательную нагрузку принимается нагрузка последней стабилизировавшейся ступени (несущая способность грунтового анкера) с последующим вычислением расчетной нагрузки на анкеры с учетом коэффициента надежности, равным 1,2. С учетом этого автором проекта корректируется блокировочная нагрузка и корректируется проектное решение. При малых значениях абсолютных перемещений грунтового анкера (менее 20 мм) после достижения стабилизации деформаций при контрольных испытаниях производится догружение анкера ступенями, равными Ро=0,2 • Ри, с выдерживанием на каждой новой ступени условной стабилизации деформаций. При этом должна обеспечиваться прочность материала и узлов анкерного крепления на сверхпроектные нагрузки. Приемочным испытаниям подвергается каждый рабочий анкер, за исключением анкеров, подвергнутых контрольным испытаниям. Приемочные испытания начинаются с нагрузки Ро, при которой фиксируются начальные отчеты перемещения анкера и доводятся до величины Ри, которая выдерживается в течение 15 мин. Перемещение анкера замеряется через 1; 3; 5; 7; 10 и 15 мин, далее уменьшают нагрузку до величины Ро, замеряется упругое перемещение анкеров, увеличивают нагрузку до блокировочной Рб и закрепляют анкер конструкции. Несущая способность и испытательные нагрузки приемочных анкеров определяются как минимальное значение результатов испытаний из не менее чем двух ближайших контрольных анкеров.
10. Обеспечение качества изготовления грунтовых анкеров.
Изготовление грунтовых анкеров (табл. 4, 5) должны проводить организации, имеющие опыт геотехниче-
СХЕМА АНКЕРНОГО КАРКАСА Корень анкера* к'
научно-технический и производственный журнал
ских работ не менее пяти лет, в которых организована система обеспечения качества (ИСО 9001—2001 «Система менеджмента качества. Требования»), что должно быть подтверждено сертификатом соответствия. При изготовлении следует освидетельствовать: а) планово-высотную привязку свай; б) диаметр и глубину скважин на соответствие проекту; в) вид грунта в основании анкера и его соответствие учтенному проекту (по остаткам на элементах бурового инструмента в основании); г) уплотнение грунта в основании сваи, разрушенного буровым инструментом; д) соответствие анкерного каркаса проекту (длина, диаметр и класс арматуры рабочих стержней, узлы соединения стержней) и глубину погружения каркаса в скважину; е) качество приготовляемого цементного раствора (расход материалов); ж) затруднения при погружении анкерного каркаса под собственным весом в скважину (свободное погружение арматурного каркаса до проектной отметки свидетельствует об отсутствии в скважине пережимов грунта и гарантирует сплошность ствола корня); з) погружение электродной системы; расход цементного раствора, используемого при производстве анкеров ЭРТ: 1) при заполнении скважины; 2) при обработке корня на каждом горизонте; 3) суммарный расход цементного раствора на каждую скважину. Контроль прочности цементного раствора осуществляется по ГОСТ 18105—2012 «Бетоны, правила контроля и оценки прочности» и ГОСТ 10180—90 «Бетоны, методы определения прочности по контрольным образцам» путем отбора проб цементного раствора на месте изготовления и последующего твердения в нормальных условиях, отвечающих требованиям п. 2.3.2 ГОСТ 10180—90. Акты освидетельствования скрытых работ оформляются по форме, оговоренной в актуализированном СНиП 12-01—2004 «Организация строительства. Актуализированная редакция», должны составляться на завершенный процесс (анкер), выполненный самостоятельным подразделением исполнителей (комплексной бригадой) в течение смены. Не допускается выполнения последующих работ при отсутствии оформленных актов на скрытые работы на завершенные технологические процессы по изготовлению анкеров ЭРТ, не освидетельствованные техническим над-
Список литературы
1. Ильичев В.А., Мангушев Р.А., Никифорова Н.С. Опыт освоения подземного пространства российских мегаполисов // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2012. № 2. С. 17—20.
2. Улицкий В.М., Шашкин А.Г., Шашкин К.Г. Геотехническое сопровождение развития городов. СПб.: Геореконструкция, 2010. 551 с.
3. Тер-Мартиросян З.Г. Механика грунтов. М.: АСВ, 2009. 550 с.
4. Улицкий В.М., Шашкин А.Г., Шашкин К.Г. Гид по геотехнике (путеводитель по основаниям, фундаментам и подземным сооружениям). СПб.: Геореконструкция, 2012. 284 с.
5. Никонорова И.В., Соколов Н.С. Строительство и территориальное освоение оползнеопасных склонов Чебоксарского водохранилища // Жилищное строительство. 2017. № 9. С. 13-19.
6. Никонорова И.В., Соколов Н.С. Хозяйственное освоение зоны влияния Чебоксарского водохранилища // Материалы Международной научно-практической конференции «Управлтня водними ресурсами в умовах змт^мату». Киев: Институт водных проблем I Мелюрацй, 2017. С. 71-73.
7. Соколов Н.С., Соколов С.Н., Соколов А.Н. Мелкозернистый бетон как конструкционный строитель-
зором заказчика. Работы производятся в соответствии со СНиП 3.02.01—87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты»; СНиП 3.04.03—85 «Защита строительных конструкций и сооружений от коррозии»; СНиП 3.03.01—87 «Несущие и ограждающие конструкции»; СНиП 12-01—2004 «Организация строительства»; СНиП 12-03—2001 «Безопасность труда в строительстве. Часть 1»; СНиП 12-04—2002 «Безопасность труда в строительстве. Часть 2»; TP 50-180—06 «Технические рекомендации по проектированию и устройству свайных фундаментов, выполняемых с использованием раз-рядно-импульсной технологии для зданий повышенной этажности (сваи-РИТ)», проекта производства работ (ППР). Качество основных материалов определяется требованиями Градостроительного кодекса и Закона о техническом регулировании, что должно быть подтверждено сертификатами соответствия, государственным стандартом РФ. На расходные и вспомогательные материалы (вязальная проволока, долота, шнеки, пакля, электроды, монтажные детали, фиксаторы) сертификаты или паспорта качества не представляются.
11. Мероприятия по обеспечению нормальной эксплуатации конструкций, функционирования окружающей среды и безопасности на период производства работ.
Работы производятся с выполнением требований техники безопасности, пожарной безопасности и охраны окружающей среды. На период производства работ запрещается доступ посторонних лиц к строительным машинам, механизмам, оборудованию и конструкциям.
Заключение.
1. Строительное освоение территорий со сложными инженерно-геологическими условиями требует разработки специальных геотехнических технологий и внедрения их в реальную практику.
2. Рассмотренный случай из конкретной геотехнической практики с использованием ограждающих конструкций из буроинъекционных свай ЭРТ и грунтовых анкеров ЭРТ подтверждает, что для обеспечения устойчивости оползневого склона создана возможность безаварийного производства строительно-монтажных работ по возведению объекта.
References
1. Il'ichev V.A., Mangushev R.A., Nikiforava N.S.. Development of underground space in large Russian cities. Osnovaniya, Fundamenty i Mekhanika Gruntov. 2012. No. 2, pp. 17—20. (In Russian).
2. Ulitsky V.M., Shashkin A.G., Shashkin K.G. Geotehnicheskoe coprovozchgenie razvitiya gorodov [Geotechical support of urban development]. Saint Petersburg: Georeconstructsiya. 2010, 551 p.
3. Ter-Martirosyan Z.G. Mekhanika gruntov [Mekhanik of soil]. Moscow: ASV. 2009. 550 p. (In Russian)
4. Ulitsky V.M., Shashkin A.G., Shashkin K.G. Gid po geotehnike [Geotechnical guid]. Saint Petersburg: Georeconstructsiya. 2012. 284 p.
5. Nikonorova I.V., Sokolov N.S. Construction and territorial development of landslide slopes of the Cheboksary water reservoir. Zhilishchnoe Stroitel'stvo [Housing Construction]. 2017. No. 9, pp. 13-19. (In Russian).
6. Nikonorova I.V., Sokolov N.S. Economic development of the zone of influence of the Cheboksary water reservoir. Materials of the International Scientific and Practical Conference "Management of water resources in in conditions of climate change". Kiev: Institute of water problems and reclamation. 2017, pp. 71-73.
7. Sokolov N.S., Sokolov S.N., Sokolov A.N. Fine Concrete as a Structural Building Material of Bored-Injection Piles
ный материал буроинъекционных свай ЭРТ // Строительные материалы. 2017. № 5. С. 16—19.
8. Соколов Н.С., Викторова С.С., Смирнова Г.М., Федосеева И.П. Буроинъекционная свая-ЭРТ как заглубленная железобетонная конструкция // Строительные материалы. 2017. № 9. С. 47—50.
9. Соколов Н.С. Метод расчета несущей способности буроинъекционных свай-РИТ с учетом «подпятников» // Материалы 8-й Всероссийской (2-й Международной) конференции «Новое в архитектуре, проектировании строительных конструкций и реконструкции» (НАСКР-2014). 2014 г. Чебоксары. С. 407-411.
10. Соколов Н.С., Рябинов В.М. Об одном методе расчета несущей способности буроинъекционных свай ЭРТ // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2015. № 1. С. 10-13.
11. Соколов Н.С., Рябинов В.М. Об эффективности устройства буроинъекционных свай с многоместными уширениями с использованием электроразрядной технологии // Геотехника. 2016. № 2. С. 28-34.
12. Соколов Н.С, Рябинов В.М. Особенности устройства и расчета буроинъекционных свай с многоместными уширениями // Геотехника. 2016. № 3. С. 4-8.
13. Соколов Н.С., Рябинов В.М. Технология устройства буроинъекционных свай повышенной несущей способности // Жилищное строительство. 2016. № 9. С. 11-15.
14. Соколов Н.С. Критерии экономической эффективности использования буровых свай // Жилищное строительство. 2017. № 5. С. 34-38.
EDT. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials], 2017. No. 5, pp. 16-19. (In Russian).
8. Sokolov N.S., Viktorova S.S., Smirnova G.M., Fedoseeva I.P. Flight augering piles -EDT as a buried reinforced concrete structure. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 2017. No. 9, pp. 47-50. (In Russian).
9. Sokolov N.S. Method of calculation bearing capacity of the bored-injection EDT-piles taking into account «thrust bearings». Materials of the 8th All-Russian (the 2nd International) the «New in Architecture, Designing of Construction Designs and Reconstructions» conference (NASKR-2014). Cheboksary, 2014, pp. 407-411. (In Russian).
10. Sokolov N.S., Ryabinov V.M. On one method for calculating the load-bearing capacity of flight augering piles-ERT. Osnovaniya, fundamenty i mekhanika gruntov. 2015. No. 1, pp. 10-13. (In Russian).
11. Sokolov N.S., Ryabinov V.M. About effectiveness of the appliance of continuous flight augering piles with multiple caps using electric-discharge technology. Geotekhnika. 2016. No. 2, pp. 28-34 (In Russian).
12. Sokolov N.S, Ryabinov V.M. Features of the device and the calculation of drilling pile piles with multiple sweeps. Geotekhnika. 2016. No. 3, pp. 4-8. (In Russian).
13. Sokolov N.S., Ryabinov V.M. Technique of construction of bored-injection piles of increased bearing capacity. Zhilishchnoe Stroitel'stvo [Housing Construction]. 2016. No. 9, pp. 11-15.
14. Sokolov N.S. Criteria of economic efficiency of use of drilled piles. Zhilishchnoe Stroitel'stvo [Housing Construction]. 2017. No. 5, pp. 34-37. (In Russian).
WorldBuild St.Petersburg ] InterStroyExpo
Самая крупная на Северо-Западе России выставка строительных и отделочных материалов
17-19 апреля
2018
Санкт-Петербург
квц «ЭКСПОФОРУМ
Одновременно состоится Международная выставка предметов интерьера и декора Design&Decor St. Petersburg
- Организатор
Группа кампаний ITE ^¡^ +7 (612) зао-бо-14 primexpo [email protected]
DESIGN DECOR,
Получите электронный билет
worldbuild-spb.ru
