СП 361.1325800.2017 «Здания и сооружения. Защитные мероприятия в зоне влияния ст»

6.1Общие положения

• сбор исходной информации по объемно-планировочным и конструктивным решениям зданий, времени их постройки, продолжительности и нормативным срокам их эксплуатации;
• поиск и изучение архивной документации инженерно-геологических изысканий;
• анализ ранее выполненных обследований;
• визуальное обследование здания с составлением планов и разрезов здания, а также дефектных ведомостей фасадов и внутренних несущих конструкций с фотофиксацией дефектов и схемами их положения;
• проходку шурфов и обследование фундаментов и основания под ними для определения конструкции и глубины заложения фундамента, наличия в них дефектов, определение прочности материала фундаментов и определение категории их технического состояния;
• сбор нагрузок на фундамент и основание, проверочный расчет прочности фундамента и деформации основания;
• определение категории технического состояния конструкций здания по результатам визуального обследования;
• определение необходимости разработки защитных мероприятий по обеспечению сохранности здания;
• в необходимых случаях определение прочности материалов строительных конструкций.

При детальном обследовании конструкций, в которых при осмотре обнаружены серьезные дефекты, следует выполнить инструментальное обследование.

Инструментальные обследования включают измерения:

• длины и ширины раскрытия трещин;
• деформаций несущих конструкций, в том числе прогибов;
• характеристик материала конструкций методами неразрушающего контроля или проведением испытаний отобранных образцов;
• общих и относительных осадок фундаментов здания.

Возможные изменения состояния от воздействия нагрузок вероятностного характера типа проявления карстовой опасности, суффозионных процессов, связанных с атмосферными осадками и протечками водонесущих коммуникаций, в том числе аварийными, рассматривать не следует.

6.2Обследование фундаментов

• проходка шурфов с отбором монолитов грунта из-под подошвы фундамента ;
• бурение скважин с отбором образцов, определением уровня подземных вод (УПВ);
• зондирование грунтов;
• визуальное обследование фундаментов и обмерные работы;
• детальное (инструментальное) обследование фундаментов, включающее определение прочности материала фундамента, наличие армирования и его параметры, получение сведений по гидроизоляции;
• поверочные расчеты (расчетное сопротивление, осадки и несущая способность основания и фундамента);
• составление технического отчета.

6.3Обследование конструкций надземной части зданий и сооружений

• визуальное обследование технического состояния основных несущих конструкций на предмет выявления деформаций;
• детальное обследование с определением прочностных характеристик материалов основных несущих конструкций;
• измерение необходимых для выполнения целей обследования геометрических параметров зданий (сооружений), конструкций, их элементов и узлов и сопоставление их с имеющейся проектной документаций;
• измерения значений крена зданий и т. д.

6.4Назначение категории технического состояния

Таблица 6.1 Категории технического состояния сооружения

фактического исполнения допускается улучшать категорию технического состояния здания в соответствии с таблицей Д.1 СП 22.13330.2016 при наличии соответствующей проектной документации, в состав которой в отдельных случаях следует включать расчет системы «основание - фундамент - сооружение».

7.1Расчет влияния нового строительства.

• габариты зоны влияния с выделением зоны интенсивных перемещений, где значение осадки превышает 1 см;
• дополнительные деформации существующих зданий (вертикальные и горизонтальные перемещения, относительную разность осадок фундаментов);
• общие перемещения инженерных коммуникаций;
• общие перемещения инженерных сооружений городской и транспортной инфраструктуры.

Примечания

1 Программное обеспечение, используемое для геотехнических расчетов, должно быть апробировано профильной организацией и предоставлять возможность реализации моделей, описывающих нелинейное поведение грунта, последовательность возведения конструкций и изменение гидрогеологических условий в процессе строительства.

2 Апробация программного обеспечения осуществляется путем сопоставления результатов расчета по программе с тестовыми примерами, данными мониторинга, а также путем оформления разрешительных документов в установленном действующим законодательством Российской Федерации порядке на использование данного программного обеспечения.

7.2Оценка технологического воздействия

7.2.2. Если технологические процессы устройства геотехнических конструкций могут быть смоделированы численно, допускается использовать такие расчеты как для определения значения осадки здания, так и в рамках экспертно-аналитического подхода.

• расстояние между фундаментом здания и «стеной в грунте»;
• длина захватки «стены в грунте»;
• давление по подошве фундамента;
• плотность бентонитового раствора.

• уменьшение длины захватки;
• увеличение плотности бентонитового раствора;
• устройство геотехнического барьера по методу компенсационного нагнетания согласно 8.6.

8.1Общие положения

• конструктивные, вызванные вступлением в работу проектируемой конструкции в соответствии с проектным решением, например, связанные с перемещением ограждающей конструкции и дна котлована в процессе экскавации грунта, с осадкой строящегося сооружения или складированием материалов, и т. п.;
• технологические, происходящие в процессе устройства ограждений котлованов, анкеров, свай, щитовой проходки и др., т.е. связанные с технологией выполнения работ и применяемыми машинами и механизмами;
• климатические, обусловленные перемещением ограждающей конструкции котлована, вызванным температурными деформациями распорок и ограждающих конструкций, а также промерзанием грунта за «стеной в грунте» и ниже дна котлована;
• изменение УПВ в процессе водопонизительных работ или барражного эффекта при устройстве заглубленных сооружений;
• активизация негативных процессов в грунтовом массиве, связанная с выполнением геотехнических работ (суффозионные процессы, образование плывунов и пр.).

В таблице 8.1 представлены защитные мероприятия для существующих зданий и сооружений, применяемые при строительстве подземных сооружений рядом с ними, в зависимости от факторов, вызывающих дополнительные деформации основания фундаментов.

Таблица 8.1 Защитные мероприятия для существующих зданий и сооружений, применяемые при устройстве котлована

• 1) Если грунт поддается закреплению.
• 2) Применяется только для снижения неравномерных осадок фундаментов.
• 3) Защитные мероприятия сами могут вызвать дополнительные осадки.

Примечание - В настоящей таблице применены следующие обозначения:

• «+» - мероприятие эффективно;
• «-» - мероприятие неэффективно;
• «±» - эффективность недостаточна для безусловного применения.

8.1.7 Защитные мероприятия подразделяются на два вида:

• пассивные - выполняемые однократно; при проектировании используют исходные параметры (характеристики грунта, нагрузки и воздействия) без изменения НДС массива грунта;
• активные - могут выполняться многократно; с их помощью возможно дополнительное воздействие на НДС массива грунта (восстановление, регулирование и т. п.).

• результаты инженерно-геологических изысканий объекта строительства, включая, при необходимости, архивные материалы;
• проектная документация объекта нового строительства;
• проекты производства работ (ППР) и технологические регламенты (при наличии) на выполнение геотехнических видов работ;
• проектная или исполнительная документация по конструктивным решениям существующего (защищаемого) здания или сооружения, его фундаментам и грунтам основания;
• результаты технического обследования конструкций защищаемого здания, включая фиксацию имеющихся дефектов в основных несущих конструкциях (трещины, сколы, коррозия арматуры и бетона, разрушение материала конструкций), а также результаты обследования фундаментов (глубина заложения, ширина подошвы, материал, состояние) и грунта основания (вид и состояние);
• оценка влияния устройства подземной выработки на существующее (защищаемое) здание или сооружение без защитных мероприятий.

• механическую безопасность объекта на период строительства (реконструкции) и последующей эксплуатации:
• снижение расчетных значений дополнительных деформаций и (или) их относительной разности до требуемых нормативных значений, определяемых в соответствии с 7.1.6;
• повышение несущей способности основания;
• выравнивание деформационных характеристик основания в плане и по глубине;
• локальное усиление грунтов в местах образовавшихся зон разуплотнения;
• защиту от воздействий вибрации, подтопления и иных опасных техногенных или геологических процессов и явлений, в том числе противокарстовую защиту.

• характер влияния строительства, в том числе способ строительства подземной части проектируемого объекта;
• степень влияния (значения расчетных осадок, изменения инженерно-геологических и гидрологических условий, технологических и вибрационно-динамических воздействий) и расстояние между проектируемым и защищаемым объектами;
• техническое состояние защищаемого объекта (категория технического состояния, конструктивная схема);
• статус исторической и культурной ценности защищаемого объекта [4];
• особенности инженерно-геологического строения участка;
• доступ и возможность выполнения работ во внутренних помещениях объекта с учетом возможной эксплуатации объекта во время работ по усилению;
• необходимость выполнения работ по усилению конструкций надземной части;
• очередность, при необходимости, выполнения работ по усилению конструкций надземной части.

• усилия в конструкциях защищаемых зданий и сооружений, дополнительные перемещения фундаментов, их относительная неравномерность и крен должны соответствовать значениям, не превышающим предельно допустимых значений для защищаемого объекта, определенных на основании его категории технического состояния;
• работы по устройству защитных мероприятий не должны вызывать недопустимые технологические воздействия на защищаемый объект, приводящие к ухудшению его технического состояния и нарушению механической безопасности;
• принятые проектные решения должны обеспечивать возможность реализации с учетом технического состояния объекта и доступа для выполнения работ.

Расчет по несущей способности следует проводить для защитных мероприятий, указанных в перечислениях а) и б) 8.1.6. Расчет по деформациям проводят во всех случаях проектирования защитных мероприятий.

• для конструкций - в соответствии с требованиями СП 15.13330, СП 16.13330, СП 24.13330, СП 63.13330, СП 64.13330, СП 249.1325800;
• для оснований - в соответствии с СП 22.13330 и настоящим сводом правил.

8.2Корректировка конструктивных решений нового строительства для снижения воздействия на окружающую застройку

• минимизации осадок.

• а) Создание внутренней перегородки б) Закрепление грунта ниже дна котлована

Рисунок 8.1 - Повышение жесткости удерживающей системы ограждающей конструкции

а единичный контрфорс; б - армирование грунта сваями; в - группа контрфорсов

1 «стена в грунте»; 2 - единичный контрфорс; 3 - грунт, армированный сваями

Рисунок 8.2 - Специальные геотехнические конструкции внутри котлована

1 существующее здание; 2 ступенчатая надземная часть; 3 ступенчатое подземное пространство

Рисунок 8.3 - Пример устройства ступенчатого пространства подземной и надземной частей строящегося здания

• перенос трассы линейного сооружения;
• изменение глубины заложения линейного сооружения;
• изменения технологии производства работ.

• уменьшение перебора грунта в процессе строительства;
• применение компенсационного нагнетания твердеющих растворов в заобделочное пространство;
• изменение скорости проходки.

8.3Усиление конструкций существующих зданий

• в [6] - усиление стальными напрягаемыми тяжами;
• [6]-[9] - усиление стальными и железобетонными обоймами;
• СП 164.1325800 - усиление неметаллической арматурой;
• [6], [9] - усиление инъецированием.

8.4Усиление фундаментов

8.4.1 Общие положения

• 8.4.1.1 Необходимость усиления фундаментов зданий и сооружений определяют по результатам оценки влияния строительства подземного сооружения при проведении геотехнического прогноза.
• 8.4.1.2 Выделяют два способа усиления свайных фундаментов: усиление ростверков и устройство дополнительных свай.
• 8.4.1.3 Критериями при проектировании усиления оснований и фундаментов являются предельно допустимые значения дополнительных осадок основания фундаментов.
• 8.4.1.4 При разработке проекта усиления фундаментов сваями необходимо прогнозировать ожидаемые дополнительные осадки основания до усиления и после него, а также усилия в сваях.
• 8.4.1.5 Разработке проекта усиления должны предшествовать инженерно-геологические изыскания, состав работ и объем которых должны соответствовать требованиям действующих нормативных документов и положениям настоящего свода правил.
• 8.4.1.6 При устройстве свай усиления в случае недостаточной прочности материала фундамента необходимо выполнить его усиление.
• 8.4.1.7 Устройство свай осуществляют при наличии в геологическом разрезе основания слоя, пригодного для опирания на него свай.

8.4.1.8 Потребность в усилении фундаментов возникает при необходимости увеличения размеров фундамента в плане, значительных неравномерных прогнозных деформациях основания и в ряде других случаев.

8.4.1.9 Ближайшие к глубокому котловану сваи усиления следует устраивать до низа «стены в грунте» для обеспечения устойчивости зданий при возможном обрушении стенок траншеи.

8.4.1.10 Не допускается использовать буроинъекционные и вдавливаемые сваи в качестве защитного мероприятия для зданий при креплении ограждения котлована анкерами в связи с возможностью снижения их несущей способности вследствие повреждения или разуплотнения грунта при устройстве анкеров.

8.4.2 Усиление фундаментов буроинъекционными сваями

8.4.2.1 Буроинъекционные сваи применяют в следующих случаях:

• для стабилизации осадок фундаментов существующих зданий и сооружений при изменении конструктивной схемы объекта усиления;
• для минимизации воздействия строительства подземного сооружения на расположенное рядом здание.

8.4.2.2 Проектирование усиления существующего фундамента осуществляют в зависимости от его вида и технического состояния.

8.4.2.3 Предварительные размеры (диаметр и длина) буроинъекционных свай назначают с учетом инженерно-геологических условий площадки строительства, нагрузки, которую должны воспринимать сваи, вида и состояния усиливаемого фундамента, несущей способности свай, прогнозируемой в соответствии с опытом проектировщика или определяемой в соответствии с требованиями нормативных документов, а также расчетом численным методом.

8.4.2.4 Расчет буроинъекционных свай по прочности материала ствола выполняют в соответствии с требованиями СП 24.13330 и СП 63.13330.

8.4.2.5 Армирование буроинъекционных свай выполняют по расчету. Сваи армируют сварными каркасами. Допускается применять жесткую арматуру в виде проката черных металлов или стальных труб. Арматура сваи может быть однородной по длине и комбинированной, например труба или прокат в зоне действия изгибающего момента и каркас на остальной длине сваи.

8.4.2.6 Арматура без антикоррозионной защиты буроинъекционных свай должна иметь фиксирующие элементы, центрирующие ее в скважине и обеспечивающие требуемую толщину защитного слоя бетона. Расстояние между фиксаторами по длине каркаса должно быть не более шести диаметров скважины, а толщина защитного слоя при отсутствии антикоррозионной защиты - не менее 2,5 см.

8.4.2.7 Конструкция сварного стыка рабочей арматуры каркасов должна обеспечивать его равнопрочность и удобство производства работ по инъецированию бетона в скважину.

8.4.2.8 Совместная работа буроинъекционных свай и усиливаемых фундаментов должна быть обеспечена заделкой сваи, длина которой определяется расчетом. Для фундаментов из кладки кирпича, камня известняка, бутовых фундаментов длина заделки свай должна быть не менее пяти диаметров сваи при бурении с глинистой промывкой и не менее четырех диаметров при бурении с продувкой воздухом. В случае невозможности обеспечения заделки должно быть предусмотрено усиленное армирование или уширение ствола сваи в месте примыкания сваи к подошве ростверка. Отношение диаметра уширенной части к диаметру скважины в пределах фундамента должно составлять не менее 1,15.

8.4.2.9 Для уточнения несущей способности буроинъекционных свай усиления в конкретных условиях проектная организация может назначать проведение статических испытаний опытных буроинъекционных свай в соответствии с требованиями ГОСТ 5686 и СП 24.13330. В результате испытаний должна быть установлена расчетная нагрузка, допускаемая на сваю, Р , кН.

8.4.2.10 Рабочая документация по усилению оснований и фундаментов с помощью буроинъекционных свай должна содержать:

• титульный лист;
• план участка работ;
• состав проекта;
• ведомости объемов работ и потребности в материалах;
• общие указания к проекту;
• план свайного поля при усилении оснований и фундаментов буроинъекционными сваями;
• разрезы (сечения) по усиляемым фундаментам с буроинъекционными сваями;
• конструкции буроинъекционных свай усиления, чертежи арматурных каркасов;
• технологические схемы устройства свай усиления (по усмотрению проектной организации);
• технологические схемы линий подачи растворов;
• технологические схемы коммуникаций;
• рабочую документацию на устройство растворных узлов со схемами размещения рабочего оборудования.
• 8.4.2.11 При расчете несущей способности буроинъекционных свай следует руководствоваться требованиями СП 24.13330.

8.4.2.12 Буроинъекционные сваи применяют для защиты зданий, имеющих категории технического состояния конструкций II и III, статус объекта культурного наследия (памятника истории и культуры) [4].

• 8.4.2.13 Буроинъекционные сваи не следует применять как защитные мероприятия для зданий всех категорий технического состояния состояния конструкций в мелких и пылеватых водонасыщенных песках, в особенности обладающих плывунными свойствами, поскольку при устройстве ограждения котлована возможны разуплотнение этих грунтов и снижение несущей способности свай по боковой поверхности.
• 8.4.2.14 Буроинъекционные сваи не следует применять в качестве защитных мероприятий для зданий, примыкающих к котлованам глубиной более 15 м, поскольку вследствие недостаточной жесткости они не обеспечивают отсутствие деформаций в основании зданий.

8.4.3 Проектирование фундаментов из вдавливаемых многосекционных свай

• 8.4.3.1 Принципиальные технические схемы погружения вдавливаемых свай следует принимать в зависимости от конкретных условий устройства элементов, воспринимающих нагрузку от домкратов.
• 8.4.3.2 Для осуществления усиления фундаментов вдавливаемыми сваями требуется:
• наличие пространства под фундаментом или упорным элементом (рисунок 8.4);
• отсутствие пространства под упорным элементом (рисунок 8.5);
• наличие свободного доступа к месту погружения свай (рисунок 8.6);
• наличие соседних несущих стен в стесненных условиях при устройстве новых фундаментов под стены или оборудование в условиях реконструкции (рисунок 8.7). а

Рисунок 8.4 - Схема погружения свай при наличии пространства под упорным элементом

Рисунок 8.5 - Схема погружения свай при отсутствии пространства под упорным элементом

1 - свая; 2 - гидродомкрат; 3 - упор;

• насосная станция;
• существующий фундамент;
• пригрузочные блоки;
• стык сваи

Примечание - Упор - временный груз; тележка на рельсовом ходу.

Рисунок 8.6 - Схема погружения свай при наличии свободного доступа

1 - свая; 2 - гидродомкрат; 3 - упор; 4 - насосная станция; 5 - существующий фундамент; 6 - шурф; 7 - металлические раскосы; 8 - металлическая обойма; 9 - стык сваи

Примечание - Упор - стальная ферма.

Рисунок 8.7 - Схема погружения свай при наличии соседних несущих стен в стесненных условиях

8.4.3.3 Выбор упорных элементов определяется конкретными условиями и возможностями подрядной организации.

8.4.3.4 Расчетную схему усиливаемого фундамента, включающего существующий фундамент и многосекционные сваи, выбирают с учетом требуемой несущей способности, типа фундамента и условий производства работ.

8.4.4 Усиление фундаментов при повреждении их поверхности

8.4.4.1 Защиту фундаментов от выветривания следует выполнять при физическом и химическом выветривании материала фундаментов, когда кладка затронута неглубоко и отсутствуют сквозные трещины в фундаментах.

8.4.4.2 Поверхность фундаментов необходимо восстанавливать оштукатуриванием цементным раствором по подготовленной (зачищенной) боковой поверхности фундаментов или оштукатуриванием по металлической сетке, укрепленной на их поверхности. При проектировании рекомендуется предусматривать использование технологии набрызга и торкретирования.

8.4.4.3 Для усиления фундамента следует зацементировать кладку, укрепив тем самым существующий фундамент, либо выполнить обойму, восстановив несущие функции фундамента.

8.4.4.4 При выветривании раствора кладки фундамента на всю ширину его цементацию следует выполнять путем бурения с поверхности первого или подвального этажа в кладке фундамента скважин и нагнетания в них цементного раствора.

8.4.4.5 Нагнетание следует проектировать с учетом выполнения на опытной площадке с последующей проверкой результатов и уточнением технологии и состава работ.

8.5Усиление грунтов основания

• инъекционный - реализующий закрепление за счет нагнетания в грунт химических или цементационных растворов с помощью погружаемых инъекторов или через скважины (смолизация, силикатизация, цементация) методами пропитки (без нарушения структуры грунта) или заполнительной цементации (с частичным или полным изменением структуры грунта в зоне инъекции);
• струйная цементация - реализующий закрепление за счет использования энергии струи раствора (воды, воздуха) с полным изменением структуры грунта и формированием элементов закрепленного грунта [грунтоцементных элементов (ГЦЭ)], обладающих заданными характеристиками;
• буросмесительный (глубинное перемешивание) -реализующий закрепление за счет механического перемешивания разрушенного грунта с подаваемым вяжущим (полное изменение структуры) и позволяющий при минимальных технологических воздействиях закреплять грунты как в основании зданий, так и вблизи несущих конструкций, формируя элементы закрепленного грунта (грунтоцемента) правильной формы, с заданными характеристиками.

• определение проектных требований и выбор способа усиления;
• разработка программы дополнительных изыскательских работ, включающих комплекс лабораторных работ и, при необходимости, опытных полевых работ по закреплению грунтов;
• выбор конструктивной схемы усиления грунтов и назначение предварительных расчетных параметров закрепления;
• назначение предварительных размеров зоны усиления и отдельных элементов закрепления;
• выполнение расчетов и корректировка, при необходимости, зоны усиления и расчетных параметров закрепления;
• назначение расчетных параметров закрепления, технологической последовательности выполнения работ, разработка графической части проекта, определение проектных объемов материалов и стоимости работ;
• проведение опытно-производственных работ и, при необходимости, корректировка значений расчетных параметров, назначение рабочих параметров закрепления;
• авторское сопровождение работ по закреплению.

• расчетные показатели закрепляемых грунтов;
• технологические параметры закрепления.

• механические характеристики закрепленного грунта - прочность на одноосное сжатие Rstb, сцепление cstb , угол внутреннего трения φ stb ;
• деформационные характеристики закрепленного грунта - модуль деформации Еstb , коэффициент Пуассона закрепленного грунта ν stb (при необходимости);
• геометрические параметры элементов (зон) закрепления.

Таблица 8.2 -Нормативные характеристики песчаных грунтов, закрепленных инъекцией химических и цементных растворов, в зависимости от нормативного сопротивления

• расчетный радиус - расстояние от оси скважины (инъектора) до границы закрепления, за пределами которой закрепление отсутствет (зависит от вида и свойств раствора, фильтрационных характеристик грунта и технологических параметров инъекции, включая свойства растворов), назначаемое при проектировании и определяемое по глубине закрепления по результатам опытных работ;
• расчетная глубина - расстояние от верхней до нижней границы закрепления в пределах сечения с расчетным радиусом, за пределами которой закрепление отсутствует;
• б) для закрепления по технологии струйной цементации:
• расчетный радиус - назначаемое при проектировании и определяемое по глубине закрепления по результатам опытных работ расстояние от оси скважины до условной границы закрепления, за пределами которой закрепление отсутствует;
• расчетная глубина - назначаемое при проектировании расстояние от верхней до нижней границы закрепления в пределах сечения с расчетным радиусом, за пределами которой закрепление отсутствует;
• в) для буросмесительного способа закрепления (глубинное перемешивание):
• расчетный радиус - расстояние от оси скважины до границы закрепления, за пределами которой закрепление отсутствует (задается размером бурового инструмента), назначаемое при проектировании;
• расчетная глубина - назначаемое при проектировании расстояние от нижней до верхней границы закрепления (задается проектом с учетом технических характеристик оборудования), но не более 25 м.

Таблица 8.3 -Нормативные характеристики грунтов, закрепленных цементацией по струйной и буросмесительной технологии, в зависимости от нормативного сопротивления одноосному сжатию

СП 361.1325800.2017

Таблица 8.4 Расчетный радиус закрепления грунтов способами цементации

Примечание - Примененные в настоящей таблице условные обозначения систем струйной цементации Jеt1 и Jet2 см. в пункте 3.40 СП 22.13330.2016.

R

где Rn,stb нормативное сопротивление одноосному сжатию закрепленного грунта, МПа; γ -коэффициент надежности по закреплению, принимаемый в отсутствие результатов опытных работ равным 1,4. В случае проведения опытных работ значение коэффициента надежности по закреплению следует устанавливать на основе статистической обработки результатов испытаний по методике, изложенной в ГОСТ 20522.

• закрепление по одному или нескольким способам;
• контроль качества закрепления.

Для сооружений повышенного уровня ответственности (класс сооружений КС-3), уникальных сооружений [2], а также объектов 3-й геотехнической категории по СП 22.13330 объем опытных работ должен составлять не менее 3 % общего объема закрепления.

• по стадиям выполнения контрольных работ - входной, операционный, приемочный;
• объему контролируемых параметров - сплошной;
• периодичности проведения - непрерывный;
• методам проведения контроля - измерительный, визуальный, технический осмотр и регистрационный.

СП 361.1325800.2017

Требования к контрольным работам на опытной площадке должны обеспечивать выполнение положений СП 45.13330 и настоящего свода правил.

• контроль геометрических параметров элементов закрепленного грунта формы поперечного и продольного сечений (выполняется в контрольных шурфах);
• отбор проб в поперечном и продольном сечениях элемента закрепления, изготовление контрольных образцов и их испытание на одноосное сжатие;
• контрольное бурение в закрепленном грунте с отбором кернов, изготовление контрольных образцов и их испытание на одноосное сжатие;
• геофизические или ультразвуковые исследования сплошности и однородности закрепления по глубине закрепления, если это предусмотрено проектом;
• испытания отдельных участков статическими нагрузками, если это предусмотрено проектом.

• задание на проектирование (проектная организация) и ППР (производитель работ или организация - разработчик ППР);
• исполнительную документацию по опытным работам, включающую акты освидетельствования скрытых работ, исполнительные схемы, колонки контрольных скважин, акты лабораторных испытаний кернов (образцов из кернов или проб), другие результаты исследований, в том числе акты геофизических исследований сплошности и однородности закрепления (производитель работ).

• по стадиям выполнения контрольных работ - входной, операционный, приемочный;
• объему контролируемых параметров - сплошной и выборочный;
• периодичности проведения - непрерывный и периодический;
• методам проведения контроля - измерительный, визуальный, технический осмотр и регистрационный.

Требования к контрольным работам должны обеспечивать выполнение положений СП 45.13330 и настоящего подраздела.

8.5.23 Состав проекта усиления грунтов основания

8.5.23.1 Проект усиления грунтов основания следует выполнять в соответствии с требованиями действующих нормативных документов, Оформление чертежей должно отвечать требованиям стандартов системы проектной документации для строительства (СПДС).

8.5.23.2 Проект усиления грунтов основания, выполняемый в рамках защитных мероприятий для сохранности окружающей застройки, входит в раздел 12 «Иная документация в случаях, предусмотренных федеральными законами» (см. [5]).

8.5.23.3 Проект должен включать следующие разделы: а) «Конструктивные решения», включая пояснительную записку и графическую часть; б) «Проект организации строительства» (ПОС), содержащий пояснительную записку и графическую часть.

8.5.23.4 Раздел «Конструктивные решения» должен состоять:

• из пояснительной записки, в которую помимо разделов, требуемых стандартами СПДС и иными нормативными документами, должны быть включены раздел по выбору и обоснованию технических решений по усилению грунтов основания, расчетное обоснование и технико-экономические характеристики сравниваемых вариантов, выполненных с соблюдением необходимых условий сопоставимости;
• графической части, в которую помимо чертежей, требуемых стандартами СПДС и иными нормативными документами, должны быть включены технические условия на усиление грунтов основания, инженерно-геологические разрезы и профили с нанесением на них инженерно-геологических элементов и указанием границ усиления, физико-механических характеристик грунтов, включая плотность, влажность, показатель консистенции связных грунтов. К спецификациям и ведомостям объемов работ дополнительно прилагаются пооперационные ведомости параметров усиления, включая группы грунтов по бурению, вид бурения, количество подаваемого крепителя по глубине.

8.5.23.5 Раздел ПОС проекта усиления грунтов основания должен состоять из пояснительной записки, графической части и технологического регламента выполнения работ по усилению грунтов основания.

В технологическом регламенте указывают:

• расчетные технологические параметры усиления;
• очередность выполнения работ по усилению на объекте;
• требования (задание) на выполнение опытно-производственных работ;
• требования по контролю качества на этапе опытно-производственных работ и основных работ по усилению грунтов основания.

8.6Геотехнические отсечные экраны и геотехнические барьеры

• инженерно-геологические условия площадки стротиельства;
• расчетные и предельные дополнительные деформации оснований фундаментов существующих зданий окружающей застройки;
• влияние нагрузки от существующих зданий и сооружений на деформации конструкции ограждения котлована;
• технологические осадки от устройства геотехнического отсечного экрана.

• для защиты существующего здания от устройства ограждающей конструкции и разработки котлована - в зависимости от глубины котлована и длины ограждающей конструкции, а также от их расстояния до существующего здания;
• для защиты существующего здания от нового строительства - от значения сжимаемой толщи и расстояния между зданием и новым строительством;
• для защиты существующего здания от проходки тоннеля - от диаметра и глубины заложения тоннеля и расположения его относительно фундаментов здания.

где σ z γ - вертикальное напряжение от веса вышележащего грунта, кПа; σ z π - вертикальное дополнительное напряжение на рассматриваемой глубине от внешней нагрузки, кПа; μ - коэффициент Пуассона;

С - сцепление грунта, кПа.

По опыту устройства геотехнических барьеров было установлено, что давление гидравлического разрыва на первой стадии до глубины 15 м не превышает 0,5 МПа.

• 8.16.18. Требуемый объем для инъекции твердеющего раствора определяется в зависимости от объема раствора:
• необходимого для создания требуемых объемных деформаций грунта (определяется в результате численного расчета);
• заполнившего поры и отдельные пустоты в грунте;
• профильтровавшегося за расчетную зону инъекции (приложение И).

• зона инъекции в плане и по высоте;
• расстояние между точками инъектирования в плане;
• давление нагнетания;
• расход твердеющего раствора;
• состав раствора;
• применяемое оборудование;
• методы и количественные параметры контроля качества.

• строительный генеральный план с расположением контуров объекта нового строительства и существующих подземных коммуникаций;
• схема расположения элементов геотехнического отсечного экрана;
• разрезы по геотехническому отсечному экрану, включающие в себя данные инженерно-геологических изысканий;
• технологические схемы с описанием последовательности и методов производства работ;
• потребность в механизмах и материалах по этапам;
• указания по технике безопасности, охране труда и охране окружающей среды.

• строительный генеральный план с расположением контуров объекта нового строительства и существующих подземных коммуникаций;
• схема расположения инъекторов;
• разрезы по точкам инъектирования, содержащие данные инженерно-геологических изысканий;
• технологические схемы с описанием последовательности и методов производства работ;
• потребность в механизмах и материалах по этапам;
• указания по технике безопасности, охране труда и охране окружающей среды.

9.1Усиление конструкций существующих зданий

• качество подготовки усиляемой поверхности;
• отклонение от проекта конструкций усиления при их монтаже;
• соответствие усилий в напрягаемых элементах требуемому значению;
• наличие обварки крепежных деталей после напряжения;
• наличие антикоррозионной защиты конструкций усиления.

• рабочие и деталировочные чертежи стальных конструкций;
• документы предприятия-изготовителя о соответствии, оформленные в порядке, установленном действующим законодательством;
• документы о согласовании допущенных отступлений от чертежей при изготовлении и монтаже;
• документы, удостоверяющие качество материалов;
• акты освидетельствования скрытых работ;
• журналы работ;
• документы о контроле качества сварных соединений;
• документы о предварительном напряжении конструкций;
• акты на защитное покрытие;
• копии удостоверений монтажников и сварщиков конструкций.

• качество формующей поверхности элементов опалубки;
• отклонение от вертикали плоскостей опалубки и линий их пересечения;
• смещение осей опалубки от проектного положения.

• правильность установки опалубки;
• зазор между арматурой и опалубкой;
• соответствие проекту применяемых видов, марок и диаметров арматурной стали, размеров каркасов, расстояния между стержнями.

Приемку смонтированных арматурных изделий осуществляют до укладки бетона и оформляют акт освидетельствования скрытых работ.

• соответствие бетонной смеси требованиям проекта усиления;
• правильность установки и закрепления опалубки;
• наличие смазки поверхности съемной опалубки, соприкасающейся при бетонировании с бетонной смесью;
• прочность бетона при распалубке усиленной конструкции.

Приемку-сдачу выполненных работ оформляют двухсторонним актом.

• глубину просверленных скважин;
• качество закрепления инъекционной трубки в скважине;
• давление, при котором подают инъекционный раствор;
• тщательность заполнения трещин в кладке.

9.2Усиление фундаментов

9.2.1 Общие требования

• 9.2.1.1 Проведению работ по усилению фундаментов должно предшествовать выполнение соответствующих подготовительных мероприятий и внутриплощадочных работ.
• 9.2.1.2 Подготовительные мероприятия включают:
• согласование графика работ по усилению фундаментов;
• определение последовательности усиления фундаментов;
• организацию инструментального геодезического и визуального наблюдения по маякам за поведением несущих конструкций;
• ознакомление исполнителей с ППР;
• контроль качества и техники безопасности.
• 9.2.1.3 Внутриплощадочные работы включают:
• обеспечение доступа к фундаментам;
• устройство необходимых монтажных проемов, электроосвещения согласно ППР;
• монтаж вспомогательных устройств и механизмов;
• организацию временных складских площадок;
• комплектацию площадки строительства необходимыми механизмами и оборудованием;
• завоз свай, упорных элементов и других узлов, деталей и материалов согласно рабочим чертежам.
• 9.2.1.4 Перед началом работ должны быть сняты нулевые отсчеты по всем геодезическим маркам и зафиксировано состояние настенных маяков.
• 9.2.1.5 Работы по устройству свай завершаются составлением акта, подписываемого исполнителем, автором проекта и заказчиком.

• 9.2.2.1 Работы по устройству буроинъекционных свай отражают записью в журнале (приложение Г).
• 9.2.2.2 В зависимости от типа и состояния существующих фундаментов и типов грунта бурение скважин следует выполнять станками пневмоударного или колонкового бурения, с использованием проходного шнека или с промывкой скважин глинистым раствором.
• 9.2.2.3 При устройстве буроинъекционных свай могут быть применены теряемые или инвентарные кондукторы.
• 9.2.2.4 Арматурный каркас должен быть установлен в проектное положение, а стыковка его секций должна проводиться сваркой.
• 9.2.2.5 Бетонная смесь подается в скважину по буровому ставу или через трубуинъектор снизу-вверх с помощью бетононасосов под давлением, назначаемым в проекте.
• 9.2.2.6 Не допускается понижение уровня бетонной смеси в устье скважины более 1,5 м, в неустойчивых грунтах - ниже нижней кромки трубы-кондуктора.
• 9.2.2.7 При отрицательных температурах прочность бетона свай с противоморозными добавками к моменту замерзания бетона до температуры, на которую рассчитано количество добавок, должна быть не менее 20 % проектной.

9.2.2.8 Для производства бетонных работ при температуре воздуха выше 25 °С и относительной влажности менее 50 % густота цементного теста должна быть не более 27 %. Температура бетонной смеси не должна превышать 30 °С - 35 °С.

9.2.3 Устройство свай по разрядно-импульсной технологии

• 9.2.3.1 Разрядно-импульсную обработку (РИО) следует выполнять в порядке, указанном в перечислениях а) и б):
• а) Обработка забоя:
• электродную систему устанавливают на забой скважины;
• проводят серию электровзрывов до падения уровня бетонной смеси в скважине на заданное проектом расчетное значение;
• РИО продолжают до получения отказа;
• проверяют степень уплотнения разрушенного буровым инструментом грунта (наличия рыхлого грунта в основании свай-РИТ) на «отскок», для чего электродную систему устанавливают на грунт в забое скважины, после разряда определяют значение погружения ее в грунт. При погружении электродной системы в грунт основания за один электровзрыв менее 1 см грунт основания принимается соответствующим требованию средней плотности. При осадке электродной системы более 1 см РИО забоя скважины следует продолжать, периодически проверяя плотность грунта. б) Формирование тела сваи:
• в песчаных грунтах РИО ствола сваи следует выполнять ярусами шагом 0,3-0,5 м при движении снизу вверх в водонасыщенных песках или сверху вниз в песках малой и средней степени водонасыщения;
• в связных грунтах РИО ствола сваи следует выполнять ярусами шагом 0,75-1,0 м (3-3,5 диаметра сваи).

Верхняя часть ствола сваи-РИТ на глубину 2,0 м не подвергается РИО.

9.2.3.2 В процессе формирования тела сваи необходимо периодически доливать бетонной смесью до верхней грани кондуктора. Долив смеси следует проводить после перемещения излучателя вверх на новый горизонт и снижения уровня бетонной смеси до нижней кромки трубы-кондуктора.

9.2.3.3 При монтаже арматурного каркаса его нижнюю секцию погружают в скважину и вывешивают для соединения с верхней секцией, которую устанавливают соосно нижней, и стыкуют секции между собой.

• 9.2.3.4 Секции арматурного каркаса следует соединять внахлест или специальными муфтами. Не допускается соединять секции электродуговой сваркой.
• 9.2.3.5 При погружении арматурного каркаса в скважину допускается:
• вращение каркаса вокруг продольной оси;
• использование вибраторов, вибропогружателей общей мощностью до 5 кВт;
• поднятие на высоту до 4 м и опускание каркаса - погружение «в расходку».

9.2.3.6 Для устройства свай применяют самоуплотняющиеся бетонные смеси. Следует проводить дополнительное уплотнение бетонной смеси в верхнем сечении сваи глубинным вибратором на глубину 1,5-2,0 м.

9.2.3.7 При устройстве буроинъекционных свай для снижения технологического воздействия на конструкции защищаемого здания следует применять технологии, обеспечивающие восстановление начального НДС грунтового массива, например БКС, в которых опрессовка скважины избыточным давлением осуществляется через каждый метр по глубине скважины.

9.2.4 Производство работ по усилению фундаментов вдавливаемыми сваями

9.2.4.1 Производство работ по усилению фундаментов вдавливаемыми сваями осуществляют с учетом требований СП 45.13330.

9.2.4.2 Работы по вдавливанию свай проводят в последовательности, установленной проектом.

9.2.4.3 В процессе вдавливания свай ведут журнал и составляют акты на освидетельствование скрытых работ. Должны быть обеспечены констролируемые показатели и предельные отклонения по таблице 9.1.

9.2.4.4 Для устройства фундаментов из вдавливаемых свай рекомендуется использовать сборные железобетонные секции, соединяемые по мере вдавливания болтами, штырями либо сваркой. Стыки составных свай должны быть рассчитаны на нагрузки, возникающие в процессе погружения секций, а также на нагрузки, передаваемые на многосекционные сваи при эксплуатации зданий и сооружений. При отсутствии горизонтальных, выдергивающих и моментных нагрузок допускается использовать стальные штыри диаметром

40-50 мм, длиной 250-300 мм конструктивно, которые устанавливают вдоль продольной оси секций в предназначенных для них гнездах соответствующих размеров. Используют также стальные трубы либо сварные короба, также стыкуемые болтами или сваркой по мере погружения, полость которых подлежит обязательному заполнению песчаным (мелкозернистым) бетоном.

9.2.4.5 Работы по усилению фундаментов вдавливаемыми сваями выполняют в такой последовательности:

• устройство на месте упорного элемента;
• монтаж, при необходимости, страховочных подкосов или растяжек;
• установка первой секции сваи;
• размещение на верхнем торце первой секции сваи гидродомкрата и подключение его к насосной станции;
• погружение первой секции;
• использование инвентарных приспособлений, если ход домкрата меньше длины секции сваи;
• стыкование следующей секции и погружение ее в установленном порядке;
• наращивание секций и их вдавливание до достижения сопротивлением сваи проектного значения;
• сбрасывание давления в гидродомкрате до расчетного усилия и поддержание этого усилия до условной стабилизации;
• передача нагрузки на сваю по принятому в проекте решению;
• антикоррозионное покрытие стальных элементов усиления, бетонирование проемов и узлов усиления.

9.2.4.6 При расчетном усилии вдавливания по достижении условной стабилизации проводят соединение последней секции сваи с упорным элементом, если он сохраняется на период эксплуатации, или фундаментными конструкциями. Критерии условной стабилизации при расчетном усилии вдавливания назначают проектом. Длину вдавливаемых свай определяют достижением расчетного усилия вдавливания при условной стабилизации перемещений сваи и фиксируют для каждой сваи методами прямого контроля длины погруженных секций. При этом должна быть обеспечена несущая способность сваи по грунту, заданная проектом и подтверждаемая статическими испытаниями свай по ГОСТ 5686.

9.2.4.7 Домкраты следует снимать только после передачи нагрузки на вдавленные сваи.

9.2.4.8 Работы по вдавливанию свай и передаче на них нагрузок сопровождаются записью в журнале (приложение Д). Основные контролируемые параметры устройства вдавливаемых свай, которых следует придерживаться при производстве работ, приведены в таблице 9.1.

9.2.4.9 Контроль состояния маяков и инструментальное измерение осадок здания осуществляют в соответствии с указаниями раздела 10.

Таблица 9.1 Основные контролируемые показатели и их предельные отклонения

9.2.4.10 Техническую эффективность усиления вдавленными сваями оценивают по материалам геодезического наблюдения за осадками и кренами фундаментов зданий и сооружений.

9.2.5 Производство работ по усилению фундаментов

9.2.5.1 При усилении фундаментов скважины цементации следует выполнять методами колонкового бурения. Инъекцию раствора следует проводить с помощью пакеров, раскрепляемых в кондукторах, заделанных в тело фундамента на растворе. Давление нагнетания должно составлять 0,2-1,0 МПа. За условный отказ следует принимать давление 0,5л/мин, если иное не предусмотрено проектом, но не более 1л/мин.

9.2.5.2 Для обжатия грунтов допускается применять плоские домкраты. В них нагнетают твердеющую жидкую смесь, например цементный раствор или эпоксидную смолу, которые после обжатия грунта основания сохраняют напряженное состояние за счет затвердевания. Контроль за обжатием следует вести по манометру.

9.2.5.3 Растворы для цементации фундаментов должны отвечать требованиям проекта и быть стабильными (водооотделение не более 2 %), В/Ц - 0,5-0,63. Сроки начала схватывания - не ранее 45 мин и не более 90 мин, расплыв по конусу в соответствии с ГОСТ 26798.1 - 18-28 см.

Вяжущее, применяемое для иъекционных растворов, должно обеспечивать надежное сцепление с материалами усиливаемого фундамента. При усилении фундаментов из бута-известняка, выполненного на известковом растворе, следует применять инъекционные растворы на цементном вяжущем с добавками извести. В качестве основного вяжущего применяют общестроительные цементы по ГОСТ 31108. Для регулирования составов допускается применять добавки, классификация которых приведена в СП 45.13330.

9.2.5.4 При незначительных повреждениях фундамента вместо цементации устраивают рубашку. Рубашку выполняют из раствора на крупном песке методом штукатурки или торкретирования, а также пневмонабрызгом бетона или укладкой его в опалубку.

9.2.5.5 В случаях, когда осуществление цементации затруднительно, кладку допускается усиливать железобетонными обоймами на всю высоту фундамента или его часть. В ленточных фундаментах противоположные стенки обоймы в отдельных случаях соединяют между собой анкерами из арматурной стали и поперечными балками. В некоторых случаях обоймы рекомендуется устраивать с предварительной установкой в них инъекционных труб для последующей цементации. В этом случае в процессе цементации обоймы препятствуют вытеканию раствора из фундамента и поступлению его в грунт.

9.2.5.6 При устройстве обойм свежий бетон укладывают после обязательной подготовки поверхности старой кладки с обязательным тщательным уплотнением бетонной смеси.

9.2.5.7 Для переустройства железобетонного столбчатого фундамента в ленточный между существующими фундаментами устраивают железобетонную стенку в виде перемычки. Для лучшего сопряжения перемычки на существующих фундаментах выполняют насечку и штрабы, а также оголяют арматуру для приварки арматуры перемычки. Кроме того, нижнюю часть перемычки выполняют в уровне подошвы существующего столбчатого фундамента. Перемычка охватывает подколонник железобетонной обоймой. Для повышения несущей способности нижнюю часть перемычки допускается выполнять уширенной.

9.3Усиление грунтов основания

• инъекционный - нагнетание в грунт химических или цементационных растворов с помощью погружаемых инъекторов или через скважины (смолизация, силикатизация, цементация);
• буросмесительный - механическое измельчение грунта без извлечения его на поверхность и последующее смешивание с цементом и другими вяжущими веществами специальным буровым устройством в процессе погружения или извлечения его с вращением с созданием элементов закрепленного грунта:
• струйный - разрушение грунта струей высокого давления в скважине и смешивание с цементным раствором с частичным или полным замещением грунтов цементным раствором.

Цементы для создания элементов закрепленного грунта, инъекции пропиткой или заполнительной цементации должны отвечать требованиям ГОСТ 31108. При наличии агрессивных подземных вод следует применять стойкие по отношению к ним цементы.

СП 361.1325800.2017 охраны труда при работе с соответствующими материалами. Приготовление растворов следует осуществлять в оборудованных помещениях растворосмесительных узлов в смесителях центробежного действия со скоростью вращения не менее 100 об/мин.

• объемы инъектируемого раствора (вяжущего) в пересчете на 1 м³ закрепляемого грунта;
• давление инъекции, назначаемое в зависимости от применяемого способа и фиксируемое на выходе из насоса и на входе в инъектор;
• рабочий расход подаваемого вяжущего в единицу времени (минуту);
• скорость перемещения вдоль оси скважины (инъектора, монитора, обтюратора);
• скорость вращения монитора;
• время выдержки на ступени обрабатываемого участка - захватки;
• объемы изливаемой пульпы (для струйной цементации грунтов) или изливаемого раствора (для инъекционных способов).

• проверка расположения элементов закрепления в плане;
• дата и время начала и окончания работ;
• параметры подаваемого вяжущего (плотность, водоотделение, осадка конуса, сроки схватывания, В/Ц, время гелеобразования, объем раствора);
• фиксация глубины погружения смесителя (монитора, инъектора) и отметки начала и окончания подачи вяжущего;
• порядок подачи вяжущего (при погружении или подъеме) и других компонентов, кратность циклов перемешивания;
• линейная скорость погружения и подъема смесителя, м/мин;
• частота вращения смесителя при погружении и подъеме, об/мин;
• давление подачи вяжущего, МПа;
• скорость подачи вяжущего, л/кг/мин;
• диаметр смесителя, форсунок монитора;
• контроль качества закрепленного грунта - отбор проб и испытание в лаборатории образцов (контрольные шурфы и керны);
• контроль несущей способности закрепленного грунта (при необходимости).

Таблица 9.2 Схема контроля качества

СП 361.1325800.2017

• а) Приемочный контроль осуществляется комиссией на основе сопоставления проектной и исполнительной документации.
• б) В исполнительную документацию дополнительно включают материалы контрольных работ. в) В рамках приемочного контроля могут быть проведены дополнительные работы по оценке качества закрепления по материалу и несущей способности по грунту, выполняемые на рабочих элементах закрепленного грунта. г) При приемке работ производитель работ представляет исполнительную документацию, в том числе:
• технические паспорта, документы, подтверждающие соответствие или другие документы, удостоверяющие качество применяемых материалов;
• журналы производства отдельных видов работ (приложение Е);
• акты освидетельствования скрытых работ;
• протоколы, акты испытаний контрольных образцов закрепленного грунта.

9.4Геотехнические отсечные экраны и геотехнические барьеры

1 - растворомешалка; 2 - насос; 3 - шланг высокого давления; 4 - инъектор; 5 -уплотнительная манжета; 6 - пакер

Рисунок 9.1 - Технологическая схема выполнения работ по устройству геотехнического барьера

СП 361.1325800.2017 влиять на техническое состояние существующих зданий. Способ погружения должен быть согласован с проектной организацией, разработавшей проект геотехнического барьера.

• акт разбивки инъекторов геотехнического барьера;
• буровой журнал (при необходимости);
• журнал установки инъекторов;
• журнал инъектирования;
• документ, подтверждающий соответствие цемента;
• документ, подтверждающий соответствие добавок и заполнителей.

Акт освидетельствования и приемки инъекционных скважин подписывают представители строительной организации, авторского надзора и строительного надзора заказчика.

• контроль разбивки оси инъекторов геотехнического барьера;
• контроль положения инъектора при погружении (угол наклона, глубина погружения);
• контроль параметров инъекторов (диаметр, общая длина, длина перфорированной части, наличие резиновых колец и т. д.);
• входной контроль качества исходных материалов;
• контроль состава приготовленного инъекционного раствора (не реже двух раз в рабочую смену);
• контроль соответствия методов погружения инъекторов и производства инъекционных работ проекту.

А.1Общие положения

Испытание грунта по определению коэффициента релаксации напряжений проводят для определения характеристик релаксации напряжений дисперсных грунтов: коэффициента релаксации Кr и начального напряжения релаксации Ϭ0.

Данные характеристики определяются по результатам испытаний образцов грунта в условиях компрессионного сжатия в одометрах, исключающих возможность бокового расширения образца в процессе его вертикального нагружения.

Нагружение проводят вертикальным деформированием образца до заданной деформации с последующей фиксацией текущей высоты образца hi и напряжения Ϭ i (релаксации) во времени t i .

Испытания проводят в режиме «идеальной» релаксации, при которой вертикальная деформация образца за время релаксации напряжений пренебрежимо мала. Допустимое вертикальное перемещение в процессе релаксации напряжений не должно превышать 0,02 мм.

Значение принудительной деформации образца определяется техническим заданием и программой испытаний с учетом возможных деформаций грунта в реальных условиях.

Для испытаний используют образцы грунта ненарушенного сложения природной влажности, искусственно водонасыщенные образцы (если это требуется программой испытаний) или образцы нарушенного сложения с заданными значениями плотности и влажности (ГОСТ 30416).

В соответствии с требованиями ГОСТ 12248 образец должен иметь форму цилиндра диаметром не менее 71 мм и отношение диаметра к высоте от 2,8 до 3,5. Максимальный размер фракции грунта (включений, агрегатов) в образце должен быть не более 1/5 высоты образца.

А.2Оборудование для испытаний

Испытания грунтов по определению параметров релаксации проводят в компрессионных установках релаксационного типа, обеспечивающих принудительное деформирование образцов заданными значениями перемещений в условиях невозможности бокового расширения.

В состав компрессионной установки релаксационного типа для испытания грунта в режиме «идеальной» релаксации должны входить:

СП 361.1325800.2017

• одометр, состоящий из рабочего режущего кольца с внутренним диаметром не менее 71 мм и отношением диаметра к высоте от 2,8 до 3,5, цилиндрической обоймы, нижнего пористого диска, верхнего штампа, снабженного пористым диском, и поддона с каналами для отвода воды;
• механизм для вертикального деформирования образца грунта давлением до 10 МПа;
• устройства для измерения вертикальной нагрузки;
• датчика (датчиков) перемещений для фиксации изменения высоты образца.

Конструкция установки должна обеспечивать:

• подачу воды и ее отвод снизу образца;
• центрированную передачу нагрузки на штамп;
• измерение вертикальной нагрузки (давления) с погрешностью не более ±0,002 МПа;
• измерение вертикальной деформации с погрешностью не более ±0,002 мм;
• коэффициент жесткости нагрузочно-измерительной системы должен быть не ниже 4∙10 7 Н/м;
• первоначальную нагрузку на образец, создаваемую весом штампа и закрепленными на нем измерительными приборами, не более 0,0025 МПа.

А.3Проведение испытания

Образец грунта взвешивают в рабочем кольце и устанавливают в одометр в соответствии с указаниями пункта 5.4.3 ГОСТ 12248-2010.

Затем проводят вертикальное деформирование испытуемого образца равномерно, без ударов, до заданного программой испытаний значения перемещения.

После принудительного деформирования образца при фиксированном положении вертикального штампа фиксируют отсчеты по устройствам для измерения напряжений и вертикальных перемещений в такой последовательности: первый отсчет - сразу после достижения заданного перемещения, затем через 1, 2, 5, 10, 20 мин и далее с удвоением интервала времени. При автоматическом считывании информации интервал времени снятия отсчетов не должен превышать интервалов, указанных выше.

В процессе испытания строят график зависимости изменения напряжения Ϭ i от логарифма времени t i (рисунок А.1). При этом за начало отсчета шкалы времени принимают значение lg ( t ) = 0, что соответствует времени t i = 1 мин. σ

)

Рисунок А.1 - График зависимости изменения напряжения от логарифма времени

Завершением испытания является выход участка графика «напряжение - логарифм времени» на устойчивую линейную зависимость, соответствующую вторичной релаксации (участок ВС ).

По полученным данным строят график «напряжение -логарифм времени» аналогично представленному на рисунке А.1.

Для определения характеристик релаксации на графике выбирают второй, прямолинейный участок зависимости напряжения от времени, соответствующий вторичной релаксации (участок ВС на рисунке А.1). Первый участок АВ , соответствующий первичной или фильтрационной релаксации, в связи с кратковременностью данного процесса при определении характеристик релаксации напряжений не используется.

Значение коэффициента релаксации Кr, МПа, определяют как тангенс угла наклона участка вторичной релаксации графика к оси абсцисс:

где ΔϬ и Δlg ( t ) - изменения напряжения и логарифма времени соответственно для выбранного отрезка на участке вторичной релаксации ВС .

Кроме того, по графику зависимости «напряжение - логарифм времени» определяют начальное напряжение релаксации Ϭ0 по точке пересечения линии вторичной релаксации с осью напряжений.

Результаты испытаний, включая физические характеристики грунта, текущие значения деформаций и напряжений вместе с графиками заносят в паспорт испытаний.