Химическое закрепление грунтов.

Химическое закрепление грунтов, согласно СП 45.13330.2012 «Земляные сооружения, основания и фундаменты» Актуализированной редакции СНиП 3.02.01-87,. производится путем пропитки пор грунта крепителями: водными растворами полимеров неорганических (силикат натрия) и органических (синтетических смол). Закрепление грунтов на основе силиката натрия называется силикатизацией, на основе карбамидных смол - смолизацией. Способ закрепления путем нагнетания в грунт последовательно двух растворов (крепителя и отвердителя или активатора грунта) называется двухрастворный, а путем нагнетания одного крепителя, смешанного с отвердителем, - однорастворный.

Силикатизация однорастворная и двухрастворная позволяет закреплять пески с достижением прочности закрепленного грунта (ПЗГ) соответственно 0,3 - 0,5 МПа и 0,5 - 8,0 МПа, а также закреплять лессовые грунты однорастворной силикатизацией с достижением ПЗГ 0,5 - 2,0 МПа. Смолизация однорастворная позволяет закреплять пески с достижением ПЗГ 0,5 - 5 МПа.

Производство работ по закреплению грунтов последовательно включает следующие этапы:

1. Подготовительные и вспомогательные работы, включая приготовление крепящих растворов.
2. Погружение инъекторов в грунт или бурение и оборудование инъекционных скважин.
3. Нагнетание растворов в грунты.
4. Извлечение инъекторов или ликвидация инъекционных скважин.
5. Работы по контролю качества закрепления.

Выполнение работ по закреплению грунтов и по контролю качества закрепления должно сопровождаться фиксацией исполнения проектных параметров и результатов контрольных работ в соответствующих журналах работ и другой исполнительной документации в установленном порядке.

Порядок производства инъекционных работ назначается проектом в зависимости от конструкции закрепляемого массива, грунтовых и гидрогеологических условий площадки с соблюдением правил:

1. До начала основных работ при закреплении грунтов под существующими сооружениями следует производить вспомогательную цементацию (цементами общестроительного назначения) зоны на контакте фундаментов и основания - в качестве мероприятия против возможных утечек закрепляющих реагентов.
2. Нагнетание закрепляющих растворов следует выполнять в режиме с соблюдением величин расхода и давления, не вызывающих в грунте разрывов и выхода за пределы зоны закрепления.
3. Последовательность инъекционных работ при закреплении обводненных песчаных грунтов должна обеспечивать гарантированное вытеснение подземных вод из закрепляемого объема грунтового массива нагнетаемыми реагентами; защемление подземных вод в закрепляемом массиве не допускается.
4. В неоднородных по проницаемости грунтах слой с большей проницаемостью следует закреплять в первую очередь.
5. Не допускается засорение отвердевшими реагентами и повреждения подземных инженерных коммуникаций (коллекторов, кабельных и телефонных каналов, дренажей и др.), расположенных вблизи участков производства инъекционных работ.
6. Промывочные воды и технические отходы должны перекачиваться в специальные емкости, которые следует вывозить с объекта участка и разгружать в установленных для этого местах.

Проверка правильности проектных (расчетных) параметров закрепления грунтов и технических условий на производство работ уточняется путем контрольного закрепления на опытном участке на начальной стадии производства работ.

Нагнетание растворов в грунты следует производить под пригрузом, исключающим выходы растворов на поверхность, в качестве которого может быть расчетный слой грунта толщиной не менее 1,5 м над закрепляемым массивом, а при его отсутствии - специально устроенное покрытие из бетона или другого материала по весу и прочностным свойствам способное исключать прорывы растворов на поверхность.

В случаях возникновения разрывов с выходом растворов на поверхность или в каналы инженерных коммуникаций необходимо нагнетание прекратить и выполнить назначенные авторским надзором мероприятия по ликвидации прорывов.

Контроль качества закрепления грунтов в отношении сплошности и однородности закрепления, формы и размеров закрепленного массива, прочностных, деформационных и других физико-механических свойств закрепленных грунтов обеспечивается следующими мероприятиями:

1. Вскрытием контрольных шурфов.
2. Бурением контрольных скважин с отбором, обследованием и испытанием проб.
3. Испытаниями закрепленного массива статическим или динамическим зондированием.
4. Исследованиями закрепленных массивов геофизическими методами.

Мероприятия по контролю заданных проектом форм, размеров и однородности закрепления должны быть предусмотрены в проекте. Количество контрольных скважин (буровых, зондировочных) должно ориентировочно составлять 3 - 5% общего количества рабочих скважин, а число шурфов назначается ориентировочно - один шурф на 1 тыс. м3 закрепленного грунта, но не менее двух шурфов на объект.

Качество закрепленного грунтового массива (сплошность и однородность закрепления, формы и размеры массива, прочностные и деформационные характеристики закрепленных грунтов) должно соответствовать установленным требованиям проекта. Предельные отклонения в сторону уменьшения измеряемых величин - не более 10%.