Цементация грунтов инъекцией в режиме гидроразрывов

16.4.1 Усиление грунтов основания сооружений путем образования локально направленных гидроразрывов (вертикальных, горизонтальных, наклонных), заполняемых твердеющим раствором, следует применять в песчаных, суглинистых, глинистых, насыпных грунтах и лессах в целях уплотнения (армирования), оперативного компенсационного изменения напряженно-деформированного состояния (НДС) грунтов основания сооружений, а также для выправления крена зданий и сооружений на плитных фундаментах.

16.4.2 Работы по уплотнению (армированию) массивов грунта локально направленными гидроразрывами и по компенсационному нагнетанию в целях изменения НДС грунта следует выполнять с соблюдением правил, приведенных в 16.1.2, 16.1.4 настоящих правил.

16.4.3 Усиление грунтов и изменение НДС грунта по технологии гидроразрывов следует производить путем нагнетания укрепляющего раствора через скважины, оборудованные манжетными колоннами, и погружаемые инъекторы, позволяющими неоднократно в любой последовательности обрабатывать зоны (захватки).

16.4.4 Выбор способа нагнетания растворов по технологии гидроразрывов через скважины или инъекторы, порядок производства инъекционных работ, расход растворов, режим нагнетания (давление, расход во времени), требуемые физико-механические характеристики усиленных грунтов назначаются проектом в зависимости от расчетных габаритов закрепляемого массива, грунтовых и гидрогеологических условий, результатов опытных работ.

16.4.5 Нагнетание укрепляющего раствора в скважины (инъекторы), в целях равномерного распределения в границах усиления и изменения НДС грунтов локально направленных гидроразрывов, следует производить зонами (захватками), не превышающими 1 м. Допускается при соответствующем обосновании по результатам опытных работ на экспериментальном участке применять зоны (захватки), превышающие 1 м. Расстояния между скважинами (инъекторами) назначаются проектом и, как правило, не должны превышать 2,5 м для геомассива и 1 м для геотехнического барьера.

16.4.6 Для качественного уплотнения грунтов должна быть обеспечена при выполнении работ локализация нагнетаемых растворов в пределах усиливаемого массива. Для этого в проекте следует предусмотреть следующую последовательность работ:

а) создание защитной зоны против чрезмерного выхода растворов за контур укрепляемого массива путем предварительной цементации скважин (инъекторов), расположенных по внешнему контуру массива;

б) инъекцию растворов внутри контура, которая должна производиться способом последовательного сближения инъектируемых скважин, начиная с максимальных расстояний, при которых гидравлическая связь между ними при заданных проектом давлениях будет отсутствовать.

16.4.7 Нагнетание растворов при уплотнении грунтов следует производить под пригрузом, исключающем выходы растворов на поверхность, в качестве которого может быть само здание (сооружение) на плитном фундаменте, либо расчетный слой грунта 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.

16.4.8 Нагнетание растворов при уплотнении и изменении НДС грунтов в зоны (захватки) в скважинах (инъекторах) следует производить в проектном объеме. В случае отказа (при закачке не более 50%) производить в ту же зону повторную инъекцию не реализованного проектного объема. Допускается производить реализацию через вновь рядом пробуренную скважину (инъектор). За отказ в поглощении следует принимать условие, предусмотренное в 16.3.11 настоящего свода правил.

16.4.9 Проверка эффективности проектных параметров и технических условий на производство работ при уплотнении и изменении НДС грунтов осуществляется на опытно-производственном участке.

16.4.10 Оценка качества изменения физико-механических свойств уплотненных гидроразрывами грунтов и соответствие их проектным критериям должны выполняться после завершения инъекционных работ способами, назначаемыми проектом: штамповым испытанием, статическим или динамическим зондированием, геофизическими методами, исследованием физико-механических свойств грунтов в открытых шурфах. Количество контрольных скважин с отбором керна и точек зондирования должно составлять не менее 3% общего количества инъекционных скважин. При проведении работ по усилению грунтов оснований существующих и строящихся зданий рекомендуется осуществлять инструментальный мониторинг за осадками их фундаментов.

16.4.11 Выполнение работ при уплотнении и изменении НДС грунтов по гидроразрывной технологии должно сопровождаться входным контролем применяемых материалов, фиксацией исполнения проектных параметров и результатов контрольных работ в соответствующих журналах и другой исполнительной документации в установленном порядке.

16.4.12 Компенсационное изменение НДС грунтов основания осуществляется путем многоразовой инъекции твердеющего раствора через скважины (инъекторы) в грунт. Допускается в целях сокращения выхода раствора за контуры геотехнического барьера применение составов раствора с быстро нарастающей во времени вязкостью. Количество циклов инъекции, необходимое для полной или частичной компенсации перемещений и восстановления НДС грунта основания, корректируется по результатам проведения геотехнического мониторинга.

16.4.13 Компенсационное нагнетание укрепляющих растворов для сохранения или восстановления начального НДС грунтов основания существующих зданий и сооружений при ведении рядом в зоне влияния геотехнических работ (проходка тоннелей, устройство котлованов, строительство новых заглубленных сооружений) следует производить через скважины (инъекторы), расположенные между объектом геотехнических работ и существующими рядом объектами и создающие геотехнический барьер в виде вертикальных, горизонтальных или наклонных плоскостей гидроразрывов, заполненных твердеющим раствором.

16.4.14 Выбор положения геотехнического барьера в плане, направление и глубина инъекционных скважин (инъекторов), объемы нагнетаемых растворов в зоны через скважины (инъекторы), последовательность и режим инъекции устанавливаются проектом в зависимости от характера расчетных перемещений грунтового массива в процессе геотехнических работ, от гидрогеологических условий и конструктивных особенностей защищаемых объектов (зданий и сооружений) и вида геотехнических работ.

16.4.15 Основным параметром, определяющим качество выполнения компенсационного нагнетания, является недопущение или прекращение осадок и деформаций конструкций защищаемых объектов и грунтов основания.

16.4.16 Выполнение работ по компенсационному нагнетанию должно сопровождаться инструментальными наблюдениями за перемещениями ограждающих конструкций котлована, фундаментов существующих зданий и сооружений, массива грунта между ними. Выполнение работ по компенсационному нагнетанию должно фиксироваться в журналах: по бурению и оборудованию инъекционных скважин или погружению в грунт инъекторов; по инъекции растворов в грунт; по инструментальному мониторингу ограждающей конструкции и наблюдаемых зданий и сооружений, а также другой контрольной документации в установленном порядке.