ОДМ 218.6.1.001-2020. Отраслевой дорожный методический документ. Рекомендации по применению буроинъекционных трубчатых систем (микросвай, грунтовых анкеров и нагелей) на автомобильных дорогах

(издан на основании Распоряжения Росавтодора от 25.12.2020 № 4060-р)

Издан на основании Распоряжения Федерального дорожного агентства от 25 декабря 2020 г. № 4060-р

ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ БУРОИНЪЕКЦИОННЫХ ТРУБЧАТЫХ СИСТЕМ (МИКРОСВАЙ, ГРУНТОВЫХ АНКЕРОВ И НАГЕЛЕЙ) НА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГАХ

ОДМ 218.6.₁.001-2020

ОКС 93.080.99

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН обществом с ограниченной ответственностью «НТЦ ГеоПроект» (ООО «НТЦ ГеоПроект»).

Коллектив авторов: д-р техн. наук, профессор С.И. Маций (руководитель работ), канд. техн. наук Н.Н. Любарский, канд. техн. наук А.К. Рябухин, инж. В.А. Лесной, инж. В.С. Маций, инж. Е.Г. Рыбалко.

2 ВНЕСЕН Управлением научно-технических исследований и информационного обеспечения Федерального дорожного агентства.

3 ИЗДАН на основании распоряжения Федерального дорожного агентства от 25.12.2020 № 4060-р.

4 ИМЕЕТ РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ.

1 Область применения

1.1 Настоящий отраслевой дорожный методический документ (далее — методический документ) разработан в целях обеспечения нормативной базы рекомендациями по изготовлению конструктивных элементов буроинъекционных трубчатых систем и выполнению строительно-монтажных работ по их устройству.

1.2 В данном методическом документе приведены технические требования к материалам и конструктивным элементам, технологии производства работ, условиям применения, методам контроля, испытаний, мониторинга, транспортировки и хранения буроинъекционных трубчатых систем.

1.3 Методический документ разработан для устройства буроинъекционных трубчатых систем для обеспечения надежной эксплуатации автомобильных дорог на участках развития опасных геологических и инженерно-геологических процессов и явлений.

1.4 Данный методический документ не распространяется на расчет буроинъекционных трубчатых систем. Для их расчета следует руководствоваться положениями действующих нормативных документов: СП 20.13330.2016, СП 22.13330.2016, СП 24.13330.2011, СП 45.13330.2017, СП 116.13330.2012, СП 381.1325800.2018, СП 436.1325800.2018.

2 Нормативные ссылки

В настоящем методическом документе использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 9.307-89 (ИСО 1461-89, СТ СЭВ 4663-84) Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия цинковые горячие. Общие требования и методы контроля

ГОСТ 310.1-76 Цементы. Методы испытаний. Общие положения

ГОСТ 310.3-76 Цементы. Методы определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерности. Изменения объема

ГОСТ 310.4-81 Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии

ГОСТ 380-2005 Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки

ГОСТ 1215-79 Отливки из ковкого чугуна. Общие технические условия

ГОСТ 3882-74 (ИСО 513-75, СТ СЭВ 1251-78, СТ СЭВ 5015-85) Сплавы твердые спеченные. Марки

ГОСТ 5382-2019 Цементы и материалы цементного производства. Методы химического анализа

ГОСТ 5686-2020 Грунты. Методы полевых испытаний сваями

ГОСТ 5802-86 Растворы строительные. Методы испытаний

ГОСТ 7293-85 Чугун с шаровидным графитом для отливок. Марки

ГОСТ 7566-2018 Металлопродукция. Правила приемки, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение

ГОСТ 9454-78 (СТ СЭВ 472-77, СТ СЭВ 473-77) Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах

ГОСТ 10178-85 (СТ СЭВ 5683-86) Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия

ГОСТ 12344-2003 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения углерода

ГОСТ 18123-82 Шайбы. Общие технические условия

ГОСТ 19912-2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием

ГОСТ 23732-2011 Вода для бетонов и строительных растворов. Технические условия

ГОСТ 30515-2013 Цементы. Общие технические условия

ГОСТ 31384-2017 Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Общие технические требования

ГОСТ 32731-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Требования к проведению строительного контроля

ГОСТ 32755-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Требования к проведению приемки в эксплуатацию выполненных работ

ГОСТ 32756-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Требования к проведению промежуточной приемки выполненных работ

ГОСТ 32867-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Организация строительства. Общие требования

ГОСТ 33174-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Цемент. Технические требования

ГОСТ Р 9.316-2006 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия термодиффузионные цинковые. Общие требования и методы контроля

ГОСТ ISO 4759-1-2015 Изделия крепежные. Допуски. Часть 1. Болты, винты, шпильки и гайки. Классы точности A, B и C

СП 20.13330.2016 Нагрузки и воздействия (актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*)

СП 22.13330.2016 Основания зданий и сооружений (актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*)

СП 24.13330.2011 Свайные фундаменты (актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85)

СП 28.13330.2017 Защита строительных конструкций от коррозии (актуализированная редакция СНиП 2.03.11-85)

СП 45.13330.2017 Земляные сооружения, основания и фундаменты (актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87)

СП 116.13330.2012 Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения (актуализированная редакция СНиП 22-02-2003)

СП 381.1325800.2018 Сооружения подпорные. Правила проектирования

СП 436.1325800.2018 Инженерная защита территории, зданий и сооружений от оползней и обвалов

3 Термины и определения

В настоящем методическом документе применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 анкер (грунтовый анкер): Геотехническая конструкция, предназначенная для передачи осевых выдергивающих (растягивающих) нагрузок от закрепляемой конструкции на несущие слои грунта в пределах корневой части своей длины.

3.2 буроинъекционная трубчатая система (БИТС): Геотехническая конструкция (анкер, микросвая, нагель), конструктивно состоящая из трех элементов: оголовка, тяги и корня, изготавливаемая путем последовательного забуривания в грунт трубчатых винтовых штанг (ТВШ), соединенных муфтами и оснащенных неизвлекаемым породоразрушающим инструментом в виде буровых коронок при одновременной промывке скважины буровым водоцементным раствором при бурении и окончательном формировании тела буроинъекционной трубчатой системы при помощи более густого водоцементного раствора.

3.3 геотехническая конструкция: Строительная конструкция, взаимодействующая с грунтом и использующая грунт для ее устройства в качестве материала или основания.

3.4 корень БИТС (анкера, микросваи, нагеля): Элемент конструкции БИТС, передающий нагрузку от тяги анкера на грунт.

3.5 микросвая: Геотехническая конструкция диаметром менее 350 мм, предназначенная для восприятия осевых сжимающих нагрузок.

3.6 нагель (грунтовый нагель): Армирующий конструктивный элемент, устраиваемый для укрепления откосов и подрезок склонов, передающий сдвиговые нагрузки на несущие слои грунта.

3.7 оголовок БИТС (анкера, микросваи, нагеля): Элемент конструкции БИТС, передающий нагрузку от закрепляемого элемента сооружения или грунта на тягу БИТС.

3.8 опорная плита: Элемент оголовка БИТС, представляющий собой пластину с отверстием конической формы под сферическую гайку, соответствующим наружному диаметру ТВШ и сферической поверхности гайки для передачи усилия от сферической гайки на закрепляемую конструкцию.

3.9 опрессовочный раствор: Водоцементный раствор с В/Ц = 0,4 — 0,6.

3.10 промывочный раствор: Водоцементный раствор с В/Ц = 0,7 — 1,0.

3.11 соединительная муфта: Отрезок стальной трубы с внутренней резьбой, соответствующей стыкуемым штангам с центральным упором.

3.12 трубчатая винтовая штанга (ТВШ): Толстостенная стальная труба с ребристой поверхностью винтового профиля.

3.13 тяга БИТС (анкера, микросваи, нагеля): Элемент конструкции БИТС, передающий нагрузку от оголовка на ее заделку.

3.14 фиксирующая гайка: Гайка с внутренней резьбой, соответствующей наружному диаметру и типу ТВШ, а также имеющая сферическую опорную поверхность для предотвращения среза в узле закрепления.

3.15 центратор: Конструктивный элемент, предназначенный для обеспечения равномерного распределения и необходимой толщины слоя водоцементного раствора вдоль ТВШ.

4 Общие положения

4.1 В процессе конструирования и эксплуатации БИТС следует руководствоваться указаниями соответствующих разделов норм, сводов правил, инструкций и иных действующих нормативных документов, а также требованиями настоящего методического документа.

4.2 Буроинъекционные трубчатые системы могут использоваться как элементы для усиления вновь возводимых или существующих конструкций, а также в качестве самостоятельных удерживающих и защитных сооружений.

4.3 При изготовлении комплектующих БИТС применяются железоуглеродистые сплавы. Использование железоуглеродистых сплавов должно обеспечивать долговечность и надежность конструкции, соответствовать нормам и межгосударственным стандартам.

4.4 Ввиду компактности конструкций и оборудования для устройства БИТС их применение особенно рекомендуется при производстве работ в стесненных условиях плотной городской застройки, на горных и труднодоступных участках инженерной защиты автомобильных дорог.

4.5 Устройство корня БИТС допускается во всех видах песчаных, глинистых и скальных грунтов, за исключением рыхлых песков (с плотностью сухого грунта менее 16,5 кН/м3 и коэффициентом пористости более 0,75), торфов, илов и глин текучей консистенции (с сопротивлением сдвигу менее 10 кПа), просадочных, набухающих, органоминеральных и органических грунтов.

Примечание - Для конкретных гидрогеологических условий возможность и целесообразность применения БИТС определяется по результатам пробных испытаний.

4.6 Комплектующие БИТС должны соответствовать требованиям раздела 5.

4.7 Процессы производства работ рекомендуется выполнять в соответствии с разделом 6.

4.8 Проведение контроля и испытаний следует производить в соответствии с рекомендациями подразделов 7.1 и 7.2.

4.9 Процессы строительства и эксплуатации сооружений инженерной защиты с их применением рекомендуется сопровождать выполнением геотехнического мониторинга в соответствии с подразделом 7.3.

4.10 Типоразмеры БИТС, а также основные проектные решения, связанные с их применением, надлежит прописывать в качестве приложения к тендерной документации на строительство.

5 Изделия для буроинъекционных трубчатых систем

5.1 Трубчатые винтовые штанги

5.1.1 Для изготовления ТВШ применяются прокатные изделия из марок стали с низким содержанием углерода (C <= 0,24%) в соответствии с положениями ГОСТ 12344-2003, гарантирующие на готовой продукции получение основного показателя предела текучести, способного обеспечить несущую способность БИТС.

5.1.2. Предел текучести стали, используемой для ТВШ, следует принимать согласно рекомендациям [1]. Показатели ударной вязкости стали KCV по ГОСТ 9454-78 должны быть не менее 40 Дж/см2 при температуре -20 °C и не менее 27 Дж/см2 при температуре -50 °C.

5.1.3 Общий вид ТВШ приведен на рисунке 1, рекомендуемые геометрические и прочностные характеристики — в таблице Б.1 приложения Б.

Примечание — По соглашению заказчика и потребителя таблица Б.1 приложения Б может быть дополнена другими типоразмерами и прочностными характеристиками, отвечающими требованиям положений настоящего методического документа.

\text{Ø}_{\text{н}} , \text{Ø}_{\text{вн}} — соответственно наружный и внутренний диаметры

Рисунок 1 — Общий вид ТВШ

5.1.4 Допустимые отклонения геометрических параметров ТВШ должны соответствовать технической документации изготовителя.

5.1.5 Длина штанг в зависимости от типоразмера составляет 2; 3; 4 и 6,25 м. Предельное отклонение по длине штанг не должно превышать +/- 5% от длины, указанной в заказе потребителя.

Примечание - Допускается резка, соединение и отсоединение штанг на строительной площадке.

5.1.6 На поверхность ТВШ необходимо наносить сплошную резьбу трапециевидного профиля со специальными развальцованными канавками.

Примечание - Трубчатые винтовые штанги с круглой резьбой разрешается применять только во временных конструкциях.

5.1.7 В условиях сильноагрессивных сред по ГОСТ 31384-2017 трубчатые винтовые штанги следует снабжать антикоррозийной защитой в соответствии с СП 28.13330.2017.

5.1.8 Дополнительную антикоррозийную защиту надлежит выполнять нанесением на ТВШ цинкового покрытия по ГОСТ 9.316-2006 или ГОСТ 9.307-89.

Примечание - Допускается осуществлять дополнительную антикоррозийную защиту эпоксидными покрытиями.

5.1.9 Маркировку и упаковку штанг необходимо выполнять в соответствии с ГОСТ 7566-2018.

5.2 Соединительные муфты

5.2.1 Для изготовления соединительных муфт следует применять прокатные изделия из сталей, отвечающих рекомендациям пунктов 5.1.1 - 5.1.3.

5.2.2 Соединительные муфты должны обеспечивать прочность узлов соединения ТВШ не менее прочности на растяжение по сечению основной части штанги.

5.2.3 Комплектование штанг в единую тягу необходимо производить при помощи соединительных муфт. Общий вид соединительной муфты приведен на рисунке 2. Основные типоразмеры и геометрические характеристики муфт для разных типов ТВШ даны в таблице Б.2 приложения Б.

Примечание — По соглашению заказчика и потребителя таблица Б.2 приложения Б может быть дополнена другими типоразмерами и прочностными характеристиками, отвечающими требованиям положений настоящего методического документа.

L — общая длина резьбового участка

Рисунок 2 — Общий вид соединительной муфты

5.2.4 Соединительные муфты должны быть оснащены кольцевым уплотнителем, изготовленным из резины или пластмассы обычного качества.

Примечание - При наличии ударных или динамических нагрузок в середину муфты помещают металлический упор.

5.3 Фиксирующие гайки и опорные плиты

5.3.1 Фиксирующие гайки и опорные плиты должны обеспечивать прочность узла закрепления ТВШ на конструкции или грунтовом откосе не менее прочности на растяжение по сечению основной части штанги.

5.3.2 Фиксирующие гайки и опорные плиты выпускают со сферической опорной поверхностью для образования шарнирного соединения в узле закрепления.

Примечание - Сферическая форма фиксирующей гайки обусловлена тем, что за счет данной формы становится возможным компенсация наклона величиной до 5°.

5.3.3 Фиксирующие гайки изготавливают из стали обыкновенного качества по ГОСТ 380-2005 или ковкого чугуна, соответствующего ГОСТ 1215-79. Конструкция и размеры шестигранной гайки должны соответствовать ГОСТ ISO 4759-1-2015. Основные типоразмеры и геометрические характеристики фиксирующих гаек разных типов приведены на рисунке 3 и в таблице Б.3 приложения Б.

Примечание — По соглашению заказчика и потребителя таблица Б.3 приложения Б может быть дополнена другими типоразмерами и прочностными характеристиками, отвечающими требованиям положений настоящего методического документа.

5.3.4 Опорные плиты для узла закрепления ТВШ выпускают в зависимости от типа (анкер, микросвая, нагель) и назначения конструкции, в составе которой они используются (восприятие выдергивающей или вдавливающей нагрузки). Для того чтобы минимизировать зазор между фиксирующей гайкой и опорной плитой, в последней целесообразно применять сферическую фаску. Основные типоразмеры и геометрические характеристики микросвайных, анкерных и нагельных опорных плит для ТВШ даны на рисунке 4 и в таблицах Б.4, Б.5 и Б.6 приложения Б.

Примечание — По соглашению заказчика и потребителя таблицы Б.4, Б.5 и Б.6 могут быть дополнены другими типоразмерами и прочностными характеристиками, отвечающими требованиям положений настоящего методического документа.

5.3.5 Опорные плиты надлежит изготавливать из стали по ГОСТ 380-2005.

Рисунок 3 — Фиксирующие гайки (а, б) разных типов

ØY , ØZ — диаметры опорной плиты соответственно внешний и внутренний; W, V — высота соответственно фаски и опорной плиты

Рисунок 4 — Опорная плита

5.3.6 В отдельных случаях при использовании в составе узла закрепления опорных плит с прямоугольным профилем отверстия под ТВШ между фиксирующей гайкой и опорной плитой для образования шарнира могут устанавливаться промежуточные шайбы с вогнутой сферической поверхностью, соответствующей ГОСТ 18123-82.

5.4 Центраторы

5.4.1 Центраторы должны обеспечивать центральное положение тяги БИТС в процессе бурения и равномерное ее покрытие защитным слоем водоцементного раствора. Основные типоразмеры и геометрические характеристики центраторов для ТВШ указаны в таблице Б.7 приложения Б.

5.4.2 При комплектации БИТС центратор следует подбирать так, чтобы его внутренний диаметр был больше внешнего диаметра ТВШ, но меньше внешнего диаметра соединительной муфты.

5.5 Буровые коронки

5.5.1 Буровая коронка должна обеспечить забуривание тяги БИТС в грунт и выпуск промывочного и опрессовочного водоцементных растворов, подаваемых через внутреннюю полость винтовых штанг.

5.5.2 Буровые коронки изготавливают из стали по ГОСТ 380-2005, ковкого чугуна по ГОСТ 1215-79, высокопрочного чугуна по ГОСТ 7293-85, обладающих достаточной твердостью и прочностью для разработки грунта.

Примечание — Возможно применение вставок из твердых сплавов по ГОСТ 3882-74, помещаемых в лепестки металлической болванки буровой коронки для увеличения буровых характеристик буроинъекционной трубчатой системы.

5.5.3 Буровая коронка должна иметь от двух до четырех выпускных отверстий диаметром от 4 мм, расположение отверстий — обеспечивать свободный проток водоцементного раствора.

5.5.4 При комплектации БИТС диаметр входного отверстия буровой коронки должен соответствовать внешнему диаметру ТВШ, в противном случае следует применять соответствующий переходник.

5.5.5 В зависимости от характеристик проходимых грунтов следует назначать определенные буровые коронки диаметром, соответствующим ТВШ:

• для глинистых, пылеватых, вязких песчаных, смешанных грунтов без твердых включений с показателем стандартного пенетрационного испытания SPT по ГОСТ 19912-2012 меньше 50 — коронки для глинистых грунтов;
• плотных песчаных, гравелистых грунтов с твердыми включениями с показателем стандартного пенетрационного испытания SPT по ГОСТ 19912-2012 более 50 — коронки крестообразного типа;
• выветрелых скальных грунтов, окаменелых глин, сланцев, прочность на сжатие которых менее 70 МПа, — ошипованные или рифленые коронки;
• доломита, гранита, песчаника, аргиллита прочностью на сжатие 70 — 150 МПа — твердосплавные крестообразные трехлопастные коронки или аналогичные коронки с вставками из твердых сплавов;
• предварительного растачивания армированного бетона, скального грунта прочностью на сжатие более 70 МПа — твердосплавные ошипованные (рифленые, бородавчатые) коронки или аналогичные коронки с вставками из твердых сплавов;
• прямолинейного бурения слоистых скальных грунтов — твердосплавные ступенчатые коронки или аналогичные коронки с вставками из твердых сплавов.

6 Технология производства работ

6.1 Подготовительные работы

6.1.1 Организацию и производство работ по устройству армогрунтовых подпорных стен следует выполнять с учетом требований ГОСТ 32867-2014, ГОСТ 32731-2014, ГОСТ 32756-2014, ГОСТ 32755-2014.

6.1.2 До начала устройства БИТС должны быть проведены следующие основные подготовительные работы:

• устроено ограждение стройплощадки;
• вскрыты, обозначены или переложены все подземные коммуникации по глубине бурения;
• спланирована поверхность и устроены временные дороги;
• размещены временные административно-бытовые помещения;
• подготовлены места для складирования материалов и конструкций;
• проверено отсутствие механических повреждений, ржавчины и сварочных капель комплектующих БИТС;
• завезено необходимое технологическое оборудование;
• обеспечен выход шлама и его утилизирование.

6.1.3 При предварительной сборке, а также в процессе забуривания и стыкования штанг следует контролировать равномерность муфтового соединения и отсутствие люфтов, при этом концы соединяемых штанг должны доходить до упора в центре муфты.

Общую длину резьбового участка муфты L, мм, определяют по формуле

L = l1 + l2, (1)

где l1 и l2 — длины резьбового участка муфты, установленной на стыкуемые тяги, мм.

6.1.4 При использовании БИТС для крепления котлованов и подпорных стен предварительно должны быть выполнены следующие мероприятия:

• возведена постоянная или временная ограждающая конструкция;
• разработан грунт до уровня на 0,5 — 0,8 м ниже отметки соответствующего яруса крепления;
• осуществлена планировка поверхности в котловане для передвижения бурового станка вдоль ограждающих стен;
• выполнена разметка осей скважин под анкеры;
• произведена очистка закладных деталей стены.

6.2 Установка и закрепление БИТС в грунте

6.2.1 Установку БИТС производят последовательным забуриванием в грунт под проектным углом наклона (или вертикально) ТВШ, составляющих тягу буроинъекционной трубчатой системы, которая наращивается в процессе бурения при помощи муфт. Первая трубчатая винтовая штанга оснащается буровой коронкой соответствующего типоразмера. Забуривание осуществляют на проектную длину буроинъекционной трубчатой системы.

6.2.2 При устройстве БИТС штанги по свободной длине защищают пластиковой трубой-оболочкой.

6.2.3 На муфтовые соединения наносят кабельную клейкую изоляционную ленту, с перехлестом каждого защитного слоя не менее 50% ширины ленты.

6.2.4 Если грунты не соответствуют данным проектно-изыскательской документации, то бурение надлежит приостановить, вызвать представителей проектной организации, а также организации, ведущей научно-техническое сопровождение строительства, и принять решение о дальнейшем способе производства работ. Данные по забуриванию БИТС заносят в сводную ведомость производства работ (форма А.1 приложения А).

6.2.5 Одновременно с забуриванием через полость ТВШ и выпускные отверстия буровой коронки необходимо производить подачу в грунт промывочного раствора, в качестве которого применяется водоцементный раствор.

Примечание - При необходимости проектом может быть предусмотрен иной способ промывки, осуществляемый посредством воздуха, воды или смеси.

6.2.6 Подачу бурового инструмента в грунт производят с максимальной скоростью не более 1 м/мин при частоте вращения не менее 50 об/мин и давлении подачи промывки 0,5 — 2 МПа.

Примечание - При необходимости возможно увеличение давления подачи промывки.

6.2.7 При бурении необходимо следить за полнотой заполнения скважины промывочным раствором, не допуская прекращения его обратного выхода с грунтом из устья скважины. Обратная промывка при бурении не должна обрываться и исчезать в скважине, в противном случае необходимы корректировка режима бурения (скорости подачи и состава бурового раствора) или переход на другую технологию устройства БИТС.

6.2.8 Затяжку соединительных муфт выполняют при помощи бурового станка.

6.2.9 Из устья скважины следует оставить выпуск последней штанги, необходимый для проведения испытаний и закрепления на конструкции. Данные по забуриванию штанг отражают в сводной ведомости устройства БИТС (форма А.1 приложения А).

6.3 Инъекция опрессовочного раствора

6.3.1 С целью вытеснения из скважины бурового шлама и формирования цементного тела БИТС необходимо произвести инъекцию опрессовочного раствора непосредственно после забуривания несущего элемента системы. При этом перерыв между окончанием забуривания и началом инъекции не должен превышать одного часа.

6.3.2 Для обеспечения поднятия опрессовочного раствора от буровой коронки и распространения без пустот по всей длине заделки инъекция должна сопровождаться одновременным вращением бурового инструмента со скоростью 20 — 30 об/мин (динамическая опрессовка). Давление подачи раствора при опрессовке должно достигать значения 4 — 6 МПа.

6.3.3 В процессе инъекции необходимо контролировать давление подачи опрессовочного раствора и его расход. При этом объем запрессованного раствора должен составлять не менее 50 — 60 л на 1 м длины заделки при давлении 4 — 6 МПа, регулируемом согласно пункту 6.3.5.

Примечание - В том случае когда давление инъекции не удается повысить до требуемого значения, следует произвести повторную динамическую опрессовку с выдержкой 30 — 60 мин. Для регулирования давления при опрессовке устье скважины целесообразно закрывать пробкой из ветоши, крафт-бумаги, другого аналогичного материала или специальной конструкции, обеспечивающей свободный выход бурового шлама и выдавливаемой при полном заполнении скважины инъекционным раствором. Свидетельством качественного заполнения скважины является выход густого раствора инъекции через ее устье.

6.3.4 Контрольные значения выдержек по времени, давления нагнетания и объема инъекции, скорости вращения трубчатых штанг при динамической опрессовке необходимо уточнять при пробных испытаниях и в процессе производства работ.

6.3.5 Инъекцию опрессовочного раствора надлежит прекращать, когда из скважины зафиксирован выход густого водоцементного раствора объемной плотностью не менее контрольного значения, определенного при подборе состава инъекционного раствора. Контроль следует вести при помощи рычажных весов или плотномера ВПР-1.

6.3.6 В сводной ведомости устройства БИТС (см. форму А.1 приложения А) должны быть указаны состав раствора, давление нагнетания, объем поданного раствора.

6.4 Состав и приготовление водоцементных растворов

6.4.1 Составы промывочного и опрессовочного растворов следует подбирать на основе марки цемента определенного поставщика, выбранных добавок с последующим составлением карт подбора. Для приготовления растворов, применяемых при устройстве БИТС, требуется использовать портландцемент, отвечающий требованиям ГОСТ 33174-2014, марки не ниже M500 и иметь сертификат соответствия по ГОСТ 10178-85.

6.4.2 Вода, применяемая для приготовления растворов, должна удовлетворять требованиям ГОСТ 23732-2011 и не содержать химических соединений и примесей в количествах, которые могут повлиять на сроки схватывания цемента, скорость твердения, прочность, морозостойкость и водонепроницаемость бетона, а также вызывающих коррозию металла тяги. Не допускается применение сточной, болотной и торфяной воды.

Содержание в воде растворимых солей, сульфатов, хлоридов и взвешенных частиц в зависимости от ее назначения не должно превышать значений, указанных в таблице 1 ГОСТ 23732-2011.

Требования и методы испытаний для предварительной оценки качества воды для бетонов и строительных растворов указаны в таблице 3 ГОСТ 23732-2011.

6.4.3 Дозирование компонентов водоцементного раствора следует производить по массе. Точность дозирования компонентов водоцементного раствора должна составлять 2%.

6.4.4 При приготовлении опрессовочного раствора в воду вводят цемент. Затем осуществляют введение добавок, соответствующих требованиям пунктов 6.4.5 и 6.4.6.

6.4.5 Допускается введение в цемент при его помоле специальных пластифицирующих или гидрофобизирующих поверхностно-активных добавок в количестве не более 0,3% по массе цемента в пересчете на сухое вещество добавки.

6.4.6 При производстве цемента для интенсификации процесса помола разрешается введение технологических добавок, не ухудшающих качества цемента, в количестве не более 1%, в том числе органических — не более 0,15% по массе цемента.

6.4.7 Химический анализ клинкера и цемента выполняют по ГОСТ 5382-2019.

6.4.8 Пример оформления карты подбора состава водоцементного раствора для закрепления БИТС в грунте приведен в приложении А (форма А.3).

6.4.9 Упаковку, маркировку, транспортирование и хранение цемента производят по ГОСТ 30515-2013.

6.4.10 Опрессовочный раствор должен соответствовать требованиям, приведенным в таблице 1. Определение физико-механических свойств цементов производят по ГОСТ 310.1-76, ГОСТ 310.4-81.

Таблица 1

Требования к опрессовочному раствору

6.4.11 Условную вязкость водоцементного раствора определяют с помощью вискозиметра ВБР-1 при подборе состава раствора и затем контролируют при производстве работ не реже одного раза в смену.

6.4.12 Объемную плотность водоцементного раствора устанавливают при подборе состава плотномером ВРП-1 или рычажными весами и затем контролируют для каждого замеса непосредственно при изготовлении раствора.

6.4.13 Начало и конец схватывания раствора определяют при предварительном подборе состава и затем для каждой новой партии цементного вяжущего в соответствии с методикой, изложенной в ГОСТ 310.3-76.

6.4.14 Отбор проб водоцементного раствора следует осуществлять только у места введения его в скважины для БИТС, не останавливая смеситель инъекционной установки. Отбор проб из смесителя запрещается.

6.4.15 Для определения прочности цементного камня и допускаемых сроков испытаний БИТС строительная лаборатория должна отбирать пробы нагнетаемого водоцементного раствора в количестве, необходимом для набивки не менее девяти кубиков с длиной ребра 70,7 мм, которые испытывают по ГОСТ 5802-86 в возрасте 3; 7 и 10 сут (не менее чем по три кубика в серии).

6.4.16 Отбор проб и испытания образцов следует производить в начале работ по устройству БИТС для отработки состава раствора и далее в процессе проведения работ для всех БИТС, а также для каждой новой партии цемента и при изменении состава раствора.

6.4.17 В сложных геологических условиях (сильно трещиноватые полускальные, скальные грунты, высокая обводненность грунтов, наличие прослоек вечномерзлых грунтов и т.д.) рекомендуется применять растворы с использованием готовых смесей заводского изготовления на основе цемента с комплексом минеральных и химических добавок, разработанных для применения в данных грунтовых условиях.

6.5 Приемка работ

6.5.1 Приемку выполненного участка БИТС осуществляет комиссия из уполномоченных представителей организации — производителя работ, проектной организации, генподрядчика, заказчика, организации, ведущей научно-техническое сопровождение строительства.

6.5.2 Производитель работ представляет надлежащим образом оформленную исполнительную документацию, включающую:

• сводные ведомости устройства и приемочных испытаний БИТС (см. формы А.1, А.2 приложения А);
• карты подбора составов водоцементных растворов с приложением сертификата качества цемента и добавок (см. форму А.3 приложения А);
• акты изготовления и испытаний контрольных образцов водоцементного раствора для закрепления БИТС в грунте (форма А.4 приложения А);
• акты и ведомости пробных испытаний БИТС (форма А.5 приложения А);
• протоколы приемочных испытаний для постоянных БИТС (форма А.6 приложения А);
• акты освидетельствования и приемки БИТС с приложением сертификатов качества, актов отбора и контрольных испытаний образцов ТВШ и соединительных элементов, соответствующих рекомендациям раздела 5 (форма А.7 приложения А);
• заключение специализированной организации, осуществляющей научно-техническое сопровождение работ, по качеству устройства и несущей способности выполненного участка внедрения БИТС.

6.5.3 По результатам освидетельствования выполненных работ и рассмотрения исполнительной документации оформляют акт приемки.

7 Испытания и мониторинг буроинъекционных трубчатых систем

7.1 Испытания БИТС

7.1.1 При устройстве БИТС следует проводить пробные, контрольные и приемочные испытания. Все виды испытаний осуществляют в соответствии с требованиями и методикой, изложенными в СП 45.13330.2017, руководстве [2], рекомендациях [3].

7.1.2 Испытания и блокировку БИТС необходимо выполнять после достижения цементным камнем заделки прочности на одноосное сжатие не менее 21 МПа.

7.1.3 Все виды испытаний следует производить выдергивающей осевой ступенчато-возрастающей нагрузкой с фиксацией перемещений оголовка БИТС относительно неподвижного репера. Для разделения общих перемещений на упругое удлинение тяги и сдвиг заделки по грунту в процессе натяжения проводят сбросы нагрузки до начального значения. На каждой ступени должна осуществляться соответствующая выдержка по времени.

7.1.4 Перед натяжением БИТС должна быть выполнена установка:

• опорной плиты;
• шайбы и навинчивание гайки на выпуск тяги.

7.1.5 При проведении испытаний усилие следует контролировать по показаниям манометра гидравлического домкрата, а перемещения с точностью не менее 0,01 мм — измерительным прибором (индикатором часового типа или прогибомером), устанавливаемым на неподвижном репере. Домкрат предварительно должен быть оттарирован, а измерительные приборы поверены с составлением соответствующих актов.

При испытаниях постоянных БИТС, закрепляемых внутри конструкции подпорных стен, домкрат устанавливают на промежуточный инвентарный упорный столик, помещаемый в анкерный стакан.

7.1.6 Данные пробных испытаний БИТС обрабатывают по стандартной методике, с разделением общих смещений на остаточные перемещения заделки и упругие удлинения тяги на каждой ступени нагружения, а также с определением коэффициента ползучести (для постоянных БИТС), фактических значений несущей способности БИТС по грунту и свободной длины тяги.

7.1.7 Пробные испытания в количестве не менее трех БИТС для каждого яруса должны выполняться перед началом их массового устройства для определения фактической несущей способности по грунту основания, уточнения проектных параметров, отработки бурения и нагнетания. Испытания проводят комиссионно и оформляют соответствующим актом с приложением журнала полевого испытания и графиков зависимостей величины выхода сваи из грунта от выдергивающей нагрузки и от времени выдержки на каждой ступени нагрузки.

7.1.8 Пробные испытания следует проводить до величины 0,9As, где As — предельная нагрузка на тягу, кН, буроинъекционных трубчатых систем, которые, исчерпав несущую способность при проведении пробных испытаний, как правило, не могут быть использованы далее при эксплуатации.

7.1.9 Контрольные испытания в объеме не менее 10% от всех установленных БИТС и приемочные испытания основной их массы осуществляют в процессе выполнения работ для контроля соответствия фактической несущей способности расчетной нагрузке и определения пригодности БИТС к использованию в качестве элемента крепления при приемке. Результаты контрольных и приемочных испытаний временных БИТС фиксируют в сводной ведомости, приемочных испытаний каждой отдельно взятой постоянной системы — протоколом по форме А.6 приложения А.

7.1.10 Приемочные испытания анкеров проводят для проверки эксплуатационной пригодности выполненных анкеров.

7.1.11 Испытания БИТС, предназначенных для использования в качестве микросвай, следует выполнять в соответствии с требованиями рекомендаций [1], БИТС малого диаметра, применяемых в качестве грунтовых нагелей, — в соответствии с требованиями стандарта [4].

Примечание - По решению проектной организации в зависимости от сложности и высоты закрепляемого откоса испытания БИТС, используемых в качестве грунтовых нагелей, следует проводить в соответствии с программой испытаний, разработанной специализированной организацией.

7.1.12 Испытания БИТС, применяемых в составе фундаментов мостов, зданий и других сооружений, следует осуществлять в объемах и методами, предусмотренными СП 24.13330.2011 и ГОСТ 5686-2020.

7.1.13 Если в процессе испытаний выясняется, что БИТС не выдерживают испытательную нагрузку, то изделие считается ограниченно пригодным. Об отказе извещается авторский надзор проектной организации, который должен принять обоснованное решение о необходимости дополнительного усиления крепления или подтвердить, что надежность крепления обеспечивается за счет соседних систем того же яруса.

7.1.14 Ограниченно пригодные БИТС закрепляют на ограждении усилием, соответствующим предыдущей испытательной ступени, на которой сохраняется несущая способность по грунту. Если отказ наступил при 1,2Aр < Aи < 1,5Aр, то БИТС закрепляют усилием, равным усилию блокировки Aб, кН.

Примечание - Aр — расчетная нагрузка, кН; Aи — нагрузка при испытании, кН.

7.1.15 При отказе БИТС или проявлении ползучести, превышающей регламентируемый показатель, решение о необходимости дополнительного усиления крепи принимают на основании данных о фактической несущей способности элементов крепления, смежных с ограниченно пригодными.

7.1.16 После проведения приемочного испытания БИТС рекомендуется предварительно произвести ее натяжение и закрепить блокировочным усилием.

Примечание - Блокировка БИТС не может ухудшать способность оголовка системы к передаче усилия. Если после блокировки усилие БИТС изменяется, то нужно проверить пригодность элементов закрепления (например, клинья, гайки).

7.1.17 По завершении контрольных и приемочных испытаний БИТС надлежит напрягать усилием, определенным в рабочей документации. Если отсутствуют специальные требования, усилие блокировки Aб рекомендуется принимать равным 0,1Aр.

7.1.18 Организации — производителю работ совместно с проектной и научно-исследовательской организациями в случае повторных отказов БИТС в процессе испытаний необходимо установить их причину — некачественная комплектация БИТС, нарушение технологии производства работ или отличие инженерно-геологических условий по сравнению с проектными.

7.2 Геотехнический мониторинг БИТС

7.2.1 Геотехнический мониторинг БИТС рекомендуется осуществлять в соответствии с СП 22.13330.2016, СП 24.13330.2011, а также рекомендациями [5, 6].

7.2.2 Основная цель геотехнического мониторинга — обеспечение надежности строительства, безопасной эксплуатации защищаемого участка автомобильной дороги и других сооружений, расположенных в зоне влияния опасных склоновых процессов (оползней, обвалов, селей и т.д.).

7.2.3 Геотехнический мониторинг включает:

• разработку программы работ;
• установку геотехнического оборудования и выполнение измерений;
• обработку и анализ полученных результатов наблюдений.

7.2.4 Геотехнический мониторинг буроинъекционных трубчатых систем предусматривает выполнение следующих видов наблюдений:

• визуальных;
• геодезических;
• тензометрических.

7.2.5 Задачей визуальных наблюдений является фиксация по внешним признакам дефектов и деформаций для выделения наиболее слабых и поврежденных зон надземных частей буроинъекционных трубчатых систем, при этом фиксируются трещины, сколы, следы коррозии.

7.2.6 Задачей геодезических наблюдений является контроль планово-высотного положения оголовков буроинъекционных трубчатых систем (анкеров, микросвай, нагелей) и скорости развития их деформаций.

7.2.7 Задача тензометрических наблюдений — контроль напряженно-деформированного состояния с применением датчиков нагрузки.

7.2.8 Датчики нагрузки располагают между опорной плитой и распределительной пластиной, дополнительно предусматриваемой для выполнения наблюдений. Датчик нагрузки рекомендуется монтировать на заключительном этапе устройства БТС до закручивания фиксирующей гайки на несущий элемент.

7.2.9 В процессе геотехнического мониторинга требуется выполнять камеральную обработку и комплексный анализ полученных материалов, которые следует осуществлять в соответствии с положениями рекомендаций [5].

7.2.10 По результатам камеральной обработки и комплексного анализа результатов составляют отчетную документацию в соответствии с положениями СП 22.13330.2016, которая включает начальный, промежуточные и итоговый (заключительный) отчеты.

Приложение А (рекомендуемое)

ПРИМЕРЫ ФОРМ ПРИЕМОЧНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ

А.1 Форма сводной ведомости устройства БИТС

Организация — производитель работ _________________________________________

Объект ____________________________________________________________________

Пикетаж ___________________________________________________________________

Таблица А.1

Форма сводной ведомости устройства БИТС

Сменный инженер ___________________   Начальник участка ___________________
                 (Ф.И.О., подпись)                       (Ф.И.О., подпись)

А.2 Форма сводной ведомости приемочных испытаний БИТС

Организация — производитель работ _________________________________________

Объект ____________________________________________________________________

Пикетаж ___________________________________________________________________

Таблица А.2

Форма сводной ведомости приемочных испытаний БИТС

Сменный инженер ___________________   Начальник участка ___________________
                 (Ф.И.О., подпись)                       (Ф.И.О., подпись)

А.3 Форма карты подбора состава водоцементного раствора для закрепления БИТС в грунте

Утверждаю _________________________ _________________________ «» ___________ 202 г.

Наименование строительной организации _____________________________________

Наименование объекта ______________________________________________________

КАРТА подбора состава водоцементного раствора для закрепления БИТС в грунте

1. Исходные данные

Раствор для _______________________________________________________________ (наименование конструкции)

1.2 Проектные свойства раствора и растворной смеси:

Прочность раствора на сжатие ________________________________ МПа (кгс/см2)

Водоцементное отношение (В/Ц) _____________________________________________

1.3 Характеристики составляющих растворной смеси:

Цементы ___________________________________________________________________ (вид, разновидность, сорт)

Завод-поставщик ___________________________________________________________

Активность цемента ____________ МПа (кгс/см2)

Истинная плотность ____________ г/см3

Насыпная плотность ____________ г/см3

2. Предварительный расчет состава раствора

2.1 Водоцементное отношение (В/Ц) ________________

2.2 Содержание добавок, % по массе цемента ______________________

2.3 Расход материалов на 1 м3 растворной смеси:

Цемент _______ кг; Вода _______ м3 (л); Добавки _______ кг

3. Приготовление и корректирование пробного замеса

3.1 Объем замеса _____ м3 (л)

3.2 Расход материалов для замеса по массе

Цемент _______ кг; Вода _______ м3 (л); Добавки _______ кг

3.3 Средняя плотность свежеуложенной растворной смеси ________ г/см3

4. Изготовлено серий контрольных образцов с маркировкой ___________________

5. Результаты испытаний контрольных образцов

Таблица А.3

Результаты испытаний контрольных образцов

Заключение

Расчет производственного состава на замес _________________________________

   (указывается производственный состав водоцементного раствора)

Установка для приготовления водоцементного раствора _______________________ вместимостью __________________ м3 (л)

Дозировка материалов на замес __________ м3

Цемент ____________ кг; Вода ____________ м3 (л); Добавки ______________ кг

Подписи:

Лицо, производившее испытания, ____________________________________________ (должность, Ф.И.О., подпись)

Лицо, принявшее испытание, ________________________________________________ (должность, Ф.И.О., подпись)

А.4 Форма акта изготовления контрольных образцов водоцементного раствора для закрепления БИТС в грунте

АКТ N ________ изготовления контрольных образцов раствора для закрепления БИТС в грунте «__» ________ 202_ г.

           _____________________________________________
              (наименование строительной организации)
           _____________________________________________
                      (наименование объекта)

Наименование конструктивного элемента _____________________________________

Дата изготовления «__» ________ 202_ г.

Серия образцов N __________________________________________________________

Маркировка ________________________________________________________________

Количество образцов _______________________________________________________

Размеры образцов __________________________________________________________

Водоцементное отношение (В/Ц) _____________________________________________

Добавки ___________________________________________________________________

Температура воздуха _______________________________________________________

Установка для приготовления водоцементного раствора системы _______________

Формы (чугунные, стальные) ________________________________________________

Сроки распалубки образцов _________________________________________________

Условия твердения водоцементного раствора образцов ________________________

Подписи:

Мастер ____________________________________________________________________ (Ф.И.О., подпись)

Лаборант __________________________________________________________________ (Ф.И.О., подпись)

А.5 Форма ведомости пробных испытаний БИТС

Объект ____________________________________________________________________

Производитель работ _______________________________________________________

Дата изготовления _________________________________________________________

Дата испытания ____________________________________________________________

Общая длина БИТС __________________________________________________________

Свободная длина тяги ______________________________________________________

Длина заделки _____________________________________________________________

Длина выпуска _____________________________________________________________

Типоразмер ТВШ (трубчатых винтовых штанг) _________________________________

Расчетная нагрузка на БИТС A_{p} , кН (тс) ___________________________________

Таблица А.4

Форма ведомости пробных испытаний БИТС

Подписи:

Организация — производитель работ _________________________________________ (Ф.И.О., подпись)

Проектная организация _____________________________________________________ (Ф.И.О., подпись)

Генподрядчик ______________________________________________________________ (Ф.И.О., подпись)

Организация, ведущая научное сопровождение, _______________________________ (Ф.И.О., подпись)

А.6 Форма протокола приемочных испытаний БИТС

ПРОТОКОЛ N ________ приемочных испытаний БИТС

Наименование строительной организации _____________________________________

Наименование объекта (строительства) ______________________________________

Ярус БИТС _____________/N БИТС ____________________________________________

Диаметр тяги __________/Марка стали _______________________________________

Длина БИТС __________/Длина заделки __________ Свободная длина ____________

Таблица А.5

Форма приемочных испытаний БИТС

Граничные значения:

S_{ymax} = ____________________________ S_{ymin} = _______________________________

Критерий выполнения БИТС (анкера, микросваи, нагеля) ______________________ (да, нет)

Подписи:

Производитель работ _______________________________________________________ (Ф.И.О., подпись)

Начальник участка _________________________________________________________ (Ф.И.О., подпись)

А.7 Форма акта приемки участка внедрения БИТС

АКТ N ________ приемки участка внедрения БИТС от ПК ______ до ПК ______ «__» ________ 202_ г.

Мы, нижеподписавшиеся, в составе представителей:

Организации — производителя работ _________________________________________

Генподрядчика _____________________________________________________________

Заказчика _________________________________________________________________

Проектной организации _____________________________________________________

Организации, осуществляющей научное сопровождение, ________________________

Составили настоящий акт в том, что проведено испытание временных (постоянных) БИТС яруса N _________________________________________________ БИТС в количестве _________ штук установлены в конструкцию согласно рабочей документации ______________________________________________________________

Испытания  БИТС  выполнены  в соответствии с Технологическим регламентом на
строительство   объекта.   Закрепление   БИТС   на  конструкции  ограждения
блокировочным   усилием   ___________   кН   (т),   определенным  проектом,
производили  для  каждой  БИТС  индивидуально  по результатам контрольных и
приемочных  испытаний.  При этом БИТС N __________________ были подвергнуты

контрольным испытаниям на усилия 1,5A_{p} ______ кН (т), остальные БИТС — приемочным испытаниям на усилия 1,2A_{p} _______ кН (т). Результаты натяжения приведены в сводных ведомостях приемочных и контрольных испытаний БИТС, протоколах испытаний постоянных БИТС N ____________________________________

По  результатам  выполненной  работы  настоящим  Актом выдается официальное
разрешение  на  продолжение СМР, включая разработку грунта очередного яруса

котлована от ПК ________ до ПК ________

Приложения:

1 Акт освидетельствования и приемки конструкции БИТС N ____________________

2 Акты изготовления и испытания контрольных образцов водоцементного раствора N ________________________________________________________________

3 Акт пробных испытаний N _________________________________________________

4 Сводная ведомость устройства и приемочных испытаний БИТС N __________

Подписи:

Приложение Б (справочное)

ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ И ПРОЧНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕМЕНТОВ БУРОИНЪЕКЦИОННЫХ ТРУБЧАТЫХ СВАЙ

Таблица Б.1

Типоразмеры, геометрические и прочностные характеристики ТВШ

Таблица Б.2

Характеристики соединительных муфт для ТВШ

Таблица Б.3

Характеристики фиксирующих гаек для ТВШ

Таблица Б.4

Характеристики микросвайных опорных плит для ТВШ

Таблица Б.5

Характеристики анкерных опорных плит для ТВШ

Таблица Б.6

Характеристики нагельных опорных плит для ТВШ

Таблица Б.7

Типоразмеры и геометрические характеристики центраторов

БИБЛИОГРАФИЯ

Руководитель организации-разработчика ООО «НТЦ ГеоПроект»

Директор С. И. Маций