Цементация пород должна производиться по истечении 1-2 ч после введения силикатного раствора. 7. Бентонито-цементные растворы, применяемые взамен цементных растворов, должны иметь соотношения бентонита к цементу в пределах от 0,1 до 0,5 (по массе) и подвижность по конусу АзНИИ в пределах 16-24 см. Нагнетание раствора следует вести до наступления отказа или до введения перерыва, предусмотренного п. 14.12 Норм. 8. Бентонито-силикатные растворы следует приготовлять путем добавления в бентонитовые растворы силиката натрия (жидкого стекла плотностью 1,38 г/см3) в размере 0,5-5% от веса бентонита; подвижность раствора должна быть в пределах 16-24 см; по истечении 10 суток прочность раствора должна быть не ниже 100 Па. Бентонито-силикатные растворы следует применять в качестве доводочного раствора в том случае, если применение цементных или бентонито-цементных растворов не обеспечивает требуемого проектом снижения водопроницаемости трещиновато-пористых грунтов. Бентонито-силикатные растворы следует применять для нагнетания в скважинах последной очереди или в среднем ряду трехрядной завесы после выполнения цементации скважин первых очередей или скважин наружных рядов трехрядной завесы цементными или бентонито-цементными растворами. Нагнетание бентонито-силикатного раствора производится до отказа, а в случае неснижающегося поглощения раствора - до введения 0,5 м3 раствора на 1 м длины зоны скважины, после чего производится нагнетание цементного или бентонито-цементного раствора до отказа. Цементация крупных трещин и пустот 9. Крупными следует считать трещины и пустоты, характеризующиеся размерами раскрытия более 5-10 мм и удельным водопоглощением (для пятиметровой .длины зоны) более 1-2 л/(мин×м2) (100-200 люжонов). Цементация крупных трещин и пустот, выявленных и оконтуренных в период изысканий, должна выполняться по специальному проекту, предусматривающему средства и методы заполнения крупных пустот в соответствии с назначением цементации. При цементации крупных трещин и пустот, выявленных в процессе цементационных работ, должны соблюдаться указания п. 10-13 настоящего приложения. 10. При обнаружении крупных пустот необходимо совместно с геологической службой строительства установить, по возможности, характеристики обнаруженных пустот: их размеры, форму и распространение в пространстве, сообщаемость с другими пустотами. При обнаружении в пустотах больших скоростей движения подземных вод следует руководствоваться требованиями и указаниям п. 14-17 настоящего приложения. 11. Для цементации крупных пустот должен быть использован один из следующих видов раствора: нестабильный цементно-песчаный; нестабильный цементно-зольный. стабильный цементно-глинистый. Цементно-песчаные растворы должны удовлетворять следующим требованиям: крупность частиц песка, добавляемого в раствор, не должна превышать 1 мм; соотношение цемент: песок в растворе должно быть в пределах от 1 : 1 до 1 : 3. Состав цементно-зольного и цементно-глинистого растворов подбирается лабораторными исследованиями в соответствии с указаниями, приведенными в приложениях 3 и 8 настоящих Норм. 12. Нагнетание раствора при заполнении крупных пустот следует производить: в начальной стадии при большом расходе раствора и, как правило, при отсутствии давления на устье скважины - с перерывами нагнетания на 4-24 ч после введения каждых 5-10 т твердого материала; в завершающей стадии после появления давления и его постепенного подъема - непрерывно до наступления отказа. 13. Как правило, после заполнения крупных пустот в месте их обнаружения должна назначаться дополнительная (контрольная) скважина, по результатам опробования и цементации которой устанавливается степень заполнения крупной пустоты. Цементация грунтов при высоких скоростях движения подземных вод 14. При высоких скоростях подземных вод свыше 2400 м/сут цементация обычными приемами становится затруднительной или невозможной из-за выноса цемента фильтрационным потоком без его осаждения в пустотах. 15. В случае обнаружения высоких скоростей движения подземных вод необходимо применять для цементации растворы, способные образовать в пустотах пробки и преграды, например: песчаную пульпу, песчаную пульпу с добавкой опилок, волокнистых материалов, шлака, резиновой крошки, быстросхватывающиеся смеси (БСС), комбинации указанных выше растворов. Применяемые растворы должны иметь предельно густое водотвердое отношение, допускающее прокачивание раствора насосом. 16. Цементация должна производиться методом последовательного сближения скважин с тем, чтобы данные бурения и цементации каждой последующей очереди скважин контролировали результат цементации скважин предшествующей очереди. 17. Подавление фильтрационных потоков с высокими скоростями подземных вод рекомендуется производить через дополнительный ряд скважин, расположенный со стороны нижнего бьефа от завесы, с тем чтобы после снижения скоростей подземных вод цементационные работы по основному ряду скважин были проведены по нормальной технологии. Цементация грунтов, содержащих несцементированный заполнитель пустот 18. При наличии в цементируемых грунтах крупных трещин и пустот шириной более 5-10 см, заполненных несцементированным песчаным, пылеватым или глинистым грунтом, по решению проектной организации могут быть назначены вспомогательные мероприятия для повышения плотности заполнители, перечисленные в п. 19-20 настоящего приложения. При проведении укрепительной цементации основания сооружения в особых случаях по решению проектной организации могут быть предусмотрены предварительный размыв и частичное удаление заполнителя путем циркуляции водовоздушной смеси через сообщающиеся скважины. Ввиду недостаточного опыта производства работ по удалению заполнителя и неоднозначной эффективности результатов работ удаление заполнителя должно выполняться по специальному проекту, разработанному на основе проведения опытных работ в натурных условиях. 19. В цементируемой зоне, содержащей трещину или пустоту с заполнителем, после бурения и промывки должна быть выполнена дополнительная интенсивная промывка восходящим потоком воды по скважине или промывка зоны скважины водовоздушной смесью через эрлифт, обеспечивающая удаление заполнителя из окрестности скважины в случае его рыхлого легкоразмываемого состояния. Промывка ведется до появления на поверхности осветленной воды. 20. После проведения промывки для обжатия сохранившегося заполнителя должна быть проведена многократная цементация зоны с гидравлическим разрывом заполнителя. На каждом этапе многократной цементации нагнетание раствора должно производиться с повышенным расходом и давлением вплоть до наступления гидравлического разрыва, характеризующегося резким падением давления. После образования разрыва нагнетание раствора прекращается, и должен быть введен перерыв на 1-3 сут. После перерыва нагнетание раствора должно возобновляться до появления нового разрыва. Повторные цементации зоны следует производить до тех пор, пока на каком-либо этапе не будет достигнут отказ при проектном давлении без образования гидравлического разрыва. Приложение 3 |
Предел текучести глинистого материала, % |
Содержание в 1 м3 раствора |
Плотность раствора, г/см3 |
||
цемента, кг |
глинистого материала (в сухом весе), кг |
воды, л |
||
30 |
190-280 |
865-785 |
620 |
1,67-1,68 |
40 |
210-315 |
635-540 |
700 |
1,54-1,56 |
55 |
235-350 |
390-290 |
780 |
1,40-1,42 |
75 |
260-375 |
215-120 |
835 |
1,31-1,33 |
100 |
280-390 |
135-40 |
860 |
1,27-1,29 |
При применении бентонитов состав раствора следует назначать только на основе лабораторных испытаний.
8. Состав стабильного раствора и его свойства должны быть уточнены по результатам испытания растворов, приготовленных в производственных условиях.
9. Приготовление стабильного цементно-глинистого раствора следует производить способом раздельного приготовления водного глинистого раствора и водного цементного раствора с последующим смешением этих растворов или введением цемента в глинистый раствор.
При использовании в качестве глинистого материала легкого суглинка допускается производить добавку суглинка с естественной влажностью непосредственно в цементный раствор.
10. Тонкодисперсные глинистые материалы (бентониты, глины, тяжелые суглинки), применяемые для глинистых растворов, должны проходить предварительное размельчение и диспергирование, осуществляемое механическим (размешивание, вибрирование) или химическим (добавка диспергирующих веществ) способами, обеспечивающими появление характерных для тонкодисперсного состояния материалов свойств и устраняющими комки глины, закупоривающие раствороводы и скважину.
11. При дозировании глинистого материала в раствор должна учитываться его естественная влажность; количество глинистого материала с естественной влажностью W (%) должно составлять 1+W/100 от требуемого количества сухого материала.
12. При проведении цементации с применением стабильных растворов должны выполняться требования настоящих Норм, относящиеся к цементации нестабильных цементных растворов, если они не противоречат требованиям п. 13-18, изложенным ниже.
13. Наибольший допустимый расход стабильного раствора следует принимать равным допустимому расходу нестабильного раствора, определенному согласно приложению 10 настоящих Норм.
Давление отказа стабильного раствора, как правило, должно быть вдвое меньше, чем давление отказа для нестабильного раствора, принятое для данных грунтов.
14. Цементация стабильными растворами, как правило, ведется одним неизменным составом раствора, независящим от расхода раствора.
15 Нагнетание стабильного раствора должно продолжаться:
до введения в грунт определенного количества раствора (нормы), установленного проектом и обычно составляющего в зависимости от степени пустотности грунта от 0,5 до 2 м3 раствора на один метр длины зоны;
до наступления отказа, если отказ был достигнут до введения нормы раствора.
В том случае, если нагнетание стабильного раствора используется для максимального заполнения крупных карстовых полостей, объем нагнетаемого раствора не должен нормироваться, и нагнетание ведется до отказа независимо от величины поглощения раствора.
16. Цементация грунтов стабильными растворами должна, как правило, сопровождаться последующей цементацией их нестабильными цементными растворами.
По решению проектной организации последующее нагнетание нестабильных растворов следует производить:
через рабочие скважины последней очереди, в которых до этого выполнялась цементация стабильными растворами, или через дополнительные скважины..
Нагнетание нестабильных растворов следует производить через 2-5 сут после нагнетания стабильных растворов.
Приложение 4
(рекомендуемое)
ОПЫТНО-ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ЦЕМЕНТАЦИЯ
1. Опытно-производственная цементация должна производиться с целью уточнения оптимальной технологии производства и подтверждения ожидаемых результатов цементационных работ, предусмотренных проектом в конкретных инженерно-геологических условиях строительного объекта.
Результаты опытно-производственной цементации должны быть рассмотрены проектной организацией и на их основе должны быть внесены необходимые уточнения в первоначальный проект.
2. Опытно-производственную цементацию следует назначать в начале производства работ на объекте, а при сложных и разнообразных геологических условиях объекта - в начале цементационных работ на каждом новом участке.
3. Для проведения опытно-производственной цементации должен быть выделен фрагмент завесы или площадной цементации.
Фрагмент, как правило, должен включать:
по завесе не менее трех скважин 1 очереди и все скважины по всем рядам завесы, попадающие между первоочередными скважинами;
для площадной цементации не менее двух элементарных площадей, охватываемых скважинами 1 очереди, и все скважины, попадающие в пределы этих площадей.
4. Цементационные работы на опытно-производственных фрагментах должны выполняться по технологии производства, установленной проектом.
В случае несоответствия фактических геологических условий проектным предположениям в технологию цементации вносятся необходимые коррективы.
5. При производстве работ на опытно-производственном участке в зависимости от характера геологических условий следует включать дополнительные операции, предусмотренные п. 8.8 настоящих Норм.
6. По окончании работ на опытно-производственном участке завесы должны быть выполнены контрольные скважины с их позонным гидравлическим опробованием и цементацией.
На опытно-производственном участке укрепительной цементации по завершении основных работ должны выполняться:
контрольные скважины с гидравлическим опробованием их для проверки степени заполнения пустот;
контрольное сейсмоакустическое опробование грунтов для определения деформативных свойств, если этот вид контроля предусмотрен проектом.
7. При анализе результатов опытно-производственной цементации должны быть выяснены следующие вопросы:
а) фактическая характеристика грунтов основания сооружения и ее соответствие проектным предположениям; инженерно-геологические особенности пород, не учтенные проектом;
б) оптимальные методы бурения и оборудования цементационных скважин; характер искривления скважин;
в) допустимый расход и давление раствора; характер деформаций грунтов при цементации;
г) оптимальные глубины установки тампона;
д) оптимальные условия производства работ в части пригрузки;
е) оптимальный режим нагнетания цементного раствора; мероприятия по борьбе с нарушениями хода цементации;
ж) водопроницаемость и физико-механические свойства зацементированных грунтов; оптимальный шаг скважин, требуемый для достижения заданного эффекта цементации;
з) вероятное количество и характеристики цементационных материалов и растворов, требуемых для достижения заданного эффекта цементации.
Приложение 5
(справочное)
СЕИСМОАКУСТИЧЕСКОЕ ОПРОБОВАНИЕ ГРУНТОВ
1. Оценку результатов производственной укрепительной цементации скальных оснований сооружений следует производить путем определения сейсмоакустических характеристик естественных и зацементированных грунтов, отражающих деформационные свойства грунтов.
2. Необходимым условием оценки эффекта цементации по результатам сейсмоакустического опробования грунтов должно быть:
предварительное определение сейсмоакустических характеристик грунтов до их цементации;
установление корреляционной связи между скоростями продольных упругих волн и деформационными характеристиками для конкретных условий объекта.
3. Основным технологическим приемом проведения сейсмоакустического опробования грунтов следует считать просвечивание массивов цементируемых грунтов между скважинами (или другими подземными выработками) или между скважиной и дневной поверхностью.
4. Сейсмоакустические скважины задаются по внешнему контуру просвечиваемого массива, а при большой его ширине (более 30-40 м) - по дополнительным внутренним сечениям массива; расстояние между скважинами должно быть в пределах 20-40 м.
В скважинах (и по поверхностным линиям) упругие колебания возбуждаются в точках, располагаемых на расстоянии 5-20 м.
В скважинах, регистрирующих колебания, приемники должны располагаться на расстоянии 1-2 м вдоль оси скважины.
Полученные значения скоростей продольных волн между всеми точками возбуждения и сейсмоприемниками должны быть обработаны статистически с определением средней скорости по просвечиваемому массиву и статистической характеристики однородности данных.
В случае значительной неоднородности данных по массиву осреднение должно выполняться отдельно по частям просвеченного массива.
5. На каждом этапе сейсмоакустического опробования грунтов должны использоваться одни и те же геофизические скважины, консервируемые на время производства цементационных работ путем их временной заливки глинистым раствором, а также единые методы измерения (базы измерения, регистрируемые длины волн).
Приложение 6
(справочное)
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОГО ВОДОПОГЛОЩЕНИЯ ГРУНТОВ
1. По данным гидравлического опробования грунтов в зонах цементационных скважин должен определяться показатель проницаемости скальных грунтов - удельное водопоглощение.
2. Удельное водопоглощение следует определять при одном значении расхода воды, соответствующем достигнутому или наибольшему допустимому значению расхода для данных грунтов.
3. Удельное водопоглощение следует выражать в технических единицах: л/(мин×м2) или в люжонах.
1 л/(мин×м2) соответствует нагнетаемому расходу воды 1 л/мин, приходящемуся на 1 м длины опробуемой зоны и на напор воды, равный 1 м.
1 люжон соответствует нагнетаемому расходу воды 1 л/мин, приходящемуся на 1 м длины опробуемой зоны и на давление воды, равное 1 МПа.
Должны использоваться следующие соотношения между значениями удельного водопоглощения, выраженными в различных единицах:
1 л/(мин×м2) = 100 люжон;
1 люжон = 0,01 л/(мин×м2).
4. Удельное водопоглощение следует рассчитывать по формулам:
л/(мин×м2) или люжон,
где Q - расход поглощаемой зоной воды, м/мин;
l - длина опробуемой зоны, м;
H - напор воды в зоне, м;
Р - давление воды в зоне, МПа.
Величины Q, Н, l, Р следует определять согласно указаниям п. 5-9 настоящего приложения.
5. В качестве расчетного расхода Q (л/мин) следует принимать среднее значение из результатов произведенных замеров расхода, кроме первого замера.
6. Напор воды Н следует определять по одной из формул:
Н = (100Рм + Z) м - для случаев расчета а и б на рис. 1;
Н = (100Рм - Z) -для случаев расчета в, г, д и е на рис. 1,
где Рм - давление по манометру у устья скважины, МПа (1 МПа = 10 кгс/см2);
Z - разность абсолютных отметок устья скважины и уровня грунтовой воды (или забоя скважины), м.
Рис. 1. Расчет действующего давления в зоне при гидравлическом
опробовании
I - нисходящие
скважины; II -
восстающие скважины; а - сухие породы; б - обводненные породы, УГВ ниже устья
скважины; в - то же, УГВ над устьем скважины; г - сухие породы; д - то же, УГВ
над устьем скважины; е - обводненные породы, УГВ выше зоны и устья скважины; Н
- расчетный напор воды, м; УГВ - уровень грунтовых вод; Р - расчетное
давление, МПа; Рм - давление па манометре у устья скважины,
МПа; М - устье скважины с манометром; Z - абсолютная разность отметок
устья скважины и УГВ или забоя, м
7. Давление воды Р должно определяться по одной из формул :
Р = (Рм + Z/100) МПа - для случаев расчета а и б на рис. 1;
Р = (Рм - Z/100) МПа - для случаев расчета в, г, д и е на рис. 1,
где Рм и Z имеют то же обозначение, которое указано в п. 6 настоящего приложения.
8. В тех случаях, когда давление Рм по манометру у устья скважины равно или меньше 0,1 МПа, отсчет величины Z следует производить не от устья скважины, а от шейки манометра.
9. Длина опробуемой зоны l принимается равной длине участка скважины, через который вода при гидравлическом опробовании поступает в окружающие грунты.
За верхнюю границу опробуемой зоны следует принимать:
нижнюю границу вышележащей зацементированной, зоны при цементации нисходящими зонами;
низ тампона или низ обсадных труб, если вышележащие грунты не подвергались цементации.
За нижнюю границу определяемой зоны следует принимать:
забой скважины при цементации нисходящими зонами;
верхнюю границу нижележащей зацементированной зоны при цементации восходящими зонами.
Длина зоны измеряется с точностью до одной десятой метра.
10. Для ускорения расчетов удельного водопоглощения следует пользоваться номограммой, приведенной на рис. 2.
Рис.2 Номограмма для определения удельного водопоглощения
q –
удельное водопоглощение л/(мин×м2), m
- удельное водопоглощение, люжон; Q – расход воды на зону, л/мин; l –
длина зоны, м; H - напор воды в зоне, м; Р -
давление воды в зоне, МПа;
Пример Q = 100 л/мин, l = 5 м, Р = 1 МПа (или H = 100 м). По значениям Q –
Р (или Q – H)
находим на вспомогательной шкале I точку А, Q – Р (или H) – 1, l –m (или
q), по точке А
и l
находим m = 25 люжонам (или q = 0,25
л/(мин×м2))
Приложение 7
(рекомендуемое)
МНОГОСТУПЕНЧАТОЕ ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ ОПРОБОВАНИЕ ГРУНТОВ
1. Многоступенчатое гидравлическое опробование грунтов следует выполнять для определения условий, при которых во время нагнетания воды или раствора может произойти гидравлический разрыв грунтов.
2. Многоступенчатое гидравлическое опробование, как правило, должно назначаться выборочно по скважинам 1 очереди в начале производственной цементации на объекте (или на участке объекта), а также при выполнении опытно-производственной цементации.
Опробование должно производиться с установкой на участке опробования реперов для наблюдений за деформациями поверхности грунтов.
3. При многоступенчатом гидравлическом опробовании нагнетание воды в скважину следует производить при 5-8 ступенях последовательного повышения давления.
4. На каждой ступени давление воды после стабилизации расхода выдерживается не менее 10 мин, в течение которых производится 2-3 измерения расхода.
Если по 2-3 замерам разность значений расхода не превышает ±20%, производится нагнетание на новой ступени давления.
5. Если по мере повышения давления по ступеням происходит плавное повышение расхода, то давление доводится до наибольшего допустимого значения; по результатам опробования должен быть сделан вывод об отсутствии гидравлических разрывов при максимальных достигнутых расходе и давлении.
6. В тех случаях, когда при повышении давления на следующую ступень происходит гидравлический разрыв, характеризуемый резким повышением расхода, опробование должно быть прекращено; значение давления, измеренное до резкого изменения расхода, характеризует допустимое значение давления для данной зоны.
Приложение 8
(рекомендуемое)
ЦЕМЕНТНО-ЗОЛЬНЫЕ РАСТВОРЫ
1. Зола-унос, представляющая отходы от сжигания пылевидного топлива на тепловых электростанциях, применяющих пневмозолоудаление, может служить инертной добавкой к цементным растворам благодаря следующим ее свойствам:
крупность частиц золы-уноса соответствует или меньше крупности частиц цемента;
в смеси с водой зола-унос обладает слабым вяжущим свойством;
цементно-зольные растворы обладают лучшей подвижностью и стабильностью, чем цементные растворы
коррозионная устойчивость цементно-зольного камня выше, чем у цементного камня;
низкая стоимость.
2. Золу-унос следует применять в качестве заменителя частиц цемента в цементационных растворах во всех случаях, когда доставка ее к месту цементационных работ экономически целесообразна.
В природных условиях, характеризующихся наличием высоких скоростей и напора подземных вод, промораживанием пород после их цементации, техническая целесообразность применения цементно-зольных растворов должна быть подтверждена опытной цементацией грунтов.
3. Зола-унос, используемая для цементационных работ, должна по своим свойствам удовлетворять требованиям ГОСТ 25818-83.
4. Соотношение количества цемента и золы (Ц : З) в цементно-зольных растворах следует принимать (% по массе):
для противофильтрационных целей цементации от 60 : 40 до 40 : 60;
для укрепительной цементации 80 : 20;
для заполнительной цементации крупных пустот от 60 : 40 до 20 : 80.
5. При использовании цементно-зольных растворов следует учитывать, что прочность на сжатие цементно-зольного камня составляет от прочности цементного камня, принятой за 1:
Ц : 3 Прочность на сжатие
60 : 40 ......... около 0,4
50 : 50 ......... около 0,3
40 : 60 ......... около 0,2
6. При массовом применении золы-уноса для цементационных работ следует приготовлять густой маточный цементно-зольный раствор с водотвердым отношением 0,8-0,6, который затем по мере надобности разбавляется водой для получения рабочих составов раствора.
7. Нагнетание цементно-зольного раствора следует производить в соответствии с требованиями настоящих Норм для цементных растворов.
Приложение 9
(справочное)
ДОПУСТИМОЕ КОЛИЧЕСТВО ХИМИЧЕСКИХ ДОБАВОК
1. Наибольшее количество активной добавки, допустимое при цементационных работах, следует определять в соответствии с табл. 2.
Таблица 2
Наименование активной добавки |
Наибольшее допустимое количество добавки, % к массе цемента |
Обозначение стандарта |
Жидкое стекло натриевое (плотность 1,38) |
3 |
|
Хлористый кальций |
5 |
|
Сульфитно-дрожжевая бражка |
0,4-0,6 |
по временным ТУ 81-04-225-73 Минбумпрома |
Сернистый натрий |
1,0 |
ГОСТ 596-78 |
Поташ |
3-5 |
ГОСТ 10690-73 |
«Арктика» |
2-5 |
МРТУ 6-14-17-68 |
Сульфатный черный щелок (СЧЩ) |
0,4-0,8 |
- |
2. При утечках раствора на поверхность для ускорения схватывания раствора допускается применять добавки глиноземистого цемента в размере до 10% от количества портландцемента.
3. Ускорители схватывания и твердения цементационных растворов применяются в виде водных растворов.
Приложение 10
(справочное)
ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ РАСХОДА И ДАВЛЕНИЯ РАСТВОРА
Ориентировочные наибольшие допустимые расходы раствора
1. При нагнетании цементационного раствора наибольший допустимый расход раствора следует определять по характеристикам деформационных свойств цементируемых грунтов, согласно табл. 3.
Таблица 3
Степень деформируемости грунтов |
Модуль деформации грунтов в массиве Е |
Скорость продольных упругих волн Vp, м/с |
Наибольший допустимый расход Qмакс л/мин |
E×10-3 МПа |
|||
Скальные слабо- и среднедеформируемые |
Свыше 5 |
Свыше 3500 |
Свыше 150 |
Скальные сильнодеформируемые |
От 2 до 5 |
От 2000 до 3500 |
От 100 до 150 |
Полускальные слабодеформируемые |
От 1 до 2 |
От 1500 до 2500 |
Or 50 до 100 |
Полускальные сильнодеформируемые |
Менее 1 |
Менее 1500 |
От 25 до 50 |
Верхний предел значений Qмакс следует принимать для слаботрещиноватых, а нижний - для сильнотрещиноватых грунтов.
2. Ориентировочные значения допустимого расхода цементационного раствора должны быть уточнены в процессе опытно-производственных или производственных работ в конкретных природных условиях строительного объекта. В ходе уточнения, в случае обнаружения гидравлических разрывов или массовых выходов воды и раствора на дневную поверхность, наибольшие значения расхода Qмакс должны быть снижены.
Ориентировочные наибольшие допустимые давления раствора
3. Наибольшее допустимое давление цементации Рдоп, не вызывающее гидравлический разрыв скальных грунтов (при допустимом расходе раствора), следует приближенно определять по формуле:
Рдоп = (Р0 + Р×Z), МПа
где Р0 - допустимое давление для поверхностной зоны скважины, МПа;
Р - допустимое удельное повышение давления на 1 м удаления зоны цементации от поверхности, МПа/м;
Z - глубина кровли цементируемой зоны скважины от поверхности, м.
Значения Р0 и Р даны в табл. 4 в зависимости от степени деформируемости и трещиноватости грунтов.
Таблица 4
Степень деформируемости грунтов |
Р0, МПа |
Р, МПа/м |
Скальные слабодеформируемые |
0,4-0,5 |
0,2-0,5 |
Скальные среднедеформируемые |
0,2-0,3 |
0,1-0,2 |
Скальные сильнодеформируемые |
0,1-0,2 |
0,05-0,1 |
Полускальные слабодеформируемые |
0,05-0,1 |
0,025-0,05 |
Полускальные сильнодеформируемые |
0 |
0,015-0,025 |
При слабой и средней трещиноватости должны приниматься высшие предельные значения Р0 и Р, указанные в табл. 4, при сильной трещиноватости - низшие предельные значения Р0 и Р.
4. В том случае, если пригрузка над зоной цементации состоит из грунтов другого состава и состояния, чем в зоне цементации, значение Р следует принимать в соответствии с характером грунтов пригрузки.
В случае, если цементация производится под пригрузкой бетона, для верхней зоны цементации в качестве значения Р следует принимать 0,1 МПа/м, а за значения Z принимать высоту пригрузочного слоя бетона.
5. Ориентировочные значения допустимого давления Рдоп, установленные согласно настоящему приложению, должны быть уточнены по результатам опытно-производственной и производственной цементации в натурных условиях.
Наименьшие допустимые расходы раствора
6. При определении условий окончания нагнетания цементационного раствора в зону расходы цементного раствора не должны быть ниже значений, указанных в табл. 5, определяемых в зависимости от внутреннего диаметра растворовода.
Таблица 5
Внутренний диаметр растворовода, мм |
Наименьший расход раствора Qмин, л/мин |
|
цементного |
цементного с добавкой бентонита |
|
19 |
1,0 |
0,5 |
25 |
1,7 |
1,0 |
32 |
2,8 |
1,6 |
38 |
4,0 |
2,3 |
50 |
7,0 |
4,0 |
Приложение 11
(справочное)
СОСТАВЫ ЦЕМЕНТНЫХ РАСТВОРОВ
1. Состав цементного раствора следует выражать водоцементным отношением (В/Ц), представляющим число литров воды в растворе, приходящееся на 1 кг цемента.
2. При цементации следует пользоваться одной из следующих шкал составов раствора:
а) неравномерной шкалой изменения содержания цемента с В/Ц 10; 5; 3; 2; 1,5; 1; 0,8; 0,6; 0,5;
б) равномерной шкалой изменения содержания цемента с В/Ц 8; 4; 2; 1,33; 1; 0,8; 0,67; 0,57.
3. Цементация грунтов с большой проницаемостью цементными растворами с B/Ц ниже 0,57-0,6 производится, как правило, с использованием инертных добавок.
4. Расчет количества компонентов цементного раствора для равномерной шкалы составов при истинной плотности портландцемента 3,05-3,15 г/см3 следует производить по табл. 6.
Таблица 6
В/Ц раствора |
8 |
4 |
2 |
1,33 |
1 |
0,8 |
0,67 |
0,57 |
Плотность раствора, г/см3 |
1,08 |
1,16 |
1,29 |
1,41 |
1,50 |
1,60 |
1,69 |
1,76 |
Количество цемента, кг на 1 л воды |
0,125 |
0,25 |
0,50 |
0,75 |
1,0 |
1,25 |
1,50 |
1,75 |
Количество цемента, кг в 1 л раствора |
0,12 |
0,23 |
0,43 |
0,61 |
0,76 |
0,89 |
1,01 |
1,12 |
Объем раствора, л на 1 л воды |
1,04 |
1,08 |
1,16 |
1,24 |
1,32 |
1,40 |
1,49 |
1,57 |
5. При истинной плотности цемента, отличающейся от 3,05-3,15 г/см3, данные табл. 6 должны быть уточнены по фактической истинной плотности цемента rц расчетом по формулам:
для плотности раствора
для количества цемента в 1 л раствора
для объема раствора на 1 л воды
6. В случае приготовления рабочих растворов из маточных растворов, имеющих В/Ц = 0,57 или 0,8, количество воды в литрах, добавляемое к 1 л маточного цементного раствора, следует принимать по табл. 7.
Таблица 7
Составы раствора |
Добавка воды маточного раствора, л |
||||||
В/Ц рабочего раствора |
0,67 |
0,8 |
1,0 |
1,33 |
2,0 |
4,0 |
8,0 |
При маточном растворе В/Ц = 0,57 |
0,11 |
0,26 |
0,48 |
0,85 |
1,60 |
3,84 |
8,32 |
При маточном растворе В/Ц = 0,8 |
- |
- |
0,18 |
0,48 |
1,08 |
2,76 |
6,44 |
Приложение 12
(обязательное)
ИСПОЛНИТЕЛЬНАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ ЦЕМЕНТАЦИОННЫХ РАБОТ
Состав документации
1. В состав исполнительной документации цементационных работ входят:
а) буровой журнал;
б) журнал цементации;
в) акт опробования контрольной скважины;
г) технический отчет;
д) исполнительный разрез;
е) акт освидетельствования скрытых работ.
При производстве укрепительной цементации в состав документации включаются также отчеты о результатах сейсмоакустического опробования грунтов по каждому этапу работ, если они предусмотрены проектом.
2. Буровой журнал, журнал цементации и акт опробования контрольной скважины составляются в процессе производства работ производственным персоналом.
Буровой журнал заполняется для скважин глубиной более одной зоны.
В журнал цементации вносятся также результаты гидравлического опробования.
Технический отчет составляется ежемесячно по каждой зоне, зацементированной за этот период.
Использованные разрезы составляются по участку завесы или рядам скважин укрепительной цементации по завершении цементационных работ.
Акт освидетельствования скрытых работ составляется по законченному участку работ на основе результатов осмотра участка в натуре и рассмотрения всей исполнительной документации, включая акты опробования контрольных скважин и отчет о результатах сейсмоакустического опробования, если они предусмотрены проектом.
Формы документации:
Приложение 12А (рекомендуемое) - буровой журнал
„ 12Б (обязательное) - журнал цементации
„ 12В (обязательное) - акт опробования контрольной скважины
„ 12Г (обязательное) - исполнительный разрез (образец)
„ 12Д (обязательное) - технический отчет
„ 12Е (обязательное) - акт освидетельствования скрытых работ.
Приложение 12А
( рекомендуемое)
БУРОВОЙ ЖУРНАЛ СКВАЖИНЫ №
Начато "____" ________ 19__ г.
Окончено „-"____" ________ 19__ г.
Абсолютная отметка устья _________________________
Угол наклона скважины к горизонту ________________
Пройдено ________ бурением ______________________
от __________ до _________ всего __________________
_______________________________________ бурением,
от __________ до _________ всего __________________
Обсадка до глубины ______________________________
Производитель работ ________________________
Старший техник (технолог) ___________________
Оборот
Дата |
Смена |
Описание работ |
Инструмент |
Затрачено времени |
Пройдено, м длины |
Обсадка |
|
||||
наименование |
диаметр, мм |
час |
мин |
от |
до |
всего |
диаметр, мм |
башмак на глубине, м |
|||
1 |
2 |
3 |
А |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжение оборота
Вынуто керна |
Процент выхода керна |
Описание пройденных пород |
Уровень грунтовых вод, м |
Примечание |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
|
|
|
|
|
Приложение 12Б
(обязательное)
НАИМЕНОВАНИЕ ОРГАНИЗАЦИИ, ПРОВОДЯЩЕЙ ЦЕМЕНТАЦИОННЫЕ РАБОТЫ
__________________________________________________________________________
Объект работ ______________________________________________________________
Журнал цементации
Скв. ______________________________________________________________________
Журнал № _________________________________________________________________
Всего журналов по цементации скв. № _____________________________________ шт.
Расположение ______________________________________________________________
Отм. устья скв. _______________ м
Отм. забоя скв. _______________ м
Обсадка скв __________________ м
Конечн. глуб. скв _____________ м
Кол-во зон ___________________ шт.
Диаметр скв. _________________ мм
Начат: ___________________
Окончен: _________________
Прораб цементации ______ ( )
Техник участка __________ ( )
Проверил:
Начальник технического отдела ________________________________________ ( )
Левая сторона разворота обложки журнала или вкладыша
Общие данные |
Марка цемента |
Состав раствора |
Выход раствора, л |
Остаток в баке, л |
Поглощение |
|||||
В/Ц |
Вода, л |
Цемент, кг |
Добавки, кг |
раствора, л |
цемента, кг |
добавок, кг |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Дата
Смена
Ф. И. О. цементатора
Скв. №
Зона №
от м
до м
Мощность зоны, м
Кондуктор на глубине, м
Диаметр кондуктора, мм
Диаметр скважины в зоне, мм
Диаметр подводящих шлангов, мм
Длина шлангов, м
Тампон установлен на глубине, м
Уровень грунт, воды, м
Превышение манометра над устьем скважины, м
Глубина скв. после цементации, м
Правая сторона разворота обложки журнала или вкладыша
Время |
Расход раствора, л/мин |
Израсходовано на сброс |
Давление, МПа (кгс/см2) |
Метод подачи раствора |
Примечание |
|||||||
Часы |
Минуты |
Промежуток времени, мин |
цемента, кг |
раствора, л |
добавок, кг |
у насоса |
у устья |
в зоне |
||||
Последняя страница обложки журнала
Работы по укреплению оснований способом цементации являются скрытыми работами.
Суждение о качестве и достаточности проведенной работы по цементации скважин можно вести только по ходу процесса цементации, поэтому записи в журнале должны быть достоверны и четко записаны.
За достоверность и тщательность произведенных в журнале записей несет ответственность мастер и цементатор как за документацию скрытых работ.
В журнале не допускаются подтирки. Ошибочно сделанная запись перечеркивается одной чертой и рядом делается запись, соответствующая действительности. Лицо, сделавшее исправление, ставит свою подпись.
Приложение 12В
(обязательное)
АКТ
опробования контрольной скважины № _________________________________________
выполненной ______________________________________________________________
(наименование сооружения)
г.________________ «____» ________ 19__ г.
Комиссия в составе:
представителей строймонтажных организаций____________________________________
___________________________________________________________________________
(фамилии, и., о., должности)
представителя технического надзора заказчика ___________________________________
___________________________________________________________________________
(фамилии, и., о., должности)
представителей проектных организаций _________________________________________
___________________________________________________________________________
(фамилии, и., о., должности)
провела опробование контрольной скважины №__________________________________
для проверки результатов и достаточности выполненных цементационных работ.
Местоположение скважины ___________________________________________________
___________________________________________________________________________
(участок, пикет, № соседних скважин)
Глубина скважины, зоны, установка тампона _____________________________________
___________________________________________________________________________
Результаты испытания
Глубина интервала, м |
Мощность зоны, м |
Испытание водой |
Цементация |
||
Давление, МПа (кгс/см2) |
Удельное водопоглощение, л/(мин·м2) |
Давление, МПа (кгс/см3) |
Поглощение цемента на 1 м, кг |
||
|
|
|
|
|
|
Заключение по результатам испытания__________________________________________
___________________________________________________________________________
Подписи:
Приложение 12Г
(обязательное)
Исполнительный разрез по участку цементационной завесы. Масштаб 1:200
Приложение 12Д
(обязательное)
Указания ПО заполнению Технический отчет по цементации
1. Заполняется с группировкой по очередям скважины за ______ месяц 19_г.
2. Зоны указываются в порядке их обработки (заполняется за каждый месяц)
Сорт и марка цемента ___________________
Сорт добавки __________________________
Номер скважины |
Очередность скважины |
Номер зоны |
Диаметр скважины в зоне, мм |
Глубина зоны, м |
Мощность зоны, м |
Дата цементации |
Глубина тампона или кондуктора, м |
Удельное водопоглощение, л/(мин·м2) |
Расход раствора, л/мин |
Конечный состав раствора В/Ц |
Давление у устья скважины, МПа (кгс/см2) |
Израсходовано на зону |
Израсходовано на 1 м сухого материала, кг |
Примечание |
|||||
от |
до |
начальный |
конечный |
начальное |
конечное |
раствора, л |
цемента, кг |
добавки, кг |
|||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Приложение 12Е
(обязательное)
АКТ
освидетельствования скрытых работ
_____________________________________________________________________________
(наименование работ)
Выполненных
________________________________________________________________
(наименование сооружения, его части, участка)
г.________________
«____» ________ 19__ г.
Комиссия в
составе:
представителей
строительно-монтажных организаций_______________________________
_____________________________________________________________________________
(фамилии, и., о., должности)
представителя
технического надзора заказчика_
_____________________________________________________________________________
(фамилии, и., о., должности)
представителей
проектных организаций___________________________________________
_____________________________________________________________________________
(фамилии, и., о., должности)
ознакомилась
с исполнительной документацией цементационных работ, выполненных___
_____________________________________________________________________________
(наименование
строительно-монтажной организации)
и составила
настоящий акт о нижеследующем:
1. К
освидетельствованию и приемке представлены следующие цементационные работы
_____________________________________________________________________________
(наименование
цементационных работ)
2. Работы
выполнены по проекту_________________________________________________
_____________________________________________________________________________
(наименование проектной
организации, № чертежей)
3. Данные по
участку цементационных работ: длина _________ м, площадь ____ м2,
зацементировано ___________ штук скважин общей длиной ________ м, поглощено
всего ____ т цемента и __________ т инертных добавок.
4. Результаты опробования контрольных скважин
Номер скважины
Номер зоны
Удельное водопоглощение,
л/(мин·м2)
Поглощение цемента на 1 м, кг
Скорость распространения упругих волн, м/с
5. Дата начала работ ________________________________
6. Дата
окончания работ _____________________________
Решение комиссии
Работы
выполнены в соответствии с проектом, стандартами, строительными нормами и
правилами и отвечают требованиям их приемки.
Предъявленные
к приемке работы, указанные в п. 1 настоящего акта, приняты с оценкой,
качества ________________________________
На основании
изложенного разрешается производство последующих работ по устройству
________________________________________________________________
(наименование работ)
ПОДПИСИ:
освидетельствования скрытых работ
_____________________________________________________________________________ (наименование работ) Выполненных ________________________________________________________________ (наименование сооружения, его части, участка) г.________________ «____» ________ 19__ г. Комиссия в составе: представителей строительно-монтажных организаций_______________________________ _____________________________________________________________________________ (фамилии, и., о., должности) представителя технического надзора заказчика_ _____________________________________________________________________________ (фамилии, и., о., должности) представителей проектных организаций___________________________________________ _____________________________________________________________________________ (фамилии, и., о., должности) ознакомилась с исполнительной документацией цементационных работ, выполненных___ _____________________________________________________________________________ (наименование строительно-монтажной организации) и составила настоящий акт о нижеследующем: 1. К освидетельствованию и приемке представлены следующие цементационные работы _____________________________________________________________________________ (наименование цементационных работ) 2. Работы выполнены по проекту_________________________________________________ _____________________________________________________________________________ (наименование проектной организации, № чертежей) 3. Данные по участку цементационных работ: длина _________ м, площадь ____ м2, зацементировано ___________ штук скважин общей длиной ________ м, поглощено всего ____ т цемента и __________ т инертных добавок. 4. Результаты опробования контрольных скважин
5. Дата начала работ ________________________________ 6. Дата окончания работ _____________________________ Решение комиссии Работы выполнены в соответствии с проектом, стандартами, строительными нормами и правилами и отвечают требованиям их приемки. Предъявленные к приемке работы, указанные в п. 1 настоящего акта, приняты с оценкой, качества ________________________________ На основании изложенного разрешается производство последующих работ по устройству ________________________________________________________________ (наименование работ) ПОДПИСИ: |
ВСН 34-83 расположен в сборниках: |
Нравится
Твитнуть |