Отраслевой дорожный методический документ ОДМ 218.6.1.001-2020 "Рекомендации по применению буроинъекционных трубчатых систем (микросвай, грунтовых анкеров и нагелей) на автомобильных дорогах" (рекомендован распоряжением Федерального дорожного агентства от 25 декабря 2020 г. N 4060-р)

Предисловие

1 Разработан обществом с ограниченной ответственностью "НТЦ ГеоПроект" (ООО "НТЦ ГеоПроект") в инициативном порядке.

2 Руководитель работ - доктор техн. наук, профессор Маций С.И. Документ разработали канд. техн. наук Любарский Н.Н., Рябухин А.К., инж. Лесной В.А., Маций В.С., Рыбалко Е.Г.

3 Внесен Управлением научно-технических исследований и информационного обеспечения Федерального дорожного агентства

4 Издан на основании распоряжения Федерального дорожного агентства от 25.12.2020 г. N 4060-р

5 Имеет рекомендательный характер

6 Введен впервые

1 Область применения

1.1 Настоящий отраслевой дорожный методический документ "Рекомендации по применению буроинъекционных трубчатых систем в дорожном строительстве" (далее - методический документ) является документом рекомендательного характера.

1.2 Настоящий методический документ разработан в целях обеспечения нормативной базы рекомендациями по изготовлению конструктивных элементов буроинъекционных трубчатых систем и выполнению строительно-монтажных работ по их устройству.

1.3 В настоящем 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.

1.4 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.

1.5 Данный методический документ не распространяется на расчет буроинъекционных трубчатых систем. Для расчета буроинъекционных трубчатых систем 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 ссылки на следующие нормативные документы:

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

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

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

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

ГОСТ 380-2005 Межгосударственный стандарт. Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки

ГОСТ 1215-79 Государственный стандарт Союза ССР. Отливки из ковкого чугуна. Общие технические условия

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

ГОСТ 5686-2012 Межгосударственный стандарт. Грунты. Методы полевых испытаний сваями

ГОСТ 5802-86 Межгосударственный стандарт. Растворы строительные. Методы испытаний

ГОСТ 7566-2018 Межгосударственный стандарт. 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). Государственный стандарт Союза ССР. Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия

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

ГОСТ 18123-82 Межгосударственный стандарт. Шайбы. Общие технические условия

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

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

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

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

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

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

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

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

СП 20.13330.2016 Свод правил. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*

СП 22.13330.2016 Свод правил. Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*

СП 24.13330.2011 Свод правил. Свайные фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85

СП 28.13330.2017 Свод правил. Защита строительных конструкций от коррозии. Актуализированная редакция СНиП 2.03.11-85

СП 45.13330.2017 Свод правил. Земляные сооружения, основания и фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87

СП 116.13330.2012 Свод правил. Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 22-02-2003

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 цементным раствором при бурении и окончательном формированием тела буроинъекционной трубчатой системы при помощи более густого цементного 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: Цементный раствор с водоцементным соотношением 0,4-0,6;

3.10 промывочный раствор: Цементный раствор с водоцементным соотношением 0,7-1,0;

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

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

3.13 трубчатая винтовая штанга (ТВШ): Толстостенная стальная труба с ребристой поверхностью винтового профиля;

3.14 тяга БИТС (анкера, микросваи, нагеля): Элемент конструкции БИТС, передающий нагрузку от оголовка на её заделку;

3.15 центратор: Конструктивный элемент, предназначенный для обеспечения равномерного распределения и необходимой толщины слоя цементного 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 БИТС могут применяться как элементы для усиления вновь возводимых или существующих конструкций, а также в качестве самостоятельных удерживающих и защитных сооружений.

4.3 При изготовлении комплектующих буроинъекционных трубчатых систем 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  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 настоящего методического документа.

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

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

4.9 Процессы строительства и эксплуатация сооружений инженерной защиты с применением БИТС рекомендуется сопровождать выполнением геотехнического мониторинга в соответствии с рекомендациями раздела 7.3.

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

5 Изделия

5.1 Трубчатые винтовые штанги (ТВШ)

5.1.1 Для изготовления ТВШ применяются прокатные изделия из марок стали с низким содержанием углерода (С0,24) в соответствии с положениями ГОСТ 12344-2003, обеспечивающие на готовой продукции получение основного показателя предела текучести, способного обеспечить несущую способность БИТС.

5.1.2. Предел текучести стали, применяемой для изготовления ТВШ, следует принимать в соответствии c рекомендацией [9].

5.1.3 Показатели ударной вязкости стали KCV по ГОСТ 9454-78 стали, применяемой для изготовления ТВШ следует принимать не менее 40 при -20° и не менее 27 при -50°.

5.1.4 Общий вид соединительной муфты приведен на рисунке 1. Рекомендуемые геометрические и прочностные характеристики приведены в таблице Б.1.

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

5.1.5 Допустимые отклонения геометрических параметров штанг должны соответствовать технической документации изготовителя.

5.1.6 Длина штанг в зависимости от типоразмера составляет 2, 3, 4 и 6,25 м. Предельное отклонение по длине штанг не должно превышать % от длины, указанной в заказе потребителя. Общий вид ТВШ представлен на рисунке 1.

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

5.1.7 На поверхность трубчатых штанг, должна быть нанесена сплошная резьба трапециевидного профиля со специальными развальцованными канавками.

Примечание - ТВШ с круглой резьбой разрешается применять только во временных конструкциях.

Рисунок 1 - Общий вид ТВШ

5.1.8 В условиях сильно агрессивных сред по ГОСТ 31384-2017 ТВШ следует снабжать антикоррозийной защитой в соответствии с СП 28.13330.2017.

5.1.9 Дополнительную антикоррозийную защиту следует осуществлять нанесением на ТВШ цинкового покрытия по ГОСТ 9.316-2006 или ГОСТ 9.307-89.

Примечание - Допускается осуществлять дополнительную антикоррозионную защиту эпоксидными покрытиями.

5.1.10 Маркировку и упаковку штанг следует осуществлять 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, 5.1.2 и 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 следует производить при помощи соединительных муфт. Общий вид соединительной муфты приведен на рисунке 2. Основные типоразмеры и геометрические характеристики муфт для разных типов ТВШ приведены в приложении в таблице Б.2.

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

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

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

Рисунок 2 - Общий вид соединительной муфты

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 рекомендуется выпускать со сферической опорной поверхностью, для образования шарнирного соединения в узле закрепления.

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

Рисунок 3 - Фиксирующие гайки разных типов

5.3.3 Фиксирующие гайки изготавливаются 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.

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

5.3.4 Опорные плиты для узла закрепления ТВШ выпускаются 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 опорной плите целесообразно применять сферическую фаску. Основные типоразмеры и геометрические характеристики микросвайных, анкерных и нагельных опорных плит для ТВШ приведены на рисунке 4 и в таблицах Б.4, Б.5 и Б.6.

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.

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.

Рисунок 4 - Опорная плита

5.4 Центраторы

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

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 цементных растворов, подаваемых через внутреннюю полость винтовых штанг.

5.5.2 Буровые коронки изготавливаются 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 2-х до 4-х выпускных отверстий диаметром от 4 мм. Расположение отверстий должно обеспечивать свободный проток цементного раствора.

5.5.4 При комплектации БИТС диаметр входного отверстия буровой коронки должен соответствовать внешнему диаметру ТВШ. Или должен применятся соответствующий переходник.

5.5.5 В зависимости от характеристик проходимых грунтов следует назначать определенные буровые коронки, с назначением диаметра коронки, соответствующего типу ТВШ:

- для глинистых, пылеватых, вязких песчаных, смешанных грунтов без твердых включений, с показателем стандартного пенетрационного испытания SPT по ГОСТ 19912-2012 меньше 50, следует применять коронки для глинистых грунтов;

- для плотных песчаных, гравелистых грунтов с твердыми включениями с показателем стандартного пенетрационного испытания SPT по ГОСТ 19912-2012 более 50, следует применять коронки крестообразного типа;

- для выветрелых скальных грунтов, окаменелых глин, сланцев, прочность на сжатие которых менее 70 МПа следует применять ошипованные или рифленые коронки;

- для доломита, гранита, песчаника, аргиллита прочностью на сжатие 70-150 МПа следует применять твердосплавные крестообразные 3-х лопастные коронки или аналогичные коронки с вставками из твердых сплавов;

- для предварительного растачивания армированного бетона, скального грунта прочностью на сжатие более 70 МПа следует применять твердосплавные ошипованные (рифленые, бородавчатые) коронки или аналогичные коронки с вставками из твердых сплавов;

- для прямолинейного бурения слоистых скальных грунтов следует применять 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 выполнены 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;

- убедиться в отсутствии механических повреждений, ржавчины и сварочных капель комплектующих БИТС;

- завезено необходимое технологическое оборудование;

- обеспечить 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 по формуле 1. При этом концы соединяемых штанг должны доходить до упора в центре муфты.

(1)

где:

L - общая длина резьбового участка муфты;

и - длины резьбового участка муфты, установленной на стыкуемые тяги.

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;

- выполнена планировка поверхности в котловане для передвижения бурового станка вдоль ограждающей стен;

- выполнена разметка осей скважин под анкеры;

- произведена очистка закладных деталей стены.

6.2 Установка и закрепление БИТС в грунте

6.2.1 Установка БИТС производится 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 осуществляется на проектную длину буроинъекционной трубчатой системы.

6.2.2 При устройстве БИТС, штанги по свободной длине рекомендуется защитить пластиковой трубой-оболочкой.

6.2.3 На муфтовые соединения рекомендуется нанести 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, организации, ведущей научно-техническое сопровождение строительства, и принять решение о дальнейшем способе производства работ. Данные по забуриванию БИТС заносятся в сводную ведомость производства работ (см. Приложение А.2).

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 следует производить с максимальной не более 1 м/мин и не менее 50 об/мин, при давлении промывки 0,5-2 МПа.

Примечание - При необходимости возможно увеличение давления 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 необходима корректировка режима бурения (скорости подачи и состава бурового раствора) или переход на другую технологию устройства БИТС.

6.2.8 Затяжку соединительных муфт необходимо производить 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 отражаются в сводной ведомости устройства БИТС (см. Приложение А.1).

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 настоящего документа.

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 инъектируемым 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 цементного 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 (Приложение А.1) должны быть указаны: состав раствора; давление нагнетания; объем поданного раствора.

6.4 Состав и приготовление цементных 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 М500 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 приведены в таблице 3 ГОСТ 23732-2011.

6.4.3 Дозирование компонентов водно-цементного раствора следует производить по массе. Точность дозирования компонентов цементно-водного раствора должна составлять 2%.

6.4.4 При приготовлении опрессовочного раствора в воду вводится цемент. После производится введение добавок, соответствующих требованиям пунктов 6.4.5 и 6.4.6 настоящего нормативного документа.

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

6.4.6 При производстве цемента для интенсификации процесса помола допускается введение технологических добавок, не ухудшающих качества цемента, в количестве не более 1%, в том числе органических не более 0,15% от массы цемента.

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

6.4.8 Пример оформления карты подбора состава цементного раствора для закрепления БИТС в грунте приведена в Приложении 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

Показатель	Значение
Плотность	не менее 1,8
Начало схватывания	не ранее 1 ч после затворения
Твердение	8 - 10°С
Достижение прочности	не более 7 суток
на сжатие 21 МПа
Прочность в возрасте 28 суток	не менее 30 МПа
Условная вязкость	не более 30 сек

6.4.11 Условная вязкость цементного раствора определяется с помощью вискозиметра ВБР-1 при подборе состава раствора и затем контролируется при производстве работ не реже одного раза в смену.

6.4.12 Объемная плотность цементного раствора определяется при подборе состава плотномером ВРП-1 или рычажными весами и затем контролируется для каждого замеса непосредственно при изготовлении раствора.

6.4.13 Начало и конец схватывания раствора определяются 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 цементно-водного 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 цементного раствора в количестве, необходимом для набивки неё менее 9 кубиков с длиной ребра 70,7 мм, которые испытываются по ГОСТ 5802-86 в возрасте 3, 7 и 10 суток (не менее, чем по 3 кубика в серии).

6.4.16 Отбор проб и испытания образцов должны производиться 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 применение растворов 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 Приемка выполненного участка БИТС осуществляется комиссией 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. Приложение А.1 и А.2);

- карты подбора составов цементных растворов с приложением сертификата качества цемента и добавок (см. Приложение А.3);

- акты изготовления и испытаний контрольных образцов цементного раствора для закрепления БИТС в грунте (см. Приложение А.4);

- акты и ведомости пробных испытаний БИТС (см. Приложение А.5);

- протоколы приемочных испытаний для постоянных БИТС (см. Приложение А.6);

- акты освидетельствования и приемки БИТС с приложением сертификатов качества, актов отбора и контрольных испытаний образцов ТВШ и соединительных элементов, соответствующих рекомендациям раздела 5 (см. Приложение А.7);

- 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 оформляется акт приемки.

7 Испытания и мониторинг БИТС

7.1 Испытания БИТС

7.1.1 При устройстве БИТС следует проводить пробные, контрольные и приемочные испытания. Все виды испытаний проводятся в соответствии с требованиями и методикой, изложенными в СП 45.13330-2017, [7], [8].

7.1.2 Испытания и блокировка БИТС должны производиться 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 проводятся сбросы нагрузки до начального значения. На каждой ступени должна осуществляться соответствующая выдержка по времени.

7.1.4 Перед натяжением БИТС должны быть выполнены следующие работы:

- установка опорной плиты;

- установка 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 проверены, 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 должны быть обработаны 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 проводиться перед началом их массового устройства для определения фактической несущей способности по грунту основания, уточнения проектных параметров, отработки режимов несущей способности по грунту основания, уточнения проектных параметров, отработки режимов бурения и нагнетания. Испытания проводятся комиссионно и оформляются 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 0,9, где - предельная нагрузка на тягу. БИТС, исчерпавшие 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 массы БИТС проводятся 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 фиксируются в сводной ведомости. Результаты приемочных испытаний каждой отдельно взятой постоянной системы фиксируются протоколом по форме.

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 проводить в соответствии с требованиями [9].

7.1.12 Испытания БИТС малого диаметра, предназначенных для использования в качестве грунтовых нагелей, следует проводить в соответствии с требованиями [10].

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

7.1.13 Испытания БИТС, используемых в составе фундаментов мостов, зданий и других сооружений, следует проводить в объемах и методами, предусмотренными СП 24.13330.2011 и ГОСТ 5686-2012.

7.1.14 Если в процессе испытаний выясняется, что БИТС не выдерживает 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.

7.1.15 Ограниченно пригодная БИТС закрепляется на ограждении усилием, соответствующим предыдущей испытательной ступени, на которой сохраняется несущая способность по грунту. Если отказ наступил при , то БИТС закрепляется усилием равным усилию предварительного напряжения и закрепления (блокировки) БИТС .

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

7.1.17 После проведения приемочного испытания БИТС рекомендуется предварительно произвести её 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).

7.1.18 По завершении контрольных и приемочных испытаний БИТС надлежит напрягать усилием, определенным в рабочей документации (РД). При этом усилие блокировки рекомендуется принимать, если отсутствуют специальные требования, равным 0,1 .

7.1.19 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 рекомендаций [5] и [6].

7.2.2 Основной целью геотехнического мониторинга является 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 Задачей тензометрических наблюдений является 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 буроинъекционной трубчатой системы 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 [5].

7.2.10 По результатам камеральной обработки и комплексного анализа результатов составляется отчетная документация в соответствии с положениями СП 22.13330.2016 и включает:

- начальный отчет;

- промежуточные отчеты;

- итоговый (заключительный) отчет.

Библиография

[1]	СТБ EN 1536-2009	Выполнение специальных геотехнических работ. Буровые сваи.
[2]	DIN EN 1537-2014	Производство специальных геотехнических работ. Грунтовые анкера.
[3]	DIN EN 1997-1-2008	Еврокод 7. Геотехническое проектирование. Часть 1. Основные правила.
[4]	СТО-ГК Трансстрой-023-2007	Применение грунтовых анкеров и свай с тягой из трубчатых винтовых штанг "Титан".
[5]	ОДМ 218.3.008-2011	Рекомендации по мониторингу и обследованию подпорных стен и удерживающих сооружений на оползневых участках автомобильных дорог.
[6]	ОДМ 218.2.066-2016	Методические рекомендации по использованию анкерных свай и микросвай в составе мероприятий инженерной защиты автомобильных дорог.
[7]		Руководство по проектированию и технологии устройства анкерного крепления в транспортном строительстве. Москва, 1987
[8]		Методические рекомендации по испытаниям временных грунтовых анкеров крепления котлована
[9]	ОДМ 218.2.066-2016	Методические рекомендации по использованию анкерных свай и микросвай в составе мероприятий инженерной защиты автомобильных дорог
[10]	СТО-ГК Трансстрой-013-2007	Нагельное крепление котлованов и откосов в транспортном строительстве