[ags]

Всем доброе утро!
Проектируем фундаменты под ледовый дворец в Ленинградской области. Рамный металлический каркас, монолит. столбчатые фундаменты. Нагрузки на обрезе N=60т, Q=40т.
От свай отказались, получаются неудачно: короткие мало несут в водонасыщенных песках, длинные опираются на выветрелый известняк с карстом V категории.
Геологи пишут: вода выше дневной поверхности периодически, грунт 2 (мелкие пески под фундаментами) могут перейти в плывун под воздействием динамики и изменения водного режима.
Дренажа не будет - некуда отводить.
Вопросы:
-стоит ли использовать смолизацию и т.п. для грунта 2?
-какой грунт обратной засыпки применить (он почти наполовину толщины будет водонасыщенным)?

[ags]

Ну что ж, ответов нет! Будем считать, что мы в этом вопросе впереди планеты всей!)))

Решено выполнить битумизацию слоя песков непосредственно в основании фундаментов. Сами столбчатые фундаменты заглубляются в песок на 20-60см.

Подсыпка под полы - щебень с проливкой и песок по слою геотекстиля.

Приложу сечения по фундаментам

[Podpolie]

Согласно СП50-101-2004 п.6.11.7: применение отдельностоящих фундаментов на закарстованных территориях не допускается. До свидания экономия))))?. А как битум загонять в воду - площадное водопонижение по всей поляне?

[ags]

Ну наконец живой человек!

Карст:
- во всех нормах рекомендуются мероприятия только для категорий 1-4, а у нас 5
- геологи сказали, можно не обращать на него внимания, указанная категория просто "формальность")

Водопонижение:
разрабатывается в ПОСе вместе с битумизацией.
Подробностей не знаю, вроде была идея выполнять земляные работы зимой.

[Podpolie]

Навороты все это. Если карст формальность, можно буронабивные стойки с защемлением в известняк, возможна цементация через ствол сваи - испытать для спокойствия. Я так проектировал в Троицке МО под пять 16эт. прямо на Десне и на Павелецкой цементация карста через тело "стены в грунте" по закладным трубкам. Скважины тока мелковаты. "Бауэр" всю эту рухлядь пройдет. Нужно нормальное заключение о карстах, а то эксперты в Питере весь мозг проломят. Они меня даже башни сотовой связи в таких условиях там заставляют на сплошных плитах ставить.
А если водопонижение то может подушки из ПГС, щебня выполнить?

[ags]

А можно поподробнее про питерскую экспертизу? Первый раз в этом регионе)

Сваи уже точно не пойдут, оплачивать дополнительную геологию заказчик не будет.

Водопонижение предусматривается только на период строительства, а дальше только ливневая канализация.
Постарались поднять здание - над черной землей 90-160см.
Пока участок - чистое поле (болото), но по генплану предусмотрено строительство микрорайона. Может тогда и сделают какой-то водоотвод.

[Podpolie]

Эксперты грамотные - если в чем сомневаются привлекают профильных спецов - отводы по решению без компромисов. Я сталкивался с Улицким, спец по фундаментам в Питере, а тот москвичей да еще с нииосповским прошлым не любит))). Доходило до проверки математики ручных расчетов))). Правда как удача будет))). Но полегче чем ростовская - та самая "злая" в рашке. Ну Москва, там все свои...)))).

Если водопонижение контурное - скважинное или иглофильтровое, можно и о заложении фундаментов подумать, о подготовках в основании... Если почва заторфованная, то и в верхнем песке тоже биологии много.

[Tyhig]

На плывуне не сможет работать техника. Всё тяжелее 0,5-1 т утонет при работе (динамических воздействиях).
Буровая установка тоже утонет.

Придётся делать временные пути для тяжёлой техники. Для буровой установки, кранов, самосвалов, бульдозеров, экскаваторов...
Бульдозеры и самосвалы, ещё ездют всё время, может и не утонут. Можно лёгкие бульдозеры применить.

Плывуна то всего 4 м при глубине 5 м. Дешевле заменить весь грунт до известняка на щебень и супесь.
Замену грунта можно выполнить через скважины по всей площади здания в обсадной трубе. Через ту же скважину можно инъецировать выветрелый известняк ц.п. раствором.
Это, конечно, дорого. Ну а что вы хотели на плывуне строя ?

[Podpolie]

Сообщение от ags Пока участок - чистое поле (болото), но по генплану предусмотрено строительство микрорайона. Может тогда и сделают какой-то водоотвод.

Могут и систематический дренаж под мкр заложить.
Если планируется, со временем, устройство системного дренажа территории, то это сами понимаете к чему ведет: понижение УГВ ведущее к изменению физмех свойств грунтов. Могут потребовать прогнозный расчет с кучей неизвестных. Каток то строят раньше, чем все остальное))). Тогда при вашей схеме можно предусмотреть фундамент на перекрестных лентах и снять неравномерность осадок.
Мне кажется сейчас после провала - карстовой воронки в Нижнем Новгороде (области) опять шухер будет - циркуляры по экспертизам разошлют об усилении борьбы с карстами, не взирая на их категорию))).

[kruz]

Сообщение от ags А можно поподробнее про питерскую экспертизу? Первый раз в этом регионе)

А причем тут Питерская экспертиза. У Вас Лен область - вот туда и катитесь.

Сообщение от Podpolie Я сталкивался с Улицким, спец по фундаментам в Питере, а тот москвичей да еще с нииосповским прошлым не любит))).

И причем тут госп. Улицкий

Сообщение от ags длинные опираются на выветрелый известняк с карстом V категории.

Откуда в Лен области в Ордовигских известняках настоящий карст? У вас просто выветрелая кровля (что-то типа суглинка с камнями)

Сообщение от ags грунт 2 (мелкие пески под фундаментами) могут перейти в плывун под воздействием динамики и изменения водного режима.

Плывун (псевдо) - это грунт с котором плохо обращаются. Вы там в этих песках практически не копаетесь откуда там будут гидродинамические явления?????

[Tyhig]

Кстати да. Плывун или нет - решать геологам по количеству органики, пыли, воды и испытаниям.
Может быть просто водонасыщенный песок.

СП 22.13330.2011 Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*

6.5.1 Основания, сложенные элювиальными грунтами - продуктами выветривания скальных и полускальных грунтов, оставшимися на месте своего образования и сохранившими структуру и текстуру исходных пород, должны проектироваться с учетом: возможности перехода в плывунное состояние элювиальных супесей и пылеватых песков в случае их водонасыщения в период устройства котлованов и фундаментов;

9.6 В процессе инженерных изысканий должны быть выявлены и изучены: наличие и распространение грунтов, обладающих плывунными, тиксотропными и суффозионными свойствами и виброползучестью;

СП 11-105-97 Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть III. Правила производства работ в районах распространения специфических грунтов

8.4.1. При инженерно-геологических изысканиях для разработки проекта в районах развития элювиальных грунтов необходимо дополнительно устанавливать: способность карбонатного элювия к разжижению с переходом в плывунное состояние.

8.1.9. При изысканиях в платформенных условиях необходимо учитывать, что коры выветривания связаны в основном с осадочными породами: карбонатными (доломитами, известняками, писчим мелом), реже - с песчаниками, алевролитами и аргиллитами. Элювий писчего мела представлен тонким алевритом, ниже по разрезу сохраняющим в ослабленном виде первичные структурные связи, прочность которых нарастает с глубиной. Выветрелый мел часто обладает резко выраженной пространственной неоднородностью (переслаивание относительно прочных и слабых разностей, полностью утративших структурную прочность). При разрушении первичных структурных связей и насыщении водой меловой элювий размокает, теряет прочность и приходит в плывунное состояние.

6.1.1. К органо-минеральным и органическим грунтам следует относить илы, сапропели, торфы и заторфованные грунты (ГОСТ 25100-95). 6.1.3. К специфическим особенностям органо-минеральных и органических грунтов относятся: склонность к разжижению и тиксотропному разупрочнению при динамических воздействиях;

Здесь к несчастью у геологов нет методики определения плывунов на границе уже песок и ещё плывун. Методика есть, но она слишком жёсткая и пропускает плывуны не идентифицируя.
Термин и содержание органики в органо-минеральных грунтах слишком жёстко регламентируется нормами, поэтому определить является ли плывуном граничный по содержанию органики, пыли и воды грунт геолог формально не может.
Может только на основании опыта. Думаю, что любой умный геолог напишет в опасном случае, что грунт может проявлять свойства плывуна. И обязан это сделать по СП 22.13330.2011 Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*.

А динамические явления на стройке обязательно будут. Как же без них строить то ?

[ags]

Спасибо за развернутые комментарии!

Из геологии: "Морозное пучение грунтов;
В соответствии с табл. Б-27 ГОСТ 25100-95, по степени морозного пучения грунты, находящиеся в зоне сезонного промерзания (ИГЭ-2) относятся к практически непучинистым.

Карст.
Участок проектируемого строительства по общим геологическим данным относится к району распространения карбонатного карста, приуроченного к известнякам среднего ордовика. Категория устойчивости территории относительно интенсивности образования карстовых провалов - V (относительно устойчивая). По данным литературных источников (Объяснительная записка к обзорной карте месторождений строительных материалов Ленинградской области масштаба 1:600 000, М, 1984) закарстованные участки в известняках на данной территории составляют не более 10%.
На дневной поверхности проявлений карста выявлено не было. Провалов и быстрого погружения бурового снаряда в процессе бурения не отмечено.

Подтопление
В связи с высоким положением уровня грунтовых вод и отсутствием поверхностного стока в неблагоприятные периоды возможно подтопление территории.
При отрывке котлована возможен переход песков мелких (ИГЭ-2) в плывунное состояние – быстрое перемещение этих грунтов в образовавшееся пространство, и как следствие этого возникновение дополнительных неравномерных осадок окружающей территории. Рекомендуется предусмотреть крепление стенок котлована."

Это все, что касается наших неприятностей. Дополнительные исследования будут только по требованию экспертизы.
Думаю, битумизация самый экономичный метод в данных условиях. Смущает только то, что после укрепления грунта по нормам нужны испытания и перерасчет фундаментов. Этого никто делать не собирается(

[kruz]

Сообщение от ags Думаю, битумизация самый экономичный метод в данных условиях.

Если честно, то с битумизацией кровли ордовика и для V категории Вас не поймут.....

[ags]

Битумизация только в пределах верхнего слоя песков толщиной 2м, геологи именно там прогнозируют плывун.

Разве это как-то связано с карстом? Противокарстовых мероприятий у нас нет.

[kruz]

Сообщение от ags Битумизация только в пределах верхнего слоя песков толщиной 2м, геологи именно там прогнозируют плывун.

Да откуда у вас плывун? У вас может быть только псевдо-плывун из-за давлений воды (у вас предполагаются большие напоры?). А динамика от той техники, что будет возводить Ваше здание для тех песков тфу... Тем более вы никакой битум туда не зальете. Или у вас копрессоры морозилок и вентиляции будут стоять прямо на песке без вибропрокладок? А может у Вас будет шпунт и вы поставите на его устройство 3 вибратора, что-бы частоты у них наложились?..

[ags]

Вертикальный напор не ожидается, насчет горизонтального движения воды: "Мощность водоносного горизонта порядка 5.0-6.0м, водообильность горизонта и водоотдача грунтов высокая.Общая разгрузка водоносного горизонта происходит в западном направлении в реки" Вряд ли это можно считать большим напором.

Почему Вы думаете, что битум не зальется в песок? Ведь по всей литературе это первое средство укрепления водонасыщенных песков.

Вибраторы? Это еще не самое страшное)) А вот если рядом начнут ставить дома на забивных сваях!?

[Tyhig]

Раз такая пьянка, то мне тоже интересно разобраться. Где граница мощности, частоты, амплитуды, ускорений, скоростей динамических воздействий, когда водонасыщенный песок не станет плывуном ?
Если такую границу невозможно гарантировать расчётом, то надо считать, что, например, мощный дизельный двигатель любой строительной техники рано или поздно утопит эту технику. Как иначе ?

Как это посчитать даже не представляю.

Может быть Серёга-Билдер такое считает иногда...

[ags]

Конечно, подкрепить проектное решение расчетом очень приятно. Но, если нет такой возможности, мы просто закрепим грунт по стандартной методике и будем считать, что плывун невозможен.

[kruz]

Сообщение от ags Почему Вы думаете, что битум не зальется в песок? Ведь по всей литературе это первое средство укрепления водонасыщенных песков.

По литературе для "Пески мелкие коричневые слоистые с растительными остатками" говорится что их можно битумом (пусть даже холодным) укрепить??? Да еще по площади??
Может это ваше know-how. Может дадите хоть ссылочку...

[ags]

Вот как-то так:
СНиП 2.02.01-83*
п. 16.3. Инъекционные способы закрепления грунтов следует применять в следующих грунтовых условиях:
силикатизацию и смолизацию – в песчаных грунтах с коэффициентом фильтрации k от 0,5 до 80 м/сут, в просадочных грунтах при k = 0, 2 м/сут и степени влажности Sr = 0,7;
(аналогично СП 50-101-2004 п.6.9.3, п.13.6.10)

Смолизация аналогична битумизации, но дороже. Применяем более дешевый аналог.

Технология строительного производства под. Ред. Бизюкина, 1951
Глава III, п. 2
«При большом притоке грунтовых вод цементация не применяется, в этом случае для уплотнения может быть применена битумизация. … нагнетание в пробуренные скважины горячего битума… »

Механика грунтов, основания и фундаменты, Ухов и др., 1994
п. 12.4
«глинизацию и битумизацию применяют для уменьшения водопроницаемости песков»

«Битумизация применяется для закрепления песчаных и сильнотрещиноватых скальных грунтов, а также для прекращения через них фильтрации воды. Горячий битум нагнетают в грунт через инъекторы, установленные в пробуренных скважинах. Горячий битум к инъекторам подается от котлов насосам по трубам под давлением».

[kruz]

Давайте разбираться

Сообщение от ags СНиП 2.02.01-83* п. 16.3. Инъекционные способы закрепления грунтов следует применять в следующих грунтовых условиях: силикатизацию и смолизацию – в песчаных грунтах с коэффициентом фильтрации k от 0,5 до 80 м/сут, в просадочных грунтах при k = 0, 2 м/сут и степени влажности Sr = 0,7; (аналогично СП 50-101-2004 п.6.9.3, п.13.6.10) Смолизация аналогична битумизации, но дороже.

Начнем с того, что хоть все это нагнетание чего-то в грунт, но
1) смолизация и битумизация немного разные вещи;
2) холодный битум употребляется только для уменьшения коэф. фильтрации (прочности грунту он не добавляет)
3) пойдет ли битум в грунт ну ооочень зависит от соотношения размера пор и зерен грунта и от коэф. фильтрации. (вы такой анализ делали для своих песков с органикой?)
4)..........

Сообщение от ags Глава III, п. 2 «При большом притоке грунтовых вод цементация не применяется, в этом случае для уплотнения может быть применена битумизация. … нагнетание в пробуренные скважины горячего битума… »

Это для тампонажа плывунов и трещин в скальных грунтах, при прорыве их в штреки, тоннели и шахты. Локальные участки, а не как у вас.

Сообщение от ags «Битумизация применяется для закрепления песчаных и сильнотрещиноватых скальных грунтов, а также для прекращения через них фильтрации воды. Горячий битум нагнетают в грунт через инъекторы, установленные в пробуренных скважинах. Горячий битум к инъекторам подается от котлов насосам по трубам под давлением».

Вот и до горячего дошли. Горячий всегда использовался для трещин в скалах и заливать его по площади в водонасыщенные мелкие пески глупо. Он же сразу охлаждается превращаясь в асфальтовую пробку.

[Tyhig]

Я может быть и ошибаюсь.
1) Водонасыщенные пески можно предварительно обработать нагнетаемой нагретой водой до 80-90 градусов.
Горячий битум будет иметь температуру около 110-120 градусов. Разница температур не позволит битуму остыть сразу.
2) Холодный битум будет использоваться в виде раствора, видимо с бензином. Хотя бензин запретят экологи... Ну тогда фиг знает. Но всё равно будет раствор. Можно попытаться вторым компонентом раствора убить органику. И сделать этот второй компонент быстро распадающимся на безопасные части.
3) Действительно есть сомнения по поводу нагнетания битума в песок. Может случиться, что не хватит давления насоса. Требуется предварительное испытание на месте работ/или хотя бы в лаборатории в составе геологических изысканий. При этом на битумизации должны быть нормативные документы, там это должно быть расписано.

[ags]

Итак, мы вернулись к началу темы!

Надо ли выполнять укрепление грунтов при таких данных геологии?
Расчетной сопротивление грунта под подошвой 1.5 т/м2, фундаменты получаются нормальные. Но возможность образования плывуна в расчете никак не учитывается((

На данный момент в экспертизу ушел раздел ПОС с рекомендуемой битумизацией, фундаменты еще не сдавали. Посмотрим, что скажут там.

[kruz]

Ну как накачать битум в глубь известно достаточно давно. Взять хотя бы строительство Дворца Советов в Москве А уж при строительстве метро...
Но просто так говорить о закачке битума в водонасыщенные мелкие (грязные) пески почитав только ВУЗовские учебники, и указывать еще, что это самый дешевый способ ну.........

[Fland]

+1 круз.
Какая к черту битумизация в мелкие пески с органикой, тем более горячая? вы ее уже применяли, вы знаете людей которые возьмутся это сделать по вашему проекту, хоть кого-нибудь обзванивали? Мало чтото запроектировать, надо чтоб нашелся тот кто возьмется это построить.

[Tyhig]

Кстати, а что насчёт глинизации ? Это дешевле... Только потом придётся делать геологию повторно...
Бурятся скважины, промывается грунт между ними, потом вместе с водой начинают подаваться частицы глины (раствор). В итоге песок становится супесью (которая тоже может стать плывуном, но вероятность этого всё-таки меньше).

Битумизацию сможет сделать и обычная организация, если сделать ей ПОС, РД, РКД и ППР на это дело и купить/арендовать оснащение.

[ags]

Стадия П успешно прошла экспертизу. Вопросов по грунтам, конструкции и расчету фундаментов не было вообще)))
Стадия Р уже готова, решено из части ПОС убрать битумизацию. Котлован вскрыт до проектных отметок, воды мало. Посмотрим, что будет дальше...

[kruz]

Гатчина?

[ags]

Нет, Кингисепп.

Кстати, очень понравилась Ленинградская областная экспертиза в плане удобств - в холле есть комп с выходом в интернет, принтер, ксерокс, переплетная машинка. Таким образом удалось быстро снять часть вопросов, просто распечатав из почты.