ВСН 132-92
ВЕДОМСТВЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ
ПРАВИЛА ПРОИЗВОДСТВА И ПРИЕМКИ РАБОТ ПО НАГНЕТАНИЮ РАСТВОРОВ ЗА ТОННЕЛЬНУЮ ОБДЕЛКУ
Дата введения 1993-03-01
РАЗРАБОТАНЫ Всесоюзным ордена Октябрьской революции научно-исследовательским институтом транспортного строительства (ЦНИИСом) – инженеры Смирнова Г.О., Голубев В.Г., канд. техн. наук Сарабеев В.Ф.
ВНЕСЕНЫ Всесоюзным ордена Октябрьской революции научно-исследовательским институтом транспортного строительства (ЦНИИСом).
ПОДГОТОВЛЕНЫ К УТВЕРЖДЕНИЮ отделом научно-технического развития Государственной корпорации “Трансстрой”.
С введением в действие “Правил производства и приемки работ по нагнетанию растворов за тоннельную обделку” ВСН 132-92 теряет силу “Инструкция по производству и приемке работ по нагнетанию растворов за тоннельную обделку” ВСН 132-81.
СОГЛАСОВАНЫ Главным управлением метрополитенов МПС.
В разработке Правил принимали участие управления строительства “Мосметрострой”, “Свердловскметрострой”, “Бамтоннельстрой”, “Днепрометрострой”, “Алма-Атаметрострой”.
УТВЕРЖДЕНЫ Государственной корпорацией “Трансстрой” N МО-197 от 21.08.92
ВЗАМЕН ВСН 132-81.
- ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Настоящие “Правила” распространяются на производство и приемку работ по нагнетанию растворов за обделку при строительстве и эксплуатации железнодорожных и автодорожных тоннелей, тоннелей метрополитенов, шахтных стволов, притоннельных камер и других подземных сооружений.
1.2. Нагнетание растворов за обделку тоннелей производится с целью заполнения остающихся за ней в процессе строительных работ пустот и зазоров твердеющими растворами, обеспечивающими совместную работу обделки с окружающим грунтом.
Нагнетание растворов улучшает статическую работу, уменьшает деформации обделки, предупреждает осадки земной поверхности, обеспечивает повышение водонепроницаемости конструкций и, как следствие, уменьшает их коррозию и повышает долговечность сооружений.
1.3. Нагнетание должно производиться в два этапа – первичное и контрольное.
Первичное нагнетание надлежит производить за обделки всех типов, кроме монолитно-прессованных бетонных обделок, сборных обделок, обжатых в породу и возводимых методом продавливания.
Контрольное нагнетание следует производить за обделки всех типов, кроме монолитно-прессованных, и обделок, возводимых при проходке тоннелей щитами с бентонитовым пригрузом.
1.4. При уточнении гидрогеологических условий по трассе тоннеля по исполнительной документации при возможном подъеме уровня грунтовых вод, воздействия техногенных и других факторов должна предусматриваться уплотнительная инъекция окружающих тоннель грунтов с целью повышения их водонепроницаемости.
1.5. Отступления от отдельных положений настоящих Правил из-за особенностей инженерно-геологических условий и при использовании новых технологий сооружения тоннелей должны быть согласованы с заказчиком и проектной организацией и отражены в проекте производства работ.
- РАСТВОРЫ И ТРЕБОВАНИЯ К НИМ
2.1. Для первичного нагнетания следует применять растворы на основе цемента и песка (обычные цементно-песчаные и с мелкодисперсными заполнителями – золой, глиной и другими материалами), для контрольного – на основе цемента (чистые цементные и с мелкодисперсными заполнителями).
Мелкодисперсные заполнители и химические добавки в виде отдельных компонентов или их сочетаний вводятся в растворы для снижения расхода цемента, улучшения технологических свойств раствора (подвижности, нерасслаиваемости и др.), регулирования сроков схватывания, повышения плотности и водонепроницаемости тампонажного камня.
Оптимальное количество заполнителя и химических добавок устанавливается экспериментально, при подборе состава раствора, с учетом технико-экономических показателей.
2.2. Состав раствора для нагнетания выражается последовательным соотношением твердых составляющих по массе и отношением воды к цементу или сумме твердых компонентов. Например, Ц:П:3:Г (цемент:песок:зола:глина)=1:3:2:1, В/Ц (вода/цемент)=0,8 или В/Т (вода/цемент+песок+зола+глина)=0,5.
2.3. Выбор состава раствора в зависимости от типа обделки и обводненности грунта следует производить по табл.1.
Таблица 1
| Тип обделки
|
Вид нагнетания и составы растворов
|
Требования к тампонажному камню
|
||||
|
|
первичное
|
контрольное
|
Прочность
на сжатие, МПа, не менее
|
Коэффициент фильтрации, см/с, не менее
|
||
|
|
Ц:(П+Г+З)
|
В/Т
|
Ц:(Г, З)
|
В/Т
|
|
|
|
|
Необводненный грунт
|
|
|
|||
| Сборная чугунная
|
1:31:7
|
0,53,0
|
1:01:8
|
0,85,0
|
5,0
|
1·10
|
| Монолитная бетонная
|
1:31:7
|
|
|
|
5,0
|
|
| Сборная железобетонная
|
1:21:5
|
|
|
|
7,5
|
|
|
|
Обводненный грунт
|
|
|
|||
| Сборная чугунная, ж.-б. со связями растяжения или металлоизоляцией
|
1:31,6
|
0,52,0
|
1:01:8
|
0,85,0
|
5,0
|
1·10
|
| Монолитная бетонная
|
1:21:5
|
|
|
|
7,5
|
|
| Сборная ж.-б. унифицированная
|
1:21:4
|
|
|
|
7,5
|
|
Примечания.
- Условные обозначения: Ц – цемент, П – песок, Г – глина, З – зола, В – вода.
- Раствор, состав которого указан сокращенно Ц:(П+Г+З), является цементно-песчаным с добавками глины (Ц:П:Г), золы (Ц:П:З) или обоих материалов (Ц:П:Г:З).
- Раствор, состав которого указан сокращенно Ц:(Г, З), является цементным с добавками глины (Ц:Г) или золы (Ц:З).
- Водотвердое отношение В/Т – соотношение воды и твердых составляющих раствора: цемента, песка, глины, золы (Ц+П+З+Г) по массе.
2.4. Для легкого перекачивания растворонасосом и качественного заполнения зазора между обделкой и грунтом растворы должны отвечать следующим требованиям:
| Подвижность (растекаемость) раствора, см
|
10-30
|
|||
| Расслаиваемость, см
|
менее 5
|
|||
| Водоотделение в течение 1 ч, %
|
не более 2
|
|||
| Выход тампонажного камня, %
|
95-100
|
|||
2.5. Сроки схватывания растворов определяются следующими условиями:
начало схватывания растворов определяется технологией приготовления и обводненностью грунтов;
для первичного нагнетания за сборные обделки растворы должны иметь конец схватывания, укладывающийся в промежуток времени от окончания нагнетания до начала передвижки проходческого комплекса;
для нагнетания за обделки (сборные и монолитные) в обводненных грунтах растворы для первичного нагнетания должны иметь конец схватывания в зависимости от обводненности в пределах 0,5-3 ч после поступления за обделку.
2.6. Подбор состава раствора, имеющего при затвердевании однородную плотную структуру, достаточную прочность и водонепроницаемость (в соответствии с табл.1) и отвечающего требованиям пп.2.4-2.5, должен производиться лабораторией по методикам, приведенным в приложении 1.
- МАТЕРИАЛЫ И ДОБАВКИ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ РАСТВОРОВ
3.1. Для приготовления растворов могут использоваться различные виды цемента, песок, глины обычные и бентонитовые комовые, бентонитовые глинопорошки, суглинки, золы-унос и другие инертные материалы, возможность применения которых устанавливается подбором составов растворов в лабораторных условиях.
3.2. Для приготовления растворов следует применять портландцемент марки 300-400 по ГОСТ 10178-85.
Допускается применение высокомарочного портландцемента, а также его разновидностей – пластифицированного, тампонажного при соответствующем технико-экономическом обосновании.
Применение шлакопортландцемента, пуццоланового, глиноземистого, расширяющегося и гидрофобного цементов допускается только после проведения лабораторных и опытных работ, определяющих время схватывания раствора в конкретных условиях строительства.
В условиях агрессивной среды вид цемента следует выбирать согласно СНиП 2.03.11-85 по защите строительных конструкций от коррозии.
При приготовлении растворов не разрешается смешивать цементы различных видов и марок.
Допускается применение других видов вяжущих для приготовления растворов при соответствующем обосновании и проведении опытно-экспериментальных работ.
3.3. Для приготовления цементно-песчаных растворов рекомендуется применять средне- и мелкозернистый пески (во избежание расслаиваемости растворов при перекачивании) в соответствии с ГОСТ 8736-85*.
________________
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 8736-93. – Примечание изготовителя базы данных.
3.4. Вода для затворения раствора должна удовлетворять требованиям ГОСТ 23732-79.
3.5. Для замены части цемента при соблюдении требований п.2.3 к качеству растворов рекомендуется использовать перечисленные ниже минеральные мелкодисперсные заполнители:
высоко- и низкокальциевые золы-унос сухого или мокрого отбора, отвечающие требованиям ГОСТ 25818-83*, для приготовления цементно-золо-песчаных и цементно-зольных растворов;
________________
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 25818-91, здесь и далее по тексту. – Примечание изготовителя базы данных.
бентонитовые комовые глины или глинопорошки, отвечающие требованиям ТУ-39-01-08-158-81*, для приготовления цементно-глинистых, глинистых растворов, а также в качестве добавок к цементно-песчаным и цементно-золо-песчаным растворам;
________________
* ТУ, упомянутые здесь и далее по тексту, являются авторской разработкой. За дополнительной информацией обратитесь по ссылке. – Примечание изготовителя базы данных.
местные глины с содержанием глинистых частиц размером 0,01-0,05 мм до 40%, 0,50-0,005 мм от 35 до 65%, 0,005 мм от 15 до 30% песчаных частиц не более 8-10% (в том числе крупнее 1 мм не более 1%) для приготовления цементно-песчано-глинистых и цементно-глинистых растворов;
другие виды материалов – отходы различных производств (металлургические и топливные шлаки, микрокремнезем, отходы переработки сырья и т.п.), пригодность которых для приготовления тампонажных растворов устанавливается лабораторными исследованиями и технико-экономическим расчетом.
3.6. Для приготовления растворов могут использоваться выпускаемые специализированными заводами сухие смеси основных компонентов раствора (цемент, песок, добавки), отвечающие требованиям ТУ 400-2-37-88.
3.7. Для улучшения технологических свойств растворов и получения требуемых характеристик тампонажного камня рекомендуется применять химические и минеральные добавки.
Вид и количество минеральных и химических добавок для цементных, цементно-песчаных и глинистых растворов назначаются в соответствии с рекомендуемым приложением 2 и корректируются при подборе составов растворов.
Применение отходов производства и химических добавок для приготовления тампонажных растворов согласовывается с санитарными службами в установленном порядке.
3.8. Расчет потребности материалов для приготовления растворов рекомендуется проводить по методике, приведенной в приложении 3.
3.9. Способы хранения и транспортировки материалов и добавок (приложение 4) должны отвечать требованиям соответствующих ГОСТов, ТУ, инструкций.
- ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
4.1. Для производства работ по нагнетанию растворов за тоннельную обделку применяется смесительное и насосное оборудование, раствороводы, инъекторы и контрольно-измерительная аппаратура.
Технологическое оборудование и его размещение должны обеспечивать:
высокие темпы производства работ при минимальных: трудовых и материальных затратах;
наименьшее загромождение тоннеля и безопасное обслуживание машин и механизмов, а также удобство транспортирования материалов и растворов.
4.2. Приготовление раствора следует производить в растворомешалках периодического и непрерывного действия, производительность которых должна обеспечивать непрерывную работу насосов, подающих раствор за обделку.
Для приготовления растворов на основе цемента и песка рекомендуется использовать растворомешалки лопастные типа СО и турбулентные смесители типа СБ, для приготовления растворов на основе цемента – растворомешалки турбинные типа РМ и лопастные типа ЛРМ (приложение 5).
Пневморастворонагнетатели (приложение 6), а также штукатурные агрегаты (приложение 7) осуществляют как приготовление, так и подачу раствора за обделку.
4.3. При больших расходах растворов на основе цемента и песка и давлении нагнетания до 0,5 МПа рекомендуется применять диафрагменные и поршневые насосы типа СО, при небольших расходах раствора на основе цемента и давлении нагнетания до 1,0 МПа – плунжерные и винтовые растворонасосы (приложение 8).
4.4. Раствор от насоса к инъектору подается по гибким раствороводам или металлическим трубопроводам.
В качестве гибких раствороводов напорной линии используются рукава:
резиновые напорные с нитяными оплетками (ГОСТ 10362-76);
резинотканевые напорные (ГОСТ 18698-79);
буровые оплеточные (ТУ 38-10358-81).
Для транспортирования раствора по металлическим трубопроводам применяются стальные бесшовные горячедеформированные трубы (ГОСТ 8732-78).