ВСН 189-78/Минтрансстрой Инструкция по проектированию и производству работ по искусственному замораживанию грунтов при строительстве метрополитенов и тоннелей

2. ПРОЕКТНЫЕ РАБОТЫ

2.1. Проект искусственного замораживания должен быть составлен на основании материалов инженерно-геологических изысканий, выполненных в соответствии с действующей "Инструкцией по инженерно-геологическим изысканиям для проектирования и строительства метрополитенов, горных железнодорожных и автодорожных тоннелей" .

2.2. Проект искусственного замораживания грунтов должен быть увязан с проектом производства основных работ.

2.3. Технический проект и рабочие чертежи по замораживанию грунтов должны разрабатываться в объемах, предусмотренных в соответствии с эталонами Метрогипротранса, утвержденными Министерством транспортного строительства.

2.4. Величина заглубления замораживающих колонок в водоупор, определяемая проектом, должна быть достаточной для восприятия полного гидростатического давления при вскрытии водоупора выработкой под данное сооружение.

2.5. Подземные коммуникации, расположенные в расчетной зоне замораживания, подлежат перекладке или теплоизоляции.

2.6. При интенсивном городском движении, а также при наличии больших зданий и значительного числа подземных сооружений, препятствующих осуществлению работ с поверхности, замораживающие колонки можно устанавливать в специально пройденных для этой цели выработках (штольнях, траншеях, камерах). Размер и конструкции выработок устанавливаются с учетом условий монтажа и эксплуатации замораживающих колонок.

2.7. При замораживании больших массивов и значительном количестве подземных коммуникаций разрешается комбинированное расположение замораживающих колонок (сочетание наклонных с вертикальными).

При расположении колонок в непосредственной близости от коммуникаций для предотвращения их замерзания предусматриваются мероприятия по п.2.5 или осуществляется зональное замораживание.

2.8. При замораживании грунтов непосредственно из забоя выработок или штолен и камер допускается веерное расположение замораживающих колонок.

2.9. Конструкция замораживающих скважин определяется проектом в зависимости от геологических и гидрогеологических условий пересекаемых грунтов, способа и глубины бурения, направления скважин и наличия поглощающих грунтов.

2.10. При двух пластах поглощающих пород, над каждым из которых залегают неустойчивые грунты, применяют замораживающие скважины с двумя колоннами обсадных труб, а при одном слое - с одной колонной. При отсутствии поглощающих пород применяются замораживающие скважины простейшей конструкции.

2.11. Рекомендуемый диаметр направляющей трубы (кондуктора) при замораживающей колонке диаметром 100/114 мм:

при бурении скважин без обсадки - 150-200 мм;

при бурении скважин с одной колонной обсадных труб - 200-250 мм;

при бурении скважин с двумя колоннами обсадных труб 250-300 мм.

2.12. Направляющая труба (кондуктор) при вращательном способе бурения должна иметь длину не менее 4 м, для вертикальных скважин - не менее 3 м.

2.13. Замораживающая колонка должна состоять из замораживающей трубы, оголовника, питающей трубы и башмака. Трубы должны применяться согласно п.2.76 настоящей Инструкции. Нижняя часть колонки должна быть выполнена в форме конуса длиной 15 см.

2.14. Устье замораживающей колонки должно быть снабжено головкой, которая может быть сборной, состоящей из нескольких частей, или литой. В головке должна быть вмонтирована гильза для термометра и трубки для присоединения питающей и отводящей труб.

2.15. Питающие и отводящие трубы замораживающих колонок должны присоединяться к штуцерам коллектора и распределителя посредством прорезиненных шлангов и газовых труб на муфтах.

2.16. Минимальная мощность (в м) водоупорного слоя, подстилающего замороженные водоносные грунты, определяется по формуле:     

,                                                                                              (1)

где - диаметр выработки, м;

- давление столба воды на основание подошвы водоупора, м;

- объемная масса воды, кг/м;

- объемная масса грунта, кг/м;

- коэффициент сцепления, кгс/м

.