Каждый кладоискатель, который занимается поиском сокровищ в домах старой постройки, прекрасно знает, что вскрыть напластования земли традиционными методами сложно.
Также строители и ремонтники оснований понимают, что в условиях плотной городской застройки сделать качественный ремонт основания достаточно сложно, ведь неизвестно, какая глубина залегания основания, его тип и размеры, даже толщину порой сложно вычислить. Поэтому, когда нужно сделать обследование фундаментов, рекомендуется использовать технологию шурфования.
В чем суть такой технологии
Когда на здании есть видимые следы повреждения, связанные с разрушением фундамента, тогда нужно определить степень повреждения конструкции и возможности ее ремонта. В таких случаях категорически запрещено использовать бурение скважин, ведь разрушение может продолжаться. В таких случаях копают шурф в нескольких местах.
Шурф – это глубокая круглая яма, которая выкапывается на максимально возможную глубину вдоль внешней или внутренней поверхности фундамента. Когда проводится обследование фундаментов с целью ремонта или реставрации, то таких шурфов может быть около десятка, а иногда еще и больше.
Расположены шурфы симметрично по отношению к поверхности, их в большинстве случаев обустраивают на внешней стороне здания, ведь внутри копать тяжело.
Когда нужно проводить обследование оснований и фундаментов
- При плановом увеличении этажности здания;
- Изменении назначения здания, технического переоснащения производственного здания;
- Капитального или планового ремонта фундамента, связанного с возникновением видимых признаков деформации несущей конструкции;
- При появлении значительных трещин, деформаций и просадок цокольного этажа, а также фасада дома;
- При возникновении просадок, не связанных из сезонными колебаниями почвы;
- При проектировании и старте возведения неподалеку других зданий;
- Если нужно провести реставрационно-восстановительные работы в памятках архитектуры, скульптурах с пьедесталами и прочими аналогичными сооружениями.
В некоторых случаях, для обследования фундаментов и получения готового результата будет достаточно изучения технической документации на здание. Но для старых строений таких проектов просто не найти, ведь их не существует, а строительных архивов тогда не вели.
Но, когда здание дает систематические просадки, ситуация усугубляется, а также нужно проводить реставрацию существующего здания, тогда обследование фундамента делается в полном объеме. И шурфование тут будет оптимальным методом.
Причины деформации и разрушения фундаментов зданий:
- Дождевая вода, которая проникла вглубь фундамента через трещины, поры или поврежденную дренажную систему;
- Агрессивные подземные воды, загрязненные химическими веществами, которые попали вглубь основания с поврежденных канализационных коллекторов;
- Поднятые выше допустимого уровня грунтовые воды;
- Когда были допущены ошибки в проектировании основания, использовались не качественные строительные материалы и изделия, не рассчитанные на расчетные нагрузки;
- Естественное старение строительных материалов, в частности песчаника, известняка и бута;
- Через возникновение сторонней вибрации со стороны новых промышленных и административных сооружений, которая воздействует на фундамент с внешней стороны;
- Смещение грунтовых слоев, прочие причины.
Метод шурфования позволяет четко установить состав основания, его глубину заложения и состав минеральный составляющих. При шурфовании проводится отбор проб грунта и фундамента на различной глубине, проводится визуальный осмотр конструкции и отбираются пробы строительных составов. Нередко приходится полностью вскрывать фундамент с целью обследовать состояние арматурных слоев.
Как правильно устраивать шурфы
Учитывая, что шурф – это вырытая вертикально или под небольшим углом яма, которая полностью открывает поверхность фундамента, то и копать ее нужно правильно.
Места установки углублений подбираются в каждом конкретном случае индивидуально, приоритетными считаются места с четко локализованными повреждениями основания. Также шурфы могут иметь вид длинной траншеи, если нужно обследовать смежные участки ленточного основания.
При выборе места копания не нужно отталкиваться только от удобства работы. Обследование фундаментов должно проводиться в полном объеме независимо от сложности проводимых работ, ведь реконструкция и ремонт оснований всегда проводится в густонаселенных районах с плотной застройкой.
Поэтому, перед началом работ нужно предупредить окружающих, а все такие работы имеют временный характер и уже через несколько дней ямы снова засыпают грунтом.
Обследование оснований и фундаментов несет вынужденный и критичный характер в местах ясно видимых критичных повреждений. Также шурфование проводится:
Также особого внимания требуют участки, где повреждение здания считается критическим. В таких случаях шурфы устанавливают не только в аварийной зоне, но и на соседних участках с целью обнаружить надежные зоны и методом переноса нагрузки уравновесить здание.
Как правило, при реконструкции дома, обследование фундамента делается по всему периметру здания, а вот при возможной надстройке – только в конкретной зоне.
Сколько нужно делать шурфов?
- Количество зависит от степени повреждения фундамента. Если это ленточный или монолитный фундамент, тогда шурфы делают каждых 1 метр или еще ближе. Также всегда выполняют 2-3 контрольных отбора проб в независимых местах, чтобы затем сделать сравнительный анализ состава фундамента и грунта вокруг него.
- Если нужно провести только обследование, тогда делают 2-3 шурфа на каждых 10 метров длины основания.
- При устранении поступления грунтовых вод выкапываются ямы уже в заблаговременно высушенных участках подвала или цокольного этажа. А если проводится углубление подвала, тогда достаточно и одной ямы посередине каждой стены.
- В случаях обнаружения колебаний уровня основания или значительной просадки, шурфы устанавливают двухсторонние, чтобы найти причину просадки.
Все шурфы всегда выкапывают на глубину ниже подошвы основания еще минимум на полметра.
Результаты шурфования могут быть следующими:
- есть данные о глубине заложения подземной части;
- получены габаритные размеры основания;
- с лаборатории поступила информация о состоянии фундамента и степени его прочности;
- наличие дефектов и разрушения;
- класс бетона, марка камня;
- есть данные о состоянии гидроизоляции;
- можно проверить геометрию основания;
- также всегда обнаружится усиление нагрузок на конкретный участок фундамента.
Как нужно вскрывать фундаменты методом шурфования
Учитывая, что одной из стенок шурфа, который используется для обследования оснований, будет внешняя поверхность фундамента, тогда существует три основных варианта их вскрытия:
- двухсторонний – тогда шурф выкапывается по обеих сторонам симметрично и соединяется снизу подошвы. Применяется, если в наличии есть значительные деформационные проседания или при возможности влияния избыточных нагрузок от надстроенных конструкций.
- угловой – яму копают также с обеих сторон, но она не соединяется и имеет небольшой уклон. Глубина в таких случаях может быть не до самого дна подошвы. Его устраивают при одинаковых размерах железобетонного основания и отсутствия влияния осадочных процессов. При обследовании фундаментов промышленных объектов также учитывается равномерность нагрузок от смонтированного оборудования и отсутствие возможности демонтажа.
- периметрический – полное оголение всех поверхностей фундамента с трех сторон, а четвертая может не оголяться. Этот метод используется в критических ситуациях, когда нужно провести полный осмотр основания или грунта. Но вскрытие фундамента, в этом случае, допускается производить не сразу по всему периметру, а только участками, составляющими длину не более полутора метров, иначе может произойти обрушение обследуемой постройки.
Иногда возникает ситуация, когда для небольшого частного дома шурфов используется больше, чем при обследовании огромного промышленного предприятия.
Причина тут кроется в следующем: на обследование в значительной мере влияют конкретные условия проведения анализа и отбора проб, а также предварительные замеры.
Как правило, все это делают профессионалы, поэтому человеческий фактор сведен к минимуму. Бывает, что при первичном отборе проб уже возникают значительные несоответствия конструкции с технической документацией. Поэтому, нужно проводить дополнительное шурфование.
Если Вы занимаетесь поиском монет с металлоискателем, то рано или поздно Вы услышите слово "шурфить".
Что это такое - шурфить, и когда есть необходимость в этом?
Шурфить в приложении к поиску монет с металлоискателем означает локальное снятие грунта и проверка каждого слоя.Ширина шурфа может быть различной, от ширины лопаты до нескольких метров. Длина - аналогично. Как правило, минимальный шурф 1м на 1м. Но чаще всего 3м на 3м.
Глубина шурфа от штыка лопаты (30см) до 70см (или 1м).
Обычно шурфят до плотного грунта. Т.е. проходят культурный слой, доходят до глины и тут могут остановиться.
Когда возникает необходимость?
Необходимость шурфения возникает в нескольких случаях. Но все их объединяет одно - нет возможности найти на этом месте ценных находок. Это может быть из-за наличия металлического мусора, или из-за нехватки глубины поиска (металлоискателем).Т.е. работая металлоискателем, Вы постоянно получаете множество черных сигналов, или Вы уже нашли сверху монеты, но дальше Вам не хватает глубины.
Что Вы тогда делаете?... Вы начинаете снимать послойно грунт и проверяете его на наличие интересных целей. Обычно один слой - это пол штыка или штык лопаты.
Кроме того, проверяете дно шурфа.
Когда возникает необходимость шурфить
Необходимость шурфить при поиске монет может возникнуть по разным причинам. Вот несколько из них:- Вам интересно это место. Вы просто чувствуете, что тут что-то есть. У Вас непреодолимое желание снять верхнюю часть грунта
- Вы нашли несколько монет. Есть подозрение на распаханный клад
- Вы нашли слипшиеся монеты. Такое бывает, если глубже находится растащенный клад
- Вы видите провал (бывший погреб). Есть идея отрыть его и проверить стенки, пол погреба.
- Вы видите старый фундамент дома. Есть вероятность, что вокруг него будут находки.
Как правильно шурфить?
Перед началом шурфения нужно локализовать место. Т.е. наметить наиболее веротное место нахождение монет (распаханного клада).
Далее нужно расчистить его. Убрать все то, что мешает: крупный мусор, кусты, высокую траву и т.п.
Нужно определить, куда Вы будете класть первый слой грунта. Обычно это место расположенное рядом с тем, где Вы собираетесь шурфить. Т.е. Вы считаете, что в этом месте не будет находок и потому будете вкладывать туда грунт.
Далее возможны варианты в зависимости от глубины шурфа.
- Если глубина шурфа около штыка лопаты, то каждый последующий ряд Вы кладете на предыдущий (выкопанное и проверенное уже место). Тогда в конце шурфления у Вас не будет никакой ямы, все будет засыпано.
- Если шурф глубокий. То просто выкладываете рядом грунт (проверяя его), а в конце просто засыпаете образовавшуюся в результате шурфления яму.
Почему стоит шурфить?
Зачастую более глубокие слои грунта просто не пробиваются металлоискателем. Из-за того, что много металлического мусора, из-за того, что сам грунт сильно минерализован.На поверхности может оказаться верхушка клада, а ядро его будет значительно ниже.
Кроме того, находки могут просто перекрываться железным мусором.
Ну а если Вы выкапываете подвал, то металлоискатель в принципе не может пробить на такую глубину.
Какой выбрать металлоискатель для шурфления
Для шурфления подойдет любой металлоискатель, от начального до профессионального уровня. Глубина поиска тут не важна. Даже слишком большая будет только мешать. (Потому, что Вы проверяете выкопанный грунт, толщина слоя которого мала)А вот большая катушка (большого диаметра) просто противопоказана.
Катушка должна быть маленькая или среднего размера.
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
До начала реконструкции
трубопроводов выполняются мероприятия по подготовке строительного
производства в объеме, обеспечивающем осуществление всех работ в
максимально короткие сроки, включая проведение общей
организационно-технической подготовки, подготовку инженерных сетей
к реконструкции и оборудования для производства монтажных
работ.
Реконструкция каждого
объекта допускается только на основе утвержденного проекта и
решений по организации строительства и технологии производства
работ. Все этапы выполнения работ должны вестись под контролем
организации, на которую возложен авторский и технический надзор за
проведением работ по реконструкции, и организаций, эксплуатирующих
смежные коммуникации.
До начала выполнения
земляных работ должно быть обеспечено устройство подъездных путей
(установка дополнительных дорожных указателей и т.д.), а также
проведены мероприятия по обеспечению пожаро- и взрывобезопасности
на протяжении всего срока проведения работ.
Организация, выполняющая
строительно-монтажные, в том числе земляные работы, должна иметь
план инженерных сетей с указанием участков, не подлежащих
восстановлению, и мест присоединения этих участков к
реконструируемому трубопроводу, а также чертежи на отрываемые
котлованы или траншеи с указанием точных размеров и проходящих
рядом с ними подземных инженерных сооружений и коммуникаций с
привязкой их к постоянным ориентирам.
До начала производства
работ монтажной организации необходимо получить разрешение, которое
выдается местной администрацией.
Определение трассы
реконструируемого трубопровода производится эксплуатирующей
организацией с уведомлением организаций, эксплуатирующих соседние
подземные коммуникации. На трассе в натуре отмечаются контуры
намечаемой к вскрытию траншеи.
До начала вскрытия
дорожных покрытий и разработки котлованов, траншей и приямков
необходимо выполнить следующие мероприятия: оградить по всему
периметру места проведения работ инвентарными щитами или
металлической сеткой с указанием организации, проводящей работы, и
телефонами ответственного производителя работ; при производстве
работ на проезжей части выставить предупредительные знаки,
освещаемые в ночное время, на расстоянии 5 м со стороны движения
транспорта; с наступлением темноты установить на ограждении с
лобовой стороны на высоте 1,5 м сигнальный красный свет, а место
работ осветить прожекторами или переносными лампами.
Ширина участков
ограждения назначается в зависимости от местных условий. Длина
ограждений устанавливается проектом производства работ. Вскрытие
дорожных покрытий и разработку траншей следует проводить в
соответствии с проектом производства работ.
При наличии в местах
рытья котлована или траншеи электрокабелей, кабелей связи и других
подземных коммуникаций выемку грунта производят с предварительным
извещением и в присутствии представителей организаций, их
эксплуатирующих, с соблюдением мер, исключающих возможность
повреждений. Кабели в пределах перенесения после вскрытия траншеи
должны заключаться в защитные футляры из пластмассовых или
деревянных лотков, коробов или труб, подвешиваемых при
необходимости к балке.
В
случае обнаружения любых подземных коммуникаций или сооружений, не
указанных в проектной документации, работы следует остановить, на
место работы вызвать автора проекта и представителей организаций,
эксплуатирующих смежные коммуникации, для определения
принадлежности этих сооружений и принять меры по их сохранности или
ликвидации и внесению изменений в исполнительную документацию.
Перед отключением
теплоносителя, воды или газа в реконструируемом трубопроводе
обеспечивают потребителей, питающихся от отключаемого участка сети,
с помощью байпаса.
ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ
К
подготовительным и вспомогательным работам, связанным с разработкой
котлованов и траншей, относятся: разбивка трасс существующих
трубопроводов, обеспечение их устойчивости, водоотлив и понижение
уровня грунтовых вод, вскрытие дорожных покрытий (при
необходимости).
На реконструкцию
трубопроводов, связанную с разрытием траншей и котлованов в городах
и поселках, разрешение выдает административная инспекция. Такое
разрешение называется ордером, и получают его специалист
строительно-монтажной организации, производитель работ или
начальник участка, имеющие право производства работ, которые
подписывают ордер и несут полную ответственность за строительство
на отведенном участке. Ответственный специалист, на имя которого
выписан ордер, в своей работе должен соблюдать "Правила
производства работ по прокладке и переустройству подземных
сооружений".
До начала земляных работ
руководитель строительно-монтажной организации обязан не позднее
чем за сутки до начала работ вызвать на трассу представителей
организаций, указанных в ордере, установить совместно с ними точное
расположение подземных сооружений и провести до начала работ
соответствующий инструктаж с работниками, участвующими в
строительстве. При пересечении реконструируемых инженерных сетей с
действующими подземными коммуникациями места, где эти сооружения
подвергаются опасности обрушения, обозначают соответствующими
знаками. Если разработка грунта предусматривается в
непосредственной близости от фундаментов существующих зданий,
сооружений и коммуникаций, необходимо предусмотреть меры против
осадки этих сооружений.
Для определения места
нахождения и вскрытия подземного сооружения делается шурф-вскрытие
шириной 0,7 м, длиной 1-2 м и глубиной, указанной в
схеме-уведомлении. Поиск ведут в присутствии ответственного за
строительство лица и представителя эксплуатационной
организации.
Подземные коммуникации
следует вскрывать до проектных отметок трубопровода. Шурф крепят
стандартными щитами, а обнаруженные подземные коммуникации и кабели
заключают в деревянные короба из досок толщиной 3-5 см и с помощью
скруток проволоки подвешивают к деревянному или металлическому
лежню, проложенному поперек траншеи. Концы лежня заводят за бровки
траншеи не менее чем на 50 см. Если встречаются действующие
подземные коммуникации или другие сооружения, не обозначенные в
проекте, земляные работы прекращают до выяснения их принадлежности.
Подвеска коммуникаций и оборудования показана на рис.1.
Рис.1. Подвеска пересекающих траншею коммуникаций:
А - одного или нескольких кабелей; б - кабельной канализации; в - трубопроводов; 1 -укладываемый трубопровод; 2 - короб из досок или щитов; 3 - подвески-скрутки; 4 - бревно или брус; 5 - кабель; В*- асбестоцементные трубы кабельной канализации; 7 - подкладки; 8 - перекладины; 9 - двутавровая балка; 10 - подвеска из круглой стали; 11 - пересекающий траншею трубопровод
________________
*
Нумерация соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы
данных.
Примечание. Размеры
сечений даны увеличенными для удобства чтения.
Контрольное шурфование
обеспечивает сохранность действующих коммуникаций и позволяет
максимально использовать технику и оборудование вблизи подземных
коммуникаций. Коммуникации вскрывают с помощью лопат, без
применения ударных инструментов и только под надзором
эксплуатационной организации. Места вскрытия ограждают знаками,
указывающими назначение вскрытых коммуникаций, и освещают в ночное
время. В зимних условиях принимают меры, предохраняющие вскрытые
коммуникации от замерзания.
Плодородный слой почвы до
начала основных земляных работ должен быть снят в соответствии с
ППР и уложен в отвалы, чтобы использовать его в последующем для
рекультивации нарушенных земель, а также для благоустройства
площадок. Плодородный слой почвы следует снимать, как правило, в
талом состоянии. Снятие плодородного слоя почвы в зимних условиях
допускается производить лишь при наличии основания в ПОС и
согласования с землепользователем. При снятии, складировании и
хранении плодородного слоя почвы должны приниматься меры,
исключающие ухудшение его качеств, смешивание с подстилающими
породами, загрязнение жидкостями или материалами.
Рекультивация земельных
участков должна производиться в ходе строительных работ или не
позднее чем в течение года после завершения строительных работ, в
период, когда почва находится в незамерзшем состоянии. Все виды
выемок грунта до начала производства основных земляных работ должны
быть ограждены от стока поверхностных вод с помощью постоянных или
временных устройств.
ВОДООТВОД, ВОДООТЛИВ И ПОНИЖЕНИЕ УРОВНЯ ГРУНТОВЫХ ВОД
Для временного водоотвода следует использовать специально сооружаемые оградительные обволования и канавы. Все водоотводные устройства, а также короба и желоба в период строительства должны содержаться строительной организацией в исправном и чистом состоянии, чтобы избежать попадания вод в траншею.
ШУРФ-неглубокая скважина, сооружаемая рядом с ротором и предназначенная для опускания ведущей трубы во время наращивания бурильных труб в периоды, когда не бурят.
Под шурф бурят турбобуром или ротором. Для забуривания подшурф турбобуром над устьем скважины предварительно собирают долото, турбобур и ведущую трубу.
На линии, соединяющей центр скважины с правой опорой вышки (со стороны мостков) на расстоянии 1, 5...2, 0 м от оси скважины вырубают отверстие для шурфовой трубы. К той же опоре вышки временно на уровне 1, 5...2, 0 м от пола буровой привязывают ролик и пеньковый канат диаметром 28, 5 мм и длиной 12... 15 м. Забуривание под шурф производится в следующем порядке. Затаскивают турбобур с долотом в прорубленное подшурф отверстие. Корпус турбобура обвивается не менее чем тремя витками пенькового каната. При этом набегающий конец каната (по направлению вращения корпуса турбобура) должен быть привязан к опоре вышки, а сбегающий конец каната перекидывается через блочок и соединяется с контргрузом. Перемещение турбобура с ведущей трубой в вертикальном положении обеспечивается перепусканием витков пенькового каната при сохранении соответствующего натяжения.
Для безопасного буренияшурфа с помощью турбобуров или электробура на ряде предприятий используют специальное приспособление, выполненное в виде двух кованых пластин, изогнутых по форме ведущей трубы. Пластины надевают на ведущую трубу и скрепляют между собой четырьмя болтами. В имеющиеся специальные отверстия с обеих сторон пластин продевают стальной канат, обвивают его вокруг вертлюга против часовой стрелки и крепят в зеве крюка. Крюк фиксируют стопором. При бурении под шурф ведущая труба удерживается от вращения подвесной частью талевой системы, инерции которой достаточно для гашения реактивного момента.
Шурф пробуривают глубиной 15... 16 м. Затем в шурфопускают две свинченные обсадные трубы (двухтрубку) диаметром 273 мм, верхний конец двухтрубки снабжается козырьком для облегчения завода в шурф конца ведущей трубы. При бурении под шурф ротором привод его может быть осуществлен либо через лебедку, либо через индивидуальный привод. При бурении под шурф с приводом через лебедку ротор подтаскивают к месту шурфа и устанавливают наклонно, для чего под салазки ротора со стороны мостков подкладывают доску толщиной 90 мм. Вращение ротору передают при помощи цепи, надетой на цепное колесо малой скорости барабана лебедки. При бурении под шурф при помощи индивидуального привода ротор устанавливают и укрепляют на месте бурения шурфа на расстоянии 1, 5...2, 0 м от устья скважины.
Машинный способ проведения шурфов в породах с f=0,1÷4 характеризуется тем, что все технологические операции осуществляются без спуска людей в забой выработки.Разрушение породы и подъем ее на поверхность производится бурами вращательного действия или напорными грейферами. Бурение таких выработок выгоднее использовать в районах, доступных для транспортных средств на колесном или гусеничном ходу, а также в районах с простейшими подъездными путями.
Опыт бурения шурфов показывает, что их оптимальный диаметр изменяется в пределах от 0,7 до 1,5 м, а глубина - от 5 до 20 м.
Для проходки шурфов могут быть использованы установки трех типов: 1) специализированные; 2) комбинированные, обеспечивающие также возможность бурения скважин; 3) скважинные, позволяющие после небольшой переделки проходить шурфы.
Выбор типа шурфопроходческой установки производится только после расчета мощности, затрачиваемой на бурение шурфа. Для этого необходимо выбрать шурфобур. Прежде чем перейти непосредственно к выбору конструкции шурфобура, необходимо решить вопрос о способе подъема бура с разрушенной породой из шурфа.
При машинной проходке возможна цикличная работа, когда разрушенная порода поднимается на поверхность в конце каждого рейса, возможно полное совмещение во времени операций разрушения и подъема породы (при шнековом бурении шурфов диаметром 0,7-1,0 м), могут быть и промежуточные варианты, когда, например, разрушенная за несколько рейсов порода накапливается в призабойном аккумуляторе, а затем поднимается на поверхность (бурение шурфов диаметром 0,7-1,5 м в рыхлых и обводненных породах).
При глубине шурфов до 4-5 м наиболее рационально использовать шурфобуры, спуск и подъем которых производится с помощью ведущей штанги. При глубине шурфа 5-15 м целесообразно применять скользящие шурфобуры, а при больших глубинах - аккумулирующие.
После выбора способа спускоподъемных операций можно переходить к выбору конкретной конструкции бура.
