19 Технология возведения заглубленных частей сооружений. Способы

строительства заглубленных в грунт частей сооружений.

Строительство сооружений, заглубленных в грунт на 20…30 и более

метров, особенно при высоком уровне грунтовых вод, является сложной

инженерной проблемой.

Производство строительных работ по возведению конструкций зданий и

сооружений ниже поверхности земли может производиться в открытом

котловане, методом «стена в грунте» и опускным методом.

Открытые земляные выемки разрабатываются практически во всех случаях

возведения подземной части зданий и сооружений при малой их глубине, в

устойчивых грунтах. При глубине 10…15 и более метров разработка открытых

котлованов с весьма большими объемами земляных работ и устройством сложных систем водоотлива и водопонижения, как правило, экономически неэффективна.

Метод «стена в грунте» применим в любых нескальных грунтах и при

любых соотношениях плановых размеров сооружения и его глубины.

Предпосылками эффективного применения метода опускного колодца

являются грунты, исключающие возможность суффозии – массового выноса

грунта внутрь опускаемого колодца, и ограничение плановых размеров (менее глубины), что снижает вероятность перекосов колодца при погружении.

Во многих случаях выбор метода однозначно диктуется конструкцией

сооружения и грунтовыми условиями. Если же технически возможны различные методы, выбор оптимального производится технико-экономическим сравнением

вариантов.

20 Технология возведения заглубленных частей сооружений. Метод «стена в грунте».

Метод «стена в грунте»

Сущность метода – сооружение монолитных или сборных железобетонных

стен подземной части сооружения в узких глубоких траншеях, или в виде ряда секущихся буронабивных свай. Возведенные в грунте стены являются наружными стенами или частью наружных стен заглубленного сооружения,

противофильтрационной завесой (она может выполняться из глиноцементной композиции), в отдельных случаях – временным ограждением глубокого котлована.

Устойчивость стенок глубокой траншеи обеспечивается ее заполнением

глинистой суспензией. Лучшими глинами являются бентонитовые,

месторождения которых специально разрабатываются для этой цели. Возможно применение других местных глин, в первую очередь, качественных монтморилонитовых, но они должны обеспечивать требуемые характеристики глинистой суспензии. Возможность использования местных глин в чистом виде или с добавками бентонитовых глин, жидкого стекла, утяжелителей – барита, магнезита, регуляторов вязкости – углещелочных растворов, известкового молока – устанавливается лабораторными испытаниями.

Для реализации метода « стена в грунте» в составе подготовительных работ

на площадке выполняется организация глинистого хозяйства – монтаж комплекта оборудования для приготовления, подачи в траншею, откачки и очистки глинистой суспензии.

Работы по сооружению «стены в грунте» ведутся в следующей

последовательности (рис.4.1.):

- устройство пионерной (направляющей) траншеи с облицовкой;

- разработка траншеи под защитой глинистой суспензии;

- установка арматуры и бетонирования монолитной стены, монтаж панелей

сборной железобетонной стены;

- забутовка пазух сборной стенки.

Рис. 4.1 - Схема сооружения «стены в грунте» из монолитного железобетона:

1 – бетонная облицовка пионерной траншеи; 2 – штанговый экскаватор;

3 – глинистая суспензия; 4 – арматура стенки; 5 – ограждение захватки;

6 – бетонолитная труба; 7 – механизм подъема бетонолитной трубы

Далее в соответствии с конструкцией заглубленного сооружения или

подземной части здания или сооружения производится поярусная разработка грунта с устройством при необходимости постоянных или временных креплений, заделка стыков сборных панелей стены, устройство днища, внутренних стен, перегородок и перекрытий.

Пионерная траншея устраивается для обеспечения устойчивости верха

траншеи, получения проектных размеров и конфигурации стены в плане.

Облицовка траншеи выполняется железобетонным уголковым профилем

толщиной плит 30…40..см, глубиной 0,8…1 м, шириной горизонтальных

элементов 1,5…2,0 м.

Разработка траншеи под глинистой суспензией производится фрезерно-

буровыми агрегатами (удаление разработанного грунта в смеси с глинистой

суспензией – гидравлическим способом) или ковшевыми машинами –

экскаваторами – обратная лопата, траншейными драглайнами, широкозахватными грейферами, штанговыми экскаваторами.

В качестве примера на рис.4.2 приведены схемы фрезерно-бурового

агрегата СВД и широкозахватного грейфера.

Рис. 4.2 - Схема фрезерно-бурового агрегата СВД (а) и широкозахватного грейфера (б)

Бетонирование монолитных стен в траншее производится захватками, длина

которых регламентируется интенсивностью укладки бетонной смеси в пределах 6…12 м. Ограничители захватки в виде железобетонных свай остаются в составе стены, а инвентарные металлические трубы удаляются после затвердевания бетона. Нормами [3] рекомендуется выполнять бетонирование стены на захватке не позднее 8 часов после образования траншеи. Арматурные каркасы стены проектируются с учетом способов их

стыкования по вертикали и горизонтали и необходимости опускания в траншею с установленной арматурой бетонолитной трубы.

Бетонирование монолитной стены выполняется методом подводного

бетонирования ВПТ – вертикального перемещения трубы. На захватке длиной до 6 м устанавливается одна труба, более 6 м – две трубы. Подача бетонной смеси (применяется литая бетонная смесь с осадкой конуса 15…20 см) производится по бетонолитным трубам диаметром 35..40 см, постоянно заглубленным под уровень бетонной смеси в траншее на 0,5…2,0 м.

После окончания бетонирования верхний слой бетонной смеси, порядка 30

см, загрязненный глинистой суспензией, удаляется.

Панели сборной стены монтируются, в разработанную под защитой

глинистой суспензии траншею, с фиксацией специальными кондукторами. Разрыв между машиной, разрабатывающей траншею, и участком монтажа очередной панели не должен превышать 10..15 м.

Заделка стыков между панелями сборной стены производится после

окончания монтажа «насухо», при поярусной разработке грунта внутри

сооружения.

«Стена в грунте», в виде секущихся буронабивных свай возводится при

больших нагрузках от расположенных вблизи сооружений (рис. 4.3).

Рис. 4.3 - Очерёдность производства работ при сооружении «стены в

грунте» (одна свая в составе захватки): 1 - рабочий орган бурового

станка; 2 - обсадная труба; 3 - арматурный каркас; 4 - бетонолитная

труба с воронкой

В поочередно пробуриваемые скважины, расстояние между осями которых

меньше диаметра скважины, устанавливаются направляющие (обсадные) трубы с вогнутым участком с одной стороны.

Внутрь обсадных труб устанавливаются фигурные каркасы, и каждая свая

бетонируется отдельно. Сооружение стены из секущихся свай производится захватками по 6…10 свай. Последняя в захватке свая бетонной смесью не заполняется и бетонируется в составе следующей захватки.

Бетонирование свай сравнительно небольшого (до 600 мм) диаметра в

необводненных грунтах производится насухо; бетонирование сваи заполненной грунтовой водой – методом ВПТ. После заполнения сваи бетонной смесью направляющая труба извлекается

краном. Бетонная смесь в одной или одновременно нескольких смежных сваях уплотняется вибростержнем.