11. Технология возведения подземных сооружений

Технология «стена в грунте» применяется при возведении заглубленных сооружений в условиях городской застройки: подпорные стенки, противо-фильтрационные завесы, тоннели мелкого заложения, котлованы, подземные гаражи, пешеходные переходы, ёмкости для хранения жидкостей и др.).

Сущность технологии: в грунте устраиваются выемки и траншеи различной конфигурации в плане, которые заполняются ограждающими конструкциями из монолитного или сборного железобетона; внутреннее земляное ядро разрабатывается землеройными машинами, после чего выполняются основные проектные конструкции. Конструктивно технология «стена в грунте» разделяется на два вида: свайный и траншейный.

Свайный – ограждающая конструкция образуется из сплошного ряда вертикальных буронабивных свай.

Траншейный способ предусматривает разработку узких траншей специальной землеройной техникой (многоковшовыми экскаваторами, грейфером и др.) с последующим армированием и бетонированием траншей. При этом способе может применятся вертикальная установка (монтаж) в траншеи сборных железобетонных плит.

Траншеи могут разрабатываться двумя проходками (аналогично свай-ному способу) или непрерывной прорезью с секционным заполнением.

Технология «стена в грунте» применяется для сооружений любой длины и конфигурации. В качестве захватки принимается секция бетонирования. Длина секции зависит от производительности бетоноукладочного комплекса.

В зависимости от свойств грунта и его влажности применяют два метода возведения «стен в грунте».

Сухой – применяется в сухих, маловлажных грунтах, без применения глинистых растворов.

Мокрый – применяется с водонасыщенных, неустойчивых грунтах. Устойчивость стенок выемок и траншей обеспечивается заполнением их глинистыми растворами с тиксотропными свойствами. Тиксотропность – способность раствора загустевать в состоянии покоя и сдерживать стенки от обрушения, а при динамических воздействиях разжижаться. Глинистый раствор приготовляется из бентонитовых глин на глиномешалках, с добавлением химических реактивов(соды, крахмала, ССБ и др.). После очистки от песка и крупных включений раствор перекачивается в ёмкости для хранения (объёмом до 10м3), откуда поступают в траншею (скважину). После использования раствор направляется в ёмкость- отстойник, узел очистки (вибросита) и на повторное использование. Обычно используется глинопорошок заводского изготовления.

Очерёдность производства работ:

Сухой способ

1. Разбивка участка на захватки (по производительности землеройного оборудования) – 3…6м длиной.

2. Разработка грунта с устройством форшахты (укрепление верха траншеи).

3. Заполнение выемки проектным материалом (буронабивные сваи, сборные железобетонные элементы, монолитный бетон с армированием).

Мокрый способ

То же, с учётом :

а) обеспечения устойчивости траншей;

б) принятой интенсивности производства работ;

в) используемых типов машин;

г) конструкции и назначения «стены в грунте».

Разработка грунта с установкой перемычек между захватками экскаватором «обратная лопата», грейфером, роторным рабочим органом, буровой установкой .

Нагнетание тиксотропного раствора с помощью грязевых и центробежных насосов производительностью 6…200м3/час (вместе с разработкой грунта).

Арматурные работы.

Опускание в траншею бетонолитных труб и бетонирование методом ВПТ (вертикально-перемещаемой трубы).

Монтаж сборных элементов (как вариант).

Откачка насосами отработанного тиксотропного раствора, очистка и вторичное использование.

Разработка котлована (или другое инженерное мероприятие по проекту).

При использовании мокрого метода необходимо учитывать следующее:

- инженерно-геологическое строение должно быть изучено на глубину 1,5Н+5м, где Н –глубина заложения основного сооружения. Рекомендуемая сетка скважин 20х20м (для линейных сооружений через 20м);

- мокрый способ не применим при наличии грунтов с кавернами, пустотами, илистых, рыхлых, насыпных; если в грунте имеются обломки строительных конструкций, металл, выходы скалы; при небольших глубинах котлована (до 3…5м), если можно использовать более простые и дешёвые способы разработки котлована;

- наличие грунтов или его прослоек, разрабатываемость которых выше технологических возможностей землеройной техники.