48

4.Технология возведения заглубленных частей сооружений

4.1.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.

4.2. 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

48

49

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.

6 – бетонолитная труба; 7 – механизм подъема бетонолитной трубы

49

50

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 фрезернобуровыми 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

50

51

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

51