Штоль Т.М., Теличенко В.И., Феклин В.И. Технология возведения подземной части зданий и сооружений

Подождите немного. Документ загружается.

8.3. Возведение фундаментов и подземных сооружений методом опускного колодца 201

8.10.

Типы кондукторов

для монтажа сборных

панелей опускных

колодцев

а—подвижной; б—

стационарный; в—

консольный; / — панель;

2—неподвижная

трубчатая распорка; 3—

подвижные опоры; 4—

отрезки трубы; 5—

патрубок; 6—бетонная

опора; 7—ферма; 8—

растяжки; 9—основание

кондуктора; 10—стойка

кондуктора; //—консоль

кондуктора; 12—обойма;

13—опорное кольцо

8.11.

Монтаж колодца из

пустотелых блоков

зобетонного опорного кольца произ-

водится поэлементно тем же спо-

собом.

Опускные колодцы погружают с

водоотливом и без водоотлива. По-

гружение с водоотливом применяется,

если приток подземных вод неболь-

шой и вблизи нет сооружений, чув-

ствительных к осадкам. В осушенных

колодцах большого диаметра для

разработки грунта используются экс-

каваторы с прямой лопатой и буль-

дозеры. Разработанный грунт нагру-

жают в бадьи и удаляют кранами

(рис. 8.12). Вместо бадей также ис-

пользуют грейферы. В некоторых слу-

чаях для рыхления грунта проводят

взрывные работы. Выбор технологии

и комплекта машин при разработке

грунта зависит от способа опускания

колодца, его размеров и вида разра-

батываемого грунта.

При опускании колодцев насухо

используют три схемы разработки и

выдачи грунта из колодцев. По пер-

вой схеме грунт разрабатывают экска-

ваторами или бульдозерами и выдают

на поверхность кранами и бадьями.

Вторая схема предусматривает раз-

работку грунта грейферами. Эту схе-

му можно использовать при неболь-

шом диаметре колодца. При третьей

схеме используют гидромеханизиро-

ванный способ.

При опускании колодцев без во-

доотлива разрабатывают грунт и вы-

дают его на поверхность грейфером.

Грейферы наиболее целесообразно

применять для разработки легких

грунтов, например: песчаных, легких

супесей, илистых и др.

В грунтах, исключающих наплывы

из-под ножа, опускание колодцев мо-

жет производиться с открытым водо-

отливом, который осуществляется от-

рывкой траншей по контуру колодца

и ряда траншей, для сбора воды в

зумпф,

заглубленный на 1—2 м ниже

отметки разрабатываемого грунта в

колодце. Вода из зумпфа откачива-

ется центробежными насосами.

При больших притоках воды опус-

кание колодцев производится с при-

менением глубинного водопонижения,

202 Глава 8. Возведение фундаментов и подземной части зданий и сооружений глубокого заложения

которое осуществляют через водопо-

низительные скважины, пробуренные

за контуром опускного колодца и за-

глубленные ниже отметки опускания

колодца. Вода из скважин откачива-

ется глубинными насосами в течение

всего срока производства работ по

опусканию колодца и бетонированию

днища. Иногда для водопонижения

используют иглофильтровые уста-

новки.

Толщина слоев разработки грунта

по периметру ножевой части колодца

в процессе его опускания должна на-

значаться с учетом его деформацион-

ных свойств.

Рекомендуется следующий поря-

док разработки грунта в опускном ко-

лодце. Разработка грунта произво-

дится равномерно по всей его площа-

ди с оставлением расчетных зон опи-

рания. Первоначально разрабатывают

грунт в средней части колодца на

глубину 1,5—2 м (иногда до 4 м).

Со стороны ножа оставляют берму

шириной 1—3 м, которую разрабаты-

вают в последнюю очередь. Берму

разрабатывают слоями толщиной не

более 10—15 см и шириной по 20—

30 см равномерно по всему периметру

колодца. Разработку грунта под но-

жом колодца ведут одновременно

между всеми фиксированными зонами

или одновременно на двух диамет-

рально противоположных участках,

начиная от середины участка по

направлению к фиксированным зо-

нам. Если после полной разработки

берм между фиксированными зонами

до уровня банкетки ножа колодец не

опускается, приступают к разработке

фиксированных зон, которые разра-

батывают одновременно от краев к

середине. По мере погружения ко-

лодца размеры фиксированных зон

уменьшаются, и на последних мет-

рах опускания они исключаются пол-

ностью. Грунт под ножевой частью

колодца разрабатывают в основном

вручную. В некоторых случаях раз-

работка грунта бермы и осадка ко-

лодца осуществляется постепенным

8.12.

Схема разработки 1—опускной колодец; 2—

грунта с использованием бункер; 3—башенный кран;

экскаватора и башенного 4—бадья; 5—экскаватор

крана

размывом грунта гидромониторами.

Без водоотлива колодцы можно

опускать в соседстве с любыми со-

оружениями. Плотные грунты в этих

условиях разрабатывают грейфе-

рами, а слабые — гидроэлеваторами с

дополнительным подмывом или эрлиф-

тами. При погружении без водоот-

лива необходимо все время поддер-

живать отметку воды в колодце на

уровне подземных вод. Это предот

:£

вращает наплыв грунта из-под ножа

в колодец и исключает осадку сосед-

них сооружений.

Для уменьшения сил трения стен

колодца о грунт на внешней поверх-

ности колодца делают один или не-

сколько уступов. Однако при погру-

жении колодцев больших размеров

этого недостаточно, поэтому исполь-

зуют такие способы, как подмыв

грунта, погружение колодцев в тиксо-

тропных рубашках и использование

электроосмоса.

Сущность погружения колодцев

в тиксотропных рубашках заключа-

ется в следующем: полость, возни-

кающую под наружным выступом

8.3. Возведение фундаментов и подземных сооружений, методом опускного колодца 203

8.13.

Детали опускного

колодца, погружаемого в

тиксотропной рубашке

а—резиновый уплотнитель

на уступе ножа; б—

конструкция форшахты;

—

стена колодца; 2—

анкерный болт; 3—уступ;

4—уголок; 5—листовая

резина; 6—глинистый

раствор; 7—грунтовая

засыпка; 8—форшахта;

9—железобетонные кольца

ножа, заполняют глинистым раство-

ром с тиксотропными свойствами.

Глинистый раствор (тиксотропная ру-

башка) предотвращает обрушение

грунта и таким образом стены колод-

ца не соприкасаются с грунтом. Силы

трения остаются только в пределах

поверхности ножа, которая составля-

ет около 10 % всей поверхности

опускного колодца, контактирующего

с грунтом.

Для предотвращения прорыва гли-

нистого раствора в полость колодца

применяют уплотнитель из листовой

резины толщиной 10—15 мм и шири-

ной 40—50 см. Уплотнитель закреп-

ляют по периметру уступа колодца

(рис. 8.13, а). Чтобы предотвратить

обрушение грунта, в верхней части

прорези по периметру колодца закреп-

ляют на бетонном основании фор-

шахту (рис. 8.13, б) высотой

—1,5 м

из листовой стали или дерева. Для

обеспечения своевременной подачи

глинистой суспензии в полость между

грунтовой стенкой и опускным колод-

цем следует иметь резервные емкости

с готовой глинистой суспензией.

Погружение колодцев в тиксотроп-

ной рубашке позволяет уменьшить

толщину стен колодцев и исключить

зависание колодцев в грунте. Все

это по сравнению с традиционными

методами снижает затраты труда на

30—35 %, а стоимость работ — на

15—20 %.

В глинистых грунтах с коэффици-

ентом фильтрации менее 0,05 м/сут

для снижения трения может приме-

няться электроосмос. Сущность элект-

роосмоса состоит в периодическом

привлечении к наружной поверхности

колодца воды, которая содержится в

грунтовом массиве в свободном или

связном состоянии. Эта вода пере-

мещается от анода к катоду при на-

ложении на массив постоянного элект-

рического поля. Для этого погружае-

мый колодец оборудуется системой

электродов: один — в виде металли-

ческих поясов (катоды) крепится на

наружной поверхности колодца; дру-

гие — в виде металлических труб

забиваются на определенном расстоя-

нии вокруг погружаемого колодца.

При погружении колодцев больших

размеров целесообразно совместное

использование электроосмоса и тик-

сотропной рубашки.

В некоторых случаях опускные ко-

лодцы погружают задавливанием.

Устройства для задавливания колод-

цев должны обеспечить их много-

кратное использование. Для снижения

сил трения по наружной поверхно-

сти иногда выполняют антифрикци-

онные покрытия. Способ погружения

опускных колодцев задавливанием

может применяться как при наращи-

вании стен сборными элементами,

так и монолитным железобетоном

при глубине более 20 м. Не рекомен-

дуется его применять в скальных и

полускальных грунтах, а также в грун-

204 Г лава 8. Возведение фундаментов и подземной части зданий и сооружений глубокого заложения

тах с валунными включениями.

По мере погружения колодца в

грунт бетонируют верхние ярусы ко-

лодца. Скорость погружения в этом

случае должна быть увязана со ско-

ростью наращивания колодца и дости-

жением бетоном требуемой прочности.

В процессе опускания колодца

необходимо вести постоянное геодези-

ческое наблюдение за его вертикаль-

ностью и скоростью погружения. Ког-

да в колодце обнаружено зависание

в его верхней части, необходимо вы-

брать грунт у ножа отстающей сторо-

ны или размыть водой, подаваемой

по трубам, установленным с внешней

стороны стены. Иногда для увеличе-

ния массы колодца зависшую его сто-

рону утяжеляют пригрузами из желе-

зобетонных блоков. В исключитель-

ных случаях для опускания завис-

шего колодца создают искусственные-

динамические колебания почвы пу-

тем направленного взрыва ВВ в

стороне от сооружения.

Погруженные до проектной отмет-

ки колодцы в зависимости от назна-

чения полностью или частично за-

полняют бетоном. Чаще всего бето-

нируют днище. При незначительном

притоке подземных вод его бето-

нируют в осушенном колодце. До

начала работ по устройству днища

колодца необходимо зачистить и спла-

нировать ложе под него, удалить

илистые и пылеватые фракции, уло-

жить щебеночную подготовку и обес-

печить полный водоотлив из дрени-

рующего слоя. При толщине днища

более 1,5 м применяют двухъярусную

систему бетонирования. Каждый ярус

бетонирования в плане разбивают

на несколько блоков. При разбивке

на блоки необходимо обеспечить пе-

ревязку швов бетонирования блоков в

плане и по высоте. Начинать бетони-

рование следует с блоков, примыкаю-

щих к внутреннему периметру ноже-

вой части колодца.

Если погружение колодца прово-

дилось без водоотлива, то днище бето-

нируют под водой. При этом приме-

няют метод ВПТ или восходящего

раствора. После приобретения бето-

ном днища проектной прочности воду

откачивают и в осушенном колодце

бетонируют обычным способом внут-

ренние конструкции.

При погружении колодцев ниже

уровня подземных вод необходимо

обеспечить устойчивость их против

всплытия, которое может произойти

после устройства днища. Проверку

колодца на всплытие производят с

учетом наиболее высокого уровня под-

земных вод #

, когда колодец погру-

жен на проектную отметку и забето-

нировано днище, по формуле для круг-

лого колодца

+ 0,52 Т > 3,14K

Rl (8.5)

где R

— наружный радиус колодца; Квс —

коэффициент условий работы по всплытию,

равный 1,25.

В связи с использованием подзем-

ной части колодцев в хозяйственных

целях стены и днище колодца подле-

жат гидроизоляции. Основными типа-

ми гидроизоляции являются: торкрет,

металлическая, битумная, оклеечная

и литая асфальтовая.

8.4. Погружение кессонов

Кессонный метод возведения

фундаментов глубокого заложения

применяют в тех случаях, когда на-

блюдается значительный приток воды

и осложняются работы по осушению^

а также когда грунты содержат круп-

ные включения твердых пород. Кессо-

ны применяют в непосредственной

близости от сооружений, когда есть

опасность выпора грунта из-под их

подошвы.

Кессон состоит из кессонной ка-

меры, подкессонного строения и шлю-

зового устройства (рис. 8.14). Кес-

сонную камеру обычно делают из же-

лезобетона. Стенки камеры заканчи-

ваются ножом. Высота камеры от бан-

кетки до потолка принимается не ме-

нее 2,2 м. В потолке камеры предус-

мотрено отверстие для установки

шахтной трубы. Надкессонное строе-

8.4. Погружение кессонов 205

8.14.

Общий вид кессона

1 —

подмости; 2—

шлюзовой аппарат; 3—

материальный шлюзовой

прикамерок; 4—людской

шлюзовой прикамерок; 5—

шахтные трубы; 6—

трубопровод сжатого

воздуха; 7—бадья с

грунтом; 8— надкессонная

кладка; 9—надкессонная

обшивка; 10—потолок

кессона;

11 —

кессонная

камера; 12—стены кессона;

13—лестница; 14

тельфер; 15—вагонетка с

грунтом

ние чаще всего выполняют в виде

сплошного массива из монолитного

бетона или железобетона. Для опус-

кания и подъема людей и выполне-

ния грузоподъемных операций предус-

матривается шлюзовой аппарат, ко-

торый соединен с кессонной камерой

шахтными трубами. Сверху кессон

оснащен подъемным механизмом. Для

подачи сжатого воздуха монтиру-

ются трубопроводы из двух ниток:

рабочей и резервной. Для обеспече-

ния сжатым воздухом монтируется

компрессорная.

Сущность метода заключается в

том, что во время погружения кессона

в кессонную камеру нагнетается сжа-

тый воздух, предотвращающий по-

ступление в камеру подземных вод и

наплывов грунта. Разработку грунта

ведут

в осушенном пространстве ка-

меры. Чтобы открыть наружную дверь,

когда кессон находится под давле-

нием, нужно закрыть люк в шахту

и снизить давление в шлюзовом ап-

парате. Когда внешнее и внутреннее

давления уравновешиваются, дверь

можно открывать. При этом давление

воздуха в шахте и кессоне сохра-

нится. Войдя в шлюзовую камеру, на-

ружную дверь закрывают. Затем

поднимают давление воздуха внутри

камеры до уровня давления в кессоне.

Только после этого можно открывать

люк шахты для входа рабочих или

транспортировки грунта. Шахту мон-

тируют из звеньев труб на фланцах.

Ее можно наращивать при опускании,

не снижая давления в кессоне. Для

этого закрывают люк на потолке кес-

сона, снижают давление в шахте и

выполняют работы по наращиванию.

При сооружении кессонной камеры

и надкессонного строения предъявля-

ют такие же требования, что и при

сооружении опускных колодцев. Тех-

нология производства бетонных, арма-

турных и других работ аналогична

технологии этих работ по сооруже-

нию опускных колодцев.

Кессоны, как и опускные колодцы,

погружаются в грунт под действием

собственной массы. Но погружению

здесь препятствует не только сопро-

тивление грунта, но и давление воз-

духа в кессонной камере. Сначала

кессон погружают без подачи сжатого

воздуха в камеру, но как только по-

являются подземные воды, кессон

переводят на режим воздушного дав-

ления. Воздух отжимает воду из

кессонной' камеры, благодаря чему

в ней можно разрабатывать грунт.

Воздушное давление в камере кес-

сона должно удовлетворять требова-

нию •

>9wH/\0, (8.6)

где Р

— избыточное воздушное давление в

кессонной камере, Па; Н — гидростатический

напор на уровне банкетки ножа, м; р

—

плотность воды, т/м

Эффективность погружения опре-

деляется следующим соотношение!

206

Г лава

8. Возведение фундаментов и подземной части зданий и сооружений глубокого заложения

активных и реактивных сил:

Qi + Q

> Г + Рзсо,+P

G>2, (8.7)

где Q\ — вес кессонной камеры, кН;

СЬ

—

вес надкессонного массива, кН; Т — сила

бокового трения кессона о грунт, кН; Рз —

давление грунта под ножом кессона, кПа;

Р„ - избыточное давление воздуха в кессоне,

кПа; о)|—площадь внутренней поверхности

ножевой части кессона, м

;

о>2

— площадь

кессона по наружному очертанию, м

Регулируя в определенных преде-

лах избыточное давление воздуха,

можно управлять процессом погру-

жения и уровнем воды в кессоне.

Сооружение фундаментов глубоко-

го заложения кессонным методом

включает следующие процессы: под-

готовительные работы, изготовление

кессона, погружение кессона до про-

ектной отметки, заполнение кессонной

камеры.

В течение подготовительного пе-

риода должна быть смонтирована

компрессорная станция с резервными

агрегатами и разводящая сеть.

Для погружения наплавным спо-

собом кессонную камеру частично

обстраивают стеной оболочки с та-

ким расчетом, чтобы при закрытом

потолочном люке камеры пустая обо-

лочка придавала сооружению надеж-

ную плавучесть во время транспор-

тировки. Отбуксированный к месту

погружения кессон расчаливают к

анкерным сваям. Обеспечив точность

посадки кессона, его затопляют, нара-

стив предварительно шахту так, что-

бы после погружения она возвыша-

лась над поверхностью воды. Затем

на шахте монтируют шлюзовую ка-

меру, подают сжатый воздух в кессон-

ную камеру, осушают ее и присту-

пают к погружению.

В процессе погружения кессона

стены наращивают до верха стыка

звеньев шахты. В момент погруже-

ния ниже уровня воды давление воз-

духа в кессоне поднимают и по мере

углубления увеличивают его так,

чтобы несколько превысить гидроста-

тическое давление на уровне ножа.

Только в этом случае обеспечивается

полное осушение кессонной камеры.

Грунт в кессонной камере разра-

батывают методами гидромеханиза-

ции: размывают гидромониторами и

удаляют пульпу эжекторами или

гидроэлеваторами. Вначале устраи-

вают зумпфы в центральной части

кессонной камеры. В зумпфе устанав-

ливают всасывающее устройство гид-

роэлеватора. Управление стволами

гидромонитора может быть ручным

или дистанционным, когда оператор

находится в специальной надкессон-

ной камере, где сохраняется нормаль-

ное давление воздуха. В последнем

случае за ходом работ наблюдение

ведут в перископы. Гидромеханизи-

рованную разработку плотных грун-

тов ведут от ножа к середине, в сла-

бых грунтах — только в средней части

камеры. Слабый грунт из-под ножа

выдавливается под действием веса

сооружения и сползает в централь-

ную воронку, где подвергается раз-

мыву струей гидромонитора и уда-

ляется гидроэлеватором.

По мере опускания кессона воз-

растают силы бокового трения и дав-

ление сжатого воздуха на потолок

камеры, вследствие чего погружение

кессона замедляется, а при равнове-

сии сил может совсем прекратиться.

В этом случае для дальнейшего по-

гружения применяют форсированный

способ посадки кессона. Для этого

по периметру ножа разрабатывают.

траншею глубиной до 0,5 м, затем ра-

бочие покидают кессонную камеру и

избыточное давление в ней снижают,

но не более чем наполовину. В ре-

зультате нарушения равновесия ак-

тивных и реактивных сил кессон по-

гружается до упора ножа в дно

траншеи. После этого давление воз-

духа опять поднимают и разрабаты-

вают грунт в центре камеры. Если

грунты не поддаются гидромеханиза-

ции, то их разрабатывают пневмати-

ческими инструментами и мелкими

взрывами. Плотные грунты вначале

разрабатывают вдоль периметра ножа

в виде траншеи глубиной до 0,5 м,

начиная от фиксированных точек, и

8.5. Технология производства работ методом «стена в грунте» 207

так, чтобы грунт между ними был вы-

нут в последнюю очередь. Затем рас-

ширяют траншею, вырабатывая грунт

в сторону ножа. В результате опор-

ная площадь под ножом уменьшается

и кессон погружается до упора ножа

в дно траншеи. При проходке скаль-

ных пород выработку траншеи расши-

ряют за пределы ножа наружу на

10—15 см, чтобы предотвратить за-

клинивание кессона осколками грун-

та и неровностями и избежать пере-

коса.

Работать в кессоне можно при

давлении не более 0,4 МПа, что со-

ответствует глубине 40 м. Наиболь-

шая глубина погружения кессона

составляет 38 м, так как давление в

кессоне должно быть на 10 % выше

давления столба воды. Погружение

кессонов на большую глубину возмож-

но при автоматической разработке

грунтов или дистанционным управле-

нием механизмами.

Кессонные камеры после погру-

жения на проектную отметку должны

заполняться материалом, предусмот-

ренным в проекте, с плотной подбив-

кой материала под потолок кессона.

Оставшиеся пустоты заполняются це-

ментно-песчаным раствором, нагнета-

емым через закладные трубки под дав-

лением не менее 0,1 МПа. В некото-

рых случаях допускается посадка по-

толка кессона непосредственно на

грунт. Материалами заполнения кес-

сонной камеры являются бетон, буто-

бетон и песок. Заполнение камеры на-

чинается с укладки по всей площади

кессона слоя бетона или песка такой

толщины, чтобы оставшаяся высота

камеры допускала дальнейшее выпол-

нение работ по устройству забутовки.

Толщину предварительно укладывае-

мого слоя принимают 0,5 м. Вначале

производят подбивку под скошенную

часть ножа (консоли), затем запол-

няют среднюю часть рабочей камеры

кессона. В некоторых случаях кес-

сонную камеру заполняют местными

грунтовыми материалами (глинами

или суглинками).

8.5. Технология производства

работ методом «стена в грунте»

Сущность способа «стена в

грунте» заключается в образовании

под защитой глинистого раствора

траншеи (выработки) с вертикальны-

ми стенками и последующим запол-

нением траншеи материалами или

конструкциями. При заполнении вы-

работки бетоном, железобетоном и

сборными конструкциями стена в

грунте выполняет роль ограждаю-

щей или несущей конструкции. При

заполнении траншеи противофильтра-

ционными материалами они выпол-

няют роль противофильтрационных

устройств (завес).

Способ «стена в грунте» исполь-

зуют при возведении подземных час-

тей промышленных, энергетических

и гражданских зданий, гидротехни-

ческих, транспортных и коммуналь-

ных инженерных сооружений. Такой

способ дает возможность устраивать

фундаменты и подземные сооруже-

ния практически любой глубины (4—

50 м и более). Обычно глубина кон-

струкций ограничивается возможно-

стями применяемой землеройной ма-

шины. Ширина траншеи может быть

0,2—1,2 м, что также ограничивается

имеющимися в строительстве меха-

низмами.

Конфигурация в плане возводимых

стен в грунте может быть различной

в зависимости от конструкции соору-

жения и его назначения (рис. 8.15) —

прямолинейной, криволинейной и ло-

маного очертания.

Значительным преимуществом спо-

соба «стена в грунте» является воз-

можность совмещения работ по уст-

ройству фундаментов и подвалов, что

позволяет исключить переброски боль-

ших масс грунта. Кроме того, обес-

печивается надежность работы по-

лов,

а отсутствие котлованов значи-

тельно упрощает организацию работ

нулевого цикла.

Способ «стена в грунте» может

быть использован в различных инже-

208 Глава 8. Возведение фундаментов и подземной части зданий и сооружений глубокого заложения

8.15.

Конструкция стен и

фундаментов, возводимых

способом «стена в грунте»

а—протяженная стена;

б—прямоугольный столб;

в—Т-образный столб; г—

фундамент в виде

параллельных стен; д—

крестообразная опора; е—

сооружение в виде

замкнутого

прямоугольного короба;

ж—кольцевой фундамент;

з—круглое подземное

сооружение; и—Н-

образная опора; к—

фундамент под

сооружение в виде системы

столбов; л—

прямоугольное подземное

сооружение; м—

эллиптическое подземное

сооружение; /—стена; 2—

грунт, подлежащий

разработке после

возведения стены

нерно-геологических и гидрогеологи-

ческих условиях и во многих случаях

позволяет отказаться от забивки

шпунта, различного рода креплений,

водопонижения и замораживания.

Применение способа «стена в грун-

те» целесообразно при высоком уров-

не подземных вод; заглублении кон-

струкции в прочный и водоупорный

слой; в стесненных условиях строи-

тельства; при устройстве глубоких

подземных сооружений (более 5—

7 м).

Применение способа «стена в грун-

те» может быть ограничено: наличи-

ем грунтов с кавернами и пустотами,

илов и рыхлых насыпных грунтов,

включением обломков строительных

конструкций и материалов и других

препятствий.

В отечественной практике приме-

няют два типа стен, возводимых спо-

собом «стена в грунте»: свайные —

образуемые из сплошного ряда буро-

набивных свай, и траншейные — об-

разуемые сплошной стеной из моно-

литного или сборного железобетона.

В зависимости от свойств грунта и

глубины стен применяют две тех-

нологии возведения стен: с примене-

нием глинистого раствора (мокрый

способ) и сухой способ.

При мокром способе траншею в

8.16.

Стены из секущихся

буронабивных свай

а—лидерно-направляющие

трубы; б—стена,

образованная бурением со

сплошным каркасом; в—

стена из отдельных

секущихся

буронабивных свай; /—

лидерно-направляющая

труба; 2—сплошная стена;

3—отдельные сваи; 4—

арматурные каркасы

процессе ее разработки и возведения

стен заполняют глинистым раство-

ром, который предотвращает обруше-

ние грунта. Этот способ применяют в

водонасыщенных неустойчивых грун-

тах. Устойчивость стенок траншей

обеспечивается за счет укрепления

8.5. Технология производства работ методом «стена в грунте» 209

поверхностного слоя стенок путем

создания экрана, состоящего из за-

глинизированного грунта и глинис-

той корки, и передачи на стенку гид-

ростатического давления глинистого

раствора. Устойчивость стенок тран-

шей возрастает с увеличением плот-

ности глинистого раствора и умень-

шением проницаемости образованно-

го экрана.

Сухой способ применяют в устой-

чивых пылевато-глинистых грунтах

с показателем текучести

^0,25

при

небольшой глубине стен (до 5—7 м).

В процессе разработки траншею за-

полняют глинистым раствором (сус-

пензией). Для удержания частиц раз-

рушенного грунта во взвешенном со-

стоянии при разработке траншеи,

как правило, применяют тиксотропные

глинистые растворы.

Благодаря тиксотропным свой-

ствам раствора можно удерживать

частицы шлама во взвешенном со-

стоянии при прекращении циркуля-

ции раствора, вследствие чего под-

держивается устойчивая работа ме-

ханизмов, применяемых для разра-

ботки траншеи. Тиксотропный раствор

позволяет сохранить устойчивость

траншеи в период разработки грунта

и устройства стены.

Конструкции, возводимые спосо-

бом «стена в грунте», по способу из-

готовления бывают: монолитные, сбор-

ные и сборно-монолитные.

После устройства в грунте тран-

шей (выемок) раствор в траншеях

заменяют монолитным бетоном, сбор-

ными элементами, глиной или смесями

глины с цементом в зависимости от

назначения конструкции. В грунте

формируют несущие конструкции

(фундаменты и стены) или противо-

фильтрационные завесы. При устрой-

стве подвалов и подземных соору-

жений грунт, заключенный внутри

стен, извлекают.

Образование стенок из секущих-

ся буровых свай (рис. 8.16) приме-

няют, когда стенку закладывают око-

ло существующих зданий и ниже по-

дошвы их фундаментов. Во избежа-

ние подвижек грунта под фундамен-

тами разработку грунта в скважине и

бетонирование в ней осуществляют

в обсадной трубе.

Технология возведения стен из

секущихся буронабивных свай вклю-

чает следующие процессы (рис. 8.17):

бурение сква^кин с использованием

направляющих труб; армирование

скважин; бетонирование скважин ме-

тодом ВПТ и извлечение направляю-

щих труб из скважин.

Лидерно-направляющие трубы име-

ют с одной стороны вогнутый участок

с тем же радиусом кривизны, что

и сама труба. Таким образом, когда

одна труба примыкает к другой, в

плане они образуют очертание вось-

мерки и расстояние между осями со-

седних скважин оказывается мень-

ше,

чем их диаметр (см. рис. 8.16).

Лидерно-направляющие трубы извле-

кают только после заполнения их

бетоном. Расстояние между сваями

должно быть менее диаметра их

ствола. Примыкая друг к другу, сваи

образуют сплошную стенку с волнис-

той поверхностью.

Для проходки скважин исполь-

зуют буровые станки ударного и вра-

щательного действия, имеющие ра-

бочие органы как периодического,

так и непрерывного извлечения раз-

рушенной породы с промывкой сква-

жин и без нее. При использовании

станков вращательного действия бо-

лее производительных, чем ударно-

канатные станки, с целью удержания

породоразрушающего инструмента в

вертикальной плоскости и обеспече-

ния стыковочного контакта проходки

ведут с помощью специальных фик-

сирующих устройств — направляю-

щих шаблонов.

Конструкции стен фундаментов и

подземных сооружений, возводимые

в траншеях способом «стена в грун-

те»,

бывают: сплошные, облегченные

сквозными пустотами, облегченные

замкнутыми пустотами.

Перед устройством траншеи спосо-

210 Г.шва 8. возведение фундаментов и подземной части зданий и сооружений глубокого заложения

бом «стена в грунте» в верхней части

траншеи предусматривается устрой-

ство воротника, который предот-

вращает обрушение верха бортов

траншеи, является направляющим

для разработки грунта и одновремен-

но служит для разметки положения

арматурных каркасов или сборных

элементов, являясь опорой для их

8.17.

Технология

устройства стены в грунте

методом секущихся

буронабивных свай

I—бурение первой

скважины; //—установка

лидерно-направляющей

трубы (ЛНТ) в

пробуренную скважину;

///—бурение второй

скважины; IV—установка

ЛНТ во вторую скважину;

V—установка

арматурного каркаса; VI—

бетонирование скважины;

VII—извлечение

лидерно-направляющей

трубы; VIII—вибрирование

бетонной смеси; /—

буровой станок УГБХ-150;

2—ротор станка; 3—шнек;

4—кран; 5—готовые сваи

предыдущей секции; 6—

скважина предыдущей

секции с установленной

ЛНТ;

7—первая

пробуриваемая скважина

в рассматриваемой

секции; 8—лидерно-

направляющая труба; 9—

вторая пробуриваемая

скважина в секции; 10—

арматурный каркас; //—

вибробадья для подачи

бетонной смеси; 12—

бункер для приема

бетона; 13—

свежеуложенная

бетонная смесь; 14—,

глубинный вибратор; 15—

место устройства

железобетонного

обвязочного пояса

подвески и крепления. Воротник уст-

раивают из монолитного или сборного

железобетона (рис. 8.18).