Способи будівництва підземних споруд

Найбільш розповсюджений - традиційний відкритий. Котлован відривають, в ньому споруджують запроектовану конструкцію і після захисту її стін (гідроізоляція та їн.) пазухи засипають, пошарово ущільнюючи грунт. Такий спосіб раціональний в сухих грунтах на глибину до 15 метрів. Але в складних гідрогеологічних умовах, особливо при глибокому закладанні підземних споруд, традиційний метод стає економічно невигідним, а інколи і технічно неможливим. У кожному конкретному випадку розробляють детальну технологію виконання таких робіт і з порівнюваних варіантів вибирають найбільш ефективний за найважливішими техніко-економчними показниками.

Один з добре технологічно відпрацьованих методів будівництва підземних споруд – «стіна в грунті» (рис. 2.12). Його суть: по периметру майбутньої споруди (як правило, це її фундамент або тільки захисна стіна) споруджують запроектовану «стіну в грунті». Траншею потрібної ширини відривають на повну глибину по всьому периметру або окремими ділянками довжиною 3…6 метрів. В нестійких грунтах для попередження обвалення стінок використовують суспензію бентонітової глини або рідше ‑ обсадні елементи. Траншею можуть виконувати суцільно грейфером, а можуть спочатку пробурювати свердловини, а після їх бетонування розробляти грунт між ними. «Стіну в грунті» можуть виконувати із суцільного ряду буронабивних палей.

Рис. 2.12. Схеми розміщення обладнання (а) і виконання робіт при улвштуванні споруди способом "стіна в грунті" (б): 1 – забетонований участок стіни; 2 ‑ кран; 3 – насос для перекачування пульпи; 4 – місткість для пульпи; 5 – змішувач для приготування пульпи; 6 – центробіжний насос; 7 ‑ бадьї; 8 – оснащення для заповнення траншеї бетоном; 9 – обмежувальний шаблон; 10 ‑ розчинопровід; 11 ‑ ситогідроциклонна установка; 12 – повітрянопровідний шланг; 13 ‑ компресори; 14 – гусеничний кран з навісним агрегатом для розробки траншеї; 15 – пульповідвідний шланг; 16 ‑ трос; 17 – направляючий шаблон; 18 ‑ рама; 19 – лебідка для підйому стріли; 20 – вантажна лебідка; 21 ‑ електробур; 22 – інструмент для розрушення породи; 23 – пульпа (глиниста суспензія)

«Стіну в грунті» намагаються виконувати на всю товщу (глибину) нестійкого грунту, щоб установити її на шар щільного грунту (граніт, дресва і т.ін). В підготовленій траншеї стіну можуть влаштовувати монолітну, а також із збірних елементів з послідуючим омонолічуванням тільки стиків. В стійких сухих грунтах застосовують сухий спосіб монтажу і бетонування, а в насичених водою грунтах використовують суспензії бентонітової глини. Після влаштування стіни в траншеї і затвердіння бетону під її захистом розроблять грунт всередині грейферами або іншими машинами і виконують інші роботи. При необхідності здійснюють заходи по захисту від ґрунтових вод.

Опускний спосіб (рис. 2.13) застосовують при значній глибині і відносно невеликій площі, особливо у водонасичених грунтах. Котлован відривають на глибину І…І,5 метри, в ньому по периметру монтують або монолітять перший ярус споруди. В нижній частині обов'язково кінець загострений, по зовнішній частині ‑ уширення. Це надає змогу мати порожнину між стінками споруди і котлована для зменшення тертя між ними.

Рис. 2.13. схема улаштування опускних колодязів з монолітного (а) і збірного (б) залізобетону: 1 – залізобетонні стіни колодязя з ножем; 2 ‑ ескаватор; 3 – баддя для грунту; 4 ‑ опалубка; 5 ‑ кран; 6 – піонерний котлован; 7 ‑ бульдозер; 8 – виїздна траншея; 9 – відвали грунту; 10 ‑ самоскиди; 11 – ескаватори на завантаженні грунту; 12 – стінова панель з ножем; 13 – змонтовані панелі колодязя; 14 ‑ кондуктор; 15 ‑ підмостки; 16 – центральна стійка кондуктору; 17 – напрямок улаштування панелей

Після влаштування першого ярусу всередині розробляють і виймають грунт. Сухий розробляють екскаватором з вантаженням в бадьї і транспортуванням кранами. Біля стінки грунт розробляють вручну. Водонасичені грунти розробляють гідромеханічним способом або грейфером. Дуже важливо рівномірно поступово розробляти грунт по периметру біля стінок, щоб забезпечити рівномірне опускання. По мірі опускання першого ярусу поступово на поверхні нарощують послідуючі, які навантажують споруду і дають їй змогу заглиблюватися. Треба, щоб масса споруди перевищувала сумарні сили бокового тертя на 20…30%. Масу можуть збільшувати додатковим довантаженням або зменшуванням тертя за рахунок вібрації та влаштування тіксотропного шару між стінкамм котлована і споруди, наприклад суспензією глини. Дуже важливо забезпезпечити рiвномірне поступове опускання без перекосів по вертикалі, які дуже важко вирівнювати, а значні ‑ неможливо. Тому потрібен дуже пильний геодезичний контроль за вертикальністю опускання. Він виконується нівеліром, який знаходиться на поверхні, по вибраних точках.

Після заглиблення на проектну глибину бетонують дно, ізолюють від грунтових вод і продовжують подальші роботи. При значному обводненні грунту може застосовуватися кесон для недопущення води в забій. Але цей метод ускладнює технологію, тому частіше по можливості, ведуть підводну розробку грунту, а після бетонування днища воду відкачують. Улаштування кесона потребує додаткових значних матеріальних витрат і заходів по забезпеченню безпеки виконання робіт.

Дата добавления: 2014-01-11