шпунтовое ограждение или стена в грунте

Полезная информация об ограждении котлована шпунтом

86

Во время строительства «на целине» нагрузка на грунт возрастает, и он может поплыть. Это приводит к риску повреждений расположенных рядом построек. При проведении работ в условиях плотной застройки производится укрепление котлованов шпунтом. По действующим СНиП его в обязательном порядке нужно выполнять во всех котлованах, глубина которых превышает два метра. Это упрощает процесс работы на объекте, исключает риск обвала стенок котлована и обрушения грунта.

Содержание статьи

Что такое шпунтовое ограждение котлованов?

Шпунтовое ограждение – это стенка, несущая часть которой состоит из погруженных в грунт шпунтовых свай. Оно способствует уплотнению почвы и локализации участка, на котором могут произойти деформации.

Шпунтовые ограждения бывают постоянными и временными. Во втором случае они используются, как несъемная опалубка для стен фундаментов, подвалов, цоколей. Они применяются в качестве не пропускающего влагу барьера для грунтовых вод. Шпунтовые ограждения используют для:

Глубина котлована зависит от вида почвы и составляет:

Какие виды свай используются для создания шпунтового ограждения котлованов?

Для того, чтобы обустроить ограждения котлована используются сделанные из дерева, железобетона или металла сваи. В современном строительстве для этих целей чаще всего применяют трубошпунт или шпунт Ларсена.

Деревянные сваи сколачиваются из досок, толщина которых составляет от четырех метров или соединяют пазогребневым способом из брусков. Обратите внимание, что такие сваи нельзя использовать многократно, так как их невозможно извлечь из грунта без повреждений. Их применяют, если глубина погружения составляет не более трех метров.

Железобетонные сваи очень сложно погружать в грунт, поэтому их используют преимущественно для сооружения постоянных ограждений, которые потом включают в состав фундамента. Их делают из квадратного сечения.

Металлические сваи делают из труб, металлопроката или двутавра. Их можно использовать до 20 раз. Шпунт Ларсена в профиль напоминает букву Л с закругленными концами. Трубчатый шпунт чаще всего используют на нестабильных грунтах, где возникают горизонтальные сдвиги и степени устойчивости шпунта Ларсена оказывается недостаточно. Трубы имеют большее сечение и толстую стенку, что делает их прочнее и устойчивее. Трубошпунт тоже оснащен замками на боковых стенках, что позволяет соединять его в единую конструкцию. В процессе выполнения монтажа используют поворотные элементы, чтобы сделать стенку с необходимой пространственной конфигурацией.

Марка стали, ширина, сечение, толщина, масса зависят от марки изделия:

Л4 (Ларсена) – сталь CTЗKП, полезная ширина 40,5 см, вес 74 кг на метр погонный;

Л5 – сталь 16 XГ, 42 сантиметра, 100 килограммов;

Л5-УМ – CTЗKП, 50 см, 114 кг;

LP (облегченный) – S270GP, 75, 60 кг максимум;

Омега (шпунт Ларсена) – 75 см, до 88 килограммов;

трубчатый шпунт со стенкой 0,9-1,6 см – длина 6-24 метра, сечение 53-122 см и т.д.

О различных технологиях шпунтового ограждения котлованов

Погружение шпунта производится следующими методами:

Использование установок статического вдавливания – самый безопасный вариант. Полностью отсутствует риск повредить находящиеся рядом постройки. Этот метод используется, когда нужно выполнить работу в условиях плотной застройки, на заболоченных и рыхлых почвах. Недостаток этого метода в том, что оборудование занимает очень много места в собранном виде.

Вибропогружение –универсальный способ, подходящий для любого типа шпунта. Применение такой технологии стоит недешево, но, например, на водонасыщенных песчаных грунтах никакие другие методы применять нельзя.

Забивка – способ погружения шпунта, при котором применяется копровая установка, снабженная навесным молотом. Этот метод используют на плотных грунтах, предварительно пробурив лидерную скважину. На участках с плотной застройкой забивку не применяют, чтобы не нанести вред соседним строениям.

На легких грунтах нередко применяют комбинированный метод погружения. Например, сваю начинают погружать виброметодом, а потом добивают до нужной отметки молотом.

О нюансах расчетов шпунтовых ограждений котлованов

Во время выемки грунта давление на ограждение со стороны стенок. При этом нужно учитывать расчетные характеристики, от которых зависит устойчивость ограждения: размер шпунта, глубина погружения, величина сил воздействия, способа ограждения.

Расчеты осуществляются по формуле или профаналитическим методом. Для этих целей разработаны специальные программы. Все необходимые нормативы и коэффициенты приведены в соответствующих СНиП.

В формуле обязательно учитываются:

Формула расчета прочности в общем виде – М1

Источник

Зачем и когда необходимо шпунтовое ограждение?

100

В ряде случаев шпунтовое ограждение в обязательном порядке сооружается на нулевом цикле работ. Это необходимо в целях соблюдения техники безопасности, когда требуется произвести работы ниже нулевого уровня грунта. Действующие СНиП устанавливают, что без установки ограждений можно выполнять работы:

Если выполняется вертикальная разработка грунта, то шпунтовое ограждение надежно защищает стенки котлована от оползней и осыпаний почвы. Котлованы с наклонной стенкой имеют повышенный риск осыпания, поэтому их укрепляют в обязательном порядке.

Шпунт можно впоследствии использовать повторно, поэтому сооружение стенок из этого материала является более рентабельным, чем выполнение работ по водопонижению. Замкнутая стенка из шпунта не пропустит воду в котлован и предотвратит его затопление.

Некоторые особенности установки шпунтовых ограждений

Шпунтовые работы относят к важнейшим строительным процессам. Выполнять их следует в строгой и последовательности и только тем, кто имеет соответствующий опыт и документально подтвержденную квалификацию. Только соблюдение всех технологических нюансов позволяет гарантировать прочность и надежность ограждения. В некоторых случаях укрепление траншеи шпунтом может быть не постоянным, а временным.

На выбор технологии сооружения котлована влияют:

Перед началом укрепления котлованов необходимо произвести предварительные расчеты. Аналогично требование действует для работ по берегоукреплению.

В зависимости от особенностей грунта и необходимости использовать дополнительные фиксирующие элементы шпунтовые ограждения делят на:

При работе в грунтах высокой плотности используют плоский, корытообразный или Z-образный шпунт. В почвах с низкой плотностью чаще делают ограждения из трубошпунта, имеющего больший диаметр и более устойчивого в грунте.

Различные технологии погружения шпунта

В современном строительстве применяют три основных технологии погружения шпунта в грунт:

Статическое погружение предусматривает применение специальных мобильных вдавливающих установок. Они снабжены особым гидравлическим узлом, обжимающим шпунтину и перемещающимся вниз по направляющим рамам, что приводит к ее погружению.

При вибропогружении и при забивке используют копровые установки. Они работают на самоходной базе. При вибропогружении установка комплектуется вибропогружателем, при забивке – навесными молотами гидравлического или дизельного типа.

Используемые для забивки молоты относятся к конструкциям штангового или трубчатого типа. По их направляющим элементам перемещается боек, производящий удары по шпунтине. Дизельные молоты работают под воздействием детонации находящейся в камере сгорания топливной смеси. В результате боек подлетает в верхнюю часть корпуса и в свободном падении опускается на погружаемый в грунт шпунт.

Вибропогружение подразумевает воздействие на шпунт колебаний высокой частотности. Под их воздействием почва делается менее плотной. Погружение конструкции в грунт происходит под тяжестью механизма и под ее собственным весом. Колебания низкой амплитуды вырабатываются вибропогружателем за счет разнонаправленного вращения неотцентрированных дебалансов. Их приводит в движение закрепленный на корпусе вибропогружателя электрический двигатель.

Об устройстве шпунтовых ограждений

Шпунтовые ограждения делают из деревянных, металлических или железобетонных свай. Их можно забивать с определенными промежутками (тогда потребуется забирка) или вплотную друг к другу. Ограждение может иметь дополнительное анкерное крепление или распорки или сооружаться без них. Чаще всего шпунтовая стенка делается из металлического шпунта, который после окончания работ извлекается и повторно используется на другом объекте. Это значительно снижает расходы заказчика, так как строительные компании выкупают использованный шпунт обратно.

Перед выполнением запланированных работ очень важно произвести точные расчеты, чтобы определить степень устойчивости стенки к давлению грунта. Полученные данные позволяют определить необходимую глубину погружения, подобрать оптимальный размер шпунта, выяснить необходимость выполнения анкерных креплений.

Монтаж шпунтовых ограждений состоит из следующих стадий:

Затем производится перемещение копром следующей шпунтины к месту монтажа. Ее стропуют и ставят в забивочное положение. Пазовые замки соединяют с замками уже забитой в грунт шпунтины. Далее выполняется погружение вышеописанным способом. Аналогично создают и всю шпунтовую стенку, пока она не сомкнется вокруг котлована.

Сплошная шпунтовая стенка не только предохраняет от оползней и осыпаний, но и не дает грунтовым водам проникнуть на участок.

Если условия работ не допускают вибраций, то предварительно пробуриваются лидерные скважины под шпунт.

Шпунтовые ограждения имеют следующие преимущества:

Источник

Шпунтовые стены в грунте

%D0%9B%D0%BE%D0%B3%D0%BE %D0%B1%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D1%88%D0%BE%D0%B5

Устройство шпунтовых стен в грунте

DJI 0051

image00011

image00006 1

В строительстве нередки ситуации, когда возведение здания приходится вести при высоком горизонте грунтовых вод или наличии плывунов. Все это, а также осадочные воды при их достаточном объеме, грозит подтоплением или даже полным затоплением строительного котлована. Во всех этих случаях подошва фундамента и грунт, пригодный для отсыпки, находятся существенно ниже уровня грунтовых вод. Если этот уровень не будет снижен, в будущем возникнут крайне серьезные проблемы.
Более того, даже сам монтаж фундамента в таких условиях не имеет особого смысла, так как грунт теряет несущую способность и разрыхляется. Как следствие – расчетная площадь фундамента в реальности быстро станет недостаточной, из-за чего неизбежно будут просадки, чреватые не просто трещинами и перекосами, но даже полным разрушением возводимого здания.

Водопонижение в строительстве

Таким образом, во избежание этих проблем уровень грунтовых вод необходимо снижать. В строительстве этот процесс называется водопонижением. Таким образом, есть три варианта решения проблемы: или снижение уровня, или отвод воды, или же удержание влаги на достаточном расстоянии от стенок строительного котлована.
Одним из наиболее эффективных, практичных и не слишком дорогих методов является отсечение грунтовых вод за счет строительства заградительной стены из железобетонных шпунтов.

Принцип работы

Если стена строительного котлована будет на всем своем протяжении ограждена шпунтовыми конструкциями, то вода сможет поступать в чашу только от подошвы шпунтов. В этих местах устраиваются специальные водосборники, вода из которых откачивается насосами по мере ее поступления.
При необходимости приток воды может быть полностью остановлен: для этого достаточно основание шпунтов заглублять в водонепроницаемые слои грунта.

Плюсы шпунтовых ограждений

Ограждение котлована железобетонными шпунтами имеет ряд преимуществ по сравнению с иными методиками:

Все эти факторы особенно важны в условиях современного строительства, когда работы приходится вести среди плотной застройки.

Сфера применения шпунтовых ограждений из ЖБ шпунтов

Шпунты из железобетона широко применяются при монтаже подземных сооружений в местах с плотной застройки, они широко востребованы при реконструкции зданий, а также при монтаже любых гидротехнических сооружений. Помимо этого, их использование позволяет вести строительство разнообразных объектов на сильно обводненных грунтах:

Источник

Противофильтрационные конструкции котлованов и заглубленных сооружений

В наши дни освоение подземного пространства может по праву считаться в мировом масштабе одним из важнейших и динамично развиваемых направлений в гражданском и промышленном строительстве. Наиболее широко строительство подземных и заглубленных сооружений ведется на территориях крупных городов и мегаполисов. Основными факторами, способствующими необходимости использования подземного пространства городов, являются как нехватка свободных территорий в условиях исторически сформировавшейся застройки, так и требования развития городской инфраструктуры. Сегодня подземное пространство городов используется не только для размещения инженерных коммуникаций и объектов транспортного строительства, но также для строительства комплексов общественно-бытового назначения, многоэтажных подземных гаражей и стоянок, предприятий торговли, помещений заглубленных частей жилых и офисных зданий.

Объекты городского подземного строительства подразделяются на линейные, компактные и совмещенные. К линейным сооружениям относятся: транспортные тоннели, сооружения метрополитена, пешеходные тоннели, коллекторы инженерных коммуникаций, гидротехнические коллекторы. Компактные объекты подземного строительства включают в себя подземные части зданий, гаражи-стоянки, общественно-бытовые комплексы, сооружения гражданской обороны, камеры инженерных коммуникаций, подземные резервуары, очистные сооружения и пр. Общественно-бытовые комплексы, размещаемые в городском подземном пространстве и объединяемые с объектами транспортной инфраструктуры, могут быть отнесены к совмещенному типу.

При значительном росте подземного строительства различного назначения в последние десятилетия наблюдается многофункциональность его использования. Способствует этому снижение стоимости подземного строительства. В силу совершенствования техники и технологии подземных работ их стоимость во многих случаях незначительно дороже наземных, особенно в зонах застройки исторически сложившейся территории города.

Существуют различные способы заложения подземных сооружений в зависимости от гидрологических условий, основными из которых являются открытый, закрытый, опускной и «стена в грунте».

1. Шпунтовые ограждения котлованов

Шпунтовые ограждения являются противофильтрационными и противооползневыми конструкциями котлованов. Ограждение котлована, устраиваемое из шпунта, представляет собой несущую конструкцию в форме сплошной вертикальной или наклонной стены, образованную погруженными в грунт монтажными элементами — шпунтовыми сваями, соединяемыми между собой замками Ларсена (рис. 1).

Существует большое количество видов шпунтовых элементов в зависимости

Данный тип ограждения котлована незаменим при наличии в основании (выше отметки дна котлована) водонасыщенных грунтов с высокой скоростью фильтрации, текучепластичных и заболоченных грунтов.

profili shpuntovyh svaj s zamkom larsena 4

Рис. 1. Профили шпунтовых свай с замком Ларсена: а — U-образный; б — Z-образный; в — плоский; г — трубный

Технология монтажа такого ограждения подразумевает собой погружение его элементов в заранее пробуренные лидерные скважины, причем лидерные скважины выполняют в местах расположения замков, для исключения их повреждения, и предварительное заполнение цементно-песчаным раствором. Получается, что в пробуренные скважины до определенной отметки заливается раствор под напором и только после этого в отверстие монтируют трубы или балки. Данная технология позволяет защитить возводимые конструкции от осыпаний грунта, а также значительно повысить несущую способность шпунта (рис. 2).

zashita vozvodimyh konstrukcij shpuntovoj stenkoj

Рис. 2. Защита возводимых конструкций шпунтовой стенкой

Забивка шпунта в грунт обычно осуществляется с помощью гидромолотов или вибропогружателей, навешиваемых на копровую установку, либо установками на базе экскаватора, что позволяет производить работы в стесненных условиях (рис. 3).

koprovye ustanovki s navesnym oborudovaniem

Рис. 3. Копровые установки с навесным оборудованием: а — гидромолотом; б — вибропогружателем; в –— вибропогружатель на базе экскаватора

Шпунтовые стены, устроенные в замок, обладают достаточно высокой жесткостью и способны воспринимать изгибающие моменты, значительно превышающие предельные значения для ограждений с забиркой. Ограничением для использования шпунта является сложность или невозможность его погружения в гравелистых, скальных и полускальных грунтах.

В условиях города, при наличии застройки, использование шпунта может быть рекомендовано только при отсутствии в геологическом разрезе прочных грунтов, так как в ином случае погружение шпунта может привести к развитию значительных осадок близрасположенных зданий, а также к дискомфорту из-за шума для их жителей.

В современном строительстве все в больших масштабах используются компактные машины и механизмы, не уступающие по своим характеристикам стандартным, а по некоторым качествам превосходящие их. Благодаря небольшому весу и компактности их легко хранить и транспортировать, ими несложно управлять и они воспроизводят меньше шума. Так, для забивки шпунта успешно применяется вибропогружатель (гидромолот) для забивания шпунтовых свай или столбов различных размеров (рис. 4).

vibropogruzhatel gidromolot dlya zabivaniya shpuntovibropogruzhatel gidromolot dlya zabivaniya shpunto 1

Рис. 4. Вибропогружатель (гидромолот) для забивания шпунтовых свай: а — общий вид; б — устройство шпунтовой стенки с помощью вибропогружателя

Ограждения котлованов, называемые шпунтовыми, широко используются в гидротехническом строительстве, если присутствуют слабые водонасыщенные грунты при высоких отметках уровня подземных вод. Шпунтовые ограждения состоят из отдельных элементов — шпунтин, которые могут быть деревянными, стальными и железобетонными, полимерными. Конструкции такого типа способны воспринимать не только давление грунта, но и гидростатическое давление. При этом они являются одновременно противофильтрационной завесой.

Номенклатура металлических шпунтов приведена в табл. 1.

Таблица 1. Номенклатура металлических шпунтов

шпунта Условное обозначение

сечения, мм 2 Масса 1 м,

92,8 Типа «Ларсен» Л-IV

Металлическими шпунтами, обладающими большой прочностью и жесткостью, крепят вертикальные стенки котлованов глубиной более 5…6 м. Шпунтовые элементы стен представляют собой стальные профили U-, Zобразного поперечного сечения или плоские (см. рис. 1), снабженные замковыми захватами по краям, позволяющими фиксировать один элемент относительно другого в вертикальном положении.

Таким образом, использование шпунта в стесненных условиях городской застройки наиболее эффективно, если в геологическом разрезе отсутствуют прочные грунты. При использовании шпунта в прочных грунтах возможно развитие значительных осадок близрасположенных зданий. Дискомфортным для жителей является наличие шума. Недостатком шпунтового ограждения котлована является достаточно высокая стоимость.

Исходя из опыта проводимых работ строительными организациями, литературных источников и нормативной документации можно выявить достоинства и недостатки использования шпунтовых стен.

Достоинства шпунтовых стен:

Недостатки шпунтовых стен:

2. Устройство противофильтрационного барьера способом «стена в грунте»

Строительство крупных объектов переносится под землю, и перспективы данного вида строительства впечатляют. Для оптимизации подземного строительства в современных мегаполисах требуются новые технологии и современные методы строительства, которые в стесненных условиях города не должны отражаться на поверхности и окружающей среде. Но выбор того или иного способа устройства подземной системы бывает осложнен неоднородностью и слабостью почв, подземными водными течениями.

Стесненные условия городской застройки характеризуются близким расположением фундаментов соседних зданий, а стены высотных построек не позволяют в полной мере развернуться стрелам кранов. Все это влияет на выбор способа организации подземного строительства. Одним из самых распространенных считается способ «стена в грунте», который в современных реалиях строительства продолжает стремительно набирать популярность. С его помощью можно решить ряд задач подземного строительства в стесненных условиях, «не докучая» фундаментам зданий, расположенных поблизости.

Строительство котлованов в устойчивых грунтах не представляет трудностей, однако задача многократно усложняется, когда грунтовый массив находится в обводненном состоянии. В таких случаях применяется способ, основанный на предварительном сооружении стены в грунте или опускной крепи до глубины залегания слоя естественного водоупора с последующей разработкой грунта под защитой водонепроницаемого ограждения. Ограждение котлована в идеальном случае должно сочетать в себе следующие основные функции: воспринимать боковое давление грунта, являться противофильтрационной завесой и воспринимать гидростатическое давление подземных вод, при необходимости воспринимать вертикальные нагрузки, минимизировать влияние котлована на окружающую застройку. Наиболее полно сочетанию всех этих функций отвечают конструкции, устраиваемые способом «стена в грунте».

Стена в грунте возводится под защитой глинистой суспензии в узкой траншее с вертикальными стенками и заполняется соответствующими материалами или конструкциями. Таким образом, устойчивость стенок в такой траншее обеспечивается специальными тиксотропными растворами — бентонитовыми глинами.

По функциональному назначению сооружения подразделяются на несущие, ограждающие и противофильтрационные. При заполнении траншеи противофильтрационными материалами стена в грунте выполняет функции противофильтрационного устройства; при заполнении бетоном, железобетоном или сборными железобетонными элементами — ограждающего или несущего сооружения.

Применение способа «стена в грунте» целесообразно в случаях

Технологическая сущность метода «стена в грунте» заключается в устройстве в грунте выемок и траншей различной конфигурации согласно архитектурно-планировочным решениям. Ограждающие конструкции подземного сооружения возводят в выемках или траншеях из монолитного или сборного железобетона. Под защитой этих конструкций разрабатывают внутреннее грунтовое ядро, устраивают днище и воздвигают внутренние конструкции (рис. 5).

ustrojstvo ograzhdeniya kotlovana sposobom stena vustrojstvo ograzhdeniya kotlovana sposobom stena v 1

Рис. 5. Устройство ограждения котлована способом «стена в грунте»

Геометрические размеры сооружений в плане, глубина, способ обеспечения устойчивости стеновых панелей и типа грунта обуславливают схему разработки грунта изнутри сооружения. Такая методика устройства подземного пространства в стесненных условиях незаменима в случаях больших размеров сооружения, при его сложной конфигурации в плане, когда строительство ведется в стесненных условиях и глубина заложения стен по периметру сооружения неодинакова.

Применяют два типа стен, возводимых способом «стена в грунте»: свайные, образуемые из сплошного ряда буронабивных свай, и траншейные, образуемые сплошной стеной из монолитного или сборного железобетона.

1 тип стен. Если уровень подземных вод расположен ниже дна котлована или предполагается строительное водопонижение, ограждающая котлован конструкция может быть также выполнена из отдельно стоящих или касательных буровых свай.

Если шаг (расстояние в осях) буронабивных свай вдоль оси стены равен или немного больше диаметра сваи, такие сваи называют бурокасательными, если же шаг свай меньше диаметра сваи, то такие сваи называют буросекущимися.

Технология возведения стен из секущихся буронабивных свай. С заданным шагом изготавливают неармированные буронабивные сваи, обычно из бетона классом не более В15 (шаг между этими сваями меньше двух диаметров). После набора необходимой прочности между ними устраивают армированные сваи из бетона класса В25 и выше. Так как шаг между неармированными сваями меньше двух диаметров, то обсадная труба при разбуривании скважины между ними срезает бетонные сегменты, и впоследствии после бетонирования армированных свай образуются ребра жесткости, ширина которых определяется шагом свай.

Для устройства буронабивных свай могут применяться различные технологии.

1. Устройство свай по технологии непрерывного шнека совмещает в себе преимущества забивных и буронабивных свай без извлечения грунта. В данной технологии используются преимущества набивных свай, которые забивают без извлечения грунта, и буронабивных свай. Этот метод можно использовать в любых видах грунта. Вибрация, которая присуща при устройстве буронабивных свай, и ударное воздействие, которое существует при набивных сваях, здесь отсутствуют. Помимо этого, система оснащена хорошей звукоизоляцией, поэтому буровые работы по этой системе можно проводить в любой части города.

Непрерывный полый шнек устанавливают на буровой установке (рис. 6, а). Как только шнек достигает нужной глубины, бетононасос подает бетон. Насос соединен шлангами с вертлюгом, который расположен на мачте шнека. Под давлением бетононасоса бетон проходит в полую часть шнека и выдавливает заглушку. Чтобы освободить пространство в скважине, шнек поднимается.

Бетонную смесь готовят из цемента, щебня и песка. После закачки бетона шнек опускается в скважину с помощью вибратора. Металлический каркас устанавливают в свежий бетон. Современные технологии позволяют устанавливать каркасы выше 20 м.

ustanovki dlya ustrojstva buronabivnyh svaj po tehn

Рис. 6. Установки для устройства буронабивных свай по технологии: а — непрерывного шнека; б — секущихся свай с обсадной трубой; в — винтовых свай

2. Технологию устройства секущихся свай с обсадной трубой чаще всего применяют в грунтах, которые имеют слабую несущую способность. Для такой технологии используется оборудование, которое бурит вертикальные скважины шнеком внутри обсадной трубы (рис. 6, б). Буровые установки снабжены двойным вращателем мощностью не меньше 250 кН/м. Первый вращатель оснащен шнеком, второй — обсадной трубой.

Сваи формируются следующим образом:

3. Буронабивные сваи по технологии винтовых свай (фундекс) являются одной из самых предпочтительных и щадящих технологий. По этой технологии можно создавать железобетонные сваи длиной до 31 м, диаметром 380…520 мм. Изготавливаются сваи с помощью установки вращательновдавливающего действия (рис. 6, в). Основой будущей сваи становится теряемый чугунный наконечник, который остается в грунте. Система «наконечник — буровая труба» погружается в грунт до нужной глубины. Грунт при погружении сваи раздвигается и уплотняется. В свободное воздушное пространство, которое остается в полости трубы, опускается арматурный каркас, и полость порционно заполняется бетоном. По мере заполнения пространства внутри трубы, труба начинает извлекаться из грунта.

Эта технология не дает осадки грунтов у близлежащих зданий, потому что не происходит волновых колебаний грунта. Данная технология может применяться в различных типах грунта, за исключением, где возможны прослойки плотных песков более 3 м.

Технология винтовых свай имеет ряд преимуществ по сравнению с другими технологиями:

Стену в грунте из буросекущихся свай применяют для устройства несущих и ограждающих конструкций, при строительстве подземных сооружений:

Альтернативой стене в грунте из буросекущих свай (БСС) является стена в грунте из бурокасательных свай (БКС).

В этом случае производится армирование всех свайных элементов подряд, что позволяет при необходимости существенно увеличить жесткость стены на изгибающие нагрузки и уменьшить количество ярусов крепления, исключается также необходимость разбуривания бетона неармированных свай.

Однако появляются щели между сваями, которые отрицательно влияют на водонепроницаемость конструкции. С другой стороны, они могут быть надежно забутованы устройством позади свайного ряда между сваями грунтоцементных свай по технологии струйной цементации (jet-grouting) диаметром до 300 мм.

В России достаточно широко стала применяться струйная технология при устройстве ограждений котлованов (рис. 7).

ustrojstvo ograzhdeniya kotlovana s ispolzovaniem s

Рис. 7. Устройство ограждения котлована с использованием струйной технологии (jet-grouting)

Перемешивание грунта с цементным раствором или полное замещение грунта раствором с помощью высоконапорной струи является сущностью технологии jet-grouting. В лидерную скважину погружается гидромонитор. Гидромонитор имеет боковое сопло для создания водяной струи высокого давления и торцевое отверстие для подачи твердеющего заполнителя. Под давлением до 50 МПа вращающийся гидромонитор осуществляет размыв грунта в скважине и одновременную подачу цементного раствора. При этом в грунте образуется столб диаметром 0,8…1,5 м из грунтоцемента.

Струйная технология используется для устройства вертикальных экранов из jet-свай при последовательном формировании соседних грунтоцементных элементов. Работая в составе ограждений котлованов, jet-сваи должны армироваться металлическими или железобетонными сердечниками, при этом они имеют рельефную шероховатую поверхность, и при необходимости дополнительного крепления ограждения котлована следует проводить их выравнивание. Возможно использование многорядных jet-свай для усиления оснований зданий. В стесненных условиях городской застройки здания могут находиться на бровке котлованов рядом с массивными подпорными стенами. Для слабых глинистых грунтов высокой степени влажности наиболее эффективна смесительная технология для устройства ограждений котлованов.

Достаточно широкий выбор способов устройства ограждающих конструкций котлованов представлен рядом преимуществ и недостатков для каждого конкретного способа. Эффективность применения современных технологий по устройству ограждений котлованов в стесненных условиях городской застройки, как было отмечено ранее, определяется грунтовыми и гидрогеологическими условиями, глубиной и размерами котлована, наличием окружающих зданий, сооружений и коммуникаций.

Два технологических процесса возведения стены в грунте из бурокасательных свай (БКС) и jet-grouting идут одновременно, поэтому на сроках производства работ это практически не отражается. В каждом конкретном случае на основании сравнения вариантов выбирается наиболее эффективное решение.

Достаточно высокая прочность и жесткость свай позволяет разрабатывать под их защитой котлованы глубиной до 20…25 м (рис. 8). При некачественном выполнении свай в неустойчивых водонасыщенных грунтах следует опасаться возможных прорывов грунтовой массы в котлован через дефектные стыки.

ustrojstvo steny v grunte iz buronabivnyh svaj

Рис. 8. Устройство стены в грунте из буронабивных свай

2 тип стен. В зависимости от свойств грунта и глубины стен применяют две технологии возведения стен: мокрый способ — с применением глинистого раствора (рис. 9) и сухой способ. Мокрый способ применяют в водонасыщенных неустойчивых грунтах. Устойчивость стенок траншей обеспечивается созданием гидростатического давления глинистого раствора на стенки траншей и образованием глинистой корки на поверхности. Сухой способ применяют в устойчивых грунтах при небольшой глубине стен (до 5…7 м).

tehnologicheskaya shema ustrojstva monolitnoj steny

Рис. 9. Технологическая схема устройства монолитной стены в грунте с применением глинистого раствора

Последовательность операций при возведении стены в грунте с применением глинистого раствора:

Существенно расширен парк спецтехники для устройства стены в грунте. Разработку траншей с вертикальными стенками под защитой глинистого раствора выполняют с помощью современной новой техники, в числе которой наибольшее распространение получило грейферное и гидрофрезерное оборудование (рис. 10).

tehnologicheskoe oborudovanie dlya razrabotki transhetehnologicheskoe oborudovanie dlya razrabotki transhe 1

Рис. 10. Технологическое оборудование для разработки траншей с вертикальными стенками с помощью грейферного (а) и гидрофрезерного (б) оборудования

Бетонные и железобетонные конструкции стен в грунтах выполняют из тяжелого бетона плотной структуры. Смежные захватки разделяют ограничителями в виде трубы или сваи. Сборные и сборно-монолитные стены сооружаются из сплошных плоских панелей. Сборные элементы используют максимально возможных размеров по ширине с целью сокращения числа швов. Толщина стен принимается на 10 см меньше ширины траншеи для облегчения монтажа и возможности заполнения пазухи тампонажным раствором. Тампонажные растворы подают растворонасосами по инъекционным трубам диаметром 50…60 мм, опускаемым до дна траншеи.

При значительной глубине котлована котлован разрабатывается ярусами. Основными способами обеспечения несущей способности стены в грунте значительной высоты на горизонтальные нагрузки являются установка бетонных анкеров (рис. 11).

tehnologiya ustrojstva dvuhuyarusnoj steny v gruntetehnologiya ustrojstva dvuhuyarusnoj steny v grunte 1

Рис. 11. Технология устройства двухъярусной стены в грунте: а — бурение анкерных скважин с установкой обсадных труб; б — стена в грунте с бетонными анкерами

Закрепление тяжа на стене осуществляется с помощью оголовка и анкерной плиты. Анкер начинают ставить после разработки котлована на глубину не менее 3 м, причем толщина слоя грунта над корнем анкера должна быть не менее 4,5 м. Расстояние между корнями соседних анкеров должно быть не менее 1,5 м. Анкеры натягивают и испытывают гидравлическими домкратами с проверкой усилия по манометру.

Стена в грунте из буросекущихся свай (БСС) обладает рядом преимуществ перед траншейной стеной в грунте, которую сооружают с применением плоского грейфера:

Метод «стена в грунте» можно считать специальным, он также считается прогрессивной технологией. Специфика этого метода определяет возможность возведение подземных сооружений в стесненных условиях по соседству с существующими зданиями и сооружениями, внутри действующих цехов предприятий. Метод «стена в грунте» позволяет выполнять ограждения котлованов в непосредственной близости от коммуникаций в условиях плотной застройки. Технология «стена в грунте» оптимальна и в условиях реконструкции исторических памятников, являясь единственным решением при возведении подземных объектов. Максимально оправдано использование этой технологии при строительстве крупных объектов (гидротехнических сооружений, транспортных тоннелей).

Исходя из опыта проводимых работ строительными организациями, литературных источников и нормативной документации можно выявить достоинства и недостатки использования способа «стены в грунте».

Достоинства использования способа «стены в грунте»:

Недостатки использования способа «стены в грунте»:

Таким образом, многофункциональность технологии устройства стены в грунте можно отразить в следующих аспектах:

Источник

Adblock
detector