Ограждение по способу «стена в грунте»
Способ «стена в грунте» является одним из наиболее прогрессивных и универсальных для устройства подземных сооружений, возводимых в открытых котлованах.
Рис. Разработка котлована после устройства «стены в грунте»
Различают три типа стен.
· По назначению:
- несущие, ограждающие и противофильтрационные;
· по материалам
-монолитные, сборные и сборно-монолитные.
Технология возведения «стены в грунте» состоит из пяти основных технологических этапов:
- разработка траншеи под защитой глинистого раствора;
- установка арматурного каркаса;
- заполнение траншеи монолитным или сборным железобетоном;
- разработка грунта в ядре сооружения с замоноличиванием стыков и устройством распорных конструкций;
- устройство днища внутренних конструкций.
Преимущества способа крепления стен котлована методом «стена в грунте» позволяет осуществлять строительство:
- в непосредственной близости от существующих зданий и сооружений;
- при значительной глубине сооружения (до 50 м);
- при больших размерах в плане и сложной форме сооружения;
- при высоком уровне подземных вод.
По грунтовым условиям «стена в грунте» может применяться в любых дисперсных грунтах за исключением:
- текучих глинистых грунтов, илов и плывунов;
- при наличии подземных вод с большими скоростями фильтрации.
При наличии грунтов, содержащих твердые включения природного или техногенного происхождения (крупные валуны, обломки бетонных конструкций, каменной кладки и др.), при проходке траншеи необходимо использовать технику, оснащенную фрезерным оборудованием, например, фирм «Касагранде», «Бауэр», и т.д.
|
|
|
Для удержания стен захватки против обрушения по мере углубления в нее подливают тиксотропный глинистый раствор.
Использование грейферного оборудования, которым извлекаются крупные включения, может привести к деформированию стенки траншеи, падению уровня тиксотропного раствора и деформациям окружающего массива и близрасположенных зданий.
При устройстве «стены в грунте» жесткие требования должны предъявляться к глинистому раствору, приготовление которого, как правило, должно осуществляться с использованием бентонитового глинопорошка (глина, содержащая большой процент монтмориллонита). Глинистые частицы раствора не только смачиваются водой, но вода проникает внутрь кристалла и глина разбухает, значительно увеличиваясь в объеме. Монтмориллонитовая глина обладает свойством тиксотропии, т.е. при динамическом воздействии – это раствор, а при отсутствии воздействия через 4…6 часов золь превращается в гель, что позволяет удерживать стенки траншеи.
|
|
|
Уровень раствора должен быть выше уровня подземных вод, чтобы исключить фильтрацию воды из грунта в траншею, также давление от раствора должно быть больше давления окружающей среды .
После отрывки захватки и заполнения ее бетонной смесью вытесненный глиняный раствор, содержащий частицы разрабатываемой породы, идет на очистку (регенерацию) и снова поступает в траншею.
При разработке траншей в неустойчивых грунтах (водонасыщенные пески, глинистые грунты текучей консистенции) с напорными водами необходимо использовать глинистые растворы повышенной плотности, для чего допускается применять барит, магнетит и другие утяжелители раствора, но не более 7% массы глины.
Для снижения водоотдачи и потерь глинистого раствора в него можно добавлять жидкое стекло (силикат натрия) в пределах 2-6% массы глины.
При устройстве монолитных стен в грунте методом вертикально перемещающейся трубы (ВПТ) необходимо применять более совершенную технологию бетонирования с использованием вибрирования.
При закреплении глубинных вибраторов на нижней части бетонолитной трубы при применении жестких смесей значительно повышается однородность бетона, а его средняя прочность на 35-40% выше, чем при укладке литых смесей.При регулировании процесса подачи бетона путем включения и выключения вибратора достигается повышенная плотность, прочность и водонепроницаемость стены.
|
|
|
Для повышения индустриальности ведения работ и качества стен рекомендуется применять сборный или сборно-монолитный вариант. Сборная или сборно-монолитная «стена в грунте» позволяет увеличить скорость возведения конструкции и снизить ее трудоемкость, а также снизить расход бетона.
Применение для ограждения котлованов технологии «стена в грунте» в виде сборной или сборно-монолитной конструкции позволяет получить:
- гарантированную марку бетона стен по прочности и водонепроницаемости;
- гарантированную геометрию и чистую поверхность стен;
- снижение расхода бетона на 15-20%;
- возможность установки в заводских условиях закладных деталей и сальников для подводки коммуникаций;
- исключение необходимости регулярной поставки расчетного количества товарного бетона в нормативные сроки;
- увеличение скорости возведения конструкции на 15-20%;
- снижение трудоемкости работ;
- возможность передачи нагрузки на стену сразу после ее возведения.
В качестве конструкций сборной «стены в грунте» хорошо зарекомендовали себя шпунтовые панели ПШС-50, разработанные ОАО «ЦНИИС» (Москва). Панели шириной 1,5 м, толщиной 0,5 м и длиной, равной глубине траншеи, соединяются друг с другом посредством пазового замка.
|
|
|
Другая конструкция «стены в грунте» с листовой арматурой состоит из сборных железобетонных стеновых блоков, устанавливаемых в заполненную глинистым раствором траншею с определенными интервалами и монолитных участков между ними из бетона или цементного раствора (рис.).
Рис. Принципиальная схема сборно-монолитной «стены в грунте»:
1 - стеновой блок; 2 - листовая арматура; 3 - бетонное заполнение; 4 - отметка верха блока; 5 - отметка дна котлована; 6 - отметка низа стены; 7 - контур траншеи
Стеновые блоки поперечного сечения 600 мм, длиной до 25 м и массой 15-20 т имеют полуцилиндрические боковые поверхности, снабженные со стороны подземного сооружения листовой арматурой толщиной 6-10 мм, которая может служить гидроизоляцией. Блоки изготавливаются в заводских условиях из тяжелого бетона класса В22,5-В30, марки по водонепроницаемости W4-W6. Конструкция сборно-монолитной стены толщиной 600 мм может быть использована при глубине «стены в грунте» до 28 м в различных инженерно-геологических условиях. При этом на нее могут быть переданы вертикальные нагрузки до 1500 кН/м и изгибающие моменты до 1000 кНм/м.
Технологические приемы, применяемые для омоноличивания (тампонажа) стыков при устройстве «стен в грунте», должны обеспечивать достаточную прочность и водонепроницаемость стыков.
Опыт строительства показывает, что более рационально увеличить ширину стыка (и расстояние между панелями) с обычных 20 мм до 200-300 мм и перейти на тампонаж его бетонным раствором с классом не ниже В25. Применение этой рекомендации полностью исключает фильтрацию подземных вод и позволяет отказаться от заварки стыков металлическими накладками.
Эффективно технологическое решение стыков из монолитного и сборного железобетона вибронабивным способом. Оборудование для омоноличивания бетонной смесью стыков ограждающих конструкций под глинистым раствором включает: инвентарную трубу, вибратор (например, В-401), приемный бункер с площадкой для обслуживания вибратора и заполнения бункера бетонной смесью. Применение этой технологии обеспечивает высокое качество работ по прочности стыка (40-50 МПа) и водонепроницаемости (на контакте с бетоном испытаны на 2 атм Технология устройства «стены в грунте» отдельными захватками (опережающими и соединительными) предусматривает установку арматурных каркасов и бетонирование в опережающих захватках и последующую разработку соединительных захваток со срезкой бетона толщиной 0,15 м с торцевых кромок опережающих захваток с последующей установкой каркасов и бетонированием. Такая технология обеспечивает монолитность «стены в грунте» и отсутствие холодных и грязевых швов в стыках.
Для надежного уплотнения проблемных стыков между панелями траншейных стен, как показал опыт строительства, успешно может быть применена технология струйной цементации «jet-grouting». При этом цементационные работы могут выполняться как снаружи ограждающих котлован стен, так и изнутри котлована до его разработки. С этой целью в зависимости от прогнозируемой величины раскрытия стыков с глубиной могут быть применены неармируемые или армируемые металлическими трубами грунтоцементные колонны диаметром 60 или 80 см.
Для разработки грунтового ядра внутри подземного сооружения, возводимого способом «стена в грунте», рекомендуется применять технологию, которая предусматривает разработку вначале центральной части грунтового массива внутри сооружения на глубину одного яруса с сохранением по периферии неразработанных участков. Такой прием облегчает работу ограждающей конструкции. Затем монтируются распорные конструкции и разрабатывается оставшаяся часть грунта. На следующей заходке цикл повторяется.
Новым и прогрессивным является также способ разработки грунта в котловане через перекрытия в многоуровневых подземных сооружениях. В этом случае дополнительная крепь ограждающих стен не применяется.
Дата добавления: 2020-11-15; просмотров: 165; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!