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.
По назначению различают три типа стен: несущие, ограждающие и противофильтрационные; по материалам - монолитные, сборные и сборно-монолитные.
Технология строительства 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.
Способ «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», TONE Boring.
|
|
|
Использование грейферного оборудования, которым крупные включения извлекаются, может привести к деформированию стенки траншеи, падению уровня тиксотропного раствора и деформациям окружающего массива и близрасположенных зданий.
При наличии трещиноватых скальных грунтов или прослоев из них и закарстованных пород, когда тиксотропный раствор может вытекать в грунт, необходимо применять опережающий тампонаж этих прослоев цементно-глинистыми растворами.
При устройстве «стены в грунте» жесткие требования должны предъявляться к глинистому раствору, приготовление которого, как правило, должно осуществляться с использованием бентонитового глинопорошка. Плотность раствора должна составлять при приготовлении его с использованием бентонитового глинопорошка 1,03 - 1,10 г/см3, а из глин других видов - 1,10 - 1,25 г/см3.
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. Если бетон литых смесей, укладываемый без вибрирования, должен иметь осадку конуса 18 - 20 см, то при бетонировании полужесткими смесями с применением вибраторов осадка конуса должна быть не более 8 см, а подвижность бетонной смеси сохраняться на период транспортировки и укладки - не менее 40 мин.
При закреплении глубинных вибраторов на нижней части бетонолитной трубы при применении жестких смесей с осадкой конуса 3 - 6 см 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. Вместо литых бетонов с высоким содержанием цемента (до 500 - 600 кг/м3) можно использовать малоподвижные смеси с осадкой конуса 3 - 4 см. Экономия цемента по сравнению с литыми смесями составляет 150 - 200 кг/м3. Метод применим и при температуре до -30° С.
|
|
|
4.1.2.7. 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.
Ограждение из буронабивных свай относится к малодеформирующимся видам крепления и его целесообразно применять в случае больших нагрузок на бровке котлована, а также на сами сваи при использовании их в качестве несущего элемента строящегося сооружения.
В качестве ограждения котлованов из буронабивных свай применяют три группы свайных стен: с прерывистым расположением свай, с касательным их
сопряжением и секущиеся сваи.
К преимуществам ограждений из буронабивных свай следует отнести:
- возможность использования в качестве основания прочных грунтов, залегающих на большой глубине;
- возможность устройства свай разной длины, опирающихся на необходимой отметке при резко пересеченном рельефе кровли прочных грунтов, принятых за основание свай;
- возможность устройства ограждений стен котлованов, когда уровень подземных вод залегает выше уровня дна котлована;
- возможность передачи на одну сваю большого диапазона нагрузок (1000 - 10000 кН);
- возможность устройства свай большого диаметра (по сравнению с забивными сваями), что значительно улучшает работу свай на горизонтальную нагрузку - повышение надежности сооружений за счет уменьшения общих и неравномерных осадок;
- исключение подвижки и деформации грунтового массива и расположенных поблизости зданий за счет повышенной жесткости свай;
- возможность устройства свай без армирования в нижней ее части, где отсутствует передача моментов и горизонтальных сил;
- отсутствие существенных вибраций и сотрясений в процессе производства работ;
- сокращение потребности в механизмах и транспорте.
В зависимости от грунтовых условий применяют следующие способы бурения скважин для устройства буронабивных свай:
- грейферный способ - в песчаных, крупнообломочных, скальных и глинистых грунтах;
- способ бурения желонкой - в водонасыщенных пылеватых песках, текучих супесях и илах;
- вращательный (роторный) способ - в глинистых грунтах от мягкопластичной до твердой консистенции, песках средней крупности и крупных.
Для предотвращения обрушения стенок скважин при бурении применяют инвентарные обсадные трубы или избыточное давление воды или глинистого раствора. Применение обсадных труб является наиболее эффективной мерой обеспечения качества изготовления свай в неустойчивых обводненных грунтах.
Устройство буронабивных свай предъявляет жесткие требования к технологическому процессу производства работ. Особенно это важно при устройстве буросекущихся свай. Изготовление таких свай требует обеспечения непрерывности процесса производства работ, т.к. устройство секущихся армированных свай должно быть произведено в относительно строго регламентированный период (1,5 - 2 суток), начиная с момента выполнения бетонных неармированных свай.
Область применения металлических бурозавинчивающихся свай по грунтовым условиям - песчаные и глинистые грунты от плотных до текучих.
В глинистых грунтах применяют завинчивание труб диаметром до 325 мм, в песках - до 500 мм при их длине - до 20 м. При этом возможна стыковка труб во время их погружения сваркой по аналогии с составными сваями.
В зависимости от конкретных гидрогеологических условий и требований к конструкции ограждения трубы могут быть оснащены заглушками с рыхлителем как глухими, так и теряемыми, которые позволяют осуществить дополнительное рыхление плотного грунта, ускорить процесс завинчивания и не допустить попадания грунта и грунтовых вод в полость трубы, что важно при необходимости заполнения внутреннего пространства трубы бетоном. При завинчивании трубы грунт частично уплотняется.
Бурозавинчивающаяся труба может быть использована и для устройства буронабивных свай, в том числе в неустойчивых обводненных грунтах. В этом случае в завинченную трубу с теряемым наконечником вставляется металлический каркас и подается литой бетон. Затем, пока бетон не схватился, труба выкручивается.
Работы по завинчиванию труб выполняются буровой установкой СО-2, навешиваемой на копер на базе кранов и экскаваторов типа «Драгляйн».
Сменная производительность одной установки в зависимости от грунтовых условий, длины и диаметра труб составляет 8 - 12 труб в смену.
При завинчивании труб отсутствуют удары и вибрация, а также нарушение и ослабление окружающего грунта, поэтому данная технология позволяет вести работы в непосредственной близости от существующих зданий и сооружений.
Конструкцию ограждения в виде бурозавинчивающихся свай с забиркой нельзя рекомендовать при устройстве котлованов в слабых и водонасыщенных грунтах в непосредственной близости от существующих сооружений. В этих случаях для ограждения котлованов успешно применяется конструкция из двух рядов свай, причем сваи внутреннего ряда, обращенные к котловану, являются несущими, а наружные - тампонирующими или замыкающими. В качестве тампонирующих хорошо зарекомендовали себя так называемые буротрамбованные сваи (рис. 4.3 и 4.4).
Рис. 4.3. План ограждения котлована конструкций из 2-х рядов свай
1 - несущие металлические сваи; 2 - тампонирующие буротрамбованные сваи
Рис. 4.4. Конструкция стены подземного сооружения из 2-х рядов свай
1 - несущие металлические сваи; 2 - тампонирующие буротрамбованные; 3 - облицовочная ж/б рубашка
Стоимость 1 м2 ограждающей стенки избурозавинчивающихся свай на 20 - 30 % ниже стоимости устройства стенки, выполненной способом «стена в
ограждающей стенки, выполненной способом буровставных труб с бурением скважин с применением бентонитового раствора, со стоимостью всех сопутствующих работ примерно на 30 % выше стоимости погружения бурозавинчивающихся свай.
Область применения метода вдавливания свай - песчаные и глинистые грунты. При этом в плотных и прочных грунтах вдавливание может быть облегчено устройством лидерных скважин. Грунт в процессе погружения сваи уплотняется, а его строительные свойства улучшаются.
Вдавливание свай (шпунта) статической нагрузкой полностью исключает динамические нагрузки на основание, поэтому ограждение котлованов из вдавливаемых свай является наиболее безопасным методом в условиях тесной городской застройки, исключающим возникновение дополнительных недопустимых деформаций близрасположенных сооружений.
Метод вдавливания свай характеризуется высокой производительностью и технологичностью.
Помимо вдавливания железобетонных свай технология вдавливания позволяет:
- устраивать трубобетонные сваи (металлическая труба, заполненная бетоном);
- производить устройство набивных железобетонных свай путем вдавливания и последующего извлечения стальных труб с оставляемым нижним концом.
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 309; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!