9. Стена в грунте – Casagrande

Создание защитного барьера, который предотвратил бы миграцию радионуклидов в реку Припять с подземными водами, стало актуальным сразу после анализа радиационной обстановки в районе разрушенного реактора ЧАЭС. Ученые опасались, что при возможном загрязнении грунтовых вод промплощадки Чернобыльской АЭС, куда выпала большая часть радионуклидов из разрушенного реактора, радиоактивные вещества могут беспрепятственно поступать в ближайшую водную артерию – реку Припять. Поскольку река Припять впадает в Киевское водохранилище, ее экологическое состояние может оказывать существенную роль в водоснабжении не только Киевского региона, но и центральной части Украины. Поэтому, защита реки от радиоактивных веществ в острый период ликвидации аварии, была крайне острой и жизненно необходимой.

Стоит отметить, что решение этой проблемы требовала проведения целого комплекса мероприятий не только на промплощадке ЧАЭС, но и в пойменной части реки Припять практически по всей территории зоны отчуждения. Эти работы также были реализованы. Было построено около 140 специальных защитных плотин и сооружений, закрыт сток из мелиоративных систем находящихся в зоне отчуждения.

«Стена в грунте».

Технически-правильное название - противофильтровальная стена. Согласно проекту общая протяженность такого гидротехнического сооружения должна была составлять около 8,5 км. Проектная глубина возводимого защитного экрана, который сооружался из железобетона, составляла 30 метров. Через 10 месяцев после аварии защитный экран был создан.

Для реализации этой задачи были объединены усилия инженеров бывшего СССР и компании Casagrande. Перед началом работ были проведены исследования, которые заключались в определении типов и количества оборудования, расположении и планировании стройплощадки, определение методики работы и решение проблем материально-технического обеспечения персонала, который работал в крайне неблагоприятных радиационных условиях. Принципиальным требованием проекта было сооружение непроницаемого барьера в максимально короткий срок, экскавация должна была выполняться при помощи комбинации грейферов KRC 2 и гидравлических фрезеров K3L фирмы Casagrande, спаренных для эффективной работы с агрегатами для обработки бурового раствора, мощностью 600 м³/ч каждый.

Технология создания стены в грунте

Метод устройства «стены в грунте» грейферным способом заключается в том, что стены сооружения возводят в узких и глубоких (до 60 м) траншеях, заполняемых при выемке грунта бентонитовым (особая глина, разбухает в воде до 16 раз) раствором, который создает избыточное гидростатическое давление на вертикальные стенки траншеи, благодаря чему они остаются ровными. Затем траншею заполняют заглинизированным грунтом, грунтобетоном монолитным бетоном или железобетоном. Вероятней всего, при создании противофильтровальной стенки вокруг ЧАЭС, подготовленные траншеи заполняли железобетоном (!) на глубину 100(!) метров (в других источниках указана глубина 35-40 метров. Данный способ рекомендуется использовать для защиты от загрязнений грунтовых вод инфильтрационными водами из различного рода отстойников, шламохранилищ, иловых площадок; для предотвращения фильтрации в обход гидротехнических сооружений; защиты от подтоплений и заболачивания территорий и магистральных каналов, водохранилищ. Описанная технология сегодня максимально востребована в условиях реконструкции исторических центров городов при плотной застройке, вблизи от существующих зданий, так как для ее применения не используются открытые котлованы, а значит, экономится площадь стройплощадки. Кроме того, стройка безопасна для расположенных рядом зданий и сооружений. Это объясняет причину применения именно этой технологии на промплощадке Чернобыльской АЭС в 1986 – 1987 годах. Защитная стенка в грунте проходит возле интенсивно использующихся дорог, и, главное, в непосредственной близости возле подводящего и отводящего каналов ЧАЭС.

Использование способа “стена в грунте” вместо традиционных методов выполнения работ при сооружении подземных помещений способствует снижению сметной стоимости до 25%, подпорных стен и ограждений до 50%, противофильтрационных завес — до 65%. Способ позволяет отказаться от дорогостоящих работ по водоотводу, водопонижению, замораживанию и цементированию грунтов. Дает возможность экономить дефицитные материалы, металлический шпунт, снижает энергоемкость строительства, а в отдельных случаях является единственно возможным способом возведения подземного сооружения. Наиболее трудоемкой и дорогостоящей операцией этого метода остается образование узкой глубокой траншеи в грунтах на глубину до 50 – 60 м. шириной 0,5 — 1,2 м. Для этих целей используют траншеепроходческое оборудование, в основе работы которого ударный, вибрационный, режущий и водовоздушный принципы разработки грунта в узкой траншее. В течении 6 месяцев после катастрофы компания Casagrande доставила на стрйплощадку и запустила в эксплуатацию: 14 буровых установок KRC 2/45 и 10 гидравлических фрезеров K3L — машинного оборудования, достаточного для строительства 4500 м³ пластичного фундамента в день.

Через 10 месяцев после взрыва разрушенный реактор был эффективно изолирован от вод реки Припять 160000 м3 пластичного фундамента(т.е при ширине один метр и длине 8 километров высота стены составила около 20 метров). В течении этого периода компания Casagrande обеспечивала постоянную техническую поддержку и гарантировала проведение тщательно организованной обучающей программы для советских рабочих.