1.4. Выводы по разделу 1

1. Подземные и заглубленные сооружения возводят для различных целей в промышленности и в городском хозяйстве.На промышленных предприятиях в них размещают производство различного технологического назначения: корпуса первичного дробления руды; скиповые ямы доменных цехов; установки непрерывной разливки стали, вагоноопракидывателей и гидроаккумуляторных электростанций;подземные этажи или подвальные помещения на машиностроительных предприятиях и др.

В подземном пространстве городов размещают крупные комплексы культурно-бытового обслуживания и инженерного назначения: крупные торговые центры с универсальными и другими типами магазинов, торговыми рядами, различными хранилищами и складами соответствующих товаров; комбинаты общественного питания, столовые, рестораны, кафе, закусочные; комбинаты бытового обслуживания с прачечными, мастерскими химчистки, пошива и ремонта одежды, архивы, книгохранилища и библиотеки.

Целесообразно размещать ниже уровня земли подземные и заглубленные объекты транспортного назначения, такие как поземные гаражи, стоянки легкового общественного и грузового транспорта.

2. В настоящее время при возведении подземных зданий и сооружений нашли следующие способы:

- строительство в открытых котлованах или траншеях с откосами, с креплением стен котлованов шпунтом или другими видами креплений;

- «стена в грунте» (монолитная или сборная);

- способ опускного колодца;

- способ бестраншейной прокладки инженерных коммуникаций.

3. Способ строительства в открытом котловане заключается в том, что вначале разрабатывается котлован или траншея с размерами в плане и по глубине, необходимыми для устройства сооружения. Кру­тизну откосов котлована делают такой, чтобы обеспечить их устойчи­вость. Если устойчивость откосов в один ярус не обеспечивается, отко­сы котлованов или траншей устраивают в два или несколько ярусов с бермами. В зависимости от глубины, инженерно-геологических условий, обводненности грунтов устраивают крепление стен котлованов или траншей распорными, шпунтовыми, подпорными или другими креплениями. После разработки котлована производят устройство фун­даментов, днища и стен сооружения.

Этот способ применяют, как правило, при небольшой глубине, зна­чительной площади в плане и благоприятных грунтовых условиях.

4. Способ "стена в грунте" состоит в том, что по контуру будущего сооружения специальными землеройными механизмами разрабатывают узкую и глубокую траншею для устройства в ней ограждающих стен. Разработку грунта ведут на полную глубину под глинистым раствором. Глинистый раствор, который добавляют в траншею по мере углубле­ния, служит для удержания стенок траншеи от обрушения. После разра­ботки грунта по длине траншеи частично или полностью, по захваткам вставляют арматурные каркасы. Траншею бетонируют с помощью метода вертикально-перемещаемой трубы (метод ВПТ) или бетононасосов. При устройстве сборных стен в траншею вставляют железобетонные панели. Следующий технологический этап-разработка грунта в ядре сооружения, которую начинают после того, как бетон в траншее набрал соответствующую прочность. Разработку грунта производят захватками сверху вниз. За­кончив разработку грунта в первой захватке, если требуется, устанавли­вают конструкции, обеспечивающие устойчивость и прочность стен, к которым относят обвязочные пояса, рамы, распорки, тяжи и грунтовые анкеры. Способом "стена в грунте" устраивают и противофильтрационные завесы. Для этих целей траншеи заполняются твердеющими материалами (бетоном или глиноцементными растворами), а также нетвердеющими материалами (комовая глина, заглинизированный грунт и др)

Траншеи под глинистым раствором разрабатываются по специаль­ной технологии, при небольшой глубине- общестроигельными ковшо­выми машинами, при большой - специальными машинами и механиз­мами. Область применения способа, как одного, из наиболее экономич­ных и прогрессивных, весьма обширна.

5. Способ опускного колодца заключается в том, что на поверхности грунта или в пионерном котловане на временном специально подго­товленном основании устраивают ограждающие стены сооружения, открытого сверху и снизу. Внутрь сооружения опускают землеройные механизмы (экскаватор, бульдозер), а за его пределами устанавливают башенные краны для выемки грунта из колодца бадьями. Разработка грунта может быть выполнена методами гидромеханизации.

Затем разбирают временное основание, осуществляют посадку со­оружения на грунт, разрабатывают грунт внутри колодца и под стена­ми. Сооружение под действием сил тяжести опускается вниз. Для уменьшения сил сопротивления грунта по боковой поверхности приме­няют различные способы: гидроподмыв, устройство прослойки из гли­нистого раствора между наружной поверхностью сооружения и грун­том, нанесение на стены опускного колодца антифрикционного покры­тия и др.

После опускания колодца до заданной глубины устраивают днище и начинают возведение внутренних конструкций снизу вверх: колонн, перекрытий, фундаментов под оборудование, бункеров и т. п

6. Способ подращивания (рис. 1.5). Сущность способа заключается в том, что в пионерном котловане устраивают кольцевую подпорную стену (т е "воротник") и выполняют обратную засыпку, а затем внутри "воротника" разрабатывают грунт на глубину первой захватки. К бол­там выпущенным снизу из "воротника", подвешивают железобетонные тюбинги. Затем разрабатывают грунт на глубину второй захватки, подвешивают на болтах второй ряд тюбингов и в застенное пространство между тюбингами и откосом грунта через отверстия в тюбингах иньектируют под давлением цементных раствор. В такой последовательности ведут работы до глубины соответствующей проектной отметки, устраивают железобетонное днище.

7. Способы бестраншейной прокладки инженерных коммуникаций -это устройство горизонтальных или наклонных скважин с обсадкой их защитными трубами-кожухами.

Способ прокола - способ, при котором труба внедряется в грунт без удаления грунта из скважин с помощью домкратов, направляющих ус­тановок и т. п. - это статический прокол, при прокладке труб малого диаметра применяют пневмопробойники, т. е. самодвижущиеся пнев­матические машины ударного действия - прокол пневмопробойниками. Применяют также виброударные установки, работающие на основе вы­сокочастотной и низкочастотной вибрации - прокол с применением вибрационной техники.

Этим способом скважины образуются за счет уплотнения грунта, что требует значительных усилий подачи труб в забой, поэтому их диа­метр должен быть не более 400 мм, а длина прокола не должна превышать 60 м. Целесообразно применять этот способ в глинистых и сугли­нистых грунтах, потому что в песчаных грунтах требуются значительно большие усилия, что снижает эффективность способа.

Гидропрокол — за счет энергии струи воды размывают отверстие диаметром до 0,5 м в песчаных и супесчаных легко размываемых грун­тах.

Способ продавливания - способ, при котором прокладка труб осуще­ствляется с разработкой и извлечением грунта. Существуют два основ­ных варианта этого способа:

а) продавливание, при котором трубу-кожух с ножевой частью на конце вдавливают в грунт, а грунтовый керн разрабатывают из трубы; этот способ применим при диаметре трубы 800. . 1720 мм и длине 60 м;

б)продавливание с использованием пневмопробойников применяют при диаметре труб 300...600 мм и длине 25...40 м.

Способ бурения горизонтальных скважин заключается в бурении скважин диаметром, большим на 10... 15 мм, чем труба-кожух, с одно­временной подачей трубы в скважину; способ применим для труб диа­метром 400... 1720 мм и длиной до 80 м.

Кроме описанных выше основных способов, при бестраншейной прокладке инженерных коммуникаций в выработках с большими, чем указано, сечениями и длиной, используют и другие способы:

• продавливание с помощью специальных установок железобетонных конструкций больших диаметров (3 м и более);

• горные способы;

• щитовой способ с устройством сборной обделки и штольневый, применяемый очень редко из-за высокой трудоемкости.