2.8. Опыт возведения сооружений глубокого заложения методом «стена в грунте»
В связи с ускоренными темпами освоения подземного пространства городов и реконструкцией многих промышленных предприятий возникла необходимость возведения глубоких подземных сооружений вблизи существующих зданий.
Единственным способом строительства таких сооружений является способ «стена в грунте».
Один из примеров освоения значительных подземных территорий в условиях плотной городской застройки г. Москвы является возведение трехэтажного подземного гаража-стоянки на 440 машин-мест.
Ограждение конструкции выполнялись способом монолитная «стена в грунте». Толщина стен – 800 мм, бетонирование производили методом ВПТ, ширина захваток была принята 4,0 м, глубина сооружения (до верха днища) – 9,0 м. Для обеспечения устойчивости ограждающих стен и исключения деформаций рядом стоящих зданий, по высоте устроили 2 ряда грунтовых анкеров. Внешний вид ограждающей стены 3-х этажного подземного гаража в период бетонирования днища показан на рис. 2.48.
Рис. 2.48. Внешний вид ограждающих стен подземного 3-х этажного гаража с 2-мя рядами грунтовых анкеров в г. Москве в период бетонирования днища
В исторической части Парижа под Почетным двором национальной Ассамблеи фирмой «Солетанш» был сооружен подземный пятиэтажный гараж-стоянка. В плане это сооружение имело сложную конфигурацию, которая повторяла очертания наружных стен здания, обрамлявших Почетный двор. Расстояние от стен Ассамблеи до ограждающих конструкций подземного сооружения составляло 2-2.5 м. Это обстоятельство требовало повышенной надежности к обеспечению устойчивости массива грунта под фундаментами существующего здания Ассамблеи, особенно в периоды: разработки траншеи под защитой глинистого раствора и разработки грунта внутри сооружения. Эти периоды строительства и гидрогеологические условия площадки приведены на рис. 2.49.
Согласно приведенной схеме, ограждающие стены, возведенные способом монолитная «стена в грунте», имели глубину 48,0 м и достигали нижним концом водоупора (пластичной глины), глубина гаража (до днища) составляла 18,0 м, толщина стен 0,65 м. Для осушения площадки строительства в контуре сооружения были пробурены водопонижающие скважины, через которые понижали уровень грунтовых вод.
Траншею в грунте разрабатывали под глинистым раствором с помощью двух гидрофрезерных установок. По мере разработки грунта внутри сооружения устраивали грунтовые инъекционные анкера с шагом по периметру 2,0 м. Для обеспечения надежной устойчивости ограждающих конструкций гаража и исключения деформации здания Ассамблеи по высоте стены выполнили три яруса анкеров.
Рис. 2.49. Схема гидравлических условий площадки строительства, устройства траншей в грунте и ограждающих стен с 3–мя рядами грунтовых анкеров у здания
национальной Ассамблеи
Внешний вид ограждающей стены с 3-мя рядами анкеров подземного гаража Национальной Ассамблеи в г. Париже в период разработки грунта внутри сооружения показан на рис. 2.50.
В процессе строительства было разработано и вывезено 13 тыс. м3 грунта, приготовлено 1450 м3 глинистого раствора и возведено стен площадью 12460 м2.
Фирмой «Солетанш» в г. Париж у отеля «Бояжон» для Министерства почт и телекоммуникаций было возведено многоэтажное подземное здание центральной телефонной станции. Ограждающие стены подземного сооружения возвели способом монолитная «стена в грунте». Для обеспечения устойчивости и исключения деформации близко расположенных зданий, в ограждающей сиене устроили 3 ряда грунтовых анкеров (при разработке грунта внутри сооружения).
Рис. 2.50. Процесс разработки грунта внутри сооружения под защитой ограждающей стены с 3-мя рядами грунтовых анкеров
Схема геологических условий площадки строительства и ограждающей стены подземной телефонной станции приведена на рис. 2.51. ограждающую стену телефонной станции заглубили в пластичные глины, при этом ее глубина достигла 25 м. Толщина стены 0,82 м. Для обеспечения устойчивости стены и исключения деформаций, рядом расположенных зданий, по мере разработки грунта внутри сооружения устанавливали 3 ряда предварительно напряженных грунтовых анкеров по глубине стены (рис. 2. 52).
Всего возвели 15200 м2 ограждающей стены и 682 анкера.
Рис. 2.51. Схема ограждающей стены многоэтажной подземной телефонной станции в г. Париже и геологические условия площадки строительства
Рис. 2.52. Общий вид ограждающей железобетонной стены многоэтажного здания центральной станции г. Париж в период возведения днища
При строительстве археологического музея в Лионе (Франция) была сооружена подпорная стена высотой от 13 до 19 м и длиной (по северной стороне) – 83 м. Это подпорное сооружение выполнялось способом монолитная «стена в грунте». Толщина стены – 0,6 м. Бетонирование стены выполнялось отдельными захватами шириной 4,5 м. промежуток между панелями (0,5 м) оставляли для устройства вертикального дренажа по всей высоте стенки. Он заполнялся гравием и соединялся со сточной канавой, расположенной на дне котлована.
Для надежного обеспечения устойчивости подпорной стенки и исключения деформации рядом расположенных зданий по ее высоте, по мере разработки грунта, установили 4 ряда грунтовых анкеров с шагом 4,0 м, что видно на рис. 2.53. Таким образом, была создана строительная площадка площадью 1800 м2 для возведения археологического музея.
Рис. 2.53. Внешний вид ограждающей стены, выполненной способом монолитная «стена в грунте» при строительстве археологического музея в г. Леоне (Франция
При возведении башни «Монпарнас» в г. Париже методом монолитная «стена в грунте» была ограждена строительная площадка значительной площадью, которая показана на рис. 2.54. Глубина ограждающей стены достигала 20,0 м. Толщина стены – 0,8 м. Бетонирование стены выполнялось отдельными захватами (панелями) шириной 4,0 м. Для обеспечения устойчивости и прочности ограждающей стены и исключения деформаций рядом расположенных зданий по глубине стены устроили 3 ряда грунтовых предварительно – напряженных анкеров. Конструкция ограждающей стены на одном из участков приведена на рис. 2.55.
Рис. 2.54. Общий вид заглубленной площадки строительства, огражденной стеной, возведенной способом монолитная «стена в грунте»
При реконструкции проволочного стана «250» Череповецкого металлургического комбината в существующем цеху, пролетом 30,0 м был запроектирован подземный маслоподвал с размерами в плане 38,5 х 19,6 м и глубиной 10,1 м (до отметки верха днища) с ограждающими стенами из сборных железобетонных панелей размерами 10 х 1,5 х 0,5 м и массой 21,4 т. В связи с тем, что в непосредственной близости от стен подземного маслоподвала находились нагруженные фундаменты колонн действующего цеха, возведение ограждающих стен осуществляли способом сборная «стена в грунте». Схема действующего цеха с возводимым маслоподвалом и инженерно – геологические условия площадки приведены на рис. 2.5
Рис. 2.55. Конструкция ограждающей стены на одном из участков в строительный период
Грунт в траншее разрабатывали гидравлическим грейдером на жесткой штанге с предварительным бурением скважин диаметром 600 мм с шагом 1,8 м. Разработку грунта производили захватками длиной от 1,8 до 3,6 м на величину установки одной или двух панелей под защитой глинистого раствора. Перерыв между окончанием разработки грунта в траншее и началом монтажа панелей не превышал 2 часов. Тампонаж пазух и стыков панелей производили быстротвердеющим раствором. Вышеперечисленные мероприятия позволили обеспечить устойчивость и избежать деформаций существующих близкорасположенных фундаментов под колоннами.
По мере разработки грунта внутри сооружения стыки между панелями очищали от глинистого раствора, заваривали их сплошными вертикальными металлическими пластинами.
Рис. 2.56. Схема действующего цеха с возводимым маслоподвалом и инженерно – геологические площадки: 1 – мостовой кран; 2 – колонна цеха; 3 – обвязочный пояс; 4 – распорка первого яруса; 5 – железобетонный пояс второго яруса распорок; 6 – распорка второго яруса; 7 – стеновая панель; 8 – пластовый дренаж; 9 – железобетонное днище; 10 – шпунтовое ограждение котлована; 11 – водопонижающая скважина; 12 – песок; 13 – гравийные грунт с галькой; 14 – суглинок; 15 – насыпной грунт