Технические характеристики стального шпунта

Профиль	Обозна- чение	Размеры профиля, мм				Площадь поперечного сечения	Масса 1м длины, кг
		В	Н
Плоский	ШП-1	400	81	-	10	82	64
	ШП-2	200	57	-	8	39	30
Корытный	ШК-1	400	110	10	10	64	60
		400	160	10	10	74	58
Z-образный	ШД-3	400	240	9	10	78	61
		400	320	12	14	119	93

Рис. 4.5. Профили металлического шпунта:

а - плоский; б - корытный; в - корытный типа "Ларсен"; Г— Z –образный

Шпунтовая стенка из плоского шпунта очень гибкая, поэтому необ­ходимо предусматривать горизонтальные пояса с распорками или анкерами. Стенка из шпунта корытообразного профиля имеет большое сопротивление на изгиб и позволяет при глубине котлована до 6 м делать консольное шпунтовое ограждение без распорок и анкеров. По расчету определяют глубину забивки и подбирают сечение гибкой стенки, обеспечивающее ее прочность и устойчивость.

Примером возведения подземных конструкций под защитой стального шпунтового ограждения может служить строительство монолитных бе­тонных береговых конструкций в одном из районов Лондона (Англия), которое показано на рис. 4.6.

Шпунты забивают с помощью ударных механизмов, используют вибропогружение или вдавливание. В начале забивки, чтобы создать правильное направление, удары производят с небольшой высоты подъе­ма молота, центр удара переносят ближе к замку, низ шпунта срезают, чтобы скошенным концом отжать низ шпунтины.

При забивке молотами одиночного действия и подвесными молотами для предохранения шпунтов от смятия применяют наголовники с про­кладками из твердых пород древесины. Для забивки металлического шпунта используют вибромолоты и высокочастотные вибропогружате­ли, а железобетонного шпунта - низкочастотные вибропогружатели.

Рис. 4.6. Строительство бетонных береговых сооружений под защитой стальной шпунтовой стенки в Лондоне (Англия)

4.2. Подпорные стены и стены подвалов

В открытых котлованах и траншеях выполняют самые различные со­оружения. Среди них необходимо выделить подпорные стены, стены подвалов, сооружения с днищами, в том числе емкостные, а также со­оружения из армированного грунта, тоннели и коллекторы.

Подпорные стены и стены подвалов подразделяются по назначению, по форме в плане, по статической схеме работы, по материалам, по ти­пам конструкций.

По назначению их разделяют на стены, поддерживающие откосы на­сыпей или выемок (рис. 4.7). По форме в плане - на протяженные или замкнутые. По статической схеме работы – на ленточные или контрфорсные (рис. 4.8).

Рис. 4.7. Классификация подпорных стен по назначению: а - стена, поддерживающая откос насыпи; б - стена, поддерживающая выемку

В зависимости от материалов стены подразделяются на каменные, бетонные, железобетонные, стены из армированного грунта. По типам конструкции: на массивные, тонкостенные, комбинированные (рис. 4.9).

По статической схеме работы массивные стены отличаются от тон­костенных тем, что устойчивость на сдвиг от горизонтального давления грунта обеспечивается в основном собственным весом стены.

Устойчивость тонкостенных обеспечивается не только весом стены, но и весом грунта, вовлекаемого конструкцией стены в работу.

Комбинированные стены - это массивные стены, которые в отличие от обычных массивных стен имеют дополнительные железобетонные элементы, а также грунтовые анкеры, позволяющие увеличить устойчи­вость за счет вовлечения в работу дополнительного грунта.

Подпорные стены, выполнявшиеся раньше в виде массивных стен из каменной кладки и бутобетона, имеют большую материалоемкость, они требуют больших затрат ручного труда. Поэтому в. последние годы они значительно усовершенствованы и созданы новые типы тонкостенных подпорных стен из железобетона. В связи с развитием грунтовых анке­ров этот способ все больше используется и для заанкеривания различных типов стен. Подпорные стены из железобетона изготавливают мо­нолитными, сборно-монолитными и сборными.

Подпорные стены, выполнявшиеся раньше в виде массивных стен из каменной кладки и бутобетона, имеют большую материалоемкость, они гребуют больших затрат ручного труда. Поэтому в последние годы они шачительно усовершенствованы и созданы новые типы тонкостенных тодпорных стен из железобетона. В связи с развитием грунтовых анке­ров этот способ все больше используется и для заанкеривания различных типов стен. Подпорные стены из железобетона изготавливают монолитными, сборно-монолитными и сборными. Современные массивные подпорные стены по очертанию делятся на прямоугольные, стены в виде параллелограмма, когда давление на заднюю грань стены уменьшается за счет ее наклона, стены с ломаными гранями.

Современные железобетонные тонкостенные подпорные стены вы­полняют в виде уголковых, контрфорсных, контрфорсных с разгружаю­щей площадкой и других конструкций.

Тонкостенные подпорные стены уголкового типа из монолитного железобетона состоят из лицевых и фундаментных плит, жестко связан­ных между собой соответствующей арматурой. Жесткость соединения лицевых и фундаментных плит сборных и сборно-монолитных стен обеспечивается сваркой арматуры, петлевыми стыками или щелевым пазом. Стык лицевых и фундаментных плит может быть не только жест­ким, но и шарнирным. В целях обеспечения работы конструкции угло­вых стен лицевые и фундаментные плиты иногда соединяют гибкими стальными анкерными тягами.

Необходимо отметить, что сравнение современных облегченных конструкций подпорных стен с массивными показывает их преимущест­ва как по затратам материалов и трудовых ресурсов, так и по себестоимости.

Наружные стены подвалов по конструктивному решению подразде­ляют на массивные и гибкие.

Массивные стены подвалов выполняют из бетона, бетонных блоков, каменной кладки. Работают они в основном на сжатие.

Гибкие стены выполняют из монолитного железобетона или сбор­ных железобетонных панелей, и работают они на сжатие и изгиб в вер­тикальной и горизонтальной плоскостях.

Рис. 4.8. Схемы работы подпорных стен: а - ленточная; б - контрфорсная

Рис. 4.9. Типы конструкций подпорных стен:

а - массивные подпорные стены; б - тонкостенные подпорные стены; в - подпорная стена комбинированного типа

Современные железобетонные тонкостенные подпорные стены вы­полняют в виде уголковых, контрфорсных, контрфорсных с разгружаю­щей площадкой и других конструкций.

Тонкостенные подпорные стены уголкового типа из монолитного железобетона состоят из лицевых и фундаментных плит, жестко связан­ных между собой соответствующей арматурой. Жесткость соединения лицевых и фундаментных плит сборных и сборно-монолитных стен обеспечивается сваркой арматуры, петлевыми стыками или щелевым пазом. Стык лицевых и фундаментных плит может быть не только жест­ким, но и шарнирным. В целях обеспечения работы конструкции угло­вых стен лицевые и фундаментные плиты иногда соединяют гибкими стальными анкерными тягами.

Необходимо отметить, что сравнение современных облегченных конструкций подпорных стен с массивными показывает их преимущест­ва как по затратам материалов и трудовых ресурсов, так и по себестоимости.

Наружные стены подвалов по конструктивному решению подразде­ляют на массивные и гибкие.

Массивные стены подвалов выполняют из бетона, бетонных блоков, каменной кладки. Работают они в основном на сжатие.

Гибкие стены выполняют из монолитного железобетона или сбор­ных железобетонных панелей, и работают они на сжатие и изгиб в вер­тикальной и горизонтальной плоскостях.

Выбор типов стен производят в зависимости от глубины подвалов, нагрузки на прилегающей территории, типа здания и иных условий.

Массивные стены подвалов (рис. 4.10) рекомендуют применять в зданиях с наружными несущими стенами из блоков, панелей и каменной кладки при глубине подвалов до 3,0 м и нагрузке на прилегающей тер­ритории до-1,0 тс/м² (0,1 кгс/см² или 0,01 МПа).

В подвалах каркасных зданий с навесными панелями применяют гибкие стены подвалов. При глубине более трех метров и значительных нагрузках на прилегающей территории применяют стены подвалов из сборных панелей, работающих на изгиб в вертикальной плоскости (см. рис. 4.10, б), а при незначительной глубине панели опираются на колон­ны и работают на изгиб в горизонтальной плоскости (см. рис. 4.10, в).

Рис. 4.10. Типы наружных стен подвала: а - массивная стена; б - гибкая стена, опертая на перекрытие; в - гибкая стена, опертая на ко­лонну