16. Технологии крепления вертикальных откосов в глубоких котлованах. Обеспечение устойчивости вертикальных откосов.

Методы:

•котлованный: с откосами; с вертикальными стенками;

•стена в грунте;

•опускной метод;

При невозможности отрывки котлованов с откосами из-за стеснённости производства земляных работ устраивают котлованы с вертикальными стенками, закреплёнными временным ограждением. 

При этом используют консольно-распорноекрепление с телескопическими расстрелами. Сваи из двутавровых балок № 40 – 60 забивают вдоль будущего котлована с шагом а = 0,5 – 1,5 м, заглубляя их ниже подошвы подземного сооружения на Нз = 3 – 5 м. По мере разработки грунта стены котлована между сваями закрепляют деревянной дощатой затяжкой. Доски толщиной 5 – 7 см заводят за полки свай и расклинивают с грунтом.

1. При глубине котлована до 3 – 4 м свайное крепление его стенок может работать консольно, воспринимая боковое давление за счет заделки.

Шпунтовая стенка обычно выполняется из стальных шпунтин (двутавр № 40 – 60). Такое крепление грунтовых стенок возможно, если глубина выемки не более 4 м. При большей глубине требуются дополнительные элементы крепления.

2. Крепление с помощью распорок – расстрелов.

Распорки обычно требуются при глубине выемки H > 4 м. При глубине выемкиH > 12 м требуется ≥ 2 рядов распорок. Распорки (расстрелы) применяются при ширине выемокВ ≤ 15 – 20 м.

При большей ширине распорки применять экономически невыгодно (да и технологически неудобно – даже при меньшей ширине, т.к. распоркирасстрелы мешают производить работы).

При выполнении выемки с вертикальными грунтовыми стенками с креплением их шпунтовой стенкой с распорками производят следующие работы (в технологической последовательности):

1) погружение свай – шпунтин;

2)послойная разработка грунта с устройством забирки на глубину1-гояруса;

3)устройство стального пояса;

4)монтаж распорок – расстрелов;

5)послойная разработка грунта с устройством забирки на глубину2-гояруса.

3. Крепление с помощью анкеров

При ширине выемки > 15 … 20 м вместо распорок для удержания в проектном положении (обычно вертикально) шпунтовых стенок применяют анкерную крепь следующих видов:

1. С применением буроинъекционных анкеров

17. Строительное водопонижение

– искусственное понижение уровня грунтовых вод для создания более благоприятных и безопасных условий ведения строительных работ, при ведении работ ниже уровня грунтовых вод. Это отвод воды или ее удержание на расстоянии от места производства работ.

В. может быть предварительным (понижение УГВ на строительном участке осуществляется до начала горнопроходческих работ) и параллельным (водопонижение и проведение горной выработки осуществляется одновременно)

В зависимости от места, выделяют три способа: поверхностный, подземный и комбинированный.

Поверхностный: подземную воду откачивают из водопонижающих скважин, пробуренных с земной поверхности вокруг предусматриваемого контура горной выработки, что бы к началу горных работ на участке водопонижения образовалась стойкая депрессионная воронка.

Он подразделяется на ОТКРЫТЫЙ (вода поступает в котлован через его основание и собирается в специально устроенных водосборниках, с которых позже откачивается) и ЗАКРЫТЫЙ (вода откачивается из приемных колодцев, в результате чего происходит понижение УГВ вокруг котлована и уменьшение притока в котлован грунтовой воды).

Подземный:  скважины бурят из забоя шахтного ствола либо из горных выработок, проведенных раньше либо специально для этой цели. способ эффективнее и лучше при всех гидрогеологических условиях, но отличается большой трудозатратностью подготовки, продолжительностью осуществления дренажных работ и необходимостью длительного поддержания горных выработок.

Комбинированный: скважины бурят не только лишь с земной поверхности, но и из забоя ствола шахты либо другой подземной выработки, т.е. это способ являет собой сочетание двух предыдущих. При всем этом часть подземной воды из дренирующих водоносных горизонтов откачивают на земную поверхность с помощью скважин, а другая часть поступает в подземные дренажные выработки.

Условия для притока грунтовых вод к котловану:

Если приток осуществляется под действием напора грунтовых вод, и вода поступает в приемные колодцы под действием сил гравитации, то такой метод удаления воды называется гравитационным.

При помощи дополнительного понижения давления - вакуумный.

В мелкозернистых водопроницаемых грунтах движение грунтовой воды может быть усилено созданием постоянного электрического ток магнитного поля - электроосмотический.