Сущность способа и область его применения
Сущность способа заключается в том, что стены подземных сооружений возводят в узких и глубоких траншеях, вертикальные стенки которых удерживаются от обрушения тиксотропной глинистой суспензией, создающей гидростатическое давление на грунт и выполняющей таким образом роль крепления траншеи.
После заполнения траншеи бетоном, железобетоном или противофильтрационными материалами «стена в грунте» выполняет роль ограждающего или несущего сооружения, способного воспринимать вертикальные, горизонтальные и другие нагрузки, или противофильтрационной диафрагмы.
Этим способом возводятся: стены, фундаменты, подземные конструкции промышленных и гражданских зданий, подземные гаражи, склады, технологические и коммуникационные тоннели, подземные переходы, стены и фундаменты атомных реакторов, емкости для хранения отходов, подпорные стенки, станции и тоннели метрополитена, водозаборы, насосные станции, емкости для очистки воды и стоков, противофильтрационные диафрагмы для защиты от утечки воды и стоков в окружающий грунт, для защиты котлованов и карьеров от притока грунтовых вод (рис.6.1).
Способ «стена в грунте» обладает целым рядом достоинств, а в некоторых случаях незаменим. Он наиболее эффективен в условиях плотной застройки, так как позволяет устраивать подземные конструкции и сооружения вблизи существующих зданий или сооружений без нарушения их устойчивости. При его применении отпадает необходимость интенсивного водоотлива или водопонижения, а при заделке стен в водоупор отпадает необходимость принимать меры против всплытия и во многих случаях – в устройстве водонепроницаемого днища. Возникает возможность возведения сооружений, имеющих сложную конфигурацию в плане и большую глубину заложения стен (до 50 м), при этом глубина заложения стен отдельных частей сооружения может быть различной. Кроме всего, появляется возможность одновременно производить работы по устройству подземных частей зданий методом «top-down», что резко сокращает сроки их строительства
|
|
|
|
Рис.6.1. Схемы сооружений, возводимых способом «стена в грунте»: а – фундаменты глубокого заложения, б – подвальная часть здания, в – подземные резервуары, г – подземные многоэтажные помещения, д – транспортные тоннели, е – коллекторы, галереи, ж – консольная подпорная стенка, з – анкерная подпорная стенка, и - л – фундаменты глубокого заложения, м - р – противофильтрационные диафрагмы. | |
Такой способ формирования несущих стен дает экономию до 25% сметной стоимости. Для подпорных стен и ограждений экономия еще выше – до 50%, а для противофильтрационных завес – до 65%. Кроме того, дополнительная экономия достигается в результате отказа от дорогостоящих работ по водоотливу, водопонижению, замораживанию и цементированию грунтов. Среди ее преимуществ также скорость выполнения работ, более низкая энергоемкость строительства, возможность экономить дефицитные материалы.
6.2. Конструктивные схемы сооружений, возводимых способом «стена в грунте»
Обеспечение устойчивости и прочности стен на период разработки грунта внутри сооружения может быть достигнуто за счет следующих конструктивных решений (рис.6.2):
в сооружениях с глубиной заложения днища до 5 - 6 м – путем заглубления стен ниже днища (консольные стены);
в сооружениях с глубиной заложения днища 7 - 8 м – путем применения контрфорсов, распорок или анкерных устройств в верхней части стен и обеспечения надежного защемления нижней части стен за счет большого заглубления;
в сооружениях с глубиной заложения днища более 8 - 9 м – путем устройства распорных рам и анкеров, расположенных в два или несколько ярусов с защемлением нижней части стены;
в цилиндрических сооружениях диаметром и глубиной до З0м за счет пространственной работы стен.
Рис.6.2. Конструктивные схемы стен подземных сооружений на период разработки грунта в сооружении: а - защемление консольных стен в грунте, б – защемление стен и поверхностные анкеры, в - крепление распорками, г - стены с многоярусным креплением анкерами, д - крепление стен кольцами жесткости и опорными поясами, е - сооружение цилиндрической формы в плане. 1 - стены, 2 - днище, 3 - тяга, 4 -анкерная плита, 5 - глубинные грунтовые анкеры, 6 - пояса жесткости, 7 – распорки.
Распорки могут быть временные или постоянные. После устройства стен роль распорок выполняют перекрытия.