Сущность технологического процесса способа «стена в грунте»

Сущность способа «стена в грунте» заключается в образовании под защитой глинистого раствора траншеи (выработки) с вертикальными стенками и последующим заполнением траншеи материалами или конструкциями. При заполнении выработки бетоном, железобетоном и сборными конструкциями стена в грунте выполняет роль ограждающей или несущей конструкции. При заполнении траншеи противофильтрационными материалами они выполняют роль противофильтрационных устройств (завес).

Способ «стена в грунте» используют при возведении подземных частей промышленных, энергетических и гражданских зданий, гидротехнических, транспортных и коммунальных инженерных сооружений. Такой способ дает возможность устраивать фундаменты и подземные сооружения практически любой глубины (4— 50 м и более). Обычно глубина конструкций ограничивается возможностями применяемой землеройной машины. Ширина траншеи может быть 0,2—1,2 м, что также ограничивается имеющимися в строительстве механизмами.

Конфигурация в плане возводимых стен в грунте может быть различной в зависимости от конструкции сооружения и его назначения— прямолинейной, криволинейной и ломаного очертания.

Значительным преимуществом способа «стена в грунте» является возможность совмещения работ по устройству фундаментов и подвалов, что позволяет исключить переброски больших масс грунта. Кроме того, обеспечивается надежность работы полов, а отсутствие котлованов значительно упрощает организацию работ нулевого цикла.

Способ «стена в грунте» может быть использован в различных инженерно-геологических и гидрогеологических условиях и во многих случаях позволяет отказаться от забивки шпунта, различного рода креплений, водопонижения и замораживания. Применение способа «стена в грунте» целесообразно при высоком уровне подземных вод; заглублении конструкции в прочный и водоупорный слой; в стесненных условиях строительства; при устройстве глубоких подземных сооружений (более 5—7 м).

Применение способа «стена в грунте» может быть ограничено: наличием грунтов с кавернами и пустотами, илов и рыхлых насыпных грунтов, включением обломков строительных конструкций и материалов и других препятствий.

Способ "стена в грунте" (рис.17) заключается в том, что вначале бетонируются или собираются из сборных железобетонных элементов конструкции ограждающих стен подземного сооружения, а затем под их защитой разрабатывается грунтовое ядро, устраивается днище, возводятся внутренние конструкции и перекрытия. На период работ, по мере разработки грунтового ядра, стены могут раскрепляться распорками, подкосами или анкерами.

Рис.17. Схемы возведения подземных сооружений методом "стена в грунте"

а - этапы (I-IV) возведения сооружения; б - временное крепление стен распорками, подкосами, анкерами; в - конструкции свайных стен; г - технологическая схема устройства траншейных стен: 1 - устройство форшахты; 2 - рытье траншеи; 3 - установка ограничителей; 4 - установка армокаркаса; 5 - бетонирование стены.

Различают стены свайные и траншейные (см. рис.17, в, г), возводимые сухим или мокрым способом. Свайные стены устраиваются в виде ряда набивных свай, возводимых через одну сваю. В промежутках между изготовленными таким образом сваями выбирается грунт грейферными ковшами или бурением, устанавливается арматура и производится бетонирование промежуточных свай.

Траншейные стены устраиваются в сборном или монолитном варианте. На глубину 1... 1,5 м выкапывается траншея (форшахта). Специальным штанговым экскаватором или широкозахватным грейфером отрывается траншея на всю высоту стены. На границе захватки устанавливается ограничитель (при необходимости закачивается раствор бентонитовой глины). При устройстве монолитных стен затем устанавливается арматурный каркас и укладывается бетонная смесь.

Сборные железобетонные панели устанавливают на щебеночную бетонную подушку, а пазухи траншеи заполняют засыпкой: наружную - глинощебеночной смесью, которая в дальнейшем служит гидроизоляцией, внутреннюю - грунтопесчаной смесью, которая при отрывке земляного ядра удаляется.

Подземную часть высотных зданий иногда также выполняют методом "стена в грунте" (рис.18). Подземная часть устраивается свайным способом в монолитном варианте, надземная - в сборном. После устройства каркаса по мере выборки грунта бетонируются перекрытия. В остальном порядок работ остается традиционным.

Рис.18. Возведение подземной части высотных зданий методом "стена в грунте"