Ключевые преимущества метода
Технология выполнения работ

Технология «стена в грунте»: современный подход к строительству заглубленных сооружений

Метод «стена в грунте» применяется при возведении сооружений, заглубляемых в массив грунта. Его суть сводится к следующему: подземные стены формируются в узких и глубоких траншеях, устойчивость вертикальных бортов которых поддерживается за счет глинистой суспензии. Данный раствор создает избыточное гидростатическое давление на стенки выемки, предотвращая их обрушение в процессе строительства.
Технология «стена в грунте» имеет ряд значимых преимуществ перед альтернативными способами строительства:
  • Возможность устройства глубоких котлованов в непосредственной близости от существующих объектов капитального строительства. Это особенно актуально при реконструкции зданий и в условиях плотной городской застройки.
  • Существенное сокращение (а в ряде случаев — полное исключение) необходимости в водоотливе или принудительном водопонижении. Одновременно снижаются объемы земляных работ.
  • Отсутствие потребности в обратной засыпке, что исключает риск неравномерной осадки полов и отмосток в процессе последующей эксплуатации.
  • Возможность параллельного выполнения работ по устройству наземной и подземной частей объекта, благодаря чему общие сроки строительства значительно сокращаются.
  • Низкий уровень шума. Согласно измерениям, акустическое воздействие при строительстве по данной технологии ниже, чем фоновый шум от дорожного движения.
  • Сохранение естественного уровня грунтовых вод, так как бетонная конструкция служит надежным барьером, изолирующим котлован от водопритоков.
  1. Устройство форшахты. По периметру будущего котлована монтируется направляющая монолитная железобетонная стенка (форшахта), которая обеспечивает проектное направление разработки, высокую точность геометрии стены и предотвращает осыпание грунта в верхней части траншеи.
  2. Разработка траншеи. Формирование траншеи выполняется с помощью двухчелюстного гидравлического грейфера. По мере выемки грунта полость заполняется бентонитовым раствором, который предотвращает обрушение стенок.
  3. Подготовка к бетонированию. В выкопанную траншею вертикально опускаются заранее подготовленные арматурные каркасы. После их монтажа в траншею погружаются бетонолитные трубы с приемными воронками.
  4. Бетонирование стены. В процессе подачи бетонной смеси бентонитовый раствор, вытесняемый из траншеи, откачивается насосом и направляется на установку регенерации. Темп бетонирования составляет 20–30 м³/час.
  5. Разработка котлована и крепление стены. Котлован разрабатывается послойно (ярусами). Для обеспечения несущей способности стены на горизонтальные нагрузки применяются следующие способы: установка грунтовых анкеров, монтаж распорной системы, а также возведение конструкций нулевого цикла полузакрытым способом по схеме «сверху-вниз».
Последовательность операций
Технология «стена в грунте» оптимальна для возведения фундаментов вблизи существующих зданий, поскольку исключает динамические воздействия на грунт (характерные, например, при забивке свай), минимизирует приток воды в котлован (избавляя от необходимости глубинным водопонижением, опасным для соседних строений) и гарантирует устойчивость оснований окружающих зданий за счет высокой жесткости и прочности самой стенки.

Ключевое звено метода — проходка глубоких траншей без крепления стенок, но под защитой глинистого раствора. Такая технология эффективна в самых разнообразных и сложных инженерно-геологических условиях: при наличии слабых глинистых грунтов, плывунов, высоком уровне подземных вод (без водопонижения) и т.д.

Глинистый раствор — это водная суспензия бентонитовой глины с добавками (измельченные минералы — барит, гематит, магнезит и др.). Благодаря высоким тиксотропным свойствам и устойчивости частицы монтмориллонита — основного компонента бентонита — остаются во взвешенном состоянии неопределенно долго, не выпадая в осадок.

Вязкость суспензии снижается при механических воздействиях (сотрясениях, вибрации). В зависимости от концентрации глины и утяжеляющих добавок раствор обладает высокой плотностью, создавая значительное давление на стенки траншеи. Это давление эффективно воспринимает активное боковое давление грунта, обеспечивая устойчивость выемки. Эффект сохраняется даже в высокофильтрующих грунтах, так как их поры быстро заиливаются глинистыми частицами, утечка раствора прекращается, и суспензия продолжает выполнять распорную функцию.
Заполненная бентонитовой суспензией траншея сама по себе служит противофильтрационной завесой (резко сокращая приток воды в котлован) или разделительной конструкцией (аналогично шпунту). Однако в большинстве случаев это лишь начальный этап работ. Ширина траншеи варьируется от 0,5 до 1,5 м в зависимости от размера ковша, а глубина стенки может достигать 100 м.

После проходки очередной захватки проверяется вертикальность стенок, очищается дно траншеи, и загрязненный глинистый раствор заменяется свежим. Затем приступают к монтажу арматурных каркасов, размеры которых соответствуют размерам захватки. Для удобства и точности установки каркасы снабжаются по бокам металлическими полосами (направляющими «салазками») шириной 30–50 мм. Монтаж осуществляется стреловым краном грузоподъемностью 25–40 т. Бетонирование выполняется методом вертикально-перемещающейся трубы (ВПТ).

Свободно стоящая стена при одностороннем откапывании может иметь ограниченную высоту, поэтому при необходимости применяются два типа креплений: распорное и анкерное (с использованием грунтовых анкеров). Последний тип представляет особый интерес как наиболее прогрессивная и эффективная конструкция.
Детальное описание технологии
ПОХОЖИЕ СТАТЬИ
Много полезных материалов в нашем блоге
ЗАКАЖИТЕ ОБРАТНЫЙ ЗВОНОК