Фундаменты стена в грунте

Обновлено: 07.05.2024

Метод стена в грунте является технологией возведения заглублённых строительных сооружений, к которым относятся ограждающие конструкции котлованов, подпорных стен, строительство фундаментов и различных подземных сооружений. Технология позволяет отказаться от использования шпунтов и создать прочную конструкцию, устойчивую к движению грунта.

Технология устройство стена в грунте лучше всего строить городские подземные конструкции: тоннели, парковки, подземные гаражи, многоярусные комплексы, станции метро.

ООО «Главрент» предлагает услуги по аренде спецтехники, применяемой для строительства по технологии стена в грунте. Опыт специалистов и большой парк грейферов, кранов, бурильных установок и вибропогружателей позволяет компании успешно решать большинство задач.

Принцип возведения сооружений способом стена в грунте

Она является простой в использовании: сначала подготавливается траншея, из которой производится выемка грунта, и проводятся мероприятия по предотвращению обрушения стенок. В подготовленную траншею опускается арматурный каркас, производится его бетонирование.

При строительстве используется следующая техника:

грейферная или буровая установка,
кран,
труба для вертикального бетонирования,
автобетоносмеситель,
вибропогружатель,
насосное оборудование.

Навесное оборудование подбирается в зависимости от условий. Так, в тяжёлых грунтовых условиях допустимо применять установки с гидрофрезой или многошпиндельные буровые установки. Для обычных грунтов традиционно используют грейферы – подвесное оборудование для выемки грунта, устанавливаемое на гусеничные экскаваторы.

При расчёте несущей способности здания учитываются грунтовые условия – водоносные уровни и давление, которое может оказываться будущим объектом на близлежащие здания. Для сооружения определяется несущая способность, давление грунта, показатели глубины промерзания (при фундаментах с глубиной залегания выше 3 метров), выполняются теплотехнические расчёты.

«Сухая» и «мокрая» технология возведения

Различают два способа строительства: сухой и мокрый. Строительство «сухим» методом разрешается при отсутствии грунтовых вод и достаточной устойчивости самого грунта. Он наиболее более экономный и простой, так как при строительстве нет необходимости использования глинистого раствора.

«Мокрая» позволяет защитить вертикальные стенки траншеи с помощью вязкого глинистого раствора – бентонитовой суспензии. Это тиксотропный материал, который имеет стабильную предсказуемую структуру: не расслаивается в состоянии покоя, а при механическом воздействии разжижается до состояния текучести, оставаясь достаточно вязким, сохраняющим заданные показатели водоотдачи. Бентонит обладает ещё одним важным свойством: он является водоупором и в состоянии покоя (без механического воздействия) способен образовывать на стенах траншеи корку глины толщиной до 4 мм. Именно поэтому «мокрый» способ отлично подходит при строительстве стены в сложных гидрогеологических условиях, в т.ч. при неглубоком залегании водоупорного горизонта.

Приготовление тиксотропного раствора выполняется на основе специальных высокодисперсных или местных глин, удовлетворяющих требованиям по плотности, верхнему и нижнему пределам пластичности и набуханию. Приготовление глинистого раствора из местных материалов позволяет значительно удешевить строительство.

Основные методы устройства стены в грунте

Существует два основных способа возведения стены в грунте: с помощью буросекущих свай и разработки траншеи.

Возведение зданий с помощью свай заключается в строительстве сплошного ряда секущихся между собой (или касающихся друг друга) буронабивных или грунтоцементных свай. Бурение свай осуществляется в несколько потоков, точки бурения скважин второго потока подбираются таким образом, чтобы перекрыть часть сечения свай из первого потока. Несмотря на то, что несущая способность свай второго потока оказывается ниже, чем первой, в итоге формируется бетонная стена достаточной прочности.

С помощью буросекущих свай применяется при ограждении стройплощадки, строительстве подпорных стен, создания противофильтрационных завес и т.п. Для строительства основания дома способ буросекущих свай не подходит.

Строительство с помощью траншеи более эффективно. Сооружение стены до разработки котлована даёт технологическое преимущество при строительстве оснований зданий, где проектом предусматривается многоярусная подземная инфраструктура, включающая подвалы, цокольные этажи, парковки, гаражи или хранилища. Возведение сооружений способом стена в грунте с помощью траншейного метода отличается высокой надёжностью и позволяет защитить подземную инфраструктуру от грунтовых вод.

Разработка траншеи проводится захватками через одну, определяющий момент – ширина захвата грейфера. После бетонирования и схватывания захваток первой очереди приступают к бетонированию траншей второй очереди и т.д.

Технология строительства

Технологическая схема устройства включает следующие этапы:

Выемка породы под глинистым раствором с установкой разделительных элементов (ограничителей, которыми могут быть железные балки, шпунтины или трубы) по торцам траншеи-захватки. Ограничители отделяют элементы бетонирования, предотвращают попадание бетона из одного участка в другой и обеспечивают водонепроницаемость стыков. После заливки бетона ограничители могут извлекаться или же оставаться элементом конструкции. Строительство траншеи осуществляется с контролем отклонения уровня заглубления (инклинометрией).
Установка арматурного каркаса.
Бетонирование стены и извлечение ограничителей. Бетонирование осуществляется вертикально перемещаемой трубой с применением виброустановки. Вытесняемый бетоном защитный раствор откачивается. После очистки глинистого раствора от примесей породы он может использоваться снова.
После набора прочности бетоном начинаются земляные работы внутри периметра. Работы проводятся послойно, при необходимости стенки котлована дополнительно укрепляются буроинъекционными грунтовыми анкерами.

«Стена в грунте» – это оптимальный способ строительства при постройке зданий на значительной (до 20 м) глубине вблизи имеющихся зданий. Такое возведение позволяет совместить строительство элементов основания будущего здания и подземной инфраструктуры.

Нельзя не отметить высокую скорость работ, низкий уровень шума и всесезонность метода: технология обустройства может применяться вне зависимости от сезона.

Среди недостатков можно выделить сложность работ в холодный период года: зимой глинистый раствор налипает на арматуру, из-за чего ухудшается её сцепление с бетоном. Данная проблема решается заменой монолитного каркаса на сборный железобетон.

Используемая техника

Для строительства и обустройства стены в грунте в ООО «Главрент» применяется следующая спецтехника:

землеройная техника: гусеничный экскаватор Komatsu PC200 с телескопической стрелой и грейфером, грейферная установка Hitachi EX200, грейферная установка Liebherr HS850, грейферная установка Liebherr LRB250/HS843HD; , позволяющие устанавливать буросекущие сваи диаметром до 1500 мм; ABI TM 16/20B, вибропогружатель Movax SPH80 с боковым захватом шпунта;
универсальная буровая установка MDT230B для струйной цементации грунтов.

Имеющееся оборудование позволяет строить стены шириной до 1200 мм и глубиной до 45 м. Доступный набор челюстей грейферной установки – 500, 600, 800 и 1000 мм.

Техника предоставляется в аренду с сертифицированным экипажем (зарплата специалистов включена в стоимость аренды) и оперативно доставляется до объекта. Возможна работа техники в две смены (смена – 11 часов), обеспечивается круглосуточная техническая поддержка.

Вся спецтехника находится в отличном состоянии, соответствует заявленным характеристикам и имеет все разрешительные документы на эксплуатацию.

Особый случай составляют фундаменты из «стен в грунте», которые являются одним из видов подземных сооружений, применяемых при строительстве различных зданий промышленного и гражданского назначения. «Стены в грунте» могут быть использованы в качестве несущей конструкции (например, фундаменты протяженного сооружения) или служить ограждающей стеной подвального помещения, подземного гаража (рис. 7.5, а) и т. п. Можно их использовать и для крепления котлована (рис. 7.5, б) с последующим включением в состав фундамента. В мостостроении из «стен в грунте» возвели фундамент устоя одного из мостов (рис. 7.5, в). Фундамент этого типа имеет рациональную форму, так как развит именно в направлении действия сил, что обусловливает наиболее эффективное использование материала фундамента.

Рис. 7.5. Схемы использования сетей в грунте а — подземный гараж около существующего здания; б — ограждение котлована; в — фундамент устоя моста; 1 — фундамент здания; 2 — «стена в грунте»; 3 — распорка; 4 — водоупорный слой грунта; 5 — тело устоя моста

«Стены в грунте» возводят непосредственно на месте строительства, для чего специальным оборудованием разрабатывают под защитой глинистого раствора траншеи, которые затем бетонируют методом вертикально перемещаемой трубы (ВПТ) либо заполняют сборными бетонными или железобетонными элементами. Вертикальные зазоры между этими элементами заделывают цементно-песчаным или цементно-глинистым раствором. Форма «стен в грунте» и их размеры определяются назначением этих конструкций и применяемым для их изготовления оборудованием. Толщина «стен в грунте», из которых сооружаются фундаменты, в основном колеблется в пределах 0,4—1 м, а их глубина может достигать 20 м и даже более.

Рис. 7.6. Схемы устройства «стен в грунте»
а — секущимися буровыми сваями; б — отдельными секциями <захватками); 1-4 -последовательность работ

«Стены в грунте» могут быть устроены различными способами: секущимися буровыми сваями (рис. 7.6, а); отдельными секциями (захватками), возводимыми через одну (рис. 7.6, б); непрерывной разработкой траншеи и заполнением ее бетонной смесью и др. Выбор способа устройства зависит в основном от гидрогеологических условий строительной площадки. При неустойчивых плывунных грунтах разработка длинных траншей опасна в связи с возможностью их оплывания. В этих случаях целесообразно применение секущихся буровых свай (см. рис. 7.6, а). В устойчивых грунтах возможно секционное или непрерывное возведение «стен в грунте». В городах наибольшее распространение получил секционный способ.

Целесообразно применение «стен в грунте» в водонасыщенных грунтах при высоком уровне подземных вод с заглублением низа стен в водоупорный слой (см. рис. 7.5, б), а также при строительстве подземных сооружений на глубине более 6—10 м, когда устройство котлованов с водоотливом трудно осуществимо или экономически неоправданно. Существенным достоинством «стен в грунте» является также возможность их устройства вблизи существующих зданий и сооружений без повреждения, последних (см. рис. 7.5, а).

Использование «стен в грунте» при возведении различных подземных сооружений в ряде случаев позволяет сократить сроки строительства, снизить стоимость и трудоемкость этих сооружений, а также расширяет возможности строительства сооружений в стесненных условиях.

Метод Стена в грунте – это технология крепления стен котлована и устройство постоянного фундамента здания на его основе. Она состоит в возведении железобетонных стен подземных сооружений в траншеях-щелях до рытья котлована. Применяется при строительстве городских подземных сооружений (транспортных тоннелей и станций метрополитена, парковок и гаражей, многоярусных подземных комплексов и т. п.), фундаментов домов и мостов, подпорных стен, противофильтрационных завес. Метод применим практически в любых типах грунтов. Ограничение: скальные, текучие и плывунные, дисперсные насыпные, грунты с крупными пустотами.

Стоимость

Компания ООО "БЕСТ-СТРОЙ" работает по методу «стена в грунте», стоимость — от 22000 рублей за куб. м.

Устройство стены в грунте

Основные технологические операции устройства стены

Траншеи-щели разрабатываются сухим способом в случае глинистых грунтов с невысоким показателем текучести, на небольшую глубину — до 7 м. В остальных случаях при проходке их заполняют тиксотропными суспензиями, которые и удерживают стенки среза от обрушения. После этого тиксотропные суспензии заменяют специальными материалами: бетоном, различными смесями, сборными элементами, которые образуют в грунте несущие и ненесущие конструкции.

Устройство «стены в грунте» целесообразно применять в сложных гидрогеологических условиях, при неглубоком залегании водоупорного горизонта (отпадает необходимость в водопонижении, замораживании и т. п.), в стесненных условиях существующей застройки, при реконструкции действующих предприятий. В условиях больших городов, таких как Москва, когда очень высока плотность застроек, возникает сложность в ограждении строительного котлована. Компания БЕСТ-СТРОЙ удовлетворяет спрос на технологию, при которой во-первых, предотвращается проседание фундамента близ лежащих зданий, во-вторых, становится возможным расположение в непосредственной близости от действующих подземных сетей, в-третьих, конфигурация котлована может быть достаточно сложной — линейной или ломаного очертания.

Применение стены в грунте эффективно при возведениии фундаментов на застроенных территориях, небольших подземных сооружений на значительной глубине (обычно около 20 м). Технологические преимущества позволяют совмещать производство элементов основания и подвала, в том числе многоэтажных подземных сооружений.

Фундамент Стена в грунте

Технология "Стена в грунте" доступна в двух вариантах выполнения: буросекущая и разработкой траншеи. Согласно первой — выполняются буровые сваи на расстоянии, меньшем их диаметра и таким образом они входят в зацепление, «секут» друг друга, в итоге формируя цельное ограждение достаточной прочности. Метод буросекущих свай предоставляет возможность выполнить ограждение строительной площадки, подпорную стену, водопонижение или противофильтрационную завесу, но он не рассчитан на обустройство основания дома. А вот технология «разработкой траншеи» рассчитана! Она даёт технологические преимущества при строительстве многоэтажных зданий, в проекте которых предусмотрен многоярусная заглублённая часть, подземная парковка, гараж, хранилища, подвал. Фундамент по методу стены в грунте одновременно служит стенками подвала здания, упрощает строительство, избавляет от необходимости рытья котлована, экономит время, позволяет снизить расходы. Железобетонная противофильтрационная завеса надёжно защищает подземную часть здания от грунтовых вод, позволяет сократить издержки на водоотведение и откачку воды из фундамента в процессе строительства.

Разработка котлована после устройства стены в грунте

Несущая способность основания дома должна соответствовать весу возводимого строения плюс вес самой конструкции основания. Проектирование учитывает грунтовые условия, уровень залегания водоносного горизонта и несущих пластов, близость и давление, передаваемое близлежащими постройками, наличие коммуникаций в земле под территорией строительной площадки. При проектировании фундамента с точкой залегания ниже 3 метров, показатель глубины промерзания не учитывается. Проводится расчёт несущей способности, расчёт давления грунта, теплотехнический расчёт.

«Стена в грунте»: технология

В основе метода лежит технология устройства фундамента, основанная на разрабатывании траншеи. Узкие (0,6-1,2 м) и глубокие (до 20 м и более) выемки разрабатывают под защитой глинистого раствора, который благодаря достаточно высокой плотности защищает срез от обрушения внутрь.

Технологическая карта работ разрабатывается с учётом результатов инженерно-геологических изысканий. Ограничения для применения технологии связаны с наличием определённыз грунтовых условий: группы строительных грунтов выше третей, морёных и песчанных пород с включением валунов более 300 мм в диаметре; карсты, крупнообломочные грунты с пустотами, плывунные грунты, подвижные илы, грунтовые водоносные горизонты с избыточной фильтрацией, превышающей гидростатическое давление защитного глинистого раствора.

Схематично технология состоит из последовательности этапов:

обустройство форшахты;
разработка траншеи;
опускание арматурных каркасов;
заливка бетоном.

Подготовительный этап: вынос всех наземных и подземных коммуникаций за территорию разработки; спланирована плащадка и устроена железо-бетонными плитами; ограждена территория; установлено и подготовлено к работе приготовительно-очистное оборудование для глинистого раствора.

Предварительный этап: поверхностная выемка почвы и выполнение форшахты — жёсткой железобетонной конструкции, ограничивающей просвет зоны выработки и соответствующей по ширине размерам будущей стены. Форшахта защищает от разрушения и опадания верхних слоёв почвы под собственным весом и под весом грейферного оборудования. Выполняется разбивка траншеи на захватки.

Выемка породы происходит под защитой глинистого раствора грейфером или гидрофрезой. Грунт изымается на поверхность, убирается из зоны производства, перемещается за территорию строительной площадки.

Разработка и бетонирование стены в грунте по технологии и на оборудовании Bauer

Защита выработки тиксотропным гидрораствором позволяет исключить применение свайных или шпунтовых ограждений, по организации искусственного водопонижения. Снижаются объёмы земляных работ, а значит и трудоёмкость. Сокращаются сроки строительства.

Для разработки задействуют специализированное буровое оборудование, в жёстких грунтах — гидрофрезы, a в мягких — грейферы (двух-челюстные узкие широкозахватные, закреплённые на жёсткой штанге), интегрированные в серийно выпускаемых установках в качестве основного или подвесного оборудования или устанавливаемые на гусеничные экскаваторы.

Траншеи отрывают поэтапно через одну отдельными участками — захватками, по ширине захвата грейфера. И подают в них бентонитовый раствор. В соответствии с технологией та часть раствора, что смешалась с грунтом благодаря постоянной циркуляции попадает в шламоотделитель, очищается от породы и поступает обратно в проходку.

Затем отрытый участок защищается по краям извлекаемыми или оставляемыми ограничителями (в виде железных балок, шпунтин или труб) по всей высоте. В него опускают заранее изготовленный арматурный каркас.

Перед бетонированием забой очищают от осадка, частичек грунта, шлама, смешавшихся с защитной суспензией. Для этого она вся удаляется и закачивается новая, очищенная. Бетонируют методом вертикально перемещающейся трубы. Применяются виброустановки и ковши-бункеры либо бетононасосы с бетоноукладчиком, оснащённым рукавом на телескопической стреле. Бетонолитная труба с приёмной воронкой помещается в траншею, не доходя до дна 0,3 м. Вытесняемый в процессе бетонирования защитный раствор откачивается насосом в накопительную ёмкость.

После того, как бетон наберёт прочность, начинаются землянные работы внутри периметра. Послойно ведётся разработка котлована. При необходимости, согласно расчётов горизонтальной нагрузки на ограждение, проводится укрепление стен грунтовыми анкерами. Особенность конструкции которых позволяет оставлять свободным пространство выемки для проведения строительных работ.

Наша техника

Мы используем следующие установки с подвесным грейферным ковшом:

Мы применяем буроинъекционные грунтовые анкеры вместо монтажа распорной системы, благодаря чему возможности метода значительно расширяются.

Закажите расчёт стоимости Стены в грунте

Заполните данные и отправьте — в ответ вы получите расчёт стоимости в первом приближении. Окончательная стоимость может зависеть от особенностей проекта.

Фундаменты, устраиваемые методом «стена в грунте»

Фундаменты, устраиваемые методом «стена в грунте», стали применять сравнительно недавно. Сущность этого метода заключается в следующем. В грунте под защитой глинистого раствора отрывают глубокую траншею шириной 0,5…0,8 м, а затем с помощью бетонолитной трубы производят бетонирование, причем по мере заполнения траншеи трубу поднимают вверх. Для получения железобетонных фундаментов в траншею предварительно укладывают арматурный каркас. В некоторых случаях применяют сборные железобетонные элементы, имеющие выпуски арматуры. Зазоры после сварки арматуры также бетонируют с помощью бетонолитной трубы.

«Стена в грунте» может служить одновременно креплением стенок котлована, стен подземных этажей и фундаментом.

При устройстве фундаментов глубокого заложения методом «стена в грунте» ее, как правило, доводят до слоев более плотных грунтов, чтобы передать значительные нагрузки как по подошве стены, так и за счет сил трения, возникающих по боковой поверхности фундамента. При выполнении работ необходимо стремиться, чтобы на дне траншеи не образовывался шлам от разработки грунта и не выпадал осадок от раствора бентонитовой глины, так как и то и другое снижает несущую способность фундамента, вызывая дополнительные осадки.

Устойчивость «стена в грунте» обеспечивается с помощью анкеров или распорок. Часто в качестве распорок используют подземные элементы перекрытий (рис. 11.4, а). Для этого фундамент устраивают методом «стена в грунте» по всему периметру здания, внутренние опоры бетонируют аналогично. Затем под первое перекрытие разрабатывают грунт на глубину 2…3 м и устраивают само перекрытие, далее эту же операцию выполняют под второй подземный этаж и т. д. Грунт обычно разрабатывают с помощью бульдозера и удаляют грейфером или ковшами через отверстия, предусмотренные в перекрытиях. По мере разработки грунта устраивают новые перекрытия, служащие распорками. Таким образом возводится вся подземная часть здания.

Возможную глубину отрывки траншеи определяют расчетом в зависимости от свойств грунта на строительной площадке и особенностей его пространственной работы в данных конкретных условиях. Устойчивость стенок траншей при возведении фундаментов глубокого заложения методом «стена в грунте» обеспечивается противодавлением раствора бентонитовой глины.

В некоторых случаях фундамент глубокого заложения, устраиваемый методом «стена в грунте», формируют с помощью бурения и заполнения бетоном секущихся скважин, получаемых следующим образом. Под защитой раствора бентонитовой глины бурят сначала две скважины с шагом, равным полутора диаметрам (рис. 11.4, б). Затем их заполняют бетонной смесью и после начала схватывания бетона, но до набора им значительной прочности, бурят третью скважину между ними с последующим заполнением бетонной смесью и т. д. до тех пор, пока пересекающиеся скважины постепенно не образуют стену требуемой длины и глубины.

Рис. 11.4. Фундаменты, устраиваемые методом «стена в грунте»: 1 — «стена в грунте»; I — IV — скважины бурения соответствующих очередей

В некоторых случаях глубокие опоры выполняют в виде набивных столбов методом «стена в грунте». Для этого устраивают несколько коротких, но глубоких траншей, которые могут образовывать в плане двутавр (рис. 11.4, в), крест (рис. 11,4, г), трилистник (рис, 11.4, д), звезду (рис. 11.4, е) или замкнутый прямоугольник (рис. 11.4, ж). После заполнения траншей бетоном и установки арматурных каркасов в верхних участках опор такие фундаменты можно стыковать с надземными конструкциями зданий и сооружений.

Глубокие опоры и фундаменты, выполняемые методом «стена в грунте», могут выдерживать сжимающие и горизонтальные нагрузки, а также изгибающие моменты большой интенсивности.

Несущую способность подобных конструкций обычно определяют как несущую способность свай при соответствующих методах изготовления или погружения.

Технология «стена в грунте» для устройства подземных сооружений

Подземные сооружения в зависимости от гидрогеологических условий и глубины заложения осуществляют разными способами, основные из которых — открытый, «стена в грунте» и способ опускного колодца.

Сущность технологии «стена в грунте» заключается в том, что в грунте устраивают выемки и траншеи различной конфигурации в плане, в которых возводят ограждающие конструкции подземного сооружения из монолитного или сборного железобетона, затем под защитой этих конструкций разрабатывают внутреннее грунтовое ядро, устраивают днище и воздвигают внутренние конструкции.

В отечественной практике применяют несколько разновидностей метода «стена в грунте»:
- свайный, когда ограждающая конструкция образуется из сплошного ряда вертикальных буронабивных свай;
- траншейный, выполняемый сплошной стеной из монолитного бетона или сборных железобетонных элементов.

Технология перспективна при возведении подземных сооружений в условиях городской застройки вблизи существующих зданий, при реконструкции предприятий, в гидротехническом строительстве.

С использованием технологии «стена в грунте» можно сооружать:
- противофильтрационные завесы;
- туннели мелкого заложения для метро;
- подземные гаражи, переходы и развязки на автомобильных дорогах;
- емкости для хранения жидкости и отстойники;
- фундаменты жилых и промышленных зданий.

В зависимости от свойств грунта и его влажности применяют два вида возведения стен — сухой и мокрый.

Сухой способ, при котором не требуется глинистый раствор, применяется при возведении стен в маловлажных устойчивых грунтах.

Свайные стены могут возводиться как сухим, так и мокрым способом, при этом последовательно бурят скважины и бетонируют в них сваи.

Мокрым способом возводят стены подземных сооружений в водонасыщенных неустойчивых грунтах, обычно требующих закрепления стенок траншей от обрушения грунта в процессе его разработки и при укладке бетонной смеси. При этом способе в процессе работы землеройных машин устойчивости стенок выемок и траншей достигают заполнением их глинистыми растворами (суспензиями) с тиксотропными свойствами. Тик-сотропность — важное технологическое свойство дисперсной системы восстанавливать исходную структуру, разрушенную механическим воздействием. Для глинистого раствора это способность загустевать в состоянии покоя и предохранять стенки траншей от обрушения, но и разжижаться от колебательных воздействий.

В выемках, отрытых до необходимых глубины и ширины под глинистым раствором, этот раствор постепенно замещают, используя в качестве несущих или ограждающих конструкций монолитный бетон, сборные элементы, различного рода смеси глины с цементом или другими материалами.

Наилучшими тиксотропными свойствами обладают бентонитовые глины. Сущность действия глинистого раствора заключается в том, что создается гидростатическое давление на стенки траншеи, препятствующее их обрушению, кроме этого на стенках образуется практически водонепроницаемая пленка из глины толщиной 2. 5 мм. Глинизация стенок выемок позволяет отказаться от таких вспомогательных и трудоемких работ, как забивка шпунта, водопонижение и замораживание грунта.

При отрывке траншей используют оборудование циклического и непрерывного действия; обычно ширина траншей составляет 500. 1000 мм, но может доходить до 1500. 2000 мм.

Для разработки траншей под защитой глинистого раствора применяют землеройные машины общего назначения — грейферы, драглайны и обратные лопаты, буровые установки вращательного и ударного бурения и специальные ковшовые, фрезерные и струговые установки.

Буровое оборудование позволяет устраивать «стену в грунте» в любых грунтовых условиях при заглублении до 100 м.

Нецелесообразно применять метод «стена в грунте» в следующих случаях:
- в грунтах с пустотами и кавернами, на рыхлых свалочных грунтах;
- на участках с бывшей каменной кладкой, обломками бетонных и железобетонных элементов, металлических конструкций и т. д.;
- при наличии напорных подземных вод или зон большой местной фильтрации грунтов.

Наиболее проста технология работ при устройстве проти-вофильтрационных завес, которые обычно выполняют из монолитного бетона, тяжелых, ломовых и твердых глин. Назначение завес — предохранение плотин от проникновения воды за тело плотины.

Противофильтрационная завеса может быть применена при отрывке котлованов для предохранения их от затопления подземными водами. Отпадает потребность в замораживании грунта или понижении уровня грунтовых вод иглофильтровы-ми понизительными установками. Завеса действует постоянно, в то время как остальные методы используются только на период производства работ, хотя грунтовые воды могут быть очень агрессивными.

Работы по отрывке траншей, как и производство последующих работ, в случае близкого расположения фундаментов существующих зданий выполняют отдельными захватками, обычно через одну, т. е. первая, третья, вторая, пятая, четвертая и т. д.

Длину захватки бетонирования назначают от 3 до 6 м и определяют по следующим критериям:
- условиям обеспечения устойчивости траншеи;
- принятой интенсивности бетонирования;
- типу машин, разрабатывающих траншею;
-конструкции и назначению «стены в грунте».

Последовательность работ при устройстве монолитных конструкций по способу «стена в грунте» (рис. 6.1):
1) забуривание торцевых скважин на захватке;
2) разработка траншеи участками или последовательно на всю длину при постоянном заполнении открытой полости бентонитовым раствором, с ограничителями, разделяющими траншею на отдельные захватки;
3) монтаж на полностью отрытой захватке арматурных каркасов и опускание на дно траншеи бетонолитных труб;
4) укладка бетонной смеси методом вертикально перемещаемой трубы с вытеснением глинистого раствора в запасную емкость или на соседний, разрабатываемый участок траншеи.

Арматура «стены в грунте» представляет собой пространственный каркас из стали периодического профиля, который должен быть уже траншеи на 10. 12 см. Перед опусканием арматурных каркасов в траншею стержни целесообразно смачивать водой для уменьшения толщины налипаемой глинистой пленки и увеличения сцепления арматуры с бетоном.

Рис. 6.1. Технологическая схема устройства «стены в грунте»:
1 — устройство форшахты (укрепление верха траншеи); 2 — рытье траншеи на длину захватки; 3 — установка ограничителей (перемычек между захватками); 4 — монтаж арматурных каркасов; 5 — бетонирование на захватке методом вертикально перемещаемой трубы

Бетонирование осуществляют методом вертикально перемещаемой трубы с непрерывной укладкой бетонной смеси и равномерным заполнением ею всей захватки снизу вверх.

Бетонолитные трубы — металлические трубы диаметром 250. 300 мм, толщина стенок 8. 10 мм, горловина —на объем трубы, съемный клапан ниже горловины, пыжи из мешковины.

Ограничители размеров захватки:
- при глубине траншеи до 15 м применяют трубы диаметром, меньшим ширины траншеи на 30. 50 мм; их извлекают через 3. 5 ч после окончания бетонирования на захватке, и образовавшаяся полость сразу заполняется бетонной смесью;
- при глубине траншеи до 30 м устанавливают ограничитель в виде стального листа, который приваривают к арматурному каркасу. При необходимости лист усиливается приваркой швеллеров.

При длине захватки более 3 м бетонирование обычно осуществляют через две бетонолитные трубы одновременно. Для повышения пластичности бетона и его удобоукладываемости применяют пластифицирующие добавки — спиртовую барду, суперпластификаторы.

Перерывы в бетонировании — до 1,5 ч летом и до 30 мин — зимой.

Бетонную смесь укладывают до уровня, превышающего высоту конструкции на 10. 15 см для последующего удаления слоя бетона, загрязненного глинистыми частицами. При использовании виброуплотнения вибраторы укрепляют на нижнем конце бетонолитной трубы. При трубах длиной до 20 м применяют один вибратор, длиной до 50 м — два вибратора.

Трубы на границе захваток обязательно извлекают. Раннее извлечение приводит к разрушению кромок образовавшейся сферической оболочки, что нежелательно, а позднее приводит к защемлению трубы между бетоном и землей, и требуются значительные усилия для ее извлечения. Поэтому часто вместо труб ставят неизвлекаемые перемычки из листового железа, швеллеров или двутавров, обязательно привариваемых к арматурным каркасам сооружения.

Иногда для предохранения устья траншеи от разрушения и осыпания устраивают из сборных элементов или металла фор-шахты — оголовки траншей глубиной до 1 м для усиления верхних слоев грунта, или это траншея с укрепленными на глубину до 1 м верхними частями стенок.

Недостатки технологии «стена в грунте»: ухудшается сцепление арматуры с бетоном, так как на поверхность арматуры налипают частицы глинистого раствора; много сложностей возникает при ведении работ в зимнее время, поэтому, когда позволяют условия, используют сборный и сборно-монолитные варианты.

Применение сборного железобетона позволяет:
- повысить индустриальность производства работ;
- применять конструкции рациональной формы: пустотные, тавровые и двутавровые;
- иметь гарантии качества возведенного сооружения.

Недостатки сборного железобетона: требуется специальная технологическая оснастка для изготовления изделий, каждый раз индивидуального сечения и длины; сложность транспортирования изделий на строительную площадку; требуются мощные монтажные краны; стоимость сборного железобетона значительно выше, чем монолитного.

Вертикальные зазоры между сборными элементами заполняются цементным раствором при сухом способе производства работ. При мокром способе наружную пазуху траншеи заполняют цементно-песчаным раствором, а внутреннюю — песча-но-гравийной смесью. Наружное заполнение в дальнейшем будет служить в качестве гидроизоляции.

Применяют два варианта сборно-монолитного решения:
нижняя часть сооружения до определенного уровня состоит из монолитного бетона, вышележащие конструкции — из сборных элементов;
сборные элементы применяют в виде опалубки-облицовки, которую устанавливают к внутренней поверхности траншеи, наружная полость заполняется монолитным бетоном.

При строительстве туннелей и замкнутых в плане сооружений после устройства наружных стен грунт извлекается из внутренней части сооружения и его отвозят в отвал, днище бетонируют или устраивают фундаменты под внутренние конструкции сооружения.

Читайте также: