Противофильтрационные завесы выполняемые способом стена в грунте

Обновлено: 06.05.2024

Противофильтрационная завеса - это искусственная преграда, предназначенная для снижения фильтрационных свойств грунта и предотвращения распространения загрязняющих веществ в почве и грунтовых водах.

Конечной целью создания противофильтрационной завесы является снижение гидростатической нагрузки на заглубленные строительные конструкции, фундаменты, снижение скорости потока и количества отфильтрованной воды через ограждающие конструкции искусственных водоемов и каналов.

Применение противофильтрационной завесы особенно актуально в случаях, когда:

- существует риск возникновения протечек объекта на большой глубине - от 60 м и ниже;
- необходимо сделать «отсечку» сложной конфигурации;
- требуется создать водонепроницаемый контур большой площади без масштабных земляных работ;
- объект уже введен в эксплуатацию и необходимо провести ремонтные работы;
- очень важно обеспечить 100%-ную гидроизоляцию на длительный срок.

Технологии устройства противофильтрационных завес

«JET-grouting» ("джет-граутинг")

При применении данной технологии грунт в скважине разрушается под воздействием струи высокого давления и смешивается с глиняным раствором, который нагнетается в скважину. Таким образом, происходит разрушение и одновременное перемешивание грунта с барьерным раствором.
Технология JET- grouting рекомендована для изоляции грунтов, при строительстве и реконструкции любых объектов в несвязных, неустойчивых и водонасыщенных грунтах.

Технологический процесс «JET- grouting» делят на два основных этапа:

Бурение скважин буровым инструментом, в нижней части которого расположен монитор с соплами.
Подъем буровых штанг с одновременной подачей раствора через сопла монитора под давлением 40…50 МПа.

При обратном ходе буровой штанги происходит перемешивание местного грунта с барьерным раствором и одновременным частичным (или полным) выносом размытого грунта из пробуренной скважины. В результате, вокруг скважины образуется новый материал, обладающий высокими противофильтрационными характеристиками, в виде сваи - от поверхности до водоупорного слоя.

Расположение таких элементов с пересечением их контуров формирует сплошную противофильтрационную завесу.

Преимущества технологии JET- grouting :

- небольшой объем изливаемой грунтовой массы (20-30% объема столба);
- относительно низкая стоимость ввиду использования относительно недорогого оборудования;
- оперативные сроки выполнения работ.

«Стена-в-грунте»

Это способ устройства противофильтрационной завесы, при котором тело завесы формируется в рабочей траншее. Разработка траншеи производится под защитой бентонитовой суспензии для предотвращения обвала стенок. Затем суспензия замещается более плотным раствором барьерной смеси «БентИнжект» путем закачивания материала в траншею насосами.

Технология «Стена-в-грунте» дает более устойчивые и прогнозируемые показатели противофильтрационных характеристик чем JET- grouting, но требует больших затрат трудовых и экономических ресурсов. В связи с этим она рекомендована для особо ответственных объектов, таких как захоронение высокотоксичных или радиоактивных отходов.
Важно: противофильтрационная завеса, выполненная по технологии «стена-в-грунте», применяется во всех типах грунтов и всегда обладает высокими качественными и эксплуатационными характеристиками.

Преимущества технологии «стена-в-грунте»:
- качественная геометрия экрана: постоянная толщина вне зависимости от типа грунтов,
- высокая надежность конструкции.

Традиционные решения для устройства противофильтрационных завес и проблемы, связанные с их применением

Шпунт ПВХ

ПВХ-материалы обладают высокой гибкостью и низкой прочностью. Полученная из ПВХ шпунтов конструкция ограничена по глубине (до 12 м). У материала отсутствует сорбционная емкость.

Стальной шпунт

Сталь является более прочным материалом по сравнению с ПВХ. Глубина конструкции может достигать 34 м. При этом замки служат для скрепления шпунтов между собой, но не обеспечивают гидроизоляцию. Материал также не обладает сорбционной емкостью.

Бетон

Качественные характеристики бетона переменны при бетонировании в буровом растворе, хотя он обладает более высокой прочностью, чем сталь. Глубина противофльтрационной завесы из бетона может достигать 60 м, но он подвержен повреждению при деформации грунта. Материал не выполняет функцию гидроизоляции и не имеет сорбционной емкости.

Особенности применения готовой бентонитовой смеси «БентИнжект»

Преимущества применения смеси БентИнжект для устройства противофильтрационных завес в сравнении с традиционными материалами:

высокие гидроизоляционные свойства: коэффициент фильтрации 5x10 -12 м/с ;
высокая сорбционная емкость к загрязнителям грунтовых вод, а также к радионуклидам и тяжелым металлам;
создание бесшовного монолитного экрана;
не ограниченная глубина – до 60 м и более;
пластичность: материал не сохнет и не сжимается в типовых грунтовых условиях, что исключает образование трещин;
свойство активной изоляции - материал сохраняет потенциал к расширению до 13 раз.

1.1. Требования настоящей Инструкции должны выполняться при проектировании подземных и заглубленных в грунт стен сооружений, а также противофильтрационных завес, устраиваемых способом «стена в грунте».

1.2. Проектирование стен и противофильтрационных завес, устраиваемых способом «стена в грунте», допускается для сооружений и зданий, возводимых на площадках с любыми геологическими и гидрогеологическими условиями, за исключением площадок с геологически неустойчивыми условиями (карст, оползни и т.п.), также когда основания сложены крупнообломочными грунтами с незаполненными пустотами между зернами грунта либо сложены илами текучей консистенции.

1.3. Стены и противофильтрационные завесы, устраиваемые способом «стена в грунте», наиболее рационально предусматривать для строительства:

в сложных гидрогеологических условиях и при высоком уровне грунтовых вод, причем наиболее эффективно в водонасыщенных грунтах при возможности заглубления стены в водоупорный слой;

подземных помещений и ограждений котлованов в городских условиях вблизи существующих зданий, сооружений, коммуникаций, а также подземных сооружений на территории бульваров, скверов, широких улиц и т. д.;

на свободных территориях при необходимости ограждения больших котлованов.

Внесена
НИИОСП
им. Герсеванова
Госстроя СССР

Утверждена
Государственным
комитетом

Совета Министров
СССР
по делам строительства
17 октября 1975 г.

Срок введения
в действие
1 июля 1976 г.

1.4. Применение стен и противофильтрационных завес, выполняемых в соответствии с требованиями настоящей Инструкции, допускается предусматривать в проектах:

сооружений и зданий промышленных предприятий и объектов гражданского назначения (подземные этажи и фундаменты производственных, общественных и жилых зданий, скиповые ямы, установки непрерывной разливки стали, колодцы для дробильных цехов и горно-обогатительных предприятий, бункерные ямы, подземные технологические галереи, подземные гаражи и помещения другого назначения);

транспортных сооружений (подземные переходы и переезды под улицами и дорогами, станции и туннели метрополитенов мелкого заложения, подземные автомагистрали);

гидротехнических сооружений (водозаборы и насосные станции, противофильтрационные завесы плотин и дамб, сухие доки, шлюзы, набережные, причальные стены и др.);

защиты котлованов и карьеров от притока подземных вод.

При этом применение стен и противофильтрационных завес, устраиваемых способом «стена в грунте», должно быть обосновано технико-экономическими расчетами путем сравнения: стен со стенами подземных сооружений, устраиваемых в открытых котлованах, в том числе с использованием шпунтовых ограждений, с применением опускных колодцев и другими способами, а противофильтрационных завес - с завесами других конструкций и другими средствами защиты от притока подземных вод.

1.5. Инженерно-геологические изыскания, необходимые для проектирования стен сооружений и противофильтрационных завес, устраиваемых способом «стена в грунте», должны производиться в соответствии с общими требованиями главы СНиП по инженерным изысканиям для строительства; при этом в отчетных материалах изысканий должны содержаться дополнительные данные, характеризующие вид, состояние фундаментов и их оснований, расположенных вблизи зданий и сооружений, а также данные о нагрузках, передаваемых на основания.

1.6. При проектировании стен сооружений и противофильтрационных завес, устраиваемых способом «стена в грунте», должны быть определены и в проекте указаны основные данные по технологии производства работ (длина захватки, удельные веса тиксотропного раствора и бетона, продолжительность выполнения бетонных работ и др.).

1.7 . Стены сооружения (здания), устраиваемые способом «стена в грунте», допускается предусматривать прямолинейного, криволинейного или ломаного очертания в плане; при этом такие стены допускается проектировать монолитными с бетонированием, осуществляемым методом вертикально-перемещающейся трубы (ВПТ) или нагнетанием бетонной смеси насосом с вытеснением глинистого раствора, либо сборными из железобетонных элементов заводского изготовления.

Стены следует проектировать из тяжелого бетона плотной структуры проектной марки, по прочности на сжатие не ниже М 200 для монолитных и не ниже М 300 для сборных конструкций. Проектную марку бетона или раствора для замоноличивания стыков сборных конструкции следует принимать не ниже проектной марки бетона соединяемых элементов.

Бетон для стен сооружений (зданий), устраиваемых в обводненных грунтах, должен иметь проектную марку по водопроницаемости не ниже В2 и марку по морозостойкости не ниже Мрз 50.

1.8 . Требования к бетону и арматуре устанавливаются по соответствующим главам СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций. Дополнительные требования к бетону, укладываемому в конструкции методом ВПТ, устанавливаются в соответствии с главой СНиП на производство и приемку работ по возведению монолитных бетонных и железобетонных конструкций.

В стенах, выполняемых из монолитного бетона, укладываемого методом ВПТ, в качестве рабочей арматуры должна применяться стержневая арматура периодического профиля. Применение гладкой арматуры для указанных целей не допускается.

1.9 . Глинистый раствор для заполнения траншей или буровых скважин при их проходке должен иметь состав, удельный вес и другие показатели качества, обеспечивающие устойчивость стенок траншей или скважин до полного окончания работ по устройству стен или противофильтрационных завес. Данные по подбору состава глинистого раствора должны содержаться в проекте производства работ в соответствии с требованиями главы СНиП по производству и приемке работ по устройству оснований и фундаментов. Удельный вес раствора при использовании для его приготовления бентонитовых глин следует принимать 1,05-1,15 гс/см 3 и при использовании глин других видов - 1,10-1,30 гс/см 3 .

1.10 . Для заполнения траншей противофильтрационных завес допускается предусматривать твердеющие материалы (бетон, глиноцементные растворы - пп. 1.7, 1.8 и 1.11 настоящей Инструкции) или нетвердеющие материалы (комовая глина, заглинизированный грунт - пп. 1.12 и 1.13 настоящей Инструкции) и другие материалы, удовлетворяющие требованиям качества и технологии сооружения противофильтрационных завес.

1.11 . Глиноцем ентный раствор для заполнения траншей или скважин должен отвечать следующим требованиям:

удельный вес 1,5-1,8 гс/см 3 ;

проектная прочность при сжатии затвердевшего раствора не более 30 кгс/см 2 ;

выход камня при затвердении не менее 98 %.

Для приготовления глиноцементного раствора должны применяться:

глины и суглинки с содержанием не более 30 % частиц размером менее 0,005 мм;

цементы любой марки, стойкие к химическому составу подземных вод;

заполнители - пески мелкие и средней крупности в соотношениях, при которых достигаются указанные требования к глиноцементным растворам.

Состав глиноцементных растворов должен подбираться в лабораторных условиях.

1.12 . Комовая глина, используемая в качестве нетвердеющего материала для заполнения траншей, должна в процессе ее укладки в траншею отвечать следующим требованиям:

быть плотной и медленно размокаемой в воде; иметь явно выраженную комовую структуру в насыпи: основная масса комьев должна быть размером не менее 10 см, а максимальный размер комьев не должен превышать 1/3 ширины траншеи;

природная влажность должна быть близка к пределу раскатывания, консистенция твердая, полутвердая или тугопластичная (т. е. с показателем консистенции I_L £ 0,50).

Подбор глины, пригодной для устройства противофильтрационных завес, должен обосновываться специальными лабораторными исследованиями или, в особых ответственных случаях, опытными работами.

1.13 . Заглинизированный грунт, т.е. смесь извлеченного из траншеи грунта с глинистым раствором, образуемый главным образом в процессе проходки траншей, должен содержать (по весу) не менее 10-15 % глинистых частиц с равномерным их распределением по всему объему смеси. При необходимости допускается предусматривать обогащение извлеченного из траншеи грунта глинистым раствором и дополнительное его перемешивание.

Консистенция заглинизированного грунта (смеси) должна быть такой, при которой обеспечивается качественная укладка его в траншею по заданной технологической схеме.

2.1. При проектировании стен подземных сооружений, устраиваемых способом «стена в грунте», должны учитываться действующие на них нагрузки и воздействия, возникающие в условиях строительства и эксплуатации, а также от сооружения или здания, опирающегося на эти стены; для сборных элементов стен должны . учитываться также нагрузки, возникающие при их изготовлении, транспортировании и монтаже.

2.2. Нормативные нагрузки, коэффициенты перегрузки и сочетания нагрузок должны приниматься в соответствия с требованиями глав СНиП по нагрузкам и воздействиям и по проектированию оснований зданий и сооружений с учетом дополнительных требований, приведенных в пп. 2.3 -2.19 настоящей Инструкции.

2.3 . Нагрузки и воздействия, возникающие в условиях строительства стен, устраиваемых способом «стена в грунте» , и соответствующие им коэффициенты перегрузки должны приниматься по табл. 1.

8.1 Противофильтрационные завесы следует предусматривать для временной (на период строительства) или постоянной защиты подземных выработок, котлованов и сооружений от подземных вод.

Противофильтрационные завесы могут устраиваться как в виде самостоятельных конструкций, так и в сочетании с водопонижением и дренажами. При проектировании ПФЗ кроме настоящих норм необходимо соблюдать требования СП 103.13330 и СП 45.13330.

8.2 ПФЗ следует проектировать в зависимости от назначения и соотношения основных размеров защищаемого объекта в виде контурных (замкнутых) или линейных схем. Завесы могут устраиваться как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости (рисунок 8.1).

8.3 Противофильтрационные завесы устраиваются: траншейными, свайными, тонкими щелевыми, инъекционными, пленочными, льдогрунтовыми, воздушными, шпунтовыми. Материалом для устройства траншейных и свайных завес могут служить: бетон, глиноцементный раствор, заглинизированный грунт, глинистая паста, комовая глина; для тонких щелевых и инъекционных завес - цементный, глиноцементный и полимерные растворы; для пленочных завес - пленки из синтетических материалов. Льдогрунтовые завесы устраиваются путем искусственного замораживания подземной воды, содержащейся в поровом пространстве грунта, воздушные - путем нагнетания воздуха в грунт через пробуренные скважины. Возможно устройство комбинированных завес как по типу, так и по материалу заполнения.

Шпунт с металлической или деревянной забиркой и "стена в грунте" могут служить противофильтрационными завесами.

a) - защита открытых выработок; б) - защита подземных сооружений; в) - устройство искусственного водоупора; г) - комбинация ограждающей "стены в грунте" с завесой

Рисунок 8.1 - Схемы устройства и применения противофильтрационных завес

8.4 Тип и параметры противофильтрационных завес следует выбирать исходя из их назначения, срока службы, инженерно-геологических и гидрогеологических условий участка строительства, расчетного напора, необходимой глубины заложения, результатов фильтрационных расчетов (исследований) и, при необходимости, расчетов на силовые воздействия.

8.5 Противофильтрационные завесы, как правило, должны полностью прорезать водоносные породы и заглубляться в водоупорные породы на глубину, определяемую характером контактной зоны, состоянием водоупорных слоев и действующим напором на завесу.

При относительно глубоком заложении водоупорного слоя может быть допущено применение несовершенных, т.е. не доходящих до водоупора завес. В таких случаях работа противофильтрационной завесы должна совмещаться с водопонижением. Также для защиты дна открытых выработок от подземных вод в сочетании с вертикальной противофильтрационной завесой может устраиваться в горизонтальной плоскости искусственный водоупор с помощью струйной цементации грунтов или инъекцией в грунт закрепляющих растворов (рисунок 8.1 в). Выбор таких комбинаций должен быть обоснован фильтрационными и технико-экономическими расчетами.

Кроме того, возможно перекрытие несовершенной завесой проницаемого слоя грунта, а в расположенном ниже менее проницаемом слое осуществляется водопонижение.

8.6 Траншейные и свайные завесы следует проектировать для глубин до 40-50 м в нескальных грунтах (траншейные - в грунтах без крупнообломочных включений, свайные - в грунтах с крупнообломочными включениями).

8.7 Траншейные завесы устраиваются толщиной 0,5-1,0 м при применении специального оборудования (грейферы) и 2,0-2,5 м - при применении землеройных машин общего назначения (ковшовые экскаваторы, драглайны).

8.8 Свайные завесы выполняются из свай диаметром 0,5-1,5 м. Расстояние между центрами пересекающихся свай принимается равным 0,7-0,8 диаметра свай.

8.9 В проекте следует предусматривать разработку траншей и бурение скважин для траншейных и свайных завес, как правило, под защитой глинистого раствора или обсадных труб, обеспечивающих устойчивость грунтовых стенок выемок от обрушения.

8.10 Для устройства свайных завес также может применяться струйная цементация грунтов (англ. jet-grouting), заключающаяся в использовании высоконапорной струи цементного раствора для разрушения и одновременного перемешивания грунта с цементным раствором. Образующиеся при этом сваи из грунтобетона при соприкосновении формируют сплошную противофильтрационную завесу. Применение струйной цементации следует предусматривать для возведения двух- и многорядных противофильтрационных завес.

8.11 Струйная технология может применяться и для устройства противофильтрационных завес в горизонтальной плоскости. Создаваемый таким образом искусственный водоупор предотвращает поступление подземных вод в выработки снизу.

8.12 Тонкие щелевые завесы (5-20 см), устраиваемые путем заполнения твердеющим материалом (цементным или глиноцементным раствором) щели, образованной с помощью плоского металлического элемента или водяной струи, устраиваются в песчаных и глинистых грунтах, не содержащих крупнообломочных включений, на глубину до 20 м.

8.13 Инъекционные завесы устраивают путем цементации, глинизации, битумизации, смолизации и силикатизации грунтов. Устройство завес осуществляется путем нагнетания в грунт закрепляющих растворов через погруженные в него инъекторы. Материал закрепления выбирают с учетом вида грунта и его фильтрующей способности.

8.14 Цементацию (инъекцию в грунт цементных, глиноцементных и глиноцементно-песчаных растворов) применяют при устройстве завес в скальных трещиноватых породах с раскрытием трещин более 0,10 мм и в крупнообломочных, гравийно-галечниковых и песчаных грунтах с коэффициентом фильтрации 80-500 м/сут.

8.15 Глинизацию (инъекцию глиносиликатных растворов) и битумизацию (инъекцию разогретой битумной мастики или тонкодисперсной битумной эмульсии) применяют в тех же грунтах, что и цементацию, в случаях, когда цементация неэкономична или ненадежна из-за наличия агрессивных вод, способных вызвать коррозию цемента.

8.16 Смолизацию (инъекцию растворов синтетических смол с отвердителем) применяют для устройства завес в скальных тонкотрещиноватых и пористых породах и песчаных грунтах с коэффициентами фильтрации 0,5-50 м/сут.

8.17 Силикатизацию (инъекцию силикатных растворов с коагулянтом) применяют: однорастворную (одновременное нагнетание смеси силикатного раствора с коагулянтом) - для устройства завес в песчаных грунтах с коэффициентом фильтрации 0,5-5 м/сут и двухрастворную (раздельное нагнетание силикатного раствора и коагулянта) - для устройства завес в песчаных грунтах с коэффициентом фильтрации 2-80 м/сут.

8.18 При соответствующем обосновании в качестве противофильтрационного материала завес допускается предусматривать синтетическую пленку, монтируемую из отдельных полотнищ внахлест. Противофильтрационные завесы из синтетических пленок могут устраиваться как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости.

В первом случае пленка укладывается на дно открытой выработки и засыпается слоем грунта, во втором - навешивается на стенки отрытой траншеи, после чего траншея засыпается грунтом.

РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО УСТРОЙСТВУ ПОДЗЕМНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННЫХ ЗАВЕС СПОСОБОМ "СТЕНА В ГРУНТЕ"

В Рекомендациях приведены сведения и указания по сооружению в траншеях под глинистой суспензией монолитных и сборных подземных стен, устройству противофильтрационных завес, контролю качества выполнения этих работ и их приемке, а также по технике безопасности.

Характеристика и область применения способа "стена в грунте", указания по проведению подготовительных работ, технологии и механизации разработки траншей под глинистой суспензией изложены в изданных в 1982 г. "Рекомендациях по технологии и механизации разработки траншей для строительства подземных сооружений способом "стена в грунте".

Настоящие Рекомендации разработаны в НИИ оснований и подземных сооружений совместно с управлением "Главмосинжстрой" при Мосгорисполкоме, одобрены и рекомендованы к изданию секцией Научно-технического Совета НИИОСП. Работа выполнена коллективом авторов: Б.М.Гаража (ответственный исполнитель), д-р техн. наук, проф. М.И.Смородинов, канд. техн. наук Б.С.Федоров, А.А.Арсеньев (НИИОСП); Б.М.Прждецкий, В.Г.Лернер, Б.В.Маркин, Ю.И.Минаев (Главмосинжстрой).

Рекомендации предназначены для инженерно-технических работников строительных и проектных организаций.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие Рекомендации распространяются на производство работ по устройству подземных конструкций и противофильтрационных завес способом "стена в грунте", т.е. путем заполнения траншей строительными материалами и конструкциями и замещения ими глинистой суспензии.

1.2. Сведения о сущности и области применения способа "стена в грунте", указания по проведению подготовительных работ, технологии и механизации разработки траншей под глинистой суспензией, приготовлению глинистых суспензий, технике безопасности при проведении этих работ, контролю качества их выполнения и приемке изложены в "Рекомендациях по технологии и механизации разработки траншей для строительства подземных сооружений способом "стена в грунте".

1.3. В зависимости от вида заполнителя способом "стена в грунте" устраивают:

а) монолитные железобетонные подземные стены и фундаменты и опоры глубокого заложения;

б) подземные стены и фундаменты из сборных элементов;

в) противофильтрационные завесы.

1.4. Монолитные железобетонные стены получают путем установки в траншее армокаркасов и заполнения ее бетонной смесью.

1.5. Стены из сборных железобетонных элементов возводят путем их установки в траншее, тампонирования пазух между стенкой траншеи и поверхностью элементов и заделки стыков.

1.6. Противофильтрационные завесы образуют путем заполнения траншеи глинистым материалом, получаемым при разработке траншеи заглинизированным грунтом, или специальными составами, включающими в себя цемент, бентонитовые глины и другие добавки.

1.7. Использование сборных элементов при устройстве подземных сооружений способом "стена в грунте" позволяет:

повысить индустриальность ведения работ;

повысить точность расположения установки закладных и накладных деталей, отверстий, пробок и т.п.;

применять конструкции рациональной формы: пустотные, тавровые, двутавровые и другие;

получать сооружения высокого качества.

Вместе с тем применение сборного железобетона требует специальной технологической оснастки для изготовления элементов, транспортировка его на стройплощадку усложняется, а монтаж в траншеях требует применения мощных грузоподъемных кранов, эксплуатация которых обходится дорого; стоимость 1 м сборного железобетона больше стоимости 1 м монолитного.

1.8. Применяются сборные элементы как заводского производства, так и изготовляемые непосредственно на строительной площадке. Во втором случае их габаритные размеры могут быть больше тех, которые допускаются по условиям транспортировки.

1.9. Решение о целесообразности применения сборного или монолитного железобетона в конструкциях, возводимых способом "стена в грунте", следует принимать на основе технико-экономического анализа с учетом стоимости, трудоемкости и сроков работ, размеров капитальных вложений в основные и оборотные фонды строительной организации, наличия и возможности эффективного использования мощных грузоподъемных кранов и другого оборудования.

2. ТЕХНОЛОГИЯ ВОЗВЕДЕНИЯ МОНОЛИТНЫХ, БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ СТЕН В ГРУНТЕ

2.1. Технология возведения монолитных стен в грунте состоит из следующих этапов: разделение траншеи на отдельные секции-захватки путем установки в траншею ограничителей; заполнение бетонной смесью секций-захваток последовательно или через одну с обеспечением плотного сопряжения секций стены между собой.

2.2. Длина захватки назначается в пределах от 3 до 6 м и определяется:

условиями обеспечения устойчивости траншеи;

принятой интенсивностью бетонирования;

типом машины, разрабатывающей траншею;

конструкцией и назначением стен возводимого сооружения.

При длине захватки более 3 м бетонирование должно проводиться через две трубы одновременно.

2.3. Работы по возведению монолитных стен в грунте должны быть максимально механизированы, выполняться поточным методом с максимальным совмещением работ во времени.

Материалы, применяемые для возведения монолитных конструкций

2.4. Основным материалом конструкций подземных инженерных сооружений, возводимых способом "стена в грунте", является бетон. Состав бетонной смеси должен подбираться таким образом, чтобы он соответствовал условиям производства работ при бетонировании методом вертикально перемещающейся трубы (ВПТ).

2.5. Приготовление бетонной смеси для заполнения траншей методом ВПТ должно производиться в соответствии с указаниями, изложенными в главе СНиП III-15-76* "Бетонные и железобетонные конструкции монолитные" и в настоящих Рекомендациях.

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действуют СНиП 3.03.01-87, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

2.6. Прочность бетона для бетонирования под слоем глинистой суспензии должна быть на 10-20% выше требуемой по техническим условиям.

2.7. При устройстве несущих стен и днищ из монолитного железобетона должен применяться тяжелый бетон плотной структуры марки не ниже 200.

2.8. Состав бетонной смеси подбирается согласно указаниям главы СНиП III-15-76 "Бетонные и железобетонные конструкции монолитные" исходя из требуемой прочности бетона и его удобоукладываемости.

2.9. Бетонная смесь для несущих стен должна удовлетворять следующим требованиям:

иметь связность, обеспечивающую свободное прохождение по бетонолитной трубе и распределение по площади захватки без расслоения;

относительное водоотделение смеси, характеризующее ее связность, должно составлять 0,01-0,02;

в период бетонирования осадка стандартного конуса должна быть 16-20 см;

сохранять подвижность в течение времени, необходимого для транспортировки и укладки ее в траншею (не менее 40 мин);

водоцементное отношение должна составлять не более 0,6, срок схватывания бетонной смеси - не менее 2 ч.

2.10. Для повышения пластичности бетона и его удобоукладываемости без увеличения расхода воды и цемента рекомендуется применять пластифицирующие добавки (сульфитно-спиртовую барду и др.).

Тип добавок и их дозировку следует устанавливать по данным лабораторных исследований в зависимости от вида и качества цемента, а также требований, предъявляемых к бетону.

Запрещается вводить в бетонную смесь химические ускорители твердения бетона (хлористый кальций, поваренную соль и др.).

2.11. Исходные материалы, применяемые для приготовления бетона, должны отвечать требованиям действующих стандартов и обеспечивать получение бетона заданных марок.

2.12. Размеры частиц крупного заполнителя не должны превышать 30 мм.

Арматурные конструкции и требования к ним

2.13. Для изготовления армокаркасов стен подземных сооружений должна применяться горячекатаная арматурная сталь периодического профиля класса А-II (марок Ст.5сп; ВКС Ст.5сп; ВМС Ст.5сп; 1ГТ; 18Г2С), класса A-III (марок 25Г2С; 35Г2С; 18Г2С; 3хГ2С). Для конструктивной арматуры и отгибов допускается использовать арматуру класса A-I. Применение для армокаркасов проката с гладкой поверхностью не допускается.

2.14. Диаметр, количество и расположение в армокаркасе рабочих стержней определяется расчетом в зависимости от вертикальной и горизонтальной нагрузок. Расстояние между стержнями рабочей арматуры 100-250 мм.

2.15. Арматурный каркас должен воспринимать монтажные нагрузки без остаточных деформаций, быть на 10-12 см меньше ширины траншеи и иметь направляющие катки или салазки, расположенные по обе стороны каркаса в трех точках по горизонтали и через 3-4 м по высоте, но не менее чем в трех сечениях, которые обеспечивают правильную установку каркаса в траншее и создание защитного бетонного слоя между арматурой и стенкой траншеи.

2.16. Предусмотренные проектом закладные детали в армокаркасах должны монтироваться до установки каркасов в траншею.

2.17. В армокаркасах проектом должны быть предусмотрены для бетонолитных труб сквозные проемы с направляющими из продольных гладких стержней, предотвращающие зацепление фланцев за арматуру.

2.18. Если стержни рабочей арматуры перед сборкой арматурного каркаса стыкуются, то стержень не должен иметь более трех стыков.

2.19. Стыковка армокаркасов по высоте при укрупнительной сборке должна производиться с соблюдением следующих правил:

стыки продольных стержней выполняются вразбежку;

в плоскости любого поперечного сечения каркаса должно быть не более 50% стыков;

стыки соседних стержней сдвигаются относительно друг друга на величину, равную длине стыка.

2.20. Хранить готовые армокаркасы на стройплощадке следует в штабелях на деревянных подкладках под навесом.

Оборудование и механизмы для бетонирования

2.21. Оборудование для бетонирования траншей под глинистым раствором методом вертикально перемещающейся трубы (ВПТ) должно включать в себя:

комплект металлических бетонолитных труб с длиной звеньев 1-6 м для подачи бетонной смеси в траншею;

загрузочную воронку на трубе в форме опрокинутой усеченной пирамиды или усеченного конуса;

приспособления для изоляции бетонной смеси от глинистого раствора при первоначальном заполнении трубы;

приспособления для подвешивания, подъема и опускания труб;

подмостья для размещения оборудования и людей;

автобетоносмесители, бетононасосы и другие приспособления и устройства для транспортирования бетонной смеси к установке ВПТ.

2.22. Оборудование и механизмы для бетонирования должны обеспечивать непрерывность укладки бетонной смеси в траншею с интенсивностью не менее 0,3 м/м и равномерное заполнение бетонной смесью всей бетонируемой захватки.

2.24. Загрузочный бункер-воронка (рис.2.1) должен изготавливаться из листовой стали толщиной 3-5 мм с обвязкой из угловой стали и иметь уклон примерно 45°. Геометрическая вместимость воронки должна быть не менее внутреннего объема бетонолитной трубы при наибольшей глубине бетонирования.

Рис.2.1. Загрузочный бункер-воронка

2.25. Длина бетонолитной трубы должна приниматься равной высоте бетонируемой секции. При установке в траншею между нижним концом бетонолитной трубы и дном траншеи должен быть обеспечен зазор 6-10 см.

2.26. Стыки бетонолитных труб следует выполнять прочными, плотными и быстроразъемными. Замки между секциями труб не должны иметь выступающих частей, которые могли бы задевать за арматурный каркас при подъеме и опускании труб. До начала работ собранную бетонолитную трубу необходимо проверить на герметичность водой под давлением 0,2-0,3 МПа. Для контроля за заглублением трубы в траншее на ней следует яркой краской нанести через 1 м деления и цифры, обозначающие длину трубы, начиная с нижнего конца.

2.27. Для предохранения бетонной смеси, поступающей в начальный период в бетонолитную трубу, от смешивания с глинистым раствором должны применяться скользящие пробки из мешковины, пакли, мешков с опилками или надувные устройства. При этом в горловине воронки над пробкой должен устанавливаться съемный клапан, удерживающий бетонную смесь в воронке до ее заполнения.

2.28. Для подъема и опускания бетонолитной трубы и воронки применяются грузоподъемные устройства: краны, лебедки ручные и электрические, обеспечивающие точность операций до 5-10 см. Грузоподъемность указанных механизмов должна соответствовать суммарной массе трубопровода, воронки и бетонной смеси в их наибольших значениях.

Конструкции стыков между захватками

2.29. При бетонировании методом ВПТ в связи с применением пластичного бетона с осадкой конуса 16-20 см необходимо в торцах захватки устанавливать ограничители, служащие опалубкой и придающие торцу необходимую форму для устройства принятого стыка между захватками.

2.30. Ограничители, выполненные в виде металлических инвентарных труб, диаметр которых на 30-50 мм меньше ширины траншеи с приваренными уголками (рис.2.2), одновременно служат опалубкой для формирования очертания стыка. Через 3-5 ч после бетонирования захватки они извлекаются, и торцы захватки получают полуцилиндрическое очертание. При бетонировании смежной захватки создается стык, имеющий форму полуцилиндра. Стыки такой конструкции рекомендуется устраивать при глубине траншей до 15 м.