Устройство фундаментов и подпорных стен методом стена в грунте

устройство фундаментов и подпорных стен методом стена в грунтеВ условиях современного дефицита пространства, который наблюдается в крупных городах, застройщики всё чаще ищут способы наиболее рационального его использования. Для увеличения полезной площади возводимых зданий ещё в ХХ в. архитекторы устремили свои взоры ввысь, создав гигантские небоскрёбы.

Но в последнее время найден ещё более практичный способ использования драгоценной земли: наряду с ростом в высоту современные здания растут и вглубь. Это позволяет размещать в многоуровневых подземных пространствах стоянки и супермаркеты, склады и развлекательные комплексы. Одной из технологией, позволяющей производить подземное строительство, является «стена в грунте».

Описание технологии

устройство фундаментов и подпорных стен методом стена в грунтеГрунтовые воды могут ограничить глубину строительства

Разработана эта технология была для возведения различных подземных построек в условиях городской тесноты. Однако она вполне подойдёт и для частной застройки.

Особенно, если строительство загородного дома ведётся на дорогостоящих участках вблизи мегаполисов и владелец земли хочет по максимуму использовать свою землю.

Глубина строительства может ограничиваться подпочвенными водами, но зачастую «стена в грунте» проходит водоносные слои, опускаясь до 50 и более метров.

Суть метода в двух словах заключается в устройстве ограждающей стены по периметру будущего подземного помещения. Данная стена должна быть заглублена вплоть до самой нижней точки проведения работ или ещё ниже.

Подобная технология может быть условно разделена на несколько разновидностей по способу сооружения защитной стены.

  1. Траншейный или свайный.
  2. Сухой или мокрый.

Траншейный сухой способ

Предусматривает применение готовых конструкций из железобетона либо заливку монолитного бетона. По периметру будущей постройки при помощи экскаватора или фрезы выкапывается траншея форшахты глубиной до 2 – 3 м.устройство фундаментов и подпорных стен методом стена в грунте

Стенки форшахты необходимо укрепить

Форшахта служит для обозначения периметра будущей постройки, а также для укрепления стенок будущей траншеи. Как известно, у глубокой траншеи наименее устойчива её верхняя часть.

Чтобы предотвратить осыпание верхнего слабого грунта, стенки форшахты укрепляют. После этого при помощи крановых или экскаваторных грейферов производят выборку почвы из траншеи на необходимую глубину вплоть до нескольких десятков метров.

После того, как траншея выкопана на нужную глубину по всему периметру будущих стен, в неё заливают монолитный железобетон или монтируют в ней сборные бетонные конструкции.

«Сухой» способ достаточно прост и поэтому наиболее востребован в частном строительстве, а также на достаточно прочных грунтах с низким уровнем подпочвенных вод.

Траншейный мокрый способ

«Мокрая» технология основана на таком физическом понятии как «тиксотропность, под которым понимают свойство отдельных составов и материалов самостоятельно восстанавливать свою первоначальную форму. Это уникальное свойство в наибольшей степени присуще бентонитовым глинам, суспензия которых может разжижаться под действием вибрации, а после перехода в спокойное состояние – вновь увеличивать плотность, возвращаясь к исходному состоянию.устройство фундаментов и подпорных стен методом стена в грунте

Первоначальный этап «мокрого» траншейного метода ничем не отличается от «сухого». Также производится устройство форшахты для обозначения контура глубинной траншеи. Но вот далее работы идут по совершенно другому сценарию: траншея заполняется взвесью глины в водном растворе – глиняной суспензией.

устройство фундаментов и подпорных стен методом стена в грунтеПлотность суспензии зависит от слабости грунта

Она, оказывая давление на стенки траншеи, выкапываемой в слабых грунтах, не даёт им обваливаться вниз, удерживая их форму. При этом сама суспензия находится в жидком состоянии, ничуть не препятствуя землеройной технике углублять траншею.

Для приготовления раствора смешиваются глина и вода в пропорции от 1 к 1 до 1 к 2. Плотность раствора зависит от показателей прочности грунта: чем более слабый грунт. Тем более плотной должна быть суспензия.

«Мокрый» способ применяется обычно в крупном промышленном строительстве, когда работа ведётся на слабых грунтах, или когда «стена в грунте» должна пройти сквозь грунтовые воды. В частной застройке данный способ не используется из-за сложности технологии и финансовой затратности.

Свайный метод

При свайном методе стена из монолитного или сборного железобетона заменяется сплошной стеной из буронабивных свай, заглубленных до нужного значения. В данном случае вместо копки траншеи применяется способ глубинного бурения. После устройства по периметру плотно примыкающих друг к другу скважин производится их армирование, а затем заливка бетонным раствором.

Для создания плотного заграждения, непроницаемого для подземной влаги – так называемого «инфильтрационного барьера», применяется технология лидерного бурения. Она подразумевает использование в качестве свай особых труб, одна из сторон которых имеет вогнутый желоб, проходящий вдоль всей длины трубы.

При монтаже одна труба своим желобом плотно прижимается к выпуклой части другой трубы. Таким образом, получается прочная и плотная стена, сквозь которую не могут пройти грунтовые воды.

Свайный метод используется в основном при строительстве подземных конструкций, расположенных в непосредственной близости от других зданий. В том числе, если их глубина больше, нежели глубина заложения фундамента соседних зданий.

Преимущества технологии

Смонтировать стену в грунте можно на любом типе почв

Данная технология подземного строительства является наиболее распространённой при возведении различных сооружений на глубине свыше 5 – 7 м. Популярность её обусловлена рядом несомненных плюсов:

  1. Возможность совместить в одной конструкции фундамент здания и стены его подземной части.
  2. Простота и безопасность произведения работ по сравнению с другими способами.
  3. Многофункциональность технологии – устройство стены в грунте возможно практически на любых типах почв, в том числе на водонасыщенных и слабых основаниях.
  4. При использовании данной технологии на грунтах с высоким уровнем подпочвенных вод отпадает необходимость в их отведении или заморозке.

Единственными ограничениями для применения такого способа может стать наличие в почве крупных пустот и большой слой насыпного грунта.

Используемая техника

Количество и номенклатура привлекаемой техники полностью зависит от объёмов работ и технологии их проведения. Если «стена в грунте» для малоэтажного загородного дома может быть сооружена при помощи лёгкого колёсного экскаватора, то строительство подземной конструкции при строительстве небоскрёба потребует привлечения большого количества специализированной техники.

Для устройства форшахты может использоваться фреза или лёгкий экскаватор. Закачка глиняной суспензии требует наличия специализированного растворного узла для её приготовления и бетононасосной станции для подачи жидкого раствора в траншею.

Глубинные траншеи копаются при помощи линейных (плоских) грейферов, навешанных на кран или экскаватор. Создание скважин для буронабивных свай производится буровыми установками вращательного или ударно-вращательного действия.

Армирование траншей и скважин

Каркаса должно хватать на всю глубину траншеи

При армировании траншей или скважин применяются армокаркасы объёмного типа из рифлёной арматуры. При их изготовлении и установке следует соблюдать ряд строительных нормативов:

  1. Готовые каркасы должны быть по длине равными глубине траншеи или скважины.
  2. Для образования защитного бетонного слоя вокруг арматуры ширина каркаса должна быть на 120 – 150 мм уже ширины траншеи или скважины.
  3. При сооружении каркаса следует учитывать конструкцию стен, предполагаемую нагрузку, которую должна будет выдерживать «стена в грунте».
  4. В конструкции каркасов должны быть предусмотрены промежутки для введения внутрь них труб для заливки бетона.

Перед установкой армокаркаса в траншею, заполненную глиняной суспензией («мокрый» способ), арматуру следует смочить водой. Это позволяет уменьшить налипание на неё глиняной взвеси, в результате чего увеличивается её сцепка с бетонным раствором.

Заливка бетона

В промышленном строительстве заливка бетона ведётся с использованием бетонолитных труб, которые перемещаются при помощи строительного крана.

Они представляют собой трубы диаметром от 20 до 30 см с толщиной стенки порядка 1 см, монтируемые из секций длиной 1-2 м, и подключаются к приёмному бункеру для бетона или бетононасосной станции.

Заливать бетон следует, соблюдая следующие технические условия:

  1. Для бетонирования применяется бетон марки не ниже М-200 с размером фракции наполнителя около 5 см.

    Для уплотнения бетона используйте глубинные вибраторы

  2. Заливка должна производиться непрерывным методом во избежание образования трещин и расслоений.
  3. При «мокром» методе копки траншеи бетон заливается прямо в глиняный раствор. При этом суспензия по мере заполнения траншеи бетоном будет выталкиваться наверх, поэтому следует заранее предусмотреть пути отвода жидкого глиняного раствора.
  4. Бетонолитная труба должна быть опущена в траншею таким образом, чтобы она была выше дна на 10 – 15 см.
  5. При заливке бетона в яму, заполненную глиняным раствором, бетонолитная труба должна быть постоянно погружена в заливаемый бетон. Это поможет избежать расслаивания бетона при его опускании вниз, так как в противном случае тяжёлые наполнители (щебень, гравий) быстрее опускались бы, чем цементная смесь. Кроме того, при погружении горловины трубы в бетон предотвращается возможность смешения бетонного и глиняного растворов.
  6. При заливке обязательно следует использовать глубинные вибраторы для уплотнения бетона.

В частном строительстве при сооружении «стены в грунте» можно использовать бетон, приготовленный своими руками.

Монтаж сборного железобетона

Вместо заливки монолитного железобетона в «стену в грунте» можно смонтировать при помощи готовых бетонных конструкций. Это позволит значительно сократить затраты сил и времени, так как в данном случае можно будет обойтись более узкой траншеей. Подробнеее о строительстве стены в грунте смотрите в этом видео:

Не понадобится сооружать армированный каркас и производить трудоёмкую заливку бетонного раствора. Также не нужно будет ждать, пока монолитная заливка наберёт достаточную крепость. Сразу после монтажа подземной стены из готовых конструкций и их закрепления между собой можно приступать к выемке грунта для устройства подземных помещений.

Статьи по теме:

«Стена в грунте»

Способ «стена в грунте» предназначен для устройства фун­даментов и заглубленных в грунт сооружений различного назначе­ния. Способ заключается в том, что сначала по контуру будущего сооружения в грунте отрывается узкая глубокая траншея, которая затем заполняется бетонной смесью или сборными железобетон­ными элементами. Возведенная таким образом стена может слу­жить конструктивным элементом фундамента, ограждением кот­лована или стеной заглубленного помещения.

Способ «стена в грунте» используется при возведении фундамен­тов под тяжелые здания и сооружения, подземных частей и конст­рукций промышленных и гражданских зданий, строительстве под­земных гаражей, переходов и развязок на автомобильных дорогах, водопроводно-канализационных инженерных сооружений.

Помимо фундаментов и указанных конструкций способом «сте­на в грунте» можно устраивать противофильтрационные завесы, заполняя траншею противофильтрационными материалами.

Устройство «стены в грунте» наиболее целесообразно в водона­сыщенных грунтах при высоком уровне подземных вод. Способ особенно эффективен при заглублении стен в водоупорные грунты, что позволяет полностью отказаться от водоотлива или глубинного водопонижения, а также от выполнения таких строительных работ, как забивка шпунта, замораживание и т. п. для крепления стен глубоких котлованов.

Существенным достоинством этого способа является возмож-

Рис. 13.13. Конструкции, сооружаемые способом «стена в грунте»:

а— котлованы в городских условиях;б— подпорные стенки;в— тоннели;г— противофильтрационные диафграмы;д— подземные резервуары

ность устройства глубоких котлованов и заглубленных помещений вблизи существующих зданий и сооружений без нарушения их устойчивости, что особенно важно при строительстве в стесненных условиях, а также при реконструкции сооружений.

Некоторые примеры использования способа «стена в грунте» показаны на рис. 13.13.

Технология устройства «стены в грунте». Сооружение «стены в грунте» начинается с устройства сборной или монолитной фор­шахты. Форшахта служит направляющей для землеройных машин, опорой для подвешивания армокаркасов, бетонолитных труб, сбор­ных железобетонных панелей и т. п. и обеспечивает устойчивость стенок в верхней части. Форшахту обычно устраивают в траншее, отрытой по контуру будущей стены на глубину 0,7…0,8 м, внутрен­нее расстояние между стенками форшахты принимают на 10… 15 см оольше ширины траншеи. При высоком уровне подземных вод форшахту устраивают на подсыпке из песчаного грунта.

Рис. 13.14. Последовательность возведения «стены в грунте»:

а — первая очередь работ; б — вторая очередь работ; — форшахта; 2 — базовый механизм;

3 — бетонолитная труба; 4 — глинистый раствор; 5 — грейфер; 6 — траншея под одну захватку; 7 — арматурный каркас; 8 — бетонная смесь; 9 — забетонированная секция; — готовая «стена в фунте”

После устройства форшахты приступают к отрывке траншеи. Отрывку ведут отдельными захватками длиной 4…6 м. Откопав первую захватку на всю глубину стены (до 30…50 м), по ее торцам устанавливают ограничители из стальных труб или железобетонных столбов, арматурные сетки и методом вертикально перемещающей- я трубы (ВПТ) укладывают бетонную смесь. Затем переходят

к захватке «через одну», а после ее устройства — к промежуточной и т. д., в результате чего получается сплошная стена (рис. 13.14). Такой метод устройства «стены в грунте» называется методом последовательных захваток или секционным методом. На практике работы по бетонированию одной захватки и отрывке последующей часто совмещают.

Для удержания стен захватки против обрушения по мере углу­бления в нее подливают тиксотропный глинистый раствор. Уровень раствора должен быть всегда выше уровня подземных вод, чтобы исключить фильтрацию воды из грунта в траншею. Для приготов­ления глинистых растворов используют бентонитовые глины, а при их отсутствии — местные глины, к которым предъявляются опреде­ленные требования (см. § 13.1). После отрывки захватки и заполне­ния ее бетонной смесью вытесненный глиняный раствор, содер­жащий частицы разрабатываемой породы, идет на очистку (регене­рацию) и снова поступает в траншею.

Разработка грунта в траншеях ведется оборудованием цикличес­кого или непрерывного действия. К оборудованию циклического действия относятся экскаваторы типа «обратная лопата» с удлинен­ной стрелой и узким ковшом, позволяющие отрывать траншеи глубиной до 7…8 м, и двухчелюстные грейферы, подвешенные на канате стрелы крана-экскаватора либо закрепленные на специаль­ной жесткой штанге. Грейферы имеют большое раскрытие челюстей (3…5 м), что позволяет разрабатывать грунт одновременно на всю длину захватки. Более удобны штанговые грейферы, внедряемые в грунт под значительным усилием.

В механизмах непрерывного действия грунт разрабатывается вращающимися фрезами, перемешивается с глинистым раствором и в виде пульпы эрлифтом выдается на поверхность. Оборудование непрерывного действия более производительное, но и более слож­ное и дорогое в эксплуатации.

Наряду с монолитным бетоном формирование «стены в грунте» можно осуществлять заполнением секций траншей сборными желе­зобетонными панелями. Для удобства монтажа толщина панелей принимается на 6… 10 см меньше ширины траншеи, а образовавшие­ся зазоры заполняют специальным цементно-песчаным или цемент­но-глинистым тампонажным раствором. Тампонажный раствор во время закладки должен быть жидким, а после твердения иметь прочность не ниже прочности окружающего грунта, легко снимать­ся с внутренней поверхности панелей при отрывке котлована и быть водонепроницаемым.

При устройстве стен из сборных железобетонных панелей из технологического цикла исключается трудоемкий процесс бетони­рования на строительной площадке, ускоряются темпы производст­ва работ, достигается высокое качество внутренней поверхности стен. Кроме того, появляется возможность устройства стен с высту­пами, окнами для пропуска анкеров, закладных деталей для крепле­ния панелей и т. д.

После возведения «стены в грунте» по всему периметру сооруже­ния (массивного фундамента, заглубленного помещения и т. п.) Удаляют грунт из внутреннего пространства и возводят внутренние конструкции. Устойчивость стены при удалении грунта обеспечива­ется ее заделкой в основание. Если заделки в основание недостаточ- Но> то проектом должны предусматриваться распорные или анкер­ите крепления. Распорные крепления применяют при расстоянии между параллельными несущими стенами до 15 м. При расстоянии между стенами свыше 15 м, когда установка распорных креплений затруднена, устойчивость стен обеспечивается применением анкеров.

Расчет устойчивости «стены в грунте» и ее прочности производят методом «упругой линии» или методом конечных элементов на ЭВМ, а грунтовых анкеров, чаще всего применяемых в качестве анкерующих конструкций стен.

В современных мегаполисах все чаще прослеживается тенденция к более рациональному использованию пространства и уплотнению застройки. Эти обстоятельства диктуют строительным компаниям определенные условия. На поверхности все меньше остается свободных площадок, что заставляет застройщиков прибегать к возведению подземных сооружений. Помимо прочего, существуют некоторые объекты, которые рациональнее возводить под землей. Сюда можно отнести большие склады, торгово-развлекательные комплексы, а также гаражи. Но подземное строительство является достаточно трудоемким процессом, которое предусматривает наличие определенного опыта и соответствующего оборудования у строительных компаний.

Решение описанной выше задачи может быть осложнено еще и тем, что почва бывает очень неоднородна, в ней могут быть пустоты разной величины, подземные водные течения. Иногда при обследовании территории для застройки выясняется, что породы достаточно слабые. Случается, что под землей находятся всевозможные тоннели инженерных систем, которые не нанесены на карту. При этом работать достаточно часто приходится в тесноте, так как фундаменты соседних зданий располагаются довольно близко к строительной площадке, а стены высотных построек не позволяют в полной мере развернуться стрелам кранов.

Решение вопроса строительства подземных сооружений

В зависимости от того, каковы гидрогеологические характеристики местности и насколько глубоко будут находиться помещения, подземное строительство может производиться одним из нескольких способов. Самыми распространенными считаются «стена в грунте», способ опускного колодца, а также открытый способ. Первая технология в современных реалиях довольно распространена и все еще продолжает стремительно набирать популярность, ведь с ее помощью можно решить задачу в стесненных условиях, не докучая фундаментам зданий, расположенных поблизости.

Принцип технологии

Стена в грунте выстраивается по довольно простому принципу, который предусматривает подготовку траншеи и выемку грунта. Далее в образованных пустотах сооружаются ограждающие конструкции, для этого, как правило, используется железобетон. Под защитой полученных систем оборудуются внутренние конструкции, например пол и остальные элементы.

Разновидности метода

Технология «стена в грунте» может быть разделена на несколько подвидов, как то: траншейный и свайный. Первый состоит в использовании монолитного бетона и железобетонных секций, с помощью которых формируется единая стена. Свайный способ предусматривает установку буронабивных опор, которые располагаются сплошным рядом. Они позволяют сформировать прочную ограждающую конструкцию. Какая бы технология ни была использована, она является более перспективной по сравнению с альтернативными методами возведения подземных сооружений. Ее целесообразно использовать и при реконструкции существующих зданий любого назначения.

Область применения

Стена в грунте может быть использована в том случае, когда есть необходимость возвести противофильтрационные завесы, тоннели метрополитена, гаражи, склады, подземные переходы, резервуары, всевозможные отстойники, автомобильные развязки, а также фундаменты зданий разного назначения.

Мокрый и сухой методы

Учитывая прочность грунта и уровень его влажности, строители могут выбрать мокрый или сухой метод сооружения. Последний не столь затратный, ведь для него нет необходимости подготавливать глинистый раствор. Однако к нему можно прибегать только в том случае, когда есть уверенность в прочности грунта и отсутствии подземных течений. Мокрая технология является идеальным решением для возведения крупных объектов в водонасыщенных неустойчивых грунтах. Если строительство сопровождается описанными условиями, то иногда возникает необходимость в дополнительном укреплении стен траншеи. В конечном счете получаются прочные и надежные помещения.

Тиксотропность

Когда обустраивается стена в грунте, технология может предусматривать использование мокрого способа, при котором важно такое понятие, как тиксотропность. Это свойство присуще глинистому раствору, который имеет способность восстанавливать первоначальную форму без механических воздействий. Благодаря этому правильно подобранная суспензия будет набирать прочность на этапе строительства и разжижаться от колебательных воздействий. Это позволяет страховать стены траншеи от деформации. Максимально высокие тиксотропные качества свойственны бентонитовым глинам.

Если рассматривать дополнительные характеристики таких растворов, то стоит обратить внимание на их водоотталкивающее качество. После затвердевания суспензии на поверхность стенок будет воздействовать гидростатическое давление, которое способствует образованию водонепроницаемой пленки. Ее толщина может изменяться в пределах от 1,5 до 5 миллиметров, этого достаточно для защиты сооружения от воды. Глинизация стенок позволяет экономить на водопонижении забивки шпунта. В этом состоит одно из множества преимуществ описываемой технологии.

Применяемое оборудование

Когда создается стена в грунте, технология предусматривает использование соответствующего оборудования. Оно позволяет вырыть траншею. Для этого наиболее часто используется устройство непрерывного действия. Похожие результаты способен демонстрировать и циклический подход. Для формирования траншеи обычно используются землеройные машины, а именно: ковшовые, струговые, фрезерные установки, драглайны, буровые установки вращательного и ударного бурения, грейферы, а также обратные лопаты. Перечисленного оборудования окажется вполне достаточно для получения стены в грунте, которая может быть углублена на 100 метров. Условия при этом могут быть совершенно разными. Способ «стена в грунте» наиболее часто предполагает, что ширина траншеи будет равна пределу от 1 до 1,5 метра. В некоторых случаях составляются проекты, в которых ширина достигает 2 метров.

Случаи нецелесообразности методов

Бесспорно, описываемая технология обладает множеством плюсов, однако можно выделить ситуации, когда использование метода нецелесообразно. Строительство «стена в грунте» не производится при наличии в почве сильных подземных течений, при рыхлом грунте, а также при нахождении полуразрушенной каменной кладки на участке. Не следует использовать технологию, когда имеют место металлические острова, а также крупные обломки бетона. Когда в почве есть пустоты и полости, тоже не следует начинать работы по описываемой технологии.

Противофильтрационные завесы

Манипуляции по созданию противофильтрационных завес можно считать максимально простыми. Их выполняют с применением тяжелых и твердых глин, а также монолитного бетона. Назначение завес состоит в том, чтобы защитить объект от воды. Наиболее часто такие элементы используются при оборудовании плотин и рытье котлованов. В последнем случае завесы необходимы для исключения проникновения воды в полость. Перед рабочими не встанет задача понижения уровня подземных вод, что является достаточно трудоемкой процедурой. Если проводить сравнение завеса с понизительными установками, то последние действуют временно, пока ведутся работы. Конструкциям при наличии завес не будут страшны самые мощные потоки подземных вод.

Параметры захватки

Прежде чем будет выстраиваться фундамент «стена в грунте», нужно рассчитать длину захватки. На этот параметр будут влиять некоторые факторы, среди них:

  • устойчивость траншеи;
  • конструктивные особенности и функциональное назначение сооружения;
  • вид техники, которая используется для разработки траншеи;
  • расчетная интенсивность бетонирования.

Технология проведения работ

Возведение стены в грунте начинается с бурения скважины, после подготавливаются траншеи, которые одновременно заполняются раствором. Следующим шагом станет монтаж арматурных каркасов, а также бетонолитной трубы. Заключительные манипуляции предусматривают вытеснение глинистого раствора с помощью подачи бетонной смеси посредством вертикально перемещаемой трубы. Траншеи могут разрабатываться на всю длину или по отдельным участкам. Арматурные каркасы имеют в основе стальные стержни с рифлением. Полученная система должна быть меньше на 12 сантиметров по сравнению с шириной траншеи. Элементы смачиваются в воде перед установкой, поскольку это уменьшает объем налипающей глины и увеличивает сцепление с бетоном.

Бетонирование

Сооружение стены в грунте предполагает бетонирование, которое осуществляется методом перемещаемой трубы. Последняя имеет диаметр в пределах от 270 до 300 миллиметров, тогда как толщина стенок равна 10 миллиметрам. Учитывая объем трубы, подбирается горловина, а пыжи могут быть выполнены из мешковины.

Ограничители захватки

Устройство стены в грунте может предполагать углубление траншеи на 15 метров или меньше. При этом следует использовать трубы, диаметр которых на 50 миллиметров меньше ширины траншеи. Через 5 часов после бетонирования элементы необходимо извлечь, а полученные полости заливаются смесью. Если же глубина траншеи больше упомянутого параметра, то возникнет потребность в установке ограничителя. Его задачу выполняет металлический лист, который укрепляется к арматурному каркасу. Полотно можно усилить, приварив к нему балки.

Увеличение производительности

Когда метод «стена в грунте» используется в процессе строительства довольно крупного объекта, а длина захватки больше 3 метров, может возникнуть необходимость в подаче бетонной смеси огромных объемов. В этом случае она поступает по трубам, а для более быстрой и простой укладки пластичность раствора повышается пластификаторами. Состав заливается таким образом, чтобы его поверхность перекрывала всю конструкцию на 10 сантиметров. Это требуется для того, чтобы была возможность впоследствии снять загрязненный слой бетона, ведь он будет иметь большое количество глины. Уплотнение нужно будет произвести с помощью специального оборудования, которое укрепляется на бетонолитной трубе. Если ее длина больше 20 метров, то рекомендуется применить два вибратора.

Те трубы, которые будут находиться на границе захваток, всегда извлекаются. Важно правильно определить время извлечения. Если сделать это слишком рано, то кромки оболочки могут оказаться повреждены. При слишком позднем извлечении труба может застрять между бетоном и грунтом. Для того чтобы исключить подобные процессы, довольно часто применяется листовое железо вместо трубы, с помощью которого можно создать неизвлекаемые прочные перемычки. Их необходимо приварить к арматурным каркасам. Для предохранения устья траншеи от деформации и осыпания нужно обустроить форшахту, которая представляет собой оголовок траншеи.

О давление грунта

Если необходимо узнать, каково давление грунта на стену на глубине z, то можно воспользоваться следующей формулой: PR = PS + PQ, где PS – это интенсивность бокового давления на обозначенной глубине от своего веса грунта с учетом напластования слоев, действия воды, а также эффективного сцепления; PQ – это интенсивность бокового давления на упомянутой глубине от нагрузок на поверхности. Если по проекту форшахта находится на специально сформированной отсыпке выше поверхности земли, то значение принимается со знаком минус.

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.