Шпунтовая стена в грунте


Устройство шпунтового ограждения котлована из труб

Практически любые строительные работы, проводимые ниже уровня рельефа, вынуждают решать вопросы устойчивости стенок котлована и защиты от воды. В некоторых специфических направлениях, относимых к гидротехническому строительству, создание непроницаемого барьера между местом проведения работы и водной средой является отправной точкой.

Так выглядит шпунтовое ограждение котлована

В большинстве случаев эти проблемы решаются через устройство шпунтового ограждения.Вернуться к оглавлению

В чем отличие

Прекрасно известно, что для защиты от воды и осыпания грунта, строятся стены.

Пример укрепления стен котлована от осыпания грунта В чем тогда состоит особенность шпунтовой стенки, и чем она отличается от иных? Прежде всего, тем, что для ее устройства нет необходимости проводить земляные работы. Шпунтовые элементы предварительно погружаются в грунт, надежно закрепляются в нем, и лишь потом почва вынимается. Как видите, шпунтовые работы совершенно противоположны обычному строительству. Готовая стена появляется из грунта, а не возводится на нем.

Шпунтовая стенка не нуждается в ленточном фундаменте и не требует учета глубины промерзания. Она заглубляется на величину, превышающую уровень промерзания грунта, и имеет очень незначительное давление на грунт. Шпунтовые сваи удерживаются не прочностью основания, а силой трения грунта, действующего на поверхность. Отличий шпунтовой стены от обыкновенной довольно много. Стоит к этому добавить и то, что элемент в основном работает как защемленная консоль. Он способен выдерживать колоссальные изгибающие и смещающие нагрузки, доступные только основательно армированной бетонной стене. При необходимости проводится расчет шпунтовых ограждений, например, на устойчивость и сдвиг.

Вернуться к оглавлению

Где и когда применяют

Хотя шпунтовым ограждением можно назвать и частокол из бревен, труб или бетонных свай, важным качеством настоящего инвентарного изделия является возможность создания герметичной мембраны, отсекающей защищаемую площадку от поступления воды извне. Это свойство делает востребованными шпунтовые работы во всех случаях, когда требуется изоляция территории от грунтовых, поверхностных вод или открытой воды водоемов. Таким способом строятся опоры мостов на дне реки, возводятся набережные, проводятся работы на заболоченных территориях и при высоком уровне грунтовых вод.

Второй причиной применения шпунта обычно служит необходимость удержания грунтовых стенок котлованов или откосов.

Укрепление грунта шпунтовыми стенами

Стена котлована всегда делается пологой, чтобы избежать обрушения грунта под собственным весом. Но при значительной глубине выемки или при стесненных условиях, обеспечить необходимый угол откоса не всегда удается. Ограждение котлована шпунтом дает возможность избежать устройства любых откосов и создавать котлован с вертикальными стенками. Иногда это является единственным способом уберечь расположенные рядом с котлованом фундаменты существующих зданий от разуплотнения и смещения грунта, явившегося следствием проводимых работ.Вернуться к оглавлению

Виды шпунтовых элементов

Первоначально шпунтовые стены выполнялись из бревен или деревянных пластин. Такие шпунтовые ограждения до сих пор широко применяются в мелиорации, благоустройстве территорий и прочих видах работ, не связанных с высокой сложностью и требованиями. Отличает этот материал дешевизна и доступность. Оборачиваемость и долговечность его, естественно, невысокие.

Так выглядят профили для монтажа шпунтовых стен

Наиболее универсальными и распространенными являются металлические элементы коробчатого сечения, называемые «шпунт Ларсена». С их помощью можно выполнить любой комплекс работ, связанных с устройством шпунтовой стенки. Стальные элементы позволяют погружать его даже в тяжелую и каменистую почву. Этот вид шпунта можно применять многократно. После завершения работ элементы удаляются из проектного положения и могут использоваться снова.

Однако металлический шпунт Ларсена имеет высокий вес и значительную стоимость. Не всегда есть возможность сохранить элементы без подрезки или деформаций.

При этом дорогие изделия после применения превращаются в металлолом.
В строительную практику внедряется шпунт из полимеров — поливинилхлорида и композита. Помимо малого веса, эти изделия отличаются меньшим коэффициентом трения поверхности, что облегчает их погружение и выемку.

Пример шпунта Ларсена изготовленного из полимеров

Меньшая прочность приводит к ограничениям по выдерживаемым нагрузкам и прохождению тяжелых грунтов. В то же время существует множество ситуаций, когда их применение оправдано, а свойства полностью удовлетворяют требованиям.Вернуться к оглавлению

Стальной шпунт Ларсена

Представляет собой пространственный элемент коробчатого сечения с линейными замками по краям. Осуществляя погружение, фиксатор одного элемента вставляется в паз другого, что создает неразрывное соединение по всей длине. Элемент изготавливается из высокопрочной легированной стали, что гарантирует высочайшие прочностные характеристики.

В зависимости от выдерживаемых нагрузок толщина шпунта может изменяться от 15 миллиметров до 23 миллиметров в распространенных марках. Оборачиваемость, присущая шпунту Ларсена, хорошо характеризует рекомендация производителя, предлагающего после двадцати установок срезать верхнюю кромку, которая деформируется в процессе погружения, в длину до двадцати сантиметров. Хотя зачастую все выглядит не столь радужно. При погружении в тяжелые грунты может происходить деформация замковых стыков и искривление изделий. Отдельные шпунтовые элементы могут заклиниваться между собой, что приводит к необходимости обрезать часть стойки автогеном и «хоронить» на месте установки.

Шпунт Ларсена выпускается нескольких конфигураций профиля и замковых соединений:

  • Тип Z;
  • Тип S;
  • Тип LP;
  • Тип OMEG.

Это позволяет точнее подбирать тип изделия к особенностям грунтовых и эксплуатационных условий, роду нагрузок и применяемому оборудованию.

Вернуться к оглавлению

Шпунт из полимеров

Материалы из полимерного сырья проникают в области, казалось бы, монопольно занятые в строительстве металлами. Высочайшие требования к шпунтовым ограждениям оказалось возможным реализовать в изделиях из поливинилхлорида и стеклопластиковых композиций. Несмотря на меньшую жесткость и большую хрупкость, для них доступен значительный сегмент рынка.

Пример укрепления берега пластиковыми шпунтами

Во многих случаях шпунтовые ограждения применяются как стационарное сооружение, без извлечения из грунта после установки. Таким образом, укрепляют откосы, создают террасы, защищают береговую линию от размыва и выполняют иные шпунтовые работы. Востребованным свойством при этом оказывается долговечность конструкции, невосприимчивость к коррозии. Именно им полимерные материалы обладают в полной мере.

Там, где металл со временем теряет свою несущую способность или требует дополнительной защиты, отлично служат полимерные шпунты. Привлекательной стороной пластиковых шпунтов является их вес. Один метр такого ограждения весит примерно в десять раз меньше, чем металлического. В малом строительстве, ограниченном в применении большегрузной и мощной техники, это оказывается неоценимым достоинством.

Вернуться к оглавлению

Сваи из труб

В качестве не извлекаемых элементов для устройства шпунтовой стенки иногда используются металлические трубы.
Такое решение позволяет утилизировать те, которые были в употреблении. Кроме относительной дешевизны, у них нет положительных качеств. Трубы не позволяют создать плотную непроницаемую для грунтовых вод поверхность. Обычно их применяют для укрепления откосов или в качестве не извлекаемой опалубки для дальнейшего бетонирования столбов. Сваи из труб не имеют замков, поэтому выдерживать геометрическое положение в ряду очень сложно.

Вариант укрепления грунта шпунтовыми сваями

Обеспечение вертикальности погружения также представляет большую проблему. Площадь контакта сечения трубы с грунтом на один метр сооружения существенно выше, чем у инвентарного шпунта. Это требует использования мощной техники, способной обеспечить необходимое усилие.

Следует учесть, что стенки труб тоньше и гораздо хуже противостоят деформациям, чем шпунт Ларсена. Поэтому при прохождении трубы через каменистый грунт, нижнее сечение может полностью смяться, сделав невозможным достижение проектной отметки. Обращаться к такому методу устройства шпунтового ограждения стоит только в крайнем случае.

Вернуться к оглавлению

Техника для погружения

Шпунт Ларсена также именуют сваей. Погружение элементов осуществляется со специальным оборудованием, с применением ударных или вибрационных нагрузок. Технология, по которой производится забивка шпунта, и применяемое оборудование в какой-то степени соответствуют вбиванию свай забора. Более архаичным, но эффективным способом погружения является ударный способ: при помощи копра.

Вибрационное погружение производится с использованием специального навесного модуля, передающего нагрузку на оголовок шпунтового элемента.

Помимо вибрационной нагрузки, обычно прикладывается и осевая, позволяющая вдавливать сваю в разжиженный вибрацией грунт. Погружение полимерных свай позволяет применять гораздо более легкое и удобное вибрационное оборудование, выпускаемое даже в ручном варианте.

Процесс монтажа шпунтовой сваи

Вернуться к оглавлению

Как это делается

Забивка шпунта начинается с первой сваи, устанавливаемой в проектное положение. Желательно, чтобы глубина заложения соответствовала заданной. Это не всегда возможно из-за повышенной плотности грунта или каменистых включений. В таком случае уменьшение глубины погружения согласовывается с заинтересованными сторонами, или свая перебивается в другое место. Следующая свая заводится замком в паз установленной, и процесс повторяется.

При возникновении отказа в меньшей глубине, чем требуется, необходимо принять решение по ситуации. Таким же образом выполняется забивка шпунта на требуемую длину. Для облегчения установки и улучшения скольжения замка в пазе элемента металлические шпунтовые сваи смазываются густой смазкой. Устраивая шпунтовые ограждения, предотвращающие проникновение грунтовых вод или поступления воды из открытых источников, замковые соединения дополнительно герметизируют. В таких случаях применяют паклю или герметики на основе силикона или других композиций.

Пластмассовые и композитные шпунтовые сваи — с гораздо меньшим трением скольжения, и смазка для улучшения процесса не требуется. Ввиду лучшего прилегания граней элементов полимерные шпунты обычно не требуют дополнительной гидроизоляции.


Благодаря тем же свойствам уровень сопротивления пластиковой сваи при погружении гораздо меньше, чем у стальной. Это дает возможность применять менее мощное и более легкое оборудование. Но шпунты такого вида рекомендуется устанавливать в грунты умеренной плотности, без значительных твердых инородных включений.

svoizabor.ru

Шпунтовая стена в грунте – строительное водопонижение, гидроизоляция – Ватер Сайд


Бывают ситуации, когда строительство приходится вести в условиях близких грунтовых вод (на глубине 1-3 метра от поверхности) и плывунов. Приток воды в котлован возможен в виде атмосферных осадков, поверхностных грунтовых или фильтрационных потоков. В этих случаях подошва сооружения и грунт, пригодный для отсыпки основания, оказываются ниже уровня грунтовых вод. Если не понизить этот уровень, могут возникнуть серьезные проблемы. Находящаяся под уровнем грунтовых вод площадка для фундамента будет затоплена и размыта уже в процессе выемки грунта, грунт станет рыхлым и потеряет несущую способность. Исходная расчетная площадь подмытого грунта уже станет недостаточной, возникнут непредвиденные просадки, которые фундамент не выдержит, а также трещины, разрушения.

Строительное водопонижение

Чтобы избежать этих проблем, необходимо принять меры для понижения уровня грунтовых вод, т.н. водопонижения. Иными словами, необходимо либо понизить естественный уровень грунтовых вод, либо отвести воды, либо удерживать их на расстоянии от места строительства.

Одним из наиболее эффективных способов отсечения грунтовых вод, является строительство «стены в грунте» из шпунтовых свай ПВХ.

Как это работает

При защите котлованов или фундаментов сплошными свайными, шпунтовыми стенками или стеной в грунте грунтовая вода может поступать в котлован только через его основание, где собирается в специально устроенных водосборниках и откачивается насосами.

Приток грунтовых вод в котлован может быть уменьшен или полностью прекращен, если он ограждается водонепроницаемой стенкой из шпунта ПВХ, которая нижним краем заглубляется в водонепроницаемый грунт.

 

Преимущества шпунтовых стен

По сравнению с другими методами строительства, технология «стена в грунте» из шпунтовых свай ПВХ обладает рядом преимуществ:

  • возможность устройства котлованов в непосредственной близости от зданий и сооружений;
  • возможность устройства котлованов в местах, где другие методы невозможны или малоэффективны;
  • уменьшение объемов земляных работ;
  • отсутствие динамических колебаний грунта во время работ;
  • ведение работ в сложных геологических и климатических условиях;
  • высокая надежность и водонепроницаемость конструкции;
  • низкий уровень шума строительных работ;

Все это в первую очередь важно, если вы планируете строительство в городе или другом населенном пункте с плотной застройкой (дачный или коттеджный поселок).

Область применения

Шпунтовые сваи из ПВХ нашли широкое применение при строительстве подземных сооружений, расположенных вблизи местах плотной застройки, при реконструкции промышленных предприятий, в гидротехническом строительстве.

Такая технология позволяет с уверенностью сооружать различные объекты на обводненных территориях:

  • различные гидротехнические сооружения; 
  • автодороги;
  • фундаменты жилых домов, промышленных зданий, мостовых сооружений;
  • противофильтрационные завесы;
  • отстойники, емкости для хранения различных жидкостей.

shpunt.su

Шпунтовая стенка, ограждение с помощью шпунтов

Шпунтовая стенка представляет собой плотную стену из погруженных в грунт шпунтовых свай. Обычно в качестве шпунта используется согнутая внутрь металлическая пластина – зетобразный шпунт, но нередко он бывает прямым и изготавливается из железобетона или дерева.

Применяется такой тип ограждений при возведении объектов в районах с плотной застройкой для обеспечения сохранности близлежащих зданий, а также для обеспечения безопасности на строительной площадке.

Выбор материала для шпунтовой стенки

Выбор материала для изготовления шпунтовых рядов зависит от степени сложности предстоящих работ. Они могут быть изготовлены из железобетона, дерева или металла.

Наиболее рентабельны металлические шпунтовые сваи. Их можно использовать неоднократно, забивая и извлекая из грунта. После извлечения из грунта шпунтовые сваи проверяются на соответствие эксплуатационным нормам, при необходимости устраняются дефекты и сваи готовы к дальнейшему использованию.

Для изготовления металлических шпунтовых стенок чаще всего применяют прокатные профили – трубы, двутавры, произведенные из углеродистой стали СтЗсп, СтЗпс по ГОСТ 380. Важно следить, чтобы в замковой части, в торцах и на наружной поверхности профиля не было раскатанных пузырей, прокатных плен и закатов. Нередко при устройстве шпунтового ряда используют цельнокатаную металлическую сваю, так называемый шпунт Ларсена.

Железобетонные шпунты применяются в том случае, если шпунтовую стену возводят на постоянной основе. В этом случае они применяются в качестве составной части фундамента, поэтому их не извлекают из грунта.

Деревянные шпунты либо сбиваются из досок при помощи гвоздей, либо из брусков при помощи соединения паз-гребень. Достать их из грунта без серьезных повреждений нельзя, поэтому многократное использование деревянных шпунтов не представляется возможным.

Методы установки шпунтов

Для устройства шпунтового сооружения или "стенки" сваи скрепляют в шахматном порядке и погружают в грунт. Для погружения существует несколько методов: ударный, метод вибропогружения и метод вдавливания. При любом способе погружения требуется бурение скважин.

При ударном методе элементы шпунтовой стены погружаются в предварительно пробуренные и заполненные цементно-песочным раствором скважины. Такая технология не дает возможности скважинам осыпаться и значительно увеличивает несущую способность ограждения.

Способ завинчивания, или вдавливания, подразумевает погружение стального шпунта с наконечником путем вращения и постепенного вдавливания. При этом способе непосредственно из основания фундамента лишний грунт не выбуривается. Этот метод применяется в том случае, когда вблизи расположены какие-либо сооружения. Он избавляет от необходимости контролировать состояние близстоящих сооружений при возникновении вибраций.

Наиболее экономичный метод установки шпунтов – вибропогружение. Он также требует предварительного бурения скважин, после чего сваи погружаются в грунт при помощи специальных вибропогружателей. При неустойчивом грунте  рыхление лучше всего производить при помощи шнековых буров.

Если поверхностные грунты, что называется, «легкие», возможны комбинированные способы, когда после вибропогружателя шпунты добиваются молотом.

При затрудненной установке шпунтового ряда, возможно применение следующих способов, облегчающих этот трудоемкий процесс: подмыв грунта, устройство предварительных прорезей и лидерное бурение скважин под шпунты.

Применение шпунтовых стенок

Область применения шпунтовых ограждений обширна. Они используются при строительстве мостов, эстакад, путепроводов, укреплении берегов рек, при возведении различных гидротехнических сооружений и складских помещений для жидких и твердых промышленных отходов.

Особенно незаменимо шпунтовая стенка котлованов при строительных работах, где чаще всего они эксплуатируются как временные сооружения.

Основное назначение шпунтовых рядов – защищать строительную площадку от грунтовых вод и удержания грунта от обрушения. Такое ограждение может быть как временным, так и постоянным. Возводится оно под различные сооружения, имеет разнообразные варианты крепления и дает возможность даже при строительстве на грунтах с большим содержанием влаги применять эффективные технические решения.

Применение шпунтов необходимо в следующих случаях:

  • большая нагрузка на верхнюю кромку котлована;
  • плотная застройка района, рядом находятся другие сооружения;
  • выемка грунта с большой глубины;
  • возможное подтопление подземными грунтовыми водами;
  • осыпание грунта с естественных откосов.

Применение шпунтовой стенки дает возможность не только организовать безопасное проведение строительных работ, но и увеличить темпы строительства.

 

drilling-msk.ru

Технология производства работ методом "стена в грунте"

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.

fb.ru

Технология стена в грунте для устройства подземных сооружений

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 гл

files.stroyinf.ru

Стена в грунте — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 26 марта 2015; проверки требуют 14 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 26 марта 2015; проверки требуют 14 правок. Грейферный экскаватор для выборки грунта под стену в грунте

Стена в грунте — метод возведения подземных или заглублённых сооружений, фундаментов, ограждений котлованов, подпорных стен, a также противофильтрационных завес c использованием при разработке грунта тиксотропного глинистого раствора.

Суть метода заключается в том, что узкие и глубокие траншеи разрабатывают под защитой бентонитовой суспензии, которая оказывает избыточное гидростатическое давление на вертикальную поверхность, что способствует укреплению стен и оберегает траншею от разрушения.

Стена в грунте может возводиться глубиной до 40, а при использовании спецоборудования — до 60 метров, а ширина траншеи при этом может быть очень узкой — от 0,4 до 1 м. Стена становится ограждающей конструкцией, а кроме того, может выполнять функцию несущего элемента подземных сооружений.

Метод может применяться в практически в любых нескальных грунтах, кроме рыхлых насыпных, текучих и плывунных. Наиболее эффективно использование метода в сложных гидрогеологических условиях при относительно неглубоком залегании водоупорных грунтов, a также вблизи зданий или их фундаментов.  

По конструкции стены в грунте могут быть:[2]

  • буронабивные, из «секущихся свай», или «касающихся свай», расположенных в одном створе, причём для буросекущихся свай сваи второй очереди врезаются в сваи первой очереди.
  • монолитные бетонные, состоящие из отдельных плотно сопряженных между собой секций (захваток)

одноярусные — из панелей с вертикальными стыками.

многоярусные — из панелей с вертикальными и горизонтальными стыками.

на примере монолитной бетонной стены в грунте.

  1. По периметру котлована сооружения строится форшахта — железобетонное ограждение, обеспечивающее проектную точность будущей стены и предотвращающее обвал грунта с верхней части траншеи.
  2. Производится разработка траншеи для стены. Траншеи разрабатывают отдельными участками (захватками) длиной 3-6 метров, вскрывая их через один. В процессе выемки грунта траншею заполняют раствором бентонита, который предохраняет её стенки от обрушения.
  3. После достижения нижней отметки в траншею опускают каркасы из арматуры.
  4. После монтажа каркасов производится бетонирование стены через бетонолитные трубы. По мере укладки этой смеси в траншею бентонитовый раствор вытесняется и откачивается. После чего фильтруется и хранится в резервуарах для использования в следующем сегменте стены.

После полного застывания бетона приступают к разработке грунта под котлован сооружения, а также проводят работы по креплению стены.[3]

Для разработки грунта в траншее применяется оборудование двух типов: плоский грейфер (ковш) и гидравлическая фреза. С помощью грейфера можно разрабатывать только дисперсные грунты (пески, глины), при этом велика вероятность отклонения «стены в грунте» от вертикали.

Гидравлическая фреза может разрабатывать все типы мягких и твердых грунтов – от дисперсных до полускальных, при этом обеспечивается высокая точность, а поверхность «стены в грунте» после откопки котлована остается довольно ровной и готовой под облицовку.[4]

ru.wikipedia.org

Полезная информация о погружении шпунта