Технологии возведения заглубленных частей зданий и сооружений в сложных инженерно-геологических условиях

Сложные инженерно-геологические условия оцениваются наличием слабых грунтов основания, высоким уровнем грунтовых вод, присутствием плывунных образований, глубоким заложением водоупорного слоя и др. факторами, требующими принятия конструктивно-технологических решений, обеспечивающих не только сохранность примыкающих зданий, но и технологии производства работ, повышающих уровень надежности состояния конструктивных элементов.

Наиболее значимым фактором является высокий уровень грунтовых вод, который требует специальных технологий и режимов производства работ, снижающих влияние на примыкающие здания.

Исключение негативного влияния водопонижения достигается путем создания водонепроницаемых экранов вертикальных стен заглубленной части с глубиной заложения до водоупорного слоя. При этом используется технология устройства ограждений методом «стена в грунте» с армокаркасами из листовой арматуры.

При глубоком размещении водоупорного слоя такая технология приводит к дополнительным затратам и является экономически затратной. В подобных случаях требуется выполнить работы по устройству горизонтальных противофильтрационных завес по струйной технологии.

Технологическая последовательность производства работ состоит в первоначальном устройстве ограждающих вертикальных стен с последующим устройством горизонтальной противофильтрационной завесы (рис. 14.40), разработке грунта внутри котлована с устройством обвязочных поясов и распорных анкеров.

Рис . 14.40. Технологическая последовательность устройства грунтоцементной противофильтрационной завесы по струйной технологии
1 - ограждение «стена в грунте»; 2 , 3 - буровой станок с рабочим органом; 4 - инъекционный комплекс; 5 , 6, 7 - технологическая последовательность устройства грунтоцементных свай; 8 - отстойник; 9 - примыкающее здание; 10 - положение монолитной фундаментной плиты

В процессе разработки грунта осуществляется водопонижение методом водоотлива из водосборных колодцев. Для предотвращения всплытия горизонтальной завесы осуществляется устройство монолитных буронабивных свай, которые в последующем объединяются с монолитным железобетонным днищем.

На рис. 14.41 приведены технологические схемы поэтапного производства работ, включающие последовательные технологические циклы: устройство вертикальной противофильтрационной завесы методом «стена в грунте», горизонтальной завесы по струйной технологии; поярусная разработка грунта с устройством распорных анкеров; устройство свайного основания и монолитной железобетонной плиты.

Рис . 14.41. Технологическая последовательность производства работ по устройству заглубленных частей зданий и сооружений
Технологические циклы: I - устройство противофильтрационной завесы; II - монтаж распорных систем и поярусная разработка грунта; III - устройство свай и монолитной фундаментной плиты; IV - V - возведение встроенной монолитной системы с последовательным демонтажем распорных систем; VI - совмещение технологических процессов разработки грунта и монтажа распорных систем; VII - схема сопряжения фундаментной плиты с вертикальной стеной; 1 - «стена в грунте»; 2 - противофильтрационная завеса; 3 , 3* - распорные анкеры; 4 - монолитная ж/б фундаментная плита; 5 - сваи, выполненные по разрядно-импульсной технологии; 6 - монолитный встроенный безбалочный каркас; 7 - пенополистирольные вкладыши в армокаркасе; 8 - отгиб стержней и соединение с арматурой фундаментной плиты

Для сокращения продолжительности работ нулевого цикла осуществляют совмещение технологических процессов по разработке грунта и устройству анкерных систем. Такое решение отражается в проекте производства работ на основе технологических и геотехнических расчетов, обеспечивающих безопасность и геометрическую неизменяемость заглубленных конструктивных элементов. Особое место при этом отводится геотехническому мониторингу и использованию технологий, исключающих недопустимые деформации между ограждением стен, монолитность горизонтальных противофильтрационных завес, обеспечение пространственной жесткости распорных систем и др. решения.

Особое место в производстве работ отводится разработке новых технологий, обеспечивающих создание монолитных водонепроницаемых узлов сопряжения днища с вертикальной стеной. Одним из таких решений является использование пенополистирольных вкладышей, размещаемых на армокаркасе стены на уровне днища, что позволяет после разработки грунта до уровня противофильтрационной завесы произвести разрушение вкладышей, разрезку и отгиб арматурных стержней этой зоны с последующим соединением с арматурой фундаментной плиты. В процессе бетонирования плиты достигается монолитное соединение с вертикальной стеной, что способствует повышению водонепроницаемости стыка и обеспечивает совместную работу плиты с ограждающей стеной. Это обстоятельство позволяет снизить параметры фундаментных плит, использовать ограждающую стену в качестве фундамента с передачей нагрузки как от встроенных систем, так и наземных частей зданий.