В 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».

Грунтовые 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.

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.

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.

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

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

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:

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.

Разработка траншеи грейферной установкой

Метод Стена в грунте – это особая технология сооружения фундамента и ограждения до рытья котлована, она состоит в возведении вертикальных стен подземных сооружений в траншеях-щелях до начала разработки породы внутри сооружения. Применяется при строительстве городских подземных сооружений (транспортных тоннелей и станций метрополитена, парковок и гаражей, многоярусных подземных комплексов и т. п.), фундаментов домов и мостов, подпорных стен, противофильтрационных завес. Метод применим практически в любых типах грунтов. Ограничение: текучие и плывунные, дисперсные насыпные, грунты с крупными пустотами.

Стоимость

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

Устройство стены в грунте

Основные технологические операции устройства стены

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

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

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

Фундамент Стена в грунте

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

Стена в грунте служит ограждением котлована и частью фундамента по периметру

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

«Стена в грунте»: технология

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

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

Схематично технология состоит из последовательности этапов:

1. обустройство форшахты;
2. разработка траншеи;
3. опускание арматурных каркасов;
4. заливка бетоном.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Наша техника

Мы используем следующие установки с подвесным грейферным ковшом:

• Гидравлический грейфер BAUER GB-34: глубина траншеи до 60 м, ширина 0,3-1,2 м (встроенный инклинометр, комплект ковшей, рукавный и центрифужный насос, смеситель, силос, прибор для измерения суспензии, бетонолитные трубы)
• MAIT HR130

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

Закажите расчёт стоимости Стены в грунте

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

Способ «стена в грунте»

Страница 2 из 4

Сущность этого способа состоит в том, что до начала горностроительных работ по периметру будущего подземного сооружения (тоннеля) отрывают или разбуривают узкие траншеи (шириной 0,4-1,0 м) на всю глубину заложения сооружения, как правило, до водоупора. По мере выемки грунта траншеи заполняются глинистым раствором, который предохраняет стенки траншеи от обрушения. В дальнейшем глинистый раствор заменяется ограждающей крепью из монолитного бетона или сборного железобетона, под защитой которой производится разработка грунта внутри сооружения и возведения постоянных конструкций (обделки).

В практике тоннелестроения наибольшее распространение получил способ «стена в грунте» из монолитного железобетона с толщиной стен 0,4; 0,6; 0,8 и 1,0 м.

Производство работ по способу «стена в грунте» из монолитного железобетона осуществляется в такой последовательности (рис. 4.6). По контуру оси будущей стены сооружения устраивается пионерная траншея (1) форшахты (2), которая служит направляющей для землеройной машины и обеспечивает устойчивость верхней части стенок траншеи. До начала отрывки траншеи делается геодезическая разбивка и планируется площадка вдоль будущей стенки с таким расчетом, чтобы по обеим сторонам форшахты было бы место для установки необходимого оборудования и автотранспорта. Вдоль разрабатываемой траншеи на расстоянии 3 м с каждой стороны устраивается ограждение. Форшахта обычно устраивается в котловане глубиной 0,8-1,0 м, отрытом по оси сооружения. Для армирования форшахты применяют металлические сетки диаметром 10-14 мм с ячейками 0,2-0,3 м. По длине форшахты через каждые 1,5-2,0 м устанавливаются распорки для ограничения деформаций и обрушения стенок. После твердения бетона форшахты рядом с ней на песчаную подготовку укладывают железобетонные плиты (ДСП-2), являющиеся плотным основанием для опоры землеройной машины. При траншейной схеме возведения «стены в грунте» работы проводятся отдельными участками (захватками) длиной 3,0-6,0 м в последовательности, зависящей от имеющегося оборудования и условий производства работ.

Рис. 4.6 - Основные фазы работ по способу «стена в грунте»: а - разработка пионерной траншеи экскаватором (обратная лопата); б - устройство фор шахты; в - разработка захватки плоским грейфером с погрузкой грунта в самосвалы; г - установка арматурного каркаса; д - бетонирование захватки методом ВПТ и перекачка глинистого раствора в разрабатываемую захватку

Для разработки грунта и бурения скважин используют экскаваторы с прямой и обратной лопатой, оснащенные плоским грейфером, драглайны, буровые станки ударного и вращательного действия, а также специализированные машины, предназначенные только для создания траншей. К специализированным машинам относится самоходная буровая установка СО-2, позволяющая бурить скважины под буронабивные сваи диаметром 500-600 мм, глубиной до 30 м. В практике подземного строительства применяются также гидромеханизированный траншеекопатель и барражные машины БМ-24/0,5 и БМ-0,5/50-2 м, работающие по принципу последовательного бурения.

Наибольшее распространение в практике строительства получили установки экскаваторного типа. К экскаваторному оборудованию, применяющемуся в Советском Союзе и пригодному для устройства глубоких траншей, относятся двухчелюстные грейферы с глубиной копания (при наличии лидерных скважин) до 50 м; штанговые широкозахватные грейферы (на базе экскаватора Э-1001) с глубиной копания до 40 м для разработки траншей шириной 0,6; 0,7 и 1,0 м; навесные виброгрейферы с глубиной копания до 15 м. Кроме того, применяются штанговые гидравлические грейферы фирмы «Поклен» (Франция), а также двухчелюстные грейферы фирм «Креммел» (Англия) и «Бауэр» (ФРГ).

Для приготовления, хранения и подачи глинистого раствора в траншею, очистки его от грунта и повторного использования на стройплощадке организуется глинистое хозяйство.

Глинистый раствор приготавливают из бетонитовых или обычных местных глин и полученных из них на заводах глинопорошков. Особое внимание необходимо обратить на подбор плотности глинистого раствора, которая должна быть такой, чтобы в любом месте на стенке траншеи обеспечивалось гидростатическое давление от раствора, превышающего давление окружающего грунта и грунтовых вод с учетом нагрузки от расположенных вблизи зданий и сооружений. После проходки очередного участка (захватки) траншеи проверяется вертикальность стен и производится подготовка траншеи для укладки бетонной смеси методом вертикально-перемещающейся трубы (ВПТ). Для этого очищают дно траншеи и заменяют загрязненный глинистый раствор на свежий, после чего приступают к монтажу арматурных каркасов, размеры которых соответствуют размерам захваток траншеи. При этом в соответствии с конкретными условиями на одну захватку изготавливается либо один армокаркас или несколько. Для удобства и точности установки армокаркасы снабжаются по бокам металлическими полосами (салазками) шириной 30-50 мм.

Расстояние между стержнями рабочей арматуры назначается не менее 170-200 мм, что обеспечивает качественное бетонирование по методу ВПТ. В каркасах предусматриваются места для пропуска труб.

Установка арматурного каркаса (рис. 4.7) осуществляется с помощью козлового или стрелового крана грузоподъемностью 25-40 т на подготовленной захватке траншеи.

Рис. 4.7 - Установка арматурного каркаса

Для соединения отдельных захваток на их концах устраивают ограничители, конструкция которых зависит от стыков. В случае нерабочих стыков (отсутствуют растягивающие усилия в захватках) ограничители выполняют либо в виде отрезков стальных труб с диафрагмами, диаметр которых равен ширине траншеи (инвентарные ограничители), либо в виде железобетонных свай, металлических труб (рис. 4.8, а), швеллеров и двутавров (стационарные ограничители). Инвентарные ограничители (трубы) через 3-5 ч после окончания бетонирования извлекают из траншеи и затем разрабатывают смежную заходку.

Рис. 4.8 - Стыки между захватками монолитных железобетонных стен: а - нерабочий стык; б, в - рабочие стыки; 1 - траншея; 2 - стационарный ограничитель захваток; 3 - арматурный каркас ранее бетонируемой захватки; 4 - арматурный каркас последующей захватки; 5 - диафрагма

Стационарные ограничители устанавливают краном в конце захватки на всю глубину. Под воздействием собственной массы и периодического подъема и опускания такие ограничители заглубляются ниже дна траншеи на глубину 0,5-1,0 м. В случае необходимости может применяться дополнительный пригруз. Стационарные ограничители остаются в стене и после ее возведения, являясь частью постоянной конструкции.

Рабочие стыки делают для обеспечения равнопрочности стыков и основной конструкции стены. Рабочие стыки выполняют путем перепуска арматуры из одной захватки в другую на величину не менее 30 диаметров (рис. 4.8, б, в).

При бетонировании необходимо, чтобы высокопластичная бетонная смесь (марка бетона 200-300, крупность заполнителя до 50 мм, осадка конуса 16-20 см) подавалась непрерывно, а вертикальная бет-нолитная труба все время в процессе бетонирования должна быть заполнена бетоном.

Бетонолитная труба диаметром 200-300 мм состоит из отдельных звеньев длиной 1,0-1,5 м, которые соединяются друг с другом с помощью быстроразъемных замков с монтажными петлями. Такая труба с приемным бункером монтируется по центру захватки таким образом, чтобы ее нижний конец не доходил бы до дна траншеи на 0,05-0,10 м и всегда был погружен в свежеуложенную бетонную смесь на 1-2 м. Это предотвращает расслаивание бетона и его перемешивание с глинистым раствором. По мере бетонирования захватки бетонолитная труба поднимается и демонстрируется путем снятия ее верхних звеньев. Опускание и подъем бетонолитной трубы производятся обычно стреловым краном грузоподъемностью 10-25 т, а также спецустановками с гидроприводом.

После закрепления бетонолитной трубы на опорной раме к верхнему звену присоединяется приемная воронка (бункер), объем которой должен составлять не менее 1,5 объема трубы.

Непрерывность бетонирования является основным условием применения метода ВПТ, что обеспечивается необходимым наличием на стройплощадке всех составляющих для бетона в объеме захватки.

Бетон, будучи тяжелее глинистого раствора, заполняет траншею снизу вверх и вытесняет его на поверхность, где глинистый раствор самотеком поступает в разрабатываемую траншею или откачивается насосом в глиносборник для повторного использования. До укладки очередной порции бетона глинистый раствор откачивают на высоту форшахты. Бетонирование прекращается, когда на уровне верха форшахты появляется бетонная смесь. Поверхностный слой бетона, загрязненный глинистым раствором, убирается.

В практике подземного строительства наряду с возведением стен в грунте из монолитного бетона применяется и сборный железобетон, который обеспечивает высокую индустриальность строительства, хорошее качество поверхности стен, возможность использования конструкций разнообразных форм (пустотелые, балки, плиты и т. д.), а также возможность снижения толщины стен до 0,25 м. В то же время сборные конструкции отличаются повышенной стоимостью, требуют заводского изготовления больших сборных элементов и, кроме этого, область использования сборных конструкций ограничена глубиной траншей до 20-25 м ввиду их большой массы и сложности монтажа.

Возведение стен в грунте может осуществляться и буровзрывными методами. В этом случае производится последовательное бурение скважин, которые соединяются друг с другом при помощи лидернонаправляющих труб. При этом в устойчивых скальных и полускальных грунтах с небольшим количеством воды траншеи разрабатываются длинными захватками способом секущихся секций без применения глинистого раствора. В водонасыщенных неустойчивых грунтах траншеи устраиваются короткими захватками способом секущихся буронабивных свай с применением глинистого раствора. Этот способ предусматривает последовательное бурение всех скважин с армировкой их арматурными каркасами и бетонированием каждой скважины в отдельности методом ВПТ, за исключением двух-трех последних в захватке, и извлечение направляющих труб из заполненных бетоном скважин.

При бурении скважины ее устье на глубину 2-3 м закрепляют обсадным патрубком, после чего буровым станком бурят скважину на проектную глубину и для направленного бурения последующих скважин производят обсадку стенок скважины лидернонаправляющей трубой (рис. 4.9).

Рис. 4.9 - Лидернонаправляющие трубы: а - общий вид; б - план расположения лидернонаправляющих труб при разработке траншеи

После сооружения несущих стен и набора прочности бетона до 100% начинают работы по разработке грунта между возведенными стенами котлована, установке расстрелов или анкеров и монтажу внутренних сооружений и свода перекрытия. Организация работ зависит от размеров сооружения и гидрогеологических условий строительства.

При глубине котлована до 15,0 м работы обычно осуществляются в такой последовательности. Экскаватором обратная лопата разрабатывает грунт на глубину до 5,0 м с погрузкой в автосамосвалы. Второй уступ высотой 10 м разрабатывается экскаватором типа драглайн с оставлением откосов у стен котлована. К закладным деталям в стене привариваются монтажные столики, на них собираются пояса из двух двутавров и устанавливаются расстрелы из труб диаметром 630 мм, после чего производится разработка грунта откосов бульдозером с передвижением его в зону работы экскаватора.

В настоящее время возможно применять и гидромеханизированную разработку грунта, которая производится гидромонитором послойно. При этом землесосы устанавливают непосредственно на грунт или на понтоны.

Эффективно использовать также комбинированную схему разработки грунта бульдозеров в сочетании с гидромеханизацией.

Распорные конструкции (расстрелы) устанавливаются таким образом, чтобы они не мешали разработке грунта в центре сооружения. В этом смысле наиболее целесообразной конструкцией крепления стен котлована является анкерная крепь, которая хорошо воспринимает растягивающие усилия.

Наиболее эффективно применение способа «стена в грунте» в сложных инженерно-геологических и гидрогеологических условиях при возведении подземных сооружений большой протяженности и площади при глубине заложения не менее 5-8 м и не более 35-40 м.

При наличии значительной обводненности в грунтах, имеющих большие коэффициенты фильтрации, а также в случае высоконапорных подземных вод этот способ применять нецелесообразно.

Технология «стена в грунте» — это особый метод возведения фундаментов зданий или установки ограждающих конструкций, а также широко применяется в городах для постройки подземных тоннелей, автостоянок, гаражей.

При строительстве с использованием этого способа, разборка грунта внутри здания производится после всех установочных работ.

Как проводятся подобные строительные процедуры и в каких случае целесообразно их применение будет рассказано в этой статье.

Технология возведения стены в грунте осуществляется в несколько этапов:

1. Предварительная прокладка и установка форшахты - монолитной ж/б конструкции. Это делается с целью предотвращения последующего обрушения верхних слоев почвы в траншею.
2. При помощи гидрофрезы и раствора из глины устраняется возможное попадание в траншею воды, а также осыпание почвы и породы.
3. Сборка и сварка каркаса из арматуры и его дальнейшее заполнение бетоном. После того как конструкция готова, ее устанавливают в вырытую траншею. При заливке раствором армированного каркаса через специальную трубу и воронки, остатки бетона, которые вытесняются в результате процедуры, откачиваются насосами для последующего использования.
4. Когда бетон набирает свою прочность, форшахту убирают, а грунт внутри конструкции выбирается из ямы. Распорки, как это видно на фото, предотвращают обвалы, а, при наличии нескольких ж/б панелей стены в грунте, их соединяют в одну конструкцию (применяется не во всех случаях).
5. Наконец, устанавливаются фундаментные плиты и стены, а также производится их отделка.

Технологическая карта стены в грунте, которая приведена ниже поможет нагляднее представить план работ.

Использование технологии стены в грунте

В каких случаях может возникнуть необходимость применения данной технологии? Ситуаций может быть несколько. Например возможно в том случае, когда строительство ведется в большом городе, где существует опасность пересечения с линиями коммуникаций и подземных сетей, и где устройство котлованов ведется в непосредственной близости к другим строениям.

Независимо от времени года, применение технологии «стена в грунте» также уместно, из расчета, что на месте возведения основания здания могут быть большое количество влаги (подземные воды). Если используется технология «стены в грунте», то отпадает необходимость в ее отведении или замораживании. Кроме того, данный метод сводит к минимуму опасность разрушения или деформации фундаментов строений, расположенных рядом со строительной площадкой.

Важно! Используйте технологию «стены в грунте» при устройстве котлованов или подземных сооружений в непосредственной близости с другими зданиями или там, где есть опасность пересечения с сетями коммуникаций.

Другие возможности, достигаемые благодаря этой технологии

Кроме того, в больших городах, могут возникнуть трудности при строительстве новых подземных переходов или автотоннелей. «Стена в грунте» может быть устроена на глубину более 20 м - как раз то, что нужно для подземных сооружений. Она широко используется при возведении подземных гаражей и парковочных площадок, подземных автомагистралей и метро.

Сооружения под землей могут понадобиться для различных хранилищ, а также при строительстве набережных, портовых насосных станций и т. п.

Не всегда стены в грунте используются для строительства в экстремальных подземных условиях. Скрепленные вместе, армированные бетонные панели могут стать крепким основанием для многоэтажки или частного дома.

В этом видео продемонстрировано строительство по технологии «стены в грунте»

*У нас никогда не бывает некачественных проектов свайных фундаментов. Мы полностью отслеживаем и исполняем все проектные решения. Наша работа полностью соответствует требованиям свода правил проектирования и строительства, а также правилам проектирования фундаментов.

Стоимость работ

Основное назначение сооружения «стена в грунте»

Стена в грунте – это одна из технологий высокой эффективности по созданию ограждающих конструкций из бетона, железобетона или сборного железобетона для строительного котлована в условиях высокой обводненности грунтов на строительной площадке. Обычно стену в грунте используют на строительных площадках расположенных в стесненных условиях:

В черте города в непосредственной близости от старинных и исторически ценных зданий;

В случаях, когда забивать шпунтовую защитную стенку возле зданий нельзя из-за воздействия на эти здания ударных или вибрационных нагрузок;

Когда нет места для свайной защитной стенки или даже шпунтовой;

Когда расстояние до здания не позволяет устроить защиту котлована из буронабивных секущих свай и т. п.

После набора прочности бетона в стене можно начинать удаление грунта из внутренней зоны. Если стена в грунте, пройдя водоносные слои, будет заглублена в слой водонепроницаемый и сама будет водонепроницаемой, то работы в котловане можно проводить без мероприятий по наружному дренажу, откачке воды насосами, замораживанию воды или водопонижению другими способами и средствами.

Может использоваться для создания водонепроницаемых преград, носящих название противофильтрационных завес в толще грунта не только из бетона, но и из тиксотропной глины. В последнем случае стена в грунте может использоваться в качестве преграды для перемещения водных потоков в горизонтальном направлении. Например, при использовании такой преграды можно не дать распространяться в грунты окружающих полей жидким отходам производства, сбрасываемым в хранилища.

Правильно спроектированная и построенная стена в грунте может быть использована как фундамент здания или сооружения, например, крытого бассейна. В этом случае нет необходимости отрывать котлован, строить в нем фундамент, проводить обратную засыпку котлована с наружной стороны и все эти действия под постоянной угрозой затопления котлована. Или строить защитную шпунтовую стенку, под ее защитой отрывать котлован, строить фундамент, производить обратную засыпку котлована, вынимать защитную стенку.

Устройство стены в грунте - видео

Как устроен фундамент стена в грунте?

Стену в грунте можно построить на самых разных нескальных грунтах. Не разрешается строить на грунтах-плывунах, текучих, насыпных или намывных. Не рекомендуются грунты карстовые, т. е. с крупными естественными пустотами или карстами. Очень эффективно использовать этот способ при небольшой глубине расположения водонепроницаемых слоев.

Для устройства стены в грунте вначале отрывают узкую вертикальную траншею, ширина которой может быть от 0,4 до 1,5 и даже 2 м. Максимальная глубина определяется возможностями землеройной техники, а она позволяет рыть до 40 м и даже глубже.

Траншеи от обрушения стенок защищают глинистым раствором на основе бентонитовых глин. Этот раствор имеет тиксотропные свойства: частицы глины, расположенные на небольшом расстоянии друг от друга, взаимодействуют между собой и образуют нечто вроде пространственной сетки рыхлой структуры. После небольшого внешнего воздействия рыхлая структура не размывается и не разрушается, только возможно небольшое движение частиц. Небольшая, но постоянная нагрузка вызывает постоянное движение среды.

При сильном механическом воздействии сетка разрушается и начинается образование новых сеток.

Эти свойства таких глинистых систем назвали тиксотропией. Если тиксотропный раствор «не беспокоить», то он ведет себя как густой холодец, а если перемешивать – то, как густая жидкость, которая превращается в «холодец» за очень короткое время.

Это свойство позволяет под слоем бентонитового глинистого раствора вести выемку грунта, например, грейферным механизмом. Выбранный грунт замещают раствором, который в небольшом количестве проникает между частицами грунта и скрепляет их, а своим давлением не позволяет осыпаться стенкам траншеи.

В траншею, отрытую на заданную глубину и заполненную глинистым раствором, опускают арматурные каркасы, и с помощью бетонопроводов заливают бетонный раствор, начиная процесс со дна траншеи под слоем глинистого раствора.

Технология возведения железобетонной стены в грунте

Работы ведутся не по всей длине будущей стены сразу, а небольшими участками, которые называют захватками. Длина каждого участочка – от трех – четырех до 10 метров. Расстояние между двумя захватками – тоже от трех до 10 м.

Процесс создания стены в грунте можно разделить на такие этапы:

1. Выемка грунта из захватки под слоем глинистого раствора.

2. Опускание в траншею ограничительных элементов, обозначающих и предохраняющих границы захватки.

3. Установка в траншею, прямо в слой глинистого раствора, секций арматурного каркаса.

4. Бетонирование участка захватки через бетонопроводную трубу, начиная со дна траншеи с постепенным вытягиванием ограничителей.

После бетонирования трех, четырех захваток можно начинать выборку оставшихся участков грунта. К этому времени бетон наберет первоначальную прочность, и не будет крошиться под ковшом грейфера.

5. Выемка грунта из целиков, оставшихся между захватками. Ведется также под слоем глинистого раствора.

Потом повторение стадий 2 – 5 на новых отрезках будущей стены.

Возведение стены в грунте возможно не только в виде железобетонной стены, как описано выше, но и из сборных железобетонных плит или блоков, в виде твердеющей глино-цементной стены, или в виде засыпной комковой глины, из глино-грунтовой смеси. При этом все варианты заполнения траншеи после окончания строительства стены должны иметь низкий коэффициент фильтрации воды через стену.

Отработавший бентонитовый глинистый раствор сливается в отдельные емкости, где отделяется от грунта, очищается на виброситах, шламоотделителях, гидроциклонных ситовых установках и подается в работу на новые участки траншеи.

Ограничители в некоторых случаях не извлекают, т. к. они обеспечивают связку между собой отдельных участков. Для этого их изготавливают виде железобетонных свай с полутавровым или двутавровым сечением или из стальных труб, разрезанных вдоль, или из металлических профилей.

Этот вид «стены в грунте» может быть выполнен в виде буросекущих или даже бурокасательных набивных бетонных или железобетонных свай.

Достоинства технологии «стена в грунте»

Из всех достоинств отметим только самые важные:

А. Использование тиксотропных свойств бентонитовых глинистых растворов позволяет не использовать для крепления металлических шпунтовых стен, железобетонных или деревянных шпунтов.

Б. Нет необходимости организовывать понижение уровня грунтовых вод и/или водооткачивание.

В. значительно уменьшаются объемы проведения земляных работ, трудоемкость и сроки строительства.

Г. Возможно использование скоростных методов возведения стен в грунте.

Для этого используют готовые железобетонные панели массой до 20 – 30 тонн. Их стыкуют в продольном направлении, заполняя стыки монолитным бетоном. Возможно использование и менее крупных блоков, которые стыкуются и по высоте. Соединение при этом осуществляют устройством замков.

Иногда устраивают сборную стену из железобетонных блоков и панелей на монолитном железобетонном основании.

Главная » Фундамент » Технология устройства стены в грунте. Технология возведения железобетонной стены в грунте