Стена в грунте технология устройство

Обновлено: 05.10.2024

- 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.

- 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 глинистыми растворами (суспензиями) с тиксотропными свойствами. Тиксотропность - важное технологическое свойство дисперсной системы восстанавливать исходную структуру, разрушенную механическим воздействием. Для глинистого раствора это способность загустевать в состоянии покоя и предохранять стенки траншей от обрушения, но и разжижаться от колебательных воздействий.

В выемках, отрытых до необходимых глубины и ширины под глинистым раствором, этот раствор постепенно замещают, используя в качестве несущих или ограждающих конструкций монолитный бетон, сборные элементы, различного рода смеси глины с цементом или другими материалами.

Наилучшими тиксотропными свойствами обладают бентонитовые глины. Сущность действия глинистого раствора заключается в том, что создается гидростатическое давление на стенки траншеи, препятствующее их обрушению, кроме этого на стенках образуется практически водонепроницаемая пленка из глины толщиной 2 . 5 мм. Глинизация стенок выемок позволяет отказаться от таких вспомогательных и трудоемких работ, как забивка шпунта, водопонижение и замораживание грунта.

При отрывке траншей используют оборудование циклического и непрерывного действия; обычно ширина траншей составляет 500 . 1000 мм, но может доходить до 1500 . 2000 мм.

Для разработки траншей под защитой глинистого раствора применяют землеройные машины общего назначения - грейферы, драглайны и обратные лопаты, буровые установки вращательного и ударного бурения и специальные ковшовые, фрезерные и струговые установки.

- в грунтах с пустотами и кавернами, на рыхлых свалочных грунтах;

- на участках с бывшей каменной кладкой, обломками бетонных и железобетонных элементов, металлических конструкций и т.д.;

- при наличии напорных подземных вод или зон большой местной фильтрации грунтов.

Наиболее проста технология работ при устройстве противофильтрационных завес, которые обычно выполняют из монолитного бетона, тяжелых, ломовых и твердых глин. Назначение завес - предохранение плотин от проникновения воды за тело плотины.

Противофильтрационная завеса может быть применена при отрывке котлованов для предохранения их от затопления подземными водами. Отпадает потребность в замораживании грунта или понижении уровня грунтовых вод иглофильтровы-ми понизительными установками. Завеса действует постоянно, в то время как остальные методы используются только на период производства работ, хотя грунтовые воды могут быть очень агрессивными.

Работы по отрывке траншей, как и производство последующих работ, в случае близкого расположения фундаментов существующих зданий выполняют отдельными захватками, обычно через одну, т.е. первая, третья, вторая, пятая, четвертая и т.д.

Длину захватки бетонирования назначают от 3 до 6 м и определяют по следующим критериям:

- условиям обеспечения устойчивости траншеи;

- принятой интенсивности бетонирования;

- типу машин, разрабатывающих траншею;

1) забуривание торцевых скважин на захватке;

2) разработка траншеи участками или последовательно на всю длину при постоянном заполнении открытой полости бентонитовым раствором, с ограничителями, разделяющими траншею на отдельные захватки;

3) монтаж на полностью отрытой захватке арматурных каркасов и опускание на дно траншеи бетонолитных труб;

4) укладка бетонной смеси методом вертикально перемещаемой трубы с вытеснением глинистого раствора в запасную емкость или на соседний, разрабатываемый участок траншеи.

1 - устройство форшахты (укрепление верха траншеи); 2 - рытье траншеи на длину захватки;
3 - установка ограничителей (перемычек между захватками); 4 - монтаж арматурных каркасов;
5 - бетонирование на захватке методом вертикально перемещаемой трубы

Бетонирование осуществляют методом вертикально перемещаемой трубы с непрерывной укладкой бетонной смеси и равномерным заполнением ею всей захватки снизу вверх.

Бетонолитные трубы - металлические трубы диаметром 250 . 300 мм, толщина стенок 8 . 10 мм, горловина - на объем трубы, съемный клапан ниже горловины, пыжи из мешковины.

Ограничители размеров захватки:

- при глубине траншеи до 15 м применяют трубы диаметром, меньшим ширины траншеи на 30 . 50 мм; их извлекают через 3 . 5 ч после окончания бетонирования на захватке, и образовавшаяся полость сразу заполняется бетонной смесью;

- при глубине траншеи до 30 м устанавливают ограничитель в виде стального листа, который приваривают к арматурному каркасу. При необходимости лист усиливается приваркой швеллеров.

При длине захватки более 3 м бетонирование обычно осуществляют через две бетонолитные трубы одновременно. Для повышения пластичности бетона и его удобоукладываемости применяют пластифицирующие добавки - спиртовую барду, суперпластификаторы.

Перерывы в бетонировании - до 1,5 ч летом и до 30 мин - зимой.

Бетонную смесь укладывают до уровня, превышающего высоту конструкции на 10 . 15 см для последующего удаления слоя бетона, загрязненного глинистыми частицами. При использовании виброуплотнения вибраторы укрепляют на нижнем конце бетонолитной трубы. При трубах длиной до 20 м применяют один вибратор, длиной до 50 м - два вибратора.

Трубы на границе захваток обязательно извлекают. Раннее извлечение приводит к разрушению кромок образовавшейся сферической оболочки, что нежелательно, а позднее приводит к защемлению трубы между бетоном и землей, и требуются значительные усилия для ее извлечения. Поэтому часто вместо труб ставят неизвлекаемые перемычки из листового железа, швеллеров или двутавров, обязательно привариваемых к арматурным каркасам сооружения.

Иногда для предохранения устья траншеи от разрушения и осыпания устраивают из сборных элементов или металла форшахты - оголовки траншей глубиной до 1 м для усиления верхних слоев грунта, или это траншея с укрепленными на глубину до 1 м верхними частями стенок.

Применение сборного железобетона позволяет:

- повысить индустриальность производства работ;

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

- иметь гарантии качества возведенного сооружения.

Недостатки сборного железобетона: требуется специальная технологическая оснастка для изготовления изделий, каждый раз индивидуального сечения и длины; сложность транспортирования изделий на строительную площадку; требуются мощные монтажные краны; стоимость сборного железобетона значительно выше, чем монолитного.

Вертикальные зазоры между сборными элементами заполняются цементным раствором при сухом способе производства работ. При мокром способе наружную пазуху траншеи заполняют цементно-песчаным раствором, а внутреннюю - песчано-гравийной смесью. Наружное заполнение в дальнейшем будет служить в качестве гидроизоляции.

Применяют два варианта сборно-монолитного решения:

нижняя часть сооружения до определенного уровня состоит из монолитного бетона, вышележащие конструкции - из сборных элементов;

сборные элементы применяют в виде опалубки-облицовки, которую устанавливают к внутренней поверхности траншеи, наружная полость заполняется монолитным бетоном.

При строительстве туннелей и замкнутых в плане сооружений после устройства наружных стен грунт извлекается из внутренней части сооружения и его отвозят в отвал, днище бетонируют или устраивают фундаменты под внутренние конструкции сооружения.

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.

Описание технологии

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.

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.

Траншейный или свайный.
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.

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.

Траншейный мокрый способ

Плотность 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.

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.

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:

Возможность совместить в одной конструкции фундамент здания и стены его подземной части.
Простота и безопасность произведения работ по сравнению с другими способами.
Многофункциональность технологии – устройство стены в грунте возможно практически на любых типах почв, в том числе на водонасыщенных и слабых основаниях.
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

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:

Заливка бетона

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:

Для уплотнения бетона используйте глубинные вибраторы

Монтаж сборного железобетона

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.

- свайный, когда ограждающая конструкция образуется из сплошного ряда вертикальных буронабивных свай;

- траншейный, выполняемый сплошной стеной из монолитного бетона или сборных железобетонных элементов.

- 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.

- в грунтах с пустотами и кавернами, на рыхлых свалочных грунтах;

- при наличии напорных подземных вод или зон большой местной фильтрации грунтов.

Длину захватки бетонирования назначают от 3 до 6 м и определяют по следующим критериям:

- условиям обеспечения устойчивости траншеи;

- принятой интенсивности бетонирования;

- типу машин, разрабатывающих траншею;

1) забуривание торцевых скважин на захватке;

3) монтаж на полностью отрытой захватке арматурных каркасов и опускание на дно траншеи бетонолитных труб;

Ограничители размеров захватки:

Перерывы в бетонировании - до 1,5 ч летом и до 30 мин - зимой.

Применение сборного железобетона позволяет:

- повысить индустриальность производства работ;

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

- иметь гарантии качества возведенного сооружения.

Применяют два варианта сборно-монолитного решения:

Суть технологии заключается в создании траншеи вокруг строительного объекта, заполнении ее тиксотропным раствором и последующем вытеснении раствора железобетонной смесью, либо в сооружении железобетонной стены из буросекущихся свай. К достоинствам метода относятся:

Практически неограниченная глубина подземных работ.
Возможность обнесения периметра любой конфигурации.
Отсутствие вибрации и шума.
При одновременном устройстве фундамента и подвала – отсутствие необходимости вывоза большого количества грунта.
Не требуется замораживание и водопонижение грунта.
Не требуется перекрывать дорожное движение.
Существенная экономия средств (в среднем около половины сметной стоимости).
Сокращение сроков проведения работ.
Меньший объем земляных работ.

При строительстве тоннелей и метро.
При устройстве подземных гаражей и паркингов.
Коллекторы, насосные станции.
Причальные, портовые сооружения.
При наземной застройке: когда из-за тесных условий и вследствие вибрации есть риск повредить соседние сооружения.
В проблемных гидрогеологических условиях.

Смотрите так же:

Виды стен

По способу сооружения:

Свайные. Выполняются из буросекущихся свай. Используются поблизости от сооружений, ниже их фундаментов. Чтобы избежать подвижек под фундаментами, для монтажа стены используются обсадные трубы.
Монолитные (а также сборные и сборно-монолитные). Процесс монтажа включает в себя рытье траншеи и заполнение ее бетоном, глиной, глиной с цементом. Состав наполнителя зависит от типа сооружения.

Устройство стены в грунте, особенности

Свайные стены

Процесс состоит из нескольких этапов.

Монолитные стены

Сооружение форшахты для стены в грунте (ограждения из железобетона, назначение которого – предотвращать осыпание грунта в траншею).
Рытье траншеи.
Заполнение тиксотропным глинистым раствором.
Помещение в траншею арматурного каркаса.
Заполнение бетоном (тиксотропный раствор при этом вытесняется).

Смотрите так же:

Оборудование, используемое при строительстве стен в грунте

Для свайных стен используются:

вращательные буровые установки;
ударно-канатные станки.

У первых производительность выше, но требуется применение направляющих шаблонов для удержания рабочего органа вертикально.

землеройные машины циклические (штанговый экскаватор, экскаватор с грейфером);
землеройные машины непрерывные (баровые машины, фрезерные, гидравлические траншеекопатели).

Более производительными считаются вторые.

тип грунта;
тип и конфигурация сооружения;
стесненность объекта;
сроки выполнения работ.

Текучий ил.
Насыпные грунты (например, бывшие свалки), где много металлического лома.
Крупные валуны.
Крупнообломочный грунт, в котором среди камней имеются пустоты.

Стена в грунте, стоимость работ

– дополнительных работ (например, вывоз грунта).
Приблизительный порядок цен – от 22 тысяч рублей за кубометр конструкции.

Услуги, оказываемые нашей компанией:

забивка свай
погружение шпунта
бурение скважин под сваи
консультации
испытание свай

Мы будем рады оказать вам помощь и ответить на любые ваши вопросы по забивке свай.

Свяжитесь с нами и мы поставим технику:

Наша компания сдаёт в аренду технику для строительства стен в грунте - обращайтесь, поможем!

Читайте также: