В стесненных, сложных городских условиях строительство новых зданий и технических сооружений, как правило, проводится с применением технологии «стена в грунте». Речь идет о сплошной железобетонной инженерной конструкции, ограждающей строительную площадку и расположенной непосредственно в земле.

Что такое технология «Стена в грунте»

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.

Для чего применяется технология «стена в грунте»

Метод «стена в грунте» применим как для строительства сооружений, расположенных ниже уровня подземных вод, так и при наземной застройке: с его помощью можно проводить работы на большой площади при минимальном шуме и практическом отсутствии вибрации.

• 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.

Ограждающие.

• Противофильтрационные.

Противофильтрационные завесы, возведенные методом «стена в грунте», используются как барьер на пути загрязненных инфильтрационных вод (например, из отстойников), а также для защиты территорий и сооружений от заболачивания и подтопления.

Устройство стены в грунте, особенности

Свайные стены

Процесс состоит из нескольких этапов .

• Бурение скважин с применением обсадных труб с шагом, равным диаметру трубы. Труба имеет вогнутый участок. Таким образом, соседние скважины «наслаиваются» друг на друга.
• Армирование .
• Заливка бетоном .
• После застывания бетона – извлечение труб.

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).

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.

Метод «стена в грунте», или «траншейная стенка» (особый способ производства строительных работ), является одним из важнейших достижений фундаментостроения в 20-м столетии. В наши дни с помощью этой технологии решаются сложные задачи строительства при возведении подземных сооружений, подпорных стен, противофильтрационных завес, фундаментов глубокого заложения и др. [ , ].

Основным звеном этой прогрессивной технологии является разработка глубоких траншей без крепления стенок под глинистым раствором Проходка таких траншей возможна в разнообразных и неблагоприятных инженерно-геологических и гидрогеологических условиях: например, при наличии слабых глинистых грунтов, плывунов, при высоком уровне подземных вод без водопонижения и т.п.

Глинистый раствор представляет собой разбавленную суспензию бентонитовой глины, в которую вводятся некоторые добавки (измельченные минералы - барит, гематит, магнезит и др.) Эта суспензия обладает высокой устойчивостью и тиксотропными свойствами, т.е. частицы глинистого минерала монтмориллонита, составляющего главный компонент бентонитовой глины, не выпадают в осадок, а остаются во взвешенном состоянии неопределенно долгое время. Вязкость суспензии падает в результате сотрясений Суспензия в зависимости от концентрации глины и добавок (утяжелителей) обладает сравнительно высокой плотностью (1,1-1,3 г/см 3), поэтому она оказывает на стенки траншеи значительное давление, не воспринимаемое поровой водой окружающего грунта. Это давление воспринимает активное боковое давление грунта, чем обеспечивается устойчивость стенок прорези (траншеи). Подобный эффект сохраняется и в грунтах, обладающих высокой фильтрационной способностью, поскольку поры таких грунтов быстро заиливаются глиной раствора (явление кольматажа), утечка раствора из траншеи прекращается и суспензия воспринимает распор грунта.

Траншея в грунте, заполненная бентонитовой суспензией, представляет собой противофильтрационную завесу (она резко сокращает притоки воды в строительные котлованы) или разделительную конструкцию (последняя выполняет ту же роль, что и разделительный шпунт). Однако гораздо чаще траншея, заполненная суспензией, - лишь начальный этап производства работ. Ее используют для возведения в ней железобетонной конструкции (в последующем она будет работать вначале в качестве крепления котлована, а затем как конструкция фундамента), выполняемой в сборном или монолитном варианте.

Технологическая схема устройства стены в грунте (в одном из возможных вариантов) приведена на рис. 9.9. Прорезь в грунте проходят грейферным экскаватором с плоским ковшом, который подвешивается на жесткой штанге. Ширина прорези в зависимости от размеров ковша задается 0,5-1,5 м; глубина стенки - до 100 м. Стенке придается в плане любая форма: прямоугольная, круглая, в виде креста, «ромашки» и т.п., что удобно при необходимости передачи на основание больших сосредоточенных сил.

Рис. 9.9. Стадии выполнения работ способом «стена в грунте»

а - выемка грунта из траншей под глинистым раствором; б - заполнение траншей тампонажным раствором; в - установка панелей; 1 - сборная панель; 2 - грейфер; 3 - тампонажный раствор; 4 - глинистый раствор

Свободно стоящая стена при одностороннем ее откапывании может иметь лишь ограниченную высоту. Поэтому в необходимых случаях применяют два типа креплений: распорное и анкерное (грунтовой анкер). Последний тип крепления представляет наибольший интерес как весьма прогрессивная и эффективная конструкция. Грунтовой анкер устраивают следующим образом (рис. 9.10). Через железобетон траншейной стенки пробуривают горизонтальную или наклонную скважину (с креплением или без него), в скважину вводят (забивают) специальное устройство - заделку анкера. В заделке закрепляют трос или стержень. На траншейной стенке устанавливают распределительную пластину, через которую натягивают анкер силой, обеспечивающей устойчивость стенки при откапывании, чтобы ее перемещения не превышали заданной величины. Длину анкеров устанавливают таким образом, чтобы якорь (активная часть устройства) был расположен за пределами призмы обрушения, а сопротивление анкера достигало необходимой величины. Обычно длина анкера составляет 6-20 м (активная часть 1-6 м), диаметр активной части - 0,2-0,4 м, напряжение (контролируется динамометрами либо по величине удлинения троса или стержня при натяжении) - в зависимости от вида грунта 150-200 кН. Грунтовые анкеры размещают рядами, в несколько ярусов, чем обеспечивается устойчивость и неподвижность стен любой высоты.

Рис. 9.10. Крепление стены в грунте грунтовыми анкерами инъекционного типа;

1 - призма обрушения; 2 - стена в грунте (железобетон); 3 - тяж анкера (трос); 4 - резиновый пакер (уплотнитель); 5 - ерш (активная часть анкера); I - заделка (активная часть); II - пассивная часть; III - натяжное (стопорное) устройство (пунктирные линии - глубина разработки грунта в котловане перед установкой очередного анкера)

Способ «стена в грунте» наиболее приемлем при возведении фундаментов вблизи существующих зданий, так как при этом исключаются динамические воздействия на грунт (как при забивке свай), обеспечиваются минимальные притоки воды в котлован (поэтому не требуется выполнять глубинное водопонижение, опасное для окружающих котлован зданий) и гарантируется устойчивость грунтов оснований существующих фундаментов, поскольку стенка обладает достаточной жесткостью и прочностью.

В мировой и отечественной практике известны многочисленные примеры успешного применения этого способа при возведении массивных зданий и подземных сооружений в непосредственной близости от существующих зданий, эксплуатация которых не прерывалась при выполнении строительных работ. Опыт показал, что траншея, заполненная глинистым раствором, сохраняет устойчивость даже в тех случаях, когда она разрабатывается возле фундаментов зданий (на участках возле зданий стена в грунте выполняется захватками длиной 3-5 м, что гарантирует безопасность работ). В таких условиях приближение нового строительства к существующим зданиям лимитируется только размерами применяемого оборудования, т.е. несколькими десятками сантиметров.

В ближайшие годы способ «стена в грунте» должен получить широкое распространение при реконструкции промышленных предприятий и при подземном строительстве в городах, что особенно важно в условиях слабых грунтов.

6. Применение свай в тиксотропной рубашке

Одним из путей существенного снижения динамического воздействия при реконструкции или возведении фундаментов вблизи зданий является способ забивки свай в тиксотропной рубашке, разработанный в Уфимском НИИпромстрое. Этот метод позволяет снизить энергоемкость забивки призматических свай до 40 %, а следовательно, уменьшить число ударов на забивку свай до 50 %, облегчить режим работы дизель-молотов, снизить суммарное динамическое воздействие на окружающую среду.

Сущность метода заключается в подаче в образующуюся при забивке околосвайную полость воды (или твердеющего раствора), которая, разжижая глинистую фракцию грунта, образует тиксотропную рубашку, позволяющую на время забивки снизить трение грунта о боковую поверхность сваи.

На основании проведенных экспериментально-производственных работ НИИпромстроем разработана «Инструкция по проектированию и устройству фундаментов из свай в «рубашке» (ВСН 65.03.81) .

7. Метод шахтной проходки

В стесненных условиях реконструкции действующих промышленных предприятий в плотных и скальных грунтах в ряде случаев может оказаться весьма эффективным метод шахтной проходки без остановки технологического оборудования . Этот метод по сравнению со способом опускного колодца позволяет: повысить степень индустриализации работ, снизить трудоемкость до 25 %, значительно сократить размеры котлованов и расход бетона.

Метод шахтной проходки был применен при реконструкции действующих цехов Магнитогорского металлургического комбината по проекту, разработанному Магнитогорским Гипромезом .

ВСН 65.03.81. Инструкция по проектированию и устройству фундаментов из свай в рубашке

Перлей Е.М., Рукавцов А.М. Особенности проектирования и строительства свайных фундаментов и заглубленных помещений при реконструкции действующих предприятий

Подземные сооружения, возводимые способом «стена в грунте» // Под ред. В.И. Зубкова

Смородинов М.Н., Федоров Б.С. Устройство фундаментов и конструкций способом «стена в грунте»

Швайбург Г.Б. Использование горно-проходческих методов при реконструкции действующих цехов Магнитогорского металлургического комбината // Возведение фундаментов при реконструкции предприятий в стесненных условиях строительства: Материалы семинара

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.