"Стена в грунте"

"СТЕНА В ГРУНТЕ" (а. sheet piling, sheeting wall; н. Spundwandverfahren; ф. paroi moulee dans le sol; и. muro en suelo) — способ возведения подземных или заглублённых сооружений, фундаментов, ограждений котлованов, а также противофильтрационный завес с использованием при разработке грунта тиксотропного глинистого раствора. Широко распространён в CCCP и за рубежом при строительстве городских подземных сооружений мелкого заложения (автотранспортные тоннели и станции метрополитена, автостоянки и гаражи, многоярусные комплексы и др.), фундаментов зданий и мостовых сооружений, подпорных стен, опор линий электропередач, различных гидротехнических сооружений. Способ применим практически в любых нескальных грунтах (за исключением рыхлых насыпных, текучих и плывунных), а также в грунтах с крупными пустотами или карстами. Использование способа наиболее эффективно в сложных гидрогеологических условиях при сравнительно неглубоком залегании водоупорных грунтов, а также вблизи зданий или их фундаментов.

Сущность способа заключается в том, что узкие (0,5-1 м) и глубокие (до 40 м и более) траншеи разрабатывают под защитой бентонитовой суспензии, которая, обладая малой вязкостью и высокой глинизирующей способностью, кольматирует стенки траншей, предотвращая избыточную фильтрацию глинистого раствора в грунтовый массив и удерживая от обрушения вертикальные откосы траншеи (рис.).

После разработки в траншеях возводят конструкции стен из монолитного или сборного железобетона или устраивают противофильтрационную завесу из твердеющих (бетон, глино-цементный раствор) или нетвердеющих (комовая глина, заглинизированный грунт) материалов с низким коэффициентом фильтрации (порядка 10-8 м/с). Иногда наряду с траншейными стенами устраивают стены из взаимно пересекающихся или касающихся буронабивных свай.

Крепление траншей глинистым раствором даёт возможность исключить применение металлической свайной, шпунтовой или деревянной крепи, не осуществлять водоотлив или искусственное водопонижение, уменьшить объёмы земляных работ, снизить трудоёмкость и повысить темпы строительства.

Для отрывки траншей в трудноразрабатываемых грунтах используют буровое или бурофрезное оборудование, а в мягких грунтах — преимущественно грейферы (обычно двухчелюстные плоские широкозахватные на жёсткой штанге на базе гусеничных экскаваторов).

Траншеи разрабатывают отдельными участками (захватками) длиной 3-6 м, вскрывая их через один. По мере разработки траншей в них подают глинистый раствор, часть которого смешивается с грунтом и поступает в отстойники, где глинистый раствор отделяется от грунта, подвергается очистке (шламоотделители, вибросита, ситогидроциклонные установки) и вновь подаётся в разрабатываемые траншеи. После разработки траншеи в пределах очередной захватки возводят конструкции стен из монолитного или сборного железобетона. В первом случае в траншею опускают арматурные каркасы и производят бетонирование стен методом вертикально перемещающейся трубы. Для подачи бетонной смеси используют вибробункеры, ковши-бункеры, бетононасосы и укладчики с телескопической стрелой.

Отдельные участки траншейных стен сопрягают между собой с помощью извлекаемых или неизвлекаемых ограничителей в виде стальных труб, прокатных профилей, железобетонных балок и пр., которые устанавливают до бетонирования по торцам участков траншей.

С целью повышения степени индустриализации и сокращения сроков строительства в заполненные самотвердеющим глиноцементным раствором траншеи опускают железобетонные панели. В зависимости от грузоподъёмности кранового оборудования применяют тяжёлые панели массой до 20-30 т, стыкуемые только в продольном направлении, и облегчённые панели массой 5-6 т, объединяемые не только в продольном, но и в поперечном направлении (по высоте стен). Панели устанавливают в траншею при помощи кондукторов и шаблонов и соединяют между собой замковыми устройствами. Стыки между соседними панелями заделывают. В ряде случаев устраивают комбинированные сборно-монолитные стены из готовых железобетонных панелей, опирающихся на конструкции из монолитного бетона.