Строительные технологии

Технология возведения подземной части зданий и сооружений

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Работы по возведению подземной части зданий по своему характеру отличаются от работ по возведению надземной части здания, так как подземные конструкции в большей степени контактируют с природной средой. На особенности работ оказывают влияние рельеф местности, инженерно-геологические и гидрогеологические условия площадки строительства и метеорологические условия. Зимой приходится иметь дело с мерзлыми грунтами, а в теплый период года с водонасыщением и разжижением грунтов атмосферными и талыми водами. Заглубленные подземные части зданий подвержены воздействию   давления   грунта,   причем   это давление на различные конструктивные элементы подземной части различно, как по величине, так и по направлению.

В последние годы быстрыми темпами осваиваются новые районы и территории со сложными инженерно-геологическими условиями, а именно: просадочными и набухающими, слабыми водонасыщенными, вечно-мерзлыми и другими грунтами. Увеличивается мощность оборудования и нагрузки на фундаменты. Технология возведения подземной части зданий в этих условиях значительно усложняется.

Темпы возведения подземной части зданий отстают от темпов возведения их надземной части. Основными причинами этого являются природные факторы, которые наряду с усложнениями условий выполнения работ, затрудняют возможности унификации и типизации конструктивных решений.

Возведению подземной части зданий предшествует инженерная подготовка площади строительства. В комплекс работ по инженерной подготовке входят такие работы, как планировка строительной площадки, отвод поверхностных и подземных вод, создание геодезической основы, устройство дорог, временных коммуникаций и зданий.

В состав работ по возведению подземной части зданий и сооружений входят: отрывка котлованов и траншей, подготовка оснований, устройство дренажей, возведение фундаментов и стен, тоннелей, перекрытий, каналов и выполнение обратной засыпки пазух фундаментов.

Работы нулевого цикла считаются завершенными после устройства подземной части здания со всеми коммуникациями и элементами подземных сооружений.

На выбор технологического решения по  возведению  подземной части • здания   или   сооружения   оказывают влияние вид конструктивного решения фундаменты, применяемые средства и способы возведения и условия строительства.

Возведению подземной части зданий почти всегда предшествует выполнение земляных работ, которые связаны с перемещением больших масс грунта, что оказывает влияние не только на сроки возведения здания в целом, но и на окружающую природную среду.

В комплексе работ по возведению подземной части зданий особо важны работы по подготовке оснований.

Подготовка оснований состоит из ряда процессов, состав которых зависит от инженерно-геологического строения площадки, передаваемых нагрузок и конструкции подземной части здания. Целью подготовки основания является создание надежного контакта фундамента с основанием. Работы по устройству оснований в сложных инженерно-геологических условиях до настоящего времени представляют собой серьезную проблему, так как требуют выполнения специальных строительных работ, таких, как водопонижение, бурение, взрывные работы, уплотнение, обжиг, химическое закрепление и т. п.

Наиболее часто подземную часть зданий возводят в открытых котлованах.

Сущность возведения подземной части здания в открытых котлованах состоит в том, что вначале в грунте открывается требуемых размеров котлован, а затем в нем тем или иным способом возводятся фундамент и другие элементы подземной части. Этот способ обычно используется при глубине заложения фундаментов до 20 м, как правило, в устойчивых грунтах. При применении этого способа приходится выполнять самые большие объемы земляных работ.

В некоторых случаях, в том числе в сложных грунтовых условиях, возведение подземной части в открытых котлованах может оказаться нерациональным по экономическим и техническим соображениям. В этом случае применяют свайные и другие виды фундаментов    глубокого    заложения.

Свайные фундаменты включают сваи и ростверк, объединяющий сваи в верхней части. Сваи устраивают путем погружения в грунт готовых конструкций или изготовлением свай на месте.

При возведении фундаментов глубокого заложения и подземных сооружений наибольшее применение находят следующие способы: опускной, буровой и «стена в грунте».

Опускной способ применяется при возведении тонкостенных оболочек, колодцев и кессонов.

Буровым способом выполняют фундаменты в виде опор и столбов на большую глубину.

В последние годы в области фундаментостроения применяют способ возведения фундаментов и подземных частей зданий в траншеях, заполненных тиксотропным глинистым раствором, так называемый способ «стена в грунте». Во многих случаях использование подземного пространства может быть осуществлено путем применения    способа «стена в грунте».  

Целесообразность применения того или иного способа возведения подземной части здания или сооружения должна быть обоснована с технической и экономической точек зрения.

Создание в стране промышленности сборного железобетона во многом определило направление развития фундаментостроения и позволило широко внедрить железобетонные сборные элементы подземных частей зданий, включая ленточные, столбчатые и свайные фундаменты, а в ряде случаев фундаментов глубокого заложения, фундаментов под машины и технологическое оборудование.

Широкое применение сборных фундаментов и подземных сооружений позволяет снизить трудоемкость работ на строительной площадке. Однако во многих случаях применение сборных конструкций при устройстве подземной части зданий ведет к значительному увеличению стоимости строительства, так как по сравнению с монолитными фундаментами сметная стоимость сборных фундаментов на 30—70% выше.

С появлением новых методов возведения фундаментов и подземных сооружений требуется более тщательное технико-экономическое обоснование возможных вариантов, что обеспечит снижение стоимости строительства и повысит надежность работы оснований, фундаментов и сооружений в целом.