Строительные технологии

Устройство котлованов и водопонижение

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Сооружение стенок из буронабивных свай. Применение обсадных

труб в процессе забуривания скважин позволяет обеспечить более 

высокое качество создаваемых стенок и их водонепроницаемость, делает

возможным их сооружение даже в весьма неблагоприятных 

геологических условиях.

В ГДР в последние годы для сооружения стенок из буронабивных

свай используются установки Беното EDF-55.

Установка массой от 34 до 35 т может пробурить скважины 

диаметром 2,4 и 6 м. Опускание обсадной трубы в грунт осуществляется

за счет дополнительного давления на нее. Выемка грунта из трубы 

производится при помощи грейфера марки СР 5, имеющего две чаши, 

которые фиксируются в открытом положении при перемещеняи в трубе и

способны производить выемку даже прочных грунтов. Внешний размер

грейфера составляет 750 мм.

После завершения процесса опускания трубы и выемки из нее 

грунта ее заполняют бетонной смесью (покачивая в обе стороны). Подъем

коротких труб должен начинаться лишь после заполнения их бетонной

смесью на всю высоту, а подъем длийных составных труб — когда 

бетонная смесь заполнит хотя бы одну секцию трубы. Собственный вес 

уложенного бетона и непрерывное покачивание трубы способствуют 

уплотнению бетонной смеси и более плотному соединению ее с грунтом по 

мере подъема трубы.

Бурение скважин без обсадных труб в прочных грунтах возможно

без заполнения скважины буровым раствором, в неустойчивых  

грунтах необходимо применение специальных суспензий. На рис. 5.8 показан

процесс бурения скважины без обсадной трубы.

При использовании для обеспечения устойчивости стенок скважины

растворов грунт может извлекаться из скважины путем прямой или

обратной промывки.

При первом способе раствор под давлением от 70 до 100 Н/см подается по трубе к основанию скважины, после чего раствор с грунтом поднимается наверх и подается на специальные сита, где очищается от частиц грунта и зате м повторно нагнетается в скважину.

Отделение грунта от раствора производится на виброситах.

При обратной промьшке используется принцип отсоса. При помощи

специального центробежного насоса или сжатого воздуха смесь грунта

и раствора поднимается с большой скоростью (до 3 м/с). При этом 

наверх поступают как мелкие, так и крупные частицы грунта» которые

затем отделяются от раствора на специальных ситах. Отделение грунта

от раствора может производиться также в специальных отстойных 

бассейнах.

После того как достигнута проектная глубина скважины, работы по

дальнейшему бурению приостанавливаются. Скважина заполняется

бетонной смесью или, при создании водонепроницаемой завесы, 

глиной- Раствор, препятствующий обрушению стенок, вытесняется наверх.

Сооружение траншейных стенок возможно одним из следующих

способов:

а) разработка грунта грейферами;

б) фрезерная разработка грунта;

в) разработка траншей методом вертикального бурения,

Визработка грунта грейферами. Для этих целей обычно 

используются тросовые грейферы, имеющие большое усилие закрытия ковша.

Так как при сооружении стенки верхние слои грунта обычно имеют

наибольшую плотность, вначале разрабатывается направляющая 

(пионерная) траншея глубиной от 1 до 1,5 м, которал позволяет точно 

фиксировать положение грейфера при дальнейшей выемке грунта. Эта тран-

шея облицовьюается железобетонными плитами толщиной 200—300 мм.

Вместо сборных плит могут быть изготовлены две монолитные 

бетонные направляющие стенки. По мере разработки траншея должна 

заполняться тикоотропным раствором.

В ГДР для вьшолнения этих работ используется электрогидравлический грейфер марки SG-60 с шириной захвата 640 мм и емкостью ковша 0,7 м'. Его применение возможно при максимальной глубине выемки 6 м. Ширина грейфера в открытом положении составляет 2,3 м. Он подвешивается либо к стреле экскаватора, либо к специально предназначенному для выполнения этих работ устройству на рельсовом ходу.

Поэтапная выемка грунта при создании стенки-прорези. При этом следует обратить внимание на процесс выемки грунта, заключающийся в устройстве вначале двух продольных прорезей» после создания которых осуществляется выемка грунта из центральной части.

В прочных несвязных грунтах, а также в слоистых грунтах 

целесообразно проведение работ по предварительному бурению скважин

На месте сооружаемьгх стенок-прорезей вначале 

пробуривают скважины диаметром 600 мм на расстоянии 1,9 м друг от друга. В

этом случае отдельные участки сооружаемой стенки располагаются 

между двумя скважинами, что обеспечивает их повьппенную устойчивость.

Грунт, который не может быть извлечен грейфером, удаляется 

позднее. Для этого используется раствор с большой плотностью, в котором

частицы грунта поднимаются, и раствор откачивается насосами. Для

извлечения оставшегося в траншее грунта возможно применение 

вакуумных насосов.

После разработки траншеи на обоих ее концах устанавливаются

специальные ограничивающие трубы, после чего она заполняется 

бетонной смесью марки не ниже В 160. Толщина покрытия слоем бетона 

должна быть не менее 70 мм. Для обеспечения водонепроницаемости 

стенки заполняются глиной или другим водонепроницаемым материалом.

Фрезерная разработка грунта. Впервые этот метод был применен

в Италии в 1954-1955 гг. и по мере соверщенствования 

гидравлического метода удаления разработанного грунта был внедрен во многих

странах.

Так же как и при разработке грунта грейферами, в этом методе

стенка разбивается на участки. При этом на обоих краях участков I 

этапа выемки вначале пробуриваются скважины на полную глубину 

траншей. Затем бурильная установка перемещается вдоль этих участков

по всей длине и разрабатьгоает грунт на всю его высоту слоями толщиной

300 мм, постепенно опускаясь все ниже и ниже.

Разработанный грунт перемешивается в тракщее с глинистой 

суспензией, которая отсасьгоается и подается на вибросита или гидроциклон,

где происходит его отделение от суспензии, которая направляется 

обратно в траншею. Установки применяемые для разработки и удаления 

разрыхленного грунта, могут применяться практически во всех рыхлых

несвязных грунтах.

При наличии в грунте каменных включений больших размеров данный

метод не применяется. В этих случаях рекомендуется применять 

установки ударного бурения, которые разрыхляют твердые слои грунта и

смещают их вместе с камнями в сторону. Этот грунт извлекается из

траншеи либо специальными грунтовыми насосами, либо удаляется с

применением установок сжатого воздуха (эрлифта).

Наибольшая производительность этого метода достигается в случаях

проходки в мелкозернистых несвязных грунтах. При фрезерной 

разработке связных грунтов скорость прокладки траншей значительно 

уменьшается- Рассматриваемый способ позволяет разрабатывать траншеи 

глубиной до 25 м ниже уровня грунтовых вод, а с применением 

устройства ударного бурения UKS 22 — до 40 м.

Разработка траншей методом вертикального бурения Сущность 

метода заключается в том, что на первом этапе работ производится 

бурение вертикальной скважины на всю проектную глубину сооружаемой

траншеи, после чего, перемещая бурильную установку в горизонтальном

направлении, производят дальнейшее бурение траншеи по длине. На

нижний конец бурильной штанги насаживаются специальные фрезерные

насадки, форма которых выбирается в соответствии с 

характеристиками разрабатываемого грунта. Для повьыпения скорости разработки

грунта бурильная пгганга в процессе работы попеременно поднимается

и опускается, чем достигается быстрое освобождение в грунте крупных

включений- Как и при всех ранее описанных способах разрабатываемая

траншея должна бьггь заполнена глинистой суспензией.

Отметим, что метод применим лишь для рыхлых несвязных 

грунтов без крупных каменных включений, так как в противном случае

штанга при вращении будет иметь продольный изгибу вызванный 

обходом возникшего на ее пути препятствия. Вследствие этого ширина 

траншеи по мере увеличения глубины будет уменьшаться и не удастся 

сохранить вертикальность ее стенок и проектную ширину.

Сооружаемые этим методом траншеи могут быть значительной 

длины при условии применения конечных ограничивающих скважин, 

разбивающих траншею на отдельные участки. В эти скважины 

устанавливаются специальные разделители участков, способные вьщержать давление бетонной смеси при заполнении ей отдельного участка. 

После начала твердения бетонной смеси разделители должны легко 

извлекаться. При применении этого метода разработки траншей возможно

использование сборных железобетонных конструкций.

 ПОДЗЕМНЫЕ СООРУЖЕНИЯ ИЗ СБОРНОГО И МОНОЛИТНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОНА ...

 Возведение фундаментов и стен подземной части зданий и сооружений ...

 ЗАЩИТА ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ ОТ ГРУНТОВЫХ ВОД ...

 СТЕНА В ГРУНТЕ. Возведение подземных сооружений методом стена в грунте