Мессенджеры и телефон Email
Telegram
Phone
WhatsApp
Следующая статья

Ограждающие конструкции котлованов

Применение ограждений котлованов особенно актуально в условиях плотной городской застройки, эксплуатируемых предприятиях, а также при глубине разработки котлованов более 5 м, при высоком уровне грунтовых вод и при наличии расположенных рядом зданий и сооружений. Во всех случаях, где разработка котлованов не целесообразна путем устройства естественных откосов.
Применяемый тип ограждающей конструкции котлована зависит от многих факторов:
  • грунтовые условия;
  • гидрогеологические условия;
  • габаритные размеры площадки строительства;
  • назначение сооружения и его характеристики;
  • необходимая прочностные и деформационные характеристики конструкции;
  • наличие расположенных в зоне влияния зданий и сооружений;

Выбор оптимального технического решения для устройства ограждения котлована необходимо выполнять на основании расчетов, конструктивных особенностей и технико-экономического сравнения.
Ниже приведены основные технические решения применяемые для устройства ограждения котлованов.

"Стена в грунте"

«Стена в грунте» - технология возведения вертикальных подземных конструкций, путем разработки грунта траншейным способом отдельными участками-захватками специальным оборудованием. Габаритные размеры «стены в грунте» зависят от применяемого оборудования. Ширина конструкции может быть 0,4–1,2 м, однако самые распространенные размеры 0,6 и 0,8 м. Глубина – до 60 м.
Разработка грунта производится «сухим» и «мокрым» способом. При «сухом» способе устойчивость стен траншеи обеспечивается за счет характеристик грунта (удельное сцепление), поэтому данный способ не позволяет вести разработку на значительную глубину. При «мокром» способе устойчивость стен траншеи обеспечивается за счет тиксотропного глинистого (бентонитового) раствора, подаваемого в траншею при разработке грунта.

После разработки грунта до проектной отметки в траншею устанавливается арматурный каркас с последующим бетонированием либо устанавливается готовые блоки заводского изготовления. По мере бетонирования производится откачка глинистого раствора для дальнейшей очистки и последующего применения.

В качестве основного оборудования для устройства «стены в грунте» применяются:
  • ковш плоский грейфер. Применяется в не скальных грунтах, либо в скальных малой прочности;
  • гидравлическая фреза. Применяется в любых грунтах, а также позволяет разрабатывать кирпичные и бетонные конструкции, например старых фундаментов.


Рис. А- плоский грейфер; Б - гидравлическая фреза
Технология «стены в грунте» применяется для устройства ограждений котлованов, противофильтрационных завес, щелевых фундаментов и наружных стен подземных зданий и сооружений.
При устройстве ограждений котлованов «стена в грунте» может применяться в качестве как временного так и постоянного ограждения. При применении в качестве постоянного типа ограждения, целесообразно также использовать конструкцию "стены в грунте" в качестве целевого фундамента. Данное решение позволяет
Одна из разновидностей "стены в грунте" - сборно-монолитной «стена в грунте» с металлоизоляцией, применение данного типа позволяет получить надежную гидроизоляцию, а также существенно упростить и снизить затраты на возведение подземной части зданий.
Рис. Сборно-монолитная "стена в грунте" с металлоизоляцией

Ограждение котлована из свай

В качестве конструкций ограждения котлованов наиболее часто применяемы сваи выполняемые по технологиям:
  • Буронабивные сваи под защитой обсадной трубы;
  • Буронабивные сваи выполняемые непрерывным полым шнеком (НПШ);
  • Буронабивные сваи выполняемые под защитой бентонитового раствора

Применение свай в качестве ограждения котлованов имеет ряд недостатков по сравнению со "стеной в грунте":
  • Более высокая стоимость готовой конструкции (на 20-40%);
  • Меньшая несущая способность конструкции (сравнение со "стеной в грунте" сопоставимой ширины);
  • Более худшая водопроницаемость конструкции за счет большего количества стыков между сваями.
Однако все вышеперечисленные недостатки компенсируются преимуществами применения свай, к которым можно отнести:
  • Возможность проведения работ в стесненных условиях;
  • Скорость выполнения работ


Рис. Основные схемы устройства ограждений котлованов из свай
а) Отдельно расположенные сваи. В зависимости от грунтовых условий могут изготавливаться по технологии НПШ (SFA), так и под защитой обсадных труб;
б) Бурокасательные сваи (БКС); Преимущественно изготавливаются по технологии НПШ (SFA), что позволяет снизить стоимость конструкции по сравнению со сваями выполняемыми под защитой обсадных труб;
в) Бурокасательные сваи с применением дополнительных свай для герметизации стыков;
г) Буросекущиеся сваи (БСС). Выполняются под защитой инвентарных обсадных труб Bauer, Soilmec, Casagrande и т.д. Основные применяемы диаметры свай - 0,6...1,2 м (зависят от наружного диаметра применяемой обсадной трубы).


Рис. Ограждение котлована из бурокасательных свай(БКС) армированный стальной трубой

Ограждение котлована из стальных труб с забиркой

Данный тип ограждения котлована может выполняться из различных стальных профилей, но наибольшее распространение получили ограждения из стальных круглых труб.
Основной материал для заполнения пространства между трубами - деревянная доска, устанавливаемая вертикально или горизонтально по мере разработки котлована.
Для крепления доски к трубам применяются стальные уголки либо арматура.
Основные способы погружения стальных труб:
  • В лидерную скважину;
  • Вибропогружение;
  • Завинчивание;
  • Забивание

Ограждение котлована из стальных труб с забиркой - один из наиболее бюджетных видов ограждения, т.к. чаще всего выполняется в качестве временного ограждения из труб бывших в употреблении и при определенных условиях трубы могут быть извлечены. Для погружения труб используются наиболее бюджетные способы.

При всех вышеперечисленных достоинствах ограждение из труб имеет ряд существенных недостатков:
  • Не применяется при уровне грунтовых вод выше уровня дна котлована без дополнительных мероприятий по водопонижению. Но в данном случае целесообразнее применять ограждение из шпунта с замками;
  • Не применяется с рядом расположенными зданиями и сооружениями, т.к. все способы погружения труб оказывают негативное технологическое влияние;
  • В связи с относительно не высоким прочностными и деформационными характеристиками не применяются при большой глубине котлованов, слабых грунтах и значительных нагрузках.

Рис. Ограждение котлована из стальных труб c забиркой из доски

Ограждение из шпунта с замковыми соединениями

Шпунтовые ограждения котлованов с замковыми соединениями широко используются в гражданском, промышленном и особенно гидротехническом строительстве. Это обусловлено прежде всего возможностью воспринимать существенные гидростатические нагрузки, а также возможностью погружения конструкций относительно простыми способами в сложных климатических и инфраструктурных условиях.
В мировом опыте строительства разработано значительное количество различных технических решений. Примером того может служить технические решения компании ArcelorMittal, имеющей опыт более 100-ий опыт в данной области.
Применяются в качестве временных и постоянных конструкций

Рис. Технические решения Arcelor шпунт
Рис. Шпунт Arcelor в качестве постоянной ограждающей конструкции подземного паркинга.
Статьи