Материал: Технология строительства подземных сооружений. Специальные способы строительства

насухо в количестве, обеспечивающем расчетную величину за­ хватки траншеи.

При бурении скважины ее устье на глубину 2—3 м закреп­ ляют инвентарным обсадным патрубком длиной не менее 0,6—0,8 м, диаметром, соответствующим диаметру скважины. После закрепления устья скважины буровым станком бурят скважину на проектную глубину и для направленного бурения последующих скважин производят обсадку стенок скважины лидернонаправляющей трубой. Вогнутость трубы должна быть обращена в сторону продолжения выбуривания траншеи сим­ метрично ее оси. Последующие скважины бурят аналогично первой (рис. 1.26,6).

Бурение скважин в водонасыщенных неустойчивых грунтах выполняют под защитой глинистого раствора или воды (осо­ бенно при проходке скважин в глинистых грунтах). Для обуреиия скважин используют станки вращательного действия со сплошным разбуриванием забоя и станки с циклической выда­ чей грунта.

Бурение выполняют с прямой промывкой скважины глинис­ тым раствором или водой и с обратной промывкой скважины. При прямой промывке промывочная жидкость подается через буровые трубы, а удаление бурового шлама осуществляется через затрубное пространство. При обратной промывке подача промывочной жидкости на забой производится по затрубному пространству, а выдача бурового шлама — через буровые трубы.

Устойчивость стен скважин при обратной промывке выше, чем при прямой, так как разбуренная порода утяжеляет рас­ твор.

После того как будут пробурены все скважины на длину захватки и извлечены лидернонаправляющие трубы, присту­ пают к установке арматурных каркасов и бетонированию сек­ ции методом ВПТ по ранее описанной технологии.

Широкое распространение для устройств стен в грунте на­ ходят буронабивные скважины. Возможные схемы устройства стены в грунте из буронабивных скважин показаны на рис. 1.27. Касающиеся сваи применяют в случаях, когда в массиве отсутствуют грунтовые воды. При наличии грунтовых вод бо­ лее целесообразно устраивать стены в грунте их секущихся буронабивных свай. В этом случае в первую очередь бурят скважины нечетных номеров и заполняют их бетоном. После набора бетоном достаточной прочности бурят скважины чет­ ных номеров, опускают в них арматурные каркасы и уклады­ вают бетонную смесь.

Бурение таких скважин может осуществляться как с при­ менением обсадных труб (установки типа Беното), так и без них. Использование обсадных труб в процессе бурения обеспе-

чивает более высокое качество возводимых стенок и их водо­ непроницаемость, делает возможным создавать стены в грунте

ввесьма неблагоприятных геологических условиях.

1.3.7.Выемка грунта внутри сооружения

После возведения стен по периметру подземного сооруже­ ния приступают к разработке грунта внутри сооружения.

Технология производства работ в значительной степени за­ висит от гидрогеологических условий. Грунты естественной влажности разрабатывают землеройными машинами. Для раз­

от размеров подземного сооружения в плане. При длине или диаметре сооружения до 12 м и глубине до 15 м грунт выни­ мают грейферным краном послойно, начиная от стен сооруже­ ния к его центру. Во время разработки грунта присутствие ра­ бочих в рабочем пространстве не допускается.

При размерах сооружения в плане до 20 м и глубине до 15 м ядро разрабатывают также слоями с применением буль­ дозера и с извлечением грунта грейферами. При размерах со­ оружения в плане свыше 20 м и глубине свыше 15 м грунт раз­

рабатывают экскаватором (обратной лопатой или драглай­ ном), установленным на ядре сооружения, с погрузкой грун­ та в самосвалы, движущиеся по земляным выездам внутри со­ оружения. При таких'размерах сооружений рекомендуется вер­ тикальное транспортирование грунта, драглайном, находящим­ ся на островке внутри сооружения, с разработкой и подачей к нему грунта бульдозером.

При всех схемах производства работ для уменьшения вер­ тикального транспортирования грунта целесообразно верхний его слой на глубину до 5—8 м разрабатывать экскаваторами непосредственно с поверхности земли с погрузкой в автосамо­ свалы.

Возможна разработка грунта с- применением средств гид­ ромеханизации. Разработку грунта гидромонитором производят слоями 5— 10 см от приямка землесоса к стенам сооружения. Вымывать грунт гидромонитором в стыках между сборными стеновыми панелями запрещается. Землесосы устанавливают непосредственно на грунт или на понтоны.

Весьма эффективна комбинированная схема разработки грунта бульдозером в сочетании с гидромеханизацией. При раз­ работке грунта в котловане большое значение придается обес­ печению общей устойчивости стен в грунте в процессе строи­ тельства, а также в период эксплуатации сооружения.

Устойчивость стен при разработке грунта внутри сооруже­ ния достигается: при глубинах заложения.до 5—6 м путем за­ глубления стен в грунте ниже днища; при глубинах 7—8 м пу­ тем заанкеровки верха и защемления в грунте нижней части стен; при глубинах, больших 8 м, путем устройства распорных поясов жесткости или анкеровки стен в окружающий грунт; в прямоугольных сооружениях шириной до 12 м любой глуби­ ны и протяженности с применением анкеров или распорных конструкций. Распорные конструкции располагают так, чтобы они не затрудняли выемку грунта из ядра сооружения.

Глубина заделки нижней части стены нередко доходит до 70% общей высоты свободно стоящей стенки, что приводит к неоправданному увеличению объема работ. В связи с этим при глубинах свыше 8 м целесообразно устройство не менее двух ярусов распорных или анкерных конструкций, чтобы нижняя часть стены работала как консоль. Возможно также убтройство продольных балок вдоль низа стен в общей для них тран­ шее и поперечных распорных балок в специальных траншеях. Верх секций или панелей стен, объединенных монолитной бал­ дой, фиксируется при помощи оттяжек, закрепленных на суще­ ствующих конструкциях или анкерных сваях.

Наиболее перспективной является анкерная крепь, предна­ значенная для передачи растягивающих усилий на глубокие слои грунта.

При большой глубине подземного сооружения анкерные или распорные конструкции устраивают по ярусам по мере разра­ ботки ядра внутри сооружения в следующей последователь­ ности: после устройства ограждающих стен сооружения послед­ ние связывают поверху в единую конструкцию монолитной же­ лезобетонной балкой или путем омоноличивания стеновых кон­ струкций с пионерной траншеей: после набора прочности верх­ ним опорным поясом вдоль стен сооружения отрывают тран­ шею до уровня расположения второго яруса анкерных или рас­ порных конструкций; устраивают анкерные или распорные кон­ струкции; выбирают грунт в центральной части сооружения на ярусе и цикл повторяется.

2. СТРОИТЕЛЬСТВО ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ВОДОПОНИЖЕНИЯ

2.1. СУЩНОСТЬ СПОСОБА

Водопонижение применяют для временного (на период строительства) снижения гидростатических напоров (уровней) подземных вод с целью созданйя более благоприятных и без­ опасных условий ведения горно-строительных работ.

Сущность способа водопонижения заключается в том (рис. 2.1), что на некотором расстоянии от контура вокруг будущего подземного сооружения 1 бурят систему водопонизительных скважин 2, .из которых постоянно откачивают воду. В резуль­ тате уровень подземных вод 3 в месте строительства сооруже­ ния понижается, грунты осушаются, изменяя свои физические свойства.

Задача водопонижения заключается в соответствующем со­ здании и поддержании на период строительства подземного со­ оружения требуемой зоны осушенных грунтов, что позволяет вести горнопроходческие работы в относительно благоприятных условиях.

Производство водопонизительных работ приводит к измене­ нию не только физических свойств, грунта, но и оказывает су­ щественное влияние на их состояние и поведение в окружаю­ щем пространстве. Понижение уровня грунтовых вод приводит к уплотнению и увеличению прочностных характеристик грун­ та и вследствие этого увеличению давления грунта на подзем­ ные сооружения и к деформации поверхности. В большинстве случаев при относительно неглубоких понижениях уровня во­ ды поверхность понижается равномерно и не оказывает суще­ ственного влияния на работу сооружений. При глубоких пони­ жениях уровня подземных вод осадка поверхности может ока-