Технология «стена в грунте»
5.2.1. Основные понятия
Сущность технологии «стена в грунте» заключается в образовании под защитой глинистого раствора траншеи (выработки) с вертикальными стенками. При заполнении выработки бетоном, железобетоном и сборными конструкциями стена в грунте выполняет роль ограждающей или несущей конструкции. При заполнении траншеи противофильтра — ционными материалами они выполняют роль противофильтрационных устройств (завес).
Способ «стена в грунте» используют при возведении подземных частей промышленных и гражданских зданий, а также инженерных сооружений. Технология дает возможность устраивать фундаменты и подземные сооружения практически любой глубины. Обычно глубина конструкций (7…20 м) ограничивается возможностями применяемой землеройной машины. Ширина траншеи в зависимости от параметров механизма составляет 0,4-1,2 м.
В плане конфигурация возводимых стен в грунте может быть открытой (прямолинейной, криволинейной и ломаного очертания) или замкнутой (прямолинейной, круглой и т. п.).
Технология «стена в грунте» позволяет совмещать работы по устройству фундаментов и подвалов, исключает переброски больших масс грунта и значительно упрощает организацию работ нулевого цикла.
Использование технологии «стена в грунте» эффективна в сложных инженерно-геологических и гидрогеологических условиях и в ряде случаев позволяет отказаться от погружения шпунта, всевозможных креплений, водопонижения и замораживания. Технология эффективно применяется также при высоком уровне подземных вод; заглублении конструкции в прочный и водоупорный слой и в стесненных условиях строительства.
Технология «стена в грунте» позволяет устраивать подземные помещения внутри существующих зданий при их реконструкции и в непосредственной близости к фундаментам. При этом значительно сокращается объем земляных работ по сравнению с открытым способом и не требуется водопонижение.
В зависимости от свойств грунта и глубины стен применяют две разновидности технологии возведения стен: с применением глинистого раствора (мокрый способ) и сухой способ.
При мокром способе траншею в процессе ее разработки и возведения стен заполняют глинистым раствором, который предотвращает обрушение грунта. Этот способ применяют в водонасыщенных неустойчивых грунтах. Устойчивость стенок траншей обеспечивается за счет укрепления поверхностного слоя стенок путем создания экрана, состоящего из за глинизированного грунта и глинистой корки, и передачи на стенку гидростатического давления глинистого раствора. Устойчивость стенок траншей возрастает с увеличением плотности глинистого раствора и уменьшением проницаемости образованного экрана.
После устройства в грунте траншей (выемок) раствор в траншеях заменяют монолитным бетоном, сборными элементами, глиной или смесями глины с цементом в зависимости от назначения конструкции. В грунте формируют несущие конструкции (фундаменты и стены) или противофильтрационные завесы. При устройстве подвалов и подземных сооружений грунт, заключенный внутри стен, извлекают.
Сухой способ применяют в устойчивых пылевато-глинистых грунтах с показателем текучести IL < 0,25 при небольшой глубине стен (до 5-7 м).