Технология возведения подземных зданий и сооружений

Подземные здания и сооружения
1. Трубопроводы;
2. Промышленные здания и

Тема 1.1 Рассматриваемые вопросы
Открытый способ возведения подземных зданий и сооружений
Возведение опускным способом

ОТКРЫТЫЙ СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ

Применяется при глубине заложения сооружения до 18 метров;
Разработка котлована:
с естественными откосами,

Технологические операции:

земляные работы (при необходимости устройство дренажа и водопонижение)
устройство бетонной

Земляные работы

При глубоких котлованах разработка грунта в 2 и более ярусов

Земляные работы

При вертикальных стенках котлована выполняют их закрепление

Закрепление вертикальных стенок выемок

Извлекаемое, частично извлекаемое закрепление
Постоянное закрепление - в период

Шпунтованное извлекаемое

Шпунт Ларсена

Частично извлекаемое – стальной шпунт, заполнение между шпунтом – забирка. Забирка

Извлекаемое закрепление стенок котлована из шпунта Ларсена

Частично извлекаемое закрепление вертикальных стенок котлована шпунтами из двутавра, установка забирки

Частично извлекаемое закрепление вертикальных стенок котлована шпунтами из труб, установка забирки

Для усиления закрепления вертикальных стенок выемок шпунтами устраивают обвязочный пояс из

Извлекаемое закрепление стенок котлована из шпунта Ларсена, с обвязочным поясом из

Извлекаемое закрепление стенок котлована из шпунта Ларсена, с обвязочным поясом из

Извлекаемое закрепление стенок траншеи из щитов и распоров (расстрелов)

Извлекаемое закрепление стенок траншеи из стального профиля, с обвязочным поясом из

Усиление шпунтованных вертикальных стенок выемок распорами затрудняет оперативное выполнения строительных процессов

Анкерное крепление стенок котлована:
1 —шпунт крепления стенок;
2 — обвязочный пояс из двух

Установка анкерного крепления стенок котлована

Постоянное закрепление
2. Буронабивные сваи

1. Шпунт – сборные железобетонные плиты

б

Схемы расположения

Постоянное закрепление стенок котлована прерывистыми сваями

Постоянное закрепление стенок котлована касательными сваями

Постоянное закрепление стенок котлована касательными сваями и анкерами

Постоянное закрепление стенок котлована касательными сваями с извлекаемыми обвязочным поясом из

Бетонирование днища:

прямоугольными полосами (около 3 метров шириной) через полосу,
в круглых

Устройство гидроизоляции днища и стен:

оклеечная гидроизоляция – битумные или полимерные материалы;

Обратная засыпка пазух котлована. За стены укладывают песок слоями с поливкой

Особенность возведения подземных зданий котлованным способом
При возведении монолитных и изготовлении изготовления

ВОЗВЕДЕНИЕ ОПУСКНЫМ СПОСОБОМ

Область применения

При строительстве подземной части (колодца) водозаборов, насосных станций первого подъема

Если колодец входит в состав фундамента, их называют массивными.
Если колодец используется

Виды опускных колодцев в плане

форма наружной поверхности колодца

Суть способа

Стенки объекта без днища возводят на нулевой отметке полностью или

Погружение колодца

Скорость погружения колодца зависит от вида грунта (20-80 см/сут)
При погружении

Устройство тиксотропной рубашки

1 – стенка колодца; 2 – глинистый раствор с

Конструктивное решение:
стенки из сборных железобетонных панелей
днище из монолитного железобетона

Сборные

Диаметр колодца: 16, 24, 36, 42 м, заложение на глубину более

Последовательность возведения сборных колодцев:

Подготовительные работы
Монтаж колодца
Замоноличивание стыков панелей
Погружение колодца

Анкеровка колодца
Устройство монолитного днища
Внутреннее заполнение
Устройство гидроизоляции

Подготовительные работы:

Производят геодезические работы: закрепление осей колодца на обносках, устройство реперов.

Колодцы полностью монтируют:

На поверхности земли;
В пионерном котловане (глубина 1,5-2 м

Устройство временного основания

Устраивают по периметру колодца (по месту установки ножа) два

Схема установки ножа сборного опускного колодца на временное основание: 1 –

Монтаж сборного колодца

Основной механизм – гусеничный кран. Грузозахватные устройства – траверсы,

Схема монтажа сборных колодцев:
а – краном с внешней стороны;
б

Схема монтажа сборных колодцев: б – краном с наружной стороны;
1

Закрепляют панели между собой накладками на сварке: сплошная стальная полоса внутри,

Схема временного крепления и выверки стеновых панелей; 1 – опорная плита;

Замоноличивание стыков стеновых панелей

Используют цементно-песчаные смеси на напрягающих цементах; двухстороннюю металлическую

При погружении сборных колодцев снимают упоры, одновременно не менее 4-х по

Удаляют стойки все одновременно (лучше взрывом)
Растаскивают бетонные плиты внутреннего кольца трактором,

Возведение монолитного колодца

Последовательность устройства монолитного опускного колодца

1. Подготовка временного основания.
2. Возведение 1

3. Установка армокаркаса, опалубки, бетонирование 2 – го яруса колодца, распалубка

Схема устройства ножа монолитного опускного колодца на временное основание: а -

Стены колодцев бетонируют ярусами. Бетонирование ведут отдельными блоками, или по всему

Опалубка для возведения монолитных опускных колодцев: разборно-переставная; несъемная в виде железо­бетонных

Гидроизоляцию стен колодца выполняют торкретированием, снаружи по мере их бетонирования до

Разработку грунта в колодце начинают от центра на глубину 1.5…2 м

Разработка грунта при погружении колодца любого типа

В сухих грунтах - экскаваторами,

Схема разработки грунта механизмами:
1 – экскаватор;
2 – кран; 3

Контроль за погружением колодца

Контроль ведут с помощью рисок, нанесенных на стены,

Анкеровка колодца

Масса подземных сооружений не всегда уравновешивает давление грунтовых вод. Против

Анкерная крепь.

Бетонирование днища:

прямоугольными полосами (около 3 метров шириной) через полосу,
в круглых

В рыхлых водонасыщенных грунтах возможно присутствие воды на дне колодца.
В

Схемы подводного бетонирования «подушки» днища опускного колодца:
а — методом восходящего

Устройство гидроизоляции днища и стен:

оклеечная гидроизоляция – битумные или полимерные материалы;

способы устранения перекосов, зависаний при погружении колодца

Монолитный вариант колодца

Возведение с принудительным регулированием (способ глубокого бурения)
Перед началом возведения

1 – стенка; 2 – пионерный котлован; 3 – бетонная подготовка; 4 – нож; 5

Сборный вариант колодца

Способ задавливанием применяют при глубине погружения опускных колодцев более

Схема погружения колодца способом задавливания:
1 - опорный воротник; 2 - двухконсольная

Задавливание колодца посредством угловых упоров
1 - опорная конструкция; 2 - угловой

Тема 1.2 Рассматриваемые вопросы
Способ «стена в грунте»
Возведение закрытым способом

Способ «стена в грунте»

Суть технологии «стена в грунте»
в грунте возводят ограждающие стены подземного сооружения,

Конструкции, сооружаемые способом «стена в грунте»: а – котлованы в

«Стена в грунте» позволяет осуществлять строительство:
в непосредственной близости от существующих зданий

Разновидности метода «стена в грунте»
траншейный - ограждающая конструкция выполняется сплошной

Траншейный метод «стена в грунте»

Нецелесообразно применять:
- в грунтах с пустотами и кавернами, на рыхлых свалочных

Общие технологические этапы

В грунте по контуру стен будущего объекта отрывают форшахту

Форшахта – верх траншеи глубиной до 1 м, шириной на 1,5

Глинистая суспензия:
Пропитывает и укрепляет грунт; создает гидрофобную плёнку на зернах грунта;
При

Схема циркуляции глинистого раствора

Для устройства узких и глубоких траншей при этом способе используют в

Грейфер штанговый

Оборудование для устройства траншей в трудноразрабатываемых плотных грунтах: а —

Порядок разработки траншей:
1 — первая очередь; 2 — вторая очередь;

При повышенных требованиях к водонепроницаемости стыков между элементами захваток, используют

«Стена в грунте» из монолитного железобетона

Железобетонные и бетонные стены в траншее, заполненной суспензией, бетонируют методами подводного

Технологическая схема возведения монолитной «стены в грунте»: I — разработка

1 - устройство форшахты (укрепление верха траншеи); 2 - рытье траншеи

Монтаж пространственных арматурных каркасов

Разработка грунта внутри объекта. Монолитная стена временно закреплена извлекаемыми обвязочным поясом

Возведение внутренней части объекта. Монолитная стена закреплена
анкерами.

Разработка грунта внутри объекта

«Стена в грунте» из сборных элементов

Технологические этапы
После окончания монтажа всех панелей, набора прочности раствора или засыпки

а – поперечный разрез траншеи; в – закрепление первой и следующих

Растворные смеси для заполнения пазух между панелью и стенками траншеи.
1.

2. Гравийно-песчаная смесь: гравий или щебень, крупный или средний песок в

Разработка грунта внутри объекта.

Возведение внутренней части объекта

Струйная технология («стена в грунте»)

использование высокомощной (давление 20...70 МПа) тонкой (диаметр 1...2 мм) водяной (растворной)

При помощи струйной технологии можно возводить вертикальные стены различной формы в

Последовательность выполнения работ:

Бурят направляющие скважины
Опускают монитор на дно
Поворачивают монитор, поднимают по

Порядок производства работ

Подъем буровой колонны с вращением и одновременной подачей струи

Сопло струйного монитора

Пример выброса раствора через форсунки гидромонитора

ВОЗВЕДЕНИЕ ЗАКРЫТЫМ СПОСОБОМ

Тоннель - горизонтальное или наклонное искусственное подземное сооружение, предназначенное для транспорта,

Общие положения

Выбор метода разработки зависит:
- размеров подземного сооружения;
- глубины заложения сооружения;
-

Грунты разрабатывают
Гидромолотом
Экскаватором
Тоннелепроходческим
комбайном
Проходческим щитом

Разработка грунта гидромолотом

Экскаватор для разработки грунта

Разработка грунта тоннелепроходческим комбайном

Разработка грунта тоннелепроходческим комбайном

Общие положения

Грунты транспортируют
Электрическими, пневматическими подгрузчиками, тоннельными экскаваторами, цикличными (рельсовым, автомобильным) или

Общие положения

Способы укрепления свода, стен, основания, выбор соответствующего оборудования зависят от

Общие положения

Породу разрабатывают захватками 3-6 м.
Свод бетонируют последовательно или с отставанием

Методы разработки грунта (раскрытия сечения выработки)
Метод сплошного забоя
Метод раскрытия на

Сплошной забой используют при небольших размерах подземного сооружения. Выработку производят полностью

Раскрытие на полный профиль по частям : Применяют для крупных (камерных) выработок

I-II – подсводная часть; III – свод;
IV-VII – основной

Ширина разработки подсводной части должна обеспечивать работу транспорта, оборудования, систем вентиляции.

В скальных грунтах свод укрепляют бетонированием набрызгом по сетке на анкерах,

В слабых грунтах используют методы:
Тампонирования
Опертого свода - устройство крепи

Схема укрепления пород свода тампонированием песчано-цементным раствором (синтетической смолой):
1- кондукторы для

крепление арочной, комбинированной крепью

1 – арка (металлические профили, трубы);
2 –

Щитовой способ

Используют проходческие щиты, с помощью которых выполняют операции: разработка, удаление

Проходческий щит

Механизированный проходческий щит с защитой от осыпания породы за счет избыточного

Механизированный проходческий щит с полной герметизацией призабойной камеры: защитой от осыпания