ВВЕДЕНИЕ

Освоение подземного пространства городов, включающее строительство подземных объектов (паркингов, торговых комплексов, подземных переходов, линий и станций метрополитена, прокладку и перекладку коммуникаций в траншеях и коллекторах), требует разработки мер защиты зданий и сооружений, попадающих в зону влияния строительства, то есть окружающей застройки. Это связано с изменением напряженно-деформированного состояния грунтового массива, вмещающего вновь возводимое или реконструируемое подземное сооружение, что может вызвать дополнительные перемещения окружающей застройки — фундаментов зданий и сооружений, а также транспортных и коммуникационных тоннелей.

При этом может измениться уровень подземных вод, возникнуть барражный эффект, что приведет к дополнительным осадкам застройки в зоне влияния подземного строительства или затоплению подвалов.

Поэтому разработка предложений по применению мер активной и пассивной защиты зданий и сооружений в зоне влияния подземного строительства, обеспечивающих их дальнейшую эксплуатацию в штатном режиме, является актуальной задачей.

Защитные мероприятия для окружающей застройки вблизи глубоких котлованов и подземных выработок назначаются при превышении прогнозируемых деформаций от влияния глубокого котлована или подземной выработки дополнительных предельных значений, регламентированных Таблицей Л СП 22.13330 [70], а также для предотвращения возможного упуска грунта при устройстве ограждения (при наличии слабых грунтов, например водонасыщенных песков, обладающих плывунными свойствами), что встречается реже.

Применяемые в настоящее время защитные мероприятия для зданий вблизи котлованов и подземных выработок можно разделить на две группы:

  • • пассивные мероприятия;
  • • активные мероприятия.

Устройство пассивных защитных мероприятий одномоментно изменяет напряженно-деформированное состояние грунтового массива с подземными водами, вмещающего подземное сооружение, фундаменты зданий, подземные выработки (тоннели метро, коллектора, коммуникации и т.д.).

При устройстве активных защитных мероприятий для окружающей застройки в зоне влияния строительства подземных объектов изменение напряженно-деформированного состояния грунтового массива длится во времени.

К первой группе — пассивным мероприятиям — относятся:

  • 1. Изменение типа фундаментов здания, например усиление фундаментов сваями различного типа, или подводка фундаментной плиты. Включает укрепление тела ленточных или отдельно стоящих фундаментов здания, а также контакта «фундамент — грунт» цементацией.
  • 2. Устройство отсечных экранов между зданием и котлованом или подземной выработкой (тоннелем), выполняемых по различным технологиям.
  • 3. Закрепление грунтов в основании фундаментов здания (например, цементацией, «Микродуром») или устройство геомассива.
  • 4. Конструктивные мероприятия для здания, направленные на увеличение его жесткости и прочности: взятие в обойму фундаментов, устройство стягивающих поясов и т.д.
  • 5. Конструктивные мероприятия строящегося подземного сооружения, направленные на увеличение жесткости его конструкций, например, ограждающей конструкции котлована, устройство дополнительных диафрагм жесткости, контрфорсов.
  • 6. Откопка в грунте траншей, примыкающих к ограждающей конструкции котлована, для снижения активного давления грунта на нее.

Ко второй группе — активным мероприятиям — относятся:

  • 1. Компенсационное нагнетание цементного раствора в грунт для создания горизонтального слоя цементогрунта под зданием или коммуникационным тоннелем в целях недопустимости их осадок (для случая, когда тоннель проходит под зданием или другим тоннелем и рядом откапывается глубокий котлован).
  • 2. Применение распорных преднапрягаемых конструкций — пред- напрягаемых анкеров или распорок с домкратами.
  • 3. Устройство геотехнического барьера — нагнетание цементного раствора в грунт для создания вертикального слоя цементогрунта между зданием и глубоким котлованом или подземной выработкой в целях недопустимости осадок здания.
  • 4. Управляемое закрепление грунта возле ограждения глубокого котлована и ниже его дна по методу струйной технологии jet-grouting с учетом оптимизации размеров закрепленных массивов.
  • 5. Модернизация технологии щитовой проходки путем нагнетания жестких бетонных смесей в за обделочное пространство и др.

Возможна комбинация защитных мероприятий.

Автор выражает благодарность за участие в работе академику РААСН, д.т.н. проф. В.А. Ильичеву, к.т.н. Ю.А. Готману, аспиранту и магистру кафедры механики грунтов и геотехники МГСУ А.В. Коннову и В.Р. Иртугановой.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >