АКТИВНАЯ ЗАЩИТА ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Компенсационное нагнетание цементного раствора в грунт Вертикальное компенсационное нагнетание

Компенсационное нагнетание цементного раствора в грунт производится по большей части для компенсации деформаций грунта вследствие прокладки подземных выработок, например, когда тоннель проходит под пятном застройки и другие виды защитных мероприятий неприменимы. Примеры успешного применения компенсационного нагнетания для поднятия Часовой башни Биг-Бен (до 110 мм), станции Ватерлоо в Лондоне и других зданий, под которыми прошла ветка Юбилейной линии Лондонского метрополитена, представлены в статьях D.I. Harris etal. (1994) [85], (1999) [84], D. I. Harris (2001) [83].

В Москве компенсационное нагнетание для поднятия здания комендантского полка (бывшее Алексеевское военное училище) было успешно осуществлено при строительстве автодорожного тоннеля диаметром 14 м на участке 3-го транспортного кольца в Лефортово (В.П. Грачев и др. (2002) [9]). Целью компенсационного нагнетания являлась защита здания Алексеевского училища от чрезмерных дополнительных деформаций, вызванных проходкой тоннеля под частью здания на глубине 22...25 м от свода тоннеля. Выполненный расчет показал, что без устройства компенсационного нагнетания дополнительные осадки могли достигать 20...30 мм в зоне фундаментов здания и доходить до 53 мм вблизи него. Суть компенсационного нагнетания для защиты здания заключается в следующем. Из трех шахт, расположенных в пределах трассы тоннеля на участке его проходки под зданием Алексеевского военного училища, выполняется серия слабонаклонных расходящихся веерами скважин, оборудованных специальными манжетными трубами. Манжетные трубы перекрывают в зоне контакта флювиогляциальных суглинков и подстилающих их флювиогляциаль- ных песков всю часть основания между тоннелем и пятном застройки здания на участке проходки тоннеля. Через эти трубы в грунт в зоне между зданием и тоннелем малыми порциями в требуемые точки подавался цементно-бентонитовый раствор, с тем чтобы частично компенсировать потерю объема и разуплотнение грунтов вследствие проходки тоннеля, частично создать эффект домкрата, т.е. компенсационный подъем здания перед проходкой тоннеля.

Безопасность и эффективность компенсационного нагнетания обеспечивается надежностью, точностью и достоверностью связанных между собой систем датчиков наблюдения за подвижками грунта и конструкций здания в процессе нагнетания и команд на подачу инъек- тируемого раствора в соответствующие точки инъектируемой зоны основания.

Наблюдения за деформациями здания Алексеевского военного училища в период прохождения под ним щита и ведения работ по компенсационному нагнетанию цементного раствора в грунт осуществлялось французской фирмой, выполняющей работы по компенсационному нагнетанию. В качестве инструментов для измерения деформаций использовались три наблюдательных прибора типа «Циклоп». Г рафики измерения деформаций свидетельствуют о том, что максимальные деформации здания в процессе проходки тоннеля и компенсационного нагнетания цемента в грунт составили 5,0...5,5 мм. В среднем деформации находились в пределах ±1,5...2,5 мм, что меньше дополнительных величин.

А.Н. Симутин (2015) [52] предложил номограммы для определения требуемого количества раствора для компенсации осадки зданий, вызванных подземным строительством, что было внедрено при защите зданий в зоне влияния строительства перегонных тоннелей третьего пересадочного контура Московского метрополитена на участке между станциями «Ходынское поле» и «Петровский парк».

Достаточно информативный обзор примеров с применением компенсационного нагнетания цементного раствора в грунт для предотвращения осадок зданий в зоне влияния подземного строительства представлен в работе В.П. Петрухина, О.А. Шулятьева и О.А. Мозгаче- вой (2015) [46]. В приложении авторы приводят сведения о зарубежных и российских объектах, указывают величину подъема зданий и сооружений вследствие нагнетания раствора в грунт, находящуюся в диапазоне от 4 до 225 мм, в том числе до 127 мм для сооружений в зоне влияния подземного строительства. Указывается, что компенсация осадок сталинских зданий в зоне влияния Алабяно-Балтийского тоннеля в Москве достигла 30 мм при инъекции снизу вверх в процессе подъема инъектора.

В статье С. Oteo etal. (2007) [90] описано применение компенсационного нагнетания при прокладке тоннелей метро в Мадриде (в том числе в одну фазу, когда образуется жесткое включение в виде плиты в грунте) (рис. 27, а).

F.J. Kaalberg, J.A.T. Ruigrok, R. DeNijs (North-Southline Consultants & Witteveen + Bos, Amsterdam, The Netherlands) (2014) [87] рассматривают строительство Северной/Южной линии метро в Амстердаме. Это сложный проект в неблагоприятной городской окружающей среде из очень мягкого грунта и свыше 1000 исторических зданий с фундаментами на деревянных сваях, располагающихся недалеко от тоннелей (рис. 27, б).

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >