Часть 2

НИИОСП им. Н. М. Герсеванова
Госстроя СССР
Пособие
по производству работ
при устройстве оснований и фундаментов
(к СНиП 3.02.01-83)
Часть 2
Раздел 7. СООРУЖЕНИЯ, УСТРАИВАЕМЫЕ СПОСОБОМ «СТЕНА В ГРУНТЕ»

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

7.1. Способ «стена в грунте» следует применять для строительства стен подземных сооружений, фундаментов и противофильтрационных завес.
Способ включает два основных этапа работ:
разработку траншеи под защитой глинистого раствора;
заполнение траншеи материалами и конструкциями, сопровождающееся одновременным вытеснением ими глинистого раствора из заполняемой полости.
7.2. Способ «стена в грунте» может применяться при сооружении стен, фундаментов и противофильтрационных завес как в обводненных, так и в необводненных грунтах: супесчаных и песчаных, суглинках и глинах. Выполнение стен и противофильтрационных завес в виде замкнутого контура с заделкой их низшей части в водоупорный слой грунта предотвращает поступление грунтовых вод внутрь сооружения, что позволяет отказаться от водопонизительных работ.
7.3. Использование способа «стена в грунте» возможно при строительстве в стесненных условиях и вблизи существующих зданий, сооружений и коммуникаций, в том числе при реконструкции и расширении промышленных предприятий.
7.4. Применение способа «стена в грунте» может быть ограничено следующими условиями:
наличием грунтов с кавернами и пустотами, илов и рыхлых насыпных грунтов;
включением обломков бетонных и железобетонных плит, железа и других препятствий на трассе траншеи;
малой глубиной сооружения (до 3-5 м) при условиях, позволяющих вести строительство объекта в открытом котловане;
наличием грунта или его прослоек, разрабатываемость которых выше группы, максимально допустимой для имеющегося оборудования.
7.5. Процесс строительства подземных сооружений с применением способа «стена в грунте» состоит из следующих операций:
сооружения крепления верха траншеи для удержания грунта от обвалов и направления рабочего органа землеройного оборудования;
приготовления глинистого раствора;
заполнения глинистым раствором пространства между стенками крепления верха траншеи;
разработки под глинистым раствором траншеи на глубину, равную глубине заложения подземной стены;
пополнения объема глинистого раствора в траншее по мере разработки грунта;
установки арматурных каркасов и бетонирования секций-захваток, монтажа в траншее сборных элементов с последующим тампонажем пазух или заполнением траншеи противофильтрационным материалом;
поярусной разработки грунтового ядра внутри сооружения с устройством временных или постоянных креплений, если они предусмотрены проектом;
поярусной или на всю высоту заделкой стыков между сборными элементами;
устройством днища сооружения.
7.6. Применение способа «стена в грунте» позволяет избежать повреждения зданий, сооружений и подземных коммуникаций, расположенных в зоне строительства, значительно снизить уровень шума и исключить вибрации грунта, сократить площади разрытий, получить значительную экономию стального шпунта, металлопроката, бетона и пиломатериалов, полностью исключить или ограничить применение дорогостоящих специальных способов строительства, таких как водопонижение, искусственное замораживание грунтов и др., использовать стену на время строительства для крепления котлована, а в законченном сооружении - в качестве несущей или ограждающей конструкции, полностью механизировать работы в стесненных условиях строительной площадки, сократить сроки работ и снизить стоимость строительства.
7.7. Применение способа «стена в грунте» должно быть обосновано технико-экономическими расчетами путем сравнения вариантов строительства подземных сооружений, устраиваемых с применением способа «стена в грунте», с их строительством в открытых котлованах (в том числе с использованием шпунтовых ограждений), с применением опускных колодцев и с другими способами, а варианта строительства противофильтрационных завес способом «стена в грунте» - с завесами других конструкций и другими средствами защиты от подземных вод.
7.8. Приступать к строительству подземных сооружений способом «стена в грунте» следует только при наличии проекта производства работ (ППР), разработанного в соответствии с Инструкцией по разработке проектов организации строительства и проектов производства работ (СНиП 3.01.01-85). Проект производства работ на строительство способом «стена в грунте» кроме техдокументации, предусмотренной упомянутой инструкцией, должен включать:
указания, устанавливающие состав и параметры глин и глинистого раствора, а также рекомендации по контролю их качества, проект глинистого хозяйства, включающий рабочие чертежи узлов для приготовления и регенерации глинистого раствора;
технологические карты на выполнение отдельных видов работ: устройство крепления верха траншеи, разработку траншеи, установку армокаркасов и укладку бетонной смеси, монтаж конструкций из сборного железобетона и тампонаж пазух и стыков, разработку грунта внутри сооружения, устройство днища и укладку противофильтрационного материала в траншею, указания, устанавливающие состав и параметры тампонажного раствора (при применении конструкций из сборного железобетона), параметры противофильтрационных материалов для заполнения траншей противофильтрационных завес.
7.9. Инженерно-геологическое строение площадки при строительстве способом «стена в грунте» должно быть изучено для несущих стен - на глубину 1,5H + 5 м (где H - глубина заложения основного сооружения), для противофильтрационных завес - на глубину залегания водоупора плюс 5 м.

Рис. 79. Пример схемы комплекса для приготовления и очистки глинистого раствора
Разведочные геологические скважины на площадке возведения сооружения должны быть размещены по сетке не более 20 × 20 м или по трассе сооружения не реже, чем через 20 м.
Материалы инженерно-геологических изысканий должны содержать:
разрезы и буровые колонки с количественной и качественной оценкой встречаемых крупных включений;
физико-механические характеристики грунтов, в том числе удельный вес, угол внутреннего трения, коэффициент пористости, коэффициент фильтрации; кроме того, для песчаных грунтов - гранулометрический состав, а для глинистых - пластичность, консистенцию и сцепление;
данные об уровнях и режимах подземных вод, степени их агрессивности и отметках залегания водоупорных слоев грунта.
7.10. Подготовительные работы, выполняемые на строительной площадке и предшествующие основным работам, состоят из:
работ по подготовке строительной площадки, перенесению всех конструкций и коммуникаций, расположенных в зоне возводимого сооружения, устройству ограждений, подведению линий временного водоснабжения, канализации, энергоснабжения, устройству временных автодорог, устройству площадок для складирования и размещения оборудования.
7.11. Перед началом работ на стройплощадке должна быть проведена проверка готовности строительного оборудования к работе.
Необходимо опробовать на холостом ходу смонтированное оборудование по частям и в комплексе с устранением выявленных неполадок и опробовать оборудование в рабочих режимах.
7.12. Параметры глинистых растворов должны подбираться, исходя из конкретных гидрогеологических условий строительства, глубины траншеи, способа ее разработки и других условий производства работ, при этом подбор рецептуры глинистого раствора и исследование образцов глиноматериалов должны производиться в лабораториях глинистых растворов и грунтовых лабораториях.
Параметры глинистых растворов следует определять по приборам, входящим в комплект переносной полевой лаборатории глинистых растворов ЛГР-3 (изготовитель: Бакинский приборостроительный завод).
При постоянных больших объемах работ на рассредоточенных объектах может быть использована передвижная лаборатория глинистых растворов ЛГР-69 (изготовитель: Мытищинский приборостроительный завод, г. Мытищи Московской обл.), смонтированная в кузове автобуса.
7.13. Условная вязкость раствора «Т» характеризует его подвижность, способность проникать в поры грунта и трещины и определяется в приборе СПВ-5, имеющем вид воронки с проходным отверстием диаметром 5 мм, которую заполняют 700 см3 раствора и замеряют в секундах время истечения 500 см3 раствора из прибора.
Суточный отстой воды «О» характеризует устойчивость раствора, т.е. способность его не расслаиваться на воду и осадок глинистых частиц и определяется в мерном цилиндре, вмещающем 100 см3 раствора.
По прошествии 24 ч измеряют толщину слоя воды, определяющего суточный отстой в процентах.
Содержание песка в растворе «П» характеризует его загрязненность песком и другими частицами, выпадающими в осадок. Для определения их содержания в отстойник ОМ-2 наливают 50 см3 раствора и 450 см3 воды, закрывают пробкой и интенсивно взбалтывают. Через 3 мин выдерживания отстойника в покое замеряют объем осадка и эту величину умножают на два. Полученная величина характеризует содержание песка в процентах.
Водоотдача раствора условно определяется в приборе ВМ-6 как количество воды, отфильтровавшейся за 30 мин через бумажный фильтр диаметром 7,5 см при перепаде давления 0,1 МПа.
На этом же приборе определяется толщина глинистой корки. Она является аналогом глинистой корки, которая образуется на стенках траншеи в результате фильтрации глинистого раствора в поры грунта.
Для определения качества корки бумажный фильтр с осадком вынимают из прибора ВМ-6 после определения в нем водоотдачи, омывают слабой струей воды рыхлый осадок глинистых частиц и замеряют точной линейкой толщину корки. Плотность и прочность корки определяют визуально.
Тонкодисперсные глины образуют тонкую, плотную и малопроницаемую корку толщиной менее 3 мм за 30 мин. Пленка грубодисперсных растворов получается толстой, рыхлой и непрочной.
Вода для приготовления глинистых растворов должна быть пресной, иметь жесткость не более 12° и отвечать требованиям ГОСТ 4795-68.
7.14. Для приготовления глинистых растворов применяются бентонитовые глины в виде глины-сырца или молотого порошка либо комовые глины. Бентонитовые глинопорошки заводского изготовления, применяемые также для буровых растворов, д