стена в грунте относятся к фундаментам
Строй-справка.ру
Отопление, водоснабжение, канализация
Фундаменты, устраиваемые методом «стена в грунте», стали применять сравнительно недавно. Сущность этого метода заключается в следующем. В грунте под защитой глинистого раствора отрывают глубокую траншею шириной 0,5…0,8 м, а затем с помощью бетонолитной трубы производят бетонирование, причем по мере заполнения траншеи трубу поднимают вверх. Для получения железобетонных фундаментов в траншею предварительно укладывают арматурный каркас. В некоторых случаях применяют сборные железобетонные элементы, имеющие выпуски арматуры. Зазоры после сварки арматуры также бетонируют с помощью бетонолитной трубы.
«Стена в грунте» может служить одновременно креплением стенок котлована, стен подземных этажей и фундаментом.
При устройстве фундаментов глубокого заложения методом «стена в грунте» ее, как правило, доводят до слоев более плотных грунтов, чтобы передать значительные нагрузки как по подошве стены, так и за счет сил трения, возникающих по боковой поверхности фундамента. При выполнении работ необходимо стремиться, чтобы на дне траншеи не образовывался шлам от разработки грунта и не выпадал осадок от раствора бентонитовой глины, так как и то и другое снижает несущую способность фундамента, вызывая дополнительные осадки.
Устойчивость «стена в грунте» обеспечивается с помощью анкеров или распорок. Часто в качестве распорок используют подземные элементы перекрытий (рис. 11.4, а). Для этого фундамент устраивают методом «стена в грунте» по всему периметру здания, внутренние опоры бетонируют аналогично. Затем под первое перекрытие разрабатывают грунт на глубину 2…3 м и устраивают само перекрытие, далее эту же операцию выполняют под второй подземный этаж и т. д. Грунт обычно разрабатывают с помощью бульдозера и удаляют грейфером или ковшами через отверстия, предусмотренные в перекрытиях. По мере разработки грунта устраивают новые перекрытия, служащие распорками. Таким образом возводится вся подземная часть здания.
Возможную глубину отрывки траншеи определяют расчетом в зависимости от свойств грунта на строительной площадке и особенностей его пространственной работы в данных конкретных условиях. Устойчивость стенок траншей при возведении фундаментов глубокого заложения методом «стена в грунте» обеспечивается противодавлением раствора бентонитовой глины.
В некоторых случаях фундамент глубокого заложения, устраиваемый методом «стена в грунте», формируют с помощью бурения и заполнения бетоном секущихся скважин, получаемых следующим образом. Под защитой раствора бентонитовой глины бурят сначала две скважины с шагом, равным полутора диаметрам (рис. 11.4, б). Затем их заполняют бетонной смесью и после начала схватывания бетона, но до набора им значительной прочности, бурят третью скважину между ними с последующим заполнением бетонной смесью и т. д. до тех пор, пока пересекающиеся скважины постепенно не образуют стену требуемой длины и глубины.
Рис. 11.4. Фундаменты, устраиваемые методом «стена в грунте»: 1 — «стена в грунте»; I — IV — скважины бурения соответствующих очередей
В некоторых случаях глубокие опоры выполняют в виде набивных столбов методом «стена в грунте». Для этого устраивают несколько коротких, но глубоких траншей, которые могут образовывать в плане двутавр (рис. 11.4, в), крест (рис. 11,4, г), трилистник (рис, 11.4, д), звезду (рис. 11.4, е) или замкнутый прямоугольник (рис. 11.4, ж). После заполнения траншей бетоном и установки арматурных каркасов в верхних участках опор такие фундаменты можно стыковать с надземными конструкциями зданий и сооружений.
Глубокие опоры и фундаменты, выполняемые методом «стена в грунте», могут выдерживать сжимающие и горизонтальные нагрузки, а также изгибающие моменты большой интенсивности.
Несущую способность подобных конструкций обычно определяют как несущую способность свай при соответствующих методах изготовления или погружения.
Стена в грунте
Технология «стена в грунте» — это современный щадящий метод устройства подземных сооружений, который применяется в случае расположения фундамента на глубине более четырех метров.
Данная технология успела доказать свою эффективность на многочисленных объектах подземного строительства не только в России, но и во всем мире.
Особенности технологии
«Стена в грунте» выполняется путем создания несущих ограждающих вертикальных железобетонных стен подземных сооружений с помощью откопки глубоких узких траншей под защитой бентонитового раствора. В последствии этот раствор вытесняется более плотным бетонным раствором или железобетонными элементами.
«Стена в грунте» выполняется из монолитного или сборного железобетона.
Преимущества технологии
Особенности проектирования
При разработке проектной документации для устройства «стены в грунте» учитываются:
При разработке проектной документации объектов по технологии «стена в грунте» с заглублением подземной части более 15 м (относится к уникальным) требуется особый подход.
Одной из особенностей является соответствие выполненных расчетов требованию о недопущении прогрессирующего разрушения на всех этапах жизненного цикла объекта. Иными словами, недопустимо состояние, при котором в случае аварийного разрушения одного конструктивного элемента сооружения другие элементы и части здания изменяют свои свойства и допускают цепное разрушение всего объекта.
Фундаменты из «стен в грунте»
Особый случай составляют фундаменты из «стен в грунте», которые являются одним из видов подземных сооружений, применяемых при строительстве различных зданий промышленного и гражданского назначения. «Стены в грунте» могут быть использованы в качестве несущей конструкции (например, фундаменты протяженного сооружения) или служить ограждающей стеной подвального помещения, подземного гаража (рис. 7.5, а) и т. п. Можно их использовать и для крепления котлована (рис. 7.5, б) с последующим включением в состав фундамента. В мостостроении из «стен в грунте» возвели фундамент устоя одного из мостов (рис. 7.5, в). Фундамент этого типа имеет рациональную форму, так как развит именно в направлении действия сил, что обусловливает наиболее эффективное использование материала фундамента.
Рис. 7.5. Схемы использования сетей в грунте а — подземный гараж около существующего здания; б — ограждение котлована; в — фундамент устоя моста; 1 — фундамент здания; 2 — «стена в грунте»; 3 — распорка; 4 — водоупорный слой грунта; 5 — тело устоя моста
«Стены в грунте» возводят непосредственно на месте строительства, для чего специальным оборудованием разрабатывают под защитой глинистого раствора траншеи, которые затем бетонируют методом вертикально перемещаемой трубы (ВПТ) либо заполняют сборными бетонными или железобетонными элементами. Вертикальные зазоры между этими элементами заделывают цементно-песчаным или цементно-глинистым раствором. Форма «стен в грунте» и их размеры определяются назначением этих конструкций и применяемым для их изготовления оборудованием. Толщина «стен в грунте», из которых сооружаются фундаменты, в основном колеблется в пределах 0,4—1 м, а их глубина может достигать 20 м и даже более.
«Стены в грунте» могут быть устроены различными способами: секущимися буровыми сваями (рис. 7.6, а); отдельными секциями (захватками), возводимыми через одну (рис. 7.6, б); непрерывной разработкой траншеи и заполнением ее бетонной смесью и др. Выбор способа устройства зависит в основном от гидрогеологических условий строительной площадки. При неустойчивых плывунных грунтах разработка длинных траншей опасна в связи с возможностью их оплывания. В этих случаях целесообразно применение секущихся буровых свай (см. рис. 7.6, а). В устойчивых грунтах возможно секционное или непрерывное возведение «стен в грунте». В городах наибольшее распространение получил секционный способ.
Целесообразно применение «стен в грунте» в водонасыщенных грунтах при высоком уровне подземных вод с заглублением низа стен в водоупорный слой (см. рис. 7.5, б), а также при строительстве подземных сооружений на глубине более 6—10 м, когда устройство котлованов с водоотливом трудно осуществимо или экономически неоправданно. Существенным достоинством «стен в грунте» является также возможность их устройства вблизи существующих зданий и сооружений без повреждения, последних (см. рис. 7.5, а).
Использование «стен в грунте» при возведении различных подземных сооружений в ряде случаев позволяет сократить сроки строительства, снизить стоимость и трудоемкость этих сооружений, а также расширяет возможности строительства сооружений в стесненных условиях.
Стена в грунте
В промышленных городах все сильнее становится заметным дефицит свободного пространства. Крупные застройщики ищут доступные способы рационального использования каждого метра. Раньше архитекторы придумали гигантские небоскребы. Сегодня специалисты нашли более эффективный метод использования свободной земли: здания «растут» вверх, а теперь и вглубь — в грунт.
Появилась возможность размещать в многоуровневых подземных пространствах супермаркеты, стоянки для транспорта, склады, развлекательные комплексы. Чтобы сооружения были добротными строители применяют универсальную технологию.
Краткое описание новой методики строительства
Она была разработана группой специалистов для сооружения подземных конструкций. Это касается промышленного строительства и частной застройки. Подход особенно уместен, если дом строится на дорогом участке вблизи мегаполиса и владелец недвижимости хочет максимально использовать каждый сантиметр земли. Глубина залегания стены в грунт ограничивается подпочвенными водами.
Важно! Основная суть методики «в грунте» заключается в ограждающей перегородке по периметру будущего помещения. Конструкцию заглубляют до нижней точки строительных работ.
В зависимости от технологии специалисты используют свайный, траншейный, мокрый или сухой способ сооружения защитной стены. У каждого метода есть особенности и преимущества.
Использование специализированной техники
Сухой траншейный способ
Этот вариант предполагает применение готовых элементов из прочного железобетона или заливки монолитного бетона. Экскаватором либо фрезой по периметру будущей стройки выкапывают траншею форшахты глубиной от 2 до 4 метров. Она нужна для четкого обозначения периметра будущего здания, для существенного укрепления стенок траншеи. У глубокой выемки самое уязвимое место – верхняя часть.
Если строительная бригада все сделает правильно – это предотвратит в будущем осыпание слабого грунта, так как стенки форшахты будут укреплены. Выборку грунта производят экскаваторами или крановыми грейферами. Глубина достигает нескольких десятков метров. Когда габариты траншеи достигнуты, в нее заливают монолитный железобетон или монтируют сборные бетонные конструкции.
Важно! Сухая методика самая простая, из-за чего ее часто применяют в строительстве. Этот вариант актуален даже по отношению к прочным грунтам с минимальным уровнем почвенных вод.
Применение специалистами мокрой технологии
Строительная система была основана на разжижении субстанции, когда отдельные материалы и составы самостоятельно восстанавливают первоначальную форму. Эти характеристики относятся к бентонитовым глинам. Их суспензия может постепенно разжижаться под воздействием вибрации. После перехода в спокойное состояние плотностные параметры возвращаются к исходному состоянию.
Первый этап возведения прочных стен практически не отличается от сухого метода. Сооружаются форшахты для обозначения четкого контура глубины траншеи. Остальные строительные работы производятся по другой технологии.
Траншею заполняют универсальной глиняной суспензией. Она оказывает давление на стены и не дает им обвалиться, удерживая заданную форму. Суспензия находится в жидком состоянии, что позволяет продолжать углублять конструкцию. Для приготовления раствора смешивают воду и глину. Плотность массы зависит от прочности грунта.
Важно! В крупном строительстве просто нельзя без мокрой технологии, когда запланированы работы на слабых почвах. Она эффективна, когда стена должна пройти сквозь грунтовые воды. В частном строительстве этот метод неактуален, так как нужно вложить крупную сумму.
Проверенная временем методика
Стена из сборного или монолитного железобетона заменяется сплошной конструкцией из буронабивных свай. Их заглубляют до нужного показателя. Вместо классической копки траншеи применяют универсальную технологию глубинного бурения.
После обустройства скважин, их армируют и заливают бетонным раствором. Чтобы создать прочное заграждение, которое будет препятствовать проникновению разрушительной влаги, используют технологию лидерного бурения. Вместо классических свай монтируют особые трубы, у которых одна сторона имеет характерный вогнутый желоб, проходящий вдоль.
Во время установки заготовку плотно прижимают к выпуклой части другой трубы. Это позволяет создать прочную и плотную стену, сквозь которую просто не может проникнуть грунтовая вода.
Важно! Универсальная свайная технология пользуется большим спросом при строительстве подземных конструкций, которые расположены близко от других массивных зданий.
Основные преимущества
В строительстве все чаще используют технологию возведения стен на глубине более 6 м. Большая популярность этого метода связана с несколькими весомыми преимуществами:
Важно! Мастерам нужно помнить, что существенным ограничением для такой технологии служит наличие в грунте больших пустот или массивного слоя насыпного грунта.
В видеоролике интересные факты строительства подземного паркинга, тонкости укрепления стенок котлована:
Помощь техники
Мощность и количество агрегатов зависит от объема запланированных работ, используемой строительной технологии. Для малоэтажного дома траншеи в грунте сооружают колесным экскаватором. Для многогранной подземной конструкции под небоскребом понадобиться много специализированной техники.
Небольшой экскаватор и фреза – для сооружения форшахты. Высококачественный растворный узел пригодиться для закачки глиняной суспензии. Бетононасосная станция – для подачи жидкого раствора. Большие траншеи сооружаются плоскими грейферами, которые навешивают на экскаватор или кран. Скважины – буровыми агрегатами ударно-вращательного принципа действия.
Плановое армирование
Усиление скважин и трещин подразумевает монтаж каркасов объемного типа, состоящих из арматуры. Во время их производства и установки следует соблюдать ряд строительных требований:
Важно! Перед помещением армирующего каркаса в глиняную суспензию металлические элементы смачивают обычной водой. Это уменьшает налипание глиняной взвеси, увеличивает адгезию с раствором.
Профессиональная заливка прочным бетоном
В промышленных масштабах процедура выполняется специальными трубами. Они перемещаются по территории строительным краном. Их диаметр от 18 до 30 см, толщина стенки составляет 1 см. Монтируют трубы из отдельных секций длиной до двух метров длиной. Конструкцию подключают к вместительному бункеру для бетона или специальной станции.
Чтобы результат проделанных работ был долговечным, раствор заливают согласно установленным нормам:
Важно! В частном строительстве при возведении стен на глубине можно использовать бетон, который был приготовлен самостоятельно, а не в специальных условиях.
Установка сборной железобетонной системы
Вместо классической заливки раствора можно смонтировать систему из готовых элементов. Это на 25% сокращает затраты, так как используется узкая траншея. Мастерам не нужно сооружать армированный каркас, осуществлять трудоемкую заливку раствора. После установки подземной стены из готовых металлических конструкций можно приступать к удалению грунта для устройства подземного этажа.
Заключение
Универсальная методика сооружения прочных стен в грунте позволяет устраивать просторные подземные помещения под многоэтажными домами и настоящими небоскребами. Это в несколько раз сокращает объем наземных работ, позволяет избежать обязательного понижения уровня подземных вод. Выполнять такое необычное задание может только специалист, реализовав необходимые подготовительные работы и сделав правильный чертеж будущей конструкции.
Больше интересной и познавательной информации по этой теме можно узнать из видеоролика:
Метод Стена в грунте
Разработка траншеи грейферной установкой
Метод Стена в грунте – это технология крепления стен котлована и устройство постоянного фундамента здания на его основе. Она состоит в возведении железобетонных стен подземных сооружений в траншеях-щелях до рытья котлована. Применяется при строительстве городских подземных сооружений (транспортных тоннелей и станций метрополитена, парковок и гаражей, многоярусных подземных комплексов и т. п.), фундаментов домов и мостов, подпорных стен, противофильтрационных завес. Метод применим практически в любых типах грунтов. Ограничение: скальные, текучие и плывунные, дисперсные насыпные, грунты с крупными пустотами.
Стоимость
Компания ООО «БЕСТ-СТРОЙ» работает по методу «стена в грунте», стоимость — от 22000 рублей за куб. м.
Работы | Устройство шпунта | Разработка котлована | Забивка свай | Вибро-погружение свай | Вдавливание свай |
Ед. изм. | п.м. | куб.м | п.м. | п.м. | п.м. |
Цена, руб. | от 550 | от 450 | от 500 | от 650 | от 750 |
Устройство стены в грунте
Основные технологические операции устройства стены
Траншеи-щели разрабатываются сухим способом в случае глинистых грунтов с невысоким показателем текучести, на небольшую глубину — до 7 м. В остальных случаях при проходке их заполняют тиксотропными суспензиями, которые и удерживают стенки среза от обрушения. После этого тиксотропные суспензии заменяют специальными материалами: бетоном, различными смесями, сборными элементами, которые образуют в грунте несущие и ненесущие конструкции.
Устройство «стены в грунте» целесообразно применять в сложных гидрогеологических условиях, при неглубоком залегании водоупорного горизонта (отпадает необходимость в водопонижении, замораживании и т. п.), в стесненных условиях существующей застройки, при реконструкции действующих предприятий. В условиях больших городов, таких как Москва, когда очень высока плотность застроек, возникает сложность в ограждении строительного котлована. Компания БЕСТ-СТРОЙ удовлетворяет спрос на технологию, при которой во-первых, предотвращается проседание фундамента близ лежащих зданий, во-вторых, становится возможным расположение в непосредственной близости от действующих подземных сетей, в-третьих, конфигурация котлована может быть достаточно сложной — линейной или ломаного очертания.
Применение стены в грунте эффективно при возведениии фундаментов на застроенных территориях, небольших подземных сооружений на значительной глубине (обычно около 20 м). Технологические преимущества позволяют совмещать производство элементов основания и подвала, в том числе многоэтажных подземных сооружений.
Фундамент Стена в грунте
Технология «Стена в грунте» доступна в двух вариантах выполнения: буросекущая и разработкой траншеи. Согласно первой — выполняются буровые сваи на расстоянии, меньшем их диаметра и таким образом они входят в зацепление, «секут» друг друга, в итоге формируя цельное ограждение достаточной прочности. Метод буросекущих свай предоставляет возможность выполнить ограждение строительной площадки, подпорную стену, водопонижение или противофильтрационную завесу, но он не рассчитан на обустройство основания дома. А вот технология «разработкой траншеи» рассчитана! Она даёт технологические преимущества при строительстве многоэтажных зданий, в проекте которых предусмотрен многоярусная заглублённая часть, подземная парковка, гараж, хранилища, подвал. Фундамент по методу стены в грунте одновременно служит стенками подвала здания, упрощает строительство, избавляет от необходимости рытья котлована, экономит время, позволяет снизить расходы. Железобетонная противофильтрационная завеса надёжно защищает подземную часть здания от грунтовых вод, позволяет сократить издержки на водоотведение и откачку воды из фундамента в процессе строительства.
Разработка котлована после устройства стены в грунте
Несущая способность основания дома должна соответствовать весу возводимого строения плюс вес самой конструкции основания. Проектирование учитывает грунтовые условия, уровень залегания водоносного горизонта и несущих пластов, близость и давление, передаваемое близлежащими постройками, наличие коммуникаций в земле под территорией строительной площадки. При проектировании фундамента с точкой залегания ниже 3 метров, показатель глубины промерзания не учитывается. Проводится расчёт несущей способности, расчёт давления грунта, теплотехнический расчёт.
«Стена в грунте»: технология
В основе метода лежит технология устройства фундамента, основанная на разрабатывании траншеи. Узкие (0,6-1,2 м) и глубокие (до 20 м и более) выемки разрабатывают под защитой глинистого раствора, который благодаря достаточно высокой плотности защищает срез от обрушения внутрь.
Технологическая карта работ разрабатывается с учётом результатов инженерно-геологических изысканий. Ограничения для применения технологии связаны с наличием определённыз грунтовых условий: группы строительных грунтов выше третей, морёных и песчанных пород с включением валунов более 300 мм в диаметре; карсты, крупнообломочные грунты с пустотами, плывунные грунты, подвижные илы, грунтовые водоносные горизонты с избыточной фильтрацией, превышающей гидростатическое давление защитного глинистого раствора.
Схематично технология состоит из последовательности этапов:
Подготовительный этап: вынос всех наземных и подземных коммуникаций за территорию разработки; спланирована плащадка и устроена железо-бетонными плитами; ограждена территория; установлено и подготовлено к работе приготовительно-очистное оборудование для глинистого раствора.
Предварительный этап: поверхностная выемка почвы и выполнение форшахты — жёсткой железобетонной конструкции, ограничивающей просвет зоны выработки и соответствующей по ширине размерам будущей стены. Форшахта защищает от разрушения и опадания верхних слоёв почвы под собственным весом и под весом грейферного оборудования. Выполняется разбивка траншеи на захватки.
Выемка породы происходит под защитой глинистого раствора грейфером или гидрофрезой. Грунт изымается на поверхность, убирается из зоны производства, перемещается за территорию строительной площадки.
Разработка и бетонирование стены в грунте по технологии и на оборудовании Bauer
Защита выработки тиксотропным гидрораствором позволяет исключить применение свайных или шпунтовых ограждений, по организации искусственного водопонижения. Снижаются объёмы земляных работ, а значит и трудоёмкость. Сокращаются сроки строительства.
Для разработки задействуют специализированное буровое оборудование, в жёстких грунтах — гидрофрезы, a в мягких — грейферы (двух-челюстные узкие широкозахватные, закреплённые на жёсткой штанге), интегрированные в серийно выпускаемых установках в качестве основного или подвесного оборудования или устанавливаемые на гусеничные экскаваторы.
Траншеи отрывают поэтапно через одну отдельными участками — захватками, по ширине захвата грейфера. И подают в них бентонитовый раствор. В соответствии с технологией та часть раствора, что смешалась с грунтом благодаря постоянной циркуляции попадает в шламоотделитель, очищается от породы и поступает обратно в проходку.
Затем отрытый участок защищается по краям извлекаемыми или оставляемыми ограничителями (в виде железных балок, шпунтин или труб) по всей высоте. В него опускают заранее изготовленный арматурный каркас.
Перед бетонированием забой очищают от осадка, частичек грунта, шлама, смешавшихся с защитной суспензией. Для этого она вся удаляется и закачивается новая, очищенная. Бетонируют методом вертикально перемещающейся трубы. Применяются виброустановки и ковши-бункеры либо бетононасосы с бетоноукладчиком, оснащённым рукавом на телескопической стреле. Бетонолитная труба с приёмной воронкой помещается в траншею, не доходя до дна 0,3 м. Вытесняемый в процессе бетонирования защитный раствор откачивается насосом в накопительную ёмкость.
После того, как бетон наберёт прочность, начинаются землянные работы внутри периметра. Послойно ведётся разработка котлована. При необходимости, согласно расчётов горизонтальной нагрузки на ограждение, проводится укрепление стен грунтовыми анкерами. Особенность конструкции которых позволяет оставлять свободным пространство выемки для проведения строительных работ.
Наша техника
Мы используем следующие установки с подвесным грейферным ковшом:
Мы применяем буроинъекционные грунтовые анкеры вместо монтажа распорной системы, благодаря чему возможности метода значительно расширяются.
Закажите расчёт стоимости Стены в грунте
Заполните данные и отправьте — в ответ вы получите расчёт стоимости в первом приближении. Окончательная стоимость может зависеть от особенностей проекта.