Натяжные потолки
"Потолок в доме" Монтаж натяжных потолков

+7 (977) 977-01-00

127081, г. Москва, проезд Дежнева

Вызвать замерщика

Мы перезвоним Вам
и уточним детали

Проектирование стена в грунте

Стена в грунте: технология и порядок устройства

В условиях современного дефицита пространства, который наблюдается в крупных городах, застройщики всё чаще ищут способы наиболее рационального его использования. Для увеличения полезной площади возводимых зданий ещё в ХХ в. архитекторы устремили свои взоры ввысь, создав гигантские небоскрёбы.

Но в последнее время найден ещё более практичный способ использования драгоценной земли: наряду с ростом в высоту современные здания растут и вглубь. Это позволяет размещать в многоуровневых подземных пространствах стоянки и супермаркеты, склады и развлекательные комплексы. Одной из технологией, позволяющей производить подземное строительство, является «стена в грунте».

Описание технологии

Грунтовые воды могут ограничить глубину строительства

Разработана эта технология была для возведения различных подземных построек в условиях городской тесноты. Однако она вполне подойдёт и для частной застройки.

Особенно, если строительство загородного дома ведётся на дорогостоящих участках вблизи мегаполисов и владелец земли хочет по максимуму использовать свою землю.

Глубина строительства может ограничиваться подпочвенными водами, но зачастую «стена в грунте» проходит водоносные слои, опускаясь до 50 и более метров.

Суть метода в двух словах заключается в устройстве ограждающей стены по периметру будущего подземного помещения. Данная стена должна быть заглублена вплоть до самой нижней точки проведения работ или ещё ниже.

Подобная технология может быть условно разделена на несколько разновидностей по способу сооружения защитной стены.

Траншейный или свайный.
Сухой или мокрый.

Траншейный сухой способ

Предусматривает применение готовых конструкций из железобетона либо заливку монолитного бетона. По периметру будущей постройки при помощи экскаватора или фрезы выкапывается траншея форшахты глубиной до 2 – 3 м.

Стенки форшахты необходимо укрепить

Форшахта служит для обозначения периметра будущей постройки, а также для укрепления стенок будущей траншеи. Как известно, у глубокой траншеи наименее устойчива её верхняя часть.

Чтобы предотвратить осыпание верхнего слабого грунта, стенки форшахты укрепляют. После этого при помощи крановых или экскаваторных грейферов производят выборку почвы из траншеи на необходимую глубину вплоть до нескольких десятков метров.

После того, как траншея выкопана на нужную глубину по всему периметру будущих стен, в неё заливают монолитный железобетон или монтируют в ней сборные бетонные конструкции.

«Сухой» способ достаточно прост и поэтому наиболее востребован в частном строительстве, а также на достаточно прочных грунтах с низким уровнем подпочвенных вод.

Траншейный мокрый способ

«Мокрая» технология основана на таком физическом понятии как «тиксотропность, под которым понимают свойство отдельных составов и материалов самостоятельно восстанавливать свою первоначальную форму. Это уникальное свойство в наибольшей степени присуще бентонитовым глинам, суспензия которых может разжижаться под действием вибрации, а после перехода в спокойное состояние – вновь увеличивать плотность, возвращаясь к исходному состоянию.

Первоначальный этап «мокрого» траншейного метода ничем не отличается от «сухого». Также производится устройство форшахты для обозначения контура глубинной траншеи. Но вот далее работы идут по совершенно другому сценарию: траншея заполняется взвесью глины в водном растворе – глиняной суспензией.

Плотность суспензии зависит от слабости грунта

Она, оказывая давление на стенки траншеи, выкапываемой в слабых грунтах, не даёт им обваливаться вниз, удерживая их форму. При этом сама суспензия находится в жидком состоянии, ничуть не препятствуя землеройной технике углублять траншею.

Для приготовления раствора смешиваются глина и вода в пропорции от 1 к 1 до 1 к 2. Плотность раствора зависит от показателей прочности грунта: чем более слабый грунт. Тем более плотной должна быть суспензия.

«Мокрый» способ применяется обычно в крупном промышленном строительстве, когда работа ведётся на слабых грунтах, или когда «стена в грунте» должна пройти сквозь грунтовые воды. В частной застройке данный способ не используется из-за сложности технологии и финансовой затратности.

Свайный метод

При свайном методе стена из монолитного или сборного железобетона заменяется сплошной стеной из буронабивных свай, заглубленных до нужного значения. В данном случае вместо копки траншеи применяется способ глубинного бурения. После устройства по периметру плотно примыкающих друг к другу скважин производится их армирование, а затем заливка бетонным раствором.

Для создания плотного заграждения, непроницаемого для подземной влаги – так называемого «инфильтрационного барьера», применяется технология лидерного бурения. Она подразумевает использование в качестве свай особых труб, одна из сторон которых имеет вогнутый желоб, проходящий вдоль всей длины трубы.

При монтаже одна труба своим желобом плотно прижимается к выпуклой части другой трубы. Таким образом, получается прочная и плотная стена, сквозь которую не могут пройти грунтовые воды.

Свайный метод используется в основном при строительстве подземных конструкций, расположенных в непосредственной близости от других зданий. В том числе, если их глубина больше, нежели глубина заложения фундамента соседних зданий.

Преимущества технологии

Смонтировать стену в грунте можно на любом типе почв

Данная технология подземного строительства является наиболее распространённой при возведении различных сооружений на глубине свыше 5 – 7 м. Популярность её обусловлена рядом несомненных плюсов:

Возможность совместить в одной конструкции фундамент здания и стены его подземной части.
Простота и безопасность произведения работ по сравнению с другими способами.
Многофункциональность технологии – устройство стены в грунте возможно практически на любых типах почв, в том числе на водонасыщенных и слабых основаниях.
При использовании данной технологии на грунтах с высоким уровнем подпочвенных вод отпадает необходимость в их отведении или заморозке.

Единственными ограничениями для применения такого способа может стать наличие в почве крупных пустот и большой слой насыпного грунта.

Используемая техника

Количество и номенклатура привлекаемой техники полностью зависит от объёмов работ и технологии их проведения. Если «стена в грунте» для малоэтажного загородного дома может быть сооружена при помощи лёгкого колёсного экскаватора, то строительство подземной конструкции при строительстве небоскрёба потребует привлечения большого количества специализированной техники.

Для устройства форшахты может использоваться фреза или лёгкий экскаватор. Закачка глиняной суспензии требует наличия специализированного растворного узла для её приготовления и бетононасосной станции для подачи жидкого раствора в траншею.

Глубинные траншеи копаются при помощи линейных (плоских) грейферов, навешанных на кран или экскаватор. Создание скважин для буронабивных свай производится буровыми установками вращательного или ударно-вращательного действия.

Армирование траншей и скважин

Каркаса должно хватать на всю глубину траншеи

При армировании траншей или скважин применяются армокаркасы объёмного типа из рифлёной арматуры. При их изготовлении и установке следует соблюдать ряд строительных нормативов:

Готовые каркасы должны быть по длине равными глубине траншеи или скважины.
Для образования защитного бетонного слоя вокруг арматуры ширина каркаса должна быть на 120 – 150 мм уже ширины траншеи или скважины.
При сооружении каркаса следует учитывать конструкцию стен, предполагаемую нагрузку, которую должна будет выдерживать «стена в грунте».
В конструкции каркасов должны быть предусмотрены промежутки для введения внутрь них труб для заливки бетона.

Перед установкой армокаркаса в траншею, заполненную глиняной суспензией («мокрый» способ), арматуру следует смочить водой. Это позволяет уменьшить налипание на неё глиняной взвеси, в результате чего увеличивается её сцепка с бетонным раствором.

Заливка бетона

В промышленном строительстве заливка бетона ведётся с использованием бетонолитных труб, которые перемещаются при помощи строительного крана.

Они представляют собой трубы диаметром от 20 до 30 см с толщиной стенки порядка 1 см, монтируемые из секций длиной 1-2 м, и подключаются к приёмному бункеру для бетона или бетононасосной станции.

Заливать бетон следует, соблюдая следующие технические условия:

Для бетонирования применяется бетон марки не ниже М-200 с размером фракции наполнителя около 5 см.
Для уплотнения бетона используйте глубинные вибраторы
Заливка должна производиться непрерывным методом во избежание образования трещин и расслоений.
При «мокром» методе копки траншеи бетон заливается прямо в глиняный раствор. При этом суспензия по мере заполнения траншеи бетоном будет выталкиваться наверх, поэтому следует заранее предусмотреть пути отвода жидкого глиняного раствора.
Бетонолитная труба должна быть опущена в траншею таким образом, чтобы она была выше дна на 10 – 15 см.
При заливке бетона в яму, заполненную глиняным раствором, бетонолитная труба должна быть постоянно погружена в заливаемый бетон. Это поможет избежать расслаивания бетона при его опускании вниз, так как в противном случае тяжёлые наполнители (щебень, гравий) быстрее опускались бы, чем цементная смесь. Кроме того, при погружении горловины трубы в бетон предотвращается возможность смешения бетонного и глиняного растворов.
При заливке обязательно следует использовать глубинные вибраторы для уплотнения бетона.

В частном строительстве при сооружении «стены в грунте» можно использовать бетон, приготовленный своими руками.

Монтаж сборного железобетона

Вместо заливки монолитного железобетона в «стену в грунте» можно смонтировать при помощи готовых бетонных конструкций. Это позволит значительно сократить затраты сил и времени, так как в данном случае можно будет обойтись более узкой траншеей. Подробнеее о строительстве стены в грунте смотрите в этом видео:

Не понадобится сооружать армированный каркас и производить трудоёмкую заливку бетонного раствора. Также не нужно будет ждать, пока монолитная заливка наберёт достаточную крепость. Сразу после монтажа подземной стены из готовых конструкций и их закрепления между собой можно приступать к выемке грунта для устройства подземных помещений.

moyastena.ru

Руководство по проектированию стен сооружений и противофильтрационных завес, устраиваемых способом "стена в грунте" (1977г.)

tankist

размещено: 20 Апреля 2012
обновлено: 20 Апреля 2012

Руководство составлено в развитие «Временной инструкции СН 477-75» и приводит рекомендации, детализирующие положения этой Инструкции по вопросам определения нагрузок на стены, расчета стен по прочности и по деформациям, фильтрационным расчетам и вопросам конструирования стен.

1.15 МБ

dwg.ru

Технология «стена в грунте» - СамСтрой

Технология «стена в грунте». При расположении подземных сооружений мелкого заложения в непосредственной близости от зданий, а также в условиях интенсивного уличного движения применяют траншейный способ производства работ.

Основные технологические операции выполняют в такой последовательности (рис. 1).

Рис.1 Последовательность работ (а-г) при траншейном способе

1- траншея; 2- арматурный каркас; 3- железобетонная конструкция; 4 – распорка; 5-обратная засыпка

Вначале в местах расположения стен будущего подземного сооружения отдельными захватками разрабатывают и закрепляют траншеи шириной до 0,6—0,8 и глубиной до 18—20 м, в которых возводят конструкции стен.

Затем с поверхности земли вскрывают котлован до низа основного перекрытия и устанавливают сборные или бетонируют монолитные конструкции перекрытия, опирая их на ранее возведенные стены. Далее готовое перекрытие защищают от воды гидроизоляционным покрытием и засыпают грунтом, восстанавливая дорожную одежду над подземным сооружением. Под защитой стен и перекрытия разрабатывают грунтовое ядро, возводят межъярусные перекрытия, перегородки и бетонируют днище.

При строительстве двух- или много пролетных подземных сооружений промежуточные стены также возводят в траншеях, а колонны-стойки выполняют в виде сквозных буровых свай. Такая последовательность ведения работ позволяет быстро восстановить движение транспорта над строящимся подземным сооружением, что особенно важно при возведении подземных объектов на сравнительно узких и грузонапряженных дорогах и улицах.

При траншейном способе работ в отличие от котлованного не требуется применения металлического крепления стен, обеспечивается устойчивость расположенных поблизости зданий и сооружений.

Траншейный способ работ в том виде, в котором его долгое время применяли в тоннелестроении, предусматривает крепление траншей деревянной крепью, что сопряжено со значительными трудностями. В последние годы широкое распространение получил видоизмененный траншейный способ, при котором для крепления стен траншей используют специальный глинистый раствор — бентонитовую суспензию. Последняя удельным весом 10,5—12 кН/мз представляет собой коллоидный раствор монтмориллонитовых глин и характеризуется тиксотропными свойствами.

Находящаяся в жидком состоянии (золь) бентонитовая суспензия с течением времени загустевает (переходит в гель), а при механическом воздействии вновь переходит в золь, причем гель обладает статической, а золь — динамической структурной прочностью. Имея низкую вязкость и высокую глинизирующую способность, бентонитовая суспензия проникает в грунт и кольматирует стенки траншей, образуя на их поверхности тонкую (0,5—30 мм) и достаточно плотную и прочную корку. Наличие такой глинистой корки предотвращает избыточную фильтрацию глинистого раствора в грунтовый массив и удерживает от обрушения вертикальный откос траншей с нагрузкой на поверхности. Глинистая корка является также своеобразным экраном, обеспечивающим передачу на грунт статического и динамического давления бентонитовой суспензии. Для устойчивости траншейных стен необходимо, чтобы давление глинистого раствора превышало активное давление грунта и воды. Из этого условия находят требуемую величину удельного веса глинистого раствора. Следует отметить, что в связи с относительно высокой стоимостью и дефицитностью бентонитовых глин в ряде случаев используют глинистые растворы, приготовленные из обычных грубо дисперсных глин, которые подвергают дополнительной обработке — диспергированию.

Глинистый раствор характеризуется постоянством свойств на всей стадии производства строительных работ. Он не ухудшает сцепления арматуры с бетоном, не смешивается с бетонной смесью, что позволяет вести бетонирование подводным способом. Для улучшения физико-химических свойств глинистого раствора в его состав вводят специальные добавки, повышающие вязкость, увеличивающие плотность, уменьшающие период гелеобразования и др. Созданы также морозоустойчивые глинистые растворы с температурой замерзания до 238 К (-35ºС).

В закрепленные глинистым раствором траншеи опускают арматурные каркасы и бетонируют конструкции стен непосредственно в грунтовой опалубке, вытесняя глинистый раствор бетонной смесью.

Такая технология возведения стен, получившая название «стена в грунте», может применяться практически в любых не скальных грунтах (как в несвязных, так и в плотных глинистых), за исключением текучих илистых и плывунных грунтов, а также грунтов, имеющих крупные пустоты или карсты. При этом уровень грунтовых вод должен располагаться на глубине не менее чем;

м от поверхности земли, а скорости движения грунтовых вод не должны превышать критических, при которых происходит вымывание глинистого раствора. При этом не требуется устройства водоотлива или искусственного водопонижения; уменьшаются объемы земляных работ, предотвращаются сильный шум и вибрация, снижается трудоемкость и возрастают темпы строительства.
При таком способе работ стены являются одновременно крепью и конструктивным элементом подземного сооружения. Они могут использоваться в качестве ограждения котлована вместо свай или шпунта и раскрепляться расстрелами или грунтовыми анкерами. При траншейном способе возникают трудности с защитой подземного сооружения от подземных вод, ибо устройство наружной гидроизоляции стен практически невозможно. Вместе с тем образующаяся на поверхности бетона со стороны грунта глинистая корка имеет низкий коэффициент фильтрации, что обусловливает повышенную водонепроницаемость конструкции тоннеля. Наряду с траншейными стенами применяют также стены из взаимно пересекающихся или касающихся буронабивных свай.
Способ «стена в грунте» наиболее эффективен при глубине траншей более 5—6 м, а также при расположении подземного сооружения в непосредственной близости от зданий или их фундаментов. Использование глинистого раствора для крепления стен траншей дает возможность исключить свайное, шпунтовое или много дельное деревянное крепление.

samstroy.com

Технология стена в грунте для устройства подземных сооружений

Технология «стена в грунте» для устройства подземных сооружений

Подземные сооружения в зависимости от гидрогеологических условий и глубины заложения осуществляют разными способами, основные из которых - открытый, «стена в грунте» и способ опускного колодца.

Сущность технологии «стена в грунте» заключается в том, что в грунте устраивают выемки и траншеи различной конфигурации в плане, в которых возводят ограждающие конструкции подземного сооружения из монолитного или сборного железобетона, затем под защитой этих конструкций разрабатывают внутреннее грунтовое ядро, устраивают днище и воздвигают внутренние конструкции.

В отечественной практике применяют несколько разновидностей метода «стена в грунте»:

- свайный, когда ограждающая конструкция образуется из сплошного ряда вертикальных буронабивных свай;

- траншейный, выполняемый сплошной стеной из монолитного бетона или сборных железобетонных элементов.

Технология перспективна при возведении подземных сооружений в условиях городской застройки вблизи существующих зданий, при реконструкции предприятий, в гидротехническом строительстве.

С использованием технологии «стена в грунте» можно сооружать:

- противофильтрационные завесы;

- туннели мелкого заложения для метро;

- подземные гаражи, переходы и развязки на автомобильных дорогах;

- емкости для хранения жидкости и отстойники;

- фундаменты жилых и промышленных зданий.

В зависимости от свойств грунта и его влажности применяют два вида возведения стен - сухой и мокрый.

Сухой способ, при котором не требуется глинистый раствор, применяется при возведении стен в маловлажных устойчивых грунтах.

Свайные стены могут возводиться как сухим, так и мокрым способом, при этом последовательно бурят скважины и бетонируют в них сваи.

Мокрым способом возводят стены подземных сооружений в водонасыщенных неустойчивых грунтах, обычно требующих закрепления стенок траншей от обрушения грунта в процессе его разработки и при укладке бетонной смеси. При этом способе в процессе работы землеройных машин устойчивости стенок выемок и траншей достигают заполнением их гл

files.stroyinf.ru

Стена в грунте — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 26 марта 2015; проверки требуют 14 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 26 марта 2015; проверки требуют 14 правок. Грейферный экскаватор для выборки грунта под стену в грунте

Стена в грунте — метод возведения подземных или заглублённых сооружений, фундаментов, ограждений котлованов, подпорных стен, a также противофильтрационных завес c использованием при разработке грунта тиксотропного глинистого раствора.

Суть метода заключается в том, что узкие и глубокие траншеи разрабатывают под защитой бентонитовой суспензии, которая оказывает избыточное гидростатическое давление на вертикальную поверхность, что способствует укреплению стен и оберегает траншею от разрушения.

Стена в грунте может возводиться глубиной до 40, а при использовании спецоборудования — до 60 метров, а ширина траншеи при этом может быть очень узкой — от 0,4 до 1 м. Стена становится ограждающей конструкцией, а кроме того, может выполнять функцию несущего элемента подземных сооружений.

Метод может применяться в практически в любых нескальных грунтах, кроме рыхлых насыпных, текучих и плывунных. Наиболее эффективно использование метода в сложных гидрогеологических условиях при относительно неглубоком залегании водоупорных грунтов, a также вблизи зданий или их фундаментов.

По конструкции стены в грунте могут быть:^[2]

буронабивные, из «секущихся свай», или «касающихся свай», расположенных в одном створе, причём для буросекущихся свай сваи второй очереди врезаются в сваи первой очереди.

монолитные бетонные, состоящие из отдельных плотно сопряженных между собой секций (захваток)

одноярусные — из панелей с вертикальными стыками.

многоярусные — из панелей с вертикальными и горизонтальными стыками.

на примере монолитной бетонной стены в грунте.

По периметру котлована сооружения строится форшахта — железобетонное ограждение, обеспечивающее проектную точность будущей стены и предотвращающее обвал грунта с верхней части траншеи.
Производится разработка траншеи для стены. Траншеи разрабатывают отдельными участками (захватками) длиной 3-6 метров, вскрывая их через один. В процессе выемки грунта траншею заполняют раствором бентонита, который предохраняет её стенки от обрушения.
После достижения нижней отметки в траншею опускают каркасы из арматуры.
После монтажа каркасов производится бетонирование стены через бетонолитные трубы. По мере укладки этой смеси в траншею бентонитовый раствор вытесняется и откачивается. После чего фильтруется и хранится в резервуарах для использования в следующем сегменте стены.

После полного застывания бетона приступают к разработке грунта под котлован сооружения, а также проводят работы по креплению стены.^[3]

Для разработки грунта в траншее применяется оборудование двух типов: плоский грейфер (ковш) и гидравлическая фреза. С помощью грейфера можно разрабатывать только дисперсные грунты (пески, глины), при этом велика вероятность отклонения «стены в грунте» от вертикали.

Гидравлическая фреза может разрабатывать все типы мягких и твердых грунтов – от дисперсных до полускальных, при этом обеспечивается высокая точность, а поверхность «стены в грунте» после откопки котлована остается довольно ровной и готовой под облицовку.^[4]

ru.wikipedia.org

Сравнительный анализ «стены в грунте» в качестве ограждающей и несущей конструкции

Библиографическое описание:

Савиков Р. А. Сравнительный анализ «стены в грунте» в качестве ограждающей и несущей конструкции // Молодой ученый. 2019. №22. С. 195-199. URL https://moluch.ru/archive/260/59964/ (дата обращения: 21.03.2020).

Приведены общие сведения о конструкции «стена в грунте». Рассматривается моделирование «стены в грунте» в ПК ЛИРА-САПР в качестве ограждающей и несущей конструкции. Проведен сравнительный анализ результатов обоих расчетных случаев.

Ключевые слова: стена в грунте, ограждающая конструкция, несущая конструкция, моделирование.

Активно развивающееся новое строительство в плотной городской застройке подразумевает под собой освоение подземного пространства и устройство открытых котлованов. Наличие в Санкт-Петербурге специфических геологических и гидрологических условий сильно осложняют данный процесс.

Такие методы ограждения котлована, как металлический шпунт различных профилей, стена из буросекущихся или бурокасательных свай, траншейная стена в грунте, успешно применяются в мировой практике строительства. Каждая из этих технологий имеет свои преимущества и недостатки, а также особые условия применения.

Общие сведения оконструкции «стены вгрунте»

«Стена в грунте» представляет собой конструкцию ограждений стенок котлована, состоящую из железобетонных панелей толщиной 400, 600, 800, 1200 мм. Панели армируются отдельными каркасами и отделяются друг от друга специальными ограничителями. Производство работ ведется захватками в узких и глубоких траншеях. Бетонирование осуществляется методом вертикально перемещаемой трубы (ВПТ) с одновременной откачкой вытесняемого бентонитового раствора, под защитой которого ведется устройство траншеи [1].

Основные преимущества конструкции:

Высокая жесткость и несущая способность;
Способность воспринимать высокие нагрузки, в том числе от наземных конструкций, когда «стена в грунте» является несущей;
Щадящая технология устройства «стены в грунте», которая позволяет выполнять работы в непосредственной близости к существующей застройке;
Возможность проводить в работы в зонах наличия элементов старых фундаментов, валунов, искусственных препятствий и труднопроходимых грунтах.

Исходные данные для сравнительного анализа

Согласно заданию требуется рассмотреть два проектных решения «стены в грунте» в качестве ограждающей и несущей конструкции.

Проектируемое здание имеет семь надземных и два подземных этажа. Габариты «стены в грунте» в плане представлены на рис. 1. Монолитные панели, из которых состоит «стена в грунте», выполнены из бетона класса В30, W8, F150 по ГОСТ 26633–2012. Толщина ограждающей конструкции — составляет 600 мм, толщина несущей конструкции — 800 мм. В котловане предусмотрена двухуровневая распорная система из металлических труб 1020х10 мм.

Рис. 1. «Стена в грунте» в плане

Согласно выполненным инженерно-геологическим изысканиям на данном участке строительства по глубине конструкции представлены разные инженерно-геологические элементы, отраженные на разрезе на рис. 2. Физико-механические свойства грунтов, которые были учтены при расчете давления на «стену в грунте» указаны в таблице 1.

Рис. 2. «Стена в грунте» с привязкой к инженерно-геологическому разрезу

Таблица 1

№ИГЭ	Тип грунта	, кН/м3	, град	, кПа		, м
1	Насыпные грунты: супеси, пески со строительным мусором	18	10	1	0.5	2
2	Суглинки тяжелые пылеватые тугопластичные (по св. тугопластичные) коричневато-серые ленточные, выветрелые, ожелезненные)	18.9	15	14	0.943	2.5
4	Суглинки легкие пылеватые мягкопластичные (по св. мягкопластичные) серые слоистые	19.7	10	7	0.748	0.8
6	Суглинки легкие пылеватые мягкопластичные (по св. мягкопластичные) серые слоистые	20.5	17	19	0.615	2.5
7	Пески пылеватые плотные серые насыщенные водой с прослоями супеси, разнозернистого песка	21.5	33	5	0.45	3.8
8	Супеси пылеватые твердые серые с гравием, галькой, валунами	22.4	28	100		4.4

Учет работы грунта при расчете

Применяется классическая теория Кулона с упрощением, основным моментом которой является рассмотрение несвязного грунта, поэтому давление грунта на боковую поверхность конструкции принято согласно послойному методу расчёта.

Внешней нагрузкой на ограждающую котлован конструкцию «стена в грунте» является распорное (активное) давление грунта, которое включает в себя нагрузку от грунта за ограждающей стенкой котлована и полезную нагрузку по бровке котлована. Отпорное (пассивное давление) возникает ниже уровня откопки котлована и препятствует смещению заглубленной части ограждения, обеспечивая устойчивость против выпора грунта [2, с. 54].

Активное (пассивное) давление на конструкцию «стены в грунте» в соответствии с СП 22.13330.2016 определяется по формуле:

где — равномерно распределенная нагрузка на поверхности засыпки;

— объемный вес грунта, кН/м³;

— глубина, м;

— коэффициент активного (пассивного) давления, величина которого при горизонтальной поверхности засыпки, вертикальной стенке и угле трения грунта о стенку определяется по формуле

где — угол внутреннего трения грунта.

Рис. 3. Схема приложения активного и пассивного давления на конструкцию «стена в грунте»

Моделирование ирасчет железобетонной конструкции «стена вгрунте»

При моделировании «стены в грунте» в ПК ЛИРА-САПР использовались 3-х и 4-х узловые плоские конечные элементы, а именно КЭ-42 и КЭ-44 соответственно. Расчет производился в линейной постановке задачи для наиболее критического этапа работ, когда произведена откопка от уровня дна котлована и установлены оба уровня распорной системы.

Согласно указаниям СП 63.13330.2016 и СП 52–103–2007 расчет железобетонных конструкций проводится по прочности, трещиностойкости, а также определяются максимальные перемещения «стены в грунте».

Ограждающая конструкция, схема которой приведена на рис. 4, работает на изгиб, поэтому основной нагрузкой, оказывающей на нее влияние, будут изгибающие моменты. В случае, когда «стена в грунте» выступает не только как ограждение котлована, но и как несущая конструкция подземных этажей здания, она рассчитывается как изгибаемый внецентренно-сжатый элемент, так как воспринимает значительные продольные усилия. Данная схема представлена на рис. 5.

Рис. 4. Расчетная модель ограждающей конструкции в ПК ЛИРА-САПР

Рис. 5. Расчетная модель несущей конструкции в ПК ЛИРА-САПР

Сравнение результатов расчета ипринятого армирования конструкции

По результатам расчета «стены в грунте» получены значения усилий , а также значений перемещений конструкции, которые показаны в таблице 2.

Таблица 2

Параметр результата расчета	Значения параметров при следующих вариантах проектирования конструкции:
Параметр результата расчета	«стена вгрунте» вкачестве ограждающей конструкции	«стена вгрунте» вкачестве несущей конструкции
Изгибающий момент , т*м	86	100
Изгибающий момент , т*м	129	144
Перемещения вдоль оси X, мм	65	70
Перемещения вдоль оси Y, мм	68	72

Также для каждого варианта конструирования «стены в грунте» было подобрано армирование, результаты которого сведены в таблицу 3.

Таблица 3

Принятое армирование	Значения параметров при следующих вариантах проектирования конструкции:
Принятое армирование	«стена в грунте» в качестве ограждающей конструкции	«стена в грунте» в качестве несущей конструкции
Вертикальное	28А500С	32А500С
Горизонтальное	12А500С	12А500С

Выводы:

Выбор между «стеной в грунте» в качестве несущей или ограждающей зависит, в основном, от их требуемого функционального назначения в будущем.
Использование «стены в грунте» в качестве несущей конструкции позволяет сократить материалоемкость проекта.
Применение «стены в грунте» в качестве несущей конструкции позволяет сократить объем выполняемых строительно-монтажных работ.

Литература:

Зубков Б. М., Перлей Е. М., Раюк В. Ф. и др. Подземные сооружения, возводимые способом «стена в грунте». — Л.: Стройиздат, 1977. — 200 с.
Мангушев Р. А., Никифорова Н. С., Конюшков В. В., Осокин А. И., Сапин Д. А. Проектирование и устройство подземных сооружений в открытых котлованах. М.: АСВ, 2013. — 256 с.

Основные термины (генерируются автоматически): несущая конструкция, грунт, ограждающая конструкция, стен, изгибающий момент, значение параметров, давление грунта, пассивное давление, расчетная модель, вариант проектирования конструкции.

moluch.ru