Во время строительства в глубоких котлованах возникают различные дефекты, такие как утечка через подпорную стену, обезвоживание при выемке грунта, строительство подпорной стены, вытаскивание использованной сваи и перебор котлована. Меры, используемые для устранения этих дефектов, обсуждаются в следующих разделах.
Строительные дефекты в глубоком котловане и их устранение
1. Протечка через подпорную стену
Этот вид дефектов глубокого котлована возникает, когда подпорная стена повреждена или не имеет достаточной гидроизоляции, а тип грунта на участке проекта – песчаный грунт с высоким уровнем грунтовых вод. На рисунке 1 показана утечка грунтовых вод через подпорную стену глубокого котлована.
Котлован может обрушиться, если утечка через подпорную стену будет значительной, поэтому данная проблема существенно проблематична и представляет большой риск. Когда утечка небольшая, возможно, что мелкозернистый грунт, такой как ил, будет перемещаться вместе с водой в котлован.
Этот процесс может быть медленным, но он может привести к разрушению участка вокруг проектной площадки, если на него будут действовать дополнительные нагрузки, такие как вибрация или любые другие нагрузки. Это связано с тем, что движение мелкозернистого грунта дестабилизирует почву, и, следовательно, вибрация и другие подобные силы вызовут разрушение.
Оседание грунта вокруг котлована может быть локальным или общим, и его последствия могут быть весьма катастрофическими. Провал из-за утечки воды через подпорную стену следует принимать во внимание при условии, что грунт имеет высокую проницаемость, например, песок.
Таким образом, подобные проблемы не должны рассматриваться в глинистой почве, проницаемость которой низкая, а между частицами почвы имеется связность.
Причины протечек в различных типах подпорных стен и методы, используемые для решения этой проблемы, представлены в таблице.
Таблица-1: Причины протечек подпорных стен и методы их устранения
Тип подпорной стены
Причина утечки грунтовых вод через подпорную стену
Методы, используемые для решения проблемы утечки грунтовых вод через подпорную стену
Солдатские сваи или лаги
- Некачественная гидроизоляция
- Некачественная цементация, выполненная заранее
- Несколько раз использовались шпунтовые сваи
Не допускать применения солдатских свай и шпунтовых свай в песчаной почве с уровнем грунтовых вод
Диафрагменные стены
Смежные подпорные стены с разной жесткостью
Дифференциальный прогиб смежных стен приводит к образованию трещин из-за давления грунта
Затирка швов
Наличие трубы под подпорной стеной
Недостаточное строительное пространство приводит к некачественному строительству из-за наличия труб
Затирка мест расположения труб до начала строительных работ
Протечка через подпорную стену глубокого котлована, вода движется от самого нижнего ряда анкерных плит, и эта проблема решена, а протечки остановлены с помощью полиуретановых грунтовых смол
2. Водопонижение во время земляных работ
Водопонижение используется для поддержания котлована сухим в проницаемой почве, такой как песчаная почва, или для снижения давления грунтовых вод в проницаемой почве под глинистой почвой, чтобы предотвратить разрушение при подъеме.
Откачку следует проводить с большой осторожностью, так как откачиваемая вода может унести мелкозернистый грунт и привести к оседанию, как показано на рисунке 2. Следует знать, что откачка грунтовых вод за пределами котлована может вызвать оседание грунта за пределами котлована.
Оседание грунта, вызванное откачкой воды в глубоком котловане
3. Строительство подпорной стены
Строительство подпорной стены вызывает оседание в котловане при нормальных обстоятельствах из-за разгрузки, которая возникает при рытье траншеи. Иногда траншеи страдают от подвижек, которые приводят к большим осадкам в зоне котлована во время строительства диафрагменной стены.
Более того, когда сваи используются в качестве подпорной стены, скважины, пробуренные для установки свай, теряют грунт и вызывают движение окружающего грунта и последующее оседание.
Наконец, эффект уплотнения, вызванный забивкой шпунтовой сваи в песчаный грунт с высоким уровнем грунтовых вод, вызывает осадки, но если тип грунта – глина, то в грунтах, расположенных рядом с зоной котлована, вероятно возникновение пучения.
4. Вытаскивание использованной сваи
Если в качестве подпорной стенки в глубоком котловане используются металлические или шпунтовые сваи и эти сваи выдергиваются, то после удаления свай остаются пустоты, которые не могут быть заполнены должным образом, что приводит к оседанию.
Целью удаления свай после строительства подвала является их повторное использование для снижения стоимости. Тем не менее, рекомендуется оставлять сваи на своем месте, чтобы предотвратить оседание.
Образование пустот в результате выдергивания свай и последующего их извлечения
5. Чрезмерная выемка грунта
Чрезмерная выемка грунта может привести к значительной осадке грунта и деформации подпорной стены, а в худших условиях может привести к полному разрушению котлована.
Превышение глубины котлована может произойти из-за небрежности подрядчика, который не соблюдает проектную глубину котлована ради своей выгоды. Этой проблемы можно избежать, если работа будет контролироваться руководителем.
- Типы свай в зависимости от передачи нагрузки, функции, материала и грунта.
- Подпорная стена из солдатских свай – компоненты и конструкция.
- Типы подпорных стен, материалы, экономика и применение.
- Методы контроля грунтовых вод в котлованах на строительных площадках.
- Характеристики движений грунта, вызываемых земляными работами.
- Земляные подпорные системы для глубоких выемок.
- Мелкозернистый бетон: значение и свойства: Объяснение с видео.