Для проведения глубоких земляных работ в строительстве могут применяться различные типы систем подпора грунта. Выбор подпорной системы зависит от экономичности, состояния грунта на участке, безопасности соседних сооружений, уровня грунтовых вод и условий окружающей среды.
Ниже в этой статье описаны типы подпорных систем, используемых для глубокой выемки грунта.
Типы подпорных систем для глубоких котлованов
Различные типы систем подпора грунта для глубоких котлованов следующие:
1. Консольные стены со стойками
Эта конструкция для удержания грунта подходит для глубоких и нешироких выемок. Первоначально горизонтальные элементы устанавливаются на опору грунта. Эти горизонтальные элементы называются ригель. От одного ригеля к другому по всей выемке устанавливаются промежуточные стойки.
Рис.1.Вид в плане на устройство системы укрепления раскосами
Рис.2.Вид в разрезе на устройство системы крепления раскосов
Рис.3. Вид изнутри на устройство системы крепления раскосов
Выемка грунта производится поэтапно. Эта подпорная система подходит для грунтов со связностью и низким или отсутствующим уровнем грунтовых вод. Метод часто ограничивается валами и траншеями небольших размеров с проникновением и без проникновения под основание (в основном без проникновения).
2. Солдатские сваи и откосные стенки
Солдатские балки H-образной формы вставляются в грунт на расстоянии от 6 до 10 футов. Отстающий брус устанавливается за передним фланцем для того, чтобы удерживать грунт по мере продвижения котлована.
Рис.4. Вид в плане и изнутри на устройство солдат и оттяжек
Оттяжки устанавливаются за внутренним фланцем. Размер лаг подбирается таким образом, чтобы они идеально вписывались между солдатскими балками.
Этот метод не подходит для совершенно бессвязной почвы. Он эффективен в почве с высоким уровнем грунтовых вод.
3. Стенки из шпунтовых свай
Стенки из шпунтовых свай часто ограничиваются в урбанизированных районах по следующим причинам:
- Экологические проблемы
- Влияние вибраций
- Наличие зарытых труб и коммунальных сетей
- Сложность в проходке из-за наличия твердых слоев и валунов.
Эта система в основном применяется в водоносных грунтах. Как показано на рисунке 5, между валами используются стойки или анкеры. Разрывы, создаваемые при использовании шпунтовых свай, позволяют избежать риска водонепроницаемости.
Шпунтовые сваи могут быть как железобетонными, так и стальными, как показано на рисунке 6. Наиболее часто используются стальные шпунтовые сваи.
Рис.5. Система удержания грунта шпунтовыми сваями с использованием анкеров и стоек
Рис.6. Стальные и железобетонные шпунтовые сваи
4. Свайные стены
Свайные стены, используемые для глубокого котлована, могут быть либо:
1. Буронабивные сваи периодического действия
Этот тип свайных стен лучше всего подходит для связного грунта. Для того чтобы свайная стена была эффективной, необходимо, чтобы связность была в меньшем количестве. Эта система не требует наличия уровня грунтовых вод.
Расстояние между прерывистыми буронабивными сваями зависит от моментов и типа грунта. Обычно используются сваи диаметром 60 и 80 см. Эта система считается более экономичной, чем диафрагменные стены, для участка, где нет уровня грунтовых вод.
Рис.7.Устройство прерывистых буронабивных свай
2.Тангенциальные буронабивные сваи
Рис.8.Тангенциальные буронабивные сваи
Используются, когда оборудование для забивки секущих свай или устройства диафрагменных стен недоступно. (т.е. в случаях, когда имеются грунтовые воды). В водоносных грунтах часто используется цементация между сваями. Плохое качество изготовления создает значительные проблемы.
3. Секущие буронабивные сваи (S
Рис.9.Секущие буронабивные сваи
Эти водонепроницаемые стены могут быть более экономичными по сравнению с диафрагменными стенами (в основном из-за стоимости работ на площадке для бентонитового завода)
Могут быть построены из “жесткого”, а также “мягкого”, “мягкого” бетона с низким содержанием цемента или бентонитового бетона.
5.Диафрагменные стены или стены траншеи для шлама
Конструкция диафрагменной стены для глубокого котлована является классическим методом, используемым для крупных строительных работ, проводимых под уровнем грунтовых вод. Она формируется и заливается в траншее шламом.
Для поддержки траншейного котлована используются шламы на основе бентонита или полимеров. Эти шламы помогают предотвратить попадание грунта в вырытую траншею. Затем суспензия заменяется бетоном, который образует структурную систему, называемую мембранной стеной.
Построенная диафрагменная стена может быть как временной опорой котлована, так и частью постоянной конструкции. Последовательность строительства описана на рисунке -9 ниже.
Рис.9. Последовательность строительства шламовых стен (A) Рытье траншеи с использованием шлама (B) Установка концевого упора (C) Опускание арматурного каркаса для панели (D) Армированный бетон, залитый через трубы Треми
Эти земляные опоры обеспечивают высокую структурную поддержку и водонепроницаемость.
6. Сборные диафрагменные стены
В конструкции сборных диафрагменных стен используется тот же принцип, что и в вышеописанном методе, с бентонито-цементной суспензией в траншеях. Сборные панели помещаются в траншею, и суспензионная смесь застывает. Панели выкапываются на глубину, необходимую для обеспечения герметичности, а сборные элементы устанавливаются только на глубину, необходимую для удержания грунта.
Рис.10.Конструкция сборных мембранных стен
Бетонные сборные панели могут быть спроектированы достаточно тонкими за счет использования качественного бетонирования и армирования. Это может позволить реализовать более дешевые альтернативные проекты по сравнению с обычными диафрагменными стенами. Шпунтовые сваи или сборные стальные плиты также могут быть использованы в качестве альтернативы железобетонным панелям.
Для небольших высот с отсутствием или небольшим давлением воды бентонито-цементный раствор (соотношение c/w 0,1-0,4), армированный стальной сеткой и вертикальными стальными секциями, оказался практичным.
7. Армированный бетон Подпорные стенки
Железобетонные подпорные стены для глубоких земляных работ могут быть как монолитными, так и сборными. Процесс выемки грунта осуществляется поэтапно.
Этот метод лучше всего подходит для грунта с определенной связностью. Он эффективен на почвах, где нет уровня грунтовых вод. Эти системы в некоторых ситуациях требуют применения мини-свайных опор.
Читать далее: Типы железобетонных подпорных стен
Читайте далее:- Как построить буронабивной свайный фундамент?.
- Типы свай в зависимости от передачи нагрузки, функции, материала и грунта.
- Типы подпорных стен, материалы, экономика и применение.
- Подпорная стена из солдатских свай – компоненты и конструкция.
- 4 Различные типы геологических формаций подземных вод.
- Как выбрать тип свайного фундамента для строительства?.
- Принципы проектирования подпорных стен.
Рис.9.Секущие буронабивные сваи
Эти водонепроницаемые стены могут быть более экономичными по сравнению с диафрагменными стенами (в основном из-за стоимости работ на площадке для бентонитового завода)
Могут быть построены из “жесткого”, а также “мягкого”, “мягкого” бетона с низким содержанием цемента или бентонитового бетона.
5.Диафрагменные стены или стены траншеи для шлама
Конструкция диафрагменной стены для глубокого котлована является классическим методом, используемым для крупных строительных работ, проводимых под уровнем грунтовых вод. Она формируется и заливается в траншее шламом.
Для поддержки траншейного котлована используются шламы на основе бентонита или полимеров. Эти шламы помогают предотвратить попадание грунта в вырытую траншею. Затем суспензия заменяется бетоном, который образует структурную систему, называемую мембранной стеной.
Построенная диафрагменная стена может быть как временной опорой котлована, так и частью постоянной конструкции. Последовательность строительства описана на рисунке -9 ниже.
Рис.9. Последовательность строительства шламовых стен (A) Рытье траншеи с использованием шлама (B) Установка концевого упора (C) Опускание арматурного каркаса для панели (D) Армированный бетон, залитый через трубы Треми
Эти земляные опоры обеспечивают высокую структурную поддержку и водонепроницаемость.
6. Сборные диафрагменные стены
В конструкции сборных диафрагменных стен используется тот же принцип, что и в вышеописанном методе, с бентонито-цементной суспензией в траншеях. Сборные панели помещаются в траншею, и суспензионная смесь застывает. Панели выкапываются на глубину, необходимую для обеспечения герметичности, а сборные элементы устанавливаются только на глубину, необходимую для удержания грунта.
Рис.10.Конструкция сборных мембранных стен
Бетонные сборные панели могут быть спроектированы достаточно тонкими за счет использования качественного бетонирования и армирования. Это может позволить реализовать более дешевые альтернативные проекты по сравнению с обычными диафрагменными стенами. Шпунтовые сваи или сборные стальные плиты также могут быть использованы в качестве альтернативы железобетонным панелям.
Для небольших высот с отсутствием или небольшим давлением воды бентонито-цементный раствор (соотношение c/w 0,1-0,4), армированный стальной сеткой и вертикальными стальными секциями, оказался практичным.
7. Армированный бетон Подпорные стенки
Железобетонные подпорные стены для глубоких земляных работ могут быть как монолитными, так и сборными. Процесс выемки грунта осуществляется поэтапно.
Этот метод лучше всего подходит для грунта с определенной связностью. Он эффективен на почвах, где нет уровня грунтовых вод. Эти системы в некоторых ситуациях требуют применения мини-свайных опор.
Читать далее: Типы железобетонных подпорных стен
Читайте далее:- Как построить буронабивной свайный фундамент?.
- Типы свай в зависимости от передачи нагрузки, функции, материала и грунта.
- Типы подпорных стен, материалы, экономика и применение.
- Подпорная стена из солдатских свай – компоненты и конструкция.
- 4 Различные типы геологических формаций подземных вод.
- Как выбрать тип свайного фундамента для строительства?.
- Принципы проектирования подпорных стен.