устройство форшахты для стены в грунте

Устройство стены в грунте

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

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 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

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

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

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

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 уплотнения бетона используйте глубинные вибраторы

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.

Источник

Устройство форшахты для буросекущих свай

На большей части территории России господствуют грунты, отличающиеся рыхлостью и высоким уровнем залегания подземных вод. При возведении котлованов под фундаменты наблюдаются такие явления, как осыпание их стенок и затопление. Для создания отсекающего барьера и предотвращения смещения пластов почвы применяются буросекущие сваи. Готовая конструкция представляет собой монолитную стену, отличающуюся высокой прочностью и герметичностью.

Устройство буросекущих свай

Технология «стена в грунте» позволяет получить прочное монолитное сооружение, расположенное ниже грунтовых вод

Форшахта для буронабивных свай представляет собой замкнутую систему из погруженных ниже уровня грунтовых вод опор (стена в земле). Конструкция состоит из соединенных по краям свай, изготовление которых производится непосредственно на месте строительства. Стенки скважин укрепляются бентонитовым раствором, а по верхней части столбов устанавливается железобетонная стяжка. Благодаря такому инженерному решению сооружение обретает целостность и монолитность.

Особенностью монтажа является полное отсутствие вибрации, что характерно для сваебойной технологии. Подземная стена состоит из непрерывной череды бетонных столбов, края которых пересекаются на величину, составляющую 5-7% от их диаметра. Каждая вторая свая армирована стальным каркасом, проходящим по всей протяженности опоры и замыкающимся на внешнее армирование наподобие монолитного ростверка.

В строительстве используются форшахты с диаметром несущих элементов в пределах 36-150 см, наиболее распространенными являются опоры сечением 62-82 см.

Область применения

Метод используется на сильно увлажненных нестабильных грунтах

Сваи БСС при всех присущих им особенностях, плюсах и минусах, получили широкое распространение в строительстве, особенно при его ведении на неустойчивых и сильно увлажненных грунтах. Устройство конструкции настолько хорошо продумано, что позволяет решать самые сложные монтажные задачи, когда другого решения просто не существует или оно чревато массой нежелательных эффектов.

Буросекущие сваи применяются для создания таких объектов:

Нельзя использовать технологию при наличии пустот в земле

Противопоказано устанавливать форшахты в таких условиях:

Форшахты могут устанавливаться в качестве ограждающей конструкции, а при монтаже в гидротехнических сооружениях — в их теле и основании.

Конструктивные особенности каркаса для буросекущих свай

Бетон имеет высокую устойчивость на сжатие, но плохо переносит изгиб и скручивание. Поперечное давление является основным критическим фактором для глубокозаглубленной конструкции. Противостоять таким нагрузкам без риска поломки могут только железобетонные изделия, в которых прочность сочетается с гибкостью.

Такую функцию в буросекущих сваях выполняет объемный стальной каркас. Наиболее эффективным является квадратное сечение, где между продольными прутами устанавливаются цельногнутые рамки. Размер каркаса делается максимально приближенным к диаметру отверстия, но с тем расчетом, чтобы металл не выступал из бетона после его застывания. Такое решение позволяет каркасу захватить часть ранее установленных бетонных опор без армирования.

Важную задачу по приданию стене в земле прочности выполняет верхний пояс из арматуры. Это сооружение изготавливается в виде балки прямоугольного сечения с прочным креплением с каркасом каждой подземной колонны. После монтажа проводится заливка армопояса бетоном. Готовая конструкция становится полностью монолитной. Снизу ее удерживает плотный слой грунта, а сверху железобетонный замкнутый пояс.

Предназначения форшахты

Буросекущие сваи предохраняют строение от оползней

Форшахта выполняет сразу несколько функций, что делает ее уникальным изобретением, которое значительно продвинуло вперед технологию частного и промышленного строительства.

Подземные сооружения отличаются многофункциональностью и могут быть использованы для таких целей:

Самостоятельное создание стены в земле невозможно. Изготовление этого сооружения проводится на основании профессионально разработанных чертежей, предварительно проведенных исследованиях грунта и с помощью мощного, высокотехнологичного оборудования.

Технология строительства

Обсадные трубы для буросекущих свай

Технология монтажа буросекущих свай отработана до мелочей и состоит из таких этапов:

Заключительной фазой является создание опалубки, монтаж армирующего пояса и наполнение формы бетоном.

Основные отличия буросекущих свай от буронабивных

Буросекущие сваи монтируют вплотную друг к другу с захватом соседнего элемента за счет иссечения его краев

Технологический процесс создания обоих конструкций практически одинаковый, но их назначение разное.

Буронабивные сваи устанавливаются на расстоянии друг от друга, армируются и выполняют исключительно несущую функцию в обустройстве фундамента.

Буросекущие сваи соединяются с захватом соседних фрагментов, выполняя задачи по гидроизоляции, удержания пластов земли и укрепления аварийных опорных систем.

Преимущества буросекущих свай

Использование буросекущих свай отличается такими достоинствами:

Все это делает данную технологию незаменимой при проведении строительства и реставрационных работ в условиях плотной застройки населенных пунктов и объектов промышленности.

Источник

4-01-ТК «Технологическая карта на устройство форшахты из монолитного железобетона»

Настоящая технологическая карта применяется при:
— строительстве оснований зданий и сооружений в стесненных условиях и реконструкции действующих предприятий;
— устройстве форшахты в различных грунтовых условиях (пески, супеси, суглинки и т.д.), когда уровень грунтовых вод находится на глубине более 1,5 м от поверхности планировки площадки;
— разработке грунта траншеи экскаватором, оборудованным грейферным ковшом, или скважин буровыми установками.

Открытое акционерное общество

Проектно-конструкторский и технологический
институт промышленного строительства

Генеральный директор, к.т.н.

____________ С.Ю. Едличка

«____» ____________ 2001 г.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА
НА УСТРОЙСТВО ФОРШАХТЫ
ИЗ МОНОЛИТНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОНА

_____________ А.В. Колобов

Заместитель ген. директора, к.т.н.

_____________ В.В. Шахпаронов

_____________ Б.И. Бычковский

В технологической картепредставлена технология работ по устройству форшахты из монолитногожелезобетона, даны указания по производству работ, приемам труда и организациирабочего места, изложены требования техники безопасности, охраны труда,экологической и пожарной безопасности, определена потребность вматериально-технических ресурсах и приведены технико-экономические показатели.

Карта предназначена дляпроизводителей работ, мастеров, бригадиров строительных организаций, а такжеработников технического надзора заказчика и инженерно-технических работниковстроительных и проектно-технологических организаций.

Разработка карты выполненасотрудниками лаборатории совершенствования организации и технологиистроительства (отдел 41) ОАО ПКТИпромстрой:

— Ярымов Ю.А.-технологическая разработка модели;

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Конструкции форшахты могутразличаться как по форме (Г-образные, трапециевидные), так и по способуприменения (постоянные, переносные). Конструкция форшахты разрабатываетсясовместно со свайными основаниями и «стеной в грунте» в составе проекта.

1.2 Настоящая технологическая карта применяется при:

— строительстве основанийзданий и сооружений в стесненных условиях и реконструкции действующих предприятий;

— устройстве форшахты вразличных грунтовых условиях (пески, супеси, суглинки и т.д.), когда уровеньгрунтовых вод находится на глубине более 1,5 м от поверхности планировкиплощадки;

— разработке грунта траншеиэкскаватором, оборудованным грейферным ковшом, или скважин буровымиустановками.

1.3 Устройство форшахты должно отвечать следующим требованиям:

— продольная ось креплениядолжна совпадать с продольной осью ограждающей стены, здания или сооружения;

— расстояние междувертикальными стенками должно быть на 50 мм больше рабочего органа землеройногооборудования;

— для предупреждениявозможных смещений вертикальных стенок форшахты между ними следуетустанавливать временные деревянные распорки;

— начинать разработку грунтатраншеи или скважины допускается только после набора бетоном форшахты проектнойпрочности.

1.4 Привязка настоящей карты к проектируемому объекту и местным условиямзаключается в корректировке всех параметров, связанных со строительной группойгрунтов, с глубиной и шириной траншеи, выбором крепления верха траншеи, сконструкцией разделительных элементов и армокаркасов, а также корректировкеведомости объемов работ, калькуляции и календарного плана производства работ.

1.5 При привязке карты к сооружаемому объекту в г. Москве необходимоучитывать требования, изложенные в «Организационно-технологических правилахстроительства (реконструкции) объектов в стесненных условиях существующейгородской застройки» (введены в действие в 1998 г.) и «Правилах производстваземляных и строительных работ, прокладки и переустройства инженерных сетей икоммуникаций в г. Москве», (утверждены постановлением Правительства Москвы №603 от 08.08.2000 г).

2 ТЕХНОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ

2.1 До начала производства земляных работ необходимо отключить и вынести страссы форшахты и рабочей зоны все подземные и надземные коммуникации. Приневозможности выноса надземных коммуникаций разрешается производить работы приусловии их отключения под непосредственным руководством прораба или мастера, ав охранной зоне кабелей, кроме того, под наблюдением работников электро- илигазового хозяйства. Готовность объекта к устройству форшахты должнаопределяться комиссией, назначенной руководителем управления, с оформлениемакта.

2.2 До начала работ по устройству форшахты необходимы следующиеподготовительные работы:

— ограждение строительнойплощадки забором в соответствии со стройгенпланом и с требованиями ГОСТ23407-78 ;

— планировка строительнойплощадки на заданной отметке;

— укладка железобетонныхдорожных плит для проезда автотранспорта, работы буровых машин, экскаваторов истроительных кранов;

— срезка и складированиерастительного слоя грунта в специально отведенных местах, вертикальнаяпланировка строительной площадки с уплотнением насыпей до плотности грунта вестественном состоянии (или заданной проектом), отвод поверхностных вод,устройство постоянных и временных внутриплощадочных дорог и инженерных сетей,предусмотренных проектами организации строительства;

— размещение бытовых иподсобных помещений для рабочих и ИТР;

— оборудование мест дляскладирования материалов, конструкций, изделий и инвентаря, а также дляустановки строительной техники.

2.3 После выполнения подготовительных работ должен быть оформлен акт осоответствии выполненных внеплощадочных и внутриплощадочных подготовительныхработ требованиям безопасности труда и готовности объекта к началу строительства.

2.4 Работы по устройству форшахты в монолитном исполнении производятся вследующей последовательности:

— разбивка котлована поверху;

— срезка растительного слоягрунта;

— разбивка габаритов длявыемки грунта;

— разработка грунта вкотловане;

— планировка откосов и днакотлована;

— установка заранееизготовленных щитов опалубки по габаритам форшахты;

— выдерживание бетона,включая уход за ним;

— засыпка песком пазухкотлована форшахты.

2.5 Схемой производства работ сооружения форшахты должно бытьпредусмотрено использование комплекта высокопроизводительных строительных машини грузоподъемных механизмов, эффективной опалубки и других материалов.

Наибольшая глубина копания

Усилие на кромке зуба челюстей ковша

Угол поворота стрелы в плане

Преодолеваемый уклон твердого сухого пути

Группа разрабатываемого грунта

2.6 Размеры котлована должны обеспечивать размещениефоршахты и механизированное производство работ по ее бетонированию, а такжевозможность перемещения людей вдоль фронта работ. Размеры выемок по дну внатуре должны быть не менее установленных проектом.

2.7 Планировку откосов и дна котлована выполняют вручнуюпо данным визировочных отметок со срезкой неровностей толщиной до 0,1 м.Визировочные отметки отбивают маячными бороздами или приямками, после чегопроизводится срезка грунта между маяками с откидыванием грунта на сторону.

2.8 Типы опалубок следует применять в соответствии с ГОСТ 23478-79 «Опалубка для возведения монолитных бетонных ижелезобетонных конструкций».

Нагрузки на опалубку следует рассчитывать всоответствии с требованиями СНиП 3.03.01-87 (обязательноеприложение 11). Для устройства форшахты изготавливаются щиты опалубки из досоктолщиной 40 мм.

Завод-изготовитель опалубкидолжен произвести контрольную сборку фрагмента на заводе. Схема фрагментаопределяется заказчиком по согласованию с заводом-изготовителем.

Испытания элементов опалубкии собранных фрагментов на прочность и деформацию проводятся при изготовлениипервых комплектов опалубки, а также замене материалов и профилей. Программуиспытаний разрабатывают организация-разработчик опалубки, завод-изготовитель изаказчик.

Разборка опалубки должнапроизводиться после достижения бетоном заданной прочности с разрешенияпроизводителя работ.

2.9 Заготовка и обработка арматуры должны выполняться в специальнопредназначенных для этого и соответственно оборудованных местах. При выполненииработ по заготовке арматуры необходимо:

— ограждать места,предназначенные для разматывания бухт (мотков) и выправления арматуры;

— при резке станкамистержней арматуры на отрезки длиной менее 0,3 м применять приспособления,предупреждающие их разлет;

— ограждать рабочее местопри обработке стержней арматуры, выступающей за габариты верстака, а удвусторонних верстаков, кроме этого, разделять верстак посередине продольнойметаллической предохранительной сеткой высотой не менее 1 м;

— складывать заготовленнуюарматуру в специально отведенные для этого места;

— закрывать щитами торцевыечасти стержней арматуры в местах общих проходов, имеющих ширину менее 1 м.

Элементы арматуры необходимопакетировать с учетом условий их подъема, складирования и транспортирования кместу монтажа.

2.10 Бетонирование форшахты производить захватками длиной по 10 метров.Класс бетона для форшахты устанавливается проектом.

Перед бетонированием скальныеоснования, горизонтальные и наклонные бетонные поверхности рабочих швов должныбыть очищены от мусора, грязи, масел, снега и льда, цементной пленки и др.Непосредственно перед укладкой бетонной смеси очищенные поверхности должны бытьпромыты водой и просушены струей воздуха.

Бетонную смесь следуетукладывать горизонтальными слоями одинаковой толщины без разрывов, споследовательным направлением укладки в одну сторону во всех слоях.

Поверхность рабочих швов,устанавливаемых при укладке бетонной смеси с перерывами, должна быть перпендикулярнаоси бетонируемых конструкций. Возобновление бетонирования допускаетсяпроизводить по достижении бетоном прочности не менее 1,5 МПа.

При укладке бетона избункера (бадьи) расстояние между нижней кромкой бункера и ранее уложеннымбетоном или поверхностью, на которую укладывается бетон, должно быть не более 1м, если иные расстояния не предусмотрены проектом производства работ или другойтехнологической документацией.

2.13 Опалубка снимается после достижения бетоном прочности 1,5 МПа,обеспечивающей сохранность поверхности и кромок углов при снятии опалубки идвижении людей по забетонированным поверхностям форшахты, после чегопроизводится обратная засыпка песком до отметки верха форшахты.

3 ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ И ПРИЕМКЕ РАБОТ

3.1 Все поставляемые материалы и изделия должны соответствовать ГОСТам ииметь сертификат качества.

3.2 Высокое качество и надежность сооружаемой форшахты должныобеспечиваться строительными организациями путем осуществления комплексатехнических, экономических и организационных мер эффективного контроля на всехстадиях сооружения форшахты.

3.3 Контроль качества строительно-монтажных работ должен осуществлятьсяспециальными службами строительной организации, оснащенными техническимисредствами, обеспечивающими необходимую достоверность и полноту контроля.

3.4 Производственный контроль качества строительно-монтажных работ долженвключать входной контроль рабочей документации и оборудования, операционныйконтроль отдельных строительных процессов или производственных операций иприемочный контроль строительно-монтажных работ.

3.5 При входном контроле рабочей документации должна проводиться проверкаее комплексности и достаточности содержащейся в ней технической информации дляпроизводства работ.

При входном контролестроительных конструкций, изделий, материалов и оборудования следует проверятьвнешним осмотром соответствие их требованиям стандартов или других нормативныхдокументов и рабочей документации, а также наличие и содержание паспортов,сертификатов и других сопроводительных документов.

3.6 Операционный контроль должен осуществляться в ходе выполнениястроительных процессов или производственных операций и обеспечиватьсвоевременное выявление дефектов и принятие мер по их устранению ипредупреждению. При выполнении скрытых работ последние оформляютсясоответствующими актами.

Источник