Основания и фундаменты транспортных сооружений: Электронный учебник, страница 52

Устойчивость стены при удалении грунта обеспечивается ее заделкой в основание. Если заделки в основании недостаточно, то необходимо в проекте предусмотреть распорные или анкерные крепления.

  Противофильтрационные завесы.Противофильтрационные завесы (ПФЗ) устраиваются теми же способами, что и бетонные и железобетонные несущие конструкции, выполняемые способом «стена в грунте». Для заполнения полости траншеи используются материалы: бетон, глиноцементный раствор, глиногрунтовые смеси и другие материалы. Особенностью работ по строительству ПФЗ является линейная протяженность фронта работ, что накладывает свою особенность на технологию.

          При строительстве ПФЗ не предусматривается крепление верха траншей, а в место этого по обе стороны от траншеи устраиваются уклоны, препятствующие стоку в траншею поверхностных вод.

Рис.7.15 Технологическая схема устройства стен в грунте

из сборного железобетона

  Для устройства прямолинейных траншей большой протяженностью глубиной до 10…15 м. используются серийные гидравлические экскаваторы «обратная лопата».

  При строительстве тонких ПФЗ толщиной 10…15 см. применяют высоконапорные воздушные или водяные струи. Разрушение грунта водяной струей осуществляется при давлении в 10…70 МПа. Противофильтрационный заполнитель одновременно подается под давлением 3…6 МПа.

  Тонких ПФЗ в водонасыщенных песчаных и супесчаных грунтах осуществляют с помощью погружения в грунт инвентарных металлических элементов толщиной 10 см., имеющее коробчатое сечение. По длине элемент снабжен шпунтовыми замками. Погружение осуществляется вибратором. Рациональная глубина сооружаемой таким способом завесы составляет до 10 м. Технология производства работ осуществляется в следующей последовательности: в грунт последовательно погружают все инвентарные элементы. Затем извлекают с помощью этого же вибропогружателя эти элементы с заполнением образующейся в грунте полости глиноцементным раствором при давлении не менее 0.2 МПа.

  Во избежание замерзания воды и глинистого раствора в трубопроводах и насосах работы в зимний период года рекомендуется вести круглосуточно без выходных дней.

7.5 Анкерные устройства

  Для обеспечения устойчивости и уменьшения величин изгибающих моментов в стене применяют анкерные устройства (рис. 7.16).

Рис.7.16 Применение анкеров для удержания

 конструкций «стена в грунте»

  Анкеры устраиваются в один или несколько ярусов. Число ярусов, число анкеров в каждом ярусе определяются расчетом в зависимости от высоты стены, геологических условий строительной площадки. Применение анкеров допускается во всех грунтах, за исключением: глинистых текучей и текучепластичной консистенции, торфов, илов, а также набухающих и просадочных грунтов. При наличии указанных грунтов крепление стен подземных сооружений, производят при помощи распорных конструкций.

  Применение анкеров позволяет полностью освободить внутреннее пространство котлована от распорок, тем самым значительно упростив производство строительных работ.

  Анкеры различаются:

- по способу погружения в грунт – буровые, забивные, винтовые;

- по сроку службы – временные и постоянные.

          Конструкция анкера показана на (рис.7.17).

Рис.7.17 Схема бурового инъекционного анкера

1 – ограждающая стена, 2 – диски уплотнения, 3 – анкерная тяга,

4 – анкеровка тяги

  Временные анкеры предназначены для временного использования. Постоянные – предназначены для работы анкера в течение всего срока службы сооружения. Для постоянных анкеров предусматривается антикоррозийная защита.

  Расчет фундаментов «стена в грунте». Расчет фундаментов «стена в грунте» и их оснований производится по прочности (несущей способности) и по деформациям. Такие фундаменты рассчитываются по аналогии с другими конструкциями, а именно: стенами подземных сооружений, подпорными стенами, сваями, балками и балками стенками.

  Расчет производится на основное сочетание нагрузок, а если фундаменты сооружаются в особых природных условиях (сейсмических, оползневых явлениях и др.) то расчет прочности  производится на особое сочетание нагрузок. Рассчитывают прочность тела фундамента по сопротивлению его материала на восприятие вертикальных и горизонтальных нагрузок и по сопротивлению грунта основания под подошвой фундамента и по боковой поверхности фундамента.

  Расчету прочности фундаментов должен предшествовать расчет устойчивости стенок траншей в процессе производства работ. Этот расчет производится с учетом гидрогеологических условий строительной площадки. При расчете учитываются физико-механические свойства грунтов, уровень грунтовых вод и нагрузки от вблизи стоящих зданий, сооружений и складируемого строительного материала.

  Устойчивость стенок траншей обеспечивается при соблюдении условий

,

,                                                                                               (7.22)

где , , - соответственно интенсивности давлений по глубине траншеи глинистого раствора, грунта и грунтовых вод;

, , - соответственно равнодействующие давлений глинистого раствора, грунта и грунтовых вод.

  Давление глинистого раствора и грунтовых вод определяется по формулам

                                                                                        (7.23)

где ,  - расстояние от поверхности грунта соответственно до уровня глинистой суспензии и грунтовой воды;

z – глубина траншеи.

  Расчет несущей способности фундаментов «стена в грунте» ведется как для набивных свай. Коэффициент условий работы mR под подошвой фундамента принимается равным 0.9, а по боковой поверхности коэффициент условий работы mf принимается равным 0.6.

  Расчет по деформациям производится с целью проверки условий

                                 ;                                                 (7.24)

где ,  - соответственно величины осадки и горизонтального перемещения;

       , - соответственно предельно-допустимые величины осадки и горизонтального перемещения.