При выполнении шпунтовых работ на слабых грунтах повышается риск деформации, повреждений и проседания находящихся близко к строительной площадке конструкций. Своевременное крепление шпунтового ограждения позволяет решить эту проблему. Технология зависит от разновидности котлована.
Способы крепления открытых котлованов:
- Если глубина составляет не более 5 метров, то допустимо использование консольных ограждений. Их пояса жесткости делаются из имеющих различные сечения стальных балок. Строго ограничены динамические воздействия при перемещении специализированной техники. Возле таких ограждений нельзя складировать материалы. На слабых грунтах шпунт погружают ниже уровня котлована не менее, чем на 2/3 его глубины. Сверху укладывают обвязочную балку.
- Установка временных распорных горизонтальных креплений. В качестве материала используют металлические балки, имеющие различные сечения. Для больших котлованов применяют сделанные из шпунта или колонных двутавров сваи-стойки. Распорки могут быть установлены в несколько ярусов, а шаг между ними варьируются от 4 до 6 м;
- Для снижения металлоемкости в качестве распорных систем применяют стальные равные элементы с заменяемыми концевыми частями. Рамные конструкции можно изготовить из горизонтальных железобетонных ферм с промежуточными стойками. После разработки стойки нередко включаются в ребристые перекрытия подземных этажей;
- Шпунт крепят к установленным вертикально анкерным стенкам или горизонтальным плитам с помощью стальных тяг. Расстояние между ними рассчитывают по формуле S = Нк tg(45° - <р/2), где Нк — глубина котлована, <р — угол внутреннего трения грунта. Обратите внимание, что для такого варианта потребуются значительная дополнительная площадь за пределами котлована. В некоторых случаях анкеры делаются из объединенных в группу двух-трех шпунтин. Чаще всего анкерные тяги делаются из арматурных стержней. Их натяжение регулируют в зависимости от горизонтальных перемещений ограждения;
- Еще один вариант принято называть островным. В этом случае подкосные крепления и грунтовые бермы опускают на дно котлована. Крепление делаются из стальных балок, которые упираются в участке фундаментной плиты или во временные сваи-колонны. Разработка грунта происходит поэтапно. Сначала его необходимо откопать на полную глубину. Исключение составляют зоны, непосредственно прилегающие к шпунтовому ограждению. Потом устанавливаются угловые горизонтальные распорки, сделанные из труб. В котловане необходимо выполнить участки фундаментных плит, в которые будут упираться подкосные крепления. Далее производится доработка котлована и возведение необходимых подземных сооружений. После осуществления запланированных работ и обратной засыпки распорные конструкции следует демонтировать.
- На плотных грунтах допустим вариант крепления с помощью грунтовых инъекционных анкеров. Шаг между ними может составлять от 80 см до 3 м. Угол наклона по горизонтали равен 30 до 60 градусов. Для создания анкерных тяг используют буровые трубы, арматурные стержни, канаты или те трубы, которые применялись при бурении скважин. Для крепления со шпунтовой стенкой в ней предварительно проделывают в соответствующие отверстия. Такой вариант крепления отличается повышенными требованиями к качеству работ и квалификации подрядчика.
- Можно укрепить грунт, сделав грунтоцементные диафрагмы по всей площади котлована с использованием технологии струйной цементации.
Закрытый котлован отличается тем, что ограждения становятся постоянной частью конструкции. Клеевого укрепления используют горизонтальные диски перекрытий. Их бетонируют по технологии «сверху вниз». В результате бетонные стены комбинируются в грунте со шпунтовыми ограждениями. Перекрытия устраивают поэтапно и бетонируют по опалубке, которая укладывается на грунт. В них имеются проемы через которые ведется разработка грунта. Перекрытия опираются на сваи колонны.
Существует два варианта выполнения подобных работ:
- Шпунт монтируют по периметру сооружения. Погружают сваи колонны. Проделывают в контуре плиты технологические проемы, через которые будет производиться выемка грунта. Извлекают грунт, обустраивают монолитные перекрытия до тех пор, пока не будет достигнут последний подземный этаж. Технику извлекают через специальные отверстия, которые потом бетонируют.
- Шпунт погружают по периметру сооружение. Затем монтируют сваи- колонны, на которые будут опираться перекрытия. Далее выполняют разработку котлована, при которой учитывается проектная отметка и сохраняются грунтовые бермы по периметру ограждения. С уровня дна котлована происходит установка свай. По ним устраивают гидроизоляцию и фундаментную плиту в центральной части здания. По периметру ограждения бетонируют участки перекрытий. Грунт извлекают через специально проделанные технологические отверстия. Сначала выемка производятся на прилежащих к шпунту участках. Обустраивают монолитные перекрытия. Выемку грунта и обустройство перекрытий продолжают до тех пор, пока не будет достигнут последний подземный этаж, на котором монтируют монолитную плиту. Затем технику и опалубку извлекают через технологические отверстия, которые в итоге демонтируются
