|
| |
  |
Теория строительства Книги и журналы   Рис. 2.29. Технология устройства набивных свай пневмопробойником: 1 - ттневмопробойник; 2 - полусухая бетонная смесь; ? - литая бетонная смесь; 4 - уплотнённый слой образовавшуюся полость заполняют литым бетоном; • в литой бетон погружается арматура. С помощью пневмопробойников возможно усиление фундаментов с помощью трубобетонных свай по технологии, описанной в [79] и в главе 1.3, а также щебеночных свай {рис. 230). Для этого буровым станком устраиваются лидерные наклонные скважины на глубину, соответствующую отметке верхнего обреза фундамента. Затем в каждую скважину устанавливается пневмо-пробойник, который пробивает ее на глубину 1-2 м ниже подошвы фундамента, после чего пневмопробойник извлекается. В пробитую скважину слоями но 30--60 см засыпаются порции мелкого щебня. Каждая порция пневмопробойником втрамбовывается в грунт, обра.зуя под фундаментом уп.тотненную область. Процесс повторяется до достижения расчетной глубины уплотнения, после чего щебеночные сваи цементируются.   Зона утшогиенно! Рис, 2.30 Усиление основания фундаментов административного здания па Волгоградском просп. в Москве щебеночными сваями Часть 111 ГЕОТЕХНИЧЕСКОЕ СОПРОВОЖДЕНИЕ ПОДЗЕМНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА Инженерное освоение подземного пространства для развития инфраструктуры современного города во многих случаях сдерживается сложностью и высокой стоимостью возведения ограждающих конструкций подземного сооружения при сохранении окружающей застройки. Для того, чтобы избежать деформирования нри-аегающих зданий, необходимо не только обеспечить их превентивное усиление в зоне риска и ограничить по интенсивности или, по возможности, исключить тс воздействия, которые не могут быть нейтрализованы современными средствами защиты зданий, по и вести наблюдение за этими зданиями весь период строительства, а также в течение, как минимум, года с момента его завершения. При разработке методов усиления и средств защиты необходимо учитывать, что применяемые методы и средства должны быть адекватны фактическому состоянию оснований, фундаментов и наземных конструкций, а также интенсивности техногенного воздействия. Анализ причин возникновения аварийных ситуаций со строящимися и уже .эксплуатируемыми зданиями, приведенный в [72], показывает, что в 64 % случаев критические деформации и аварийные ситуации с существующими зданиями происходят в период строительства вблизи них новых зданий и сооружений. 3.1. Аварийные ситуации при строительстве городских подземных сооружений Строя7циеся подземные сооружения являются зонами повышенного риска и в случае возникновения аварийной ситуации представляют серьезную опасность для находящихся в них людей. Аварии в подземных выработках происходят чаще, а последствия их намного тяжелее, чем в других отраслях строительства: травматизм и гибель людей, удлинение сроков строительства, большой экономический ущерб. Авария - это внезапное общее или частичное повреждение оборудования, горных выработок, сооружений, различных устройств, сопровождающееся длите.тьным (как правило, более смены) нарушением производственного процесса, работы участка или предприятия, сооружения в целом [25]. По степени наносимых убытков и размерам разрушения все аварии подразделяют на: 1. крупные - охватывающие все сооружение и приводящие к прекращению его строительства на длительный период времени; 2. местные - приводящие к разрушениям сооружения только на отдельных участках. Последствия таких аварий могут быть ликвидированы в короткие сроки. Подземные выработки - это капитальные сооружения, срок службы которых составляет не менее 100-150 лет*. В течение .)того периода времени они должны удовлетворять требованиям :ксплуатационной надежности и обеспечивать безопасность, долговечность, сохраняемость и ремонтопригодность как всего сооружения, так и отде.тьных его частей. В практике строительства подземных сооружений могут происходить различные аварии, характер проявления которых определяется многочисленными факторами: протяженностью подземного сооружения и размерами его поперечного сечения, мес-10М расположения и глубиной заложения, инженерно-геологическими и гидрогеологическими условиями, технологией строительства. Обычно в первые 5-10 лет после строительства не наблюдается никаких серьезных повреждений конструкций и эксплуатационного оборудования. Через 15-25 лет после начала эксплуатации возникают дефекты, связанные с резкими колебаниями Данная глава излагается по материалам [20]. В Великобритании проведено обследование 12 наиболее старых тоннелей, построенных в конце XVHI - начале XIX вв. Это обследование включало в себя сбор данных по изменению инженер но-геологи чес кого и а ко логического состояния горного массива, состоянию крепления выработок и многое другое. Предполагается, что на основании дтих данных будет проведена реконструкция, которая позволит продлить эксплуата-1ЩЮ этих сооружений еще на 150 лет [40]. температуры воздуха на припортальных участках, агрессивными водами, обледенением, осадками основания и т.п. Через 50-70 лет проявляются последствия неудачного проектирования и строительства, явления старения материалов и пр. Аварии в строящихся подземных сооружениях могут быть вызваны внезапными обрушениями породы в забое, разрущени-ем и деформацией крепи и обделки, прорывами подземных вод и плывунов, выбросами газов, пожарами и взрывами. Кроме выще-перечисленных факторов, причинами аварий могут быть: внезапная поломка горнопроходческого оборудования, столкновения или сход с рельс вагонеток и -электровозов, повреждения временных инженерных коммуникаций (водопровода, :электрокабелей, трубопроводов сжатого воздуха и т.п.) и оборудования (компрессоров, насосов, вентиляторов и пр.), находящихся в строящемся сооружении. Каждая авария представляет собой неконтролируемую ситуацию и может привести к тяжелым последствиям. Самые распространенные аварии вызываются: 1. обрушениями породы; 2. затоплениями; 3. загазованностью воздуха; 4. пожарами и взрывами; 5. антропогенными воздействиями. При строительстве открытым способом обрушение грунта обычно происходит в виде оползневых тел, ограниченных плоскостями скольжения. Обрушения и оползания приводят к подвижкам и деформациям нородного массива, сопровождающимися осадками дневной поверхности, потерей устойчивости фундаментов зданий и сооружений, расположенных в не!шсредственной близости от места аварии, повреждением наземных и подземных коммуникаций, покрытий автомобильных дорог и верхнего строения путей железных дорог При внезапном обрушении породы возможны гибель и травматизм обслуживающего персонала, ра.зрущепия и выход из строя строительного оборудования. Для доступа к засыпанным механизмам может осуществляться проходка вспомогательных выработок (шахтных стволов, штолен, котлованов) и выполняются работы по стабилизации породного массива путем водопо- нижения, замораживания, тампонажа или химического закрпле-11ИЯ. Все это сопряжено со значительными материальным атра-гами и увеличением сроков строительства. Обрушения породы приводят к разрушению или чрезыеэным деформациям ограждающих конструкций котлована н есу-щих - подземного сооружения, при которых нарушаетсаудстой-чивость грунтового массива, конструкция не выполняетсдри основные функции и не обеспечивает требуемых габаритнь1}# размеров. Причиной обрушений породы служит незнание илц гедо-оценка геологических условий или неправильная ингер11]1.]<ация результатов измерений, что ведет к принятию ошибочны; реше-пий при проектировании и строительстве. Для cBoeBpei(,j(-moro обнаружения зон геологических нарушений необходимо (доведение более тщательных геотехнических исследований, чцум это обычно принято делать. Затопления чаще всего происходят при строительсцр под-:}емных сооружений закрытым способом в неустойчивых sjjona-сыщенных грунтах либо ниже уровня грунтовых вод в уц(,овиях повышенного гидростатического давления. Аварийные случаи прорывов воды или обводненной горноу массы (рыхлых водонасыщенных грунтов, обладающих плыбу;-нны-ми свойствами) ~ это внезапное и усиленное их nocTynjijHe в выработку, которое происходит в результате самопроизва(,рНого либо принудительного разрушения водоупорных пород, 1[(р,»е.мы-чек, обваловки и коммуникаций. При внезапных прорыва j воды в выработку изменяется естественный режим грунтовых 6Г), что может привести к нарушению устойчивости массива. 11р(,ррывы приводят к частичному или полному затоплению вырабт!;!, выводу из строя строительного оборудования, травмам иг1.(бели персонала. Основные источники внезапных прорывов: поверхн™* водоемы (реки, озера, водохранилища), поверхностные лн1д.»евые и паводковые воды, подземные водоносные горизонты. Проррывы воды из поверхностных водоемов характеризуются огро1(,1ыми притоками по зонам тектонических нарушений. Прорывы;и(Ивне-вых и паводковых вод связаны с отсутствием 01раждений;1а поверхности. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 [ 29 ] 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 |