RU2579780C1

RU2579780C1 - Каскадный способ создания противофильтрационной завесы (пфз), сооружаемой способом "стена в грунте" на откосе с уклоном более 3°

Info

Publication number: RU2579780C1
Application number: RU2015108465/13A
Authority: RU
Inventors: Петр Федорович Собкалов; Федор Петрович Собкалов; Станислав Викторович Сольский
Original assignee: Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники имени Б.Е. Веденеева"
Priority date: 2015-03-11
Filing date: 2015-03-11
Publication date: 2016-04-10

Abstract

Изобретение относится к области строительства, в частности, для создания противофильтрационных завес (ПФЗ) способом «стена в грунте» и может быть использовано в гидротехническом строительстве для защиты подземных и поверхностных вод от загрязнения в районах, прилегающих к золоотвалам тепловых электростанций и шламонакопителям промышленных сточных вод. Каскадный способ создания противофильтрационной завесы (ПФЗ), сооружаемой способом «стена в грунте» на откосе с уклоном более 3°, включает разбивку трассы завесы и проходку траншеи под форшахту 1 и под ПФЗ. В заполненную противофильтрационным материалом траншею 6, после его консолидации в предыдущей захватке, устанавливают в следующую по трассе завесы захватку металлическую форшахту 1 многоразового использования. Металлическая форшахта 1 выполнена в виде прямоугольного короба в плане, сваренного, например, из стальных листов шириной b на 0,15 м больше ширины разрабатывающего грунт механизма и длиной, равной длине захватки ℓ+0,3 м. Высотное положение, горизонтальность и угол наклона металлической форшахты 1 фиксируют опорными металлическими фиксаторами 3, закрепленными по ее периметру. При этом поддерживают уровень глинистого тиксотропного раствора в траншее 6 выше уровня грунтовых вод более чем на 1 м и ниже верха металлической форшахты не более чем на 0,3 м, обеспечивая устойчивость стенок траншеи при ее проходке и возможность создания траншейной противофильтрационной завесы на откосе. Значительно снижается объем земляных работ и сроки создания ПФЗ, расширяются технологические возможности использования прогрессивного способа «стена в грунте» и область его применения при строительстве завес и несущих конструкций. Изобретение направлено на упрощение технологии создания ПФЗ на уклонах поверхности земли более 3°, а также при высоких отметках уровня грунтовых вод на расстоянии ≤1 м от поверхности земли. 2 ил.

Description

Изобретение относится к области строительства, в частности, для создания ПФЗ способом «стена в грунте» и может быть использовано в гидротехническом строительстве для защиты подземных и поверхностных вод от загрязнения в районах, прилегающих к золоотвалам тепловых электростанций и шламонакопителям промышленных сточных вод.

Из отечественной и зарубежной практики известно, что создание ПФЗ большой протяженности способом «стена в грунте» экономически выгодно на строго горизонтальных площадках, через которые проходит трасса траншейной завесы. В противном случае даже при небольшом уклоне или подъеме площадки, через которую проходит траншейная завеса, необходимо производить подсыпку или срезку грунта. Таким образом, увеличиваются объемы земляных работ, что в конечном итоге приводит к удорожанию проекта в целом.

Известен способ создания ПФЗ из заглинизированного грунта с образованием траншеи экскаватором Э-1252-обратная лопата, состоящий из разбивки трассы завесы на местности, планировки поверхности в пределах трассы и устройства форшахты, после разбивки трассы завесы и устройства форшахты осуществляют проходку траншеи на глубину 9,0 м экскаватором-обратная лопата, далее после разработки траншеи на длину, равную 5Н+10 м, ее заполняют заглинизированным грунтом, образовывая ПФЗ (Разработка технологических карт на отдельные строительные процессы и объекты ТЭС. Раздел 3. Возведение заглубленных сооружений и противофильтрационных устройств способом «стена в грунте». Тема №5620. Раздел 3. План Ц.О. Москва, 1981 г. Технологическая карта №8 лист 54, №9 лист 60).

Недостатком технологии создания ПФ3 - карта №8 и форшахты - карта №9 является ограничение области ее применения. Указанная технология может применяться при высотном положении верха форшахты выше уровня грунтовых вод на 1-1,5 м (СП 45.13330.2012. Земляные сооружения, основания и фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87) и на строго горизонтальном участке трассы ПФЗ.

Известен способ создания ПФЗ способом «стена в грунте» в условиях, когда отметка уровня грунтовых вод расположена ниже отметки поверхности земли менее чем на 1 м и уклон поверхности земли трассы траншейной завесы более 3°, состоящий в дополнительной подсыпке грунта и его уплотнении, которые обеспечат возможность устройства форшахты выше уровня грунтовых вод на 1 м и более и ее горизонтальность по трассе траншейной завесы (А.Г. Абызов, Н.В. Писанко, А.Л. Филахтов и др. Возведение сооружений методом «стена в грунте». - Киев: Будивельник, 1976. С. 194).

По числу сходных признаков и достигаемому результату указанное техническое решение выбрано в качестве прототипа заявляемого способа.

Недостатками прототипа являются увеличение объемов земляных работ и стоимости объекта в целом. При крайне неблагоприятных гидрогеологических и рельефных условиях объемы земляных работ достигают таких значений, при которых способ «стена в грунте» может стать неконкурентоспособным. Кроме того, указанные недостатки сужают область применения способа «стена в грунте» при создании ПФЗ и несущих конструкций.

Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, заключается в упрощении технологии создания ПФЗ на уклонах поверхности земли более 3°, а также при высоких отметках уровня грунтовых вод на расстоянии ≤1 м от поверхности земли и в снижении стоимости сооружения ПФЗ.

Для достижения указанного технического результата в предлагаемом каскадном способе, включающем разбивку трассы завесы и проходку траншеи под форшахту и под ПФЗ, в заполненную противофильтрационным материалом траншею, после его консолидации в предыдущей захватке, устанавливают в следующую по трассе завесы захватку металлическую форшахту многоразового использования, выполненную в форме прямоугольного короба в плане, сваренного, например, из стальных листов шириной b на 0,15 м больше ширины разрабатывающего грунт механизма и длиной, равной длине захватки l+0,3 м, высотное положение, горизонтальность и угол наклона металлической форшахты фиксируют опорными металлическими фиксаторами, закрепленными по ее периметру, при этом поддерживают уровень глинистого тиксотропного раствора в ней выше уровня грунтовых вод более чем на 1 м и ниже верха металлической форшахты не более чем на 0,3 м, обеспечивая тем самым устойчивость стенок траншеи при ее проходке и возможность создания траншейной ПФЗ на откосе.

Отличительными признаками предложенного способа являются: установка после консолидации противофильтрационного материала в первой захватке металлической форшахты многоразового использования в следующую по трассе завесы захватку, выполнение металлической форшахты многоразового использования в форме прямоугольного короба сваренного, например, из стальных листов шириной b на 0,15 м больше ширины разрабатывающего грунт механизма и длиной, равной длине захватки l+0,3 м, фиксирование высотного положения, горизонтальности и угла наклона металлической форшахты опорными металлическими фиксаторами, закрепленными по ее периметру, поддержание уровня глинистого тиксотропного раствора в металлической форшахте выше уровня грунтовых вод более чем на 1 м и ниже верха металлической форшахты не более чем на 0,3 м, обеспечение на откосе устойчивости стенок траншеи при ее проходке и возможности создания траншейной ПФЗ на откосе.

Благодаря наличию этих признаков значительно снижаются объем земляных работ, сроки создания ПФЗ и в конечном счете стоимость строительства объекта в целом, расширяются технологические возможности использования прогрессивного способа «стена в грунте» и область его применения при строительстве завес и несущих конструкций.

Предлагаемый каскадный способ иллюстрируется чертежами.

На фиг. 1 показана металлическая форшахта, представляющая собой металлический короб.

На фиг. 2 - поперечный разрез металлической форшахты.

На чертежах позициями обозначены:

1 - металлическая форшахта,

2 - боковая стенка металлической форшахты,

3 - опорные металлические фиксаторы металлической форшахты на наклонной поверхности,

4 - наклонная плоскость,

5 - откос земли (пригрузка верхней части металлической форшахты),

6 - пройденная траншея через металлическую форшахту,

7 - водоупор,

8 - отметка уровня глинистого тиксотропного раствора,

9 - грунт, в котором проходит траншея,

b - ширина металлической форшахты,

l - длина захватки.

Способ осуществляется следующим образом.

На первом этапе (фиг. 1) на откосе 4 с уклоном более 3° в грунте 9 трассы проходят траншею глубиной не менее 0,5÷0,8 м под металлическую форшахту 1 шириной b на 0,15 м больше ширины разрабатывающего грунт механизма, например ковша грейфера или фрезы, и длиной, равной длине захватки ковша грейфера l+0,3 м. Затем в подготовленную траншею устанавливают металлическую форшахту 1, боковые стенки 2 которой сварены, например, из стальных листов, образующих прямоугольный короб в плане, и фиксируют их на наклонной поверхности 4 опорными металлическими фиксаторами 3 таким образом, чтобы верхняя плоскость металлической форшахты 1 была строго горизонтальна.

После установки металлической форшахты 1 ее верхнюю часть над поверхностью земли пригружают грунтом 5. Затем через установленную металлическую форшахту 1 начинают проходку траншеи 6, которая проходится на проектную глубину с заглублением в водоупор 7. Проходку траншеи 6 грейфером осуществляют под глинистым тиксотропным раствором 8, уровень которого должен поддерживаться в траншее 6 на ≤0,3 м ниже верхней плоскости металлической форшахты 1.

Благодаря этому можно поддерживать необходимое превышение (≥1,0 м) уровня глинистого тиксотропного раствора 8 в захватке над уровнем грунтовых вод и тем самым обеспечивать устойчивость стенок траншеи 6 от обрушения.

Далее после заполнения траншеи 6 противофильтрационным материалом металлическую форшахту 1 не демонтируют, а отводят время, необходимое для его консолидации. После этого на трассе завесы через одну захватку устанавливают следующую металлическую форшахту 1 для проходки траншеи.

Таким образом, на наклонной поверхности земли завесу сооружают каскадным способом, чередуя проходку сначала четных захваток, а затем нечетных.

Применение предлагаемого способа позволяет создавать эффективные ПФЗ, трассы которых проходят по наклонным поверхностям земли при высоких уровнях грунтовых вод.

Claims

Каскадный способ создания противофильтрационной завесы (ПФЗ), сооружаемой способом «стена в грунте» на откосе с уклоном более 3°, включающий разбивку трассы завесы и проходку траншеи под форшахту и под ПФЗ, отличающийся тем, что в заполненную противофильтрационным материалом траншею, после его консолидации в предыдущей захватке, устанавливают в следующую по трассе завесы захватку металлическую форшахту многоразового использования, выполненную в виде прямоугольного короба в плане, сваренного, например, из стальных листов шириной b на 0,15 м больше ширины разрабатывающего грунт механизма и длиной, равной длине захватки ℓ+0,3 м, высотное положение, горизонтальность и угол наклона металлической форшахты фиксируют опорными металлическими фиксаторами, закрепленными по ее периметру, при этом поддерживают уровень глинистого тиксотропного раствора в ней выше уровня грунтовых вод более чем на 1 м и ниже верха металлической форшахты не более чем на 0,3 м, обеспечивая устойчивость стенок траншеи при ее проходке и возможность создания траншейной противофильтрационной завесы на откосе.