RU2685607C1 - Способ безопасной подработки наземных объектов подземным сооружением в сложных инженерно-геологических условиях - Google Patents

Способ безопасной подработки наземных объектов подземным сооружением в сложных инженерно-геологических условиях Download PDF

Info

Publication number
RU2685607C1
RU2685607C1 RU2018117641A RU2018117641A RU2685607C1 RU 2685607 C1 RU2685607 C1 RU 2685607C1 RU 2018117641 A RU2018117641 A RU 2018117641A RU 2018117641 A RU2018117641 A RU 2018117641A RU 2685607 C1 RU2685607 C1 RU 2685607C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
building
under
soil
horizontal
underground structure
Prior art date
Application number
RU2018117641A
Other languages
English (en)
Inventor
Анатолий Григорьевич Протосеня
Петр Алексеевич Деменков
Максим Анатольевич Карасев
Никита Андреевич Беляков
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет"
Priority to RU2018117641A priority Critical patent/RU2685607C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2685607C1 publication Critical patent/RU2685607C1/ru

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D31/00Protective arrangements for foundations or foundation structures; Ground foundation measures for protecting the soil or the subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution
    • E02D31/08Protective arrangements for foundations or foundation structures; Ground foundation measures for protecting the soil or the subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution against transmission of vibrations or movements in the foundation soil

Abstract

Изобретение относится к строительству подземных сооружений под наземными уникальными и историческими объектами в сложных инженерно-геологических условиях. Способ подработки наземных объектов подземным сооружением в сложных инженерно-геологических условиях включает устройство геотехнического экрана. Геотехнический экран создают в грунте вдоль и под зданием, при этом вдоль здания выполняют буронабивные сваи для снижения горизонтальных смещений под зданием. Далее выполняют бурение горизонтальных или наклонных скважин для инъектирования тампонажного раствора в грунт под зданием. Объем тампонажного раствора назначают из условий компенсации вертикальных и горизонтальных смещений грунта, возникающих в результате подработки, с образованием после набора прочности нагнетаемого тампонажного раствора, опирающегося на буронабивные сваи горизонтального перекрытия над подземным сооружением. Технический результат состоит в снижении оседаний наземных объектов при подработке подземным сооружением, повышении безопасности строительства. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относится к строительству подземных сооружений под уникальными и историческими объектами.
Известен способ снижения вредного влияния подземных выработок на территории зеленой поверхности (патент RU №2014396, опубл. 22.05.1991), включающий бурение скважин с расположением их по сети прямоугольников на определенном расстоянии друг от друга, при этом меньшие стороны прямоугольников располагают вдоль направления проведения выработок, а очередность нагнетания заполнителя в скважины устанавливают в направлении движения очистной выработки.
Недостаток способа состоит в том, что он не позволяет безопасно выполнять работы под наземными объектами, так как геотехнический барьер устанавливается вертикально.
Известен способ возведения подземных сооружений в зоне городской застройки (патент RU №2245428 С2, опубл. 20.02.2004), включающий устройство в грунте геотехнического барьера между фундаментом существующего здания и возводимым подземным сооружением с заделкой его на расчетную глубину, возведение стен и днища подземного сооружения. Геотехнический барьер устраивают путем образования щели на расчетную глубину его заделки на пути распространения волны изменения напряженно-деформированного состояния грунта, в которую помещают плоскую пневмокамеру и закачивают сжатый воздух до получения давления, соответствующего начальному напряженно-деформированному состоянию грунта, а в процессе возведения подземного сооружения при изменении напряженно-деформированного состояния грунта производят подкачку сжатого воздуха до восстановления начального давления, причем после завершения возведения подземного сооружения в пневмокамеру подают твердеющий раствор.
Недостатком способа является вертикальная установка геотехнического барьера, что не позволяет выполнять работы под наземными объектами и не защищает сооружения от подработки снизу.
Известен способ возведения подземных сооружений в зоне городской застройки (патент RU №2245966, опубл. 20.02.2004), включающий устройство в грунте геотехнического барьера между фундаментом существующего здания и возводимым подземным сооружением с заделкой его на расчетную глубину, возведение стен и днища подземного сооружения. Геотехнический барьер устраивают путем внедрения в грунт ряда вертикальных инъекторов на пути распространения волны изменения напряженно-деформированного состояния грунта и производят закачивание цементного раствора, а в процессе возведения стен подземного сооружения ведут контроль напряженно-деформированного состояния грунта, при изменении которого производят дополнительную закачку цементного раствора до восстановления напряженно-деформируемого состояния грунта.
Недостатком способа является вертикальная установка геотехнического барьера, что не позволяет выполнять работы под наземными объектами и не защищает сооружения от подработки снизу.
Известен способ защиты существующих зданий, сооружений и подземных коммуникаций в зоне влияния строительства (патент RU №2291253, опубл. 10.01.2007), принят за прототип, включающий устройство в грунте геотехнического экрана из погружаемых в грунт, между фундаментами существующих и возводимых зданий, сооружений и подземных коммуникаций, инъекторов с последующей инъекцией закрепляющего раствора в грунт под давлением. Геотехнический экран устраивают комбинированным - из двух рядов инъекторов, пассивного, со стороны возводимого объекта, и активного, со стороны существующего объекта. Закрепляющий раствор подают сначала в пассивный ряд инъекторов путем однократной инъекции раствора, а затем в активный ряд инъекторов путем многократной инъекции раствора в грунт до восстановления первоначального напряженно-деформированного состояния грунтов основания и фундаментов существующих зданий, сооружений и подземных коммуникаций.
Недостаток способа состоит в том, что геотехнический экран, создаваемый в грунте, укрепляет его неравномерно, что может привести к неравномерным оседаниям. Кроме того, нагрузки на сооружаемый тоннель также могут передаваться неравномерно.
Техническим результатом изобретения является снижение оседаний наземных объектов при подработке подземным сооружением и повышение безопасности строительства за счет применения буронабивных свай вдоль планируемой трассы тоннеля или другого подземного сооружения вблизи здания и бурения скважин для тампонажа грунтов основания.
Технический результат достигается тем, что геотехнический экран создают в грунте вдоль и под зданием, при этом вдоль здания выполняют буронабивные сваи для снижения горизонтальных смещений под зданием, далее выполняют бурение горизонтальных или наклонных скважины для инъектирования тампонажного раствора в грунт под зданием, при этом объем тампонажного раствора назначают из условий компенсации вертикальных и горизонтальных смещений грунта, возникающих в результате подработки, с образованием после набора прочности нагнетаемого тампонажного раствора опирающегося на буронабивные сваи горизонтального перекрытия над подземным сооружением. Буронабивные сваи устраивают с присечкой соседних свай, создавая сплошную стену.
Способ безопасной подработки наземных объектов подземным сооружением в сложных инженерно-геологических условиях поясняется следующими фигурами:
фиг. 1 - схема - разрез реализации способа;
фиг. 2 - схема - план реализации способа;
фиг. 3 - схема распределения вертикальных перемещений поверхности;
фиг. 4 - графики вертикальных перемещений земной поверхности при различном значении давлении нагнетания тампонажного раствора, где:
1 - существующее здание,
2 - фундамент здания,
3 - подземное сооружение,
4 - буронабивная свая,
5 - скважина для тампонирования грунта.
Способ реализуется следующим образом. В грунте вдоль планируемой трассы тоннеля или другого подземного сооружения (фиг. 1) 3 вблизи здания создают геотехнический экран с использованием вертикальных буронабивных свай 4 (фиг. 2), предназначенные для снижения горизонтальных смещений под зданием 1.
Далее выполняется бурение наклонных скважин 5 или горизонтальных скважин для инъектирования грунта под зданием или грунта совместно с фундаментом, для тампонирования основания и укрепления фундаментов 2 с целью снижения оседания здания 1. Бурение выполняется стандартными буровыми установками.
После набора прочности нагнетаемого тампонажного раствора образуется горизонтальное перекрытие, опирающееся на буронабивные сваи. Полученная таким образом пространственная конструкция в грунте позволяет защитить наземный объект от подработки подземным сооружением.
После проведения мероприятий по усилению оснований и фундаментов выполняется строительство подземного сооружения.
Тампонирование основания может осуществляться и параллельно со строительством подземного сооружения, объем и давление тампонажного раствора определяют величиной оседания здания и расположением подземного объекта относительно здания. При ведении работ должен проводится геотехнический мониторинг. Объем тампонажного раствора должен компенсировать вертикальные и горизонтальные смещения грунта, возникающие в результате подработки. Вертикальные буронабивные сваи в этом случае ограничивают в плане зону тампонажа.
Характеристики тампонажного раствора подбираются в зависимости от коэффициента фильтрации основания здания. При необходимости, в случае плохого состояния фундаментов здания, тампонаж основания выполняется вместе с фундаментами. При необходимости буронабивные сваи могут устраиваться с присечкой соседних свай, создавая сплошную стену.
Предлагаемый способ подработки наземных объектов подземным сооружением в сложных инженерно-геологических условиях снижает их оседания и тем самым существенно повышает безопасность строительства.
Способ поясняется следующим примером. Выполнено численное моделирование в Plaxis 2D (фиг. 3). Расчет велся на не дренированное состояние глин с учетом естественной скорости фильтрации и распределения порового давления. За основу модели упрочняющегося грунта принята нелинейно-упругая модель Дункана-Ченга, которая обеспечивает гиперболическую взаимосвязь между вертикальными относительными деформациями ε1 и девиатором напряжений q. Результаты расчета показали, что применение предлагаемого способа может существенно снизить оседания поверхности (фиг. 4), так при давлении в 1,5 γH оседания снижаются в 2 раза с 9 до 4,5 мм, а при значительном избыточном давлении раствора (более 2γH), можно почти полностью компенсировать оседания здания при дальнейшей подработке его тоннелем.

Claims (2)

1. Способ подработки наземных объектов подземным сооружением в сложных инженерно-геологических условиях, включающий устройство геотехнического экрана, отличающийся тем, что геотехнический экран создают в грунте вдоль и под зданием, при этом вдоль здания выполняют буронабивные сваи для снижения горизонтальных смещений под зданием, далее выполняют бурение горизонтальных или наклонных скважин для инъектирования тампонажного раствора в грунт под зданием, при этом объем тампонажного раствора назначают из условий компенсации вертикальных и горизонтальных смещений грунта, возникающих в результате подработки, с образованием после набора прочности нагнетаемого тампонажного раствора, опирающегося на буронабивные сваи горизонтального перекрытия над подземным сооружением.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что буронабивные сваи устраивают с присечкой соседних свай, создавая сплошную стену.
RU2018117641A 2018-05-11 2018-05-11 Способ безопасной подработки наземных объектов подземным сооружением в сложных инженерно-геологических условиях RU2685607C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018117641A RU2685607C1 (ru) 2018-05-11 2018-05-11 Способ безопасной подработки наземных объектов подземным сооружением в сложных инженерно-геологических условиях

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018117641A RU2685607C1 (ru) 2018-05-11 2018-05-11 Способ безопасной подработки наземных объектов подземным сооружением в сложных инженерно-геологических условиях

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2685607C1 true RU2685607C1 (ru) 2019-04-22

Family

ID=66314694

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018117641A RU2685607C1 (ru) 2018-05-11 2018-05-11 Способ безопасной подработки наземных объектов подземным сооружением в сложных инженерно-геологических условиях

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2685607C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2715784C1 (ru) * 2019-10-03 2020-03-03 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский, проектно-изыскательский институт "Ленметрогипротранс" Способ коррекции мульды осадок при возведении подземного сооружения закрытым способом в слабых грунтах
RU2749003C1 (ru) * 2020-09-22 2021-06-02 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский, проектно-изыскательский институт "Ленметрогипротранс" Способ уменьшения осадок зданий при сооружении под ними подземных выработок

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2291253C1 (ru) * 2005-06-30 2007-01-10 Валерий Петрович Петрухин Способ защиты существующих зданий, сооружений и подземных коммуникаций в зоне влияния строительства
RU2328577C2 (ru) * 2006-09-05 2008-07-10 Олег Николаевич Исаев Способ защиты существующих зданий и сооружений
RU79301U1 (ru) * 2008-08-12 2008-12-27 Валерий Петрович Петрухин Устройство подземного сооружения для возведения зданий плотной городской застройки
RU2354778C2 (ru) * 2006-08-25 2009-05-10 ОАО институт "Ростовский Промстройниипроект" Способ закрепления грунта
RU121275U1 (ru) * 2012-06-15 2012-10-20 Рустэм Хамзеевич Маннапов Армированная грунтоцементная стена для защиты зданий и сооружений от откапываемого вблизи котлована

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2291253C1 (ru) * 2005-06-30 2007-01-10 Валерий Петрович Петрухин Способ защиты существующих зданий, сооружений и подземных коммуникаций в зоне влияния строительства
RU2354778C2 (ru) * 2006-08-25 2009-05-10 ОАО институт "Ростовский Промстройниипроект" Способ закрепления грунта
RU2328577C2 (ru) * 2006-09-05 2008-07-10 Олег Николаевич Исаев Способ защиты существующих зданий и сооружений
RU79301U1 (ru) * 2008-08-12 2008-12-27 Валерий Петрович Петрухин Устройство подземного сооружения для возведения зданий плотной городской застройки
RU121275U1 (ru) * 2012-06-15 2012-10-20 Рустэм Хамзеевич Маннапов Армированная грунтоцементная стена для защиты зданий и сооружений от откапываемого вблизи котлована

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2715784C1 (ru) * 2019-10-03 2020-03-03 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский, проектно-изыскательский институт "Ленметрогипротранс" Способ коррекции мульды осадок при возведении подземного сооружения закрытым способом в слабых грунтах
RU2749003C1 (ru) * 2020-09-22 2021-06-02 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский, проектно-изыскательский институт "Ленметрогипротранс" Способ уменьшения осадок зданий при сооружении под ними подземных выработок

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110374633B (zh) 隧道穿越松散体的洞口段施工方法
RU2685607C1 (ru) Способ безопасной подработки наземных объектов подземным сооружением в сложных инженерно-геологических условиях
CN108194132A (zh) 一种墩式连拱式采空区处理方法
CN110284885A (zh) 盾构检修井施工方法
RU2291253C1 (ru) Способ защиты существующих зданий, сооружений и подземных коммуникаций в зоне влияния строительства
CN103572680B (zh) 煤矿采空区的公路路基填筑施工方法
CN111852515A (zh) 一种隧道地层预加固综合注浆方法
RU2328577C2 (ru) Способ защиты существующих зданий и сооружений
RU121275U1 (ru) Армированная грунтоцементная стена для защиты зданий и сооружений от откапываемого вблизи котлована
RU2715784C1 (ru) Способ коррекции мульды осадок при возведении подземного сооружения закрытым способом в слабых грунтах
CN208763446U (zh) 一种既有建筑物群下增建地下空间的支护结构
RU2572477C1 (ru) Способ восстановления контактного слоя "фундамент - грутновое основание"
Mangushev et al. Construction of deep foundation ditch under a reconstructed multi-storey building on the main avenue of St. Petersburg
Chu et al. Integrate approach for deep excavation along soft ground (MTRC) tunnels
Tan et al. Challenges in design and construction of deep excavation for KVMRT in Kuala Lumpur limestone formation
RU2749003C1 (ru) Способ уменьшения осадок зданий при сооружении под ними подземных выработок
CN106917331A (zh) 一种深埋型岩溶地区止水加固的路基结构及其施工方法
RU2686788C1 (ru) Способ возведения сваи в просадочных грунтах в условиях плотной городской застройки
Joseph et al. Construction practices of deep basements
Ředina Reconstuction of the historical building foksal 13 and 15 in Warsaw
Ho et al. Underpinning using micropiles for fragile building adjacent to deep excavation in Manhattan, New York
Mirsayapov et al. Ensuring the stability of the deep pit enclosure and foundation bases in the conditions of reconstruction of the architectural monument in the city of Kazan
Demenkov et al. Geotechnical barrier options with changed geometric parameters
RU2245428C2 (ru) Способ возведения подземных сооружений в зоне городской застройки
SU1110872A1 (ru) Способ упрочнени просадочного грунта собственным весом и весом возводимого здани