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 PDFInfo
- 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
Links
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 10
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 9
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 6
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 6
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 abstract 3
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 230000000284 resting Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 230000003245 working Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000011083 cement mortar Substances 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D31/00—Protective arrangements for foundations or foundation structures; Ground foundation measures for protecting the soil or the subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution
- E02D31/08—Protective 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.
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)
| 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)
| 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 |
-
2018
- 2018-05-11 RU RU2018117641A patent/RU2685607C1/ru active
Patent Citations (5)
| 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)
| 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 |