RU2291253C1 - Способ защиты существующих зданий, сооружений и подземных коммуникаций в зоне влияния строительства - Google Patents
Способ защиты существующих зданий, сооружений и подземных коммуникаций в зоне влияния строительства Download PDFInfo
- Publication number
- RU2291253C1 RU2291253C1 RU2005120349/03A RU2005120349A RU2291253C1 RU 2291253 C1 RU2291253 C1 RU 2291253C1 RU 2005120349/03 A RU2005120349/03 A RU 2005120349/03A RU 2005120349 A RU2005120349 A RU 2005120349A RU 2291253 C1 RU2291253 C1 RU 2291253C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- screen
- geotechnical
- injectors
- ground
- solution
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Abstract
Изобретение относится к строительству в частности обеспечения сохранности существующей застройки при строительстве. Способ защиты существующих зданий, сооружений и подземных коммуникаций в зоне влияния строительства включает 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. Технический результат состоит в снижении негативного воздействия геотехнического экрана на ограждающие конструкции возводимых зданий, сооружений и подземных коммуникаций, повышении эффективности и надежности их защиты в условиях тесной застройки. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к строительству и касается обеспечения сохранности существующей застройки.
Известен способ устройства разделительной стенки между фундаментом существующего и возводимого здания путем установки буровых свай с шагом, устройства между ними щелей, заполнение их тиксотропным раствором и погружение в щели металлических гофрированных листов, соединенных с балкой, установленной на головах свай. При этом щель прорезают на глубину сжимаемого слоя грунта основания возводимого здания [1].
Недостатком этого способа является его трудоемкость, материалоемкость, невозможность восстановления первоначального напряженно-деформированного состояния грунтов основания и фундаментов здания, а также подъема и выравнивания фундаментов здания.
Известен способ защиты зданий и сооружений от негативного влияния горных выработок, заключающийся в выравнивании зданий и сооружений поддомкрачиванием. Для этих целей в цокольной части стен зданий и сооружений устраиваются ниши для установки домкратов, железобетонные пояса для распределения нагрузок от домкратов на грунт и др. [2].
Недостатки данного способа заключаются в трудоемкости и сложности работ, поскольку строительные работы выполняют непосредственно в существующем здании и требуют, как правило, усиления и изменения конструкции существующего объекта и прерывание его эксплуатации.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ возведения подземных сооружений в зоне городской застройки, включающий устройство в грунте геотехнического барьера путем внедрения в грунт ряда вертикальных инъекторов на пути распространения волны изменения напряженно-деформированного состояния грунта и закачивание цементного раствора до достижения Kr≥0.5, где Kr - коэффициент релаксации, равный отношению конечного давления в грунте после релаксации к максимальному давлению нагнетания раствора, а в процессе возведения стен подземного сооружения ведут контроль напряженно-деформированного состояния грунта, при изменении которого производят дополнительную подачу цементного раствора до восстановления напряженно-деформированного состояния грунта.
Недостатками этого способа является то, что возникает негативное дополнительное давление на непроницаемые ограждающие конструкции (например, шпунтовое ограждение котлована из труб с забиркой из привариваемых металлических листов) возводимого сооружения в результате нагнетания раствора в грунт при давлениях, близких или превышающих давление гидроразрыва; возникает опасность просачивания нагнетаемого раствора в котлован при проницаемых ограждающих конструкциях (например, шпунтовое ограждение котлована из труб без забирки); устройство вертикального барьера в зоне тесной городской застройки в ряде случаев не возможно. Кроме этого, затруднено определение коэффициента релаксации, поскольку получить "конечное давление в грунте" без задания критерия стабилизации давления во времени весьма сложно.
Техническая задача заключается в повышении эффективности и надежности защиты существующих зданий, сооружений и подземных коммуникаций за счет устранения негативного воздействия геотехнического барьера на ограждающие конструкции возводимого объекта, в расширении технологических возможностей проведения строительных работ в зоне тесной застройки города.
Поставленная задача решается таким образом, что в способе защиты существующих зданий, сооружений и подземных коммуникаций в зоне влияния строительства, включающем 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, согласно изобретению, геотехнический экран устраивают комбинированным - из двух рядов инъекторов, пассивного, со стороны возводимого объекта, и активного, со стороны существующего объекта, а 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. Причем геотехнический экран устраивают из двух рядов инъекторов с взаимным расположением проекций инъекторов под углом друг к другу. Кроме того, геотехнический экран устраивают под углом к вертикали. При этом при инъецировании раствора в активный ряд инъекторов геотехнического экрана давление нагнетания раствора вначале увеличивают до давления гидравлического разрыва грунта, после чего снижают.
Предлагаемый способ отличается от известного тем, что геотехнический экран устраивают комбинированным из двух рядов инъекторов, пассивного, со стороны возводимого объекта, и активного, со стороны существующего объекта, а 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.
Пассивная часть экрана выполняется со стороны возводимого сооружения, устраивается, как правило, путем закрепления грунта. Она служит для снижения дополнительного давления на ограждающие конструкции возводимого объекта при нагнетании инъектируемого в грунт раствора в активной части экрана и направления инъекции раствора в сторону грунтов основания существующего объекта. Активная часть экрана выполняется со стороны защищаемых зданий и сооружений. Она устраивается путем многократной инъекции раствора в грунт, служит для восстановления первоначального напряженно-деформированного состояния грунтов основания и фундаментов существующих зданий, сооружений и подземных коммуникаций. Причем для повышения жесткости и сплошности геотехнический экран устраивают так, чтобы взаимное расположение проекций инъекторов активного и пассивного рядов находились под углом друг к другу. Кроме того, геотехнический экран устраивают под углом к вертикали, величина угла определяется взаимным расположением возводимого сооружения и фундаментов защищаемых объектов. При этом при каждом i-ом цикле инъекции раствора в активный ряд инъекторов геотехнического экрана давление нагнетания раствора вначале увеличивают до давления гидравлического разрыва грунта Ргрi, после чего снижают до величины К·Ргрi, где К=0,5...0,9 - коэффициент, определяемый в результате опытных работ.
Пример защиты существующего здания, расположенного в зоне влияния прокладки тоннеля, путем устройства комбинированного геотехнического экрана.
Способ защиты поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена схема устройства геотехнического экрана, на фиг.2 - 1-1 фиг.1, на фиг.3 - 2-2 фиг.1.
Между фундаментами существующего здания 1 и прокладываемым тоннелем 2 в грунте устраивают геотехнический экран, который состоит из погруженных в грунт инъекторов 3 пассивного ряда 4 и активного ряда 5.
Геотехнические параметры экрана: глубина, шаг, привязка в плане и наклон инъекторов обеих частей экрана, состав раствора, радиус закрепления и характеристики закрепленного грунта в пассивной части экрана, объем инъектируемого в грунт раствора в активной части экрана назначаются с учетом результатов моделирования изменения напряженно-деформированного состояния грунтового массива и фундаментных конструкций здания в результате проходки тоннеля и опытных работ на объекте.
Параметры геотехнического экрана подбираются таким образом, чтобы прогнозные дополнительные деформации (максимальная дополнительная осадка, максимальная относительная разность осадок, максимальный дополнительный крен, максимальная дополнительная кривизна подошвы фундамента) фундаментов здания от влияния проходки тоннеля не превышали 10...30% от предельных величин.
Комбинированный геотехнический экран устраивают до начала проходки тоннеля. Перед устройством экрана создается система инструментального контроля перемещений фундаментных конструкций защищаемого здания (инженерно-геодезические наблюдения 1-2 класса точности по стенным маркам, установленным на цокольной части наружных стен здания, устройство маяков на существующих трещинах в стенах здания и т.д.) и изменения напряженно-деформированного состояния (НДС) массива грунта (измерение горизонтальных перемещений грунта с использованием инклинометров; измерение вертикальных перемещений грунта с использованием марок послойных деформаций грунта и др.). После устройства системы контроля выполняется нулевой цикл измерений. Для наблюдения за перемещениями здания предпочтительно использовать систему оперативного наблюдения типа CYCLOPS с использованием тахеометров с сервоприводом.
В грунт погружают инъектора 3 пассивного 4 и активного 5 рядов экрана. Инъектора по длине имеют расположенные с некоторым шагом отверстия. Для активного ряда экрана используют инъектора манжетно-тампонного типа.
Через пассивный ряд инъекторов экрана производят закрепление грунтов путем однократного нагнетания в грунт растворов, приготовленных на основе цемента, силиката натрия или синтетических смол. Давление нагнетания растворов должно быть меньше давления гидравлического разрыва грунта. Согласно установленной системе контроля выполняют первый цикл контрольных измерений.
Через систему инъекторов активного ряда экрана производят нулевой (предварительный) цикл нагнетания раствора в грунт. Для этого может быть использован, например, цементный раствор с различными добавками. Цель нулевого цикла нагнетания - проверка всей системы нагнетания, начальная "опрессовка" (предварительное сжатие) грунта, сравнение прогнозной расчетной реакции грунтового массива и здания на нагнетание раствора и, как следствие, корректировка принятой методики компенсационного нагнетания. Давление нагнетания раствора вначале увеличивается до давления Ргрi гидравлического разрыва грунта, окружающего инъектор. После достижения Ргрi оно снижается до величины 0,8·Pгрi. Нагнетание выполняют до момента обнаружения реакции защищаемого здания - его перемещений до 1...3 мм. В процессе нагнетания производят периодические циклы контрольных измерений.
В процессе проходки тоннеля согласно установленной системе контроля выполняют периодические контрольные измерения. После того как дополнительные деформации здания будут достигать 10...30% (не менее 5 мм) от предельных значений, производят первый и последующие циклы компенсационного нагнетания раствора в грунт через систему инъекторов в активной части экрана. При этом давление нагнетания раствора вначале увеличивают до давления Pгрi гидравлического разрыва расширяющейся после каждого нагнетания "оболочки" из укрепленного грунта. Затем давление снижают до величины 0,8·Ргрi. Компенсационное нагнетание выполняют до восстановления первоначального напряженно-деформированного состояния грунтов основания и фундаментов здания, подъема и выравнивания его фундаментов. Допускается незначительное поднятие здания на 1...3 мм. В процессе нагнетания производят периодические циклы контрольных измерений и расчеты дополнительных деформаций фундаментов здания.
После проходки тоннеля и завершения строительных работ выполняют заключительные (один или несколько) циклов нагнетания. Периодичность контрольных измерений и циклов нагнетания после проходки тоннеля вблизи здания существенно меньше, чем при проходке.
Техническим результатом изобретения является снижение негативного воздействия геотехнического экрана на ограждающие конструкции возводимого сооружения, повышение эффективности и надежности (создание направленной инъекции, приближение экрана к подошве фундаментов защищаемых зданий и сооружений, создание эффекта армирования грунта) и расширение сферы применения геотехнического экрана (для случаев, когда возводимое сооружение частично или полностью расположено под защищаемым зданием или сооружением).
Источники информации
1. Заявка РФ №94007986, кл. E 02 D 5/30, БИ №34, 10.12.95 г.
2. Основания, фундаменты и подземные сооружения. - М.: Стройиздат, 1985 г., 480 с.
3. Патент РФ №2245966, кл. Е 02 D 31/08, БИ №5, 2005.02.10 (прототип).
Claims (4)
1. Способ защиты существующих зданий, сооружений и подземных коммуникаций в зоне влияния строительства, 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, отличающийся тем, что геотехнический экран устраивают комбинированным из двух рядов инъекторов - пассивного со стороны возводимого объекта и активного со стороны существующего объекта, а 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.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что геотехнический экран устраивают из двух рядов инъекторов с взаимным расположением проекций инъекторов под углом друг к другу.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что геотехнический экран устраивают под углом к вертикали.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что при инъецировании раствора в активный ряд инъекторов геотехнического экрана давление нагнетания раствора вначале увеличивают до давления гидравлического разрыва грунта, после чего снижают.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005120349/03A RU2291253C1 (ru) | 2005-06-30 | 2005-06-30 | Способ защиты существующих зданий, сооружений и подземных коммуникаций в зоне влияния строительства |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005120349/03A RU2291253C1 (ru) | 2005-06-30 | 2005-06-30 | Способ защиты существующих зданий, сооружений и подземных коммуникаций в зоне влияния строительства |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2291253C1 true RU2291253C1 (ru) | 2007-01-10 |
Family
ID=37761253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005120349/03A RU2291253C1 (ru) | 2005-06-30 | 2005-06-30 | Способ защиты существующих зданий, сооружений и подземных коммуникаций в зоне влияния строительства |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2291253C1 (ru) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2486318C1 (ru) * | 2012-02-13 | 2013-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" | Способ строительства подземного сооружения |
| RU2685607C1 (ru) * | 2018-05-11 | 2019-04-22 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Способ безопасной подработки наземных объектов подземным сооружением в сложных инженерно-геологических условиях |
| CN110593264A (zh) * | 2019-08-01 | 2019-12-20 | 中建五局土木工程有限公司 | 地下管线原位保护狭长深基坑的开挖施工方法 |
| 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 |
| CN111058454A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-04-24 | 天津建岩岩土工程有限公司 | 在既有建筑物一侧施工保护方法 |
| 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 |
| RU2757901C1 (ru) * | 2020-12-23 | 2021-10-22 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева» (КузГТУ) | Способ гидроизоляции эксплуатируемого подземного сооружения в обводненных грунтах |
-
2005
- 2005-06-30 RU RU2005120349/03A patent/RU2291253C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2486318C1 (ru) * | 2012-02-13 | 2013-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" | Способ строительства подземного сооружения |
| RU2685607C1 (ru) * | 2018-05-11 | 2019-04-22 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Способ безопасной подработки наземных объектов подземным сооружением в сложных инженерно-геологических условиях |
| CN110593264A (zh) * | 2019-08-01 | 2019-12-20 | 中建五局土木工程有限公司 | 地下管线原位保护狭长深基坑的开挖施工方法 |
| CN110593264B (zh) * | 2019-08-01 | 2021-02-26 | 中建五局土木工程有限公司 | 地下管线原位保护狭长深基坑的开挖施工方法 |
| 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 |
| CN111058454A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-04-24 | 天津建岩岩土工程有限公司 | 在既有建筑物一侧施工保护方法 |
| 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 |
| RU2757901C1 (ru) * | 2020-12-23 | 2021-10-22 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева» (КузГТУ) | Способ гидроизоляции эксплуатируемого подземного сооружения в обводненных грунтах |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100866162B1 (ko) | 의자형 자립식 흙막이벽의 시공방법 | |
| US8898996B2 (en) | Method for forming a retaining wall, and corresponding retaining wall | |
| RU2291253C1 (ru) | Способ защиты существующих зданий, сооружений и подземных коммуникаций в зоне влияния строительства | |
| CN103898914A (zh) | 一种预制方桩作为混凝土支撑立柱的方法 | |
| CN114411761A (zh) | 一种新建建筑施工时对拟建地铁隧道的超前预支护体系及预支护施工方法 | |
| CN114278313A (zh) | 一种基于区间不同开挖工法转换的支护体系及施工方法 | |
| Ergun | Deep excavations | |
| RU2328577C2 (ru) | Способ защиты существующих зданий и сооружений | |
| CN208763446U (zh) | 一种既有建筑物群下增建地下空间的支护结构 | |
| RU2685607C1 (ru) | Способ безопасной подработки наземных объектов подземным сооружением в сложных инженерно-геологических условиях | |
| CN115717397A (zh) | 拉森钢板桩与预应力锚索组合支护施工方法 | |
| CN112507424B (zh) | 一种膨胀土地层盾构下穿铁路轨道的施工方法 | |
| RU2715784C1 (ru) | Способ коррекции мульды осадок при возведении подземного сооружения закрытым способом в слабых грунтах | |
| Mangushev et al. | Construction of deep foundation ditch under a reconstructed multi-storey building on the main avenue of St. Petersburg | |
| Tan et al. | Challenges in design and construction of deep excavation for KVMRT in Kuala Lumpur limestone formation | |
| Bezrodny et al. | Preservation of urban historic centers | |
| Jones | Defects originating in the ground | |
| CN114352321B (zh) | 预防围岩高地应力状态下坍塌的隧道内支护结构施工方法 | |
| CN110630282B (zh) | 一种双线铁路隧道软弱围岩超前加固简易管棚室 | |
| CN115506375B (zh) | 临近桥梁桩基u型槽基坑开挖支护体系及施工方法 | |
| Zhadanovsky et al. | Organization and technology of the construction on the weak and water-saturated soils | |
| Ho et al. | Jet grouting applications for large-scale basement construction in soft clay | |
| Igba et al. | Strengthening and underpinning of a sinking two storey building in Lagos State Nigeria | |
| Jia et al. | Research and design on top-down method for large scale podium basement excavation of Shanghai Tower | |
| JPH04115016A (ja) | 軟弱地盤における山留壁及び山留工法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070701 |