АКТУАЛЬНОСТЬ И ВОСТРЕБОВАННОСТЬ КОНСТРУКЦИИ «СТЕНА В ГРУНТЕ» В СОВРЕМЕННОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

На сегодняшний день застройка городских площадей и работы по реконструкции существующих объектов направлены на строительство зданий повышенной этажности и возведения заглубленных сооружений, поэтому метод «стена в грунте» является очень актуальным. Данный способ позволяет избежать дорогостоящих работ по водоотливу, водопонижению, замораживанию и цементации грунтов, а также дает возможность экономить дефицитные материалы, металлический шпунт, снижает энергоемкость строительства, а в некоторых случаях является единственно возможным способом возведения подземного сооружения. Технология «стена в грунте» — одна из наиболее современных инновационных строительных технологий, которая находит широкое применение и при строительстве объектов или их частей, находящихся ниже уровня грунтовых вод, и при надземной застройке. «Стена в грунте» с успехом используется в градостроительстве для создания подземных паркингов, подземных уровней зданий, бункеров и т.п. Применение данной конструкции оправдано и при строительстве плотин, дамб, тоннелей и других инженерных сооружений — то есть везде, где требуется создание заглубленных водонепроницаемых стен. Проектирование стен и противофильтрационных завес, устраиваемых способом «стена в грунте», допускается для сооружений и зданий, которые возводятся на площадках с любыми гидрогеологическими и геологическими условиями (карст, оползни и т.п.), а также когда основания сложены крупнообломочными грунтами с незаполненными пустотами между частицами грунта, или сложены илами текучей консистенции. Противофильтрационные завесы, которые возводятся методом «стена в грунте», используются как барьер на пути загрязненных инфильтрационных вод (например, из отстойников), а также для защиты территорий и сооружений от заболачивания и подтопления. [3] Способ «стена в грунте» основан на применении глинистой суспензии, которая удерживает стенки траншей в вертикальном положении при их разработке и заполнении бетонной смесью. Для применения способа «стена в грунте» наиболее характерны участки, которые сложены нескальными грунтами (гравий, глина, песок).Применение способа «стена в грунте» в некоторых случаях является технически и экономически нецелесообразным.

К таким случаям относятся:

- заглубление сооружения в грунт до 5 м и при большом числе конструктивных сопряжений ограждающих стен с перекрытиями и перегородками;

- при наличии крупнообломочных грунтов или карста в условиях, когда пустоты не заполнены мелкими фракциями грунта, и глинистая суспензия свободно фильтрует сквозь стенки траншеи, не удерживая их от обрушения.

- при скоростях движения грунтовых вод, когда глинистая суспензия уносится из траншеи, что приводит к обрушению стенок. [4]

Способ «стена в грунте» имеет ряд достоинств:

- практически неограниченная глубина подземных работ;

- возможность обнесения периметра любой конфигурации;

- отсутствие вибрации и шума при возведении;

- при одновременном устройстве фундамента и подвала – отсутствие необходимости вывоза большого количества грунта;

- не проводятся мероприятия  по замораживанию и водопонижению грунта;

- не перекрывается дорожное движение;

- достаточно большая экономия средств (в среднем около половины сметной стоимости);

- сокращение сроков проведения работ;

- меньший объем земляных работ. [4]

Стена в грунте широко применяется для строительства уникальных зданий: «Лахта центр» — общественно-деловой комплекс со штаб-квартирой группы Газпром. Откроется в Санкт-Петербурге в 2018 году. Высота небоскреба 462 м. Он состоит из 86 надземных и 3-х подземных этажей. Подземные этажи в плане имеют форму равностороннего пятиугольника с длиной каждой стороны 57.5 м.

Рисунок 1. Проект строящегося Лахта центра

Подземные этажи башни конструктивно образуют коробчатый фундамент, поэтому по всему периметру здания возведут железобетонную «стену в грунте» на глубину около 30 м. В качестве основания для фундамента будут использовать буронабивные сваи. Это 264 бетонные сваи диаметром 2 м и глубиной бурения 72 и 82 м. [2]

Рисунок 2. Стена в грунте в основании Лахта центра

Башня Джин Мао. Этот небоскреб имеет 88 этажей и расположен он в Шанхае, Китай. Участок земли под небоскреб занимает 24 000 м2. Центральный бетонный каркас имеет 8 углов, он окружен 8 композитными колоннами и 8 внешними стальными колоннами. Основание здания покоится на 1062 крепких стальных сваях, которые уходят вглубь на 83,5 метра, таким образом компенсируется плохое качества почвы. Фундамент окружен стеной в грунте толщиной в 1 метр и высотой в 36 метров. Ее общая протяженность составила 558 метров. Для того чтобы здание могло выдерживать ураганный ветер, в него заложена высокотехнологичная структурная система, позволяющая выдерживать порывы до 200 км/час, при этом максимальная амплитуда раскачивания здания составит 75 см. Небоскреб способен также выдержать землетрясения силой до 7 баллов, это достигается благодаря подвижным соединениям стальных колонн. Они поглощают силу толчком и смягчают действие землетрясений и ветра. [1]

Рисунок 3. Башня Джин Мао

Список литературы:

1. Башня Джин Мао [электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://omyworld.ru/4903 (дата обращения: 27.03.2016)
2. Лахта центр [электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://lakhta.center/ru/about/project/ (дата обращения: 17.02.2016)
3. НИИОСП им. Н.М. Герсеванова. Руководство по проектированию стен сооружений и противофильтрационных завес, устраиваемых способом «стена в грунте»: учеб. пособие. М.: Стройиздат, 1977. — 128 с.
4. Смородинов М.И., Федоров Б.С. Устройсво сооружений и фундаментов способом «Стена в грунте»: учеб. пособие. М.: Стройиздат, 1986. — 216 с.