Применение «стены в грунте» при строительстве уникальных зданий

В настоящее время застройка городской площади и работы по реконструкции существующих объектов сориентированы на возведение высотных зданий и строительства заглубленных сооружений, поэтому метод «стена в грунте» является наиболее актуальным. Способ позволяет отказаться от дорогостоящих работ по водоотливу, водопонижению, замораживанию и цементированию грунтов, дает возможность экономить дефицитные материалы, металлический шпунт, снижает энергоемкость строительства, а в отдельных случаях является единственно возможным способом возведения подземного сооружения.

Технология «стена в грунте» — одна из наиболее современных инновационных строительных технологий, широко применяемых как при строительстве объектов или их частей, находящихся ниже уровня грунтовых вод, так и при надземной застройке. «Стена в грунте» успешно применяется в градостроительстве для создания подземных паркингов, подземных уровней зданий, бункеров и др. Её применение оправдано и при строительстве плотин, дамб, тоннелей и других инженерных сооружений — всюду, где требуется создание заглубленных водонепроницаемых стен.

Проектирование стен и противофильтрационных завес, устраиваемых способом «стена в грунте», допускается для сооружений и зданий, возводимых 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, возведенные 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 для удержания стенок траншей в вертикальном положении при их разработке и заполнении бетонной смесью.

Для применения способа «стена в грунте» наиболее характерны площадки, сложенные нескальными грунтами: гравелистыми, глинистыми, песчаными и т. д.

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 унносится 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 требуется замораживание и водопонижение грунта;
• — Не требуется перекрывать дорожное движение;
• — Существенная 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. Небоскреб имеет высоту 462 м и состоит из 86 надземных и 3-х подземных этажей. Подземные этажи в плане имеют форму равностороннего пятиугольника с длиной каждой стороны 57.5 м.

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

стена грунт строительство лахта.

Рис. 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 м ². 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].

Рис. 3 Башня Джин Мао.

• 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.