7.4. Применение метода "стена в грунте"
Благодаря применению метода "стена в грунте" становится возможным использование противооползневых удерживающих конструкций, даже там, где они казалось бы неприемлемы. Например, в грунтах, текучих или подвергающихся сильному разжижению удерживающие свайные конструкции, как правило, не применяют. Однако при невозможности осуществления иных противооползневых мероприятий на таких грунтах может быть запроектирована свайная конструкция в сочетании со сплошным ограждением. Такое ограждение устраивают чаще всего методом "стена в грунте" в створе с нижним рядом удерживающих элементов (свай или столбов).
Ограждение имеет отверстия для пропуска воды. Подобное сооружение было запроектировано для укрепления оползневого склона в районе строительства Ингури ГЭС.
В тех случаях, когда для восприятия значительных усилий требуется увеличить сечение удерживающего элемента (в направлении действия оползневого давления), устраивают сдвоенные или строенные буронабивные сваи (рис. 7.11), т.е. сечения удерживающих элементов увеличивают методом "стена в грунте".
Такие стенки, располагаемые параллельно длине оползневого склона, изготовляют с помощью так называемых лидерно-направляющих труб (ЛНТ), которые по сечению имеют вогнутый участок с радиусом кривизны, совпадающим с радиусом самой трубы (рис. 7.12). Таким образом, когда одна труба примыкает к другой, то в алане они образуют очертание восьмерки и расстояние между осями соседних скважин оказывается меньше, чем их диаметр.
Подобный прием позволяет получить ряд примыкающих вплотную друг к другу скважин (любое число их). В процессе изготовления таких свай в каждую предыдущую скважину устанавливается лидерно-направляющая труба, вдоль которой ведется бурение следующей скважины. При изготовлении удерживающих элементов в относительно устойчивых грунтах все ЛНТ извлекаются после окончания бурения, и свая армируется общим каркасом. При наличии неустойчивых грунтов каждая скважина по отдельности армируется и бетонируется, после чего извлекаются лидерно-направляющие трубы. Метод изготовления удерживающих элементов из секущихся буронабивных свай освоен трестом Укргидроспецфундаментстрой [95].
При необходимости восприятия больших оползневых давлений в качестве удерживающих элементов могут применяться прямоугольные железобетонные столбы, которые обычно устраивают шахтным способом. Однако более рационально изготовлять удерживающие элементы [опоры с помощью метода "стена в грунте" (рис. 7.13)]. С этой целью в грунте устраивают сплошной вертикальный ограждающий замкнутый контур необходимой глубины. Контур устраивают путем разработки замкнутой траншеи (широкозахватным грейфером или каким-либо другим механизмом), армирования ее и бетонирования методом ВПТ. Затем внутри контура в оставшемся грунте пробуривают вертикальные скважины, в них устанавливают инъекторы и нагнетают в грунт находящийся внутри контура цементный раствор. В результате получается удерживающий элемент в виде столба, сечение которого состоит из железобетонной коробки с зацементированным целиком грунта внутри.
В случае когда здание или сооружение находится на оползневом склоне, который не требуется укреплять в целом, фундамент здания или сооружения можно оградить обоймой, устраиваемой методом "стена в грунте". Такие обоймы уже описывались в п. 4.2, однако в данном случае обойма должна выдержать горизонтальное давление от обтекающего ее оползня. Следовательно, обойма, устроенная методом "стена в грунте", должна быть заглублена в несмещаемые породы и работать как противооползневый столб. Отличие такого столба от удерживающего элемента в том, что последний, работая вместе с конструкцией, удерживает оползневые массы грунта от сползания, а столб-обойма позволяет оползню двигаться, обтекая его, но при этом сам остается устойчивым. Расчет такого столба-обоймы производится на оползневое давление, испытываемое оползневым склоном, определенной ширины. Ширина оползневого склона bр, с которой действует оползневое давление на опору глубокого заложения в условиях обтекания ее оползнем, в результате действия сил трения и сцепления будет больше ширины опоры (см. рис. 7.13, б). Ориентировочно эту ширину можно принимать по формуле
,
(7.20)где b — расстояние, определяемое согласно работе [92, с. 37] из условия непродавливания грунта; b < b' (здесь b' — расстояние между опорами, обтекаемыми оползнем; см. рис. 7.12).
Аналогичные случаи встречаются, когда требуется посадить на опору магистральный трубопровод, проходящий по оползневому склону. Например, на одном из участков нефтепровода "Дружба" в Закарпатье оползнем порвало трубы, проложенные в грунте.
В результате выполнения проектно-изыскательских работ было решено поднять трубы из грунта и уложить их на опоры, обтекаемые оползнем.
Пример одного из фундаментов, возводимых на оползневом участке, показан на рис. 7.14. Фундамент1 состоит из двух блоков, все элементы которых устраивают методом «стена в грунте». Верхний блок 1 выполнен в виде стенки, ориентированной вдоль направления движения оползня, иразмещен выше поверхности скольжения. Нижний блок 5 выполнен в виде двутавра 6, ребро которого является продолжением верхнего блока, и размешен ниже поверхности скольжения оползня 4. В верхний блок 1 вмонтированы трубки 2, выходящие одним концом на его боковые поверхности на разной высоте, а вторым — на его верхнюю торцовую поверхность. Боковые поверхности верхнего блока 1 покрыты глинистой коркой. Благодаря тому, что верхний блок 1 имеет 2 трубки 2, выходящие на его боковые поверхности на разных уровнях, по ним можно подавать тиксотропный раствор. Последний создает на боковых поверхностях верхнего блока 1 глинистую корку, вследствие чего снижается трение между грунтом и боковыми поверхностями этого блока.
Устройство фундамента методом "стена в грунте" начинают с изготовления продольной стенки (блок 1 и стенка 5 в двутавре 6) на полную высоту. Затем устраивают траншеи для полок двутавра 6. Эти траншеи заполняют железобетоном только до уровня поверхности скольжения. Выше поверхности скольжения траншеи заполняют грунтом с уплотнением. Предлагаемый фундамент, возводимый на оползневом участке, позволяет уменьшить передаваемые на фундамент усилия.