Технология «стена в грунте»: как её строят и какая техника нужна
Коротко: технология «стена в грунте» — это способ построить железобетонную стену в земле ещё до того, как начнут копать котлован. Сначала узкую глубокую траншею разрабатывают участками-захватками под защитой глинистого раствора, который не даёт стенкам обрушиться. Затем в траншею опускают арматурный каркас и бетонируют её снизу вверх, вытесняя раствор. Траншею роют грейферной установкой, а в твёрдых породах и на больших глубинах — гидрофрезой.
Материал для заказчиков, проектировщиков и подрядчиков, которые выбирают способ ограждения котлована или подземной части здания и хотят понимать, как идут работы и какая техника для них нужна. Стена в грунте — это заглублённая монолитная или сборная стена, которая служит ограждением котлована, подпорной стеной, противофильтрационной завесой или частью фундамента.
Где применяют стену в грунте
- Ограждение котлована в городе. Стена в грунте в котловане держит грунт и соседние здания, пока внутри идёт выемка, и, в отличие от забивки шпунта, почти не создаёт вибраций.
- Подземные части зданий. Подземные парковки, технические этажи, торговые комплексы: стена сначала держит котлован, а потом становится наружной стеной подвала.
- Транспорт. Станции и тоннели мелкого заложения, подземные переходы, рампы.
- Подпорные стены и берегоукрепление. Подпорная стена в грунте удерживает откос или перепад рельефа.
- Противофильтрационные завесы. Стена из малопроницаемого материала отсекает грунтовые воды у плотин, дамб, полигонов.
Как фундамент стена в грунте работает, когда на неё передают нагрузку от здания: тогда она одновременно ограждает подземную часть и несёт надземную. Можно ли использовать её так в конкретном проекте, решает проектировщик по расчёту.
Стена в грунте: технология по этапам
- Форшахта. По оси будущей стены устраивают неглубокую траншею с бетонными направляющими стенками. Форшахта задаёт положение и толщину стены, направляет грейфер и защищает верх траншеи от осыпания.
- Разработка траншеи. Грунт выбирают захватками — участками заданной длины. Траншею сразу заполняют глинистым раствором, уровень которого держат у верха форшахты.
- Очистка. Со дна убирают осевший шлам, раствор очищают от песка, чтобы бетон лёг на чистое основание.
- Стыковые элементы. На торцах захватки ставят ограничители — трубы или профили, которые формируют стык с соседним участком.
- Армирование. Краном опускают в траншею арматурный каркас с закладными деталями.
- Бетонирование. Бетон подают по трубе, опущенной до дна, снизу вверх без перерыва. Более тяжёлый бетон вытесняет раствор, раствор откачивают для повторного использования.
- Котлован. Когда бетон набрал прочность, внутри разрабатывают котлован и по проекту ставят распорки, анкеры или перекрытия.
Обычно захватки делают через одну: сначала первичные, затем, когда бетон в них затвердеет, — вторичные между ними. Так стена получается сплошной.
Зачем нужен глинистый раствор
Глинистый, чаще бентонитовый, раствор — ключ к технологии. Он заполняет траншею и давит на её стенки изнутри, уравновешивая давление грунта и грунтовых вод. Одновременно раствор проникает в поры грунта и образует на стенках тонкую плотную корку, которая удерживает их от осыпания.
На площадке для раствора нужен растворный узел: приготовление, хранение, подача в траншею и очистка от песка. Параметры раствора и порядок контроля задаёт проект производства работ — сверьте их с ним.
Виды и методы устройства стены в грунте
| Вид | Как делают | Где применяют |
|---|---|---|
| Монолитная | Траншея под раствором, каркас, бетонирование по захваткам | Ограждение котлованов, несущие стены подземной части |
| Сборная | В траншею опускают готовые железобетонные панели и заполняют зазоры | Когда нужна ровная лицевая поверхность стены |
| Противофильтрационная | Траншею заполняют малопроницаемой смесью, часто без арматуры | Завесы от грунтовых вод |
| Из буросекущих свай | Ряд пересекающихся буронабивных свай | Когда грейфер не подходит по условиям площадки |
Стена в грунте из свай строится другим оборудованием — буровыми установками, а не грейфером, но решает ту же задачу. Метод «стена в грунте» выбирают по грунтам, глубине, уровню грунтовых вод, стеснённости площадки и бюджету.
Какая техника нужна для работ
| Этап | Техника |
|---|---|
| Форшахта, планировка площадки | Экскаватор, погрузчик |
| Разработка траншеи | Грейферная установка или гидрофреза |
| Глинистый раствор | Растворный узел, насосы, установка очистки |
| Каркасы и стыковые элементы | Гусеничный или самоходный кран |
| Бетонирование | Автобетоносмесители, бетонолитные трубы, при необходимости бетононасос |
| Вывоз грунта | Самосвалы, погрузчик |
Главная машина — та, что роет траншею: от неё зависят глубина и толщина стены и скорость работ.
Грейфер или гидрофреза
Гидравлический грейфер — тяжёлый ковш-челюсть, который опускают в траншею на базовой машине. Он смыкается, захватывает грунт и поднимается на поверхность для разгрузки. Грейфер хорошо работает в глинах, песках и суглинках.
Гидрофреза — рама с двумя вращающимися режущими колёсами внизу. Она непрерывно разрушает грунт и породу, а разработанный материал вместе с раствором откачивается на поверхность. Её берут для твёрдых грунтов, скальных прослоек и больших глубин.
| Модель | Тип | Глубина траншеи, м | Ширина траншеи, мм | Двигатель, кВт | Масса, т |
|---|---|---|---|---|---|
| XG500 | Гидравлический грейфер | до 75 | 300–1200 | 298 | 105 |
| XTC120 | Гидрофреза | до 105 | 800–1800 | 571 | 185 |
Глубину и толщину стены задаёт проект, и они должны укладываться в возможности техники: ширина траншеи — это и есть толщина будущей стены.
Что выбрать из линейки XCMG
- XG500 — грейферная установка: траншеи глубиной до 75 м при ширине 300–1200 мм, усилие подъёма 500 кН, автоматическое поддержание глубины и вертикальности.
- XG85 — грейферная установка для траншей шириной до 1 500 мм и плотных грунтов, с усиленными режущими кромками грейфера. Глубину и усилие для нужной комплектации уточните у менеджера.
- XTC120 — гидрофреза с двумя режущими колёсами с моментом 2 × 120 кНм: траншеи до 105 м и шириной до 1 800 мм, секционный или непрерывный метод.
Для стен из буросекущих свай посмотрите раздел «Роторные буровые установки».
Вопросы и ответы
Что такое стена в грунте простыми словами?
Это железобетонная стена, которую строят в узкой траншее до разработки котлована. Траншею роют под глинистым раствором, затем ставят арматуру и бетонируют.
На какую глубину делают стену в грунте?
На ту, что задана проектом по грунтам и глубине котлована. Техника задаёт верхнюю границу: грейфер XG500 роет траншеи до 75 м, гидрофреза XTC120 — до 105 м.
Чем стена в грунте отличается от шпунта?
Шпунт забивают или вдавливают в грунт, он обычно временный. Стена в грунте — бетонная, жёсткая, может остаться частью подземного сооружения, и при её устройстве нет ударных нагрузок на соседние здания.
Можно ли использовать стену в грунте как фундамент?
Да, если это заложено в проекте: стена воспринимает нагрузку от здания и одновременно ограждает подвал. Решение принимает проектировщик по расчёту.
Итог
Сооружение стены в грунте идёт по одной схеме: форшахта, траншея под глинистым раствором, каркас, бетонирование захватками, затем котлован. Глубину и толщину стены определяет проект, а возможности — грейфер или гидрофреза. Модели XCMG — в разделе «Грейферные установки»; подобрать машину под проект и рассчитать стоимость поможет менеджер АДК — телефоны на странице «Контакты».
