[stoper]

В природе (и в России) существует оборудование (Bauer, Casagrande), позволяющее выполнить стену в грунте непосредственно из грунта с нагнетанием цементого раствора под давлением. Фреза входит в грунт, режет и перемешивает его. Получили грунтобетонный массив.
В общем тот же материал получается при струйной цементации.
По российским нормам такая конструкция является временной.

Возможен ли такой способ работ:
- выполнили стену в грунте, толщина 400-600 мм, глубина 20 м.
- методом "сверху-вниз" строим подземное сооружение 4 уровня
- диски перекрытий являются распорками откапываемого "закрытым способом" котлована, грунт разрабатывается под защитой верхнего перекрытия
- между двумя готовыми перекрытиями к грунтобетонной стене подливаем железобетонную панель - постоянную стену.

Можно ли в таком случае не армировать "стену в грунте"? Будет откопан промежуток между перекрытиями 4 м по высоте.
Если всё-таки нужно, то какими "подручными" материалами можно армировать грунтобетон:
- труба сталь, ж/б, а/ц
- балками
- ж/б свая

Такой на первый взгляд извращенный вариант (грунтобетонная стена+железобетонная стена) оправдываю следующим:
- да, оборудование позволяет сразу выполнять железобетонную стену путём замещения бентонита
- но необходимо сварить, поднять и завести армокаркас высотой 20 метров
- бентонитовый завод (сам по себе дорогой) превращает площадку в стройку первых пятилеток.

В случае грунтобетона нужна только смесительная и насосная станция.

[stoper]

Такой массив (грунт с глиной) по степени фильтрации превосходит/уступает грунтоцементному?
Ну и держать, кроме воды, ничего не будет.

Сообщение от stoper Такой массив (грунт с глиной) по степени фильтрации превосходит/уступает грунтоцементному? Ну и держать, кроме воды, ничего не будет.

а он в прдложенной схеме больше ни для чего и не нужен

[stoper]

Предоложу, что гидравлический фрезер да и другое "стеногрунтовое" оборудование использовать лишь для получения гидроизоляции -непозволительная роскошь.
Если и копать - то сразу железобетонную стену. Выполнить внутреннюю обмазочную гидроизоляцию или торкретировать с фиброй

[AMS]

stoper - еще раз посмотрел предполагаемую схему каркаса подземной части здания, выложенную в # 2 . Так понял, это многоуровневый подземный автопаркинг в три пролета по ширине.
При предлагаемой схеме последовательной выемки грунта из под предварительно выполненных перекрытий есть не только технологические проблемы и вопросы, но конструкторские.
Выполнить верхнее перекрытие по б/н сваям особой сложности не представляет. Но выбрав из под него грунт до отметки -1 этажа необходимо выполнять перекрытие по тем-же б/н сваям, обеспечить примыкание к ним монолитных перекрытий и монолитных балок. Выпусков нет. К закладным деталям - кольцам в свае ? Есть ли гарантия, что все предварительно установленные в каркасах б/н свай закладные выйдут на заданные отметки ?. Что это должны быть за узлы, на которых будут крепиться перекрытия под автостоянку. Засверливаться в б/н сваю ?.. Та-же самая проблема возникает не только с внутренними, но и наружными колоннами (б/н сваями) и особенно в примыканиях к ним поперечных стен (диафрагм). Именно в этих проблемах и вижу основную сложность реализации идеи. Решать необходимо в первую очередь эти проблемы, а не особенности технологии устройства грунтобетонной стены. Технологии по ней отработаны и здесь действительно особой науки нет. Но она безусловно была на стадии отработки технологии, разработки машин и механизмов, их параметров.
Выполнять по предлагаемой технологии - идти сверху вниз с выемкой грунта из под перекрытия без особых технологических и конструкторских проблем можно при устройстве одноуровневых подземных сооружений. С них и необходимо начинать отработку технологии и решать конструкторские задачи.

Не мало вопросов возникает и с расчетной схемой и расчетом поземного сооружения, совместно работающим с грунтовым массивом и возводимым таким способом. Это я вам гарантирую, как подземщик, защищавшим в свое время именно по этому направлению КД. Вертикальные стволы, ПШ МБР на глубину десятки метров - этими же вопросами то-же кто-то должен был тогда заниматься и ничего сложного здесь на первый взгляд нет. Но приложи кроме внешнего давления от горных пород внутреннее давление, да еще с учетом изменения их соотношения по вертикали при выстреле из шахты- вот вам и наука - и упругие и упругопластические задачи, выбор уравнений состояния, их анализ и методы решения задач, прочность и устойчивость и пошло-поехало.... Точнее летали, пока их не закопали вместе с шахтами.

[GeraKol]

Сообщение от Серёга - Bilder 10м гидростатики это одна атмосфера (больше чем в водопроводном кране) -

у меня на 16м этаже 2-3 атм. а на нижних до 5-6 доходит))) чтож у вас за водопровод то такой..лейка????

PS....для админов..ПОЧЕМУ НЕ РАБОТАЕТ КНОПОЧКА ОФФТОП????

[Forrest_Gump]

отчего бы несколько не изменить геометрию Вашего подземного сооружения - нижележащий ярус делать чуть меньшего диаметра, чем вышележащий. тогда получите, что стена первого яруса не должна уходить на всю глубину сооружения. да и в производстве работ будет легче.

[stoper]

AMS - вы абсолютно правы по поводу узла примыкания колонн к перекрытию. С этого вопроса я начал пребывание на этом форуме. Тема не получила развития, может и болтается в архиве.

Это один из главных вопросов, тем более в условиях сейсмики 7 баллов. Его решение или не решение обозначит метод ведения работ.

Прилагаю эскизик. Это один из первых вариантов. Стальное кольцо является частью армокаркаса сваи. После откапывания подвариваются сегментами капители на требуемом уровне.
Есть мысль сделать каркас с разрушаемыми вкладышами (дерево, пластик), которые обеспечат полку для перекрытия. Арматуру перекрытия можно крепить на муфтах, которые будут выходить из каркаса сваи. Балки крепятся так же.

Видел на одном буржуйском сайте арматуру для таких вариантов. Найду, выложу. Примыкание перекрытиий, ригелей к колоннам и стенам у них решается формованием в бетоне вертикальной гребенки "шип-паз". Увеличиваем площадь опоры и примыкания. Это можно сделать вкладышами в каркасе сваи. Но обеспечить уровень - вопрос.
Диафрагмы и прижимные стены планируется заливать через отверстия в вышележащем перекрытии под избыточным давлением, либо через отверстия вверху стеновой опалубки.

На схеме, приведенной в самом начале темы разрез сооружения условный. На самом деле его ширина колеблется от 30 до 80 м. Котлован в плане имеет выступы и углубления из-за существующих зданий. Длина 320 м. Видимо, будет две очереди по 160 м.

Если будет решен вопрос примыканий, то скорее всего способ возведения можно назвать "semi-top/down" (с позволения уважаемого проф.Джантемирова).
По периметру котлована устраивается "рама" из колонн и перекрытий на ширину 2-3-х пролетов "сверху вниз". Во внутренней части грунт разрабатывается обычным способом, из-под перекрытий тоже, расстояние небольшое для погрузчиков и бульдозеров. Открытый участок позволяет спокойно удалять грунт и маневрировать технике.
Доступ к котловану возможен только с узких сторон, поэтому целиком "открытый" способ реализовать трудно.

[Grim]

stoper,
Такое ощущение, что вам было дано тех/экономическое задание сделать максимально сложно и максимально дорого... Рассуждая в общем, условно, это еще и звучит максимально красиво... Это мнение конструктора... Интересно еще выслушать мнение строителя...

[Андрей С]

имея такое оборудование, я бы не связывался с грунтобетоном, а сразу делал бы железобетонную стену в грунте как часть конструкции гаража. Предварительно посчитав экономику, конечно же, возможно закрутить металлические шпунты окажется таки дешевле.
Что делать потом - дополнительные горизонтальные анкера и строительство снизу вверх, строительство сверху вниз, невзирая на все сложности - непринципиально, хотя я согласен с AMS - снизу вверх на порядок дешевле.
И вопрос - на одной из схем показана цементация под гаражом, а зачем она там?

[Grim]

На сколько я понял, это попытка отрезать грунтовые воды. Не удачная, по моему...

[topos2]

Только, что прочитал все посты. Тема забавная, но опять открываем Америку (ну или изобретаем велосипед). С грунтоцементными стенами в Москве плотно работают по моему с 1995 г, и с армированием и без. Как постоянная стена глубоких подводных сооружений она не годится и требует большого количества доработок, из-за которых она не может конкурировать с остальными по цене.
По траншейным стенам, то на фото stoper приводит гидромонитор Bauer Cutter Soil Mixing (в Питере такая есть) . Нормально эти машины работают до глубины 20 м, до 32 м уже хуже, а по рекламе до 60 м с телескопом, но это вряд ли. Работают они медленно и грязно (работы ведутся захватками, а перестановка машины с точку на точку занимает много времени), и экономически стенка из буросекущихся свай до 30 м оказывается выгоднее.
Про советские машины, о которых писал stoper я скажу немного. До 60 м ни когда не производили. До 20-30 м были на основе кранов (назывались штанговые экскаваторы), далее высота ограничивалась машиной. Были барражные машины тоже до 20 м. Были разработаны машины и до 50 м шириной траншей 40-50 см (по моему институт ВИОГЕМ), но вроде только на бумаге..
Если по расчету таких стен, то он достаточно (для практических целей) отработан. Если по материалу, то уже написано не мало диссертаций.
Да, извините, что встрял.

[stoper]

Наконец удалось вставить изображения.
Узел колонны к моему посту 87
Фрезерный грейфер Casagrande. Это одна из самых больших моделей в мире.

На других фото, как верно распознал topos2 действительно Bauer штанговый, т.е. фреза крепится на келли-штанге.По моим сведениям их 2 в России.
Однако, в Чернобыле использьзовались именно Casagrande. О применении советской техники мне неизвестно. И советский путь развития такой техники - грейферный. Обускается ковш с гидравликой, а не вращающаяся фреза.
Подобные гигантские ковшовые грейферы выпускает Soilmec.

[Grim]

Когда нет пролетов, нагрузок, усилий, грунта, воды, можно рисовать любые красивые картинки (арматура в плите тоже будет "солнышком"???)... И выкопать можно хоть километр... А вот запроектировать и построить это...

[stoper]

Сообщение от Grim На сколько я понял, это попытка отрезать грунтовые воды. Не удачная, по моему...

Вы не правы...
Это единственный (кроме силикатизации, химического и замораживания) способ сделать ПФЗ на глубине. Малая фильтрация достигается большой толщиной (вес нам помогает от выпора), хорошим цементом и добавками. Как я говорил, цена вопроса около 500 кг цемента на 1 м3 грунта. Система работает и в водонасыщенных и в обводненных грунтах. На эту тему тоже достаточно практического материала и диссертаций.

Раз уж тема охватила и технологии, и оборудование продолжу.
topos2 пишет о грязи при работе фрезера. Её ничуть не больше, чем от обычной буровой, и даже меньше - грунт остается в земле. На поверхность выходит небольшая часть раствора. Правильно делать форшахту или зумпф.
Существенное загрязнение площадки происходит при применении бентонита. Он необходим: а) если бурим твердые породы для смазки режущего органа, б) для крепления стенок скважины.
В моих грунтах смазка не требуется. Вопрос чистоты и простоты процесса навел на мысль именно о грунтобетонной стене.

Далее. Весьма распространены в России грейферные экскаваторы, как штанговые, так и тросовые. Вот там действительно есть проблемы с центрированием, т.к. экскаватору нужно делать поворот башни для опорожнения ковша и возвращать его точно в то место.

Теперь по поводу смены захватки. Сколько раз надо сменить место обычной буровой при устройстве стены из буронабивных свай? Фрезер в одну захватку делает стену в 5-10 раз длинее при той же скорости погружения. Армокаркас опускается 1 раз, а не 5.

Общие мысли сравнения методов "снизу-вверх" и "сверху-вниз". Условно котлован размером 50х160 м. Глубина 20 м. Окружен застройкой. Доступ техники только с одной короткой стороны.

Классический монолитный способ, всё прозрачно и понятно. Всё видно. Но в моем случае:
- надо ставить 2 башенных крана высотой 50 и стрелой 60 м, (место только в котловане)
- крвны надо опустить и смонтировать в котловане.
- для этого надо опустить/вытащить мощный колесный кран
- ведем монолитные работы. Грузоподъемности крана на конце стрелы не хватает для перемещения бетонораспределительной стрелы. Или дорогой кран.
- два года в центре города зияет огромный котлован, достаточно шумно.

Сравниваем теперь со "сверху-вниз".
Ограждать котлован стеной в грунте (любой) надо и там и там. Горизонтальную завесу надо и там и там.
Котлован открытый - сколько будет стоить 10 ярусов грунтовых анкеров? Распорки невозможны из-за ширины. Кто рискнет раскопать котлован таких размеров только на анкерах?
Как поведут себя соседние здания, крайне почтенного возраста (памятники истории и архитектуры), когда под них метров на 35 по длине загнать такое количество анкеров в грунт?

Плюсы:
Заливать перекрытие по грунту можно очень быстро, т.к. не нужна опалубка. Нижняя поверхность всё равно закроется подвесным потолком.
Буронабивные сваи - будущие колонны. С поверхности бетонируем очень быстро, на всю высоту сооружения.
Скорость бетонных работ возрастает на порядок, практически при полном отсутствии опалубки. Все колонны сооружения возвели 3-4 человека за 1,5 месяца (машинист буровой, насоса и крана).
Разработка грунта, даже при использовании специальной техники сопоставима по затратам.

В моём случае надо решить главные вопросы: узлы примыкания конструкций и вывоз из ценра города 300 000 кубов грунта.
Всё остальное - далеко не из области фантастики, всё считается и нормально проектируется. И строится. Грунты - не ахти, но и не полный пэ.

[AMS]

Для производства работ по предлагаемой stoper технологии необходима тщательная проработка ППР и ПОС на строительство объекта. И дадут ли разрешительные органы без этих документов добро на начало по сути экспериментального строительства. Необходимо проработать все технологические цепочки, циклограммы комплексных потоков, совместить и увязать по ярусам, захваткам работы по выемке грунта из под перекрытий, по устройству конструктива в том числе опалубочные, арматурные работы, технологические перерывы для набора бетоном прочности и т.д. Для расчета ППР необходим хронометраж трудовых процессов (а значит и опытные работы), поскольку на многие из предусмотренных видов работ отсутствуют нормы времени, подбор машин и механизмов из десятков существующих отечественных и зарубежных, распределение трудовых ресурсов. Необходимо рассмотреть различные варианты технологических цепочек, циклограмм, оптимизировать их по времени. Вопросы ТБ, экологии, сравнение по ТЭП с другими технологиями. Вопросы сложные, но в принципе решаемые.
И в итоге все может быть – если выполнять параллельно, совмещать работы по устройству наружных стен, выемки грунта , по возведению основного каркаса, то неизвестно, где раньше встанет флажок – в этой технологии или по традиционной последовательной: ограждение-котлован-каркас.

[stoper]

Если применить традиционную технологию - уложится ли в нормы подобный котлован? Будет ли это "обычным" объектом строительства?

[Серёга - Bilder]

Господа, я от вас балдею просто... вы столько написали - что еле сил хватило всё это прочитать... такое ощущение что вы все силы тратите на писанину и поиски в интернете новых технологий, но от этого не хватает сил чуть-чуть мозгами пошевелить!!!

Во-первых
узел примыкания плит перекрытий к сваям-колоннам. Почему он у вас такие проблемы вызывает? чего вам упёрлись буронабивные сваи с какими-то извращёнными "кольцами"? - сделайте эти сваи буронабивные в неизвлекаемой обсадной трубе, и к ней приварите всё что вашей душе угодно (любая арматура и прочее - сопряжение с плитой проще некуда).
Во-вторых
чем гадать на кофейной гуще, за эти три дня уже можно было бы просчитать и прямой и обратный способы возведения данного сооружения. И прочностную задачу, и технологию.
Третье
То о чём говорит AMS

Для производства работ по предлагаемой stoper технологии необходима тщательная проработка ППР и ПОС на строительство объекта. И дадут ли разрешительные органы без этих документов добро на начало по сути экспериментального строительства. Необходимо проработать все технологические цепочки, циклограммы комплексных потоков, совместить и увязать по ярусам, захваткам работы по выемке грунта из под перекрытий, по устройству конструктива в том числе опалубочные, арматурные работы, технологические перерывы для набора бетоном прочности и т.д. Для расчета ППР необходим хронометраж трудовых процессов (а значит и опытные работы), поскольку на многие из предусмотренных видов работ отсутствуют нормы времени, подбор машин и механизмов из десятков существующих отечественных и зарубежных, распределение трудовых ресурсов. Необходимо рассмотреть различные варианты технологических цепочек, циклограмм, оптимизировать их по времени. Вопросы ТБ, экологии, сравнение по ТЭП с другими технологиями. Вопросы сложные, но в принципе решаемые.

- этим пугают преподаватели шибко умничающих студентов!!! а реально - это обычная работа людей разрабатывающих ПОС и ППР (как на технологически сложные виды работ - ППР разрабатывает в этом случае проектная организация). - им за это какраз зарплату платят. Подбор машин и механизмов - ерунда, честное слово: откройте каталоги строительной техники - там полно малогабаритный погрузчиков, экскаваторов, транспортёров и прочего - вы же в 21 веке живёте. Про ТБ и экологию вообще молчу... чего про это беспокоиться если эти разделы меньше всего влияют в данном случае на принятие решения?!

[AMS]

Сообщение от stoper AMS Если будет решен вопрос примыканий, то скорее всего способ возведения можно назвать "semi-top/down" (с позволения уважаемого проф.Джантемирова).

stoper извиняюсь, имеете в виду зав.лабораторией Джантимирова Х.А. из НИИОСП ?. Сейчас у них, насколько знаю вопросами подземного строительства занимаются в лабораториях конструкций и методов возведения подземных сооружений А.Б.Мещанского, теории и методов расчета подземных сооружений Шейнина, у Петрухина. Обращайтесь к ним, если Вас эта идея реально заинтересует. Уверен, что там получите квалифицированную помощь и консультации.

[Андрей С]

в обсуждаемом проекте есть моменты, которые очень гладко выглядят на бумаге, но в жизни сложнее
я сомневаюсь в возможности устройства перекрытия по грунту, грунт неровный и требует гидроизоляции, для фундаментных плит делают бетонную подготовку, если кто-то знает способ без нее обойтись - подскажите
вынимать грунт из-под перекрытия - тоже нетривиальная задача, особенно если там вода
транспортировка грунта, арматуры, бетона - тоже потребует дополнительных затрат
если вернуться к открытому способу строительства - я бы как альтернативу анкерам рассмотрел железобетонные контрфорсы, выполняемые по той же технологии, что и стены котлована. Контрфорсы можно ставить через 12 метров и в них дополнительно распирать стены котлована при работе на нижних ярусах. Эстеты могут посчитать такой контрфорс не сплошным а из двух колонн и рамы между ними (практически аркбутан получится).
Когда я буду строить такой объект - я обязательно просчитаю все варианты, но на первый взляд, оптимальным кажется строительство снизу вверх, при всех минусах.
2 stoper: мне кажется, в Ваших рассуждениях искусственно увеличивается сложность открытого способа и игнорируются некоторые трудности закрытого. Для оживления дискуссии это нормально, но можно ж так и себя уговорить на более дорогой способ

[Constantin Shashkin]

Простите, что поздно встрял (работа заела). Выскажу несколько соображений:
1. Выбор варианта ограждения сильно зависит от наличия соседних сооружений. Где-то были упоминания, что они есть. Если так - то расчет не только по прочности, но и по деформативности, что, как правило, гораздо более жесткое условие.
2. При глубине 15 м на стену действуют колоссальные усилия. При весе грунта около 20 кН/м3 внизу будет давление порядка 300 кПа (в песках, может, чуть меньше, учитывая к-т бокового давления). Это вес 16-этажного дома. Теперь поставьте этот дом на двутавр!!! При котловане 10 м стальной шпунт типа ЛV легко гнет на 10...20 см (при распорках, конечно). Что будет с редкими двутаврами? (с шагом, скажем, 1 м)
3. В рассматриваемых условиях (сильнофильтрующие грунты) существенные перемещения приведут к трещинам, в которые польется вода. В результате будет бассейн.
Поэтому: для стен нужно рассмотреть другое решение (стена в грунте). Если есть возможность добраться до водоупора (перерезать водонасыщенные слои) - лучше подстраховаться. Если такой возможности нет - нужно днище из Jet.

Jet, как известно, бывает разный. Однокомпонентный (только раствор), двухкомпонентный (с воздухом) и др. Я сам давил на прессе грунтобетон в глинистом грунте по технологиям jet-1 и jet-2. Материал получается неплохим. Но качество зависит от подрядчика. Мы уже немного хлебнули у нас совершенно дремучего применения данной технологии. Русский человек любую западную идею испортить может!