Полузакрытый способ работ. Способ "UP-DAWN"

     ПОЛУЗАКРЫТЫЙ СПОСОБ РАБОТ. СПОСОБ "UP-DAWN"
 

Сущность способа "up-dawn" (полузакрытого способа работ) заключается в том, что первоначально способом "стена в грунте" возводят стены подземного сооружения, вскрывают поверхность земли на всю ширину объекта, устраивают перекрытие, производят обратную засыпку котлована и затем разрабатывают грунтовое ядро внутри объекта и возводят бетонную подушку (рис.1).

          
Рис.1. Последовательность выполнения работ при способе "up-dawn":

     
а - возведение стен; б - устройство перекрытия и разработка грунта; в - готовое подземное сооружение

Вариацией этого метода может быть возведение ограждения котлована, на котором крепится перекрытие подземного сооружения, выполняется обратная засыпка, а далее разрабатывается грунтовое ядро, возводятся фундаментная плита, стены промежуточные перекрытия.

Разработка грунта может вестись по нескольким технологическим схемам, зависящим от вида и размеров строящегося объекта.

1. Для протяженных сооружений, таких, как пешеходные и автотранспортные тоннели, грунт разрабатывают в один прием со стороны портальных участков. С этой целью используются малогабаритные экскаваторы, бульдозеры и породопогрузочные машины (рис.2), а разработанная порода транспортируется в автосамосвалах, вагонетках или конвейерным транспортом.

          
Рис.2. Строительство тоннеля способом "up-dawn":

     
1 - пионерная траншея; 2 - грейфер; 3 - армокаркас; 4 - бетонолитная труба; 5 - экскаватор; 6 - автосамосвал; 7 - бетононасос

2. При строительстве многоярусных подземных сооружений, таких, как подземные гаражи и многофункциональные подземные комплексы, грунт разрабатывают сверху вниз слоями. Разработанную породу выдают на поверхность бадьями с использованием автокрана через предварительно оставленные отверстия в перекрытии либо автосамосвалами. Конструкции междуярусных перекрытий возводят:

верху вниз (рис.3, а) - грунт разрабатывают на высоту яруса и возводят междуярусное перекрытие; затем цикл по необходимости повторяют. Преимущество схемы заключается в том, что междуярусные перекрытия одновременно выполняют роль распорок, обеспечивающих устойчивость стен;

снизу вверх (рис.3, б) - одновременно с разработкой грунта расстрелами или анкерами крепят стены. После разработки грунта на всю глубину сооружения возводят междуярусные перекрытия в направлении снизу вверх. Преимущества схемы - простота работ по разработке грунта и возможность применения высокопроизводительного землеройного оборудования. Основной недостаток - необходимость дополнительного крепления траншейных стен.

     
Рис.3. Последовательность выполнения работ при строительстве многоярусных подземных сооружений:

     
а - сверху-вниз; б - снизу-вверх: I - возведение несущих стен в траншеях; II - вскрытие котлована и возведение верхнего перекрытия; III - обратная засыпка и восстановление поверхности; IV - разработка грунта и возведение многоярусных перекрытий; I' - возведение несущих стен в траншеях; II' - разработка грунта в котловане и закрепление стен; III' - возведение многоярусных перекрытий; IV - засыпка котлована и восстановление поверхности

Примером использования технологии "up-dawn" является возведение нового корпуса Московской государственной картинной галереи народного художника СССР А. Шилова. В плане здание нового корпуса галереи имеет размеры 18x24 м при размерах строительной площадки 25x40 м и вплотную примыкает к существующему зданию галереи.

Участок строительства расположен на склоне полого уступа второй надпойменной террасы реки Москвы. Склон, на котором располагается участок строительства, террасирован подсыпками грунтов. Уступ насыпной террасы укреплен кирпичной подпорной стеной высотой 5 м.

В геологическом строении площадка строительства на глубинах до 40 м сложена:

современными техногенными отложениями, перекрывающими всю площадку строительства. Они представлены: супесью грубопесчанистой, твердой; песками разной крупности, рыхлыми, влажными, с обломками кирпича, древесины, органическими остатками и другим строительным и бытовым мусором, включая фрагменты старых фундаментов. Мощность отложений на отдельных участках достигает 7 м;

верхнечетвертичными аллювиальными отложениями, представленными песками средней крупности, средней плотности с линзами рыхлыми, маловлажными и влажными. Мощность отложений в среднем составляет 68 м;

нижнечетвертичными ледниковыми и водно-ледниковыми отложениями, слагающимися, преимущественно, суглинками легкими полутвердыми с гравием, галькой и валунами, песками мелкими плотными, влажными, с линзами супеси и пылеватого песка; супесью пылеватой, пластичной с включением гравия и гальки; песками гравелистыми и гравийными грунтами. Общая мощность морены изменяется от 13,5 до 24 м.

Подстилающим слоем служат глины аргиллитоподобные карбонатные, твердые и полутвердые и мергели средней прочности с прослоями известняка.

Подземные воды на участке строительства представлены водами донско-сетуньского аллювиально-флювиогляциального горизонта. Водовмещающими породами являются пески и супеси. Мощность водоносных пород достигает 15 м. На участке строительства горизонт имеет безнапорный характер. Глубина уровня от поверхности земли 15+20 м. Питание подземных вод происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков и утечек из городских водопроводящих коммуникаций.

Существующее здание галереи построено в 20-х гг. XIX столетия. Здание трехэтажное с подвалом размерами в плане 19x27 м. В основании фундаментов залегают пески средней крупности, средней плотности, маловлажные и влажные. На отдельных участках под фундаментами залегают насыпные грунты. Фундаменты под несущими стенами ленточные, из обломков кирпича и бутового камня-известняка на известковом растворе. При производстве работ было установлено, что раствор практически полностью разрушен и материал фундаментов ничем не связан (фундаменты разбираются рукой). Стены выполнены из красного глиняного кирпича. В штукатурном слое имеются трещины с шириной раскрытия от 0,1 до 0,5 мм. В отдельных местах наблюдается выветривание раствора швов кладки на глубину до 7 см. К зданию примыкает кирпичная подпорная стенка, укрепляющая уступ насыпной террасы. Стенка находится в аварийном состоянии.