Это строительство подземных путей

Располагающиеся ниже уровня земли сооружения ежесекундно сопротивляются огромному давлению грунта и противостоят постоянному воздействию влаги. В связи с этим они должны быть очень крепкими и выдерживать жёсткие условия эксплуатации.

Кроме того, если подземное сооружение будет находиться на глубине более десяти метров, оно попадёт в так называемый пояс постоянной температуры. Так, к примеру, в Москве и Подмосковье на глубине порядка 20 метров круглогодично держится температура +4,2 °C. Казалось бы, данное обстоятельство является плюсом для возведённых там подземных сооружений, однако это не всегда так. Для некоторых объектов подобное постоянство является скорее минусом, чем плюсом. Так, например, объектам социально-бытовой инфраструктуры в обязательном порядке понадобится полноценная теплоизоляция вместе с круглогодичным обогревом.

Оценка влияния подземного строительства на существующую застройку

Оценку влияния нового строительства на здания и сооружения следует выполнять в

Что СКРЫТО под Москвой? Почему об ЭТОМ МОЛЧАТ историки?!

рамках двух подходов (блоков): расчетного и экспертно-аналитического. На основании

работ расчетного блока следует определять изменение напряженно-деформированного

состояния грунтового массива, прилегающего к возводимому объекту, дополнительные

деформации существующих зданий и сооружений.

В рамках работ экспертно-блока должна производиться оценка технологических воздействий при возведении подземных конструкций на примыкающие здания и сооружения. Экспертную

оценку технологических воздействий следует производить на основании обобщения сопоставимого опыта производства работ.

Примечание В обоих случаях предполагается, что новое строительство ведется с соблюдением действующих строительных Норм и правил, и на стройплощадке отсутствуют аварийные ситуации.

Вопрос 19

Особенности проектирования подземных сооружений. Влияние градостроительных, инженерно-геологических и гидрогеологических условий на объемно-планировочные и компоновочные решения подземных сооружений.

Подземные сооружения в зависимости от соотношения основных размеров подразделяют на линейные (протяженные) и компактные.

К подземным сооружениям, возводимым открытым способом, относят устраиваемые:

— в котлованах без ограждающих конструкций;

— в котлованах с использованием временных ограждающих конструкций (шпунтов, забирок, нагельных креплений и пр.) и постоянных ограждающих конструкций («стены в грунте», буросекущихся свай и пр.);

— в котлованах с использованием специальных способов строительства (замораживания грунтов, закрепления грунтов и пр.);

— способом опускного колодца.

Объемно-планировочные решения подземных сооружений должны учитывать конструктивные и технологические особенности устройства сооружения.

Конструктивные решения подземных сооружений должны обеспечивать их геометрическую неизменяемость, наиболее благоприятную статическую работу, устойчивость положения и формы, прочность.

Я ПОСТРОИЛ ГОРОД ПОД ЗЕМЛЕЙ В МАЙНКРАФТ ХАРДКОР 1.18 — ВСЕ СЕРИИ

Программа инженерно-геологических изысканий для проектирования подземных сооружений I уровня ответственности должна составляться с привлечением специализированных организаций.

При инженерно-геологических изысканиях должны быть выявлены и изучены:

— тектонические и закарстованные структуры, разрывные и складчатые нарушения;

— ожидаемые водопритоки в котлованы и подземные выработки, величина напора в горизонтах подземных вод, наличие и толщина водоупоров и их устойчивость против прорыва напорных вод;

— наличие и распространение грунтов, обладающих плывунными, тиксотропными и суффозионными свойствами и виброползучестью;

— наличие и местоположение подземных сооружений, подвалов, тоннелей, инженерных коммуникаций, колодцев, подземных выработок, буровых скважин и пр.;

— динамические воздействия от существующих сооружений.

При строительстве подземных сооружений в котлованах с использованием постоянных ограждающих конструкций геологические скважины должны быть размещены по сетке не более 20х20 м или по трассе ограждающих конструкций не реже, чем через 20 м. Число скважин должно зависеть от категории сложности инженерно-геологических условий и составлять не менее пяти.

Инженерно-геологическое строение площадки должно быть изучено на глубину не менее 1,5 +5 ì, — глубина заложения подошвы ограждающей конструкции, но не менее 10 м от подошвы ограждающей конструкции. На указанную глубину должно быть пройдено не менее 30% скважин, но не менее трех скважин.

При проектировании устройства подземных сооружений без ограждающих конструкций глубина скважин должна быть не менее 1,5

При проектировании подземных сооружений I уровня ответственности дополнительно к предусмотренным в 5.1.8 надлежит полевыми и лабораторными методами определять следующие физико-механические характеристики дисперсных и скальных грунтов:

— модуль деформации для первичной ветви нагружения и ветви вторичного нагружения (см. 5.5.31). Вторичное (повторное) нагружение следует выполнять для тех же диапазонов напряжений, что и первичное;

— коэффициент поперечной деформации . Для подземных сооружений II и III уровней ответственности расчетные значения коэффициента допускается принимать в соответствии с 5.5.44;

— прочностные характеристики: угол внутреннего трения и удельное сцепление , определяемые для условий, соответствующих всем этапам строительства и эксплуатации подземного сооружения;

— предел прочности на одноосное сжатие для скальных и искусственно замороженных грунтов;

— удельные нормальные и касательные силы морозного пучения ;

— коэффициент фильтрации грунтов;

— классификационные характеристики массивов скальных пород: модуль трещиноватости , показатель качества породы, коэффициент выветрелости;

При обосновании изысканиями могут определяться по специальному заданию и другие физико-механические и классификационные характеристики грунтов.

При необходимости следует выполнять измерения напряжений в массивах горных пород и грунтов; опытные полевые работы по водопонижению, закреплению и замораживаванию грунтов, устройству буросекущихся свай и «стены в грунте», а также геофизические и прочие исследования.

Расчеты и проектирование подземных сооружений в условиях существующей застройки следует выполнять как для обеспечения прочности и устойчивости самих возводимых сооружений, так и для сохранения существующей застройки и окружающей среды.

При проектировании подземных сооружений следует учитывать уровень их ответственности, а также ответственности сооружений, на которые может оказывать влияние подземное строительство в соответствии с ГОСТ 27751.

В том случае если в зону влияния проектируемого подземного сооружения попадает существующее сооружение более высокого уровня ответственности, уровень ответственности проектируемого сооружения должен быть повышен до уровня ответственности сооружения, на которое оказывается влияние.

Расчеты подземных сооружений по первой и второй группам предельных состояний должны выполняться в соответствии с разделом 5 и включать определения:

— несущей способности основания, устойчивости сооружения и его отдельных элементов;

— местной прочности скального основания;

— устойчивости склонов, примыкающих к сооружению, откосов, бортов котлованов;

— устойчивости ограждающих конструкции;

— внутренних усилий в ограждающих, распорных, анкерных и фундаментных конструкциях;

— фильтрационной прочности основания, давления подземных вод на конструкции подземного сооружения, фильтрационного расхода;

— деформаций системы «подземное сооружение-основание».

При выполнении расчетов следует учитывать возможные изменения гидрогеологических условий, а также физико-механических свойств грунтов с учетом промерзания и оттаивания, явлений просадок, пучения и набухания.

При проектировании подземных сооружений, перекрывающих частично или полностью естественные фильтрационные потоки в грунтовом или скальном массиве, а также изменяющих условия и пути фильтрации подземных вод, следует выполнять прогноз изменений гидрогеологического режима площадки строительства.

Прогноз изменений гидрогеологического режима следует выполнять путем математического моделирования фильтрационных процессов численными методами.

При проектировании подземных сооружений в условиях существующей застройки следует выполнять геотехнический прогноз влияния строительства на изменение напряженно-деформированного состояния грунтового массива и деформации существующих сооружений.

Этот прогноз следует выполнять, как правило, путем математического моделирования с использованием нелинейных моделей грунтов численными методами.

При определении нагрузок и воздействий на основание и конструкции подземных сооружений к постоянным нагрузкам относят: вес строительных конструкций подземного или заглубленного сооружения и наземных сооружений, передающих нагрузку на него непосредственно или через грунт; давление грунтового массива, вмещающего сооружение, и подземных вод при установившейся фильтрации; усилия натяжения постоянных анкеров; распорные усилия и пр.

К временным длительным нагрузкам и воздействиям относят: вес стационарного оборудования подземных сооружений; давление подземных вод при неустановившемся режиме фильтрации; нагрузки от складируемых на поверхности грунта материалов; температурные технологические воздействия; усилия натяжения временных анкеров; нагрузки, обусловленные изменением влажности, усадкой и ползучестью материалов и пр.

К кратковременным нагрузкам и воздействиям относят: дополнительное давление грунтов, вызванное подвижными нагрузками, расположенными на поверхности грунта; температурные климатические воздействия и пр.

К особым нагрузкам и воздействиям относят: сейсмические воздействия; динамические воздействия от эксплуатируемых линий метрополитена, транспортных сооружений или промышленных объектов; воздействия, обусловленные деформациями основания при просадках, набухании и морозном пучении грунтов и др.

Дата добавления: 2018-06-01 ; просмотров: 1495 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник: studopedia.net

Анализ факторов, определяющих эффективность подземного строительства

Манохин, П. Е. Анализ факторов, определяющих эффективность подземного строительства / П. Е. Манохин, Р. В. Морозов, И. А. Павинев. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2016. — № 22 (126). — С. 44-46. — URL: https://moluch.ru/archive/126/34972/ (дата обращения: 13.10.2022).

Статья посвящена развитию подземного строительства, ее основным факторам, характеризующим целесообразность привлечения инвестиций в освоение подземного пространства. Рассмотрены современные направления использования подземного пространства, примеры размещения подземных объектов. Проанализированы экономические аспекты оценки эффективности развития подземного пространства подземного пространства.

Ключевые слова: подземное строительство, эффективность подземного строительства, освоение подземного пространства

В настоящее время в градостроительстве существует проблема нехватки земель. Одним из наиболее возможных путей увеличения жизненного пространства людей является освоение подземного пространства. Комплексное освоение подземного пространства — это современный и прогрессивный подход к организации городского пространства, которая является неотъемлемой частью концепции развития города. На фоне многочисленных проблем мегаполисов подземное строительство становится все более востребованным во всем мире [1]. У подземных сооружений есть ряд важных характеристик, которые выгодно их отличают от объектов, расположенных на земной поверхности.

Преимущества защищенных землей общественных зданий и сооружений очевидны. Такие здания обеспечивают: возможность сохранения природной среды (рельеф, микрорельеф, растительность), улучшения ландшафтной архитектуры; независимость от сложных геологических условий (высокий уровень стояния грунтовых вод, крутые перепады рельефа, горные выработки); стабильный тепловой режим в помещениях в течение всего года и, следовательно, экономию энергетических ресурсов; уменьшение территории, участков благодаря использованию земляного покрова на кровле. Кроме того (и это, пожалуй, главное), они являются надежными средствами защиты населения в особый период. Поэтому большинство специалистов разных стран считают этот тип здания перспективным.

При размещении торгово-бытового, коммунального и складского хозяйства основной экономический эффект достигается за счет экономии на эксплуатационных затратах и сокращении использования дорогих городских территорий. В отечественной практике ценность городских территорий определялась с учетом инженерно-экономических и социально-экономических факторов. В крупнейших городах с численностью населения свыше 500 тыс. человек комплексная экономическая оценка одного квадратного метра составила от 3000 до 9000 руб., в средних городах с населением 50–100 тыс. жителей — от 500 до 1500 руб. и в малых (до 50 тыс. жителей) -100–500 руб. Эта оценка должна была послужить стимулом к подземному строительству [2].

В пользу строительства подземных сооружений говорит отсутствие рентной платы за использование подземного пространства при растущих ценах на землю на поверхности. Экономическая целесообразность обуславливается также тем, что вмещающие породы горного массива можно использовать в качестве строительных материалов и несущих конструкций, что обеспечивает значительную экономию (до 50 %) основных строительных материалов по сравнению с наземными сооружениями.

Непременным соседом городов являются резервуарные парки нефтепродуктов. И хотя при их сооружении вокруг оставляют санитарно-защитную зону, стараются размещать их ниже по рельефу местности и принимать другие меры по предотвращению ущерба вследствие аварий, все же гарантий никто дать не может.

Сооружать их вдали от городов нецелесообразно; ведь основным потребителем горючего является город. И здесь разумной альтернативы подземным хранилищам нет. Во многих странах подземные хранилища нефтепродуктов строятся в непосредственной близости от городов и даже на их окраинах. Подземные хранилища, как это доказано мировым опытом, экономичны, экологичны, безопасны для населения и могут соседствовать с жилыми массивами. Подземные хранилища нефти и газа при в два раза меньшей стоимости и практически не ограниченном сроке службы (по сравнению с наземными) позволяют уменьшить потери от испарения и, главное, обеспечить бесперебойную работу промышленности и создать стратегические запасы энергоносителей.

Для большинства наземных зданий и сооружений воздействие окружающей среды проявляется в частых и резких изменениях температуры и влажности воздуха, в замерзании и протаивании внешних ограждений. С ней связаны процессы физического выветривания, высыхания-увлажнения, капиллярного всасывания дождевой воды.

Химическое выветривание происходит под воздействием воды, кислорода и углекислого газа, содержащихся в воздухе. Для полного разрушения горных пород, вмещающих подземные сооружения, требуются тысячи лет. Подземные сооружения не испытывают колебаний, связанных с изменением климатических факторов на поверхности земли. Температура и относительная влажность в них практически постоянна.

Всем известно, что подземные сооружения надежны и долговечны. Нормами эксплуатации, например, производственных многоэтажных зданий срок службы установлен 100 лет, жилых домов особой капитальности — 125 лет, фруктохранилищ -28 лет и т. д., тогда как для подземных сооружений он значительно больше. Так, тоннели и станции метрополитена рассчитаны на 500 лет, а некоторые древние подземные сооружения сохранились в течение тысячелетий.

Подземные объекты характеризуются высокой степенью пожаростойкости и взрывозащищенности. Горные породы, как правило, не горят и не поддерживают горения. В отличие от наземных зданий и сооружений в подземных сооружениях возможно локализовать возникший пожар путем отсечения отдельных участков и ограничения доступа в них воздуха.

Любой подземный объект хорошо замаскирован, защищен от диверсий, ограбления, охрана его значительно облегчена по сравнению с наземными объектами. Это часто используется банками. А для ряда предприятий и сооружений это обстоятельство играет немаловажную роль. Вообще общепризнанно, что для защиты важнейших военных и оборонных объектов, населения, запасов продовольствия, оборудования, материальных ценностей в условиях современной войны альтернативы подземным сооружениям нет.

Большую опасность представляют химические производства и различные резервуары сжиженных газов и других, зачастую вредных, сильнодействующих и ядовитых веществ. Конечно, химические производства в силу своей специфики и громоздкости оборудования разместить под землей пока еще сложно. Но различные резервуары могут и должны быть надежно защищены земной толщей, даже если это и будет связано с дополнительными затратами.

Подземный способ хранения питьевой воды повышает защиту населения от эпидемий и эффективнее, чем хранение воды в наземных бетонных и металлических резервуарах, при общей вместимости их более 8 тыс. м.

Подземные сооружения экономичны: у них значительно ниже норматив амортизационных отчислений, а также расходы на текущий ремонт (нет кровли, стен, окон, в оптимальных условиях работают ограждающие и несущие конструкции). Горные порода являются средой и одновременно конструкцией подземных сооружений. Поэтому понятно, что подземные объекты требуют меньшего расхода бетона, металла, изоляционных материалов, цемента и других строительных материалов на 1 м строительного объема, чем наземные здания и сооружения. В большинстве подземных объектов устойчивость выработок обеспечивается опорными целиками, наличие которых позволяет иметь меньше внутренних стен и перегородок.

Во всем мире уделяется особое внимание энергосбережению. Опыт освоения подземного пространства свидетельствует об успешном экономическом использовании энергии и тепла. За рубежом именно на этот фактор указывают как на основную предпосылку активного использования подземного пространства.

Горный массив и пройденные в нем подземные сооружения характеризуются тепловой инерцией и постоянством температурно-влажностных параметров воздуха. Именно с этим связано одно из главных достоинств подземных сооружений — меньшие расходы тепла на отопление и кондиционирование воздуха по сравнению с наземными зданиями и сооружениями. Так, например, экономия теплоэнергии на существующих подземных объектах в Финляндии составляет 74 % в холодильниках, 31 % в спортзалах, 20 % в спортбассейнах, 32 % в подземных складах и хранилищах [3].

Экономию энергии в подземных объектах отмечают практически все зарубежные публикации. Действительно, постоянство тепловлажностных условий в подземных выработках и меньшая их зависимость от внешней среды упрощают системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

В подземных объектах, как правило, вообще не отапливают вентиляционные, транспортные выработки, а также некоторые служебные и машинные помещения. Кондиционирующие установки работают в равномерном режиме. Оборудование и двигатели не страдают от холодного пуска, не замерзают спринклерные системы пожаротушения.

Особо следует подчеркнуть, что в подземных объектах более эффективно осуществляется утилизация тепла, сглаживаются пики потребления энергии (суточные и годовые). И, наконец, на передний план все более выдвигаются экологические мотивы использования подземного пространства. Участились крупные техногенные аварии и катастрофы: аварии на АЭС, взрывы резервуаров сжиженных газов, разлив нефтепродуктов из наземных резервуаров, прорывы дамб отстойников вредных веществ и пр. И одной из возможностей несколько уменьшить эти техногенные угрозы является подземное размещение опасных и экологически «грязных» промышленных и энергетических объектов. В связи с авариями на наземных АЭС и проблемами консервации по окончанию их срока службы (40–50 лет) строительство подземных атомных электростанций приобретает особое значение.

Одной из проблем больших городов является рост мобильности городского населения, что в свою очередь увеличивает процент людей, стремящихся получить различные услуги, в том числе культурно-бытовые во время передвижения по городу. Существующая сеть культурного обслуживания далеко не всегда рассчитана на такое транзитное обслуживание.

Подземное пространство обладает не только положительными, но и отрицательными качествами. Главное из них — негативное психическое воздействие на человека, которое обусловлено отсутствие визуальной связи с внешним миром. Оно усугубляется при длительном пребывании под землей.

Подземные сооружения дороже наземных. Однако комплексное освоение подземного пространства, а в некоторых случаях строительство отдельных подземных сооружений имеет и социально-экономический эффект, который оправдывает увеличение капитальных затрат и делает экономически целесообразным подземное строительство.

1. П. Е. Манохин, Н. Н. Дмитриева, В. А. Тимирьянова, статья «развитие подземного строительства в крупных городах»// Сборник материалов третьей ежегодной международной научно-практической конференции 2016 года «Фотинские чтения 2016»
2. Кабакова С. И. Социально-экономические проблемы использования подземного пространства/ Науч.-исслед. ин-т экономики стр-ва. -М.: Стройиздат., 2011.
3. Кочетков А. В. Экономическая эффективность градостроительных решений. — М.: Стройиздат, 2003
4. Кабакова С. И. Градостроительная оценка территории городов, -М.: Стройиздат,2005
5. Прогрессивные решения городских подземных сооружений / Моск. гор. центр науч.-техн. информ.; Сост. И. П. Спектор.- М, 2007
6. Старицин А. П. Освоение подземного пространства и охрана природной среды // Основания, фундаменты и механика грунтов. — 1994.

Основные термины (генерируются автоматически): подземное пространство, сооружение, подземное строительство, горный массив, город, здание, комплексное освоение, кондиционирование воздуха, срок службы.

Источник: moluch.ru

ПОДЗЕМНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО

(a. underground construction; н. Tiefbau; ф construction souterraine, travaux souterrains; и. construccion subterranea ) — возведение подземных сооружений.

Pазличают закрытые и открытые спец. способы П. c. Bыбор способа П. c. зависит от инж.-геол. условий, в к-рых располагаются объекты, изменяющихся в большом диапазоне (от плывунов до крепчайших скальных грунтов), глубины заложения, площади поперечного сечения (от 5 до неск. тыс. м 2 ) и назначения объекта (см. Подземные сооружения). Закрытые (горн.) способы осуществляются c использованием буровзрывных работ, проходческих щитов или комбайнов; открытые способы П. c. — путём опускания готовых конструкций на заданные отметки (см. Опускные сооружения, Открытый способ строительства).
Проходка выработок c использованием буровзрывных работ (горн. способы) заключается в разработке всего сечения за один приём или по частям c установкой при необходимости временной или постоянной крепи. Горн. выработки (тоннели) выс. до 10 м, залегающие в крепких скальных грунтах, проходят сплошным забоем. После бурения шпуров по всему поперечному сечению выработки и их заряжания производят взрыв зарядов, затем проветривание тоннеля, уборку и вывозку горн. массы, крепление (Обделка выполняется на определённом расстоянии от забоя или после окончания проходки всего тоннеля).Cпособы проходки приведены в табл.

Bыработку (тоннель) выс. св. 10 м в скальных грунтах c коэфф. крепости f≥4 сооружают способом ниж. уступа. Biачале проходят верх. часть выработки и осуществляют крепление свода. Heж. уступ обычно разрабатывают после окончания работ по бетонированию свода, затем выполняют крепление стен и лотка выработки.

Имеются решения, позволяющие в ряде случаев совмещать проходку верх. и ниж. частей выработки. Cпособом ниж. уступа могут проходиться выработки высотой менее 10 м, но залегающие в недостаточно устойчивых грунтах (f=2-4). При этом проходка верх. части выработки опережает проходку ниж. части на 30-50 м. B таких грунтах применяют также способ ступенчатого забоя, при к-ром проходка ведётся ступенями (ярусами) выс. 4-7 м и растягивается по длине выработки на 30-50 м. Kаждый уступ разрабатывается одновременно, продвижение забоя ведётся сразу на всех ярусах.
Bыработки (тоннели) небольшой протяжённости (до 300 м) в грунтах c fкр=1-4, оказывающих горн. давление, разрабатывают Опёртого свода способом или Опорного ядра способом. Первый способ применяется для выработок высотой и шириной св. 5 м, проходимых в грунтах, способных воспринять давление от пят бетонного свода, второй — в тоннелях высотой и шириной св. 8 м в грунтах, не способных воспринять давление от бетонного свода крепи.
B отд. случаях на коротких участках применяют способ полностью раскрытого сечения, по к-рому разработку забоя ведут мелкими элементами c применением деревянной крепи. При проходке выработок (тоннелей) в скальных грунтах крепление осуществляется преим. анкерами и набрызг-бетоном, в нарушенных и мягких грунтах — металлич. или железобетонными арочными крепями. Ha участках неустойчивых грунтов, оказывающих большое горн. давление, в геол. разломах, заполненных дроблёным материалом, плывунах и сильно обводнённых грунтах производят предварит. укрепление окружающего массива (путём инъекции глинистыми, цементно-песчаными или хим. растворами, a также Замораживанием грунтов), устраивают экран из труб, ведут проходку под сжатым воздухом, применяют искусств. водопонижение и др. спец. способы ведения горно-строит. работ. B качестве крепи выработок в таких условиях используют гл. обр. монолитный бетон или железобетон.
Cпособы Щитовой проходки применяют при сооружении выработок (тоннелей) диам. от 2 до 10 м в грунтах c f≤4. Проходка ведётся на полное сечение c применением щита, т.e. агрегата, представляющего собой передвижную крепь. Грунты разрушают отбойными молотками c выдвижных платформ (немеханизир. щиты) или разл. типа рабочими органами (механизир. щиты). Oбделка представляет собой сборную конструкцию, состоящую из железобетонных блоков или тюбингов (железобетонных или чугунных), или же конструкцию из монолитного бетона, образовавшуюся в результате прессования бетонной смеси домкратами в осевом направлении при движении щита вперёд.
B неустойчивых песчаных грунтах применяют щиты c рассекающими горизонтальными площадками или спец. герметизированные механизир. щиты, в к-рых лобовая часть забоя пригружена стабилизирующим раствором (бентонитовым или грунтовым).
K щитовым способам можно отнести и способ продавливания, к-рый заключается в том, что из монтажной камеры, устанавливаемой в начале тоннеля, при помощи мощных домкратов вдавливают в грунт одно за другим готовые, чаще всего цельнозамкнутые звенья железобетонной крепи, ширина звена до 3 м, дл. 1 м. Пo мере продвижения производятся разработка грунта в забое и удаление его по готовому тоннелю.

Домкраты упираются в вертикальную инвентарную опорную стенку монтажной камеры и опускаемое звено крепи. Первое звено, вдавливаемое домкратами в грунт, имеет спец. нож, изготовленный из высокопрочной стали. При длине выработки более 100-400 м мощность домкратов может оказаться недостаточной для проталкивания всего става звеньев крепи.

B этом случае работы производят c применением промежуточных камер, в к-рых располагаются домкратные станции. Eсть примеры продавливания под насыпями крупных секций крепи дл. по 20-30 м сечением 10×10 м навстречу друг другу из портальных выемок. Pазработаны разл. модификации способа продавливания (проталкивания, телескопич. продавливания и др.).
Проходка выработок (тоннелей) кругового очертания диам. от 2 до 9 м в грунтах cp. крепости и крепких (f>4) ведётся c применением горн. комбайнов. B отличие от щитов комбайн не имеет хвостовой оболочки и передвигается вперёд по мере разработки забоя c использованием домкратов, распираемых в стенки выработки (тоннеля), по шагающему принципу. При комбайновой проходке крепь применяется анкерная и набрызг-бетонная.
B грунтах cp. крепости (f=2-4) выработки некругового очертания проходят комбайнами избират. действия на гусеничном ходу co стреловидным рабочим органом, оснащённым фрезерной головкой. Погрузочное устройство в виде нагребающих лап, совмещённое c комбайном избират. действия, перемещает грунт на конвейер, установленный в хвостовой части комбайна, и далее в трансп. средство. Oбычно применяют металлич. арочную или сборную железобетонную крепь.
Cтр-во камерных выработок также ведётся разл. горными способами в зависимости от размеров и инж.-геол. условий (рис. 1).
транспортный тоннель; 2 — вентиляционный тоннель; 3 — железобетонный свод; 4 — обуриваемый блок; 5 — камера. «>
Pис. 1. Cооружение подземного машинного зала: 1 — транспортный тоннель; 2 — вентиляционный тоннель; 3 — железобетонный свод; 4 — обуриваемый блок; 5 — камера.
Cтр-во в крепких грунтах (f>8) осуществляется преим. уступным способом. B первую очередь разрабатывают подсводовую часть камеры. B зависимости от устойчивости грунтов и ширины выработки разработку подсводовой части ведут сплошным забоем (пролёты камеры до 20 м) или c опережением центр. части (пролёты более 20 м).

C отставанием от забоя, a в коротких камерах после окончания проходки бетонируют свод. Pазработка ядра — уступами выс. 5-10 м в крепких грунтах и 3-4 м в грунтах cp. крепости. При проходке применяют преим. анкерную и набрызг-бетонную крепи, a в качестве постоянной крепи используют глубокие (10-20 м) анкера, в т.ч. предварительно напряжённые, и набрызгбетон. Для разработки каждого уступа выполняют наклонные съезды (внутри камеры) или устраивают самостоят. подходные штольни.
Cтр-во в грунтах cp. крепости (f=4-8) производят способом опёртого свода. Подсводовую часть проходят аналогично вышеописанным выработкам (тоннелям) и бетонируют свод, a центр. ядро камеры разрабатывают уступами выс. по 3-5 м c оставлением боковых грунтовых целиков (штросс) y стен, к-рые затем в пределах каждого уступа разрабатывают в шахматном порядке. B. водообильных грунтах при этом способе используют двухштольневую схему, т.e. вначале вдоль камеры проходят штольни в замке свода и по подошве выработки, штольни через каждые 15-20 м соединяют между собой вертикальными породоспусками. Бетонирование производят на каждом уступе.
Cтр-во в мягких грунтах (f<4) осуществляется c применением способа опорного ядра, т.e. в первую очередь последовательно проходят боковые штольни одна над другой и в них возводят железобетонные стены выработки, затем разрабатывают по способу опёртого свода верх. часть сечения и бетонируют свод, к-рый опирается на готовые стены. B последнюю очередь под защитой возведённой крепи камеры разрабатывают её центр. грунтовое ядро (осн. массив). B Ленинграде для стр-ва односводчатых станций метрополитена применяют модифицир. способ опорного ядра — в первую очередь проходят боковые тоннели, в к-рых бетонируют опорные части, затем по периметру свода механизир. способом осуществляют прорезь в грунте, в к-рой собирают свод из готовых железобетонных блоков и разжимают его домкратами в грунт. Далее ведут разработку центр. ядра и возводят ниж. обратный свод камеры, по конструкции аналогичный верх. своду.
Bертикальные камеры цилиндрич. или сферич. типа разрабатывают начиная c трансп. тоннеля, к-рый подводят к ниж. отметке сооружения. Из него ведут проходку спирального тоннеля вверх по периметру камеры (рис. 2).
обделка спирального тоннеля; 10 — взорванная порода; 11 — скважины гладкого откола. «>
Pис. 2. Cхема разработки сферической камерной выработки c использованием спирального тоннеля: a — начальный этап разработки; б — этапы раскрытия сечения камеры; 1 — спиральный тоннель; 2 — подходные выработки; 3 — породоспуск; 4 — вентиляционная выработка; 5 — крепь из предварительно-напряженных анкеров; 6 — контур камерной выработки; 7 — выдача породы; 8 — разработка уступа; 9 — обделка спирального тоннеля; 10 — взорванная порода; 11 — скважины гладкого откола.
Уклон тоннеля (5-7%) выбирают так, чтобы между витками тоннеля оставались грунтовые целики достаточного размера для обеспечения их устойчивости, a также чтобы равномерно распределялась крепь из предварительно напряжённых анкеров, к-рые устанавливают из спирального тоннеля. Пo оси камеры проходят породоспуск, по к-рому сбрасывают вниз грунт осн. ядра камеры после того, как закончено крепление по всему периметру камеры.
Дo проходки горизонтальных сверхкрупных камерных выработок на расстоянии порядка 10 м от контура будущей камеры вокруг неё через каждые 10-15 м по длине камеры разрабатывают кольцеобразные выработки сечением 6-10 м 2 (рис. 3).

Pис. 3. Cхема разработки горизонтальной камеры c предварительным созданием вокруг нее слоя укрепленной породы: a — схема; б — детали; 1 — контур будущей камеры; 2 — кольцеобразная выработка; 3 — проходческий полок; 4 — предварит.-напряженные анкеры; 5 — монолитный железобетон.
Из этих выработок в сторону камеры пробуривают веерные скважины и устанавливают в них предварительно напряжённые анкеры. Затем в выработках устанавливают армокаркасы и заполняют их бетонной смесью, образуя т.н. арки в скале, далее ведётся разработка самой камеры одним из описанных методов.
B нек-рых случаях при пересечении к.-л. препятствий (реки, мор. заливы и т.д.) или при необходимости размещения сооружения и его стр-ва в водонасыщенных грунтах П.c. проводится c применением спец. способов — путём опускания готовых конструкций — колодца, кессона или тоннельных секций.
Cпособ опускных колодцев и кессонов применяется для возведения подземных сооружений, имеющих огранич. размеры в плане. Kонструкцию подземного сооружения в виде колодца, установленного на ножевую часть, изготавливают на поверхности земли и погружают на проектную отметку, разрабатывая грунт по периметру.
Cпособ опускания готовых конструкций (секций) применяют при стр-ве подводных тоннелей. Oтд. крупногабаритные пространств. элементы тоннеля (секции) изготавливают в стороне от трассы перехода, на плаву транспортируют в створ тоннеля и погружают в заранее вскрытую под дном водотока или водоёма траншею на подготовленное основание.
Cовр. способы П. c. создавались сов. учёными и организаторами производства П. П. Pоттертом, A. H. Пассеком, M. И. Дандуровым, B. Д. Полежаевым, B. П. Bолковым, B. Л. Mаковским и др., a также зарубежными учёными. Достижения П. c. — разл. способы стр-ва крупных камерных выработок и тоннелей большого сечения, a также широкое применение при стр-ве метрополитенов щитовых механизир. комплексов co сборной (в т.ч. обжатой в породу) и монолитно-прессованной бетонной обделкой.

Литература : Mостков B. M., Подземные сооружения большого сечения, 2 изд., M., 1974; Tоннели и метрополитены, 2 изд., M., 1975; Tоннели. Cправочно-методическое пособие, Под редакцией Д. И. Федорова, M., 1979; Эткин C. M., Cимоненко B. M., Cооружение подземных выработок проходческими щитами, M., 1980; Mаковский B. Л., Подводное тоннелестроение, M., 1983; Mаковский Л. B., Городские подземные транспортные сооружения, 2 изд., M., 1985; Hасонов И. Д., Федюкин B. A., Щуплик M. H., Tехнология строительства подземных сооружений, ч. 1-3, M., 1983; Подземные гидротехнические сооружения, M., 1986.

B. M. Mостков.

Горная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . Под редакцией Е. А. Козловского . 1984—1991 .

Источник: slovaronline.com

Подземные инженерные коммуникации: типы сетей и принципы их размещения

Сегодня подземные инженерные коммуникации – обязательная составляющая инфраструктуры любого города. Благодаря им население обеспечивается различными благами цивилизации: водой, электроэнергией, газом, канализацией, связью.

Более того, такие сети постоянно развиваются, одновременно с ростом населенного пункта. И от того, насколько грамотно они были проложены изначально, а также от своевременности обслуживания коммуникаций напрямую зависит комфорт проживания людей.

3 типа подземных инженерных коммуникаций

Подземные инженерные коммуникации – это особый вид линейных сооружений, с помощью которых осуществляется транспортировка различных ресурсов, в первую очередь речь идет о воде, газе и электричестве. Строительные конструкции этого рода подразделяются на трубопроводы, кабельные системы, туннели. Линии трубопроводов относят к самым масштабным и протяженным. В эту группу входят системы:

• канализационных труб;
• водостоков, позволяющих отвести поверхностные воды после дождей или таяния снега;
• дренажа, снижающие уровень грунтовых вод;
• промышленных трубопроводов, транспортирующих продукты переработки нефти, пар и прочее;
• водопроводов, предназначенных для снабжения водой жилых, промышленных и общественных объектов;
• газопроводов;
• теплоснабжения.

К второй группе относят инженерные коммуникации, предназначенные для прокладки электрокабелей высокого или низкого напряжения и слаботочных линий, благодаря которым мы можем пользоваться телефоном, интернетом и слушать радио.

В третью группу входят галереи для размещения проводов и коллекторы, которые служат для совместной прокладки трубопроводов и кабельных линий. Под коллектором понимают техническую конструкцию, используемую в системах отопления, водо- и теплоснабжения. Функционально она предназначена для соединения частей коммуникаций и доставки транспортируемых веществ до потребителей. Обычно в коллекторах размещают свое оборудование компании, снабжающие теплом, водой, электричеством.

Варианты расположения коммуникаций

Разработаны разные технологии прокладки подземных инженерных коммуникаций. Если предполагается вариант неглубокого расположения сетей, в пределах 0,6-1,5 м глубиной, то возможен монтаж под проезжей частью, пешеходными тротуарами, дорожками скверов и парков. Таким образом прокладывают кабельные линии и системы теплоснабжения. Монтаж трубопроводов, коллекторов и галерей обычно осуществляют глубже 1,5 м.

Решение о том, открытым или закрытым способом выполнять монтаж подземных коммуникаций, зависит от разных факторов: характера местности, предназначения сооружений, безопасности и т. д. Выбор первого варианта предпочтителен, если:

• необходимо проложить линии коммуникаций в районе новостройки;
• работы осуществляют на улице, временно перекрытой (полностью или с выделением проезжей части) для движения автомобилей;
• особые гидрогеологические условия не позволяют использовать закрытый вариант;
• трубопроводы и силовые кабели прокладывают в отдельном микрорайоне (квартале).

Использование закрытого способа укладки коммуникационных конструкций более безопасно. Технология идеально подходит для:

• проведения монтажных работ внутри старой городской застройки, на территории, где проходит интенсивное движение, на перекрестках автодорог;
• строительства крупных коллекторных сооружений (более 5-6 м);
• ситуаций, когда строящаяся линия будет проходить под возведенным зданием или под автомобильной дорогой, ж/д или трамвайными путями).

Существуют следующие способы прокладки подземных коммуникаций:

• раздельный – при этом каждый вид инженерных сетей укладывают по-отдельности, соблюдая санитарно-технологические и строительные нормы и требования, без учета расположения, вариантов и срока прокладки остальных коммуникационных линий;
• совмещенный – в этом случае в одну траншею помещают трубопроводы и кабельные линии;
• когда используется совмещенный коллектор для размещения сетей с разным функционалом.

При раздельном способе монтажа строительные компании сталкиваются с большими трудностями, так как проведение земляных работ на одних траншеях с коммуникациями может привести к повреждениям на соседних из-за возникающего движения грунта. Последовательная прокладка разных линий увеличивает продолжительность строительных работ.

Совмещенный способ прокладки инженерных сетей предполагает одновременное размещение кабелей, трубопроводов и непроходных каналов в одной траншее. Такой вариант подходит как при ремонтных работах в старых районах, так при прокладке новых линий. При этом происходит сокращение земляных работ на 20-40 %.

Использование совмещенного подземного коллектора для инженерных коммуникаций существенно уменьшает расходы и сроки монтажа. В этом случае облегчается эксплуатация сетей, ремонт и замена конструкций и оборудования, так как исключены земляные работы. Устройство совмещенного коллектора позволяет осуществлять монтаж отдельных коммуникаций, даже когда закончен нулевой цикл возведения здания.

Совмещенный коллектор – это сооружение для размещения идущих параллельно тепловых сетей Ø 0,5-0,9 м и водоводов, имеющих диаметр меньше 0,5 м. Одновременно здесь же могут находиться силовые кабели (напряжение до 10 кВт) и кабельные линии связи в количестве более 10-ти. Допустимо размещать воздуховоды, напорные трубопроводы водопроводных и канализационных систем. Запрещено прокладывать в одном коллекторе газопровод и трубопровод для транспортировки горючих и легковоспламеняющихся веществ.

Принципы строительства подземных инженерных коммуникаций

Что представляют собой современные способы прокладки подземных коммуникаций? Наиболее часто сегодня применяется бестраншейный метод. При этой технологии достигается высокая точность и скорость огибания препятствий в земле.

Разберем разные варианты выполнения работ. Для осуществления первого способа сначала выполняют пилотное бурение буровой штангой с целью обхода препятствий под их нижним краем, после чего диаметр высверленного отверстия увеличивают расширителем.

Для второго способа используют самодвижущийся проходческий механизм − так называемый щит. Стартуют от специально вырытого котлована, внутри которого установленный щит запускают в работу. Проходка закачивается в таком же подготовленном финишном котловане.

Что касается третьего способа, то применяется он для небольших расстояний, при этом в грунт горизонтально забивают трубу специальным пневмопробойником.

Но независимо от применяемых методов строительства необходимо помнить об определенных принципах:

1. Эксплуатация сетей будет вызывать меньше затруднений, если план подземных инженерных коммуникаций не затрагивает проезжую часть улиц, а предполагает их размещение под пешеходной зоной, куда относятся газоны, тротуары, площадки. Под транспортными магистралями строительство подземных коммуникаций возможно в исключительных случаях, таких как устройство водостоков, водопровода, канализации. То есть тех систем, которые не требуют к себе большого внимания.
2. На глубину прокладки коммуникаций влияют особенности их дальнейшего обслуживания.
3. Строительство подземных инженерных сетей ведут по прямым линиям, стараясь не пересекать ось улицы, ведь прямой путь самый короткий.
4. Прокладку подземных коммуникаций ведут по одной стороне улицы, не пересекая проезжую часть, так как любой переход, безусловно, затруднит эксплуатацию. Но если ширина улицы в пределах красных линий превышает 60 метров, то водопровод и канализацию рекомендуется прокладывать с обеих сторон улицы. Ветки, ведущие внутрь квартала или к отдельным зданиям, необходимо проложить под углом 90 0 относительно линий домов.
5. Расчет наименьшего расстояния между зданием и подземными сетями производится исходя из условий, позволяющих предотвратить деформацию фундамента дома при выполнении любых работ на сетях и обеспечить безопасность жильцов в случае аварийной ситуации. Здание своей массой давит на почву по всей площади подошвы фундамента, область распространения этого давления зависит от угла естественного откоса почвы. По этой причине любые земляные работы, осуществляемые вблизи фундамента здания, могут привести к подвижкам грунта и осадке строения.
6. Размещение инженерных коммуникаций близко к существующим, а также рядом с зелеными насаждениями, возможно при условии, что соседние сети и зеленые насаждения не будут повреждены.
7. Реконструкцию сетей и устройство новых коллекторов необходимо производить с применением современных технологий, которые улучшат условия жизни людей и эксплуатацию самих коммуникаций.

Съемка существующих подземных инженерных коммуникаций

Надо ли говорить, что с ростом и развитием городов одновременно приходится прокладывать новые подземные инженерные коммуникации и пристыковывать их к старым. Необходимость съёмки существующих сетей возникает при отсутствии их первичной исполнительной документации (то есть той, которая выполняется одновременно с монтажом). Эти документы имеют важное значение для правильного соединения старых и новых систем. Особенно их значимость возрастает в мегаполисах, где коммуникации проложены достаточно плотно.

Съёмкой инженерных сетей занимаются специализированные электроизмерительные лаборатории, которые являются подразделениями организаций, осуществляющих трубо- и кабелепрокладку. Профессионально выполненные работы помогают определиться с направлением и глубиной проложенных коммуникаций (как всей системы, так и отдельных участков).

При выполнении съёмки необходимо определить местонахождение и параметры всех функциональных частей подземных коммуникаций:

• трубо- и водопровода (задвижек, гидрантов, углов поворота, вантузов);
• кабельных сетей (трансформаторов, распределительных устройств);
• канализации (станций перекачки, перепадных и смотровых колодцев);
• водостоков (перепадных и дождеприемных колодцев, выпусков воды);
• систем дренажа (перфорированных труб);
• газопроводов (магистральных и распределительных участков, запорных вентилей, регуляторов давления, конденсатосборников);
• сетей теплоснабжения (компенсаторов, камер с задвижками, конденсационных устройств).

Для увеличения точности съёмки сетей следует грамотно применять профессиональное диагностическое оборудование, специальное программное обеспечение, уметь пользоваться трассоискателем ПК, кабелеискателем, металлоискателем, мултисканером. Современные приборы позволяют точно определить положение ПК и конструктивные элементы системы.

Используя пассивный режим съёмки, грамотный специалист с высокой достоверностью определит тип коммуникаций, расположенных не глубже 2,5 м. Однако плотное и насыщенное расположение инженерных сетей разного вида на значительной глубине (около 10-ти метров) может усложнить диагностику ПК.

Для решения этой задачи подходит съёмка в активном режиме. Параметры коммуникации измеряются с помощью создаваемого электромагнитного поля, которое инициируется специальным генератором.

Ремонт и обслуживание коммуникаций

Не вызывает сомнений факт, что капитальный ремонт и реконструкцию подземных коммуникационных сооружений должны проводить организации, обладающие соответствующими полномочиями и разрешениями. Причем сроки работ утверждаются муниципальными коммунальными управлениями.

Каждый год до 30 ноября предприятия-собственники сетей обязаны представить в соответствующий отдел городского управления ЖКХ для согласования план по ремонту трасс. Кроме того, если земляные работы нарушат целостность газонов, дорог или тротуаров, то требуется разрешение от органа местного самоуправления.

Любое строительство сопровождается перепланировкой старых подземных сетей для подсоединения новых участков. Все необходимые при этом согласования и строительные работы генеральный подрядчик производит на основании проекта. В каждом отдельном случае генподрядчику необходимо согласовать проектную документацию с представителями хозяйствующих субъектов, чьи ПК могут быть затронуты при работах.

Чтобы получить разрешение на работы, заказчик готовит пакет со следующими документами:

• письмом, согласованным с управлениями муниципалитета;
• проектом работ и планом трасс подземных коммуникаций;
• гарантийным письмом о восстановлении покрытия дорог;
• подтверждением наличия необходимого оборудования и материальных ресурсов;
• приказом о назначении ответственного лица.

Заказчиком для получения разрешения оплачивается аренда участка, где будет производиться ремонт. Если в ходе строительства подрядчиком обнаружены ПК, не внесенные в проект, ему нужно остановить работы и сообщить заказчику, обязанность которого оповестить проектную организацию. В итоге должен быть составлен акт с формулировкой решения.

Если произошло повреждение инженерных сетей, управление архитектуры и все заинтересованные стороны составляют акт и определяют виновника, которому предстоит компенсировать ущерб, а также срок исполнения решения.

Очевидно, что обслуживание подземных инженерных коммуникаций призвано обеспечить бесперебойное и безопасное снабжение жителей многоквартирных домов всеми необходимыми ресурсами, которые включают в себя воду, газ, электричество, услуги связи, канализацию. Осмотр сетей производится в сроки, определенные организациями, поставляющими коммунальные услуги потребителям. Окончательное утверждение документ проходит в государственном органе управления.

Источник: dorians.ru