СП 361.1325800.2017 Здания и сооружения. Защитные мероприятия в зоне влияния строительства подземных объектов

     8.6 Геотехнические отсечные экраны и геотехнические барьеры

8.6.1 Геотехнический отсечной экран представляет собой сплошную или прерывистую конструкцию в виде "стены в грунте" или стенки из металлических труб, буровых свай, которую устраивают в грунте между будущим котлованом и существующими сооружениями, подлежащих защите.

8.6.2 При проектировании геотехнических отсечных экранов в качестве защитных мероприятий для снижения сверхнормативных деформаций оснований окружающей застройки следует учитывать:

- инженерно-геологические условия площадки стротиельства;

- расчетные и предельные дополнительные деформации оснований фундаментов существующих зданий окружающей застройки;

- влияние нагрузки от существующих зданий и сооружений на деформации конструкции ограждения котлована;

- технологические осадки от устройства геотехнического отсечного экрана.

8.6.3 Возможность применения геотехнического отсечного экрана для защиты существующих зданий и сооружений следует рассматривать в случае, если их расчетные дополнительные деформации основания фундаментов по результатам геотехнического прогноза превышают предельные дополнительные значения согласно СП 22.13330.

8.6.4 При проектировании защитных мероприятий решение о возможности применения геотехнических отсечных экранов устанавливают в рамках геотехнического прогноза на основании результатов расчета системы "котлован - геотехнический экран - фундамент существующего здания", выполняемого численными методами, с учетом технологической осадки основания фундаментов зданий от устройства геотехнического отсечного экрана в соответствии с требованиями раздела 7.

8.6.5 При проектировании геотехнический отсечной экран следует располагать как можно ближе к защищаемому зданию или сооружению, но на расстоянии, исключающем возможность проявления технологических осадок от его устройства. Для обеспечения совместной работы отдельных элементов конструкции геотехнического отсечного экрана из металлических труб, буровых свай и т.п. их следует объединять по верху обвязочной металлической или железобетонной балкой.

8.6.6 При проектировании геотехнических отсечных экранов рекомендуется рассматривать конструкции, изгибная жесткость которых не превышает жесткости ограждающей конструкции котлована. В противном случае следует прибегать к конструктивным мероприятиям, направленным на повышение жесткости ограждения котлована, либо рассматривать другие виды защитных мероприятий для окружающей застройки с учетом технико-экономических показателей.

8.6.7 Геотехнический барьер устраивают между подземным сооружением и защищаемым зданием путем нагнетания в грунт цементного раствора методом многоразовой инъекции по манжетной технологии через ряд вертикальных или наклонных инъекторов.

8.6.8 Расчетную схему системы "фундамент существующего здания - геотехнический барьер - объект нового строительства" следует выбирать с учетом наиболее существенных факторов, определяющих напряженное состояние и деформации основания и конструкций сооружений.

8.6.9 Расчет геотехнического отсечного экрана и геотехнического барьера проводят для определения зоны его расположения в плане, по высоте, углу наклона, а для геотехнического барьера - необходимого объема закачиваемого раствора на различных стадиях выполнения работ (первая стадия - заполнительная цементация, вторая - компенсационное нагнетание).

8.6.10 В расчетах необходимо учесть стадийность выполнения геотехнического барьера и нового строительства путем решения пошаговой задачи.

8.6.11 При расчете ограждающей конструкции котлована, вблизи которого планируется выполнить геотехнический барьер, следует учесть дополнительное давление инъектирования на конструкцию ограждения.

8.6.12 Расчет изменения НДС грунтового массива рекомендуется выполнять путем математического моделирования численными методами с использованием нелинейной механики сплошных сред.

8.6.13 Для обеспечения подбора геотехнического барьера с требуемыми по расчету параметрами (геометрические размеры барьера, свойства материала геотехнического барьера, значение объемного расширения грунта) в проекте выбирают длину инъекторов, их шаг, давление нагнетания, объем и состав раствора.

8.6.14 Длину геотехнического барьера подбирают, исходя из условия перекрытия им зоны изменения НДС грунта:

- для защиты существующего здания от устройства ограждающей конструкции и разработки котлована - в зависимости от глубины котлована и длины ограждающей конструкции, а также от их расстояния до существующего здания;

- для защиты существующего здания от нового строительства - от значения сжимаемой толщи и расстояния между зданием и новым строительством;

- для защиты существующего здания от проходки тоннеля - от диаметра и глубины заложения тоннеля и расположения его относительно фундаментов здания.

8.6.15 В общем случае расстояние между инъекторами при нагнетании следует выбирать на этапе проектирования исходя из условия перекрытия зон образования полостей разрыва (цементных линз) и уплотнения грунта.

8.6.16 Давление нагнетания на первой стадии выполнения работ (заполнительная цементация) должно превышать давление гидравлического разрыва грунта. Ориентировочно давление нагнетания может быть определено по формуле

,                                                         (8.2)

где - вертикальное напряжение от веса вышележащего грунта, кПа;

- вертикальное дополнительное напряжение на рассматриваемой глубине от внешней нагрузки, кПа;

- коэффициент Пуассона;