وصف موجز لمشروع البناء

فيما يتعلق بتطور حالة الطوارئ في المنطقة بسبب تحلل التربة في المنطقة القريبة من النفق في أقسام الأنفاق التي تم إيقاف تشغيلها (المساران الأول والثاني)، تم إجراء أعمال بحثية. كان الغرض من البحث والعمل العلمي الذي تم إجراؤه هو تحديد الأسباب والتنبؤ بالظواهر السلبية في نظام "الأنفاق المغمورة بالمياه". تشير الدراسات الجيوفيزيائية التي أجريت إلى أن العمليات في نظام الأنفاق الضخم بعيدة كل البعد عن الاستقرار. بناءً على التقارير المقدمة، وبناءً على الاقتراحات والتوصيات، خيارات تنفيذ العمل عليها ملء الأنفاق وتوحيد كتلة التربة مع دراسة جدواها، بهدف ضمان استقرار النظام وظروف موثوقة لتشغيل وتطوير مرافق البنية التحتية الحضرية. تم طرح الخيارات المطورة لتنفيذ العمل على ملء الأنفاق وتأمين كتلة التربة للنظر فيها. روقامت بتطوير مشروع ردم الأنفاق وتوحيد الكتلة الترابية بهدف توطين المنطقة الاستيطانية في المنطقة. ويتراوح عمق الأنفاق في كامل منطقة العمل من 64 إلى 88 متراً. ويبلغ طول المناطق المغمورة بالمياه 535,5 م في نفق المسار I، و474,0 م في نفق المسار I. يتكون تصميم أنفاق التقطير من بطانة خارجية مصنوعة من أنابيب حديد الزهر 06,0/5,6 م وخرسانة مسلحة داخلية. غلاف ذو عازل معدني حول المحيط على شكل صفيحة معدنية بسمك 8 مم مثبتة في الخرسانة. المشروع ينص على :ملء بمحلول العملية مع الصرف المتزامن من الأنفاق المغمورة بالمسار I في القسم من PK 180+33,4 إلى PK185+66,93 والمسار II في القسم من PK 180+93,1 إلى PK 185+67,05؛ معتثبيت كتلة التربة في منطقة التسوية القصوى (القسم 320×30م من PK181+64 إلى PK 184+81,16) عن طريق إنشاء التربة الأسمنتية الأعمدة باستخدام تقنية الطوق وتجميع التربة باستخدام طريقة الحقن النفاث. 

وصف موجز لظروف البناء

من الناحية الجيومورفولوجية، تقتصر منطقة البناء على الأراضي المنخفضة برينفسكايا. تنتمي الشبكة الهيدروغرافية للمنطقة إلى حوض بحر البلطيق. وتتراوح الارتفاعات المطلقة لسطح الأرض حسب بيانات الارتفاع لرؤوس الآبار من 21,50 إلى 23,84 م. يتضمن التركيب الجيولوجي والصخري للموقع ضمن عمق حفر جديد وأرشيفي 142,0 م ما يلي: الرواسب التكنولوجية (t IV) - التربة السائبة. ويتراوح سمك الرواسب المكشوفة من 0,5 إلى 6,2 م، وتتقاطع قاعدتها عند أعماق من 0,5 إلى 6,2 م، والارتفاعات المطلقة من 15,3 إلى 22,7 م. الرواسب الحيوية (ب الرابع) - في المنطقة قيد النظر تتمثل في التربة الخثية. سمك الرواسب المكشوفة هو 0,6 م تم عبور القاعدة على عمق 3,6 م، وكان الارتفاع المطلق لقاعدة الطبقة 19,2 م. رواسب لاكوسترين الجليدية (lg III). ويتراوح سمك الرواسب المكشوفة من 23,1 إلى 34,6 م، وتتقاطع قاعدتها عند أعماق من 25,0 إلى 35,8 م، والارتفاعات المطلقة من -13,7 إلى -4,2 م. الرواسب الجليدية في Luga staial (g III lz). يتراوح سمك الرواسب المكشوفة من 2,7 إلى 12,0 مترًا، وتتقاطع قاعدتها على أعماق من 36,0 إلى 43,0 مترًا، والارتفاعات المطلقة من -19,3 إلى -13,7 مترًا. الرواسب الجليدية البحيراتية غير مقسمة (1d N-1Shch. ويتراوح سمك الرواسب المكشوفة من 1,4 إلى 18,5 مترًا، وتتقاطع قاعدتها على أعماق من 39,7 إلى 59,8 مترًا، والارتفاعات المطلقة من -36,5 إلى - 17,7 مترًا). رواسب ركام موسكو (g II ms). ويتراوح سمك الرواسب المكشوفة من 1,2 إلى 17,0 م، وتتقاطع قاعدتها عند أعماق من 43,0 إلى 65,0 م، والارتفاعات المطلقة من -41,6 إلى -21,2 م. الرواسب الجليدية والجليدية النهرية (lg، f II dn-ms). يتراوح سمك الرواسب المكشوفة من 16,0 إلى 76,0 م، وتتقاطع قاعدتها عند أعماق من 59,0 إلى 121,0 م، والارتفاعات المطلقة من -98,4 إلى -37,2 م. يتم تمثيل رواسب Kotlin Proterozoic العليا (V kt2-2) بطين رمادي مخضر غريني ذو اتساق صلب. ويتراوح سمك الرواسب المكشوفة من 1,9 إلى 32,0 م، وتتراوح أعماق الرواسب من 85,0 إلى 142,0 م، وتتراوح الارتفاعات المطلقة من -119,4 إلى -61,1 م.

خصائص الظروف الهيدروجيولوجية للبناء

من الناحية الهيدروجيولوجية، يوجد داخل منطقة العمل مجمع لطبقة المياه الجوفية فوق الركام (أفق من المياه الجوفية، والمياه من العدسات الرملية والطبقات البينية، موزعة بشكل متقطع في الطميية الرملية البحيراتية الجليدية، والطينية) وطبقة المياه الجوفية بين الركام، ممثلة بالتربة الناعمة رمال متوسطة الحجم تحتوي على مياه الضغط. يتم تطوير مجمع طبقات المياه الجوفية فوق المعنوية في كل مكان، ويقتصر على الرمال رواسب جلاسيولاكوسترين ، وكذلك طبقات طينية رملية ورملية بسماكة الرواسب التكنولوجية. يتكون المجمع من رمال طينية وناعمة ومتوسطة وتربة مرصوفة بالحصى مشبعة بالماء. الطبقة السفلية هي تربة ركام لوغا. تم تسجيل منسوب المياه الجوفية وقت الحفر على أعماق تتراوح بين 1,7 إلى 3,0 متر عند القيمة المطلقة. المستويات من 18,5 إلى 22,3 م. يتم تغذية مجمع طبقة المياه الجوفية عن طريق هطول الأمطار وجريان المياه الذائبة ومياه الأمطار. مجمع طبقة المياه الجوفية هو في الغالب حر التدفق. في بعض المناطق التي توجد فيها الرمال تحت التربة ذات خصائص الترشيح المنخفضة - الطميية والطينية ذات النطاقات - يمكن أن يتشكل ضغط محلي للمياه الجوفية (يصل إلى 22,0 متر). يقتصر مجمع طبقة المياه الجوفية بين الصخور على رمال الرواسب البحيرية الجليدية والأنهار الجليدية، وتم اكتشافه على أعماق 41,8-74 ​​أوم. يتم تمثيل المجمع برمال غرينية وناعمة ومتوسطة وحصوية وتربة حصوية ومشبعة بالماء وضغط (يصل الضغط إلى 65,6 م). وفقًا لنتائج التحليل الكيميائي لعينات المياه من مجمع طبقات المياه الجوفية الركامية فيما يتعلق بالخرسانة (الدرجة W4) ذات النفاذية العادية وفقًا لـ SNiP 2.03.11-85، فهي غير عدوانية من حيث محتوى القلويات الكاوية، قيمة الرقم الهيدروجيني ومحتوى الكبريتات، وعدوانية قليلاً من حيث محتوى ثاني أكسيد الكربون العدواني. وفقا لـ GOST 9.602-2005، تتميز المياه الجوفية بنشاط تآكل مرتفع فيما يتعلق بأغلفة كابلات الرصاص والألمنيوم. وفقًا لنتائج التحليل الكيميائي لعينات المياه من مجمع طبقات المياه الجوفية فيما يتعلق بالخرسانة (الدرجة W4) ذات النفاذية العادية وفقًا لـ SNiP 2.03.11-85 من حيث محتوى القلويات الكاوية وقيمة الرقم الهيدروجيني ومحتوى الكبريتات، فهي غير عدوانية، ومن حيث محتوى ثاني أكسيد الكربون العدواني فهي عدوانية قليلاً. وفقًا لـ GOST 9.602-2005، مياه طبقة المياه الجوفية بين المعين يتميز المجمع بنشاط تآكل عالي فيما يتعلق بأغلفة كابلات الرصاص والألمنيوم. وفقًا لـ GOST 9.602-2005، تتمتع التربة بمقاومة متوسطة للتآكل للكربون والفولاذ منخفض السبائك. وفقًا لـ SNiP 2.03.11-85، الجدول 4، في المناطق الطبيعية والرطبة، لا تكون التربة عدوانية تجاه الخرسانة والهياكل الخرسانية المسلحة

حلول التصميم

قبل البدء في العمل على ملء الأنفاق بالحلول التكنولوجية يتم تركيب الخرسانة المسلحة. السواكف والبوابات في الأنفاق التي تم إيقاف تشغيلها في قسم محطة المترو. على PC 180+12,45 و PC 180+10,45 للأنفاق العلوية والسفلية على التوالي. يتم ردم النفق I من خلال الآبار العمودية رقم 1-52 (52 قطعة) والتي يتم حفرها بواسطة آلة دوارة على طول محور النفق بخطوة 10م من PK 180+33,4 إلى PK 185+66,93 بعمق من 58 إلى 70 مترًا، مع التثبيت المتزامن لجدران البئر بأنابيب التغليف 0426 و325 و219 ملم GOST 10704-91 وتثبيت الحلقة. قبل حفر بطانة النفق، يتم حقن جزء من التربة فوق قشرة النفق بملاط الأسمنت. يتم الحفر على طول بطانة النفق باستخدام الطريقة الأساسية باستخدام لقم كربيد مقاس 0250 و173 ملم. يتم حقن المحلول التكنولوجي في النفق بالتتابع عبر كل بئر من الآبار التي يبلغ قطرها 0168 ملم مع الإزالة المتزامنة للمياه النازحة من النفق عبر الآبار المجاورة. يتم ملء النفق II بطريقتين: فيعلى طول محور النفق من PK180+93,1 إلى PK181+25,06، على غرار ملء النفق على المسار 10، يتم حفر الآبار رقم 53-55 (Zpcs.) بزيادات قدرها XNUMX أمتار؛ يايتم إجراء التعميق PK181+25,06 إلى PK185+67,05 الآبار الموجودة رقم 10-52. يتم حفر الآبار حتى القوس العكسي باستخدام الطريقة الأساسية باستخدام لقم 0173 مم، وإلى القشرة المبطنة للنفق السفلي (المسار الثاني) - باستخدام الطريقة الدوارة مع تثبيت جدران البئر بأنابيب غلاف 0168 مم. يتم حقن جزء التربة الموجود فوق غلاف النفق بملاط أسمنتي ويتم حفره على طول بطانة النفق باستخدام الطريقة الأساسية باستخدام تيجان 0140 مم. يتم حقن المحلول التكنولوجي في النفق من خلال الآبار 0168 و 108 ملم. تم تصميم الآبار المجاورة لتصريف المياه النازحة من النفق. لتحقيق الاستقرار في كتلة التربة، يتم استخدام تقنية مكونة من عنصرين لتثبيت كتلة الجنيه باستخدام طريقة الحقن النفاث وإنشاء أعمدة محقونة باستخدام تقنية الطوق. يتم تأمين كتلة التربة في منطقة أقصى تسوية بمساحة 320"30م (على طول محور النفق من PK 181+64,00 إلى PK184+81,16). أكوام التربة الأسمنتية 01 Dm بعمق 25,0 م (2290 قطعة) متداخلة بخطوة 2,0 م. يتم إنشاء أعمدة طوقية بعمق 5 5-64 م و 90 م بواسطة جهاز حفر بطريقة دوارة في نمط رقعة الشطرنج مع مسافة بين الآبار 6 م على التوالي و 5 م بين الصفوف. ويبلغ عدد صفوف الآبار 2 على كل جانب من النفق وصف واحد فوق النفق. يتم حقن محلول محب للماء يعتمد على تعليق السيليكا الغروية النانومترية على عمق يتراوح من 50 إلى 90 مترًا. للتحكم في جودة العمل المنجز، يتم توفير مراقبة حالة هياكل الختم والكتلة والسطح. تم حساب تأثير طريقة العمل على المنطقة المحيطة باستخدام حزمة برامج Plaxis 3D Foundation. تم تصميم حزمة البرامج الخاصة بالحسابات الجيوميكانيكية "Plaxis" لحل المشكلات الجيوميكانيكية المعقدة باستخدام طريقة العناصر المحدودة في التركيبات المستوية والمتماثلة المحورية والمكانية، باستخدام نماذج خطية مرنة ومرنة وزحف لزج للوسائط القابلة للتشوه. يتم توفير نمذجة مراحل العمل. حزمة البرامج الخاصة بالحسابات الجيوميكانيكية "Plaxis" معتمدة من قبل معيار الدولة الروسي، الشهادة رقم ROSS NL.ME20.H019 80. في أنفاق PK180+12,45 وFIK180+10,45 I وII، على التوالي، يتم توفير تركيب بوابات ZT-D 1504A بمحرك ميكانيكي. إطار المصراع عبارة عن غلاف متجانس.6. الهيكل (خرسانة B25 W8 F50) بطول 2,0 متر. يتم ملء النفق بالحل التكنولوجي MEYCO MP 367 FOAM (راتنج حقن سيليكات اليوريا المكون من مكونين والذي لا يحتوي على مذيبات وهو مخصص لملء التجاويف بسرعة وتثبيت كتل التربة). يتم توفير المكونات جاهزة للاستخدام ويتم ضخها تحت ضغط متناسب بنسبة حجمية 1:1 بمساعدة مضخة حقن مكونة من مكونين مزودة بفوهة خلاط ثابتة مثبتة في جسم آلة التعبئة. يتم حقن منطقة قاع البئر للآبار الموجودة فوق غلاف النفق باستخدام محلول تقوية من Rheocem 650 (أسمنت بورتلاند مطحون للغاية للحقن في الصخور والتربة) مع مؤشر W/C = 1,0 وW/C = 3,0 مع متناهية الصغر أسمنت بورتلاند Rheobuild 2000PF. يتم إجراء حقن أعمدة الياقة باستخدام محلول محب للماء Meuso MP 320 يعتمد على تعليق السيليكا الغروية المانومترية. يتميز المحلول بلزوجة منخفضة ولا يحتوي على مذيبات وهو مخصص للحقن في الصخور وتقوية التربة الرملية والطينية. يتم ضبط وقت التبلور عن طريق تغيير مقدار مسرع الإعداد Meuso MP 320 الذي تم إدخاله في المكون. لتعزيز التربة باستخدام طريقة الأسمنت النفاث، يتم استخدام ملاط ​​أسمنتي يعتمد على الأسمنت البورتلاندي M400 (وزن/كثافة = 1:1) مع المادة المضافة المعقدة KDSTs.