Кратко описание на строителния проект

Във връзка с развитието на извънредна ситуация в зоната, причинена от разуплътняване на почвите в притунелната зона на изведени от експлоатация участъци от тунели (колове I и II), бяха извършени изследователски работи. Целта на извършената изследователска и научна работа е да се определят причините и да се направи прогноза за негативни явления в системата „масив - наводнени тунели”. Проведените геофизични изследвания показват, че процесите в тунелно-масивната система са далеч от стабилизиране. Въз основа на представените доклади, въз основа на предложения и препоръки, варианти за извършване на работа по запълване на тунели и укрепване на почвената маса с тяхното предпроектно проучване, насочено към осигуряване на стабилизация на системата и надеждни условия за експлоатация и развитие на съоръженията на градската инфраструктура. Бяха представени за разглеждане разработени варианти за извършване на работи по насипване на тунели и обезопасяване на почвения масив. Рразработи проект за запълване на тунели и укрепване на почвената маса с цел локализиране на селищната зона на територията. Дълбочината на тунелите в цялата работна зона варира от 64 до 88 m. Дължината на наводнените участъци е 535,5 м в тунел I коловоз и 474,0 м в тунел I коловоз. Конструкцията на дестилационните тунели се състои от външна облицовка от чугунени тръби 06,0/5,6 m и вътрешна стоманобетонна. обвивка с метална изолация по периметъра под формата на метален лист с дебелина 8 мм, анкериран в бетон. Проектът предвижда:пълнене с технологичен разтвор с едновременно дрениране от наводнените тунели на I коловоз в участъка от ПК 180+33,4 до ПК185+66,93 и II коловоз в участъка от ПК 180+93,1 до ПК 185+67,05; сстабилизиране на почвената маса в зоната на максимално слягане (участък 320х30м от ПК181+64 до ПК 184+81,16) чрез изграждане на почвено-циментова конструкция. колони, използващи технология на яката и консолидация на почвата чрез метода Jet Grouting. 

Кратко описание на строителните условия

Геоморфоложки районът на строителството е ограничен до Приневската низина. Хидрографската мрежа на района принадлежи към басейна на Балтийско море. Абсолютните коти на земната повърхност по денивелационни данни на кладенците варират от 21,50 до 23,84 m. Геоложкият и литоложки строеж на площадката в рамките на дълбочината на нов и архивен сондаж 142,0 m включва: Техногенни находища (t IV) - насипни почви. Разкритата дебелина на седиментите е от 0,5 до 6,2 m, основата им е пресечена на дълбочини от 0,5 до 6,2 m, абсолютни коти от 15,3 до 22,7 m. Биогенни седименти (b IV) - на разглежданата територия са представени от торфени почви. Разкритата дебелина на седиментите е 0,6 m, тяхната основата е пресечена на дълбочина 3,6 m, абсолютната кота на основата на пласта е 19,2 m. Езерно-ледникови отлагания (lg III). Разкритата мощност на седиментите е от 23,1 до 34,6 m, основата им е пресечена на дълбочини от 25,0 до 35,8 m, абсолютни коти от -13,7 до -4,2 m. Ледникови отлагания на Луга стадиал (g III lz). Разкритата мощност на седиментите е от 2,7 до 12,0 m, основата им е пресечена на дълбочини от 36,0 до 43,0 m, абсолютни коти от -19,3 до -13,7 m. Езерно-ледниковите отлагания са неразчленени (1d N-1Shch. Разкритата дебелина на отлаганията варира от 1,4 до 18,5 m, основата им е пресечена на дълбочини от 39,7 до 59,8 m, абсолютни коти от -36,5 до - 17,7 m. Отлагания на московската морена (g II ms). Разкритата мощност на седиментите е от 1,2 до 17,0 m, основата им е пресечена на дълбочини от 43,0 до 65,0 m, абсолютни коти от -41,6 до -21,2 m. Езерно-ледникови и речно-ледникови отлагания (lg,f II dn-ms). Разкритата мощност на седиментите е от 16,0 до 76,0 m, основата им е пресечена на дълбочини от 59,0 до 121,0 m, абсолютни коти от -98,4 до -37,2 m. Горнопротерозойските котлински отлагания (V kt2-2) са представени от тинести зеленикаво-сиви глини с твърда консистенция. Разкритата мощност на седиментите варира от 1,9 до 32,0 m, дълбочините на отложенията са от 85,0 до 142,0 m, а абсолютните коти са от -119,4 до -61,1 m.

Характеристики на хидрогеоложките условия на строителство

В хидрогеоложко отношение в работната зона има надморенен водоносен комплекс (хоризонт на подпочвени води, води от пясъчни лещи и междинни слоеве, спорадично разпространени в езерно-ледникови песъчливи глини, глинести) и междуморенен водоносен хоризонт, представен от фини , средно големи пясъци, съдържащи напорни води. Надморският водоносен комплекс е развит навсякъде, ограничен до пясъци ледникови отлагания, както и пясъчни и песъчливи глинести слоеве в дебелината на техногенни отлагания. Комплексът е представен от тинести, фини и средни пясъци и чакълесто-чакълести почви, наситени с вода. Долната водна част са почвите на Лужката морена. Нивото на подпочвените води по време на сондирането е регистрирано на дълбочини от 1,7 до 3,0 m, при абс. нива от 18,5 до 22,3м. Комплексът от водоносен хоризонт се захранва от валежи и оттичане на стопена и дъждовна вода. Водоносният комплекс е предимно безводен. В някои райони, където пясъците лежат под почви с ниски филтрационни свойства - глинести и лентови глинести почви - може да се образува локално налягане на подземните води (достига 22,0 m). Междуморенният водоносен комплекс е ограничен до пясъците на езерно-ледникови и речно-ледникови отлагания и е открит на дълбочини от 41,8-74.Ohm. Комплексът е представен от тинести, фини, средни и чакълести пясъци, каменно-чакълести почви, водонаситени, напорни (налягането достига до 65,6 m). Според резултатите от химичния анализ на водни проби от моренния водоносен комплекс по отношение на бетон (клас W4) с нормална пропускливост в съответствие със SNiP 2.03.11-85, те са неагресивни по отношение на съдържанието на каустични основи, рН стойност и съдържание на сулфати, и леко агресивни по отношение на съдържанието на агресивен въглероден диоксид. В съответствие с GOST 9.602-2005 подземните води се характеризират с висока корозивна активност по отношение на оловни и алуминиеви кабелни обвивки. Според резултатите от химичния анализ на водни проби от междуморенния водоносен комплекс по отношение на бетон (степен W4) с нормална пропускливост в съответствие със SNiP 2.03.11-85 по отношение на съдържанието на каустични основи, стойността на pH и съдържанието на сулфат, неагресивни са, а по отношение на съдържанието на агресивен въглероден диоксид са слабо агресивни. В съответствие с GOST 9.602-2005, междумоайн водоносен хоризонт вода Комплексът се характеризира с висока корозивна активност по отношение на оловни и алуминиеви кабелни обвивки. В съответствие с GOST 9.602-2005 почвите имат средна корозивност към въглерод и нисколегирана стомана. Според SNiP 2.03.11-85, таблица 4, в нормални и влажни зони почвите не са агресивни към бетонни и стоманобетонни конструкции

Дизайнерски решения

Преди започване на работа по запълване на тунели с технологичен разтвор монтира се стоманобетон. прегради и портали в изведени от експлоатация тунели на участъка на метростанцията. на PC 180+12,45 и PC 180+10,45 съответно на горния и долния тунел. Запълването на тунел I се извършва чрез вертикални кладенци № 1-52 (52 бр.), пробити с роторна машина по оста на тунела със стъпка 10 m от ПК 180+33,4 до ПК 185+66,93 с дълбочина от 58 до 70 m, с едновременно закрепване на стените на кладенеца с обсадни тръби 0426, 325 и 219 mm GOST 10704-91 и циментиране на пръстена. Преди пробиването на облицовката на тунела, част от почвата над обвивката на тунела се инжектира с циментова замазка. Пробиването по облицовката на тунела се извършва по метода на ядрото с помощта на твърдосплавни битове от 0250 и 173 mm. Инжектирането на технологичния разтвор в тунела се извършва последователно през всеки от кладенците 0168 mm с едновременно отстраняване на водата, изместена от тунела през съседни кладенци. Запълването на тунел II се извършва по два начина: впо оста на тунела от ПК180+93,1 до ПК181+25,06, подобно на запълването на тунела на коловоз 10, сондажи №№ 53-55 (Збр.) се сондират на стъпки от XNUMX m; Оt PK181+25,06 до PK185+67,05 се извършва удълбочаване съществуващи кладенци No 10-52. Кладенците се пробиват до обратната дъга по ядков метод с дола 0173 мм, а до облицовъчната обвивка на долния тунел (II коловоз) - по ротационен метод със стените на кладенеца, закрепени с обсадни тръби 0168 мм. Участъкът от почвата над обвивката на тунела се инжектира с циментова замазка и се пробива по протежение на облицовката на тунела, като се използва методът на сърцевината, като се използват 0140 mm корони. Нагнетяването на технологичния разтвор в тунела се извършва през кладенци 0168 и 108 mm. Съседните кладенци са проектирани да отвеждат водата, изместена от тунела. За стабилизиране на почвената маса се използва двукомпонентна технология за фиксиране на масата на паунда по метода Jet Grouting и създаване на инжектирани колони чрез технология на яката. Почвеният масив е обезопасен в зоната на максимално слягане в площ с размери 320"30м (по оста на тунела от ПК 181+64,00 до ПК184+81,16). Грунтоциментови пилоти 01 Dm с дълбочина 25,0 m (2290 бр.) са разположени шахматно със стъпка 2,0 m. Колоните на яката с дълбочина 5 5-64 m и 90 m се изграждат от сондажна машина по въртящ се начин в шахматна дъска с разстояние между кладенците 6 m в ред и 5 m между редовете. Броят на редовете кладенци е 2 от всяка страна на тунела и един ред над тунела. Инжектирането на хидрофилен разтвор на базата на нанометрична колоидна силициева суспензия се извършва на дълбочина от 50 до 90 m. За контрол на качеството на извършената работа се осигурява мониторинг на състоянието на уплътнителните конструкции, масива и повърхността. Въздействието на метода на работа върху околната среда е изчислено с помощта на софтуерния пакет Plaxis 3D Foundation. Софтуерният пакет за геомеханични изчисления "Plaxis" е предназначен за решаване на сложни геомеханични задачи по метода на крайните елементи в равнинни, осесиметрични и пространствени постановки, като се използват линейни еластични, еластопластични и вискозно-пълзещи модели на деформируеми среди. Предвидено е моделиране на етапите на работа. Програмният пакет за геомеханични изчисления “Plaxis” е сертифициран от Държавния стандарт на Русия, сертификат № ROSS NL.ME20.H019 80. На тунели I и II PK180+12,45 и FIK180+10,45, съответно, е предвидено монтиране на портали ZT-D 1504A с механично задвижване. Ролетната рамка е монолитен корпус.6. конструкция (бетон B25 W8 F50) 2,0м дълж. Тунелът се запълва с технологичното решение MEYCO MP 367 FOAM (двукомпонентна карбамидно-силикатна инжекционна смола, която не съдържа разтворители и е предназначена за бързо запълване на кухини и стабилизиране на почвени маси). Компонентите се доставят готови за употреба и се изпомпват под налягане пропорционално в обемно съотношение 1:1 с помощта на двукомпонентна инжекционна помпа, оборудвана със статична смесителна дюза, монтирана в тялото на пакера. Инжектирането на дънната зона на кладенците над обвивката на тунела се извършва с укрепващ разтвор на Rheocem 650 (високо смлян портланд цимент за инжектиране в скала и почва) с показател W/C = 1,0 и W/C = 3,0 с ултрафин Портланд цимент Rheobuild 2000PF. Инжектирането на коларните колони се извършва с хидрофилен разтвор Meuso MP 320 на базата на манометрична колоидна силициева суспензия. Разтворът е с нисък вискозитет, не съдържа разтворители и е предназначен за инжектиране в скали и укрепване на песъчливи и тинести почви. Времето за желиране се регулира чрез промяна на количеството Meuso MP 320 ускорител на втвърдяване, въведено в компонента. За укрепване на почвата чрез метода на струйна циментация се използва циментов разтвор на базата на портланд цимент M400 (W/C = 1:1) с комплексна добавка KDSTs.