Kurze Beschreibung des Bauobjekts

Im Zusammenhang mit der Entwicklung einer Notsituation in dem Gebiet, die durch die Lockerung der Böden der tunnelnahen Zone der stillgelegten Tunnelabschnitte (Gleise I und II) verursacht wurde, wurden Forschungsarbeiten durchgeführt. Der Zweck der durchgeführten Forschung und wissenschaftlichen Arbeit bestand darin, die Ursachen zu ermitteln und negative Phänomene im System „massenüberflutete Tunnel“ vorherzusagen. Die durchgeführten geophysikalischen Untersuchungen zeigen, dass die Prozesse im „Tunnel-Masse“-System noch weit von einer Stabilisierung entfernt sind. Basierend auf den eingereichten Berichten, basierend auf Vorschlägen und Empfehlungen, Optionen für die Erstellung von Arbeiten Verfüllung von Tunneln und Fixierung der Bodenmasse mit ihrer Machbarkeitsstudie, die darauf abzielt, die Stabilisierung des Systems und zuverlässige Betriebsbedingungen sowie die Entwicklung der städtischen Infrastruktur sicherzustellen. Zur Prüfung wurden die erarbeiteten Optionen für die Durchführung der Arbeiten zur Verfüllung der Tunnel und zur Befestigung des Bodenmassivs vorgelegt. Rentwickelte ein Projekt zum Auffüllen von Tunneln und zum Fixieren der Bodenmasse, um die Sedimentzone des Territoriums zu lokalisieren. Die Tiefe der Tunnel im gesamten Arbeitsgebiet beträgt 64 bis 88 m. Die Länge der überfluteten Abschnitte beträgt im I-Gleistunnel 535,5 m und im I-Gleistunnel 474,0 m. Die Konstruktion von Destillationstunneln besteht aus einer Außenauskleidung aus Gussrohren 06,0 / 5,6 m und einer Innenauskleidung aus Stahlbeton. eine Hülle mit umlaufender Metallisolierung in Form eines 8 mm dicken, im Beton verankerten Blechs. Das Projekt bietet:Befüllung mit technologischer Lösung bei gleichzeitiger Entwässerung aus den überfluteten Tunneln von Gleis I im Abschnitt von PK 180+33,4 bis PK185+66,93 und Gleis II im Abschnitt von PK 180+93,1 bis PK 185+67,05; MitStabilisierung der Bodenmasse in der Zone maximaler Setzung (Abschnitt 320x30m von PK181+64 bis PK 184+81,16) durch Bodenzementbau Stützen mittels Hülsentechnik und Fixierung des Bodens im Düsenstrahlverfahren „Jet Grouting“. 

Kurze Beschreibung der Baubedingungen

Geomorphologisch ist die Baustelle auf die Prinewskaja-Tiefebene beschränkt. Das hydrografische Netz der Region gehört zum Ostseebecken. Die absoluten Markierungen der Erdoberfläche gemäß der Höhenreferenz von Bohrlochköpfen liegen zwischen 21,50 und 23,84 m. An der geologischen und lithologischen Struktur des Standorts in der Tiefe der Neu- und Archivbohrungen von 142,0 m sind beteiligt: Vom Menschen verursachte Ablagerungen (t IV) – Massenböden. Die freigelegte Mächtigkeit der Lagerstätten beträgt 0,5 bis 6,2 m, ihr Boden wird in Tiefen von 0,5 bis 6,2 m durchquert, die absoluten Werte liegen bei 15,3 bis 22,7 m. Biogene Ablagerungen (b IV) – im betrachteten Gebiet handelt es sich um Torfböden. Die freigelegte Mächtigkeit der Ablagerungen beträgt 0,6 m; der Boden wird in einer Tiefe von 3,6 m überquert, die absolute Markierung des Bodens der Schicht beträgt 19,2 m. Lakustrinisch-eiszeitliche Ablagerungen (lg III). Die freiliegende Mächtigkeit der Lagerstätten beträgt 23,1 bis 34,6 m, ihr Boden wird in Tiefen von 25,0 bis 35,8 m durchquert, die absoluten Werte liegen bei -13,7 bis -4,2 m. Gletscherablagerungen des Luga-Stadions (g III lz). Die freiliegende Mächtigkeit der Lagerstätten beträgt 2,7 bis 12,0 m, ihr Boden wird in Tiefen von 36,0 bis 43,0 m durchquert, die absoluten Werte liegen bei -19,3 bis -13,7 m. Ungeteilte lacustrine-glaziale Ablagerungen (1d H-1Sch. Die freigelegte Mächtigkeit der Ablagerungen beträgt 1,4 bis 18,5 m, ihre Basis wird in Tiefen von 39,7 bis 59,8 m durchquert, absolute Markierungen von -36,5 bis - 17,7 m Ablagerungen der Moskauer Moräne (g II ms). Die freiliegende Mächtigkeit der Lagerstätten beträgt 1,2 bis 17,0 m, ihr Boden wird in Tiefen von 43,0 bis 65,0 m durchquert, die absoluten Werte liegen bei -41,6 bis -21,2 m. Lacustrine-glaziale und fluvi-glaziale Ablagerungen (lg,f II dn-ms). Die freiliegende Mächtigkeit der Lagerstätten beträgt 16,0 bis 76,0 m, ihr Boden wird in Tiefen von 59,0 bis 121,0 m durchquert, die absoluten Werte liegen bei -98,4 bis -37,2 m. Die Kotlin-Lagerstätten des oberen Proterozoikums (V kt2-2) werden durch grünlich-graue, schluffige Tone mit harter Konsistenz dargestellt. Die freigelegte Mächtigkeit der Lagerstätten liegt zwischen 1,9 und 32,0 m, sie wurden bis zu einer Tiefe von 85,0 bis 142,0 m durchdrungen, die absoluten Werte liegen zwischen -119,4 und -61,1 m.

Merkmale der hydrogeologischen Baubedingungen

Aus hydrogeologischer Sicht gibt es innerhalb des Arbeitsgebiets einen supramoränischen Grundwasserleiter (Grundwasserhorizont, Wasser aus Sandlinsen und Zwischenschichten, sporadisch verteilt in lakustrinisch-glazialen Sandlehmen, Lehmen) und einen intermoränischen Grundwasserleiter, der aus feinen, mittelschweren Sanden besteht, die Druckwasser enthalten innerhalb der Baustelle unterschieden werden. Der obermoränische Grundwasserleiterkomplex ist überall entwickelt und auf den Sand beschränkt See-Gletscher-Ablagerungen sowie sandige und sandige Lehmschichten in der Mächtigkeit technogener Ablagerungen. Der Komplex besteht aus schluffigen, feinen und mittleren Sand- und Kies-Kiesböden, die mit Wasser gesättigt sind. Der untere Grundwasserkörper ist der Boden der Luga-Moräne. Der Grundwasserspiegel zum Zeitpunkt der Bohrung wurde in Tiefen von 1,7 bis 3,0 m bei absoluten Werten erfasst. Markierungen von 18,5 bis 22,3 m. Der Grundwasserleiter wird durch atmosphärische Niederschläge und den Abfluss von Schmelz- und Regenwasser gespeist. Der wasserführende Komplex ist überwiegend drucklos. In einigen Gebieten, in denen Sande unter Böden mit geringen Filtereigenschaften liegen – Lehm und Bänderlehm – kann sich ein lokaler Grundwasserdruck bilden (bis zu 22,0 m). Der intermoränische wasserführende Komplex ist auf die Sande lakustrin-glazialer und fluvial-glazialer Ablagerungen beschränkt und wurde in Tiefen von 41,8–74 Ohm entdeckt. Der Komplex besteht aus schlammigem, feinem, mittlerem und kiesigem Sand, Geröll-Kiesel-Böden, wassergesättigt, Druck (Druck erreicht bis zu 65,6 m). Nach den Ergebnissen der chemischen Analyse von Wasserproben des oben genannten Moränen-Aquifer-Komplexes im Vergleich zu Beton (Klasse W4) mit normaler Durchlässigkeit gemäß SNiP 2.03.11-85 sind sie hinsichtlich des Gehalts an Ätzalkalien nicht aggressiv , dem pH-Wert und dem Gehalt an Sulfaten und sind hinsichtlich des Gehalts an aggressivem Kohlendioxid leicht aggressiv. Gemäß GOST 9.602-2005 ist Grundwasser gegenüber Blei- und Aluminiummänteln von Kabeln stark korrosiv. Nach den Ergebnissen der chemischen Analyse von Wasserproben des intermoränischen Grundwasserleiterkomplexes im Vergleich zu Beton (Klasse W4) mit normaler Durchlässigkeit gemäß SNiP 2.03.11-85 sind sie hinsichtlich des Gehalts an Ätzalkalien nicht aggressiv. pH-Wert und Sulfatgehalt und sind hinsichtlich des Gehalts an aggressivem Kohlendioxid leicht aggressiv. Gemäß GOST 9.602-2005, intermarines Grundwasserleiterwasser komplex sind charakterisiert, weisen jedoch im Vergleich zu Blei- und Aluminiummänteln von Kabeln eine hohe korrosive Aktivität auf. Gemäß GOST 9.602-2005 weisen Böden eine durchschnittliche korrosive Aggressivität gegenüber Kohlenstoff und niedriglegiertem Stahl auf. Gemäß SNiP 2.03.11-85, Tabelle 4, sind Böden in der Normal- und Nasszone gegenüber Beton- und Stahlbetonkonstruktionen nicht aggressiv.

Designlösungen

Vor Beginn der Arbeiten zur Befüllung der Tunnel mit technologischer Lösung Die Installation wird durchgeführt. Brücken und Tore in den stillgelegten Tunneln auf der Bühne der U-Bahn-Station auf PK 180+12,45 und PK 180+10,45 des oberen bzw. unteren Tunnels. Die Verfüllung des Tunnels des 1. Gleises erfolgt durch Vertikalbrunnen Nr. 52-52 (10 Stück), die mit einer Rotationsmaschine entlang der Tunnelachse mit einer Stufe von 180 m von PK 33,4 + 185 bis PK 66,93 gebohrt werden + 58 mit einer Tiefe von 70 bis 0426 m, bei gleichzeitiger Befestigung der Brunnenwände mit Mantelrohren 325, 219 und 10704 mm GOST 91-0250 und Verguss des Ringraums. Vor dem Bohren der Tunnelschale wird ein Erdabschnitt oberhalb der Tunnelschale mit Zementmörtel injiziert. Die Bohrung entlang der Tunnelauskleidung erfolgt durch Kernbohrung mit Hartmetallbohrkronen 173 und XNUMX mm. Die Prozesslösung wird nacheinander durch jedes der 0168-mm-Bohrlöcher in den Tunnel eingespritzt, wobei gleichzeitig das aus dem Tunnel verdrängte Wasser durch benachbarte Bohrlöcher entfernt wird. Die Verfüllung des Tunnels der Trasse II erfolgt auf zwei Arten: inentlang der Tunnelachse von PK180 + 93,1 bis PK181 + 25,06 werden, ähnlich wie beim Verfüllen des Tunnels des 10. Gleises, Brunnen Nr. 53-55 (Zsht.) mit einer Stufe von XNUMX m gebohrt; Öt PK181+25,06 bis PK185+67,05 bestehende Brunnen Nr. 10-52. Das Bohren von Brunnen bis zum umgekehrten Bogen erfolgt im Kernverfahren mit Kronen von 0173 mm, bis zur Shelyga der Auskleidung des unteren Tunnels (II-Pfad) im Rotationsverfahren, wobei die Brunnenwände mit Mantelrohren von 0168 mm befestigt werden. Es erfolgt die Injektion eines Erdreichabschnitts oberhalb der Tunnelschale mit Zementmörtel und das Bohren entlang der Tunnelschale im Kernverfahren mit Bohrkronen 0140 mm. Die Prozesslösung wird durch die Bohrlöcher 0168 und 108 mm in den Tunnel injiziert. Angrenzende Brunnen dienen der Ableitung des aus dem Tunnel verdrängten Wassers. Zur Stabilisierung der Bodenmasse kommt eine Zweikomponententechnik zur Fixierung der Pfundmasse im Jet-Grouting-Verfahren und die Erstellung von Injektionssäulen mittels Kragentechnik zum Einsatz. Die Bodenmasse wird in der Zone maximaler Setzung in einem Abschnitt von 320 bis 30 m (entlang der Tunnelachse von PK 181+64,00 bis PK184+81,16) festgelegt. Erd-Zement-Pfähle 01 Dm mit einer Tiefe von 25,0 m (2290 Stück) sind mit einer Stufe von 2,0 m versetzt. Hülsensäulen mit einer Tiefe von 5-5 m und 64 m werden mit einer Bohranlage rotierend im Schachbrettmuster mit einem Abstand zwischen den Bohrlöchern von 90 m in einer Reihe und 6 m zwischen den Reihen errichtet. Die Anzahl der Brunnenreihen beträgt 5 auf jeder Seite des Tunnels und eine Reihe über dem Tunnel. Die Injektion einer hydrophilen Lösung auf Basis einer nanometrischen kolloidalen Kieselsäuresuspension erfolgt in einer Tiefe von 2 bis 50 m. Zur Kontrolle der Qualität der durchgeführten Arbeiten ist eine Überwachung des Zustands der Dichtungsbauwerke, des Arrays und der Tageslichtfläche vorgesehen. Die Berechnung des Einflusses der Arbeitsweise auf das umgebende Array wurde mit dem Softwarepaket Plaxis 3D Foundation durchgeführt. Das Softwarepaket für geomechanische Berechnungen „Plaxis“ dient der Lösung komplexer geomechanischer Probleme mithilfe der Finite-Elemente-Methode in planaren, achsensymmetrischen und räumlichen Formulierungen unter Verwendung linear elastischer, elastisch-plastischer und viskoser Kriechmodelle verformbarer Medien. Es wird eine Modellierung der Arbeitsschritte bereitgestellt. Das Plaxis-Softwarepaket für geomechanische Berechnungen ist nach dem staatlichen Standard Russlands zertifiziert, Zertifikat Nr. ROSS NL.ME20.H019 80. In den Tunneln PK180+12,45 und FIK180+10,45 I bzw. II ist der Einbau von Rollläden ZT-D 1504A mit mechanischem Antrieb vorgesehen. Der Rahmen des Verschlusses ist ein monolithisches G.6. Struktur (Beton B25 W8 F50) 2,0 m lang. Der Tunnel ist mit der technologischen Lösung MEYCO MP 367 FOAM gefüllt (ein Zweikomponenten-Injektionsharz aus Harnstoffsilikat, das keine Lösungsmittel enthält und zum schnellen Füllen von Hohlräumen und zur Stabilisierung von Bodenmassiven bestimmt ist). Die Komponenten werden gebrauchsfertig geliefert und unter Druck proportional im Volumenverhältnis 1:1 mit einer nassen Zweikomponenten-Injektionspumpe gepumpt, die mit einer statischen Mischdüse ausgestattet ist, die im Körper des Packers installiert ist. Die Injektion der Bohrlochsohlenzone oberhalb des Tunnelmantels erfolgt mit einer Verstärkungslösung Rheocem 650 (hochgemahlener Portlandzement zur Injektion in Gestein und Boden) mit W/C = 1,0 und W/C = 3,0 mit Rheobuild 2000PF ultrafein gemahlener Portlandzement. Hülsensäulen werden mit der hydrophilen Meuso MP 320-Lösung auf Basis einer manometrischen kolloidalen Kieselsäuresuspension injiziert. Die Lösung hat eine niedrige Viskosität, enthält keine Lösungsmittel und ist zum Einspritzen in Gestein und zur Festigung sandiger und schluffiger Böden bestimmt. Die Gelzeit wird durch Ändern der Menge des der Komponente zugesetzten Abbindebeschleunigers Meuso MP 320 gesteuert. Zur Fixierung des Bodens im Verfahren des Strahlinjektionsverfahrens wird ein Zementmörtel auf Basis von Portlandzement M400 (W/Z = 1:1) unter Verwendung eines komplexen Additivs KDSC verwendet.