Brève description de l'objet de construction

Dans le cadre du développement d'une situation d'urgence dans la zone causée par le décompactage des sols de la zone proche du tunnel des sections déclassées des tunnels (voies I et II), des travaux de recherche ont été menés. Le but des recherches et des travaux scientifiques effectués était de déterminer les causes et de prévoir les phénomènes négatifs dans le système "mass - tunnels inondés". Les études géophysiques menées indiquent que les processus dans le système "tunnel-masse" sont loin d'être stabilisés. Sur la base des rapports soumis, sur la base de suggestions et de recommandations, des options pour la production de travaux sur le comblement des tunnels et la fixation du massif avec leur étude de faisabilité visant à assurer la stabilisation du système et la fiabilité des conditions d'exploitation et de développement des infrastructures urbaines. Les options développées pour la réalisation des travaux de comblement des tunnels et de fixation du massif du sol ont été soumises à examen. Ra développé un projet de comblement de galeries et de fixation du massif afin de localiser la zone sédimentaire du territoire. La profondeur des tunnels dans toute la zone de travail est de 64 à 88 m. La longueur des sections inondées est de 535,5 m dans le tunnel de voie I et de 474,0 m dans le tunnel de voie I. La conception des tunnels de distillation est un revêtement extérieur en tubulure en fonte de 06,0/5,6 m et un intérieur en béton armé. une coque avec isolation métallique sur le pourtour sous forme d'une tôle de 8 mm d'épaisseur ancrée dans le béton. Le projet prévoit :remplissage avec solution technologique avec vidange simultanée des tunnels inondés de la voie I dans le tronçon du PK 180+33,4 au PK185+66,93 et ​​de la voie II dans le tronçon du PK 180+93,1 au PK 185+67,05 ; Avecstabilisation de la masse de sol dans la zone de tassement maximum (tronçon 320x30m du PK181+64 au PK 184+81,16) par construction sol-ciment colonnes utilisant la technologie des manchons et fixant le sol à l'aide de la méthode de jet grouting "Jet Grouting". 

Brève description des conditions de construction

Géomorphologiquement, le chantier de construction est confiné à la plaine de Prinevskaya. Le réseau hydrographique de la région appartient au bassin de la mer Baltique. Les repères absolus de la surface terrestre selon la hauteur de référence des têtes de puits vont de 21,50 à 23,84 m. Dans la structure géologique et lithologique du site dans la profondeur des forages nouveaux et archivistiques de 142,0 m, interviennent : Dépôts technogéniques (t IV) - sols en vrac. L'épaisseur exposée des dépôts est de 0,5 à 6,2 m, leur fond est traversé à des profondeurs de 0,5 à 6,2 m, les repères absolus sont de 15,3 à 22,7 m. Les dépôts biogéniques (b IV) - dans la zone considérée sont représentés par des sols tourbeux. L'épaisseur exposée des dépôts est de 0,6 m ; le fond est traversé à une profondeur de 3,6 m, la marque absolue du fond de la couche est de 19,2 m. Dépôts lacustres-glaciaires (lg III). L'épaisseur exposée des dépôts est de 23,1 à 34,6 m, leur fond est traversé à des profondeurs de 25,0 à 35,8 m, les repères absolus sont de -13,7 à -4,2 m. Dépôts glaciaires du stade de Luga (g III lz). L'épaisseur exposée des dépôts est de 2,7 à 12,0 m, leur fond est traversé à des profondeurs de 36,0 à 43,0 m, les marques absolues sont de -19,3 à -13,7 m. Dépôts lacustres-glaciaires non divisés (1d H-1Sch. L'épaisseur exposée des dépôts est de 1,4 à 18,5 m, leur base est traversée à des profondeurs de 39,7 à 59,8 m, repères absolus de -36,5 à - 17,7 m Dépôts de la moraine de Moscou (g II ms). L'épaisseur exposée des dépôts est de 1,2 à 17,0 m, leur fond est traversé à des profondeurs de 43,0 à 65,0 m, les marques absolues sont de -41,6 à -21,2 m. Dépôts lacustres-glaciaires et fluvi-glaciaires (lg,f II dn-ms). L'épaisseur exposée des dépôts est de 16,0 à 76,0 m, leur fond est traversé à des profondeurs de 59,0 à 121,0 m, les marques absolues sont de -98,4 à -37,2 m. Les dépôts de Kotlin du Protérozoïque supérieur (V kt2-2) sont représentés par des argiles limoneuses gris verdâtre de consistance dure. L'épaisseur exposée des dépôts varie de 1,9 à 32,0 m, ils ont été pénétrés à une profondeur de 85,0 à 142,0 m, les marques absolues sont de -119,4 à -61,1 m.

Caractéristiques des conditions hydrogéologiques de construction

Sur le plan hydrogéologique, au sein de la zone des travaux, un aquifère supra-morainique (horizon d'eau souterraine, eaux de lentilles et d'intercalaires sableux, répartis sporadiquement dans des limons sableux lacustres-glaciaires, loams) et un aquifère intermorainique représenté par des sables fins et moyens contenant des eaux de pression sont distingués au sein du chantier. Le complexe aquifère supra-morainique se développe partout, confiné aux sables dépôts lacustres-glaciaires, ainsi que des couches sableuses et limono-sableuses dans l'épaisseur des dépôts technogéniques. Le complexe est représenté par des sols limoneux, sables fins et moyens et des sols de gravier-galets saturés d'eau. L'aquiclude inférieur est constitué des sols de la moraine de Luga. La nappe phréatique au moment du forage a été enregistrée à des profondeurs de 1,7 à 3,0 m, à abs. marques de 18,5 à 22,3 m. L'aquifère est alimenté par les précipitations atmosphériques et le ruissellement des eaux de fonte et de pluie. Le complexe aquifère est principalement sans pression. Dans certaines régions, où les sables se trouvent sous des sols à faibles propriétés de filtration - loams et loams en bandes, une pression locale des eaux souterraines peut se former (jusqu'à 22,0 m). Le complexe aquifère intermorainique est confiné aux sables des dépôts lacustres-glaciaires et fluvio-glaciaires, il a été révélé à des profondeurs de 41,8-74 ohm. Le complexe est représenté par des sables limoneux, fins, moyens et graveleux, des sols de galets rocheux, saturés en eau, sous pression (la pression atteint jusqu'à 65,6 m). Selon les résultats de l'analyse chimique d'échantillons d'eau du complexe aquifère morainique ci-dessus par rapport au béton (grade W4) de perméabilité normale conformément au SNiP 2.03.11-85 en termes de teneur en alcalis caustiques, de valeur de pH et de teneur en sulfates, ils sont non agressifs, en termes de teneur en dioxyde de carbone agressif, ils sont légèrement agressifs. Conformément à GOST 9.602-2005, les eaux souterraines sont très corrosives vis-à-vis des gaines de câbles en plomb et en aluminium. Selon les résultats de l'analyse chimique des échantillons d'eau du complexe aquifère intermorainique par rapport au béton (grade W4) de perméabilité normale conformément au SNiP 2.03.11-85, ils sont non agressifs en termes de teneur en alcalis caustiques, la valeur du pH et la teneur en sulfates, et sont légèrement agressifs en termes de teneur en dioxyde de carbone agressif. Conformément à GOST 9.602-2005, l'eau de l'aquifère intermarin complexes sont caractérisés mais par rapport au plomb et à l'aluminium les gaines des câbles ont une forte activité corrosive. Conformément à GOST 9.602-2005, les sols ont une agressivité corrosive moyenne vis-à-vis de l'acier au carbone et faiblement allié. Selon SNiP 2.03.11-85, tableau 4, dans la zone normale et humide, les sols ne sont pas agressifs vis-à-vis des structures en béton et en béton armé.

Solutions de conception

Avant le début des travaux de remplissage des tunnels avec solution technologique l'installation est en cours. cavaliers et portes dans les tunnels désaffectés sur la scène de la station de métro sur les PK 180+12,45 et PK 180+10,45 des tunnels supérieur et inférieur, respectivement. Le remplissage du tunnel de la 1ère voie s'effectue par des puits verticaux n°52-52 (10 pièces), forés par une machine rotative selon l'axe du tunnel avec un pas de 180 m du PK 33,4+185 au PK 66,93 + 58 avec une profondeur de 70 à 0426 m, avec fixation simultanée des parois du puits avec des tubes de tubage 325, 219 et 10704 mm GOST 91-0250 et injection de l'anneau. Avant le forage du revêtement du tunnel, une section de sol au-dessus de l'enveloppe du tunnel est injectée avec du mortier de ciment. Le forage le long du revêtement du tunnel est réalisé par carottage à l'aide de mèches en alliage dur 173 et XNUMX mm. La solution de traitement est injectée dans le tunnel séquentiellement à travers chacun des puits de 0168 mm avec élimination simultanée de l'eau déplacée du tunnel à travers les puits adjacents. Le remplissage du tunnel de la voie II s'effectue de deux manières : enle long de l'axe du tunnel de PK180 + 93,1 à PK181 + 25,06, de manière similaire au remplissage du tunnel de la 10ère voie, les puits n° 53-55 (Zsht.) sont forés avec un pas de XNUMX m ; Ot PK181+25,06 à PK185+67,05 puits existants n° 10-52. Le forage des puits à l'arc inversé est effectué par la méthode du noyau avec des couronnes 0173 mm, jusqu'au shelyg du revêtement du tunnel inférieur (chemin II) - par la méthode rotative avec les parois du puits fixées avec des tubes de tubage 0168 mm. L'injection d'une section de sol au-dessus de l'enveloppe du tunnel avec du mortier de ciment et le forage le long du revêtement du tunnel en utilisant une méthode de carottage avec des trépans de 0140 mm sont effectués. La solution de procédé est injectée dans le tunnel par les puits 0168 et 108 mm. Les puits adjacents sont conçus pour drainer l'eau déplacée du tunnel. Pour stabiliser le massif du sol, une technologie bi-composant de fixation du massif par la méthode du Jet Grouting et la création de colonnes injectées par la technologie des colliers sont utilisées. Le massif de sol est fixé dans la zone de tassement maximum dans une section de 320"30m (dans l'axe du tunnel du PK 181+64,00 au PK184+81,16). Les pieux sol-ciment 01 Dm d'une profondeur de 25,0 m (2290 pièces) sont échelonnés avec un pas de 2,0 m. Les colonnes à manchons d'une profondeur de 5 5-64 m et 90 m sont construites par une plate-forme de forage de manière rotative en damier avec une distance entre les puits de 6 m dans une rangée et de 5 m entre les rangées. Le nombre de rangées de puits - 2 de chaque côté du tunnel et une rangée au-dessus du tunnel. L'injection d'une solution hydrophile à base d'une suspension de silice colloïdale nanométrique est réalisée à une profondeur de 50 à 90m. Pour contrôler la qualité des travaux réalisés, il est prévu de surveiller l'état des ouvrages d'étanchéité, du réseau et de la surface d'éclairage naturel. Le calcul de l'influence de la méthode de travail sur le réseau environnant a été effectué à l'aide du progiciel Plaxis 3D Foundation. Le progiciel de calculs géomécaniques "Plaxis" est conçu pour résoudre des problèmes géomécaniques complexes en utilisant la méthode des éléments finis dans des formulations planaires, axisymétriques et spatiales, en utilisant des modèles linéairement élastiques, élastoplastiques et visqueux de fluage de milieux déformables. La modélisation des étapes de travail est fournie. Le progiciel Plaxis pour les calculs géomécaniques est certifié par la norme nationale de Russie, certificat n° ROSS NL.ME20.H019 80. Aux tunnels PK180+12,45 et FIK180+10,45 I et II, respectivement, l'installation des portes ZT-D 1504A avec entraînement mécanique est prévue. Le cadre du volet est un monolithique g.6. structure (béton B25 W8 F50) de 2,0 m de long. Le tunnel est rempli d'une solution technologique MEYCO MP 367 FOAM (une résine d'injection à deux composants de silicate d'urée qui ne contient pas de solvants et est conçue pour le remplissage rapide des cavités, la stabilisation des massifs de sol). Les composants sont livrés prêts à l'emploi et sont pompés sous pression proportionnellement dans un rapport volumique de 1:1 avec une pompe d'injection humide à deux composants équipée d'une buse de mélangeur statique installée dans le corps du packer. L'injection de la zone de fond de puits au-dessus de l'enveloppe du tunnel est réalisée avec une solution de renforcement Rheocem 650 (ciment Portland à haut broyage pour injection dans la roche et le sol) avec W/C = 1,0 et W/C = 3,0 avec Rheobuild 2000PF broyage ultra-fin du ciment Portland. Les colonnes sleeve sont injectées avec une solution hydrophile Meuso MP 320 à base de suspension de silice colloïdale manométrique. La solution a une faible viscosité, ne contient pas de solvants et est destinée à être injectée dans la roche et à renforcer les sols sableux et limoneux. Le temps de gélification est contrôlé en modifiant la quantité d'accélérateur de prise Meuso MP 320 ajoutée au composant. Pour fixer le sol par la méthode du jet grouting, un mortier de ciment à base de ciment Portland M400 (W/C=1:1) est utilisé avec l'utilisation d'un additif complexe KDSC.