Құрылыс объектісінің қысқаша сипаттамасы

Тоннельдердің (I және II жолдардың) пайдаланудан шығарылған учаскелерінің туннельге жақын аймағының топырақтарының декомпактиясы салдарынан ауданда төтенше жағдайдың дамуына байланысты ғылыми-зерттеу жұмыстары жүргізілді. Жүргізілген ғылыми-зерттеу және ғылыми жұмыстардың мақсаты «жаппай су басқан туннельдер» жүйесіндегі келеңсіз құбылыстардың себептерін анықтау және болжау болды. Жүргізілген геофизикалық зерттеулер «туннельдік-массалық» жүйедегі процестердің тұрақтандырудан алыс екенін көрсетеді. Ұсынылған есептер негізінде ұсыныстар мен ұсыныстар негізінде жұмыстарды шығару нұсқалары туннельдерді толтыру және жүйені тұрақтандыруды және сенімді жұмыс жағдайларын және қалалық инфрақұрылымды дамытуды қамтамасыз етуге бағытталған техникалық-экономикалық негіздемесі бар топырақ массасын бекіту. Тоннельдерді толтыру және топырақ массивін бекіту бойынша жұмыстарды өндірудің әзірленген нұсқалары қарастыруға ұсынылды. Раумақтың шөгінді аймағын локализациялау мақсатында туннельдерді толтыру және топырақ массасын бекіту жобасын әзірледі. Барлық жұмыс алаңындағы туннельдердің тереңдігі 64-тен 88 м-ге дейін. Су басқан учаскелердің ұзындығы I жол туннельінде 535,5 м, І жолдық туннельде 474,0 м. Дистилляциялық туннельдердің конструкциясы 06,0 / 5,6 м шойын құбырларының сыртқы қаптамасы және ішкі темірбетон болып табылады. бетонға бекітілген қалыңдығы 8 мм металл қаңылтыр түріндегі периметрі бойынша металл оқшаулағышы бар қабық. Жоба мыналарды қамтамасыз етеді:бір мезгілде дренажбен технологиялық ерітіндімен толтыру ПҚ 180+33,4-тен ПК185+66,93-ке дейінгі учаскедегі I жолдың су басқан тоннельдерден және ПК 180+93,1-ден ПК 185+67,05-ке дейінгі учаскедегі II жол; біргемаксимум шөгу аймағында (320х30м учаскесі ПК181+64-тен ПҚ 184+81,16 дейін) топырақ-цемент салу арқылы топырақ массасын тұрақтандыру. гильза технологиясын қолданатын бағандар және топырақты ағынды грутинг әдісімен бекіту. 

Құрылыс жағдайларының қысқаша сипаттамасы

Геоморфологиялық тұрғыдан құрылыс алаңы Приневская ойпатымен шектелген. Облыстың гидрографиялық желісі Балтық теңізі бассейніне жатады. Ұңғыма сағаларының биіктік анықтамасы бойынша жер бетінің абсолютті белгілері 21,50-ден 23,84 м-ге дейін. Учаскенің геологиялық-литологиялық құрылымында 142,0 м жаңа және мұрағаттық бұрғылау тереңдігінде мыналар қатысады: Техногендік шөгінділер (t IV) – көлемді топырақтар. Шөгінділердің ашық қалыңдығы 0,5-тен 6,2 м-ге дейін, олардың түбі 0,5-тен 6,2 м-ге дейінгі тереңдікте қиылысады, абсолютті белгілері 15,3-тен 22,7 м-ге дейін. Биогенді шөгінділер (б IV) – қарастырылып отырған аумақта шымтезек топырақтарымен ұсынылған. Шөгінділердің ашық қалыңдығы 0,6 м; түбі 3,6 м тереңдікте кесілген, қабат түбінің абсолютті белгісі 19,2 м. Көлдік-мұздық шөгінділер (lg III). Шөгінділердің ашық қалыңдығы 23,1-ден 34,6 м-ге дейін, олардың түбі 25,0-ден 35,8 м-ге дейінгі тереңдікте қиылысады, абсолютті белгілері -13,7-ден -4,2 м-ге дейін. Луга стадионының мұздық шөгінділері (g III lz). Шөгінділердің ашық қалыңдығы 2,7-ден 12,0 м-ге дейін, олардың түбі 36,0-ден 43,0 м-ге дейінгі тереңдікте қиылысады, абсолютті белгілері -19,3-тен -13,7 м-ге дейін. Бөлінбеген көлдік-мұздық шөгінділер (1d H-1Sch. Шөгінділердің ашық қалыңдығы 1,4-тен 18,5 м-ге дейін, олардың табаны 39,7-ден 59,8 м-ге дейінгі тереңдікте қиылысады, абсолютті белгілері -36,5-тен - 17,7 м-ге дейін. Мәскеу моренасының шөгінділері (г II мс). Шөгінділердің ашық қалыңдығы 1,2-ден 17,0 м-ге дейін, олардың түбі 43,0-ден 65,0 м-ге дейінгі тереңдікте қиылысады, абсолютті белгілері -41,6-дан -21,2 м-ге дейін. Көлдік-мұздық және флюви-гляциалды шөгінділер (lg,f II dn-ms). Шөгінділердің ашық қалыңдығы 16,0-ден 76,0 м-ге дейін, олардың түбі 59,0-ден 121,0 м-ге дейінгі тереңдікте қиылысады, абсолютті белгілері -98,4-тен -37,2 м-ге дейін. Жоғарғы протерозойдың котлин шөгінділері (V кт2-2) қатты консистенциялы жасыл-сұр түсті лайлы саздармен ұсынылған. Шөгінділердің ашық қалыңдығы 1,9-дан 32,0 м-ге дейін, олар 85,0-ден 142,0 м-ге дейін тереңдікке енген, абсолютті белгілері -119,4-тен -61,1 м-ге дейін.

Құрылыстың гидрогеологиялық жағдайларының сипаттамасы

Гидрогеология тұрғысынан жұмыс аймағының шегінде морена үсті сулы горизонт (жер асты сулары горизонты, көлдік-мұздық құмды саздақтарда, саздақтарда бірен-саран таралған құмды линзалар мен аралық қабаттар сулары) және қысымды сулардан тұратын ұсақ, орташа құмдармен бейнеленген морейнаралық сулы горизонт. жұмыс орнында ерекшеленеді. Моренаның үстіндегі сулы горизонт кешені барлық жерде құммен шектелген дамыған көлдік-мұздық шөгінділер, сонымен қатар техногендік шөгінділер қалыңдығындағы құмды және құмды сазды қабаттар. Кешен сулы, ұсақ және орташа құмдар мен суға қаныққан қиыршық тасты топырақтардан тұрады. Төменгі акваклюз - Луга моренасы топырағы. Бұрғылау кезінде жер асты суларының деңгейі 1,7-ден 3,0 м-ге дейінгі тереңдікте, абс. 18,5-тен 22,3 м-ге дейін белгіленеді. Сулы горизонт атмосфералық жауын-шашынмен және еріген және жаңбыр суының ағынымен қоректенеді. Су көтергіш кешен негізінен қысымсыз. Құмдар сүзілу қасиеті төмен топырақтардың астында жататын кейбір аймақтарда – саздақ және жолақты саздақтарда жер асты суларының жергілікті қысымы (22,0 м дейін) пайда болуы мүмкін. Мораинаралық су жинақтаушы кешен көлдік-мұздық және флювиалды-мұздық шөгінділердің құмдарымен шектелген, ол 41,8-74 Ом тереңдікте анықталды. Кешен лайлы, ұсақ, орташа және қиыршық тасты құмдар, тасты-малтатас топырақтар, суға қаныққан, қысымды (қысым 65,6 м дейін жетеді) болып табылады. ҚНжЕ 4-2.03.11 сәйкес қалыпты өткізгіштігі бар бетонға (W85 маркасы) қатысты жоғарыда аталған морена сулы горизонт кешенінің су үлгілерінің химиялық талдау нәтижелері бойынша олар күйдіргіш сілтілердің құрамы бойынша агрессивті емес. , рН мәні және сульфаттардың мазмұны және агрессивті көмірқышқыл газының мазмұны бойынша аздап агрессивті. ГОСТ 9.602-2005 сәйкес жер асты сулары кабельдердің қорғасын және алюминий қабықтарына қатысты жоғары коррозиялық болып табылады. ҚНжЕ 4-2.03.11 сәйкес қалыпты өткізгіштігі бар бетонға (W85 маркасы) қатысты морайнаралық сулы горизонт кешенінің су үлгілерінің химиялық талдауының нәтижелері бойынша олар күйдіргіш сілтілердің құрамы бойынша агрессивті емес, рН мәні мен сульфаттардың мазмұны және агрессивті көмірқышқыл газының мазмұны бойынша аздап агрессивті. ГОСТ 9.602-2005 сәйкес теңіз аралық сулы горизонт сулары күрделі сипатталады, бірақ қорғасын және алюминий қабықтарына қатысты кабельдердің коррозиялық белсенділігі жоғары. ГОСТ 9.602-2005 сәйкес топырақтар көміртекті және төмен легирленген болатқа орташа коррозиялық агрессивтілікке ие. ҚНжЕ 2.03.11-85, 4-кестеге сәйкес, қалыпты және ылғалды аймақта бетон және темірбетон конструкцияларына қатысты топырақтар агрессивті емес.

Дизайн шешімдері

Тоннельдерді технологиялық ерітіндімен толтыру жұмыстары басталғанға дейін орнату жұмыстары жүргізілуде. метро станциясының сахнасындағы пайдаланудан шығарылған туннельдердегі секіргіштер мен қақпалар жоғарғы және төменгі тоннельдердің тиісінше ПК 180+12,45 және ПК 180+10,45 бойынша. 1-ші жолдың туннелін толтыру № 52-52 (10 дана) тік ұңғымалар арқылы орындалады, роторлы станокпен тоннель осі бойымен 180 м қадаммен ПК 33,4 + 185-тен ПК 66,93-ке дейін бұрғыланады. + 58 тереңдігі 70-ден 0426 м-ге дейін, бір мезгілде ұңғыманың қабырғаларын 325, 219 және 10704 мм ГОСТ 91-0250 қаптама құбырларымен бекіту және сақинаны сылау. Тоннель қаптамасын бұрғылау алдында туннель қабығының үстіндегі топырақтың бір бөлігі цемент ерітіндісімен айдалады. Тоннель төсемінің бойымен бұрғылау 173 және XNUMX мм қатты қорытпалы қашауларды пайдалана отырып, кернді бұрғылау арқылы жүзеге асырылады. Технологиялық ерітінді туннельге 0168 мм ұңғымалардың әрқайсысы арқылы ретімен құйылады, сонымен бірге туннельден ығыстырылған су көрші ұңғымалар арқылы бір мезгілде шығарылады. II жолдың туннелін толтыру екі жолмен жүзеге асырылады: втуннель осі бойымен ПК180 + 93,1-ден ПК181 + 25,06 дейін, 10-ші жолдың туннелін толтыру сияқты, № 53-55 (Зшт.) ұңғымалары XNUMX м қадаммен бұрғыланады; От ПК181+25,06-дан ПК185+67,05-ке дейін қолданыстағы No 10-52 ұңғымалар. Ұңғымаларды төңкерілген доғаға бұрғылау 0173 мм тәждері бар керндік әдіспен, төменгі туннельдің қаптамасының шелгісіне (II жол) - ұңғыма қабырғалары 0168 мм қаптама құбырларымен бекітілген айналмалы әдіспен жүргізіледі. Туннель қабығының үстіндегі топырақ бөлігін цемент ерітіндісімен айдау және 0140 мм керн қашаулары бар керн әдісімен туннель төсемінің бойымен бұрғылау жүргізіледі. Технологиялық ерітінді туннельге 0168 және 108 мм ұңғымалар арқылы айдалады. Іргелес құдықтар туннельден ығыстырылған суды ағызуға арналған. Топырақ массасын тұрақтандыру үшін Jet Grouting әдісімен фунт массасын бекітудің екі компонентті технологиясы және жаға технологиясын қолдана отырып, айдалатын бағаналарды жасау қолданылады. Топырақ массасы максималды шөгу аймағында 320"30м өлшемді учаскеде (ПК 181+64,00-ден ПК184+81,16-ға дейінгі туннель осінің бойымен) бекітілген. Тереңдігі 01 м (25,0 дана) 2290 Дм топырақ-цементті қадалар 2,0 м қадаммен тізілген. Тереңдігі 5 5-64м және 90м гильза колонналары бұрғылау қондырғысы арқылы ұңғымалардың арасы қатарынан 6 м және қатарлар арасында 5 м болатын шахмат үлгісінде айналмалы тәсілмен салынады. Ұңғыма қатарларының саны туннельдің әр жағында 2 және туннель үстінде бір қатар. Нанометриялық коллоидты кремний диоксиді суспензиясына негізделген гидрофильді ерітіндіні инъекциялау 50-ден 90м-ге дейінгі тереңдікте жүзеге асырылады. Орындалған жұмыстардың сапасын бақылау үшін герметикалық құрылымдардың, массивтің және күндізгі жарықтың бетінің күйін бақылау жоспарлануда. Жұмыс әдісінің қоршаған массивке әсерін есептеу Plaxis 3D Foundation бағдарламалық пакеті арқылы жасалды. «Плаксис» геомеханикалық есептеулерге арналған бағдарламалық кешен деформацияланатын орталардың сызықты серпімді, серпімді-пластикалық және тұтқыр-сусымалы модельдерін пайдалана отырып, жазық, осьтік-симметриялық және кеңістіктік тұжырымдарда ақырлы элементтер әдісін қолдану арқылы күрделі геомеханикалық есептерді шешуге арналған. Жұмыс кезеңдерін модельдеу қарастырылған. Геомеханикалық есептеулерге арналған Plaxis бағдарламалық пакеті Ресейдің Мемлекеттік стандартымен, ROSS NL.ME20.H019 80 сертификатымен сертификатталған. PK180+12,45 және FIK180+10,45 туннельдерінде сәйкесінше I және II, механикалық жетегі бар ZT-D 1504A жапқыштарын орнату қарастырылған. Жапқыштың жақтауы монолитті г.6. құрылымы (бетон B25 W8 F50) ұзындығы 2,0 м. Туннель MEYCO MP 367 FOAM (құрамында еріткіштер жоқ және қуыстарды тез толтыруға, топырақ массивтерін тұрақтандыруға арналған екі компонентті инъекциялық несепнәр силикатының шайыры) технологиялық ерітіндісімен толтырылған. Құрамдас бөліктер пайдалануға дайын күйде жеткізіледі және ораушы корпусында орнатылған статикалық араластырғыш саптамамен жабдықталған дымқыл екі компонентті айдау сорғымен 1:1 көлем қатынасында қысыммен пропорционалды айдалады. Туннель қабықшасының үстіндегі ұңғымалардың төменгі саңылау аймағына айдау W/C = 650 және W/C = 1,0 Rheobuild 3,0PF бар Rheocem 2000 (тас пен топыраққа айдауға арналған жоғары ұнтақталған портландцемент) арматуралық ерітіндісімен жүзеге асырылады. ультра жұқа ұнтақталған портландцемент. Манометрлік коллоидты кремний диоксиді суспензиясы негізіндегі Meuso MP 320 гидрофильді ерітіндісімен жең бағаналары айдалады. Ерітінді төмен тұтқырлыққа ие, еріткіштерді қамтымайды және жыныстарға айдауға және құмды және сазды топырақтарды нығайтуға арналған. Гель уақыты компонентке қосылған Meuso MP 320 жиынтығы үдеткішінің мөлшерін өзгерту арқылы бақыланады. Топырақты ағынды ерітінді әдісімен бекіту үшін KDSC күрделі қоспасын қолдана отырып, портландцемент M400 (W / C = 1: 1) негізіндегі цемент ерітіндісі қолданылады.