Trumpas statybos projekto aprašymas

Dėl avarinės situacijos zonoje, atsiradusios dėl gruntų irimo, tunelinių tunelių ruožų (I ir II bėgiai) artimoje tunelinėje zonoje, buvo atlikti tiriamieji darbai. Atlikto tyrimo ir mokslinio darbo tikslas buvo nustatyti neigiamų reiškinių „masyvo – užtvindytų tunelių“ sistemoje priežastis ir prognozuoti. Atlikti geofiziniai tyrimai rodo, kad procesai masyvioje tunelinėje sistemoje dar toli gražu nesistabilizuoja. Remiantis pateiktomis ataskaitomis, pasiūlymais ir rekomendacijomis, darbų atlikimo galimybės tunelių užpildymas ir grunto masės konsolidavimas su jų galimybių studija, kuria siekiama užtikrinti sistemos stabilizavimą ir patikimas miesto infrastruktūros objektų eksploatavimo ir plėtros sąlygas. Buvo pateikti svarstyti sukurti tunelių užpildymo ir grunto masės tvirtinimo darbų variantai. Rparengė tunelių užpildymo ir grunto masės konsolidavimo projektą, siekiant lokalizuoti teritorijos gyvenviečių zoną. Tunelių gylis visoje darbo zonoje svyruoja nuo 64 iki 88 m. I kelio tunelyje apsemtų teritorijų ilgis – 535,5 m, o I bėgių tunelyje – 474,0 m. Distiliavimo tunelių konstrukcija susideda iš išorinio pamušalo iš ketaus vamzdžių 06,0/5,6 m ir vidinio gelžbetonio. korpusas su metaline izoliacija aplink perimetrą 8 mm storio metalo lakšto pavidalu, pritvirtintas prie betono. Projekte numatyta:užpildymas proceso tirpalu kartu su drenažu nuo užlietų I kelio tunelių ruože nuo PK 180+33,4 iki PK185+66,93 ir II kelio ruože nuo PK 180+93,1 iki PK 185+67,05; Sugrunto masės stabilizavimas maksimalaus nusėdimo zonoje (320x30m ruožas nuo PK181+64 iki PK 184+81,16) įrengiant gruntą-cementą kolonos naudojant apykaklės technologiją ir grunto sutvirtinimas Jet Grouting metodu. 

Trumpas statybos sąlygų aprašymas

Geomorfologiškai statybos teritorija apsiriboja Prinevskajos žemuma. Regiono hidrografinis tinklas priklauso Baltijos jūros baseinui. Absoliutūs žemės paviršiaus aukščiai pagal šulinių viršūnių aukščio duomenis svyruoja nuo 21,50 iki 23,84 m. Aikštelės geologinė ir litologinė struktūra naujos ir archyvinės 142,0 m gręžimo gylyje apima: Technogeniniai telkiniai (t IV) – birūs dirvožemiai. Nuosėdų atodangos storis svyruoja nuo 0,5 iki 6,2 m, jų pagrindas susikerta 0,5-6,2 m gylyje, absoliutūs aukščiai nuo 15,3 iki 22,7 m. Biogeninės nuosėdos (b IV) - nagrinėjamoje teritorijoje yra durpiniai dirvožemiai. Atskleistas nuosėdų storis 0,6 m, jų pagrindas kirtas 3,6 m gylyje, absoliutus sluoksnio pagrindo aukštis 19,2 m. Ežerų-ledynų nuosėdos (lg III). Nuosėdų atodangos storis svyruoja nuo 23,1 iki 34,6 m, jų pagrindas kertasi gylyje nuo 25,0 iki 35,8 m, absoliutūs aukščiai nuo -13,7 iki -4,2 m. Lugos stadiono ledyninės nuosėdos (g III lz). Nuosėdų atodangos storis svyruoja nuo 2,7 iki 12,0 m, jų pagrindas kertamas gylyje nuo 36,0 iki 43,0 m, absoliutūs aukščiai nuo -19,3 iki -13,7 m. Ežerų-ledynų telkiniai nedalyti (1d N-1Shch. Atidengtų nuosėdų storis svyruoja nuo 1,4 iki 18,5 m, jų pagrindas kertasi gylyje nuo 39,7 iki 59,8 m, absoliutūs aukščiai nuo -36,5 iki - 17,7 m. Maskvos morenos telkiniai (g II ms). Nuosėdų atodangos storis svyruoja nuo 1,2 iki 17,0 m, jų pagrindas susikerta nuo 43,0 iki 65,0 m gylyje, absoliutūs aukščiai nuo -41,6 iki -21,2 m. Ežerų-ledyninių ir fluvialinių-ledyninių telkinių (lg,f II dn-ms). Nuosėdų atodangos storis svyruoja nuo 16,0 iki 76,0 m, jų pagrindas kertasi 59,0-121,0 m gylyje, absoliutūs aukščiai nuo -98,4 iki -37,2 m. Viršutinės proterozojaus Kotlino nuosėdos (V kt2-2) atstovaujamos kietos konsistencijos dumbluotais žalsvai pilkais moliais. Atidengtas nuosėdų storis svyruoja nuo 1,9 iki 32,0 m, nuosėdų gyliai – nuo ​​85,0 iki 142,0 m, o absoliutūs aukščiai – nuo ​​-119,4 iki -61,1 m.

Hidrogeologinių statybos sąlygų charakteristikos

Hidrogeologiniu požiūriu darbo zonoje yra viršmoreninio vandeningojo sluoksnio kompleksas (požeminio vandens horizontas, vanduo iš smėlio lęšių ir tarpsluoksnių, sporadiškai pasiskirstęs ežeringuose-ledyniniuose priesmėliuose, priemoliuose) ir tarpmoreninis vandeningasis sluoksnis, kurį vaizduoja smulkus , vidutinio dydžio smėlis, kuriame yra slėginių vandenų. Viršutinio moralinio vandeningojo sluoksnio kompleksas yra sukurtas visur, apsiribodamas smėliu glaciolakustrinų nuosėdos, taip pat smėlio ir priesmėlio sluoksniai technogeninių nuosėdų storiu. Kompleksą sudaro dumbluotas, smulkus ir vidutinis smėlis bei vandens prisotintas žvyro-žvirgždo dirvožemis. Žemutinė vandens dalis yra Lugos morenos dirvožemiai. Požeminio vandens lygis gręžimo metu buvo užfiksuotas 1,7–3,0 m gylyje, abs. lygiai nuo 18,5 iki 22,3 m. Vandeningojo sluoksnio kompleksą maitina krituliai ir lydalo bei lietaus vandens nuotėkis. Vandeningojo sluoksnio kompleksas daugiausia yra laisvai tekantis. Kai kuriose vietose, kur smėlis guli po žemų filtracijos savybių dirvožemiais – priemoliais ir juostiniais priemoliais – gali susidaryti vietinis požeminio vandens slėgis (siekia 22,0 m). Tarpmoreninis vandeningojo sluoksnio kompleksas yra apribotas ežerinių-ledyninių ir fluvialinių-ledyninių telkinių smėliu ir buvo aptiktas 41,8-74 omų gylyje. Kompleksą reprezentuoja dumbluotas, smulkus, vidutinis ir žvyruotas smėlis, riedulingi-žvirgždiniai dirvožemiai, prisotinti vandens, slėgio (slėgis siekia iki 65,6 m). Remiantis moreninio vandeningojo sluoksnio komplekso vandens mėginių cheminės analizės rezultatais, atsižvelgiant į normalaus pralaidumo betoną (W4 klasė) pagal SNiP 2.03.11-85, jie yra neagresyvūs šarminių šarmų kiekio atžvilgiu, pH vertė ir sulfatų kiekis bei šiek tiek agresyvus agresyvaus anglies dioksido kiekio atžvilgiu. Pagal GOST 9.602-2005, požeminis vanduo pasižymi dideliu koroziniu aktyvumu švino ir aliuminio kabelių apvalkalų atžvilgiu. Remiantis tarpmoreninio vandeningojo sluoksnio komplekso vandens mėginių cheminės analizės rezultatais, palyginti su betonu (W4 klasė), kurio normalus pralaidumas pagal SNiP 2.03.11-85 pagal šarminių šarmų kiekį, pH vertę ir sulfatų kiekį, jie yra neagresyvūs, o pagal agresyvaus anglies dioksido kiekį yra šiek tiek agresyvūs. Pagal GOST 9.602-2005, tarpmoaine vandeningojo sluoksnio vanduo Kompleksas pasižymi dideliu koroziniu aktyvumu švino ir aliuminio kabelių apvalkalų atžvilgiu. Remiantis GOST 9.602-2005, dirvožemiai vidutiniškai ėsdina anglies ir mažai legiruoto plieno. Pagal SNiP 2.03.11-85 4 lentelę normaliose ir drėgnose zonose dirvožemis nėra agresyvus betoninėms ir gelžbetoninėms konstrukcijoms

Dizaino sprendimai

Prieš pradedant tunelių užpildymo technologiniu sprendimu darbus montuojamas gelžbetonis. sąramos ir vartai neeksploatuojamuose tuneliuose metro stoties ruože. ant PC 180+12,45 ir PC 180+10,45 atitinkamai viršutinio ir apatinio tunelio. I tunelio užpildymas atliekamas per vertikalius gręžinius Nr.1-52 (52 vnt.), išgręžtus rotacine mašina išilgai tunelio ašies 10 m žingsniu nuo PK 180+33,4 iki PK 185+66,93 kurių gylis nuo 58 iki 70 m, tuo pačiu metu tvirtinant šulinio sienas korpuso vamzdžiais 0426, 325 ir 219 mm GOST 10704-91 ir žiedo cementavimu. Prieš gręžiant tunelio pamušalą, grunto dalis virš tunelio apvalkalo įpurškiama cemento skiediniu. Gręžimas išilgai tunelio pamušalo atliekamas šerdies metodu, naudojant 0250 ir 173 mm karbido antgalius. Technologinio tirpalo įpurškimas į tunelį vykdomas nuosekliai per kiekvieną 0168 mm šulinį, kartu šalinant iš tunelio išstumtą vandenį per gretimus šulinius. Tunelio II užpildymas atliekamas dviem būdais: įišilgai tunelio ašies nuo PK180+93,1 iki PK181+25,06, panašiai kaip ir užpilant tunelį 10 kelyje, gręžiniai Nr. 53-55 (Zvnt.) gręžiami XNUMX m žingsniu; Ot PK181+25,06 iki PK185+67,05 atliekamas gilinimas esamus šulinius Nr.10-52. Šuliniai gręžiami prie atvirkštinės arkos šerdies metodu su 0173 mm antgaliais, o prie apatinio tunelio (II takelio) pamušalo korpuso - sukamuoju metodu, gręžinio sieneles tvirtinant 0168 mm korpuso vamzdžiais. Grunto dalis virš tunelio apvalkalo įpurškiama cemento skiediniu ir išgręžiama išilgai tunelio pamušalo šerdies metodu naudojant 0140 mm vainikus. Technologinio tirpalo įpurškimas į tunelį atliekamas per 0168 ir 108 mm šulinius. Kaimyniniai šuliniai skirti iš tunelio išstumtam vandeniui nutekėti. Grunto masei stabilizuoti naudojama dviejų komponentų svarų masės tvirtinimo Jet Grouting metodu ir injekcinių kolonų kūrimo apykaklės technologija technologija. Grunto masė tvirtinama didžiausio nusėdimo zonoje 320"30m plote (palei tunelio ašį nuo PK 181+64,00 iki PK184+81,16). Grunto-cemento poliai 01 Dm, kurių gylis 25,0 m (2290 vnt.), yra išdėstyti 2,0 m žingsniu. Apykaklės kolonos, kurių gylis yra 5 5-64 m ir 90 m, yra sukonstruotos gręžimo įrenginiu sukamuoju būdu šachmatine tvarka, kai atstumas tarp šulinių yra 6 m iš eilės ir 5 m tarp eilių. Šulinių eilių skaičius yra 2 kiekvienoje tunelio pusėje ir viena eilė virš tunelio. Nanometrinės koloidinės silicio dioksido suspensijos pagrindu pagamintas hidrofilinis tirpalas įpurškiamas 50–90 m gylyje. Atliekamų darbų kokybei kontroliuoti numatytas sandarinimo konstrukcijų, masyvo ir paviršiaus būklės stebėjimas. Darbo metodo įtaka aplinkinei teritorijai apskaičiuota naudojant Plaxis 3D Foundation programinį paketą. Geomechaninių skaičiavimų programinės įrangos paketas „Plaxis“ skirtas sudėtingiems geomechaniniams uždaviniams spręsti baigtinių elementų metodu plokštumose, ašimetrinėse ir erdvinėse formuluotėse, naudojant deformuojamų terpių linijinius elastinius, elastoplastinius ir klampaus valkšnumo modelius. Pateikiamas darbo etapų modeliavimas. Geomechaninių skaičiavimų programinės įrangos paketas „Plaxis“ yra sertifikuotas Rusijos valstybinio standarto sertifikato Nr. ROSS NL.ME20.H019 80. PK180+12,45 ir FIK180+10,45 I ir II tuneliuose atitinkamai numatytas ZT-D 1504A vartų su mechanine pavara montavimas. Langinių rėmas yra monolitinis korpusas.6. konstrukcija (betoninė B25 W8 F50) 2,0 m ilgio. Tunelis užpildytas technologiniu tirpalu MEYCO MP 367 FOAM (dviejų komponentų karbamido silikatinė injekcinė derva, neturinti tirpiklių ir skirta greitai užpildyti ertmes ir stabilizuoti grunto mases). Komponentai tiekiami paruošti naudojimui ir yra pumpuojami esant slėgiui proporcingai tūrio santykiu 1:1, naudojant dviejų komponentų įpurškimo siurblį su statiniu maišytuvo antgaliu, sumontuotu pakuotojo korpuse. Šulinių apatinės skylės zonos virš tunelio apvalkalo įpurškimas atliekamas stiprinančiu Rheocem 650 tirpalu (labai sumaltas portlandcementis, skirtas įpurškimui į uolieną ir dirvožemį), kurio rodiklis W/C = 1,0 ir W/C = 3,0, ypač smulkus. Portlandcementis Rheobuild 2000PF. Apykaklės kolonėlių įpurškimas atliekamas hidrofiliniu tirpalu Meuso MP 320 manometrinės koloidinės silicio dioksido suspensijos pagrindu. Tirpalas yra mažo klampumo, jame nėra tirpiklių ir yra skirtas įpurškimui į uolieną ir smėlėtam bei dumblo dirvožemiui stiprinti. Sutirštėjimo laikas reguliuojamas keičiant į komponentą įdėto Meuso MP 320 nustatymo greitintuvo kiekį. Dirvožemiui sutvirtinti reaktyviniu cementavimo metodu naudojamas cementinis skiedinys portlandcemenčio M400 (W/C = 1:1) pagrindu su kompleksiniu priedu KDSTs.