Гибридные системы для глубоких котлованов: диафрагменная стена + струйная цементация / стена из грунтовой смеси
При проектах глубоких земляных работ и проходки тоннелей традиционные стенки с диафрагмой (D-стены) часто сталкиваются с ограничениями при работе с высоким уровнем грунтовых вод, отложениями мягкой глины и рисками вспучивания базала. Чтобы преодолеть эти проблемы, инженеры разработали гибридные системы, сочетающие D-образные стены со струйной цементацией (JG) или стенами для смешивания грунта (SMW / CDSM).
Объективный
• Повышение устойчивости котлована за счет уменьшения прогиба стенки и контроля подъема базального отверстия.
• Обеспечьте гидравлическую отсечку для минимизации притока грунтовых вод.
• Повысить прочность грунта у основания котлована или по периметру.
• Оптимизируйте безопасность строительства глубоких станций метро, туннельных шахт и больших подвалов.
Где используется
• Коробки станций метро и подъездные шахты (глубокие и широкие котлованы в городских районах).
• Тоннельные пусковые/приемные стволы для ТПМК.
• Подземная инфраструктура (резервуары глубокого затопления, очистные сооружения, туннели с открытым покрытием).
• Проекты на мягких почвах с высоким давлением грунтовых вод, где одних только D-образных стен может быть недостаточно.
Этапы выполнения
1. Создание стеновых панелей с диафрагмой
• Выемка грунта с использованием суспензии (бентонита или полимера).
• Опускание арматурного каркаса.
• Заливка бетона.
• Панели соединяются в подпорную стену.
2. Гибридное улучшение грунта
• Струйная цементация: впрыскивание цементного раствора под высоким давлением для создания колонн из грунт-бетона под/внутри D-образной стены.
• Перемешивание грунта (DSM/CDSM): Механическое смешивание грунта с цементным вяжущим для формирования непрерывной стены с низкой проницаемостью.
3. Интеграция с D-Wall
• Колонны струйного раствора или грунтовой смеси накладываются внахлест и соединяются с стеновыми панелями диафрагмы, образуя композитный барьер.
• Иногда выполняется как струйное механическое смешивание (JMM): внутренняя смесь грунта + внешнее струйное кольцо для цементного раствора.
4. Земляные работы и поддержка
• Выемка грунта ведется с помощью распорок или анкеров.
• Гибридная система действует как структурная опора и отсечь воду.
Проблемы и соображения
• Контроль качества: Струйная цементация и DSM требуют строгого контроля расхода цементного раствора, давления и перекрытия, чтобы избежать слабых зон.
• Изменчивость почвы: производительность зависит от типа почвы; Очень песчаные или гравийные почвы могут затруднить струйную цементацию.
• Время и стоимость выполнения: Гибридные системы дороже и технически сложнее, чем автономные D-стены.
• Воздействие на окружающую среду: Обращение с грунтом и обработка шлама должны соответствовать экологическим стандартам.
• Сложность проектирования: Численное моделирование (например, PLAXIS, FLAC) часто требуется для прогнозирования взаимодействия грунта и структуры.
|
.
