Геодезические работы при строительстве тоннелей метро

На участке от станции  Борисово до ПК 0210 котлованами в свайном креплении будут вскрываться супесчано-суглинистые слабозаторфованные насыпные и аллювиальные грунты, водоносные с глубиной 2 - 7 м. В основаниях тоннелей встречаются сильносжимаемые глинистые грунты, расчётное давление на которые находится в пределах 1,2 - 1,5 кГс/см².

В данных сложных гидрогеологических условиях целесообразно применение свай, организация открытого водоотлива и, как вспомогательного мероприятия, способствующего повышению устойчивости грунтов после отрытия котлована – устройство противофильтрационных завес.

В целях максимально  возможного уменьшения создаваемого противофильтрационными завесами барражного эффекта предусматривается выемка глинобетона до уровня сводов сооружений и обратная засыпка чистым песком.

На участке от ПК 0210 до ПК 0213 перегонные тоннели будут сооружаться открытым способом в аналогичных грунтах. Уровень грунтовых вод располагается от 7,0 м выше лотков тоннелей в начале до 4 - 5 м в конце участка. Водопонижение предполагается организовать двухъярусными установками лёгких иглофильтров.

Грунтовые воды обладают слабой сульфатной агрессивностью к  бетонам марки W-4.

На участке от ПК 0213 до станции Шипиловская в котлованах, ограждённых «стеной в грунте», будут разрабатываться покровные тугопластичные суглинки, флювиогляциальные мелкие пески и полутвёрдые суглинки днепровской морены. Последние повсеместно будут встречены и в основаниях сооружений. Расчётное давление на грунты основания составляет 2,5 - 3,0 кГс/см². Флювиогляциальные пески, заполняющие углубления в кровле моренных суглинков, местами содержат верховодку. Применение несущей «стены в грунте» упрощает их осушение зумпфами с насосами открытого водоотлива.

Станция Шипиловская  и пристанционные сооружения будут  сооружаться в котловане, ограждённым  «стеной в грунте», полутвёрдой консистенции, разделённых маломощным (до 2,5 м) прослоем мелких маловлажных песков. Расчётное давление на грунты основания 3,0 кГс/см².

Сооружение насосных камер в районе вестибюлей повлечёт вскрытие меловых мелких водоносных песков. Водопонижение осуществляется установками лёгких иглофильтров.

Грунтовые воды не агрессивны к бетону.

 

4. Выводы.

Инженерно-геологические  условия строительства участка  сложные.

Неблагоприятные гидрогеологические условия строительства перегонных тоннелей от станции Борисово до станции Шипиловская требуют применения комплекса мероприятий: водопонижения, открытого водоотлива, устройства ограждающей «стены в грунте» и, в качестве дополнительного средства для повышения устойчивость грунтов – противофильтрационных завес.

Вскрытие зумпфами водотливных  установок станции Шипиловская  вызывает необходимость организации строительного водопонижения в котлованах.

 

 

 

 

5. Показатели физико-механических свойств грунтов.

N  п/п	Стратигр.  индекс	Описание  грунтов	Плотн.  p,  т/м3	Показ.  текуч.  J1,  д.е.	Коэфф. порист.	Модуль  деформ.  Е,  МПа	Удельн.  сцепл.  С,  кПа	Угол внутр. трения,  φ,  град.	Расчетн.  сопрот.  R0,  кПа	Коэффиц.  фильтр.  К,  м/сут.
1	t-QIV	Насыпной грунт	1,60	-	-	-	-	-	120	-
2	a-QIV	Песок мелкий	1,80	-	0,68	25	1	32	300	6,40
		Песок крупный	1,73	-	0,64	30	-	34	500	15
		Супесь	1,89	0,17	0,59	23	23	30	270	0,20
		Суглинок	1,90	0,55	0,68	14	35	15	210	0,01
3	PR-QII-III	Суглинок	1,89	0,35	0,79	12	32	12	180	0,01
4	gl-QIID	Суглинок	2,10	0,60	0,55	20	22	20	300	-
5	fgl-QIIO-D	Песок мелкий	2,01	-	0,65	28	2	32	200	1,80
		Песок крупный	2,04	-	0,60	35	-	39	500	11,5
		Суглинок	2,09	0,42	0,55	30	40	27	260	-
6	K1nc	Песок мелкий	2,03	-	0,60	33	2	34	200	2,0
7	J3v	Суглинок	2,03	0,69	1,20	21	45	20	200	0,01
8	J3ox	Глина	1,65	0,16	1,42	12	32	16	130	0,001

 

 

 

3. Организация строительства.

 

1. Введение.

В связи с необходимостью выполнения большого числа взаимосвязанных  работ и операций при строительстве  стройка должна быть обеспечена комплексным рабочим проектом организации строительства, позволяющим определить оптимальную технологическую направленность производственных процессов с увязкой всех строительных, проходческих и монтажных работ. Это дает возможность динамично, на протяжении всего срока строительства вносить необходимые коррективы в первоначально принятые решения. В основу организации строительства положены следующие принципы:

1. поточная организация строительства;
2. рациональное использование рабочей силы и оборудования;
3. соблюдение ТБ и требований охраны труда.

На продолжительность  строительства влияют очень многие факторы, такие как правильные и полные геологические изыскания, своевременная обеспеченность техникой и материалами и подбор квалифицированных кадров. Принимая во внимание весь этот перечень факторов, необходимо уложиться в нормальные сроки строительства, так как увеличение времени строительства связывает материальные и трудовые ресурсы.

 

2. Строительная площадка.

Строительная площадка расположена на пересечении улиц Шипиловская и Мусы Джалиля. Расположение станции выбрано с учётом основных пассажирообразующих пунктов, перспективы развития городской застройки, расположения подземных коммуникаций, инженерно-геологических условий строительства и требований по охране окружающей среды.

Зелёные насаждения ценных пород деревьев и кустарников  на участке практически отсутствуют. Сток поверхностных вод осуществляется в ближайшую водосточную сеть. Возводимые сооружения закладываются выше уровня существующих коммуникаций, и поэтому надобность в специальных охранных мероприятиях отсутствует.

Геометрические размеры строительной площадки в плане составляют 150 м на 90 м. Соответственно, её общая площадь составляет 13500 м².

Строительная площадка функционирует в течение всего  периода строительства. На ней размещаются необходимые технологические и производственно-бытовые здания и сооружения:

• здание административно-бытового комбината (АБК);
• склад горюче-смазочных материалов (ГСМ);
• арматурный цех;
• механические мастерские;
• электроцех;
• трансформаторная подстанция;
• прорабская;
• склад железобетонных изделий;
• диспетчерская и т. д.

По периметру площадка ограждена  железобетонным забором: в основании  находятся сборные бетонные блоки  ФБС 24.4.6-т; ограждением служит профнастил Н75-750-08, закреплённый на стойках – стальных трубах Ø 58х4. По периметру площадки на заборе находятся красные сигнальные фонари, закреплённые на стойках через 9,6 м (4 секции забора).

На территорию площадки ведут два прохода для машин (один – въезд, другой, соответственно выезд), въезд на стройплощадку со стороны Шипиловской улицы. Движение автомашин организовано по кругу с телег, чтобы предотвратить встречное движение (в целях безопасности и возможности более быстрого перемещения) и сэкономить пространство площадки на отведение места для разворота транспорта. Ширина временных автодорог 4,75 м, которые выполняются из сборных (отбракованных) железобетонных плит ПД-2 длинной 3 м, шириной 1,75 м и толщиной 0,15 м). Плиты с помощью автокрана укладываются на спланированный грунт.

Через дорогу от площадки ведется разработка котлована шириной 37-45 м и глубиной 12 м. Крепление  котлована с помощью стены  в грунте. Монтаж станционных конструкций ведется с помощью козлового крана ККТС-20 на рельсовом ходу. Вход в котлован устроен со стороны внутриплощадочной дороги и представляет из себя маленькую забетонированную площадку и лестницу.

В связи с фактической  невозможностью вести монтаж конструкций  станционного комплекса полностью «с колёс» на строительной площадке предусматривается отведение площадок под складирование строительных материалов (железобетонных блоков, арматурных сеток и каркасов и т. д.). Складирование материалов, использование или монтаж которых будет вестись в первую очередь, производится в рабочей зоне козлового крана. Материалы, доставка которых на площадку значительно опережает время их монтажа, целесообразно складировать отдельно.

Складирование организовано штабелями с оставлением между  ними зазоров не менее 0,8 м. В целях лучшей организации работ в один штабель укладываются изделия только одного вида. Расположение блоков и других материалов выбирают таким, чтобы их маркировка была обращена в сторону проходов и проездов. Для сохранности складируемых элементов их прокладывают деревянными брусками.

Для электроснабжения строительства выполняется отдельная кабельная сеть напряжением 10 кВ. Эта сеть подключается к ближайшей районной подстанции Мосэнерго. Для обеспечения районных переключений и защиты кабельной сети строительства на её вводах от подстанции Мосэнерго устанавливаются на  строительной площадке наружные устройства КРУ4-10. Напряжение на стройплощадке принято 380 В. У КТПН и в водосборниках подземных выработок устанавливаются контуры заземления, к которым присоединяются контуры заземления стройплощадки.

Для освещения площадки используются галогеновые прожекторы типа ИО 04-500-002.

Мероприятия и работы по охране окружающей среды ведутся в соответствии с соответствующими главами СНиП 301-85 и СНиП 3.02.01-87.

Складирование строительного  мусора и прочих отходов осуществляется в специально предусмотренном контейнере с последующим его вывозом в установленные места. Мойка колёс выезжающих со строительной площадки автомашин осуществляется в предусмотренном для этого месте вблизи выезда с площадки.

После окончания строительных работ территория строительства очищается от строительного мусора, а её благоустройство осуществляется в полном объёме с восстановлением всех нарушенных зелёных насаждений.

 

3. Подготовительный период.

Подготовительным периодом называется срок, в течение которого производят все строительно-монтажные работы, обеспечивающие нормальное ведение работ по строительству станции в основной период строительства.

До начала основного  строительства выполняется комплекс подготовительных (внешне- и внутриплощадочных) работ, включающий:

1. ограждение строительной площадки;
2. переустройство (перекладку или  подвеску)  подземных коммуникаций;
3. подводку к строительной площадке от городских источников сетей электроснабжения, водопровода, тепла,  связи, водостока, канализации;
4. сооружение подъездных путей к строительной площадке и дорог на её территории (для автотранспорта).
5. в подготовительный период производят сборку, опробование и наладку строительных машин и механизированных установок, подготовку монтажных и такелажных приспособлений, используемых в основном периоде строительства.

Важное значение имеет  выполнение работ нулевого цикла. Нулевым  циклом называется комплекс строительных и монтажных работ ниже условной нулевой отметки поверхности. В работы нулевого цикла входят: земляные работы по отрывке траншей и котлованов, устройство фундаментов под постоянные и временные здания и сооружения, прокладка подземных коммуникаций.

В подготовительный период имеет место следующий порядок  производства работ:

1. Перед началом строительства на территории будущей стройплощадки производится срезка и штабелёвка растительного слоя грунта и, его сохранением для последующего благоустройства стройплощадки после окончания строительства.
2. Ограждение строительной площадки забором.
3. Следующий вид работ – планировка площадки. По её окончании осуществляется геодезическая привязка и разбивка осей зданий и сооружений.
4. После установки обносок, фиксации основных точек зданий и сооружений производится работы по освещению стройплощадки.
5. После этого разрабатывают траншеи для подземных коммуникаций и прокладывают сами коммуникации. Одновременно с этим устраиваются внутриплощадочные дороги (с временным покрытием).
6. Создание общеплощадочного складского хозяйства.
7. Далее производится отрывка котлованов под сооружения, идёт строительство их подземной части и их гидроизоляции.
8. Завершаются работы возведением наземной части зданий и сооружений.
9. Оборудование стройплощадки противопожарным инвентарем, схемами движения транспорта.