Научная статья на тему 'ЛИКВИДАЦИЯ ВОДОПРОЯВЛЕНИЙ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ТОННЕЛЬНЫХ И ПРИТОННЕЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ'

ЛИКВИДАЦИЯ ВОДОПРОЯВЛЕНИЙ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ТОННЕЛЬНЫХ И ПРИТОННЕЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
145
38
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ТОННЕЛЬНЫЕ СООРУЖЕНИЯ / ПРИТОННЕЛЬНЫЕ СООРУЖЕНИЯ / ВОДОПРОЯВЛЕНИЯ / ИНЪЕКЦИОННЫЕ СМЕСИ / АКРИЛАТНЫЕ ГЕЛИ / ГИДРОАКТИВНЫЕ ПОЛИУРЕТАНЫ / КОМПОЗИЦИОННЫЕ ВЯЖУЩИЕ / МИКРОЦЕМЕНТЫ / БЕНТОНИТОВЫЕ СМЕСИ / TUNNEL STRUCTURES / NEAR THE TUNNEL STRUCTURES / WATER MANIFESTATION / INJECTION MIXES / ACRYLATE GELS / HYDROACTIVE POLYURETHANES / COMPOSITION BINDERS / MICRO-CEMENTS / BENTONITE MIXTURES

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Харченко И.Я., Панченко А.И., Алексеев В.А., Харченко А.И.

Приведен анализ причин водопроявлений различной интенсивности при строительстве и эксплуатации тоннельных и при-тоннельных сооружений. Предложены комбинированные методы выполнения инъекционных работ в различных геотехнических условиях с учетом интенсивности водопритока в подземные сооружения. Показано, что специальные тампонажные инъекционные смеси применяются с целью заполнения крупных пустот, каверн и трещин (первый этап) с последующим инъектированием с применением особо тонкодисперсных минеральных вяжущих для заполнения капиллярно - пористой структуры грунта, макро - и микротрещин, а также других дефектов в теле железобетонных ограждающих конструкций. Ре-ализован проект ликвидации водопроявлений, в соответствии с которым зоны разуплотнений заобделочного пространства с поглощением инъекционной суспензии не более 5 л/мин при давлении менее 1 МПа заполнялись инъекционной смесью,при более интенсивном поглощении применялась тампонажная смесь на основе портландцемента. После ликвидации зон разуплотнения грунтов выполнялось инъектирование суспензией на основе особо тонкодисперсного минерального вяжу-щего. Приведены этапы ликвидации водопроявлений, параллельно с которыми проводилось восстановление гидроизоляции в деформационных швах путем инъекции эластичного гидроизоляционного материала через специально пробуренные под углом 32° шпуры с шагом 0,5 м. Сделан вывод о суммарном объеме потребляемых инъекционных смесей на минеральной основе, который составляет от 20 до 250 кг на 1 м тоннеля.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Харченко И.Я., Панченко А.И., Алексеев В.А., Харченко А.И.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Elimination of Water Manifestations when Constructing and Operating Tunneland Near the Tunnel Structures

The analysis of the causes of water manifestations of different intensity when constructing and operating tunnel and near the tunnel structures is presented. Thecombined methods of implementation of injection works under the various geotechnical conditions with due regard for the intensity of water inflow in undergroundstructures are proposed. It is shown that special grouting injection mixtures are used to fill large voids, cavities, and cracks (the first stage), followed by injectionwith the use of particularly fine disperse mineral binders to fill the capillary-porous structure of the soil, macro - and microcracks cracks, as well as other defectsin the body of reinforced concrete enclosing structures. The project of elimination of water manifestations, according to which the zones of depressurization ofthe space behind lining with the absorption of injection suspension of not more than 5 l/min at a pressure less than 1 MPa were filled in with the injection mixturewas realized, at more intense absorption the grouting mix based on Portland cement was used. After the elimination of zones of soil softening, the suspensionson the basis of a particularly fine disperse mineral binder were injected. The stages of implementation of the elimination of water manifestations, in parallel withwhich the restoration of waterproofing in the expansion joints was made by injection of elastic waterproofing material through the holes specially drilled at anangle of 32° with a step of 0.5 m are presented. It is concluded that the total volume of consumed injection mixtures on a mineral basis is 20 to 250 kg per runningmeter of the tunnel.

Текст научной работы на тему «ЛИКВИДАЦИЯ ВОДОПРОЯВЛЕНИЙ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ТОННЕЛЬНЫХ И ПРИТОННЕЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ»

Подземное строительство

------ЖИЛИЩНОЕ ---

строительство

Научно-технический и производственный журнал

УДК 624.191

И.Я. ХАРЧЕНКО1, д-р техн. наук (iharcenko@mail.ru), А.И. ПАНЧЕНКО1, д-р техн. наук, В.А. АЛЕКСЕЕВ1, инженер; А.И. ХАРЧЕНКО2, канд. техн. наук, директор

1 Московский государственный строительный университет (129337, г. Москва, Ярославское ш., 26) 2 ЗАО «Ингеострой» (109147, г. Москва, ул. М. Калитниковская, 7)

Ликвидация водопроявлений при строительстве и эксплуатации тоннельных и притоннельных сооружений

Приведен анализ причин водопроявлений различной интенсивности при строительстве и эксплуатации тоннельных и притоннельных сооружений. Предложены комбинированные методы выполнения инъекционных работ в различных геотехнических условиях с учетом интенсивности водопритока в подземные сооружения. Показано, что специальные тампонажные инъекционные смеси применяются с целью заполнения крупных пустот, каверн и трещин (первый этап) с последующим инъектированием с применением особо тонкодисперсных минеральных вяжущих для заполнения капиллярно-пористой структуры грунта, макро- и микротрещин, а также других дефектов в теле железобетонных ограждающих конструкций. Реализован проект ликвидации водопроявлений, в соответствии с которым зоны разуплотнений заобделочного пространства с поглощением инъекционной суспензии не более 5 л/мин при давлении менее 1 МПа заполнялись инъекционной смесью, при более интенсивном поглощении применялась тампонажная смесь на основе портландцемента. После ликвидации зон разуплотнения грунтов выполнялось инъектирование суспензией на основе особо тонкодисперсного минерального вяжущего. Приведены этапы ликвидации водопроявлений, параллельно с которыми проводилось восстановление гидроизоляции в деформационных швах путем инъекции эластичного гидроизоляционного материала через специально пробуренные под углом 32° шпуры с шагом 0,5 м. Сделан вывод о суммарном объеме потребляемых инъекционных смесей на минеральной основе, который составляет от 20 до 250 кг на 1 м тоннеля.

Ключевые слова: тоннельные сооружения, притоннельные сооружения, водопроявления, инъекционные смеси, акрилат-ные гели, гидроактивные полиуретаны, композиционные вяжущие, микроцементы, бентонитовые смеси.

Для цитирования: Харченко И.Я., Панченко А.И., Алексеев В.А., Харченко А.И. Ликвидация водопроявлений при строительстве и эксплуатации тоннельных и притоннельных сооружений // Жилищное строительство. 2018. № 9. С. 24-29.

I.Ya. HARCENKO1, Doctor of Sciences (Engineering) (iharcenko@mail.ru), A.I.PANCHENKO1, Doctor of Sciences (Engineering), V.A. ALEKSEEV1, Engineer; A.I. HARCENKO2, Candidate of Sciences (Engineering), Director 1 Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (26, Yaroslavskoye Shosse, Moscow, 129337, Russian Federation) 2 ZAO "Ingeostroy" (7, Kalitnikovskaya Street, Moscow, 109147, Russian Federation)

Elimination of Water Manifestations when Constructing and Operating Tunnel and Near the Tunnel Structures

The analysis of the causes of water manifestations of different intensity when constructing and operating tunnel and near the tunnel structures is presented. The combined methods of implementation of injection works under the various geotechnical conditions with due regard for the intensity of water inflow in underground structures are proposed. It is shown that special grouting injection mixtures are used to fill large voids, cavities, and cracks (the first stage), followed by injection with the use of particularly fine disperse mineral binders to fill the capillary-porous structure of the soil, macro- and microcracks cracks, as well as other defects in the body of reinforced concrete enclosing structures. The project of elimination of water manifestations, according to which the zones of depressurization of the space behind lining with the absorption of injection suspension of not more than 5 l/min at a pressure less than 1 MPa were filled in with the injection mixture was realized, at more intense absorption the grouting mix based on Portland cement was used. After the elimination of zones of soil softening, the suspensions on the basis of a particularly fine disperse mineral binder were injected. The stages of implementation of the elimination of water manifestations, in parallel with which the restoration of waterproofing in the expansion joints was made by injection of elastic waterproofing material through the holes specially drilled at an angle of 32° with a step of 0.5 m are presented. It is concluded that the total volume of consumed injection mixtures on a mineral basis is 20 to 250 kg per running meter of the tunnel.

Keywords: tunnel structures, near the tunnel structures, water manifestation, injection mixes, acrylate gels, hydroactive polyurethanes, composition binders, micro-cements, bentonite mixtures.

For citation: Harcenko I.Ya., Panchenko A.I., Alekseev V.A., Harcenko A.I. Elimination of water manifestations when constructing and operating tunnel and near the tunnel structures. Zhilishchnoe Stroitel'stvo [Housing Construction]. 2018. No. 9, pp. 24-29. (In Russian).

Обеспечение надежной гидроизоляции как строящихся, так и эксплуатирующихся объектов метрополитена является чрезвычайно важной и актуальной задачей, определяющей степень надежности их функционирования и гарантированного обеспечения эксплуатационной безопас-

241 -

ности. Активные водопроявления сопровождаются не только коррозией ограждающих конструкций, снижающей их несущую способность, но и суффозионным разуплотнением грунта в заобделочном пространстве, следствием чего являются сверхнормативные деформации подземных со-

^^^^^^^^^^^^^ |9'2018

Научно-технический и производственный журнал

оружений, формирование и развитие аварийных ситуаций, создающих угрозу жизни и безопасности для пассажиров метрополитена. Именно поэтому необходимо оперативно предпринимать комплексные меры по устранению возникших водопроявлений и протечек во всех типах подземных сооружений строящихся и действующих тоннельных и при-тоннельных сооружений.

Анализ возможных причин водопроявлений

Причины активных водопроявлений при строительстве и эксплуатации подземных сооружений могут быть сформированы уже на стадии проектирования, в связи с использованием исходных инженерно-геологических и гидрогеологических условий, не соответствующих фактическому состоянию. Это часто является следствием изменяющихся геотехнических условий при интенсивной городской застройке. Проявляющийся при этом барраж-ный эффект, изменение уровней и направлений грунтовых вод, которые не учитываются в полном объеме на стадии проектирования, могут сопровождаться значительными водопроявлениями через ограждающие конструкции подземных сооружений.

Ошибки при проектировании осложняются нарушениями технологии производства работ. Как показал анализ, при строительстве подземных сооружений из сборного и монолитного железобетона основной объем водопрояв-лений приходится на рабочие и деформационные швы, а также трещины в теле бетона. При этом фильтрация воды через тело бетона практически отсутствует, за редким исключением участков с недостаточно провибрированным бетоном. Природа образовавшихся трещин может быть различной. Прежде всего это усадочные трещины из-за несоблюдения правил ухода за твердеющим бетоном, когда при ранней распалубке монолитной конструкции с поверхности твердеющего бетона происходят интенсивные влагопотери. В другом случае при возведении массивных монолитных конструкций при толщине более 50 см трещины могут образоваться из-за температурных напряжений по сечению конструкции вследствие экзотермии при гидратации цемента во внутренних зонах и охлаждении периферийного слоя.

При строительстве тоннелей или станционных сооружений могут также образовываться конструктивные трещины, которые являются следствием нарушения технологии строительства с передачей грунтового давления на возведенные конструкции при выполнении работ по обратной засыпке и уплотнении грунта. Следует отметить, что само по себе образование трещин с небольшой шириной раскрытия, как правило, не приводит к активным водопроявлениям при условии качественно выполненных гидроизоляционных работ с наружной стороны ограждающей конструкции.

Вероятность водопроявлений возрастает при изменении уровня грунтовых вод, которое сопровождается также изменением физико-механических свойств грунта (плотности, пластичности и др.). Это обусловливает изменение характера силового воздействия на подземное сооружение со стороны окружающего грунтового массива. При повышении уровня грунтовых вод на сооружение действует выталкивающая сила, вызывающая так называемый выпор грунта, что также существенным образом изменяет схему работы подземного сооружения по сравнению с первона-

9'2018 ^^^^^^^^^^^^^

чальной проектной. Существенное изменение характера нагрузок со стороны грунта на тоннельные или станционные сооружения происходит при проявлении барражного эффекта - возникновения препятствия на пути движения грунтовой воды вследствие строительства новых подземных сооружений в непосредственной близости от существующих.

Одной из наиболее проблемных зон монолитных подземных сооружений являются рабочие и деформационные швы. Требования к конструкции и технологии их устройства подробно изложены в многочисленных нормативных и технологических документах, которые, к сожалению, при производстве работ не всегда учитываются в полном объеме.

Наиболее опасным процессом, сопровождающимся бы-строразвивающимися значительными деформациями зданий и сооружений, является суффозионное разуплотнение грунтов вследствие длительного водопроявления. При этом, процесс суффозионного разуплотнения сопровождается не только существенным ухудшением физико-механических характеристик грунта, изменяющих всю конструктивную схему работы сооружения, но и образованием локальных пустот и каверн, являющихся концентраторами напряжений и, как следствие, источниками создания и развития аварийных ситуаций в подземных сооружениях.

Как показывает анализ отечественного и зарубежного опыта строительства и эксплуатации тоннельных и притон-нельных сооружений, если по завершении строительства не обеспечен проектный уровень водонепроницаемости ограждающих конструкций, последующие дополнительные ремонтные и эксплуатационные затраты могут превышать проектные в 20 и более раз [1-3]. При этом установлено, что основной объем водопроявлений приходится на участки примыкания тоннельных и притоннельных сооружений, на участки сбоек, а также зоны переменного сечения подземных сооружений через полости деформационных и рабочих швов. Водопроявления через трещины в теле бетонных и железобетонных конструкций тоннельных сооружений не превышают 15-20% от общего объема во-допроявлений. При этом расходы по обеспечению полной герметичности с 95 до 100% могут быть выше, чем затраты, обеспечивающие первоначальный 95%-й уровень водонепроницаемости [4-6]. В этой связи для надежной ликвидации водопроявлений в тоннельных и притоннель-ных сооружениях должен быть реализован комплексный подход, предусматривающий их качественное обследование с использованием современных методов диагностики, выполнение анализа причин водопроявлений с классификацией в соответствии с их интенсивностью и конструктивной принадлежностью, технико-экономическое обоснование мероприятий по подавлению или полной ликвидации водопроявлений с применением специальных материалов и технологий, научно-технического сопровождения на всех этапах реализации мероприятий по ликвидации водопро-явлений.

Эффективные способы ликвидации водопроявлений

Наиболее эффективным методом ликвидации различного вида водопроявлений являются комбинация инъекционных технологий на основе применения минеральных особотонкодисперсных вяжущих, дополненных применением однокомпонентных полимерных систем и специальных

- 25

Подземное строительство

ц м .1

Научно-технический и производственный журнал

тампонажных строительных смесей. Это связано с тем, что инъекционные смеси на минеральной основе обладают высокой технологичностью, экологической и пожаробез-опасностью, высокой долговечностью при более низкой себестоимости по сравнению с полимерными системами. При этом комбинированная технология предполагает использование инъекционных систем на полимерной основе преимущественно в качестве превентивной меры для ликвидации активных водопритоков и интенсивных водопрояв-лений. С этой целью наиболее эффективным может быть применение гидроактивных полиуретановых смол, которые полимеризуются с образованием стабильного объемного конечного продукта. При этом исходные компоненты, как правило, не растворяются в воде, но вступают с ней в реакцию. В этой связи для получения качественного конечного продукта необходимо строго обеспечивать точность дозирования компонентов, режима перемешивания и нагнетания. Процесс пенообразования развивается параллельно с процессом полимеризации, следствием чего является образование вспененного полимерного материала с устойчивой структурой. В свободном состоянии пенообразование ведет к увеличению объема в 30 раз, а в условиях ограниченного пространства в 5-10 раз. При значительных водопритоках для временной герметизации применяются полиуретано-вые смолы типа «SPUR», которые через короткое время (несколько десятков секунд) образуют после контакта с водой тонкоячеистую, открытопористую пену со значительным увеличением объема [6, 7]. Инъекцию следует проводить с интервалами, контролируя действие вспененной смолы. В связи с тем, что полиуретановые смолы используются в качестве превентивной меры при ликвидации активных водопротоков, требования по долговечности к ним не предъявляются.

После ликвидации интенсивного водопритока, в случае обнаружения зон суффозионного разуплотнения в заобде-лочном пространстве необходимо обеспечить их ликвидацию с применением специальных тампонажных смесей. С этой целью возможно применение тампонажных смесей на бентонитовой или цементно-бентонитовой основе. Бентонит традиционно используется для обеспечения водонепроницаемости подземных сооружений в комбинации с портландцементом в тампонажных растворах для обеспечения их стабильности (седиментационной устойчивости) сдерживая процесс водоотделения. Кроме того, бентонит, имея сильно развитую поверхность, способен адсорбировать значительное количество воды, обеспечивая гидроизоляцию подземных сооружений. Наибольшее практическое применение имеет натриевая бентонитовая глина, способная увеличивать объем после затворения водой до 10 раз. В этой связи основной областью применения бентонитовых смесей является устройство гидроизоляционных отсечек как на стадии строительства, так и ремонта, но при незначительных коэффициентах фильтрации грунта. Инъекционные смеси на основе бентонита применяются в качестве инъекционного материала для локального заполнения разуплотненных зон грунта. При этом инъекционный материал не твердеет, но трудно отдает связанную воду. Для обеспечения надежного гидроизоляционного слоя необходимо обеспечить сплошное нагнетание материала в заобделочное пространство с обеспечением нахлеста между соседними зонами нагнетания не менее 30%. В связи с тем, что материал имеет высокую вязкость

100

90

80

70

60

50

40

30

20

Водовяжущее отношение (В/В), %

Влияние водовяжущего отношения на условную вязкость по воронке Марша при Т=20оС: 1 — вода; 2, 3, 4 — «ПФС+» непосредственно после затворения; через 30мин; через 60 мин

и нагнетается при повышенном давлении, оценка сплошности гидроизоляционного экрана должна быть предметом самостоятельного исследования, так как именно это является определяющим фактором для достижения поставленной цели.

В случае повышенного коэффициента фильтрации грунта для ликвидации зон суффозионного разуплотнения с одновременным упрочнением структуры грунта и восстановлением его расчетных физико-механических характеристик целесообразно применять специальные инъекционные смеси типа «ПФС+» согласно СП 32-105-2004 «Метрополитены» [8]. На основании проведенных исследований установлено, что инъекционная смесь на основе «ПФС+» с водовяжущим отношением В/В = 1-2,5 обладает условной вязкостью по воронке Марша, сопоставимой с условной вязкостью воды (см. рисунок). Это позволяет применять «ПФС+» в качестве инъекционного материала как с использованием пакеров (разжимных и забивных), так и при манжетной технологии закрепления грунтов с формированием грунтобетонных массивов диаметром до 1,5 м и более.

Приготовление инъекционной смеси выполняется с применением механического активатора при скорости вращения вала 2800-3200 об/мин. При применении пакеров 010-25 мм они размещаются по сетке с шагом 0,5 м. В случае водопроявлений через трещины с шириной раскрытия трещин до 0,5 мм, имеющих капельный характер, применяется смесь «ПФС+» с В/В = 2-2,5.

Для ликвидации водопроявлений, имеющих вялотекущий характер через трещины с шириной раскрытия трещин до 1 мм, применяется инъекционная смесь, приготовленная при В/В = 1,5-2, а при активных водопроявлениях, имеющих активный, струйный характер через трещины с шириной раскрытия более 1 мм, следует применять смесь «ПФС+» при В/В = 0,7-1. При этом давление нагнетания должно быть на 2 атм выше противодавления поступающей воды. В этом случае выполняется первичное нагнетание смеси с В/В = 0,7-1 в объеме до 30% от расчетного, с повторным нагнетанием смеси при В/В = 2-2,5 до проектной величины. На основании анализа производственного опыта примене-

26

92018

Научно-технический и производственный журнал

Таблица 1

Наименование показателя Значение для типа

Экстра Ультра Стандарт

Истинная плотность, г/см3 2,9 2,9 2,9

Прочность при сжатии при В/Ц=0,5, МПа, в возрасте 1 сут 2 сут 7 сут 28 сут > 20 > 35 > 50 > 60 > 10 > 30 > 45 > 55 > 5 > 20 > 35 > 45

Сроки схватывания при В/Ц=0,5, мин начало, не ранее конец, не позднее 150 240 170 270 180 300

Свойства инъекционной смеси при В/Ц=2: седиментация через 120 мин, % Время истекания из воронки Марша через 0 мин, с через 60 мин, с через 90 мин, с < 1 32 32,5 32,5 < 2 33 33 33,5 < 5 34,5 34,5 35

Усадка при В/Ц=0,5, % <0,5 <0,5 <0,5

Морозостойкость, циклов >150 >150 >150

Водонепроницаемость W8 W6 W6

Изменение объема Равномерное

Прочность на отрыв (сцепления), МПа >3,5 >5 >6,5

ния расход сухой смеси «ПФС+» не превышает 50-80 кг на 1 м2 изолируемой поверхности.

После ликвидации зон разуплотнения грунтов с применением специальных тампонажных смесей на завершающем этапе производства работ необходимо выполнить инъектирование с использованием смесей на основе особо-тонкодисперсных минеральных вяжущих (ОТДВ) типа «Микродур R-X» [9, 10]. При этом потоком воды зерна высокодисперсного минерального вяжущего доставляются в места фактических водопроявлений (неплотности бетона, сквозные трещины, неплотности холодных швов бетонирования и т. д.), которые кольматируют все дефекты в теле бетонных и железобетонных ограждающих конструкциях. Затвердевая, микроцемент образует равнопрочную с телом конструкции пломбу. Это позволяет не только полностью ликвидировать водо-проявления, но и восстанавливать сплошность и прочность бетона в конструкциях на основании эффекта самозалечивания.

Для уплотнения и упрочнения грунтов, а также восстановления качества бетонных и железобетонных конструкций подземных сооружений различного назначения в рамках реализации программы импорто-замещения специалистами МГСУ разработано особотонкодисперсное композиционное вяжущее «Интроцем» (Ыгосет) со специально подобранным минеральным и гранулометрическим составом.

Для его приготовления используют тонкодисперсные компоненты, классифицированные путем воздушной сепарации, с последующим дозированием и тщатель-

ной гомогенизацией. В зависимости от назначения состав ОТДВ «Интроцем» включает в себя портландцементный клинкер, гранулированный шлак, гипс, карбонатную муку и добавки, регулирующие вязкость, седиментационную устойчивость, пенетрационную способность инъекционной смеси и кинетику ее затвердевания.

«Интроцем» является экологически чистым продуктом, совместимым по минеральному составу с грунтом или бетоном. В зависимости от дисперсности частиц, содержащихся в количестве 95 и 50% массы вяжущего, «Интроцем» классифицируется на три вида: «Интроцем-Экстра» при d95<5,5; «Интроцем-Ультра» при d95<9; «Интроцем-Стан-дарт» при d95<15,5 [8, 11-15].

Основные физико-механические характеристики ОТДВ «Интроцем» приведены в табл. 1.

На основании комплексных лабораторных исследований определены эффективные области применения инъекционных смесей на основе ОТДВ «Интроцем», которые представлены в табл. 2.

Таким образом, специальные тампонажные инъекционные смеси применяются с целью заполнения крупных пустот, каверн и трещин (первый этап) с последующим инъектированием с применением ОТДВ для заполнения капиллярно-пористой структуры грунта, макро- и микротрещин трещин, а также других дефектов в теле железобетонных ограждающих конструкций.

В полном объеме комплексный подход к проблеме ликвидации водопроявлений через ограждающие конструкции тоннельных и притоннельных сооружений был реализован

Таблица 2

Условия строительного применения Тип вяжущего «Интроцем»

Экстра Ультра Стандарт

Упрочнение грунтов

Пески пылеватые, маловлажные, влажные, при коэффициенте фильтрации 1 < Кф < 3 м/сут В/Ц = 3-5 R3* < 0,5 м Рн** < 0,5 МПа Нет Нет

То же, водонасыщенные В/Ц = 3-5 R3 < 0,3 м Рн < 0,3 МПа Нет Нет

Пески мелкие, маловлажные, влажные, при коэффициенте фильтрации 2 < Кф < 5 м/сут В/Ц = 3-5 R3 < 0,7 м Рн < 0,5 МПа В/Ц = 3-5 R3 < 0,6 м Рн < 0,5 МПа Нет

То же, водонасыщенные В/Ц = 3-5 R3 < 0,5 м Рн < 0,3 МПа В/Ц = 3-5 R3 < 0,4 м Рн < 0,3 МПа Нет

Пески средней крупности, маловлажные, влажные, при коэффициенте фильтрации 4 < Кф < 15 м/сут Нет В/Ц = 3-5 R3 < 0,7 м Рн < 0,5 МПа В/Ц = 3-5 R3 < 0,6 м Рн < 0,5 МПа

То же, водонасыщенные Нет В/Ц = 3-5 R3 < 0,4 м Рн < 0,3 МПа В/Ц = 3-5 R3 < 0,5 м Рн < 0,3 МПа

Пески крупные, маловлажные, влажные, при коэффициенте фильтрации 10 < Кф < 30 м/сут Нет В/Ц = 3-5 R3 < 0,8 м Рн < 0,5 МПа В/Ц = 3-5 R3 < 0,7 м Рн < 0,5 МПа

То же, водонасыщенные Нет В/Ц = 3-5 R3 < 0,7 м Рн < 0,3 МПа В/Ц = 3-5 R3 < 0,6 м Рн < 0,3 МПа

Ликвидация водопроявлений в бетонных и железобетонных конструкциях

Раскрытие трещин до 1 мм В/Ц = 0,7-1 Рн < 1,5 МПа Нет Нет

Раскрытие трещин до 2 мм В/Ц = 0,7-1 Рн < 1,2 МПа В/Ц = 0,7-1 Рн < 1,2 МПа Нет

Раскрытие трещин до 3 мм В/Ц = 0,7-1 Рн < 1 МПа В/Ц = 0,7-1 Рн < 1 МПа В/Ц = 0,7-1 Рн < 1 МПа

92018

27

Подземное строительство

------ЖИЛИЩНОЕ ---

СТРОИТЕЛЬСТВО

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Научно-технический и производственный журнал

при ликвидации водопроявлений и восстановлении качества железобетонных конструкций Алабяно-Балтийского тоннеля на участке от ПК107+84,986 (начало 8-й секции) до ПК123+32 (конец 49-й секции).

До начала производства работ было выполнено комплексное обследование состояния конструкций с применением различных инструментальных методов, включая геофизические исследования для определения зон суффо-зионного разуплотнения заобделочного пространства методом электромагнитного импульсного сверхширокополосного (ЭМИ СШП) зондирования.

На основании проведенных исследований был разработан и успешно реализован проект ликвидации водопро-явлений, в соответствии с которым зоны разуплотнений заобделочного пространства с поглощением инъекционной суспензии не более 5 л/мин при давлении менее 1 МПа заполнялись инъекционной смесью «ПФС+»; при более интенсивном поглощении применялась тампонажными смесями на основе портландцемента типа «БИРС ТМ». После ликвидации зон разуплотнения грунтов выполнялось инъекти-рование суспензией на основе ОТДВ «Микродур R-X» и «Интроцем-Экстра».

В соответствии с разработанным проектом работы по ликвидации водопроявлений выполнялись в три этапа.

Этап 1. Заполнительная закачка водной суспензии твердеющего материала (типа «ПФС+») и «БИРС ТМ» в зону контакта внутреннего железобетонного ограждения тоннеля и внешнего ограждения и железобетонных бурокаса-тельных и грунтоцементных свай и последующее инъекти-рование водной суспезии на основе ОТДВ «Микродур R-X» или «Интроцем-Экстра».

Этап 2. В случае, если после завершения работ на этапе 1 вследствие барражного эффекта обнаруживаются но-

Список литературы

1. Дэвик К., Андерссон Х. Городские дорожные тоннели - подземное решение надземных проблем. Осло: Норвежское общество тоннелестроения. 2002. № 12. С. 23-34.

2. Карлсруд К. Контроль водопроявлений при строительстве тоннелей в черте города. Осло: Норвежское общество тоннелестроения. 2002. № 12. С. 13-22.

3. Sealant Waterproofong and Restoration Institute (SWRI). Kansas City. MO 64105. 2010. 210 с.

4. Толппанен П., Сыржаенен П. Практика цементации тоннелей в Финляндии, Швеции и Норвегии. MTR Julkaisut N:RO 1, 2006. 154 с.

5. Битнес А. Практика строительства протяженных тоннелей в Норвегии. Tunnels and Tunneling International. 2005. Juni. 210 р.

6. Projektmanagment of National Associacion Waterproofing Contractors. Cleveland. OH 44122, 2010. 140 с.

7. Кубал М. Гидроизоляция зданий и конструкций. М.: Техносфера, 2012. 600 с.

8. Харченко И.Я., Кривчун С.А, Бурьянов А.Ф., Харчен-ко А.И. Структура и свойства грунтобетонов для освоения подземного пространства в условиях плотной городской застройки. Международная научная конференция «Интеграция, партнерство и инновации в строительной науке и образовании». Москва. 16-17.11.2016. С. 722-228.

28| -

вые водопроявления через ранее скрытые дефекты, устанавливаются дополнительные разжимные пакера с шагом 100-250 мм и в зависимости от интенсивности водопрояв-лений выполняется дополнительное нагнетание инъекционной смеси на основе ОТДВ в количестве 5-15 л/шт. при В/В=1-2,5.

Этап 3. В случае, если после выполнения работ на этапе 2 имеют место локальные водопроявления в виде капиллярного подсоса, выполняется нагнетание акрилатного геля непосредственно в зону промокания.

Параллельно с этапами 1-3 выполнялось восстановление гидроизоляции в деформационных швах путем инъекции эластичного гидроизоляционного материала типа «МС-InjektGL-95TX» через специально пробуренные под углом 32о шпуры с шагом 0,5 м.

Выводы

На основании выполненных исследований и анализа результатов производственного опыта установлено, что для ликвидации активных водопроявлений в качестве превентивной меры целесообразно использовать инъекционные системы на полимерной основе с последующим применением специальных тампонажных смесей и особо-тонкодисперсных минеральных вяжущих, обеспечивающих ликвидацию суффозионных разуплотнений в заобделоч-ном пространстве, полное устранение водопроявлений и восстановление эксплуатационной пригодности тоннельных и притоннельных сооружений. При этом в зависимости от геотехнических условий и интенсивности водопро-явлений суммарный объем потребляемых инъекционных смесей на минеральной основе составляет от 20-250 кг на 1 м тоннеля.

References

1. Davick K., Andersson H. Urban road tunnels - an underground solution to overground problems. Oslo: Norwegian Society of Tunneling. 2002. No. 12, рр. 23-34.

2. Karlsrud K. Control of water manifestations in the construction of tunnels in the city. Oslo: Norwegian Society of Tunneling. 2002. No. 12, pp. 13-22.

3. Sealant Waterproofing and Restoration Institute (SWRI). Kansas City. MO 64105. 2010. 210 p.

4. Tolppanen P., Syrzhaenen P. The practice of carburizing tunnels in Finland, Sweden and Norway. MTR Julkaisut N: RO 1, 2006. 154 p.

5. Beatnes A. The practice of building long tunnels in Norway. Tunnels and Tunneling International. 2005. Juni. 210 p.

6. Projektmanagment of National Associacion Waterproofing Contractors. Cleveland. OH 44122, 2010. 140 p.

7. Kubal M. Waterproofing of buildings and structures. Moscow: Technosphere. 2012. 600 p.

8. Kharchenko I.Ya., Krivchun S.A., Burianov A.F., Kharchen-ko A.I. Structure and properties of ground-concrete for the development of underground space in conditions of dense urban development. International scientific conference «Integration, partnership and innovation in building science and education». Moscow, 16-17.11.2016, pp. 722-228.

^^^^^^^^^^^^^ |9'2018

Научно-технический и производственный журнал

Ц M

л

9. Lev Alimov, Igor kharcenko and Viktor Voronin: Nanomodi-fied compositions based on finelz dispersed binders for soil reinforcement. MATEC Web of Conferences 106, 02004 (2071) SPbW0SCE-201.

10. Панченко А.И., Харченко И.Я., Алексеев С.В. Микроцементы. М.: АСВ, 2014. 76 с.

11. Harcenko A.I., Bagenov D.A., Sugkoev Z.A.: Kompositbindemittel fur Hochdruckinjektionen bei wassergesatigten Boden. 19. Internationale Baustoftagung "IBAUSIL", 13.09. - 16.09.2015, Weimar, рр. 367-374.

12. Харченко И.Я., Кривчун С.А., Харченко А.И. Технология и свойства компоэиционных вяжущих для уплотнения и упрочнения грунтов при освоении подэемного пространства. Первая Международная научно-практическая конференция ИНТЕРМЕТРО «Перспективы развития метрополитена в условиях интенсивного внедрения новых технологий». Москва. 17-18.12.2015.

13. Харченко А.И., Харченко И.Я. Мелкоэернистый самоуплотняющийся бетон на основе модифицированного вяжущего для монолитного строительства. Международная конференция «IBAUSIL». Веймар. 2012.

14. Харченко И.Я., Баженов Д.А. Эффективный самоуплотняющийся мелкоэернистый бетон с компенсированной усадкой // Строительные материалы. 2018. № 5. С. 48-52.

15. Баженов М.И., Харченко А.И., Харченко И.Я. Технологические особенности применения особо тонкодисперсного вяжущего Микродур в геотехническом строительстве // Строительные материалы. 2012. № 10. С. 65-67.

9. Lev Alimov, Igor kharcenko and Viktor Voronin: Nanomodi-fied preparations based on finelz dispersed binders for soil reinforcement. MATEC Web of Conferences 106, 02004 (2071) SPbW0SCE-201.

10. Panchenko A.I., Kharchenko I.Ya., Alekseev S.V. Mikrotse-menty [Micro cement]. Moscow: ASV. 2014. 76 p.

11. Harcenko A.I., Bagenov D.A., Sugkoev Z.A. Kompositbindemittel fur Hochdruckinjektionen bei wassergesatigten Boden. 19. Internationale Baustoftagung «IBAUSIL», September 13 - 16.09.2015, Weimar, pp. 367-374.

12. Kharchenko I.Ya., Krivchun SA, Kharchenko A.I. Technology and properties of composite astringents for compaction and hardening of soils during the development of underground space. The first International scientific and practical conference INTERMETRO «Prospects for the development of the subway in the conditions of intensive introduction of new technologies». Moscow. 17-18.12.2015.

13. Harchenko A.I., Harchenko I.J. Fine-grained self-compacting concrete based on modified binder for monolithic construction. International conference «Ibausil». Weimar. 2012.

14. Harcenko I.Ya., Bajenov D.A. Efficient self-compacting fine concrete with compensated shrinkage. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 2018. No. 5, pp. 48-52. (In Russian).

15. Bajenov D.A. , Harchenko A.I., Harcenko I.Ya. Technological features of the application of a particularly finely dispersed binder Microdur in geotechnical construction. Stroi-tel'nye Materialy [Construction Materials]. 2012. No. 10, pp. 65-67.

510 / / /

ЗАО «ИНГЕОСТРОЙ» предлагает выполнение следующих видов работ и услуг

обследование, оценка состояния, мониторинг зданий и сооружений

разработка проектной документации на ремонтные, противо-аварийные, гидроизоляционные, восстановительные работы устройство горизонтальных и вертикальных противофильтра-ционных завес, разгружающих и защитных экранов усиление оснований и фундаментов с применением различных инъекционных технологий и инновационных материалов на минеральной и органоминеральной основе восстановление качества каменных, бетонных и железобетонных конструкций

ликвидация водопроявлений в строящихся и эксплуатирующихся подземных сооружениях, включая объекты метрополитена

работы по струйной цементации грунтов по технологии Jet-1, Jet-2, Super-Jet

консолидация водонасыщенных неустойчивых и плывунных грунтов в условиях плотной городской застройки устройство эффективных свайных оснований и фундаментов защита зданий и сооружений от сверхнормативных деформаций, а также выравнивание зданий и сооружений в случае проявившихся деформаций по технологии компенсационного нагнетания с применением специальных инъекционных материалов КН-1 и КН-1, системы высокоточного автоматизированного мониторинга, современного инъекционного оборудования

ЗАО «ИНГЕОСТРОЙ» располагает высококвалифицированным научным, проектным и производственным персоналом, широким парком высокотехнологичного оборудования и техники, собственной производственной базой и лабораторией. Специалисты компании принимали активное участие в реконструкции зданий Московского Кремля, Мавзолея В.И. Ленина, реставрации Воскресенского Новоиерусалимского монастыря, закреплении оснований фундаментов здания Министерства иностранных дел РФ.

В настоящее время компания принимает активное участие в строительстве объектов Московского метрополитена, восстановлении проектного положения конструкций Загорской ГАЭС-2, усилении оснований и фундаментов зданий и сооружений в условиях плотной городской застройки Москвы.

ЗАО «ИНГЕОСТРОЙ» 109147, г. Москва, ул. М. Калитниковская, д. 7 E-mail: zao.ingeostroy@gmail.com Тел.: 8-495-796-29-23; 8-919-999-92-89; 8-968-865-77-08

Реклама

9'2018 — 29

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.