Заглиблені приміщення і підземні споруди виконуються за допомогою струменевого геотехнологии
При будівництві різних будівель і споруд в більшості випадків відривають котловани, в яких виконуються фундаменти і заглиблені приміщення.
Котловани, самі по собі, є самостійними спорудами, виконання яких потребує вирішення низки технічних завдань: забезпечення стійкості укосів, спорудження надійних кріплень вертикальних стінок, захисту від затоплення та ін. Це вимагає великих витрат.
Спорудження фундаменту в і заглиблених приміщень в котловані зазвичай виконується таким же чином, як і надземних конструкцій. У разі, якщо зазначені конструкції фундаментів і заглиблених приміщень передбачаються монолітними, то встановлюються опалубка, арматура, і проводиться бетонування. Далі, після завершення виконання фундаментів і заглиблених приміщень проводиться зворотна засипка котловану - як правило, тим же грунтом, який був вилучений при його уривку. Часто зворотна засипка виконується без ущільнення. В результаті, заглиблене приміщення або споруду виявляється оточеним пухкими насипними грунтами. Наслідком цього є підвищені і нерівномірні опади різних прибудов (ганку, вестибюлі тощо.), Накопичення великих обсягів води, протікання в заглиблених приміщеннях, суфозія грунтів - в разі наявності поблизу старих колекторів, техногенних підземних порожнин або виробок.
Разом з тим, для спорудження опалубки фундаментів і заглиблених приміщень можна використовувати природний грунт, а для забезпечення його міцності - зробити штучне закріплення. Найбільш ефективним способом закріплення фунтів є струменевий геотехнологія. Таким чином, напрошується ідея використання при спорудженні фундаментів і заглиблених приміщень грунтобетонних конструкцій, які виконуються за допомогою струменевого геотехнологии.
В цьому випадку стінки заглиблених приміщень формуються з пересічних грунтобетонних колон. Це дозволяє різко зменшити обсяги витягується грунту - тобто грунт витягується тільки з внуфенней частини заглиблених приміщень. Для забезпечення рівномірної міцності по всьому контуру, по верху грунтобетонних колон влаштовується залізобетонний пояс, який служить опорою для стін будівлі і перекриттів підвального поверху. При необхідності сприйняття великих навантажень від наземної частини будівлі, по внутрішній поверхні грунтобетонних стін влаштовується залізобетонна облицювання необхідної товщини, яка приймає на себе основні навантаження. В такому випадку грунтобетонних стінки служать в якості кріплення котловану, однак тут відпадає необхідність у зворотній засипці, і стінки підземного приміщення мають хороший контакт з природним, грунтом ненарушенной структури.
В даний час зазначені несучі конструкцій і споруди часто виконують способом «стіна в ґрунті». Застосування сфуйной геотехнологии в даному випадку є альтернативною технологією, яка не потребує громіздкого обладнання, яка може бути використана, наприклад, в умовах обмеженого простору.
При будівництві заглиблених приміщень, що примикають до існуючих будівель, грунтобетонних стінки огорожі можуть бути виконані за допомогою струменевого геотехнологии безпосередньо під фундаментами існуючої будівлі. У світовій практиці це часто робиться при будівництві підземних гаражів. Це дуже важлива перевага, так як створюється можливість потрапляти в підземний гараж безпосередньо з будівлі.
В умовах тісної забудови часто виникає необхідність в будівництві нової будівлі, що примикає до існуючого. У цьому випадку, щоб уникнути передачі опади нової будівлі на підставу існуючого, необхідно споруджувати глибоку розділову стінку між зазначеними будівлями. Така стінка може бути виконана за допомогою струменевого геотехнологии.
У разі будівництва заглиблених приміщень великої глибини, огорожі котловану з грунтобетонних колон зазвичай підсилюють розпірками, анкерами та вертикальними стрижнями по центру колон, так як вони погано сприймають згинальні навантаження. Однак в будівництві добре відомі арочні конструкції з неармованих матеріалів (камінь, цегла), здатні сприймати згинальні навантаження навіть при досить великих прольотах. Зазвичай арки з таких матеріалів виконуються в вертикальній площині. Тим часом, і арки, розташовані в горизонтальній площині, здатні нітрохи не гірше сприймати згинальні навантаження.
Приклад тому - численні колодязі і шахти, виконані з пересічних грунтобетонних колон за допомогою струменевого геотехнологии в різних країнах. Таким чином, підпірна стінка, виконана з пересічних грунтобетонних колон, розташованих у вигляді сполучених аркових контрфорсов, здатна працювати без армування при досить великих навантаженнях, що вигинають від бокового тиску грунту.
На рис. 8.1 показана можлива конструкція багатоярусного заглибленого приміщення (наприклад, підземного гаража або торгового центру) з кріпленнями у вигляді аркових контрфорсов з грунтобетонних колон, які виконуються за допомогою струменевого геотехнологии. У разі необхідності, таке приміщення може виконуватися без виходу на поверхню землі (наприклад, під дорогою або площею), з арочними перекриттями - також з грунтобетонних колон, що споруджуються з поверхні землі. З таких же сполучених колон виконуються меж'ярусний перекриття арочної конструкції і донна плита, які одночасно служать розпірками для бічних стін. Після виїмки грунту з цього заглибленого приміщення воно по всіх внутрішніх поверхонь посилюється залізобетонної облицюванням.
Мал. 8.1. Конструкція багатоярусного заглибленого приміщення, виконувана за допомогою струменевого геотехнологии 1 - грунтобетонних колони; 2-залізобетонні колони; 3-протифільтраційна завіса; 4-дренажна завіса; 5-майданний дренаж
У минулому, в XIX і на початку XX ст. при будівництві заглиблених приміщень влаштовувалися спеціальні вентильовані пазухи - для запобігання вогкості в підвалах. Арочні контрфорси з пересічних грунтобетонних колон, що утворюють невеликі пазухи, можуть бути використані також і для зазначеної мети.
При необхідності, по контурах заглибленого приміщення може бути виконаний пристінний, а під підошвою приміщення - також і базарною дренаж - шляхом повного заміщення природних грунтів піском за допомогою струменево-вихровий геотехнологии. У разі високого рівня підземних вод заглиблене приміщення захищається протифільтраційному завісою, також виконується за допомогою струменевого геотехнологии. Грунтобетонних стіни, самі по собі, мають дуже низьку, але відмінну від нульової проникність. Протифільтраційна завіса дозволить істотно знизити криву депресії підземних вод і, відповідно, гранично зменшити їх приплив, який відкачуватиметься з майданного дренажу. Тут можна послатися на негативний досвід спорудження багатоярусного підземного торгового центру на Манежній площі в Москві в кінці 90-х рр. де, незважаючи на суцільну металеве облицювання внутрішньої поверхні котловану, мали місце серйозні проблеми з протікання води
Таким чином, всі кріплення заглибленого приміщення, а також споруди для його гідроізоляції, споруджуються з поверхні землі, до виїмки грунту.
Таким же способом можуть виконуватись і підземні споруди. тунелі, колектори, станції метро, сховища шкідливих відходів тощо.