Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Актуальность освоения подземного пространства Москвы,
Задачи исследования и методы решения этих задач 9
Систематизация методических подходов, принципов и методов освоения подземного пространства 9
Систематизация технологий строительства подземных сооружений в г.Москве 23
Задачи исследования по совершенствованию технологий подземного строительства Москвы и методы решения этих задач 46
1.4. Выводы по главе 1 49
Глава 2. Анализ использования современных технологий строительства подземных сооружений на основе способа
«стена в грунте» 50
2.1. Общая концепция технологий строительства «стена в
грунте» 52
Исследование технологии возведения траншейных стен 56
Исследование технологии возведения буросекущих свай 71
Исследование челноковой технологии на строительстве подземного гаража на площади Революции 80
Анализ опыта совершенствования технологии строительства фондохранилища Музея А.С. Пушкина 92
Анализ технологии строительства противофильтрацион-
ной завесы 96
2.7. Совершенствование технологии «стена в грунте» 99
2.8. Выводы по 2-й главе 105
Глава 3. Анализ способов механизированного проведения под
земных горных выработок на объектах ОАО «Мосинжстрой»
3.1. Общая концепция технологий механизированного проведения
подземных горных выработок 108
Исследование технологий механизированного проведения горных выработок в подземном пространстве Москвы 110
Анализ применения новой тоннелестроительной техники
на подземных работах 118
Исследование технологии применения монолитно-прессованной обделки из высокопрочного бетона 124
Анализ применения комбинированной технологии Строительства глубокого коллектора 138
3.6. Выводы по 3-й главе 140
Глава 4. Экспериментальное использование георадаров при строительстве подземных коллекторов в Москве на объектах ОАО «Мосинж-
строй» 144
История использования георадаров 144
Методика и технология использования георадаров 151
Результаты экспериментального использования георадаров
Для зондирования, вмещающих коллекторов горных пород .... 159
4.4. Выводы по 4-й главе 163
Заключение 164
Список использованной литературы 168
Введение к работе
Актуальность диссертационной работы определяется потребностью в новых технических и технологических решениях для строительства городских подземных сооружений, обеспечивающих снижение трудоёмкости и сроков строительства, улучшение инфраструктуры и охраны окружающей среды.
Эта задача особо обострилась при интенсивном освоении подземного пространства г. Москвы, осуществляемом нередко в стеснённой обстановке, постоянно изменяющихся горно-геологических условиях и с применением разных технологий подземного строительства.
В последние годы постоянно увеличивается объем выполненных работ на объектах подземного строительства ОАО "Мосинжстрой". Так, например, в сопоставимых ценах было выполнено этих работ собственными силами на 2651,1 млн. руб. в 1977г., 2952,5 млн. руб. в 1998г. и уже на 4220,5 млн. руб. в 1999г. Ожидаемое выполнение на 2000 г. - свыше 5 млрд.руб. Анализ современного состояния освоения подземного пространства городов показывает, что строительство городских подземных сооружений в сочетании со строительством метрополитенов, расширением и обновлением многих главных коллекторов водоснабжения и канализации значительно повышает важность и значимость подземного строительства.
Городские подземные сооружения строятся в различных горногеологических условиях с применением современной технологии и с разными комбинациями этих технологий. Так, например, комбинирование технологии строительства "стена в грунте" в сочетании с буросекущимися сваями и укреплением грунтов анкерами или инъекциями модифицирующих растворов позволяет, без ущерба для устойчивого состояния подземных сооружений, снизить трудоёмкость и стоимость строительства. Одной из эффективных технологий подземного строительства является проходка подземных коллекторов щитами с пресс бетонной обделкой.
Однако решение задачи обоснования технологии подземного строительства сдерживается отсутствием исследований и обобщающих работ по технологиям строительства городских подземных сооружений и недостатком данных о степени их возможного сочетания, а также данных об их суммарном влиянии на улучшение подземной инфраструктуры и жизни людей.
Поэтому особую значимость приобретает анализ и обобщение опыта технологии строительства городских подземных сооружений для снижения трудоёмкости и ускорения научно-технического прогресса в освоении подземного пространства.
Цель диссертационной работы заключается в систематизации и обосновании строительства городских подземных сооружений на основе опыта работы строительного комплекса "Мосинжстрой" с целью выявления технических и технологических разработок, обеспечивающих решение важных прикладных задач в освоении подземного пространства г.Москвы.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- систематизировать методические подходы, принципы и методы
освоения подземного пространства и технологии строительства подземных
сооружений в г.Москве;
- провести анализ использования современных технологий подземного
строительства в г.Москве на основе способа "стена в грунте" и проведения
подземных горных выработок щитовыми комплексами;
провести экспериментальное использование георадаров для зондирования вмещающих пород при строительстве коллекторов в Москве на объектах ОАО "Мосинжстрой";
разработать научно-обоснованные технические и технологические решения по совершенствованию строительства подземных сооружений в Москве, внедрение которых обеспечит решение важных прикладных задач в освоении городского подземного пространства.
Методы исследований. Для решения поставленных задач использовались методы: системного анализа; анализ научных исследований по литературным источникам; производственный эксперимент; расчетные методы и анализ проектных материалов.
Основные научные положения, выносимые на защиту, состоят в следующем:
Технологии подземного строительства неразрывно связаны с методическими подходами, принципами и методами освоения подземного пространства, с одной стороны, и с совокупностью активно воздействующих факторов, с другой стороны. Эти факторы подразделяются на две группы: разрушающие систему технологических связей в структуре процесса подземного строительства и формирующие систему полезных связей на основе технических и технологических решений, внедрение которых вносит значительный вклад в ускорение научно-технического прогресса в технологии подземного строительства.
Ускорение научно-технического прогресса в технологиях подземного строительства и освоения подземного пространства достигается посредством внедрения комплекса разработанных автором технических и технологических решений при строительстве подземных сооружений. В состав указанных решений входят: способ "стена в грунте"; устройство бу-роинъекционных и буросекущихся свай; технология поэтапной разработки земляного ядра при строительстве подземных сооружений; челноковая технология возведения конструкций подземных автостоянок и распределение нагрузки от перекрытий на стены и специальные конструкции армокаркасов; устройство стен при строительстве транспортных тоннелей способом буросекущихся свай с последующей разработкой грунта до отметки свода тоннеля и бетонирования перекрытий с применением бетона класса ВЗО, W-12; зондирование георадарами вмещающих пород при проведении подземных выработок щитами; безосадочное проведение подземных горных выработок щитами в кессонированной забойной частью в водонасыщенных породахбез
применения спецспособов; проведение подземных горных выработок с использованием механизированных щитовых комплексов, самоходной опалубки, монолитно-прессованной бетонной обделки и высокоточных тюбингов; проведение подземных коллекторов ниже водоносных горизонтов и т.п.
3. Расширить область строительства подземных сооружений в Москве возможно за счет набора состава строительных технологий применительно к условиям строительства конкретных объектов. Из набора этих технологий можно выделить, по крайней мере, два модуля (сочетания): основного способа "стена в грунте" в сочетании с буроинъекционными или буросекущимися сваями и способов щитовой проходки подземных горных выработок в сочетании с монолитно-прессованной бетонной обделкой или высокоточными тюбингами и зондированием радарами вмещающих пород.
Научное значение и новизна работы заключается в установлении закономерностей освоения городского подземного пространства на основе применения современных технологий строительства городских подземных сооружений и обосновании технических и технологических решений, внедрение которых вносит значительный вклад в ускорение научно-технического прогресса в технологии подземного строительства и освоении подземного пространства городов.
Практическое значение работы состоит в разработке рекомендаций по использованию современных строительных технологий для активного освоения подземного пространства Москвы, что позволило снизить на 10-15% стоимость городских и подземных сооружений.
Реализация работы. Основные положения диссертационной работы внедрены автором на строительств многих подземных сооружений г. Москвы, в том числе на ТРК «Охотный ряд» на Манежной площади, на строительстве подземной автостоянки на пл. Революции, а также при строительстве подземной части комплекса «Москва-Сити».
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и получили одобрение на заседании круглого стола "Научно-технические проблемы разработки экологически безопасных технологий строительства и эксплуатации подземных сооружений в сложных горно-геологических условиях", Москва ИПКОН-МГГУ, 1997; заседании круглого стола "Строительная геотехнология: научно-технические проблемы освоения подземного пространства", Москва, ИПКОН-МГГУ, 1998; на международной конференции "Подземный город: геотехнология и архитектура, Санкт-Петербурга, 1998, на заседании секции "Освоение подземного пространства" на неделе Горняка-99 в МГГУ, на Международной конференции МТА, март 2000 г., г. Москва.
