Влияние строительства метрополитена на деформации зданий и сооружений
Влияние строительства метрополитена на деформации зданий и сооружений
Строительство и эксплуатация метрополитенов практически всегда требуют водозащитных мероприятий. Для осушения подземных выработок часто применяют водопонижение, которое ведет к оседанию поверхности и деформациям находящихся на ней зданий и сооружений. Но есть и альтернативные решения, позволяющие избежать этих негативных последствий.
Первая очередь метрополитена в Екатеринбурге была запроектирована с применением водопонижения, то есть откачки воды из глубоких скважин, пробуренных вдоль трассы перегонных тоннелей. В результате длительных откачек сформировались депрессионные воронки радиусом до 400 метров и более. В зоне их влияния оказались десятки зданий, которые получили деформации в виде трещин в фундаментах и стенах. Многие дома пришлось ремонтировать, усиливать металлическими тяжами.
В частности, во время горнопроходческих работ появились трещины и даже провалы в некоторых цехах завода "Пластик", возник провал и значительные деформации зданий в районе перекрестка улиц 8 Марта -- Большакова / Самарин В. П. и др. Проявление сдвижений и деформаций в зоне влияния выработок метрополитена в г. Екатеринбурге.- Геомеханика в горном деле. Докл. межд. конф. 19-21 сент. 2002. Е-г. 2003, ИГА УрО РАН /.
В районе перекрестка улиц Азина - Челюскинцев оседание земной поверхности над тоннелями достигло 214 мм, в результате чего здания по ул. Челюскинцев №88 и № 90, а также по ул. Азина № 55 и № 57 получили повреждения (рис. 1).
Как указано в отчете Уральского филиала ВНИМИ "Оказание научно-методической помощи по вопросам сдвижения горных пород при строительстве метрополитена в г. Екатеринбурге", в стенах и перегородках этих домов "появились косые трещины, наблюдались перекосы дверных коробок из-за чего заклинивались двери, деформировались шахты лифтов, что приводило к зависанию кабин лифтов. В подвальных помещениях наблюдалось неравномерное оседание бетонных полов, между стенами и потолками образовались горизонтальные трещины с раскрытием до 150мм. Подработанный угол здания № 90 по ул. Челюскинцев осел на 163мм, по его дворовому фасаду возникла крупная трещина, расположенная примерно по его середине".
Все указанные строения пришлось ремонтировать, а дом по ул. Азина № 55 и школа по ул. Челюскинцев № 90 были усилены металлическими тяжами.
На участке между станциями "Площадь 1905года" и "Геологическая" максимальные оседания поверхности произошли на территории АБК завода "Русские самоцветы". Между станциями "Геологическая" и "Чкаловская" повреждения, в частности, получили жилые дома по ул. 8 Марта: № 92 - трещина на уличной стене с раскрытием около 10мм на всю высоту здания; №127 - раскрытие деформационного шва до 10мм. По этой же улице осадка зданий составила: № 43 (цирк ) - 53мм, № 55 -131мм, № 57- 106мм, №61 - 105 мм. Эти данные приведены в отчете Уральского филиала ВНИМИ.
При проектировании второй очереди метрополитена в Екатеринбурге, которая пройдет с запада на восток через центр города, необходимо избежать повторения негативных явлений, связанных с водопонижением.
Если использовать прежнюю концепцию осушения выработок, последствия могут быть намного хуже, что объясняется спецификой геологического строения городской территории, меридиональным простиранием тектонических нарушений, а также гидравлической связью последних с рекой Исеть.
Перегонные тоннели второй очереди будут пересекать основные тектонические нарушения почти перпендикулярно. Так как в зоне нарушений горные породы характеризуются значительной фильтрационной неоднородностью с коэффициентом анизотропии до 0.1 - 0.15, то депрессионные воронки будут иметь сильно вытянутый вид.
На рис. 2 дано предполагаемое положение депрессионной воронки, которая может сформироваться при пересечении одного из тектонических нарушений в центре города, если перегонные тоннели пройдут под главным его проспектом. Таких воронок, согласно имеющейся геологической информации, будет несколько. В их зоне могут оказаться многочисленные жилые, административные и торговые здания. Особенно опасны последствия осушения горных пород для высотных домов со значительной нагрузкой на основание. водопонижение строительство метрополитен тампонирование
Суммируем отрицательные факторы, связанные с водопонижением:
- значительные капитальные и эксплуатационные затраты на бурение системы водопонижаюших и наблюдательных скважин, электроэнергию, оборудование, ремонт;
- оседание земной поверхности вдоль линии метрополитена, которое ведет к деформациям зданий и сооружений;
- риск строительства высотных зданий на большой территории центральной части города в зоне депрессионных воронок, вызванных откачкой воды;
- опасность затопления метро в случае отключения электроэнергии при техногенных катастрофах и чрезвычайных ситуациях;
- экологический ущерб водным ресурсам.
Перечисленные негативные последствия откачек очевидны для метростроителей всего мира, поэтому в последние десятилетия наблюдается активная тенденция перехода к альтернативным методам защиты подземных выработок от водопритоков.
Практика показывает, что наиболее эффективным методом является тампонирование путем нагнетания твердеющих растворов. В результате нагнетания трещины и пустоты, по которым фильтровалась вода, заполняются, вокруг подземных выработок создается противофильтрационная завеса, которая обеспечивает долговременную защиту от водопритоков.
Тампонирование значительно дешевле, чем водопонижение, так как нет затрат на эксплуатационные расходы, исключаются деформации зданий и сооружений, происходит укрепление горных пород, повышается безопасность строительства и эксплуатации метрополитена. Опыт таких работ в Свердловскметрострое, начатых до перестройки 90-х годов, показал их успешность, даже в английском журнале World Tunelling тех лет появилась информация о высокой результативности проведенного у нас тампонирования. Необходимо возобновить эти работы. Тем более, что такая возможность сейчас имеется.
Похожие статьи
-
Привязка проектируемого здания к существующему рельефу строительной площадки Рельеф поверхности грунта строительной площадки, представленный на рис.1, с...
-
Нормативная продолжительность строительства административно-бытовых помещений согласно СНиП 1.04.03-85 "Нормы продолжительности строительства" составляет...
-
Аэропорт - комплекс сооружений, включающий в себя аэродром, аэровокзал, другие сооружения, предназначенный для приема, технического обслуживания и...
-
Описание площадки строительства и назначения проектируемого здания ООО "Экспресс-Проект" Реконструкция отдельно стоящего нежилого здания расположена в...
-
Потребность в административных и санитарно-бытовых зданиях определяем на основе числа работающих в наиболее многочисленной смене (табл.1.11), а в...
-
Виды искусственных оснований При строительстве зданий и сооружений повышенной этажности на лессовых просадочных грунтах производятся работы по улучшению...
-
Все гидротехнические сооружения по капитальности делятся на классы. В основном это касается промышленных объектов, однако пренебрегать требованиями не...
-
Таблица №10. Потребность в строительных машинах, механизмах и автотранспорте № Наименование машин И механизмов Норма на 1 Мил р. СМР Годовая Смр мил. р....
-
Потребность в инвентарных зданиях и временных сооружениях - Проект организации строительства
Потребность в административных и санитарно-бытовых зданиях определяем на основе числа работающих в наиболее многочисленной смене (табл.1.11), а в...
-
Строительный генеральный план на строительство завода разработан с учетом возведения основного производственного комплекса и ряда вспомогательных зданий...
-
Геодезические работы на территории строительства подразумевают -- устройство реперов, установку разбивочных знаков, обносок. Положение будущего строения...
-
Проект на строительство предприятий, зданий и сооружений производственного назначения состоит из следующих разделов: Общая пояснительная записка;...
-
Численность рабочих рассчитывается по формуле: Nобщ = Nраб+Nитр+Nслуж+Nмоп Где Nраб - численность рабочих, принимается по графику движения рабочих...
-
С учетом полученной общей расчетной численности работающих на стройплощадке определяем потребность в необходимых площадях и составляем ведомость расчета...
-
Единая технология работы в аэропорту (Глава 3. Статья 30. ФЗ об аэродромах, аэропортах и аэропортовой деятельности в ГА РФ.) 1. В целях обеспечения...
-
Расчет потребность в инвентарных зданиях и временных сооружениях - Проект организации строительства
Потребность в административных и санитарно-бытовых зданиях опред Еляем на основе числа работающих в наиболее многочисленной смене (табл.1.11), а в...
-
Для обеспечения точности монтажа организуется служба, которая обеспечивает разбивку осей зданий, подготовку монтажного горизонта, контроль за точностью...
-
ОГНЕСТОЙКОСТЬ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ - Пожарная безопасность в строительстве
Огнестойкость зданий означает его способность сохранять свои эксплуатационные функции в условиях пожара. В соответствии со СНиП 21-01-97 здания...
-
Строительство крытого рынка будет вестись в 3 потока: 1-ый поток - Торговые помещения площадью 1125 м2 2-ой поток - Предприятия общественного питания и...
-
При строительстве здания предусмотрены следующие мероприятия: - Срезка растительного слоя - Пересадка деревьев и кустарников - Отведение грунтовых вод в...
-
Определяется расчетное количество рабочих, ИТР и служащих: Где С - общесписочное число рабочих и служащих для подбора временных зданий и сооружений; О -...
-
Введение - Задачи главных операторов аэропортов по содержанию и эксплуатации зданий и сооружений
В настоящее время воздушный транспорт превратился в крупную производственную отрасль. Для того чтобы обеспечить регулярность и безопасность такого...
-
Оценка технического состояния - это установление степени повреждения и категорий технического состояния строительных конструкций зданий и сооружений в...
-
Обследование деревянных конструкций - Реконструкция зданий, сооружений и застройки
При обследовании деревянных конструкций необходимо уделять внимание на следующие мероприятия: 1) Защита от непосредственного увлажнения атмосферными...
-
При обследовании бетонных и железобетонных конструкций реконструируемых зданий и сооружении следует учитывать требования СНиП 2.03.01--84 "Бетонные и...
-
Для районов распространения многолетней мерзлоты характерно: Определенное строение толщ горных пород, обусловленное появлением в них льда (как породы) в...
-
Первой работой, в которой описаны лессовые отложения в районе р. Дона, является исследование Н. Д.Борисяка, опубликованное в 1867 г., Генетическую...
-
Марки стали для строительных конструкций Выбор стали производиться по нормам созданных на основе конструктивного проектирования по вариантам и...
-
Физические свойства лессовых просадочных грунтов Изучению физических свойств лессовых просадочных грунтов посвящено много научных исследований (2, 4, 9,...
-
При производстве работ по монтажу стальных строительных конструкций, сборных бетонных и железобетонных конструкций необходимо руководствоваться главами...
-
Важнейшей задачей реконструкции города является очищение его воздушного бассейна от разных групп загрязнений. В результате загрязнения атмосферы воздуха...
-
Введение - Мембранные конструкции зданий и сооружений
Технический прогресс выдвигает перед строителями требования, Без выполнения которых немыслим дальнейший рост капитального строительства. Основные на них...
-
"Якорный парк" расположен на берегу небольшой реки Лососинка, которая впадает в Онежское озеро. Прибрежная полоса находится в плохом состоянии. Основным...
-
Несмотря на значительные различия, существующие между зданиями разного назначения как во внешнем виде, так и во внутренней структуре, все они состоят из...
-
Лестницы в подвалы устраивают или в пределах лестничных клеток и их ограждают глухой стеной от основной лестницы, или в специальных приямках, примыкающих...
-
В курсовом проекте выполнено задание по проектированию важнейших элементов проекта производства работ - календарного плана и объектного строительного...
-
Выбор монтажного крана - Проект строительства двухэтажного здания средней школы
Под технологическим процессом монтажа строительных конструкций понимают процессы и операции, в результате выполнения которых получают часть сооружения...
-
СТРОИТЕЛЬНЫЙ ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ПЛАН ОБЪЕКТА - Проект строительства двухэтажного здания средней школы
Стройгенплан - это план строй площадки под строящийся объект выполненный в масштабе на котором показываются строящийся или реконструируемый объект,...
-
ОБЪЕКТНЫЙ КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН - Проект строительства двухэтажного здания средней школы
Календарный план строительства комплекса зданий (сооружений) разрабатывается в такой последовательности. 1. Согласно СНиП 1.04.03-85 "Нормы...
-
ВВЕДЕНИЕ - Проект строительства двухэтажного здания средней школы
Для обеспечения лучшей системы обслуживания населения, а также в целях градостроительства учреждения и предприятия обслуживания располагают в...
Влияние строительства метрополитена на деформации зданий и сооружений