Исследования в песчаных грунтах

Исследования в песчаных грунтах

Исследования в песчаных грунтах

Первый опыт исследований в песках получен при строительстве в 1982-1983 гг. центральной магистрали г. Вильнюса протяженностью 265 м подземной части проезда и 228 м открытого участка с ограждением его из траншейных стен, для крепления которого выполнено 494 постоянных анкеров конструкции ВНИИГС г. С.-Петербурга. Внутри котлована проведены пробные испытания опытных анкеров с тягами из арматурных стержней 0 40 мм класса АП1. При длине анкера по 12 м с корнем 4 м расход цемента М 500 составлял 800 кг. Корни всех анкеров располагались в слое гравелистого песка. При испытательной нагрузке до 0,4 МН полное перемещение головы первого анкера от пяти ступеней нагрузки составило 31,01 мм, остаточное — 17,48 мм, упругое — 13,53 мм. С учетом расчетного удлинения 14,7 мм тяги длиной 12 м остаточное смещение в грунте оказалось равным 16,31 мм. На второй опытный анкер с более прочной тягой из проволочных прядей и закачкой раствора 0,7 м3 нагрузку довели до 0,75 МН и получили перемещение головы 86 мм. Рабочие анкеры загружали по программе контрольных и приёмочных испытаний до усилий 0,39 МН. Если у опытного анкера максимальное значение мобилизованного сопротивления сдвигу достигало 180 кПа, то у рабочих — 95 кПа. При подсчете этих величин принимался осредненный диаметр корней 0,3 м при расходе раствора 0,65-0,7 м3. Большое количество анкеров устроено и испытано в различных песках на котлованах станций Минского метрополитена: «Институт культуры» — 2-й ярус крепления КДВУ-1; «Московская» — КДВУ-2; «Тракторный завод» — разворотные тупики и вентсбойка; «Купалов — ская» — платформенная часть; «Могилевская», «Борисовский тракт», «Уручье». В г. Минске много анкеров устроено и испытано в песках на котлованах нового железнодорожного вокзала и гаражей ПО «Атлант», а также в особо большом объеме в крупнейшем котловане на пл. Независимости. Всего в песках установлено и испытано свыше двух с половиной тысяч анкеров.

Наибольшую ценность представляют собой пробные испытания опытных анкеров с раскопкой и освидетельствованием их корней, хотя их также не всегда удавалось загрузить до полного исчерпания сопротивляемости грунта. Испытательные усилия ограничивались прочностью тяг на разрыв, а порой разрушением цементного камня заделки или смещениями упорных стенок, либо их разворотом при натяжении крайних анкеров. Поскольку для временных анкеров чаще всего используются арматурные стержни диаметрами 40 и 36 мм класса S500, то проектные усилия на них составляют 300 и 240 кН, а испытательные — 400 и 360 кН. Массовые приемочные испытания анкеров обычно имеют ограниченную информативность. Поэтому здесь приведем лишь наиболее характерные результаты пробных и контрольных испытаний, причём весьма ценными являются эксперименты на котловане станции метро «Купаловская» с различными конструкциями буроинъекционных анкеров и их тяг. На котловане разворотных тупиков станции метро «Тракторный завод» всего устроено 152 анкеров. На 1-м ярусе анкеры имели длины 10,5 м, на 2-м — 9,0 м, а все корни — по 6,0 м. По глубине котлована залегали маловлажные пески от средних до гравелистых, но преобладали крупные. На всех трех объектах при разных составах и плотностях песков раскопками опытных анкеров выявлены неодинаковые уширения скважин при инъекции. На КДВУ-1 корни анкеров были почти цилиндрическими с наплывами в рыхлых прослойках и по разрывам тампонажной обоймы. На 1-м ярусе котлована для тупиков выполнено 42 анкера с тягами 040 мм А III длиной 10,5 м по левой стенке и 36 по правой.

На втором ярусе этого котлована выполнено соответственно 39 и 36 таких же анкеров. Результаты испытаний анкеров на этом котловане приведены на рисунках 4.40 и 4.41. Ниже подробнее остановимся на результатах исследований при выполнении в феврале-июне 1988 года сборки, устройства, испытаний и раскопки семи опытных анкеров на котловане станции метро «Купаловская». Эксперимент был нацелен на совершенствование технологических приёмов устройства и оценку работоспособности различных конструкций анкеров. Из них три имели прядевые, а че тыре — стержневые тяги. По глубине котлована чередовались слои маловлажных песков пней крупности, крупных и гравелистых средней плотности с аяунами. Опытные анкеры с длинами по 10,5 м выполнялись в ряд В шагом 2,5 м под углом к горизонту 25°. Раствор с В/Ц = 0,5 на портландцементе М 500 закачивали через бурильную обсадную трубу 0 114 мм при её извлечении по 0,5 м. У анкера № 1 тягу из 20 36 мм класса AIII вдоль свободной длины 8,5 м изолировали двумя слоями полиэтиленовой плёнки, а вдоль оголённого отрезка длиной 2 м была связь с корнем, созданного закачкой 105 л раствора. Анкер № 2 имел тягу из стержня 0 40 мм класса AIII с защитной трубой ПВХ 0 55 мм на свободной части длиной 6,5 м и без трубы по длине корня 4,0 м, созданного закачкой 140 л раствора по той же технологии. Анкер № 3 с такой же тягой имел три опорные шайбы 0 82 мм с шагом по 1,3 м по длине корня, что обеспечивало его сжатие.

По всей длине тяга была заключена в пластмассовую трубку 0 55 мм. В зону заделки, по аналогии с предыдущим случаем, было закачано 105 л раствора. У анкера № 4 тяга 0 36 мм класса AIII была помещена в пластмассовой трубке по свободной длине 7,0 м. К тяге проволокой крепились две инъекционные манжетные трубки 0 25 мм. Одна из них длиной 7,0 м входила в пакер на отрезке 0,7 м из мешковины 0 200 мм, а другая длиной 10,5 м с перфорацией в пределах корня длиной 3 м — в рукав из мешковины 0 150 мм. Корень создавали по а. с. № 1392203 в два этапа: вначале закачали 85 л раствора в пакер, а через сутки — 100 л в рукав по длине корня. У анкера № 5 шесть арматурных канатов К-7 015,5 мм обжимали проволокой вокруг инъекционной трубки 0 25 мм с перфорацией через 0,5 м вдоль корня длиной 4 м. Каждый канат по всей длине покрывали двумя слоями полиэтиленовой плёнки и заклинивали нижние концы в опорной шайбе для передачи сжатия на корень. Инъекцию выполняли в два этапа: сначала в скважину заливали раствор с В/Ц = 0,4, а на следующие сутки в зону корня через манжетную трубку закачивался раствор с В/Ц = 0,5 в объёме 105 л. При усилии на анкер свыше 120 кН произошло проскальзывание канатов в опорной шайбе, что привело к незатухающим его перемещениям. Анкер № 6 также имел тягу из шести канатов К-7 с растянутым корнем длиной 4 м. Канаты были покрыты полиэтиленовой плёнкой лишь на свободной части длиной 6,5 м и имели волнообразные уширения с помощью чередующихся распорных и обжимных колец. В зону корня было закачано через обсадную трубу 280 л раствора. При этом сверху корня оказался вцементированным камень, что создало локальное уширение. У анкера № 7 тяга включала по три каната К-7 длиной 10,5 м и 8,5 м с их изоляцией плёнкой соответственно на длинах 8,5 м и 6,5 м. Такие длины канатов в корне назначены по а. с. № 1321785 с учетом выравнивания напряжений при передаче усилия через две опорные шайбы.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *