Стена в грунте в современной России

Тиксотропия (от греч. thixis — прикосновение и trope — поворот, изменение) — это способность некоторых структурированных дисперсных систем самопроизвольно восстанавливать разрушенную механическим воздействием исходную структуру.

Тиксотропия проявляется в разжижении при достаточно интенсивном встряхивании или перемешивании гелей, паст, суспензий и других систем с коагуляционной дисперсной структурой и их загущении (отвердевании) после прекращения механического воздействия. Тиксотропное восстановление структуры — механически обратимый изотермический процесс, который может быть воспроизведен многократно. В более широком смысле тиксотропия — это временное понижение эффективной вязкости вязкотекучей или пластичной системы в результате ее деформирования независимо от физической природы происходящих в ней изменений. Тиксотропными свойствами обладают некоторые водоносные грунты (плывуны), биологические структуры, различные технические материалы (промывочные глинистые растворы, применяемые при бурении нефтяных скважин, краски, смазки). Метод строительства подземных сооружений, основанный на способности тиксотропных суспензий удерживать грунтовые стенки от обрушения, широко известен как «стена в грунте». Данный метод состоит в возведении вертикальных стен подземных сооружений в траншеях-щелях до начала разработки грунта внутри сооружения. Применение этого метода целесообразно в сложных гидрогеологических условиях (отпадает необходимость в водопонижении, замораживании). Метод эффективен при строительстве на застроенных территориях небольших подземных сооружений на значительной (обычно около 20 м) глубине — транспортных тоннелей, пешеходных переходов. В конструкционном аспекте «стена в грунте» (которая может быть как монолитной, так и сборной) — это ограждающая и несущая конструкция, которая позволяет возводить подземные сооружения в непосредственной близости от существующих зданий и сооружений, а также внутри действующих помещений. На самом деле давно освоенный на Западе (в СССР его освоение протекало с переменным успехом) метод «стена в грунте» предназначен для возведения подземных сооружений самого различного назначения — тоннелей, гаражей, паркингов, промышленных подземных хранилищ, портовых сооружений, фундаментов зданий. Метод устройства «стены в грунте» грейферным способом заключается в том, что стены сооружения возводят в узких и глубоких (до 60 м) траншеях, заполняемых при выемке грунта бентонитовым раствором, который создает избыточное гидростатическое давление на вертикальные стенки траншеи, благодаря чему они остаются ровными. После создания траншеи она заполняется монолитным железобетоном или железобетонными элементами, которые вытесняют бентонитовый раствор. Так тиксотропия применяется при строительстве подземных сооружений. Описанная технология максимально востребована в условиях реконструкции исторических центров городов при плотной застройке, вблизи от существующих зданий, так как для ее применения не используются открытые котлованы, а значит, экономится площадь стройплощадки. Кроме того, стройка безопасна для расположенных рядом зданий и сооружений.

Сегодня в России эта технология широко распространена в Москве. Два года назад руководство ЗАО «РосСтройИнвест» приняло решение популяризировать ее в Санкт-Петербурге. В компании было создано новое направление деятельности, организовано собственное Управление буровых работ, объединившее два направления: «стена в грунте» и «технология устройства буронабивных свай». Перспективность технологии, позволяющей сооружать стены толщиной от 600 до 1200 мм, заключается и в том, что такой способ формирования несущих стен дает экономию до 25% сметной стоимости. Для подпорных стен и ограждений экономия еще выше — до 50%, а для противофильтрационных завес — до 65%. Кроме того, дополнительная экономия достигается в результате отказа от дорогостоящих работ по водоотливу, водопонижению, замораживанию и цементированию грунтов. Другие преимущества — ускорение выполнения работ, более низкая энергоемкость строительства, возможность экономить дефицитные материалы. В Питере же сегодня наблюдается острый дефицит площадей под застройку как в центре города, так и на периферии. В связи с этим возведение «стены в грунте» грейферным способом является уникальной возможностью масштабного строительства подземных сооружений. В городе не хватает парковок, транспортных развязок, и эти проблемы могут быть решены путем применения описанной технологии. Таким образом, на вооружении питерских подрядчиков находится метод производства работ, дающий возможность реализации крупных проектов создания подземных объектов различного назначения, требующихся для развития городской инфраструктуры с учетом особенностей Санкт-Петербурга. К счастью, можно констатировать, что всероссийское внедрение этого метода ширится — в инженерно-геологических условиях Уральского региона его активно внедряют ОАО «Нью Граунд» и Группа предприятий «Уралмост» с использованием грейферного и гидрофрезерного оборудования фирм Bauer, Soletanche-Bachy, Casagrande.

Сергей ЗОЛОТОВ