• Сегодня: Суббота, Апрель 29, 2017

Геотехнический мониторинг в технологическом процессе строительства подземных сооружений Санкт-Петербургского метрополитена

Вестибюль станции Спортивная в Санкт-Петербург

Аннотация

При строительстве Санкт-Петербургского метрополитена в сложных инженерно-геологических условиях внедрены современные технологии строительства наклонных и горизонтальных тоннелей, которые позволили на порядок уменьшить деформации дневной поверхности. Геотехнический мониторинг позволяет в реальном времени иметь информацию о состоянии системы тоннель– массив, оценивать негативное влияния горных работ на безопасность при строительстве и своевременно предупреждать аварийные ситуации. На основе данных результатов корректируются параметры крепления и технология возведения обделок.


Инженерно-геологические условия строительства Петербургского метрополитена являются весьма сложными. Верхние слои представлены четвертичными водонасыщенными отложениями. Грунты совершенно неустойчивы. Ниже четвертичных отложений на глубине 40–60 м находятся кембрийские (протерозойские) глины, в которых располагаются станционные комплексы и перегонные тоннели.

Строительство подземных сооружений, а точнее принятые технологии, связано с изменением напряженного состояния вмещающего массива, которое оказывает влияние на безопасность горнопроходческих работ, устойчивость системы обделка–вмещающий массив и в конечном итоге на деформации дневной поверхности.

Развитие метрополитена глубокого заложения в центральной части города и строительство новых участков метрополитена, но уже мелкого заложения в спальных районах, потребовали поиска и внедрения новых технологий, снижающих деформации дневной поверхности. Особенно актуальными эти требования стали для исторического центра города с наличием большого количества зданий и сооружений, представляющих культурную ценность и являющихся памятниками архитектуры. В таких условиях с учетом мульды оседания, охватывающей несколько гектаров городской территории от строительства станционного узла, соблюсти требования нормативных документов по абсолютным деформациям поверхности земли без учета особенностей строительства объектов метрополитена на большой глубине просто невозможно. При этом опыт строительства метрополитена с учетом территориальных нормативных документов, уступающих по значимости своду правил, обеспечивает сохранность существующей застройки при соблюдении всех требований разработанной проектной документации.

За последние 20 лет были внедрены новые решения по организации работ, конструктивным решениям крепей и обделок, учитывающие мировой опыт строительства подземных сооружений и разработанные специально для Санкт-Петербургского метрополитена институтом ОАО НИПИИ «Ленметрогипротранс».

Малоосадочные технологии строительства были реализованы при строительстве эскалаторных тоннелей, которые по классической технологии с замораживанием грунтов вызывали наибольшие деформации поверхности, а также горизонтальных тоннелей, где большой объем ручного труда и многостадийность в разработке сечения и возведении крепей и обделок вызывали значительные деформации. Впервые в отечественном метростроении был построен двухпутный перегонный тоннель при помощи ТПМК с грунтопригрузом, трасса которого прошла в пределах четвертичных отложений.

Важную роль в уточнении расчетных положений, безопасности горнопроходческих работ выполняет геотехнический мониторинг. В Российской Федерации необходимость проведения мониторинга предусмотрена нормативно-т ехнической документацией, утвержденной федеральными органами власти.

Геотехнический мониторинг, входящий в состав горно-экологического мониторинга, необходимость и регламент которого определены Федеральным законом Российской Федерации от 30 декабря 2009 г. № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» и «Временным положением о горно-э кологическом мониторинге», утвержденным в 1996 году Министерством природных ресурсов РФ, Госгортехнадзором и Госкомэкологии России, является обязательным для всех министерств, ведомств, организаций, граждан-п редпринимателей, осуществляющих проектирование, строительство, реконструкцию и эксплуатацию предприятий, организаций по добыче и переработке минерального сырья, а также использующих недра в целях, не связанных с добычей полезных ископаемых на территории Российской Федерации, ее континентального шельфа и особой экономической зоны…


Полная версия материала доступна
по подписке на журнал «Инженерная защита»


Михаил Лебедев

Кандидат технических наук, доцент
Заведующий лабораторией ОАО НИПИИ «Ленметрогипротранс»