Конструкции, сооружаемые в грунтовом массиве, могут быть разные. Общепринятым считается то, что когда речь идет о "стене в грунте", то имеется в виду метод строительства, при котором удержание от обрушения стен траншеи осуществляется при помощи гидростатического давления бентонитовой суспензии, которой заполняют траншею по всей её высоте, начиная с момента разработки траншеи и вплоть до возведения в ней конструкции стены. При этом, взвешенный в воде бентонит выполняет функцию предохранительной мембраны или оболочки, которая препятствует фильтрации воды из бентонитовой суспензии в окружающей грунт, равно как и воды из окружающего грунта в траншею. Сама стена, как правило, выполняется из монолитного железобетона, армированного пространственными арматурными каркасами. Бетонирование конструкций стен в траншеях производится способом подводного бетонирования или по другому называемого ВПТ (способ вертикально перемещающейся трубы). Работы по возведению «стены в грунте» ведутся последовательно, отдельными участками (заходками или захватками), длина которых определяется, как правило, грузоподъёмностью кранового оборудования и типом рабочего органа, используемых как для производства землеройных работ, так и для последующего возведения в траншее железобетонных стен. Современное оборудование позволяет сооружать стены необходимой высоты (глубины). Разработка отдельных захваток может осуществляться последовательно или в шахматном порядке, что зависит от принятого оборудования и условий производства работ. Чаще применяется разработка захваток в шахматном порядке, при котором между разрабатываемыми захватками остаётся грунтовый целик, длина которого равна длине захватки. Разработка этого целика производится после бетонирования стен в соседних с ним захватках.
Если рассмотреть какой-то усредненный по показателям объект, скажем, где одна захватка "стены в грунте" составляет 2.5 метра, глубина траншеи (высота стены) составляет 20 метров, а ширина траншеи (толщина стены) составляет 0.6 метра, то получим объем разработанной траншеи на одной захватке в 30 кубических метров, что примерно равно объему небольшой комнаты в среднестатистической двухкомнатной квартире. То есть, нужно выкопать 30 кубов грунта, заполнить его примерно 30 кубами бентонитовой суспензии, а уже потом возвести железобетонную конструкцию объемом примерно в 30 кубов железобетона. Я намеренно здесь округляю объемы материалов и не заостряю на этом внимание, чтобы сфокусироваться на основных аспектах. Естественно, что при возведении конструкции стены происходит вытеснение бентонита из траншеи и его неизбежная утечка по стройплощадке, но это не самое важное, а самое важное заключается в том, что в случае, если в грунте обнаружится какая-то полость, каверна или брошенный старый трубопровод, то бентонит из траншеи может "убежать" в эту полость и тогда стенки траншеи могут обрушиться, что может привести к аварийной ситуации на объекте. Такое вполне вероятно, если траншея по глубине попадает, например, в слой трещиноватого или кавернозного известняка или, что может оказаться еще более неожиданным, сооружение строится в зоне, где возможны карстово-суффозионные процессы, тогда уход из траншеи бентонита может оказаться непрогнозируемым. На такой аварийный случай необходимо предусматривать в непосредственной близости от места производства работ резерв готовой бентонитовой суспензии, чтобы в случае необходимости его дополнительно закачать в траншею. Сколько нужно резервного бентонита - определяется проектом.
А как дела обстоят в случае применения буронабивных свай? Соорудить стену - ограждающую котлован конструкцию или несущую конструкцию объекта - можно и из буронабивных свай. Конструкции могут быть, опять таки, разные. Принципиальным отличием здесь является то, что буронабивная свая, как правило, сооружается под защитой обсадной трубы, которая и не дает обрушиться стенам выкопанной скважины. При бетонировании сваи обсадная труба постепенно извлекается по мере заполнения скважины бетоном. Таким образом, здесь исключается возможность неожиданного обрушения стен скважины и, соответственно, просадка окружающего грунтового массива. Способ сооружения свай при наличии грунтовых вод тот же, что и в методе "стена в грунте" - ВПТ. При отсутствии грунтовых вод бетонирование производится обычным способом, с уплотнением бетонной смеси глубинными вибраторами.
Буронабивные сваи могут располагаться на расстоянии друг от друга, касаться друг друга (бурокасательные сваи) или пересекать друг друга (буросекущиеся сваи). Если сваи располагаются на расстоянии друг от друга или касаются друг друга, то они, как правило армируются все, а если сваи буросекущиеся, то армируются сваи через одну и сооружаются в шахматном порядке - вначале бурятся и бетонируются "пустышки" (неармированные сваи), которые по сути являются бетонной забиркой, а во вторую очередь сооружаются несущие армированные сваи, при этом соседние "пустышки" частично разбуриваются, чтобы тело армированной сваи заходило в "пустышку" на необходимое расстояние. Это необходимое расстояние (перехлест) определяется исходя из требуемой целостности и водонепроницаемости конструкции стены. Проблема со сваями заключается в том, что при бурении сваи могут отклоняться от вертикали и на большой глубине могут возникать расхождения между сваями, через которые вода будет проникать в котлован. Если объект сооружается в условиях высокого уровня грунтовых вод, которые еще к тому же могут быть напорными, то перехлест необходимо предусматривать с учетом недопущения расхождения свай. Если же грунтовые воды отсутствуют, то сваи можно делать даже с некоторым зазором, который можно рассчитать исходя из условия "непродавливания" грунта между сваями.
И в том и в другом случае, как при применении метода "стена в грунте", так и при применении буронабивных свай первоначально по всему периметру будущей стены устраивается пионерная траншея (форшахта) необходимой ширины и глубиной до 1,5 метров. Закреплённые стенки форшахты являются направляющими для рабочего органа землеройной машины.
Итак, если стоит выбор, что применить - "стену в грунте" или конструкцию из буронабивных свай, то в первую очередь нужно провести инженерно-геологические изыскания и посмотреть нет ли в окружающем стену грунтовом массиве трещиноватых или кавернозных грунтов, карстово-суффозионной опасности или возможных старых брошенных бездействующих трубопроводов, каналов, тоннелей или других каких-либо сооружений, содержащих полости. В общем и целом "стена в грунте" дешевле и выгоднее с точки зрения работы конструкции, но в случае вышеуказанных опасностей лучше применить конструкцию из свай, особенно, если в непосредственной близости располагаются здания или какие-либо сооружения, которые не должны быть повреждены в ходе строительства.
