Наклонная подземная галерея для транспортировки шихты (расположена на глубине до 20 м) была введена в эксплуатацию в 1975 г.

Проект галереи выполнен без учета строительства в непосредственной близости (1,5 км) от Новолипецкого металлургического комбината Матырского водохранилища, которое начало функционировать в 1976 г.

Приведенные выше обстоятельства привели к резкому изменению гидрогеологических условий эксплуатации галереи:

• повысился уровень грунтовых вод более чем на 7…10 м;
• появилось активное давление грунтовых вод на конструкции.

 

Поскольку первоначальный проект не учитывал активное воздействие подземных вод, практически сразу возникли и с течением времени развивались следующие процессы:

• фильтрация воды через бетон и проектные трещины по рабочим швам бетонирования;
• дополнительная осадка сооружения;
• увеличение раскрытия трещин по рабочим швам бетонирования;
• появление новых трещин в конструкциях и поступление через них воды внутрь галереи.

Для устранения проблемы применялось откачивание воды насосами из пространства галереи. В 1980-1995 гг. была устроена система водопонижения насосами с глубины 30 м. Это усугубило ситуацию, т.к. начался процесс суффозии (выноса) частиц песка в районе днища галереи, сопровождающийся просадками грунта и неравномерной осадкой фундаментов галереи.

С 1997-2015 гг. велся мониторинг деформаций и перемещений сооружения, который выявил величину осадки галереи более 1 м в сравнении с проектным положением. В течение этого периода вода также продолжала поступать в пространство галереи (откачивалась насосами изнутри).

 

Перед специалистами ООО «ГЕОИЗОЛ Проект» стояла задача разработать проект строительства новой галереи в непосредственной близости от существующей. Необходимо было учесть непрерывность производства и требования по обеспечению безопасной эксплуатации существующей галереи на период строительства.

Состав выполненных работ:

• обследование технического состояния строительных конструкций;
• геотехнический мониторинг конструкций галереи, осадок окружающего массива, а также уровня грунтовых вод в массиве;
• инженерно-геологические изыскания;
• геотехнические расчеты;
• обоснование инвестирования строительства новой галереи;
• проект комплекса мероприятий по обеспечению безаварийной эксплуатации сооружения на период строительства новой галереи.

Состав выполненных геотехнических расчетов:

• оценка влияния строительства шахты на галерею и окружающую застройку;
• оценка влияния устройства анкеров на галерею;
• расчет ограждающей конструкции шахты, выполняемой методом «стена в грунте»;
• расчет несущей способности анкерных свай на выдергивание (предотвращают всплытие шахты);
• расчет усиления железобетонных конструкций шахты с учетом геотехнической ситуации.

Состав проекта противоаварийных мероприятий:

• оценка геотехнической ситуации;
• усиление железобетонных конструкций;
• ликвидация протечек методом инъектирования;
• разработка мероприятий по усилению основания галереи (ограждающая конструкция шахты, откопка);
• армирование и цементирование грунтов основания — как временная мера по снижению осадок и последующих деформаций галереи.

Технологическая последовательность производства работ с применением специализированных технологий:

• устройство вертикальной шахты (глубина – 30 м) в непосредственной близости от аварийной галереи с применением технологии «стена в грунте»;
• устройство анкерных свай GEOIZOL-MP (длина — 42 м, шаг 1,9х1,9 м) с поверхности земли в габаритах шахты с целью предотвращения ее «всплытия» после откопки;
• поярусная откопка пространства внутри шахты с одновременной установкой распорок и срубкой верхней части анкерных свай;
• бурение анкеров усиления и цементирование грунтов основания подфундаментного пространства аварийной галереи.

Заказчик: ОАО «НЛМК»

Реализация: 2015-2019 гг.