В условиях освоения городского подземного пространства открытый способ строительства сооружений с глубиной заложения до 15 ¸ 20 м экономичнее подземного способа. Однако применение
открытого способа строительства подземных сооружений сдерживается в силу тесноты городской застройки и отсутствия свободных площадей. По этим причинам подземные сооружения, как правило, выполняются с вертикальными стенами, что или ограничивает глубину заложения объекта, или ведет к значительным затратам на возведение конструкций, обеспечивающих устойчивость стен котлована. Стесненность мест производства работ, расположение зданий и сооружений в непосредственной близости от строительной площадки предопределяют особенности открытого способа строительства на застроенных территориях.

1. Обеспечение свободного проезда противопожарной техники к окружающим зданиям и сооружениям.

2. Применение экологически безопасной технологии производства горно-строительных работ.

3. Действенный контроль за деформациями окружающих зданий и сооружений и собственно сооружаемого объекта.

4. Выполнение выемочно-погрузочных работ непосредственно в строящемся котловане с использованием мобильных экскаваторов, погрузчиков, погрузочно-доставочных машин и т. п.;

5. Применение механических и гидравлических рыхлителей для разборки полускальных пород. Производство взрывных работ мелкошпуровым способом на высоту заходки не более 1 м с ограничением количества одновременно взрываемого ВВ и выполнением мероприятий по предотвращению возможного разлета отдельных кусков и воздействия взрывной волны.

6. Организация дренажа грунтовых вод и атмосферных осадков, анализ состояния водонесущих коммуникаций, расположенных в районе строительства и своевременное обнаружение утечек.   

7. Обеспечение устойчивости стен сооружения.

Для строительства подземных сооружений открытым способом применяются три способа: котлованный, траншейный и щитовой.

Котлованный способ заключается во вскрытии вмещающего массива на заданную глубину с последующим возведением сооружения. В основном, котлованы выполняются с вертикальными стенами, устойчивость которых обеспечивается временной крепью. В качестве последней используются:

- ограждения с расстрелами (распорками) из металлопроката и труб (при пролетах котлована не превышающих 25 ¸ 30 м);

- свайные и свайно-анкерные стенки;

- шпунтовые стенки;

- буро-касательные, буро-секущие сваи;

- грунтоцементные свайные однорядные и многорядные стены.

На рис. 6.3 показан процесс вскрытия и крепления стен котлована подземного сооружения.

Рис. 6.3. Схема вскрытия и крепления котлована: I - разработка котлована до первого уровня; II -установка первого яруса расстрелов и углубление котлована до второго уровня; III - установка второго яруса расстрелов и углубление котлована до проектного уровня; IV - зачистка котлована; 1 - экскаватор; 2 - агрегат для установки анкеров; 3 - анкеры; 4 - автосамосвал; 5 - сваи; 6 - пояса

Стены котлована могут быть выполнены с наклонными откосами, если объект возводится в районе незастроенных или малозастроенных территорий. Область применения данной схемы может быть расширена при реализации технологии полуоткрытого способа работ, рис. 6.4.

Рис. 6.4. Схема полуоткрытого способа строительства подземных сооружений: 1 ¸ 5 - этапы выполнения работ

Траншейный способ включает три этапа работ:

1 - устройство сплошных траншейных стен по границам котлована, например, из буро-секущих или грунтоцементных свай;

2 - вскрытие котлована на полную глубину или последовательно ярусами по высоте;

3 - возведение сооружения.

Щитовой способ предназначается для строительства протяженных тоннелей с цельно-секционной обделкой. Комплекс оборудования для щитового варианта открытого способа состоит из проходческого щита прямоугольной формы сечения, технологической платформы, механизмов для выемки и транспортирования грунта, козлового крана, рис. 6.5.

Рис. 6.5. Схема открытого способа строительства тоннеля

с цельносекционной обделкой:  1 - бульдозер; 2 - экскаватор; 3 - корпус щита; 4 - платформа; 5 - секция тоннеля; 6 - козловой кран; 7 - ножевая секция щита; 8 - бункер для обратной засыпки

+

* Обрушения, как правило, происходят в скальных породах, оползни - в породах коры выветривания. Объемы неустойчивых горных масс, вовлекаемые в оползни, в среднем превышают объемы горных масс в обрушениях.