Газар доор барих барилга байгууламжийг барих аргыг тэдгээрийг суулгах гүний хэмжээ, байрлал, барилгын байгууллагын машин механизмын боломж, инженер-геологи, гидрогеологийн нөхцөлөөс хамааруулан сонгоно. 

Барилга бариагүй нутаг дэвсгэрт барих арга, хот дотор барих аргуудаас ялгаатай байдаг. Барилгажаагүй талбайд барих барилгуудыг нээлттэй (ухмал бэлтгэж барих, хөрсөнд хана босгох аргаар, хөдөлгөөнт бэхлэлт бүхий арматурчилсан хөрсөнд, газар шорооны ажлыг даралттай усны урсгалаар боловсруулах гэх мэт ) болон бүтээцийг хөрсөнд буулгах аргаар (буух худаг, кессон ашиглах) барьдаг. Барилгажсан талбайд газар доорх барилгын ажлыг далд аргаар болон тусгай (хөлдөөх, химийн бодисоор бэхжүүлэх гэх мэт) арга хэмжээг хэрэгжүүлж явуулдаг. 

1.    Нээлттэй аргаар барилгын ажил явуулах технологи

Газар доорх барилгын ажлыг явуулахад дараах технологийн үйлдлүүд хийгдэнэ. Үүнд: Хүнхээл ухах, барилгыг барих, буцааж шороогоор бүрэн булах, автозам болон ногоон байгууламжийг сэргээх ажлууд хийгдэнэ.Хөрс тогтвортой, барилгын талбай чөлөөтэй байвал барилгын хүнхээлийг ухахдаа эргийг тодорхой хэмжээний налуутай явуулж болно (Зураг 15.1а). 

Ингэж ухмал бэлтгэхэд ухмалын доод хэсгийн өргөн барилгын өргөнөөс арай илүү байх шаардлагатай. Энэ нь газар доорх барилгын ус тусгаарлах бүтээцийг бэлтгэж гүйцэтгэх, бүтээц угсрах цутгах технологийн шаардлагаар хэв хашмал бэлтгэх нөхцөлийг хангах шаардлагаар өргөн байдаг. Гүн нь барилга байгууламжийн өндрөөс хамаарна.  Ухмалын эргийн налуу нь хөрсний физик-механик шинж чанар, хөрсний усны түвшингийн байрлал, ухмалын гүний хэмжээнээс  хамаарна. Иймээс эргийн налууг 1:0,75 –аас 1:1,5 хүртэл харьцаатайгаар(өндөр ба хормойн уртын харьцаа)  авна. 

Барилгажсан талбайд ухмал бэлтгэхдээ түүний ханыг эгц босоогоор хийх шардлагатай байдаг тул шон болон шпунтуудыг хөрсөнд суулгаж тэдгээрийн хоорондын зайг модон самбар, төмөрбетон хавтангуудаар холбож өгнө. Холбоослог хөрсний гадаргууд бетон зуурмагийн цацалт хийж хөрс өргөшиж нуралт үүсэхээс хамгаална. Усанд ханасан шавар хөрсөнд хоорондоо зайгүй бөөрөөрөө нийлж огтлолцол үүсгэх шон цутгах, хөрсийг хөлдөөж хана үүсгэх арга хэмжээ авна. 

Ухмалын гүн 4 м-ээс бага байхад бэхэлгээний тулгуурын шонгуудыг  нэмэлт бэхэлгээгүйгээр суулгах бөгөөд харин гүн ухаасын ханын бэхэлгээнд 4-6 м тутамд тэлэгч холбоос хийж бэхэлдэг (Зураг 15.1в). Гүний хэмжээнд 4м тутамд бэхэлгээ хийж явах шаардлагатай. Барилгын ажил ухмал дотор явуулахад тэлэгч саад болохоор бол шонгуудыг тээглүүрт татуургаар(анкераар) бэхлэх нь оновчтой байдаг(Зураг 15.1б).

Тээглүүрт татуургыг хөрсөнд бэхлэх аргаар нь урьдчилан хүчитгэсэн, шахуургын өргөтгөлтэй болон өргөтгөлгүй шахуургын татуургууд, урьдчилан хүчитгэсэн болон урьдчилан хүчитгээгүй тулгуурын хоолой бүхий доод үзүүртээ тээглүүртэй татуурга гэж байдаг. Шахуургын (инъекцийн) тээглүүрүүдийг  шахагдалт хүчтэй явагдах шинж чанартай хөрс, суумтгай болон хөөлттэй хөрснөөс бусад тохиолдолд хэрэглэх боломжтой. Харин дурьдсан хөрснүүдэд тээглүүрийг  (анкерүүдийг) тогтоох боломж муу байдаг. Хөрсний тээглүүрт татуургуудын даах чадвар нь татуургын төрлөөс хамаарна. Тухайлбал, өндөр бат бэхтэй төмөр утсан татуургатай тээглүүрийн даах чадвар  500-2500 кН, ган хоолойгоор хийсэн татуурга бүхий тээглүүрийнх -300-1500 кН, татуургыг арматурын шилбээр хийвэл тээглүүрийн даах чадвар 150-500 кН байна. 

Газар доорх барилгын ажилд хамгийн өргөн хэрэглэгдэж байгаа тээглүүрт татуургын тоонд нэвчүүлж нягтруулсан тээглүүр орох бөгөөд нягтруулсан тээглүүр нь бусад хэсгээсээ ялгаатай байдаг. Шахуургаар тээглүүр бүтээх арга нь дараах дэс дараалалаар хийгдэнэ. Эхлээд цооног өрөмдөнө. Сул хөрсөнд хамгаалах хоолойд өрөмдлөг явуулна. Дараа нь хоолойруу элс-цементийн зуурмаг насосоор шахана. Дараа нь зуурмаг шахсан цооногруугаа түзүүртээ нягтруулагч бүхий татуургыг шургуулж оруулна. Зуурмаг муу нэвчүүлэх элсэнцэр ба шавранцар хөрсөнд татуургыг  нэг ба хэд хэдэн тээглүүртэйгээр хийнэ. Өрөмдлөг хийхдээ цооногийн диаметрийг 2-3 дахин нэмэгдүүлэх өргөтгөл үүсгэнэ. Өрөмийн өргөтгөсөн үзүүрийг шавранцар хөрснөөс сугалж авах бөгөөд элсэнцэр хөрсөнд үлдээж болно. 

Хөрсний тээглүүрт татуургыг барилгын ухаасын эргэн тойронд 3-5 м зайд нэг ба хэд хэдэн ярусаар байрлуулна. Татуургын цооногийн налуу 25-30 -аас илүүгүй байх шаардлагатай. Хэрэв энэ өнцөг нэмэгдвэл татах хүчний хэмжээ буурах бөгөөд бэхэлгээнд ирэх босоо хүчлэлийн хэмжээ нэмэгдэнэ.  Газар доорх бусад барилга ойр байрлах үед л налуугийн өнцгийг нэмэгдүүлж болно гэж үздэг. 

Хөрсөнд анкерт татуурга суулгах нь ухмалын эргийг бэхлэх оновчтой аргуудын нэг мөн. Тухайн нөхцөлд тэлэгч хэрэглэснээс металлын орц бага байхаас гадна хөрс зайлуулах талбайг чөлөөлж өгдөг. Энэ арга технологийн хувьд нэлээд төвөгтэй боловч өргөн , гүн ухмал бэлтгэхэд оновчтойд тооцогдоно. 

Ухмалын эргийг бэхлэхэд шпунт цохиж суулгах аргыг хэрэглэдэг боловч энэ нь металл зарцуулалт ихтэй, тэдгээрийг буцаан сугалж авч болох боловч дахиад ашиглахад төдийлэн тохиромжтой бус болсон байдаг. Мөн орчиндоо их хэмжээний доргилт, цуурай, дуу чимээ үүсгэх тул зарим талбайд тохиромжгүй юм. Иймд хотын  төв  хэсэгт өрөмдөж цутгах технолгиор шон хийх эсвэл урьдчилан өрөмдсөн цооногт угсармал бэлдсэн шон суулгах аргуудыг өргөн   ашиглаж байна. 

Бетон цацаж бэхжүүлсэн эргийг татуургаар бэхлэх арга үр дүнтэйд тооцогдоно. Үүний тулд ухмалыг 2-3 м гүн ярусаар 80-85 налуу эрэг гарган ухаад эргийн гадаргууд 2-3 давхар ган утсан тор тавьж бэхлээд 20-40 мм бетон зуурмагийн цацалт хийдэг. Үүний дараа 6-8 м гүнтэй 50 мм диаметр бүхий ташуу цооног өрөмдөж түүндээ цементийн зуурмаг шахаж дүүргээд 25-30 мм диаметр бүхий эржгэр гадаргуутай арматурын төмөр шургуулж налуу гадаргууд даруулга тавьж боож бэхэлдэг. Ил гарсан боолт даруулгыг мөн бетон цацаж бэхэлдэг.

Ухмалын ёроолыг тэгшилж малтсны дараа нягтруулаад 10-15 см зузаан дайрган болон бетон бэлтгэл үе хийж гадаргууг нь 2-3 см цементийн тэгшилгээ хийж өгнө. Цементэн тэгшилгээн дээгүүрээ ус тусгаарлах үеийг нааж ханын эргэн тойронд хамгаалах хана тоосгоор өрнө. Байгууламжийн ул болон ёроолын ус тусгаарлалтыг хийсний дараа газар доорх байгууламжийн бүтээцийн ажлыг гүйцэтгэнэ. Байгууламжийн бүтээцийн цутгалтын ажлын дараа ханын ус тусгаарлалтыг чанартай гүйцэтгэх ёстой. Ус тусгаарлах үеийг хамгаалах арга хэмжээг тоосгон хана өрөхөөс гадна бетон блокоор хана босгох, ган утсан тор татаж торкет бетон үе үүсгэх бөгөөд хучилтын дээр хийсэн ус тусгаарлах үеийн дээгүүр ган утсан тортой 15-20 см зузаан бетон дэвсэж хамгаалдаг(Зураг 15.7).

Зураг 15.6.Бетон цацалтаар бэхжүүсэн эргийн ханыг ташуу тээглүүрт                            татуургаар бэхэлсэн байдал

Барилга барьж дууссаны дараа хөрсөөр буцааж булах ажиллагааг технологийн дарааллын дагуу гүйцэтгэнэ. Тухайлбал хөрсийг 20-30 см зузаанаар асгаж үе үеэр нягтруулах бөгөөд чийг багатай хөрсний үеийг усаар норгож нягтруулна. Хучилтын дээрх шороог 50-60 см зузаантай тарааж үе үеэр нягтруулна. Шороогоор булах явцад бэхэлгээнүүдийг буулгаж авах бөгөөд ухмалын хана бэхэлсэн шпунт, шонгуудыг буцааж сугалж авна. Нягтруулах явцад доргиурын хүчийг бага байлгах шаардлагатай болно. Хүчтэй доргиур орчны барилга байгууламжийг суултанд оруулдаг. 

Газар шорооны ажлыг дуусгаад орчны эвдэрсэн зам талбайг тохижуулах ажлыг гүйцэтгэнэ. 

Нээлттэй ухааст газар доорх барилгын ажил явуулах нь уг ажлыг механикжуулах боломж өндөр байдаг. Тухайлбал газар шорооны ажил болон өргөн тээвэрлэх ажиллагаанд өндөр хүчин чадлын машин ашиглах өргөн бололцоотой. Гэхдээ хотын дотор газар доорх барилгын ажлыг нээлттэй аргаар явуулах нь тэр бүр үр дүнтэй байдаггүй. Тухайлбал 100-150 м урт хэсэгт барилгын ажил явуулахад барилгын ажил дуустал хотын тээврийн хөдөлгөөний тэр орчинд зогсоох шаардлагатай болно. Ухмалын эргийг бэхлэхэд шаардагдах металл болон модон материалын зарцуулалт асар их гарна. 

Жишээ нь 6-7 м гүн, 8-10 м өргөн 100 м урт метроны барилгын ажил явуулахад ойролцоогоор 250-300 тн ган, 60-70 тн модон металь ашиглах тооцоо гарсан байдаг. 

2. Траншейны  буюу “Хөрсөнд хана суулгах” хийх арга.

Энэ аргыг хот дотор барилгуудын ойр болон хотын замын хөдөлгөөний ачаалал ихтэй газарт бага зайд явуулахад ашиглана. Хөрсөнд хана хийх арга дараах технологийн дэс дарааллаар хийгдэнэ.Үүнд:

-    Хөрсийг боловсруулах ажлыг 0,6-0,8 м өргөн 15-20 м хүртэл гүн малтах бөгөөд траншейны амсрыг 1 м өндөр, 0,2-0,3 м зузаан төмөрбетоноор доторлож явна. Энэ хөрсний нуралтаас хамгаалах, доторлогоонд ашиглах шаврын уусмалын түвшинг барих зориулалттай. 

-    Траншейны бүх өндрийн туршид төмөрбетон хана цутгах, эсвэл үйлдвэрт бэлтгэсэн элементүүдийг угсарна. Бас угсармал-цутгамал хосолсон бүтээц байж болно.

-    Барилгын ухасыг гүйцэтгэх ба ярус (технологийн үе шат) бүрт ханын бүтээцийг хөрсөнд тэглүүрт татуургаар бэхэлж явна. 

-    Газар доорх байгууламжийн хучилт болон ёроолыг хананд тулгаж хийнэ. 

Хөдөлгөөнд удаан саад учруулахгүйн тулд газар доорх байгууламжийн хучилтын бүтээцийг угсарч тусгаарлалтын ажлуудыг технологийн дагуу хийж хөрсөөр буцааж булаад хөдөлгөөн нээсний дараа байгууламжаас шороо гаргах ажлыг хийдэг (Зураг 15.8 ). 

Траншейд хана босгох ажилд хөрсөн ханыг нуралтаас хамгаалахын тулд  барьцалдуулах, нуралтын эсрэг даралт өгөх зориулалттай шаврын уусмалыг ашиглана. Энэ нь 10,5-12 кН/м3 хувийн жинтэй тиксотроп шинжтэй бентонитын суспенз болох монтмориллонитын шаврын коллоид уусмал юм.  Бентонитын суспензийн шингэнийг золь гэх бөгөөд аажмаар өтгөрч ирдэг. Энэ өтгөрсөн шаврын уусмалыг гель гэнэ. Механик үйлчлэлийн үед гель хялбархан эргэж шингэн золь болдог. Гель бүтэцийн статик бат бэхтэй байдаг бол гель бүтэцийн динамик бат бэхийг агуулж байдаг. Бентонитийн уусмал нь траншейны ханын хөрсөнд нэвчиж гадаргууд нь 0,5-30 мм нимгэн бүрхүүл үүсгэх бөгөөд энэ нь нилээн бат бэх болдог. Энэ нь шаврын уусмал хөрсөнд илүү нэвчихээс хамгаалж траншейны ханыг барьж улмаар хананд статик болон динамик даралт үүсгэдэг. 

1- хөрс авах грейфер; 2-шаврын уусмал-суспензи; 3, 10-шаврын уусмал дамжуулах хоолой; 4-арматурын каркас; 5-бэлэн болсон ханын хэсэг; 6-бетон насосын дамжуулах хоолой; 7-илүүдэл уусмалыг юүлэх хоолой; 8-бетон; 9-угсармал элемент; 11-цементийн уусмал; 12- шавар-цементийн уусмал.

Шаврын уусмалаар  траншейны ханыг бэхжүүлснээр ус зайлуулах, хөрсний усны түшинг зохиомолоор доошлуулах түр арга хэмжээ авах шаардлагагүй бөгөөд  газар шорооны ажлын хэмжээ багасч, доргио, орчинд дуу чимээтэй ажиллагаа байхгүй болж хөдөлмөр зарцуулалт багасч барилгын ажлын явц хурдасна. Хөрсөнд босгосон хана нь нэгэн талдаа газар доорхи байгууламжийн бэхэлгээ, бүтээцийн нэгэн хэсэг болно. Ингэж хийсэн бетон хананд гадна ус тусгаарлалт хийх боломжгүй бөгөөд хөрсний бэхэлгээнд ашигласан шаврын уусмалын бүрхүүл  нь ус нэврүүлэлт багатай байх тул бүтээцийн ус тусгаарлалтыг сайжруудаг. 

Зураг 15.9. Хөрсөнд хана хийсний дараа барилгын ажил гүйцэтгэж байгаа байдал

Траншей ухах ажлыг нэгэн зэрэг хэд хэдэн хэсэгт хийх бөгөөд тэдгээрийн хэмжээ ба байрлал нь барилга байгууламжийн төлөвлөлтөөс хамаарна.Траншейг гол төлөв 3-6 метрийн алхамтайгаар дундаа нэг алхам алгасч малтана. Хоёр алхамыг бетондож дуусгаад тэдгээрийн хооронд үлдсэн хэсгийг гүйцэтгэнэ. Хуваалт хийхдээ ханын босоо залгаас аль болох бага байлгах нь чухал байдаг. Энэ нь залгаасаар ус шүүрэх магадлал өндөр байдагтай холбоотой. 

Байгууламжийн эргэн тойронд 1 м өргөн 1,5 м гүн траншей малтаж  ханыг нь бетон, төмөрбетон угсармал хавтангуудаар бэхэлж залгаасыг нь сайтар холбож бэхэлнэ. Амсарыг бэхэлсний дараа гаргасан траншейг шаврын уусмалаар дүүргэх бөгөөд шаврын уусмал хөрсний усны түвшингэээс 1,5 м дээр байх нөхцөлийг бүрдүүлж явна. Малтах технологийн ажиллагааны явцад уусмалын зарим хэсэг хөрстэй хамт зайлуулагдах бөгөөд түүнийг тусгайлан бэлдсэн тунгаагуурт цуглуулж шаврын уусмалын ялгаж авна.Траншейг төслийн түвшинд тулгаж малтаад арматурын каркас тавьж эгц босоо, шулуун байдлыг шалгаад бетон цутгах ажиллагааг явуулна.Арматурын каркас бэлтгэхдээ бетон цутгах хоолой болон хөрсөнд тээглүүрт татуурга тавих, бэхлэх нэмэлт төмөр бэхэлгээг байрлуулсны дараа цутгалтын ажлыг явуулна.Ханын дотор талыг полимер материалаар хийсэн хуудасаар хааж өгнө. Энэ нь дотор талын шороог авсны дараа өнгөлгөөний үүргийг гүйцэтгэнэ.

Арматурын каркасыг байрлуулсны дараа бетон цутгах ажлыг ‘хоолойг эгц дээш нь шилжүүлэн байрлуулах” аргаар явуулна. Бетон зуурмагийн анги нь В20-оос багагүй байх бөгөөд хөдөлгөөнт чанар сайтай, стандарт конусын суулт нь том дүүргэгчийн хэмжээ 50 мм хүртэл  байхад 16-20 мм байна. Ус, цементийн харьцаа 0,6-аас бага, аргах(-схватывания) хугацаа 2 цагаас багагүй хэмжээтэй байна. 

Их гүнтэй траншейд цутгах бетоны ажилд телескоп удирдлагатай бетон цутгагч хэрэглэнэ.Хүчин чадал нь 12-20 м3/цаг байдаг. Бетоны бункер зуурмаг өгөх хоолойны хамт аажим дээшлэх бөгөөд бетон өгөх хоолой бетон дотор байгааг нь сайн шалгах ёстой. Бетон ханын хоорондын холбоосыг хийх ажилд анхаарах шаардлагатай. Залгаасын орчимд бетон сайн тулж бэхжих шаардлагатай байх тул тусгай хязгаарагч тавьж цутгана. Ийм хязгаарч хийхгүй бол уулзвар дээр зуурмаг өмнө цутгасан ханын хажуугаар урсч сийрэг болох тул дараа нь ус нэвчих аюултай болдог. 

Хөрсөнд хана босгох ажлыг үйлдвэржүүлэхийн тулд угсармал төмөрбетон хана хийдэг (Зураг15.10). Угсармал технологи нь барих хугацааг богиносгох, материалын зардлыг багасгах боломтой. Барилгын ажилд ашиглах краны даацаас хамааруулан 0,3-0,5 м зузаан 10-15 м урт 20-30 тн жинтэй зөвхөн дагуу чиглэлдээ залгагдах хавтангууд, мөн дагуу болон босоо чиглэлдээ залгагдах 5-6 тн жинтэй хөнгөн хавтангуудыг ашиглана. Хавтангуудын завсрыг аажим бэхжих цемент-бентонитын зуурмагаар чигчиж холбоно. Энэ уусмалыг мөн траншейны хана болон хавтангийн хоорондын завсрыг чигжихэд ашиглана. 

“Хөрсөнд суулгасан хана”-д гадна талын хөрсний даралтаас үйлчлэх моментийн  үйлчлэлийн эсрэг татуургат бэхэлгээ хийнэ. Энэ бэхэлгээ нь нэг ба хэд хэдэн түвшинд ханын өндрөөс хамааран хийгдэнэ. Ташуу гаргасан цооногт татуургыг бэхлэх бөгөөд өнцгийн хэвтээ тэнхлэгт үүсгэх өнцгийн хэмжээ 25-аас ихгүй байх шаардлагатай.  Хэрэв өнцгийн хэмжээ их байвал татуургаас хананд үйлчлэх босоо даралт нэмэгдэх тул нэмэлт султ үүсэх магадлалтай байдаг. 

Зураг 15.10.Эргийн бэхэлгээнд хэрэглэх угсармал төмөрбетон ханын хавтангийн төрөл

Хөрсөнд хийх татуургын конструкцийн хэлбэрүүдийг зураг 15.11-д үзүүлэв. Татуургын төгсгөлд өргөтсөн үзүүр гаргаж тээглүүр үүсгэдэг. Тээглүүрт тауурга янз бүрийн хийцтэй байх бөгөөд үндсэн элемент нь өрөмдөгийн ажил явуулах хамгаалалтын металл хоолой, татуургын ган татлага, хоолой тэдгээрийн төгсгөлд байрлах өргөтгөсөн үзүүр гаргах зориулалтын нүхтэй хоолой болон хутга, зуурмаг шахах хоолой, цооногт хуралдсан усыг зайлуулах клапан- хаалт, тээглүүрийн түгжээ зэрэг эд ангиудаас бүрдэнэ. Өргөтгөсөн үзүүр гаргах механизм өр өөр байдаг. Хөрсийг өрмийн эргэлтээр зүсэх механизм, зуурмаг даралтаар шахаж өргөтгөл үүсгэх цоорхой нүхнндтэй хоолой зэрэг хийгдэнэ. Геотехникийн ажил явуулах машин төхөөрөмж хийдэг дэлхийн томоохон Солетанш, Баши, Бауэр зэрэг компаниудын төхөөрөмжүүдийн хийцийг зураг 15.11-д үзүүлэв. 

Тээглүүрт татуургын чөлөөтэй үзүүрийг хананд бэхлэх бөгөөд түүний нөгөө үзүүр нь хөрсний массивт нуралтын боломжит хязгаараас гадна талд бэхлэгдэнэ.  Үзүүрийн өргөтгөлийг зуурмаг хөрсөнд шахаж нэвчүүлэх аргаар эсвэл өргөтгөл үүсгэх төхөөрөмжөөр хийдэг. 

Зураг 15.11. Тээглүүрт татуургын хэлбэрүүд

15.3. Худаг буулгах аргаар барих технологи

Газар доорхи барилга байгууламжийн зарим бүтээцийг өөрийн жингээр нь буулгах аргыг хэрэглэнэ. Энэ нь төмөрбетон худаг хэлбэрийн бүтээцийг тиксотропын цамцан дотор ачаа болон доргиураар суулгах арга юм. Энэ аргын талаар гүн зоолтын суурийн бүлэгт дэлгэрэнгүй өгүүлсэн. 

Зураг 15.12. Худаг буулгах технологиор  газар доорхи бүтээц бүтээх арга

а-тиксотропын цамцанд буулгах; б-албаар тохируулж буулгах; в-үелэн босгох.

Худагийг булгах явцад хөрс болон бүтээцийн хоорондын зайруу бентонитын уусмалаар дүүргэх тул хөрсний үрэлтийг бууруулж буух ажиллагааг хурдасгана. Тиксотропын цамц нь хөрсний тогтворыг хангах бөгөөд хөрс бэхжүүлэх бусад арга хэмжээ авах шаардлагагүй байдаг. Худаг булгах талбайд хамгаалалтын төмөрбетон амсар бэлдэж түүнийг шаврын уусмалаар дүүргэнэ. Хамгаалах цагиргын дотор буух худгийг суулгасны дараа дотор талын хөрсийг худагны голын хэсгээс эхлэн боловсруулж зайлуулж гаргах ажиллагааг явуулна.