Расчет опускных колодцев
Основным является расчет не на эксплутационные, а на строительные нагрузки, т.к. во время их изготовления и погружения последние оказываются в более напряженном состоянии, чем при эксплуатации.
Расчет на строительные нагрузки включает:
- расчет на погружение;
- расчет стен на разрыв;
- расчет ножевой части колодца;
- расчет стен колодца на боковое давление грунта;
- расчет прочности стен на изгиб в вертикальной плоскости;
- расчет на всплытие.
Рис.13.8. Схема нагрузок, действующих на опускной колодец во время его погружения
Методики этих расчетов приведены в специальной литературе. Ниже, в качестве примера, рассмотрим только основные положения расчетов опускных колодцев на погружение, разрыв и всплытие:
Расчет на погружение и разрыв
- Погружение колодца обеспечивается при соблюдении условия:
Где T – полная расчетная сила трения грунта по боковой поверхности колодца;
F – сила расчетного сопротивления грунта под ножом колодца;
- коэффициент
надежности погружения, принимается
- При погружении колодца в тиксотропной рубашке сила трения учитывается только в ножевой части.
- При зависании верхней части колодца в стенах колодца возникают растягивающие напряжения (сила N), которые могут привести к отрыву его нижней части. Такая вероятность может возникнуть у глубоких колодцев (H>15м).
- Расчетная нормальная сила определяется из условия:
- если высота
верхнего, более плотного, слоя меньше
половины глубины погружения. Здесь
- расчетная сила трения стен колодца по
прочному грунту.
- при высоте более
плотного верхнего слоя более половины
проектной глубины погружения.
- Для обеспечения прочности колодца на возможный разрыв вертикальное армирование стен проектируется исходя из определенной т.о. силы N/
Расчет на всплытие
- После полного погружения колодца в водонасыщенные грунты и устройства днища, на его подошву будет действовать гидростатическое давление воды, направленное снизу вверх. От всплытия его будут удерживать собственный вес и наружные силы трения.
- Колодец не всплывет, если будет выполняться условие:
Где
- площадь колодца по внешнему периметру
ножа;
- высота столба
воды (расстояние от УГВ до низа ножа);
>1,2
– коэффициент надежности на всплытие.
- Если это условие не выполняется необходимо предусмотреть устройство анкерных креплений или увеличить вес колодца.
8. Искусственно улучшенные основания. (Общие положения).
Часто оказывается, что на естественном основании возводить инженерные сооружения практически невозможно, из-за несоответствия характеристик основания предъявляемым требованиям. В этих случаях прибегают или к специальным конструктивным мероприятиям, или к методам улучшения грунтов основания (искусственным основаниям).
Существуют три основных направления улучшения грунтов основания, представленные на схеме рис. 1.
Рис. 1. Схема основных направлений развития путей улучшения оснований