Вопрос 7.

Устройство фундаментов глубокого заложения методом «опускного колодца». Назначение. Область применения. Конструктивные решения опускных колодцев. Технология производства работ.

Назначение и область применения опускных колодцев.

При залегании прочных грунтов на значительной глубине, когда устройство фундаментов в открытых котлованах становится трудновыполнимым и экономически невыгодным, а применение свай не обеспечи­вает необходимой несущей способности, прибегают к устройству фун­даментов глубокого заложения. Одним из видов таких фундаментов является опускной колодец.

Чаще всего опускные колодцы предназначены для устройства фундаментови подвальных этажей высотных зданий, фундаментов мостовых опор, подземных конструкций большой глубины (различного назначения подземных хранилищ, подземных гаражей), а также в качестве отстойников очистных сооружений.

Конструктивные решения

Опускной колодец представляет собой замкнутую в плане и открытую сверху и снизу полую конструкцию. В нижней части колодца устраивают нож с режущей кромкой, облицованной стальными листами или профилем. Его бетонируют или собирают из сборных элементов на поверхности грунта и погружают под действием собственного веса или дополнительной пригрузки по мере разработки грунта внутри него. Форма колодца определяется конфигурацией проектируемого сооружения, выбираемой из условия обеспечения требуемой технологии, и может быть круг­лой, квадратной, прямоуго­льной или смешанной. Однако, в любом случае, очертание колодца в плане делают симметричным, поскольку всякая асимметрия осложняет его погружение, ведёт к перекосам и отклонению от про­ектного положения.

Рис. Формы сечений опускных колодцев в плане.

Технология производства работ

Сущность метода устройства опускных колодцев состоит в том, что конструкцию возводят на поверхности земли, а затем опускают до проектной отметки, разрабатывая грунт внутри нее в направлении от центра к ножу. Утрачивая опору с внутренней стороны, нож под действием массы лежащих выше конструкций выдавливает грунт внутрь и колодец опускается. По мере углубления колодца его наращивают по высоте.

Рис. Стадии производства работ.

1. изготовление первого яруса опускного колодца на поверхности грунта

2. погружение первого яруса опускного колодца в грунт

3. наращивание оболочки колодца

4. погружение колодца до проектной отметки

5. заполнение бетоном полости колодца в случае использования его как фундамента глубокого заложения

Опускают колодцы двумя способами: с водоотливом и без него. Разработку с водоотливом применяют, если приток грунтовых вод невелик и вблизи нет сооружений, чувствительных к осадкам.

Без водоотлива колодцы можно опускать в соседстве с любыми сооружениями. Плотные грунты разрабатывают грейферами, а слабые - гидроэлеваторами с дополнительным подмывом. При погружении без водоотлива надо все время поддерживать отметку воды в колодце на уровне грунтовых вод. Это предотвращает наплыв грунтов из-под ножа в колодец, уменьшает объем разработки и исключает осадки соседних сооружений.

В процессе погружения любым способом надо постоянно наблюдать за вертикальностью колодца и скоростью его погружения.

При погружении опускного колодца между наружными его стенами по всему периметру возникают силы трения при взаимодействии с окружающим грунтом. Чтобы уменьшить их применяют тиксотропные рубашки. Благодаря наличию уступа, устанавливаемого в ножевой части наружной стены колодца, при погружении вокруг него образуется полость, которую заполняют глинистым раствором, обладающим тиксотропными свойствами (изготовляют чаще всего из бентонитовых глин). Этот раствор обеспечивает устойчивость грунта стенок полости от оползания или обрушения.

Опущенные до проектной отметки колодцы в зависимости от их назначения полностью или частично заполняют бетоном.