Вначале погружают нижнюю секцию колодца, которую изготовляют заранее высотой 3–6 м либо непосредственно над местом погружения (на поверхности грунта или на подмостях), либо на берегу с последующей доставкой к месту погружения на плаву. Для придания плавучести в полости секции устраивают водонепроницаемый деревянный потолок, используя для его крепления пазы в стенах. Над местом погружения секцию заполняют водой и под ее весом затапливают до дна, а потолок подрывают. По мере погружения колодца его стены наращивают.
Разработку и выемку грунта из шахт ведут обычно без водоотлива, используя соответствующее оборудование (грейферы, гидроэлеваторы, эрлифты).
После погружения колодца до проектной отметки его шахты полностью или только в нижней части заполняют бетонной смесью. Если откачать воду из шахт не удается, то вначале укладывают слой подводного бетона на всю высоту консоли и не менее меньшего размера шахты.
Глубокие колодцы с целью экономии бетона делают пустотелыми, ограничиваясь устройством на подушке подводного бетона лишь железобетонной плиты, которая создает сплошную подошву фундамента. Сверху стены колодца перекрывают железобетонной распределительной плитой, нижняя плоскость которой должна быть не выше глубины промерзания кладки. Если нужно увеличить вес фундамента, то внутренние полости колодца засыпают промазученным песком.
Глубина погружения колодцев практически не ограничена. В мостостроении известны случаи погружения колодцев на глубину до 70 м. Погружение колодцев сильно осложняется при наличии в проходимых грунтах скальных прослоек, крупных валунов, стволов затонувших деревьев и т. п., которые могут приостановить погружение. Иногда по этой причине колодец приходится переоборудовать в кессон.
Расчет элементов колодца на действие нагрузок при погружении. При погружении колодца на него действуют усилия, с учетом которых назначают толщину стенок и их армирование.
Расчет веса колодца, необходимого для его погружения. Вес колодца должен превышать силы трения по его боковым граням не менее чем на 15–20 %, т. е.
Gк ³ gтTu, (7.1)
где Gк —
расчетный вес колодца, который при погружении без водоотлива принимают с учетом
взвешивающего действия воды; gт = 1,15...1,20
— коэффициент надежности; Tu — расчетное значение силы трения, определяемое
по формуле
(7.2)
где fi —
предельная сила трения в i-м слое грунта, которую можно определять по графикамрис. 7.5; ui — наружный периметр колодца в слое грунта толщиной li.
|
Рис. 7.5.Графики зависимости удельной силы трения от глубины l погружения колодца: а — для песчаных грунтов; б — для глинистых грунтов; 1 — пески гравелистые, крупные и средние при е < 0,55; 2 — то же, при 0,55 < е < 0,7; 3 — то же, при е > 0,7; а также пески мелкие при 0,6 < е < 0,75 и пески пылеватые при 0,6 < е < 0,8; 4 — пески мелкие при е > 0,75 и пески пылеватые при е > 0,8; 5 — глины с показателем текучести IL < 0,5 и суглинки при IL < 0,25; 6 — супеси, суглинки при 0,25 < IL < 0,75 и глины при IL > 0,5; 7 — илы, суглинки при IL > 0,75 |
При опускании колодца с подмывом силу трения уменьшают на 25 %.
Проверка колодца на всплытие. Рассматривают положение колодца на проектной отметке, когда уложена подушка подводного бетона, шахты осушены, а на его подошву действует гидростатическое давление, направленное снизу вверх. От всплытия колодец удерживают его вес вместе с подушкой и силы трения (в половинном размере) по наружной поверхности.
Проверку на всплытие выполняют по формуле
(7.3)
где Gп —
вес подушки; hw — расстояние от подошвы подушки до уровня воды; A
— площадь подошвы колодца по наружным размерам; gвс = 1,2 —
коэффициент надежности.
В колодцах с тиксотропной рубашкой следует предусмотреть замену глинистого раствора на цементно-песчаный до осушения шахт.
Расчет нижней секции колодца на изгиб. Расчету подлежат наружные стены секции на изгиб в вертикальной плоскости от действия их собственного веса. Нагрузки от веса поперечных стен колодца учитывают приложением сосредоточенных сил.
Нижнюю секцию колодца бетонируют на подкладках, которые удаляют перед ее погружением. Последними удаляют так называемые фиксированные подкладки (по 2 подкладки под продольными стенами), расстояние между которыми назначают из условия равенства изгибающих моментов над опорами и в середине пролета (примерно 0,7 от длины стены). При отсутствии подземных вод или при погружении с водоотливом грунт под ножевой частью колодца у фиксированных зон выбирают также в последнюю очередь. В этих случаях можно ограничиться расчетом стен по схеме опирания их на фиксированные подкладки (рис. 7.6, а).
|
|
Рис. 7.6. Схемы к расчету элементов колодца на строительные нагрузки
При погружении колодца без водоотлива рассматривают две возможные схемы опирания секции на грунт: по концам (рис. 7.6, б) и под серединой (рис. 7.6, в).
По величине изгибающих моментов в этих схемах расчета проверяют сечения стен и назначают их армирование.
Расчет стен колодца на изгиб в горизонтальной плоскости. Расчет выполняют для проектного положения колодца на восприятие горизонтального давления грунта pa (активное давление) и воды pw (рис. 7.6, г). При погружении без водоотлива учитывают давление на стены изнутри колодца в размере 50 % от гидростатического.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
