Опускные колодцы

Опускной. колодец представляет замкнутую в грунте обычно симметричную открытую и снизу, и сверху конструкцию. Он либо бетонируется на месте, либо собирается из готовых элементов (рис.Ф.16.1).

Рис.Ф.16.2. Опускной колодец: а - установка на поверхность; б - заглубление; в - наращивание новой секции; г - опускной колодец опущен до прочного грунта; д - у опускного колодца сделано дно

Опускные колодцы погружаются под действием собственного веса, хотя для погружения сборных элементов дополнительно может применяться вибрация. По мере погружения изнутри из колодца извлекается грунт. Для этого могут применяться экскаваторы грейферного или другого типов, иногда гидроразмыв грунта. После опускания колодца до заданной отметки его внутренняя полость частично или полностью заполняется бетоном. Опускной колодец может быть использован для устройства заглубленных в грунт помещений.

Ф.16.3. Из каких материалов выполняются опускные колодцы?

Материалами являются камень, кирпич (кладка), дерево, металл, бетон и железобетон. Чаще всего применяется бетон и особенно железобетон.

В плане опускные колодцы имеют симметричную форму, могут быть круглыми, квадратными, прямоугольными с внутренними перегородками или без них Наиболее рациональной является круглая форма. Симметрия определяется тем, что при этом уменьшается вероятность перекосов опускных колодцев при их погружении.

Различные формы поперечного сечения опускных колодцев

Опускные колодцы в плане часто повторяют контур сооружения, например мостовой опоры, водозаборного устройства и т.д. Для опускного колодца стремятся, чтобы периметр по отношению к его площади был бы наименьшим, чтобы уменьшить силы трения по боковой поверхности, препятствующие его погружению, а площадь опирания - наибольшая.

79. Технологии возведения заглубленных частей зданий в стесненных условиях городской застройки.

При возведении заглубленных частей зданий на территории города могут применять следующие методы:

• устройство водонепроницаемых ограждений в виде сплошных стен и производство работ в котловане со снижением уровня грунтовых вод. К ним относятся ограждения котлованов методом "стена в грунте", буросеку-щихся свай и др.;

• применение водонепроницаемых ограждений стен и производство работ в котловане с опережающим созданием искусственного водонепроницаемого слоя по струйной технологии под днищем котлована.

Установлено, что:

• применение той или иной технологии устройства ограждающих стен обусловливается различными инженерно-геологическими и гидрогеологическими условиями строительной площадки, а также конструктивными особенностями объектов. Ограждение из "стены в грунте" в монолитном или сборном железобетоне в качестве несущих и водонепроницаемых конструкций имеет ряд экономических и технических преимуществ перед другими видами ограждений;

• возведение объектов в условиях плотной городской застройки ведется в более сложных и стесненных условиях. Это приводит к снижению производительности машин, увеличению объемов не механизированных работ, требует использования малогабаритных и более маневренных механизмов и специального оборудования;

• при применении открытого способа в качестве внутренних распорных конструкций могут применяться: горизонтальное, преднапряженное горизонтальное крепление и их комбинирование в сочетании с подкосным креплением в последнем ярусе. Применение преднапряженного горизонтального крепления позволяет уменьшить степень влияния строящихся объектов на окружающую среду за - счет устранения перемещения ограждения от зазора между стыками элементов распорных конструкций и их гибкости при восприятии нагрузки от окружающего грунта, влияния колебания температуры и других факторов. Реализация этой технологии требует высокого уровня подготовки персонала, большого опыта строительства;

• технология земляных работ в котловане открытым способом неразрывно связана с поярусной разработкой грунта с последующим монтажом распорных систем. К ним относится технология выемки в котловане грунта на глубину одного яруса:

• от стенки ограждений к центру;

• последовательно горизонтальными слоями;

• в центральной части грунтового массива с составлением неразработанных участков грунта рядом ограждением.

• закрытый способ позволяет совмещение технологий возведения подземных и надземных частей зданий в сложных инженерно-геологических и климатических условиях. Это способствует сокращению сроков производства работ, и следовательно, повышению конкурентоспособности перед открытым способом;

• при возведении могут быть использованы технологические методы, определяющие порядок возведения монолитных железобетонных перекрытий, опирающихся на постоянные опоры с поярусной разработкой грунта под их защитой;

• в качестве промежуточных опор могут применяться буронабивные сваи с гибкими, жесткими армированиями и стальными трубами-обоймами. При значительной свободной длине такая конструкция является главным преимуществом буровых колонн по сравнению со сваями;

• для устранения влияния грунтовых вод и атмосферных осадков при производстве работ нулевого цикла применяют методы временного водопонижения и создание гидроизоляционного слоя под дном котлована;

• в качестве временного водопонижения применяют систему, которая представляет собой водонепроницаемую стенку ограждения в сочетании с водопони-жающими скважинами глубинного заложения, располагающимися за пределами стенок и работающими по гравитационному принципу и зумпфами - внутри котлована;

• для создания гидроизоляционного слоя под дном котлована целесообразно применять струйную технологию, которая по результатам ее применения в Р.Ф. и другие страны дает отличные результаты. При этом используется двухкомпонент-ная технология, позволяющая не только создание грунтоцементных свай большим диаметром (1,2-1,8 м), но и обеспечение необходимой водонепроницаемости грун-тоцементного массива, но и в несколько раз снижение объемов буровых работ, и, следовательно, времени и стоимости устройства противофильтрационных завес

В стесненных условиях установлено, что в зависимости от возможности устройства пандуса последовательность технологических операций и состав машин в комплекте меняются.

При присутствии пандуса все машины могут работать в котловане, при этом комплект машин состоит из:

• ведущей машины - экскаватора с обратной лопатой для поярусной разработки грунта и его выгрузки непосредственно в транспортные средства (автосамосвалы);

• вспомогательных машин - автосамосвалы для вывозки грунта по пандусам;

• Мини экскаватор для производства работ земляных работ в зоне стенки при наличии распорных систем;

При отсутствии пандуса - из:

• ведущей машины - малогабаритного экскаватора с обратной лопатой для экскавации грунта на ярусе и берме и его выгрузки в отвал или транспортные средства (бадьи и т.д.); бульдозер в качестве разработки и перемещения грунта за пределы котлована, выгрузки в транспортные средства (автосамосвалы) экскаватором с обратной лопатой или грейферным ковшом;

• вспомогательных машин - минибульдозера (бобкэт и т.д.) для перемещения грунта внутри котлована; миниэкскаватора с обратной лопатой для разработки грунта в труднодоступных местах; монтажного крана, находящегося на поверхности и за пределом ограждений котлована для транспортирования разработанного грунта; автосамосвалов для вывозки грунта за пределы стройплощадки.

Установлено, что комплектная механизация технологических процессов при закрытой технологии возведении заглубленных частей зданий ограничивается стесненными условиями и транспортными операциями, осуществляющими через технологические приемы. Преимуществом данной технологии являются независимость от климатических условий, отсутствие работ по устройству распорных систем, возможность совмещения возведения подземных и наземных частей зданий, что приводит к сокращению сроков строительства.

Открытый способ экономический целесообразен при производстве работ в сухой период и состоит в возможности применения различных унифицированных инвентарных опалубок и пространственных арматурных каркасов, позволяет снизить трудоемкость, время производства работ и, следовательно, стоимость возведения объекта.

79Технология ограждения котлованов при возведении зданий в стесненных условиях.

(часть инфы в 21 и 22)

К основным типам ограждающих конструкций котлованов относятся:

- металлические элементы-стойки с забиркой;

- шпунтовое ограждение (гидротехнический шпунт);

- секущиеся сваи или стены из свай (свайное ограждение);

- «стена в грунте» траншейного типа;

- ограждения из грунтоцемента, выполняемые по струйной или разрядной технологии.

К основным способам крепления ограждающих конструкций котлованов относятся:

- устройство распорных систем, под защитой которых поярусно выполняется разработка грунта;

- использование прижимных грунтовых призм (берм) с последующей передачей давления грунта посредством подкосов на фундаментную плиту или распорками на каркас подземной части здания и последующая экскавация грунтовых призм;

- устройство анкерных свай или плит, соединяемых тягами с верхней частью ограждения котлована;

- устройство грунтовых анкеров и последующая поярусная разработка грунта;

- крепление с использованием дисков перекрытий или их фрагментов с передачей на них распора и поярусная разработка грунта под перекрытиями (технология «сверху-вниз»);

- комбинированные способы крепления.

К вспомогательным способам крепления ограждающих конструкций котлованов относятся:

- компенсационное глубинное уплотнение грунта;

- противодеформационный барьер;

- ограждающие размыв конструкции;

- усиление оснований существующих зданий.

79Возведение заглубленных частей зданий методом «секущих свай».

Способ "секущих свай" состоит в устройстве непрерывного ряда буровых свай с использованием обсадных труб или бетонитового раствора для образования герметичной ограждающей или несущей стены.

Водонепроницаемость стен из "секущих свай" обеспечивается за счет применения при их возведении бетонов на расширяющемся или напрягающем цементе, устройством противофильтрационных завес, торкретированием внутренних стен сооружений. Возможно также устройство противофильтрационных завес из глиноцементного раствора.

1 - бетонные сваи; 2 - железобетонные сваи; 3 - разбуриваемое отверстие; 4 - стена из секущихся свай; 5 - железобетонный воротник; 6 - арматурный каркас; 7 - пионерная траншея

Буросекущие сваи (буросекующиеся) – это аналог метода «стена в грунте». Они представляют собой модификацию буронабивных свай. Диаметр буросекущих свай (буросекующихся) - 620 и 750 мм. Расстояния между центрами составляют 0,8-0,9 их диаметра. Армирование производится через одну сваю. Буро секущие сваи (буросекующиеся) используют в качестве ленточных и комбинированных (несущих и ограждающих) конструкций. Также как и «стену в грунте», если необходимо получить герметичную стену, для ограждения котлованов используют именно устройство буро секущих свай. В грунтах, где наблюдаются грунтовые воды или когда изоляция воды обязательна, устройство бурокасательных свай является идеальным решением. Их используют также в виде ограждения котлована.