Курсовая работа: Технология возведения заглубленного сооружения способом опускного колодца

Исходные данные для проектирования:

• 1. Объект строительства – отстойник шламовых вод
• 2. Геологический разрез скважины - 2
• 3. Диаметр отстойника в свету – 6,5 м
• 4. Глубина сооружения отстойника – 20 м
• 5. Материал стенок отстойника – бетон, класс В15

ВВЕДЕНИЕ

Способ опускного колодца известен издавна и широко применялся при возведении фундаментов глубокого заложения, особенно фундаментов опор мостов. Благодаря развитию науки и технике, появлению мощных вибрационных механизмов для погружения свай и оболочек, нового мощного оборудования для буровых работ, способ опускного колодца при возведении фундаментов глубокого заложения вытесняется новыми решениями – буронабивными, буроопускными сваями, оболочками и т.п.

В то же время, вследствие появления новой землеройной техники, специальных машин для подводной разработки грунта и его транспортировки, новых технологий опускания, появились возможности возведения способом опускного колодца подземных сооружений, имеющих значительные габариты.

Наибольшие трудности и осложнения при возведении подземных сооружений способом опускного колодца возникают в процессе погружения. В практике строительства довольно часто возникают перекосы (крены), зависание, самопроизвольное опускание, смещение сооружения в плане, разрушение конструкций. Исправление неравномерных деформаций нередко занимает больше времени, чем процесс нормального, без отклонений от вертикали, погружения.

Методы управления погружением позволяют обеспечить процесс погружения, предотвратить его нарушения, сделать процесс регулируемым.

На погружение опускного колодца влияют три составляющих: вес колодца, сопротивление внедрению ножа в грунт, сопротивление сил трения грунта по боковой поверхности.

При опускании колодцев причиной различных нарушений процесса опускания, чаще всего, является неравномерность сил трения и сил сопротивления внедрению ножа по периметру колодца вследствие неоднородности слоев грунта по простиранию, наличия крутопадающих пластов, линз и прослоек со свойствами грунтов, отличающихся от свойств грунтов основного массива.

На сегодняшний день существует фундаменты глубокого заложения, которые возводятся следующими способами:

• 1. Котлованный способ
• 2. Свайные фундаменты
• 3. Опускные крепи
• 4. Кессон

Опускные крепи (опускной колодец) целесообразно применять при строительстве фундаментов глубокого заложения в неустойчивых обводненной породе мощностью до 10 метров не имеющих валунов диаметром больше 10 см, при условии, что под водоносными породами залегает мягкий водоупор мощностью не менее 3-х метров, и глубина залегания водоносных пород не превышает 30 метров.

В отличие от забивной крепи (шпунты Ларсена, плоский и др.) Опускную крепь погружают целой жесткой замкнутой оболочкой.

Опускание крепи (колодца) происходит по мере выемки породы из забоя, при этом режущая кромка колодца всегда опережает забой выработки.

По мере опускания крепь наращивают сверху

Опускная крепь представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Основные конструктивные элементы опускного сооружения: 1 – наружный выступ; 2 – паз для днища; 3 – гидроизоляция; 4 – железобетонное днище; 5 – бетонная подушка; 6 – банкетка; 7 – металлический нож.

Опускная крепь (колодец) состоит из двух основных частей: из ножевой части и стен.

Для существенного снижения сил трения стен опускного колодца и грунта используют опускную крепь с тиксотропной рубашкой.

Режущие башмаками или металлический нож.

Режущие башмаки собираются из отдельных сегментов, наибольшее распространение получили железобетонные и металлические.

Стенки опускного колодца могут быть каменные, кирпичные, бетонные, железобетонные и чугунные (металлические).

При мощности неустойчивых пересекаемых пород свыше 10 метров рекомендуется применять железобетонную или металлическую крепь.

При залегании водоносных пород на глубине до 2 метра опускной колодец монтируют непосредственно на поверхности земли. Снимают растительный слой, укладывают слой песка или гравия толщиной 0,75 – 1 метр и на нем собирается режущий башмак.

Наращивание стенок колодца ведется с поверхности по мере выемки грунта и опускания колодца.

При залегании водоносных пород на глубине от 2-х до 4-х метров в перекрывающих сухих грунтах отрывается котлован с откосами, обеспечивающими устойчивость его стенок.

На дне котлована укладывается слой крупного песка или гравия мощностью 0,5 – 1 метр и далее собирается режущий башмак и собираются стенки колодца и котлован вокруг колодца засыпается.

При залегании водоносных пород более 4-х метров предварительно сооружают бетонную форшахту (устье).

Опускной колодец погружается в грунт под действием сил тяжести стенок или с помощью задавливания (домкратов).