Возведение массивных инженерных сооружений методом опускного колодца

Опускной колодец представляет собой замкнутую в плане и откры­тую сверху и снизу полую конструкцию, бетонируемую или собирае­мую из сборных элементов на поверхности грунта и погружаемую в него под действием собственного веса или дополнительной пригрузки по мере разработки грунта внутри её. После погружения до про­ектной отметки внутреннюю полость опускного колодца полностью или частично заполняют бетоном или используют для устройства за­глубленного сооружения.

Опускным способом могут возводиться сооружения значитель­ных размеров при глубине погружения до 70 м преимущественно круглой или овальной формы с наибольшим диаметром до 80 м. Из­вестны случаи погружения колодцев квадратной и многоугольной формы.

Сущность способа состоит в том, что из-под ножевой части конструкций извлекается грунт, и под действием силы тяжести коло­дец врезается в грунт и опускается на заданную глубину.

Погружение конструкций в грунт будет происходить, если их вес превысит силы сопротивления погружению (для успешного погруже­ния считается не менее чем на 25%).

Монолитные железобетонные колодцы начинают сооружать с ножевой части, которую располагают на деревянных подкладках или на уплотненном песком (щебнем) основании (рис). Нож колод­ца располагают на ровной площадке или в котловане глу­биной 2...5 м в зависимости от грунтовых условий и размеров колод­ца. Нижняя часть имеет уступ для уменьшения трения грунта.

Опалубка применяется следующих типов: щитовая разборно-переставная, несъёмная с гидроизолирующим слоем, стационарная деревянная, скользящая.

Армирование осуществляется стержневой арматурой или армокаркасами.

Бетонирование ведется равномерными слоями 0,25...0,5 м по периметру колодца способом наращивания.

Гидроизоляция выполняется с наружной и внутренней стороны.

Погружение колодца производится после достижения бетоном ножевой части 100% прочности.

Разработку грунта ведут послойно на 0,3...0,5 м от середины к ножу колодца с использованием механизмов, гидромеханизации и вручную. Грунт поднимается на поверхность кранами в бадьях или экскаватором.

При приближении разработки к ножу грунт теряет устойчивость под ножом, и колодец погружается на толщину разработанного слоя. По мере погружения железобетонные стены колодца наращиваются. Одновременно производится борьба с затоплением колодца грунто­вой водой путем откачки и др. способами.

Устройство днища завершает процесс опускания колодца. При погружении колодца в рыхлых водонасыщенных грунтах возможны наплывы грунта внутрь колодца из-под ножа, что затрудняет устрой­ство днища. Борьба с этим явлением ведется следующими способами:

- устройство дренажной пригрузки (сыпучий материал закрывают железобетонными плитами);

- инъектирование в грунт жидкого стекла, синтетической смолы; с отвердителем, быстротвердеющего цемента, битумной эмульсии;

- заполнение колодца водой выше уровня грунтовых вод и ста­бильное поддержание воды на одном уровне.

В сухом котловане днище бетонируется по обычной технологии. При наличии воды применяются методы подводного бетонирования. Бетонную смесь укладывают на 10 см выше проект­ной отметки, так как этот слой непрочен из-за соприкосновения с водой. Слой удаляется после откачки воды. Для днища применяется обычно оклеечная гидроизоляция.

а) последовательность погружения: I - изготовление первого яруса на поверхности грунта; II- -погружение первого яруса; III - наращивание оболочки; IV - погружение до проектной отметки; V - заполнение бетоном полости (при использовании фундамента глубокого заложения); б) бе­тонирование и погружение колодца; в) разработка грунта в колодце (насухо); г) то же, под во­дой; 1 - стены колодца с ножом; 2 - экскаваторы; 3 - бадья для грунта; 4 - опалубка с подмостя­ми наращиваемого яруса стен; 5 - кран; 6 - грейфер; 7 - бульдозер; 8 - въездная траншея; 9 -отвалы грунта; 10 - самосвалы; 11 - экскаваторы на погрузке