Расчеты на период эксплуатации

8. Расчет колодца на всплытие в период эксплуатации.

9. Расчет контактных напряжений под подошвой и по боковой грани колодца.

Определяем напряжения под подошвой и вычисленные напряжения не должны превышать расчетного сопротивления грунта R (или 1,2R), а при скальных грунтах- предела прочности грунта на одноосное сжатие.

Напряжение в грунте по боковой поверхности колодца не должно превышать несущей способности грунта. При нарушении неравенства необходимо увеличить размеры колодца в плане.

10. Расчет прочности конструкции опускного колодца.

При расчете прочности конструкций опускного колодца на эксплуатационные нагрузки необходимо проверить прочность, устойчивость формы и трещиностойкость наружных и внутренних стен колодца, днища, перекрытий. Стены колодца в местах опирания балок рассчитываются на местное действие нагрузки. Ширина раскрытия трещин в наружных ж/б стенах в период эксплуатации колодца не должна превышать 0,2 мм.

Ввиду сложности конструкции колодца расчеты выполняются на ЭВМ. Днище колодца рассчитывают как плиту на упругом основании.

[Белецкий Б.Ф. Конструкции водопроводных - канализационных сооружений, стр. 400]

Методы расчета цилиндрических подземных частей как оболочки с учетом пространственной работы всего сооружения и наличия го­ризонтальных диафрагм (днище, перекрытия) позволяют уменьшить толщину стен, но увеличиваются трудозатраты на строительство цилиндрических подземных частей НС (стр.400).

Из общего числа проектируемых НС глубокого заложения только 20 % можно строить в открытом котловане. Остальные должны возводиться либо опуск­ным способом, либо способом «стена в грунте. Опускные колодцы и стену в грунте не следует применять на площадках, подверженных оползням, а также при от­крытом водоотливе в мелких и пылеватых песках, глинистых грун­тах текучепластичной консистенции в грунтах, в которых глинистая суспензия утекает в грунт с боль­шими скоростями (крупнообломочные грунты, пустоты в которых не заполнены мелкозернистыми грунтами, карстовые и т. п.), а также при наличии прослоек текучих илов, включений валунов и насыпных грунтов (стр.400).

Широкое внедрение НС глубокого заложения из индустриальных изделий потребовало унификации габаритов их подземных частей, создания номенклатуры индустриальных изделий, раз­работки ряда типовых узлов. Созданы серии 3.901.1-14 «Сборные железобетонные стеновые пане­ли подземных частей круглых водозаборных сооружений раздельного и совмещенного типов», 3.902.1-10 и 3.900.1-4 (стр. 400).

Панели толщиной 200 мм предназначены для подземных частей НС, возводимых открытым способом, т. е. при глубине до 7,8 м. Толщину 400 мм имеют панели для НС диа­метрами 18-24 м, возводимых опускным способом при глубине 16,2—19,8 м, и для первого яруса стен подземных частей большей глу­бины. Для остальных случаев - 300 мм (стр. 401).

При монтаже подземных частей из сбор­ных ЖБК ликвидируется сезонность работ, сокращаются не только общие сроки строительства, но продолжи­тельность водопонижения, экономические преимущества возрастают. Возможно применение для подземных частей НС мо­нолитного железобетона (стр. 402 во втором абзаце).

( Белецкий стр. 405)

Рис. 9.7. Анкерные устройства подземной части против всплывания

а – из горизонтальных свай; б — в виде консольных шпор; / — отверстие в ножевой части; 2 — хомуты, закрепляющие сваю в днище; 3 — днище; 4 — сте­новая панель; 5 — свариваемые закладные детали; 6 — горизонтальная свая; 7 — монолитная шпора

В случаях, когда в стадии эксплуатации вес законченного соору­жения недостаточен для противодействия всплыванию, прибегают к анкеровке подземной части вертикальными или горизон­тальными забивными, вдавливаемыми, винтовыми, буроинъекционными сваями или другими способами. Головы вертикальных свай заде­лываются в днище, горизонтальные сваи прорезают стены. Недостаток вертикальных свай: они прорезают гидроизо­ляцию днища. Поэтому лучше применять горизонтальные сваи или консольные шпоры дни­ща, проходящие через заранее предусмотренные проемы в ножевой части стен в пределах толщины днища и врезающихся в окружающий грунт на глубину, определяемую расчетом (рис. 9.7). Анкерные сваи, как вертикальные, так и горизонтальные, не до­пускается применять в текучих супесях, мягкопластичных, текучепластичных и текучих суглинках и глинах. При этом короткие сваи, вводимые в грунт через отверстия в стенах, рекомендуется распола­гать на глубине залегания слоев грунта с наибольшей несущей способ­ностью при толщине слоя плотного грунта над сваей не менее 1 м. В случае невозможности или нецелесообразности применения анкер­ных свай и при глубине первоначального котлована менее 5 м, сле­дует предусматривать «воротник» в виде консольной площадки по периметру колодца, жестко связанной со стеной стакана.