24. Основные этапы расчета опускных колодцев.

Как известно, статический расчет конструкции опускного колодца производится на нагрузки, которые могут иметь место как в процессе его опускания, так и при эксплуатации. Основными нагрузками являются давление грунта (и воды) на наружные стенки и собственный вес колодца, к ним в период эксплуатации прибавляются вес перекрытия и оборудования, а также нагрузки, связанные с технологическим назначением колодца.

При выборе расчетных схем наибольшую трудность представляет правильный учет возможных комбинаций нагрузок, действующих на конструкцию колодца на разных этапах его опускания.

Применяемые сейчас методы расчета опускных колодцев рекомендуют учитывать эти нагрузки введением коэффициента неравномерности давления грунта для круглых колодцев и общего коэффициента запаса при расчете стен прямоугольных и овальных колодцев. Чтобы исключить разрыв стен колодца при заклинивании его силами трения в верхней части и зависании нижней, обычно в расчетах рекомендуется высоту зависшей части принимать равной 65% от полной высоты колодца.

Розрахункова схема плити днища колодязя.

Расчет прочности железобетонного днища должен производиться на следующие нагрузки: на отпор грунта под днищем колодца, если зна­чения постоянных вертикальных нагрузок колодца более силы всплытия; на гидростатическое давление подземных вод, если значения постоянных вертикальных нагрузок колодца менее силы всплытия (колодец заанкерен в прилегающем грунтовом массиве). Расчет прочности днища колодца без внутренних стен и колонн должен производиться как пластины, лежащей на упругом основании, а на нагрузку от гидростатического давления подземных вод — как пластины с шарнирными опорами, нагруженной рав­номерно распределенной нагрузкой. Днище, на которое опираются внутренние стены или колонны, рассчитывается соответственно как многопролетная пластина, состоящая из прямо­угольных панелей, или как пластина, опертая в вершинах прямоугольной сетки колонн.

Железобетонные днища колодца служат опорой для стенок колодца и  защищают конструкцию от попадания грунтовых вод.

Днища используются для организации железобетонных модульных канализационных и смотровых колодцев всех видов. 

Днища колодцев определяют надежность колодцев, а также срок их службы, сохранность проложенных внутри колодца труб и кабелей.

 

 Днища колодцев – это важная часть канализационных, смотровых и других видов колодцев, не позволяющая грунтовым водам проникнуть в колодец.  Виды и маркировка  Плита днища колодцев имеет форму круга, диаметр которого должен быть не меньшим, чем наружный диаметр устанавливаемого на него железобетонного кольца колодца. Число в марке плиты днища (ПН) показывает внутренний диаметр кольца (в дециметрах), которое должно монтироваться на данную плиту. Плита ПН 15, к примеру, рассчитана на установку кольца колодца с внутренним диаметром 150 см.  Назначение  Железобетонные колодцы, которыми в обязательном порядке снабжаются подземные коммуникации, опираются на плиты днища. Днища колодцев служат не только опорой, несущей на себе вес всей конструкции, но и предохраняют колодцы от затопления грунтовыми водами. Сама плита днища, на которую непосредственно опирается первое кольцо колодца, должна устанавливаться на предварительно устроенную подушку и бетонную подготовку.  Применение  Днища колодцев, как и кольца железобетонные, определяют степень пригодности колодцев к применению, а также срок их службы, сохранность проложенных внутри колодца труб и кабелей, надежность колодцев. Колодезное днище применяется в самых различных видах колодцев, производится из прочного железобетона высокого качества.

 

ЖБИ днища для колодцев производятся из бетона, марка которого не ниже М-200, с отпускной прочностью не менее 70%.

Важными показателями являются:

•    Морозоустойчивость – не менее 100 циклов замерзания-оттаивания; •    Водонепроницаемость  - класс W4; •    Удельная эффективная активность – до 370 бк/кг; •    Прочность на сжатие – В15; •    Армирование  - сталь В-1.,

Колодезное дно – это один из основных элементов конструкции подземного сооружения , поэтому днища устанавливаются на предварительно обустроенную подушку и бетонное основание. 

Общее название:  «плита днища колодца» или «днище колодца ПД» (буквенная аббревиатура «ПД» означает «плита днища»), различных типоразмеров. 

Розрахунок опускного колодязя на вспливання.

Расчет на всплытие - После полного погружения колодца в водонасыщенные грунты и устройства днища, на его подошву будет действовать гидростатическое давление воды, направленное снизу вверх. От всплытия его будут удерживать собственный вес и наружные силы трения. - Колодец не всплывет, если будет выполняться условие: Где   - площадь колодца по внешнему периметру ножа;  - высота столба воды (расстояние от УГВ до низа ножа); >1,2 – коэффициент надежности на всплытие. - Если это условие не выполняется необходимо предусмотреть устройство анкерных креплений или увеличить вес колодца.

23. Стена в грунте

Фундаменты подземных сооружений, устраиваемые методом "стена в грунте", получили развитие в городах в условиях застроенной территории. Этот метод позволяет устраивать подземные сооружения вблизи существующих зданий и сооружений без нарушения их устойчивости, принимает часть динамических нагрузок на себя. Его конструктивные элементы являются неотъемлемой составляющей конструкцией для транспортных сооружений – подземные переходы, тоннели, станции метрополитена, подземные автомагистрали, а также при строительстве гидротехнических сооружений – водозаборные и насосные станции, противофильтрационные завесы плотин и дамб, набережные, причальные стенки и др.

"Стена в грунте" одновременно может служить креплением стенок котлована, подземных этажей.

Устойчивость стен подземных сооружений обеспечивается заделкой их нижней части в грунтах, а также применением распорных конструктивных элементов в виде распорных балок и анкеров (рис.15.8). При расстоянии между параллельными стенами подземных сооружений до 15,0 м устойчивость стен полностью обеспечивается, при большем расстоянии необходимо предусматривать их анкерное крепление.

Глубину заложения (высоту) стен в грунте принимают в зависимости от гидрогеологических условий площадки, конструкции стен, технологии производства работ по их возведению, с учетом технико-экономического сравнения вариантов. В условиях устройства сооружений в водонасыщенных грунтах рекомендуется заглублять стену в водоупорный слой (суглинки, глины) на глубину 1,0-1,5 м, в скальные грунты – на 0,5-1,0 м.

Рис.15.8 - Конструктивные схемы сооружений с параллельным

стенами: а – консольная стена (Н – глубина заложения стены);

б – стена с креплением параллельными распорками; в – стена

с креплением анкерами; 1 – стена; 2 – распорки; 3 – анкеры

Технология изготовления "стены в грунте" предусматривает применение как монолитного железобетона, так и сборных железобетонных элементов.

При сооружении траншейных стен предварительно устраивают сборную или монолитную форшахту. Она служит направляющей для землеройных механизмов, опорой для подвешивания армокаркасов, бетонолитных труб, сборных железобетонных панелей.

Глубину пионерной траншеи принимают 0,8-1,5 м в зависимости от прочности поверхностного слоя грунта, длину захватки в продольном направлении - 4,0-6,0 м, ширину траншеи - в зависимости от оборудования, толщины несущих монолитных стен (40, 60, 80 и 100 см). Объем захватки с учетом укладываемого бетона должен составлять не более 50-60 м³.