6. Расчёты для условий эксплуатации
Для этих условий выполняются следующие расчёты:
-прочность наружных, внутренних стен, днища, перекрытий и других элементов, обеспечивающих несущую способность и пространственную жёсткость;
-на всплытие колодца;
-на сдвиг по подошве, на опрокидывание и на общую устойчивость сооружения вместе с основанием – при больших односторонних нагрузках.
Прочность и устойчивость элементов конструкций колодца, а также колодца в целом должны быть обеспечены при всех реально возможных условиях эксплуатации.
Расчёт колодца на всплытие в условиях эксплуатации нужно
∑ + 1+ |
|
, |
(6.1) |
производить на расчётные нагрузки по формуле: |
|
||
∙ ∙ |
≥ |
|
|
При больших односторонних горизонтальных нагрузках (при расположении колодцев на косогорах, например в прибрежной зоне) колодцы рассчитываются на сдвиг по подошве и на опрокидывание, и проверяются на устойчивость по круглоцилиндрическим и другим поверхностям скольжения по известным расчётным методам.
Железобетонные элементы конструкций опускных колодцев рассчитывают в соответствии с СНиП 2.03.01-84 и ДБН В.2.6-98-2009,
сучётом дополнительных условий:
-раскрытие трещин в наружных железобетонных стенах в период эксплуатации колодцев допускается не более 0,2мм;
45
- при обоснованном применении металлической гидроизоляции , она должна учитываться как рабочая арматура;
- при резком неравномерном распределении температуры и влажности, когда размер в плане прямоугольного, либо диаметр круглого колодца превышает 60м выполняются расчёты на температурно-влажностные воздействия.
7. Схемы опускания колодцев
Колодцы опускают в грунт по следующим схемам:
-насухо, с открытым водоупором при разработке грунта в забое,
сводопонижением уровня подземных вод (см. Рис. 7.1);
-с выемкой грунта из под воды (см. Рис. 7.2);
Рис. 7.1. Основные схемы опускания колодцев насухо
а — выемка грунта с помощью экскаватора, бульдозера и крана; б — выемка грунта с помощью средств гидромеханизации; 1 — подводящая труба подмывных устройств; 2 — перфорированная труба; 3 — пульпопровод; 4 — гидроэлеватор; 5 — гидромонитор: 6
— напорный водовод; 7 — подмывные устройства
46
Рис. 7.2. Схема опускания колодца с выемкой грунта из-под воды
При опускании колодцев по первой схеме для разработки и выемки грунта используют экскаваторы (прямая либо обратная лопата, иногда с грейфером), бульдозеры и краны с бадьями либо средства гидромеханизации. Последние (гидромониторы, землесосы, гидроэлеваторы) целесообразны к применению в легкоразмываемых грунтах – песках, супесях, лёгких суглинках.
В общем случае выбор необходимого оборудования определяется габаритами колодца и инженерно-геологическими и гидрологическими условиями площадки строительства.
При работе по первой схеме при проходке< 1 м/сут. относительно малым коэффициентом фильтрации ф и слабой водоотдаче рекомендуется открытый водоотлив посредством откачки воды насосами из водосборных траншей и приямков (зумпфов) внутри колодца. При больших притоках воды и неустойчивым состоянием
47
необводненных грунтов (когда не исключены наплывы грунта из-под ножа внутри колодца) рекомендуется опускать колодец с применением опережающего глубинного водопонижения. Средства водопонижения (иглофильтры, эжекторные установки, как правило, располагают за внешним контуром колодца (при их расположении в забое внутри колодца затрудняется ведение работ по разработке грунта).
Разработка грунта в колодце насухо может выполнятся: бульдозерами с последующим транспортированием грунта на поверхность башенными или гусеничными кранами в бадьях (загрузка бадей осуществляется экскаваторами) или кранами оборудованными грейфером; экскаваторами, оборудованными прямой или обратной лопатой, с выдачей грунта на поверхность в бадьях башенными или гусеничными кранами. Разработка грунта выполняется во всех случаях равномерно по всей площади забоя колодца с оставлением расчётных зон опирания. Рекомендуется применение бульдозеров на базе (ДЭТ) с электроприводом. При использовании механизмов с дизельными двигателями в колодце необходимо устанавливать вентиляцию.
Исправность состояния подкрановых путей башенных кранов проверяется после каждой «посадки» колодца, но не реже чем 1 раз в сутки.
Применение средств гидромеханизации для разработки грунта при опускании колодца может осуществляться разработкой грунта гидромониторами с транспортированием пульпы гидроэлеваторами или землесосами. Применение гидроэлеваторов целесообразно при глубине до 15м. глубина разработки грунта на одну «посадку» не должна превышать 0,5м. разработка грунта выполняется от приямка под всосом с постоянным перемещением струи гидромонитора к ножу колодца, где оставляют расчётные зоны опирания. Пульпа от забоя к
48
приямкам стекает самотёком при уклоне русла потока от 2 до 8% (в зависимости от грунта).
Разработка грунта при опускании колодца по второй схеме в водонасыщенных грунтах осуществляется преимущественно экскаваторами оборудованными грейфером. Эта схема предпочтительна при больших водопритоках и нецелесообразности откачки воды из колодца, а также из-за наличия неустойчивых грунтов, грозящими наплывами из под ножа.
Подводная разработка грейфером не рекомендуется в грунтах, в которых стенка котлованов у ножа трудно обрушается (связные грунты и галечники).
Разработка грунта грейферами из под воды осуществляется равномерно по всей площади колодца – от его центра, для того чтобы грунт под воздействием веса колодца равномерно по контуру выдавливался под банкеткой ножа.
Опускание колодца производится при непрерывном инструментальным контролем за его положением.
При опускании колодца в скальных грунтах последние рыхлят буровзрывным способом, выполняя рыхление по всей площади колодца на глубину предполагаемой «ПОСАДКИ». После рыхления грунт грузят экскаваторами в бадьи с выдачей его на поверхность кранами. Разработка скального грунта выполняется не только в пределах контура, но и за контуром наружных граней ножа, с образованием пазух шириной не менее 10см. Для посадки колодца пазухи под банкеткой ножа подбиваются грунтом. В зонах опирания породы рыхлят одновременным взрывом во всех зонах.
49