Технология сооружения опускных колодцев
При опускном способе сооружение предварительно возводят полностью или частично на поверхности (или в неглубоком котловане), а затем погружают в грунт на проектную глубину.
Сущность способа опускного колодца состоит в следующем. Сооружение возводят на поверхности земли в соответствии с планом его расположения на отведенной площадке. Внутри такого сооружения послойно разрабатывают грунт, в результате чего оно под собственной массой опускается в грунт. Технология возведения опускного колодца: сначала под будущее сооружение отрывают котлован глубиной 1,2... 1,5 м, не доходя до неустойчивых водоносных грунтов на 0,5 м; затем по контуру стен колодца возводят железобетонное звено на высоту 1...1.2 м, которое в нижней части имеет скос - ножевую часть. Иногда, для лучшего погружения колодца в грунт, ножевую часть обрамляют стальным уголком или листом. Для уменьшения трения опускаемого сооружения о грунт стенки его делают с одним или несколькими уступами. (Стены сооружения выполняют из монолитного железобетона! или сборных железобетонных панелей. В зависимости от назначения сооружения и его заглубления стены возводят на всю высоту или (постепенно наращивают (ярусами) по мере погружения сооружения в грунт.
При работе во влажных грунтах для стоянки экскаватора в котловане создают земляные островки или устраивают деревянный настил.
Bo избежание неравномерной осадки сооружения грунт по периметру ножевой части разрабатывают вручную, затем с помощью экскаватора грузят в бадьи и также поднимают краном на поверхность.
В процессе опускания колодца необходимо организовать постоянное геодезическое наблюдение за его вертикальностью и скоростью погружения. Когда в колодце обнаружено зависание в его верхней части, необходимо выбирать грунт у ножа отстающей стороны или размывать водой, подаваемой по трубам, установленным с внешней стороны стены.
Иногда для увеличения массы колодца зависшую его сторону утяжеляют пригрузами из железобетонных блоков. В исключительных случаях для опускания зависшего колодца создают искусственные динамические колебания почвы путем направленного взрыва в стороне от сооружения.
После достижения ножом колодца проектной отметки бетонируют днище, изолирующее подземное помещение от грунтовых вод.
Способы погружения стальных свай и шпунта
Основные способы погружения: забивка молотами (при небольшом объеме работ и грунтах средней плотности) вибропогружение (при водонасыщенных и песчаных грунтах), погружение с подмывом и последующей добивкой (в песчаных и илистых грунтах), завинчивание, вибровдавливание.
Вибромолоты применяют для забивки металлического шпунта, стальных труб, железобетонных свай небольшой длины.
Вибропогружателями можно погружать в грунт не только сваи, но и сваи-оболочки большего диаметра. Вибропогружатели бывают высокочастотные (с частотой колебаний вибратора 700-1500 Гц) - для" погружения металлического или деревянного шпунта и низкочастотные (300-500 Гц) - для погружения железобетонных свай и свай-оболочек большой массы.
Оборудование для подмыва используют для преодоления значительного сопротивления грунта забивным способом или вибропогружением. Размывающую водяную струю подают через трубы с насадками или через полость погружаемого элемента к его концу. В результате ослабления силы трения между частицами грунта, взвешивания их и частичного выноса из скважины погружение элемента в грунт под собственным весом или с применением механических либо вибрационных воздействий значительно облегчается. Погружение с помощью подмыва следует прекращать по достижении нижним концом элемента отметки на 1 -1,5 м выше проектной. Дальнейшее погружение до проектной отметки выполняют механическим или вибрационным способом.
Погружение свай способом ввинчивания применяется, если в основании находится мощный слой слабых глинистых грунтов с малой несущей способностью или плотный гравелистый грунт и погружение обычных свай затруднительно, а также при подготовке «оснований в непосредственной близости от существующих зданий и сооружений, которые могут получить повреждения от вибрации при забивке или вибропогружении.
Сваи, оборудованные стальным винтовым башмаком, могут быть стальными или железобетонными. Завинчиванием можно погружать вертикальные и наклонные сваи с наклоном 4:1. Висячие сваи, погруженные таким способом, имеют большую несущую способность.
Вдавливание в грунт полых свай под статической нагрузкой применяют при залегании в основании сооружения слабых грунтов. Способ обеспечивает высокое качество работ при минимальных затратах. Разновидностью способа вдавливания свай является вибровдавливание специальными вибровдавливающими агрегатами, облегчающими погружение элементов в грунт под статической нагрузкой.
Кессонный способ устройства фундаментных конструкций
Способ кессона применяют в сильнообводненных, крупнообломочных или скальных грунтах, когда нежелательны осадки расположенных вблизи сооружений или имеется опасность наплыва грунта в колодец. Последовательность производства кессонных работ заключается в том, что сначала сооружают кессонную камеру (рис VIII.28) на потолке которой монтируют шахтную трубу и шлюзовой аппарат. От компрессорной станции в камеру нагнетают сжатый воздух, вытесняющий из нее воду. Грунт в кессоне разрабатывают гидромеханическим способом или вручную. По мере погружения на потолочной части камеры возводят надкессонное строение.
Когда грунт из колодца удаляют без водоотлива и его нижняя часть находится под слоем воды, бетонную смесь укладывают в плиту днища колодца методом подводного бетонирования. После достижения бетоном достаточной прочности воду из колодца откачивают, плиту покрывают водоизолирующей пленкой и пригружают ее слоем бетона.