Устрій фундаментів глибокого закладення

Музика А.В., Мединська Г.А - студенти 4 БГМФ
Федорченко О. М. - к.с.-г.н., доцент

Необхідність устрою фундаментів глибокого закладення виникає у разі коли:

-споруда створює значні навантаження, а верхні шари представлені значною товщею слабких грунтів, підстилаючих міцними скельним грунтами;

-якщо споруда передає на підставу значні горизонтальні навантаження;

-якщо є високий рівень залягання грунтових вод та ін.

В основному будівництво фундаментів глибокого закладення ведеться методами опускного колодязя, кессона і "стіна в грунті".

Опускний колодязь представляє замкнуту в грунті, зазвичай симетричну відкриту  знизу і зверху конструкцію. Він, або бетонується на місці, або збирається з готових елементів. Опускні колодязі занурюються під дією власної ваги, хоча для занурення збірних елементів додатково може застосовуватися вібрація. По мірі занурення, з середини  колодязя виймається грунт. Для цього можуть застосовуватися екскаватори грейферного або іншого типів, іноді засоби гідромеханізації. Після опускання колодязя до заданої позначки, його внутрішня порожнина частково, або повністю заповнюється бетоном. Опускний колодязь може бути також використаний для устрою заглибленних в грунт будівель.

Матеріалами для виготовлення опускних колодязів найчастіше є бетон і залізобетон.

Кессони застосовуються тоді, коли опускання опори глибокого закладення необхідно здійснювати нижче рівня води. Кессон - це перекинутий догори дном ящик, який утворює камеру, в яку нагнітається під тиском повітря таким чином, щоб видавити всю воду і осушити грунт, що розробляється. Цей спосіб більш складний і дорожчий, ніж використання опускного колодязя, але він дозволяє "дістатися" до розроблювального грунту вручну. Після закінчення опускання кессона його камера заповнюється бетоном.

Установка для опускання кессонной опори складається з:

1) кессонної камери;

2) шахти;

3) шлюзового апарату;

4) компресорних установок для нагнітання повітря.

Кессонна камера залізобетонна, має висоту не менше 2,2 м. У нижній частині по периметру є ножовий устрій, як і у опускного колодязя. Шлюзовий апарат служить для можливості входу людини в стовбур-шахту, де тиск повітря вище атмосферного і, потім, після закінчення робіт, виходу  звідти і вилучення грунту. В шахті влаштовується ліфт-підйомник. Надкессонну будову зводять або відразу на всю висоту, або ярусу з нарощуванням у міру необхідності.

Після монтажу та випробування установки з нагнітання повітря починається опускання кессона, для чого з-під ножа камери виймаються підкладки. Стиснене повітря в камеру починає подаватися після досягнення ножовою частиною камери рівня води. Тиск регулюється таким чином, щоб "видавити" воду з камери. Максимальна глибина опускання кессона не більше 40 м нижче рівня  води. Для розробки грунту всередині камери часто застосовується гідромеханізація. Відпрацьований грунт видаляється гідроелеваторами або баддями з використанням ліфта. Кессони застосовуються значно рідше, ніж опускні колодязі чи інші види фундаментів глибокого закладення.

Метод "стіна в грунті" застосовується для улаштування фундаментів глибокого закладення, пристрою протифільтраційних завіс,  підземних частин заглубленних насосних станцій, берегових водозаборів та інших споруд.

Устрій "стіни в грунті" можна розділити на наступні етапи:

- розробка контуру споруди форшахти, ширина якої трохи більша ширини траншеї, а глибина до 0,8 м;

-при високому рівні грунтових вод для встановлення машин роблять піщану підготовку;

- розроблюється на повну глибину вузька траншея для спорудження секцій стіни захватками до 30-50 м кожна;

-по її торцях встановлюються обмежувальні пристрої, після чого в траншею закладається арматура і вона заповнюється бетоном.

Можливо також виготовлення стіни в грунті із збірних елементів. Для того, щоб стінки траншеї не обвалюють, особливо при високому рівні грунтової води, її заповнюють глинистим розчином з бентонітової глини, рівень якого повинен бути вище рівня грунтової води.

Виїмка грунту здійснюється грейфером або багатоковшовим екскаватором типу фрези. Такими механізмами відриваються траншеї глибиною до 8 м. Зазори між збірними елементами заповнюються цементрим розчином, для надання стіні монолітності. Після зведення стіни в грунті і твердіння бетону з внутрішнього замкнутого простору видаляється грунт.

Якщо закладення в основі для стійкості і забезпечення міцності стіни виявляється недостатньо, то передбачаються разпірні або анкерні кріплення. Розпірне кріплення застосовуються, якщо відстань між паралельними стінами менше 15 м.

Понравилось? Поделитесь материалом