33,34.Фундаменты глубокого заложения - опускные колодцы. Условия погружения, проверка на всплытие

Данный тип фундаментов применяют при возведении уникальных сооружений - с большими нагрузками на основание, а также при строительстве заглубленных помещений зданий, подземных гаражей, пешеходных переходов и туннелей и др.

Фундаменты глубокого заложения следующими специфическими особенностями: 1) не требуют предварительной разработки котлованов;

2)работа грунта под действием внешних нагрузок происходит иначе, чем у фундаментов в открытом котловане, в частности исключается выпирание грунта на поверхность;

3)условия работы фундамента глубокого заложения позволяют передавать на них значительные горизонтальные нагрузки и моменты;

4) несущая способность таких фундаментов существенно выше, так как вер­тикальные нагрузки воспринимаются не только грунтом под подошвой фундамента, но и силами трения, развивающимися по боковой поверхности

В настоящее время применяют следующие типы фундаментов глубокого заложения: опускные колодцы и кессоны, глубокие опоры (набивные столбы), фундаменты, возводимые методом «стана в грунте».

Опускной колодец представляет собой сборную или монолитную железобетонную конструкцию, которая может иметь прямоугольное или кольцевое очертание в плане. Тяжелые массивные опускные колодцы выполняют, как правило, в монолитном варианте (рис а), а облегченные — в виде сборных свай-оболочек.

а)

М ассивный опускной колодец погружается в грунт следующим образом. На поверхности основания возводят пустотелую нижнюю часть фундамента (рис, в).

Затем, используя землеройные механизмы, через вертикальную полость извлекают грунт. Под действием собственного веса колодец погружается (рис. г).

П о мере опускания колодец можно наращивать, получая фундамент требуемой глубины. По достижении проектной отметки нижнюю часть колодца заполняют бетонной смесью, увеличивая площадь подошвы фундамента. При возведении канализационных насосных станций известны случаи погружения опускных колодцев диаметров до 70 м на глубину более 70 м.

Для погружения колодца в окружающий фунт нижнюю часть колодца выполняют в виде специального ножа из листовой стали, закрепляемого с помощью закладных деталей (рис. 11.2, а), а для уменьшения трения фунта о стенки колодца при погружении с внешней стороны делают небольшой уступ, и образующийся зазор заполняют раствором бентонитовой глины, которая поддерживает стенки фунта в процессе погружения (рис. 11.2,6)

Рис. Конструктивные детали и нагрузки, действующие на колодец.

Колодец не всплывет, если будет вып-ся условие: (G +0.5T) (A_W H_W _W) _em

G- суммарный вес оболочки колодца и днища (кн) определяемый с коэф-том надежности по нагрузке 0,9;

Т- сила трения по наружной поверхности колодца, кн;

А_W- площадь колодца по внешнему периметру ножа, м²;

Н_W – расстояние от уровня подземных вод до низа ножа;

_em- 1,2- коэф-т надежности на всплытие .

Если условие не выполняется, то необходимо предусмотреть устройство анкерных креплений или увеличить вес колодца.

8,Определение подошвы центрально нагруженных фундаментов.

Центрально нагруженными называются фун-ты у которых равнодействующая всех сил проходит через центр тяжести площади его подошвы. Порядок расчета:

Задаются глубиной заложения фун-та

О

N_on

G_gn

пределяют максимальное расчетное значение нагрузок действующих на его обрез.

G_fn –нагрузка от фун-та

G_gn- нагрузка от обратной засыпки

N_on – внешние нормальные нагрузки.

3) Определяется реактивное давление грунта:

Р_и=N_on+ G_fn+ G_gn

А

А-площадь фун-та.

Реактивное давление грунта должно быть меньше расчетного сопративления грунта основания. Р_и≤R.

Расчетное сопративление грунта определяется исходя из опыта стр-ва в определенной местности а также по СНиПу.

4) Определяется величина подошвы фун-та. А=N_on/(R-_md).

_m- средний удельный вес грунта и материалов.

d- глубина заложения фун-та от планировочной отметки.

5) Подбирают размеры подошвы фун-та с округлением до 10см.

Для ленточных фун-ов площадь определяется на участке длиной в 1м.

По полученным значениям подбирают фундаментные плиты. Затем уточняется величина расчетного сопративления грунта основания, если условмя не выполняются , то размеры меняются. Если условие выполняется, то определяют размеры уступов и производится проверка.

Р_и=N_on+ G_fn+ G_gn ≤R.

А