Экзаменационный билет № 16

1. Область применения опускных колодцев. Основные этапы возведения опускных колодцев. Опускные колодцы применяются для возведения фундаментов глубокого заложения и опускных (заглубленных) сооружений. В плане опускные колодцы бывают круглые, иногда эллиптические и прямоугольные, а по очертанию наружной поверхности — цилиндрические, конические и ступенчатые.

Материалом для опускных колодцев служит железобетон. В нижней части колодец оборудован ножом, обычно железобетонным, режущая кромка которого облицована стальными уголками или листами.

Сущность метода устройства опускных колодцев состоит в том, что конструкцию возводят (устанавливают) на поверхности земли, а затем внутри нее подрабатывают грунт в направлении от центра к ножу. Нож, утрачивая опору с внутренней стороны, под действием веса лежащих выше конструкций выдавливает грунт внутрь и колодец опускается.

При простейшем способе проверки соотношения этих величин считают, что силы трения грунта на единицу боковой поверхности стенки колодца возрастают до глубины 5 м, а далее остаются неизменными. Силы трения принимают по опытным данным в зависимости от характера грунта в пределах 10...30 кН/м2. Вес круглого колодца определяют по формуле

Если в результате проверки окажется, что вес колодца недостаточно превышает силу трения о грунт, увеличивают толщину стен колодца с целью его утяжеления либо уменьшают силу трения стен колодца о грунт применением подмыва или устройством тиксотропной рубашки.

Опускные колодцы можно устраивать как с поверхности суши, так и с местности, залитой водой.

Подготовительные работы на поверхности суши заключаются в устройстве котлована в верхних сухих грунтах открытым способом. Дно котлована должно быть на 0.5...1 м выше уровня грунтовых вод; его планируют под горизонтальную плоскость и уплотняют.

В случае опускания колодцев на местности, покрытой водой, работы ведут с искусственных островков или подмостей. Верх островков принимают на 0, 5 м выше уровня воды, предполагаемого в период опускания колодца. Островки отсыпают с откосами (при малой глубине водоема) либо в шпунтовом ограждении (при большой глубине или сильном течении).

Возведение монолитных колодцев начинают с устройства грунтовой или щебеночной призмы временного основания, на которой устанавливают опалубку и бетонируют опорное кольцо колодца —его нож. Бетон укладывают слоями, перекрывая уложенный слой до начала его схватывания.

Распалубку ножа и нижней ступени колодца начинают только после достижения бетоном конструкций 100 % проектной прочности, верхние ступени можно распалубливать при 70 % прочности.

В ряде случаев верхние ступени бетонируют одновременно с погружением нижней ступени колодца. Скорость погружения в этом случае должна быть увязана со скоростью наращивания колодца и приобретением бетоном требуемой прочности. В то же время увеличение веса стен не должно отставать от возрастающего сопротивления погружению.

Монтаж стен колодцев из пустотных блоков выполняют на монолитной ножевой части колодца, устанавливая арматуру стыков и замоноличивая пустоты после первых двух, а в дальнейшем после каждого ряда блоков.

Сборные элементы колодцев монтируют с помощью специальных кондукторов, выставляя арматуру, приваривая накладки и бетонируя стыки после установки в кондукторе двух соседних элементов.

Колодцы опускают двумя способами: с водоотливом и без него.

Разработку с водоотливом применяют, если приток грунтовых вод невелик и вблизи нет сооружений, чувствительных

к осадкам. В осушенных колодцах больших диаметров могут работать экскаваторы с наиболее производительной прямой лопатой и бульдозеры. При необходимости ведут взрывные работы. Разрыхленный грунт нагружают в бадьи и удаляют кранами.

Если открытый водоотлив не обеспечивает осушение колодца, то организуют глубинное водопонижение с помощью иглофильтровых установок.

Без водоотлива колодцы можно опускать в соседстве с любыми сооружениями. Плотные грунты в этих условиях разрабатывают грейферами, а слабые — гидроэлеваторами с дополнительным подмывом или эрлифтами. При погружении без водоотлива надо все время поддерживать отметку воды в колодце на уровне грунтовых вод. Это предотвращает наплыв грунтов из-под ножа в колодец, уменьшает объем разработки и исключает осадку соседних сооружений.

В процессе погружения любым из двух способов необходимо постоянно следить за вертикальностью колодца и скоростью его погружения, а при работе без водоотлива — еще и за уровнем грунтовых вод. Перекосы нужно немедленно устранять, выбирая грунт у ножа отстающей стороны. Остановка колодца при достаточной подработке дна свидетельствует о защемлении его верхней части; в этом случае применяют подмыв грунта. Трубы для подачи воды размещают по периметру внешней стороны колодца на равном расстоянии друг от друга. Активными средствами выправления крена являются односторонние подмыв и вибропригруз.

Тиксотропная рубашка, устраиваемая вокруг колодца, наиболее эффективно содействует процессу погружения. Тиксотропный раствор снижает силу трения между стенками колодца и грунтом в сотни раз. Поэтому для погружения в тиксотропной рубашке можно применять тонкостенные конструкции, масса которых намного меньше массы обычных опускных колодцев.

Наружный диаметр ножа делают на 10...15 см больше размера колодца. Получившийся уступ образует вокруг колодца полость, которую заполняют тиксотропным раствором. По периметру уступа крепят резиновый манжет, предотвращающий проникание тиксотроп-ного раствора внутрь колодца. На поверхности земли вокруг колодца из бетонных элементов собирают форшахту — кольцевой, резервуар, что предохраняет верх„полости от обрушения стенок. По мере надобности раствор в полость подкачивают через инъекторы.

Опущенные до проектной отметки колодцы в зависимости от их назначения полностью или частично заполняют бетоном.

Сначала бетонируют днище. При незначительном притоке грунтовых вод его можно бетонировать в осушенном колодце. Если же работы проводились без водоотлива, днище бетонируют под водой. Толщину днища назначают такой, чтобы после затвердения бетона и осушения колодца оно могло выдержать гидростатический напор грунтовых вод. Для устройства бетонного днища под водой применяют метод вертикально перемещаемой трубы и метод восходящего раствора.

После приобретения бетоном днища проектной прочности воду откачивают и в осушенном колодце бетонируют обычным способом внутренние конструкции

2. Бетоносмесительные установки. Бетоносмесительные установки предназначены для приготовления как товарных сухих строительных и химических смесей (полуфабрикатов), так и готовых строительных растворов различного назначения, как правило это растворо-бетонные смеси обладающие обычными и специальными свойствами. БСУ широко используются в строительной, химической и стекольной промышленности.

Бетоносмесительные установки могут обладать разной степенью механизации и автоматизации процесса приготовления растворо-бетонных смесей. В процессе комплектации бетоносмесительной установки учитываются различные факторы способные оказывать влияние на производительность БСУ. Одним из таких факторов является температура окружающей среды. При соответсвующем подборе оборудования, бетоносмесительные установки могут работать как при отрицательных температурах, так и при максимально высоких.

Производительность бетоносмесительных установок может варьироваться и самый оптимальный вариант определяется исходя из объема бетонных работ или потребности в растворо-бетонной смеси в рамках определенного временного периода. Производительность установки соответсвует количеству произведенного объема бетонной смеси в кубических метрах за один час работы и обозначается как м³ /ч.

Бетоносмесительные установки могут быть стационарными и мобильными, быстромонтируемыми и не требующими специальных фундаментов. Стационарные бетоносмесительне установки как правило используются на производственных предприятиях с целью бесперебойного обеспечения компонентов основного производства, а так же в качестве автономного объекта для производства строительных растворов и смесей в промышленных масштабах. В свою очередь мобильные бетоносмесительные установки широко используются в строительной промышленности в качестве приобъектных бетонных заводов. Независимо от типа (стационарные или мобильные) конструкция бетоносмесительных установок позволяет транспортировать их отдельными фрагментами, и при необходимости сменить место расположения БСУ.

Под бетоносмесительной установкой (БСУ) понимают комплекс технологического и вспомогательного оборудования, обеспечивающего выполнение операций по приготовлению бетонной смеси: прием компонентов в расходные емкости, подачу их к дозировочным устройствам, дозирование., подачу в смеситель, - смешивание и выдачу готовой смеси.

ВНИИстройдормашем разработана следующая классификация БСУ: по характеру технологического процесса —- цикличные, непрерывные; по компоновке технологического оборудования — башенные, партерно-ступенчатые; но расположению расходных емкостей — г гнездовым или линейным расположением: по возможности перебазирования — стационарные, инвентарные, инвентарно-мобильные, мобильные; по способу монтажа — самомонтирующиеся, с помощью грузоподъемных средств; по способу заводской готовности — многоэлементные, блочные, моноблочные, по требованию к опорной поверхности — фундаментные, безфундаментные; по климатическому исполнению — летние, для умеренно-отрицательных температур (до —15 °С), для районов Крайнего Севера (до —30 С).

3. Оптимальная глубина вспашки грунта для снижения его промерзания?.

Вспахивание и снегозадержание применяют в средней полосе СССР для утепления участков грунта, подлежащих разработке в первой трети зимы. Для вспашки верхнего слоя земли используют плуги и статические рыхлители.

Одним из эффективных способов предохранения грунтов от промерзания является их предварительное глубокое (до 1, 5 м) рыхление. Образующаяся при рыхлении гребенчатая поверхность задерживает снег, который, в свою очередь, также защищает грунт от промерзания.

Глубина промерзания разрыхленного слоя, даже в суровую зиму, значительно меньше глубины промерзания грунта в естественном состоянии (h% ~ 0, 5hnp). Порядок разрыхления участков должен быть увязан с последующей его разработкой. Глубокое рыхление рекомендуется применять для малосвязных (супеси) и гравелистых грунтов на участках, разрабатываемых в последнюю треть зимы.

Предварительно грунт рыхлят (поздней осенью) экскаватором, оборудованным прямой лопатой, а затем раскидывают зачерпнутый грунт. Сначала лобовой проходкой при работе в отвал роется траншея глубиной 1, 3......1, 5м. Последующей проходкой (боковой) эта траншея засыпается грунтом вновь образуемой траншеи и т. д. Таким образом по верху будущего котлована создается слой разрыхленного грунта толщиной 0, 3...0, 4 м, который задерживает на поверхности снег, предохраняющий грунт от промерзания. Дополнительная проходка за пределами котлована засыпается. Зимой мерзлая корка разрыхленного грунта легко разрабатывается экскаватором.

Кафедра «ТПГС»