Кессонный метод устройства фундаментов глубокого заложения. Фундаменты кессонные

Указания по расчету и устройству фундаментов разных типов

заполнять кладкой, можно ограничиться устройством в нем нижней бетонной подушки, распределяющей давление фундамента на грунт, и железобетонной плиты по верху колодца для поддержания вышележащей части опоры (рис.21, в).

Рис.21. Фундаменты из опускных колодцев

1 - искусственный островок;

2 - железобетонная плита;

3 - бетонная подушка.

Опускные колодцы применяют в случаях, когда глубина заложения фундамента превышает 6-8 м и устройство открытого котлована затруднительно.

Неблагоприятны для опускных колодцев сильно насыщенные водой плывучие грунты, заполняющие колодец при опускании и создающие трудности извлечению грунта. Существенным препятствием для опускных колодцев служат валуны, стволы деревьев, прослойки твердых пород, встречающиеся при погружении. Устранение этих препятствий требует откачки воды из колодца, что при водонасыщенных грунтах очень трудно.

Рис.22. Фундаменты из опускных колодцев

В плане форму колодца желательно делать симметричной для облегчения его опускания. Опускные колодцы фундаментов мостовых опор чаще всего делают прямоугольными в плане с закругленными углами (рис.23, а, б, в). Так как стенкам колодца передаются большие горизонтальные давления воды и грунта, то между ними устраивают вертикальные поперечные перегородки, разделяющие колодец на ячейки. В некоторых случаях применяют круглые в плане колодцы; такие колодцы могут быть опущены по два под каждую опору (рис.23, г). Боковые стенки колодцев при глубине погружения до 8-10 м делают вертикальными, постоянной толщины (см. рис.21, в). При большой глубине погружения наружным поверхностям стенок придают уступы (см. рис.21, б), уменьшающие трение об окружающий грунт и предотвращающие заклинивание колодца при опускании. Силы трения между опускаемым колодцем и грунтом можно сильно уменьшить, подводя к ножу и наружным поверхностям стенок колодца воду или глинистый раствор (тиксотропная рубашка).

Рис.23. Фундаменты из опускных колодцев

Нижнюю ножевую часть стенок скашивают для облегчения погружения колодца в грунт (рис.24, а). Если в грунте могут встретиться твердые включения, то ножевую часть колодца усиливают металлической окаймляющей конструкцией (рис.24, б). Внутренние поперечные перегородки не доводят до низа колодца примерно на 0,5 м и тоже заостряют внизу для облегчения погружения в грунт (см. рис.24, а). На внутренних поверхностях колодцев, в нижней его части, делают горизонтальные пазы, служащие для лучшей связи с бетоном заполнения.

Рис.24. Конструкция железобетонного опускного колодца

1 - пазы в стенках;

2 - металлическое крепление ножа.

Эти пазы иногда используют для переустройства колодца в кессон, если при погружении колодца встречаются непредвиденные труднопроходимые препятствия.

Колодцы небольшого размера могут быть сборными из блоков, устанавливаемых по мере опускания колодца (рис.22). На сухом месте колодцы опускают с естественного грунта, а при наличии воды - с отсыпанного искусственного островка (см. рис.21, а).

Кессонные фундаменты

Когда в ложе реки на большую глубину залегают слабые грунты, содержащие включения в виде крупных валунов, затонувших карчей (стволов деревьев), каменных прослоек, то забивка или забуривание свай, погружение оболочек и колодцев оказывается очень трудным, а иногда и невозможным. В таких случаях может возникнуть необходимость в устройстве кессонных фундаментов.

Кессон представляет собой конструкцию в виде опрокинутого

vunivere.ru

Кессонный метод устройства фундаментов глубокого заложения

Кессонный метод устройства фундаментов глубокого заложения. Основы расчета

Кессон представляет собой опрокинутый вверх днищем ящик, образующий рабочую камеру, в которую под давлением нагнетается сжатый воздух, уравновешивающий давление грунтовой воды на данной глубине, что не позволяет ей проникнуть в рабочую камеру, благодаря чему разработка грунта ведется насухо без водоотлива. Кессон состоит из 2ух основных частей: кессонной камеры и надкессонного строения. Кессонная камера, высотой 2,2 м, выполняется из жб и состоит из потолка и стен, называется консолями. Сначала на спланированной поверхности грунта или на дне котлована возводится кессонная камера, на которой монтируются шлюзовой аппарат и шахтные трубы. Одновременно вблизи кессона сооружается компрессорная станция и монтируется оборудование для подачи в кессон сжатого воздуха. Сжатый воздух начинают подавать в кессонную камеру, как только ее нижняя часть достигает уровня подземных вод. После опускания кессона на проектную глубину все специальное оборудование демонтируется, а рабочая камера демонтируется бетоном. Грунт в камере кессона разрабатывается ручным или гидромеханическим способом. При расчете кессонов на погружение к нагрузкам, действующим на обыкновенный опускной колодец, добавляется давление сжатого воздуха на потолок кессонной камеры, а расчет прочности кессона сводится в основном к расчету конструкции его кессонной камеры, на которую в процессе ее изготовления и погружения действуют следующие нагрузки: собственный вес кессонной камеры, горизонтальное давление грунта и воды снаружи; сила трения о грунт на ножевую часть консоли; вес надкесонной кладки, давление сжатого воздуха на потолок и консоли кессонной камеры. По полученным в результате расчета усилиям проверяют прочность и трещиностойкость кессона как жб конструкции.

studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам. Ваш ip: 93.72.115.111

Название работы: Кессоны. Условия применения, конструктивная схема, последовательность производства работ

Предметная область: Архитектура, проектирование и строительство

Описание: При залегании прочных грунтов на значительной глубине когда устройство фундаментов в открытых котлованах становится трудновыполнимым и экономически невыгодным а применение свай не обеспечивает необходимой несущей способности прибегают к устройству фундаментов глубокого заложения. Необходимость устройства фундаментов глубокого заложения может быть вызвана и особенностями самого сооружения например когда оно должно быть опущено на большую глубину заглубленные и подземные сооружения. Одним из видов фундаментов глубокого заложения наряду с.

Дата добавления: 2013-08-20

Размер файла: 35 KB

Работу скачали: 33 чел.

Задание 25. Кессоны. Условия применения, конструктивная схема, последовательность производства работ.

При залегании прочных грунтов на значительной глубине, когда устройство фундаментов в открытых котлованах становится трудновыполнимым и экономически невыгодным, а применение свай не обеспечивает необходимой несущей способности, прибегают к устройству фундаментов глубокого заложения. Необходимость устройства фундаментов глубокого заложения может быть вызвана и особенностями самого сооружения, например, когда оно должно быть опущено на большую глубину (заглубленные и подземные сооружения). К таким сооружениям относятся подземные гаражи и склады, ёмкости очистных, водопроводных и канализационных сооружений, здания насосных станций и многие другие.

Одним из видов фундаментов глубокого заложения наряду с опускными колодцами, тонкостенными оболочками, буровыми опорами и фундаментами, возводимыми методом стена в грунте , являются кессоны.

Кессонный метод устройства фундаментов глубокого заложения был предложен для строительства в сильно обводнённых грунтах, содержащих прослойки скальных пород или твёрдые включения (валуны, погребённую древесину и т.д.). В этих условиях устройство фундамента глубокого заложения по схеме насухо требует больших затрат на водоотлив, а разработка грунта под водой невозможна из-за наличия в грунте твёрдых включений.

Кессон схематически представляет собой опрокинутый вверх днищем ящик, образующий рабочую камеру, в которую под давлением нагнетается сжатый воздух, уравновешивающий давление грунтовой воды на данной глубине, что не позволяет ей проникать в рабочую камеру, благодаря чему разработка грунта ведётся насухо без водоотлива.

Кессон состоит из двух основных частей: кессонной камеры и надкессонного строения (рис.1).

Кессонная камера выполняется из железобетона и состоит из потолка и стен, называемых консолями. Консоли камеры с внутренней стороны имеют наклон и заканчиваются ножом. Толщина консолей в месте примыкания к потолку составляет 1,5. 2 м. При бетонировании кессонной камеры в её потолке оставляют отверстие для установки шахтной трубы, труб сжатого воздуха и воды, а также подводки электроэнергии.

Надкессонное строение в зависимости от назначения кессона выполняется либо как колодец с железобетонными стенками (под заглубленное помещение), либо в виде сплошного массива из монолитного бетона или железобетона (для фундаментов глубокого заложения).

Главными элементами оборудования для опускания кессонов являются шлюзовые аппараты, шахтные трубы и компрессорная станция.

Шлюзовой аппарат, соединённый с кессонной камерой шахтными трубами, предназначен для шлюзования людей и грузов при их спуске в кессонную камеру и при подъёме из неё.

Последовательность производства работ при строительстве кессонов следующая.

Сначала на спланированной поверхности грунта возводится кессонная камера, на которой монтируются шлюзовой аппарат и шахтные трубы. Одновременно вблизи кессона сооружается компрессорная станция и монтируется оборудование для подачи в кессон сжатого воздуха.

После того как бетон кессонной камеры приобретёт проектную прочность, её снимают с подкладок и начинают погружение. Сжатый воздух начинают подавать в кессонную камеру, как только её нижняя часть достигнет уровня подземных вод. Давление воздуха, обеспечивающее отжим воды из камеры кессона, определяется из условия:

где p в - избыточное (сверх атмосферного) давление воздуха;

Н w -гидростатический напор на уровне банкетки ножа;

γ w - удельный вес воды.

По мере погружения кессона в грунт наращивают шахтные трубы, если это необходимо, и возводят надкессонную часть сооружения.

После опускания кессона на проектную отметку всё специальное оборудование демонтируется, а рабочая камера заполняется бетоном.

Фундаменты глубокого заложения, условие их применения, классификация фундаментов глубокого заложения

В основном данный тип фундаментов применяют при возведении сооружений с большими нагрузками на основание, а также при строительстве заглубленных помещений зданий, подземных гаражей, пешеходных переходов, мостовых опор, водозаборных сооружений. К фундаментам глубокого заложения относятся: опускные колодцы, кессоны, глубокие опоры (набивные столбы), фундаменты возводимые методом «стена в грунте». Такие фундаменты устраивают не в открытых котлованах, а на поверхности грунта. Для погружения на необходимую глубину из-под них извлекают грунт. В некоторых случаях фундаменты устраивают в изготовленных заранее полостях в грунте. Сооружения фундаментов глубокого заложения направлено на сохранность структуры грунтов в основании и передачу больших давлений на плотные грунты.

Глубоко заглубленные фундаменты имеют классификацию, основой которой является технология строительства и использование материалов. По такому признаку различают следующие типы фундамента: Опускные колодцы; Кесонные; Тонкостенные оболочки и буровые опоры. Стена в грунте

Первый вид представляет собой опускной колодец, который входит вглубь грунта под действием собственного веса.

Кессонны используются только в случае сильно увлажнённой почвы.

Третий тип является самым молодым, которое получил широкое распространение благодаря появлению специальной бурильной техники.

Стены в грунте в качестве фундаментов возводят преимущественно для строительства заглубленных сооружений. Сперва намечают контур здания, после чего в соответствии с разметкой выкапывают узкую и очень глубокую траншею (как для ленточного фундамента, только гораздо глубже). Затем эту траншею заполняют заранее подготовленными железобетонными секциями, либо заливают бетонным раствором. Такой фундамент глубокого заложения применяют для строительства жилых многоэтажных зданий с подземным паркингом, переходами, складскими, рабочими и производственными помещениями. Этот способ актуален для густонаселенных мегаполисов, где застройщики вынуждены бороться за каждый свободный кубометр пространства. В последние годы дома с подземными ярусами возводят все чаще в виду их очевидной практичности.

Ещё одной классификацию фундаментов глубокого заложения можно назвать классификацию по типу фундамента:

31. Опускные колодцы. Конструкции колодцев: во многих случаях проектируются цилиндрической формы, в ряде случаев устраивают сборные конструкции, состоящие из панелей или колец. ОК применяют для устройства фундаментов под тяжелыми сооружениями (мосты, башни и др.), для возведения подземных сооружений. При устройстве фундаментов методом опускного колодца на поверхности грунта возводят пустотелую нижнюю часть фундамента в виде колодца. Через вертикальную полость в колодце с помощью землеройных механизмов из-под него извлекают грунт. Под действием силы тяжести колодец погружается в грунт. По мере опускания колодца его наращивают. После погружения на проектную глубину нижнюю часть колодца заполняют бетонной смесью. Для погружения колодца в окружающий грунт нижнюю часть колодца выполняют в виде специального ножа из листовой стали, а для уменьшения трения грунта о стенки колодца при погружении с внешней стороны делают небольшой уступ, и образующийся зазор заполняют раствором бентонитовой глины, которая поддерживает стенки грунта в процессе погружения. При погружении опускных колодцев необходимо обеспечивать его вертикальное положение, не допуская развития крена. Способ разработки грунта выбирают в зависимости от размеров опускных колодцев, а также инженерно-геологических условий строительной площадки. При значительном объеме земляных работ применяют грейдеры или экскаваторы с бульдозером, опускаемыми в колодец. Последние находясь в колодце, заполняют специальные ковши, которые с помощью крана извлекают на поверхность.

Последовательность выполнения работ:1.Устройство колодца непосредственно на поверхности грунта. 2.Разработка грунта (опускание колодца). 3.Наращивание колодца (опускание происходит под собственным весом). 4. Погружение колодца на проектную отметку и удаление из него грунта. 5.Заполнение колодца (бетонирование).

Если колодец входит в состав фундамента, то такие колодцы называются массивными .

Если колодец используется в качестве помещения (резервуар и т.д.), то такие колодцы называются легкими или колодцами – оболочками .

Форма колодца в плане может быть различной и определяется, в конечном счете, применяемым материалом.

1 часть – определение наружных размеров колодца, глубины заложения, предварительной величины и формы поперечного сечения.

2 часть – выбор материала, определение необходимой толщины стен и способа погружения.

1. При глубоком залегании хорошего грунта. 2. При больших сосредоточенных нагрузках. 3.При однородных грунтах и малом притоке воды. 4. Для устройства подземных сооружений

Источники: http://studopedia.ru/5_92994_kessonniy-metod-ustroystva-fundamentov-glubokogo-zalozheniya-osnovi-rascheta.html, http://5fan.ru/wievjob.php?id=29010, http://lektsii.org/6-17116.html

Комментариев пока нет!

strojnadezhno.ru

опускные колодцы и кессонные фундаменты

Опускной колодец представляет собой оболочку, погружаемую в грунт путем удаления его из-под оболочки и из ограничиваемого ею пространства. В большинстве случаев в процессе погружения оболочка остается открытой сверху, и разработки грунта ведется при атмосферном давлении. В условиях значительного притока грунтовых вод на некоторой глубине опускной колодец может быть снабжен воздухонепроницаемым покрытием и таким образом превращен в кессон, если это экономически оправдано.

Опускные колодцы применяются для устройства опор глубокого заложения, насосных станций, подземных резервуаров и т. п. в тех случаях, когда выполнение работ по возведению этих сооружений в открытом котловане экономически нецелесообразно. Опускные колодцы условно можно разделить по их назначению: колодцы-опоры, колодцы-емкости, колодцы-помещения.

Практически колодец может отвечать двум, а иногда и всем грем указанным назначениям.

Внутреннее пространство колодца, если он служит опорой, может быть заполнено кладкой или хорошо дренирующими материалами или оставаться незаполненным. Оно может быть разделено по всей высоте колодца или его части перегородками на отдельные камеры. Таким образом, колодцы бывают без перегородок и многоячейковые — разделенные на отдельные камеры.

Основной частью опускного колодца является оболочка, которая включает наружные стены, снабженные внизу скошенной ножевой частью, и перегородки, обычно не имеющие ножевой части.

После окончания погружения оболочки в грунт устраивается днище колодца. Выбор конструкции днища зависит от назначения колодца. В тех случаях, когда не требуется увеличения площади опирания колодца на грунт, днище может отсутствовать.

В состав конструкции колодцев, используемых как емкости или помещения, могут быть включены также покрытия, перекрытия, специальные устройства для установки оборудования и т. п.

Колодцы могут быть каменные (из кирпичной или бутовой кладки), бетонные или бутобетонные, железобетонные, деревянные или деревобетонные, а также стальные.

В настоящей главе рассматриваются бетонные и железобетонные опускные колодцы. Они имеют ряд преимуществ по сравнению с опускными колодцами из других материалов, а именно:

а) бетонные и железобетонные колодцы обладают значительной прочностью и жесткостью и потому хорошо работают при перекосах, защемлении и т. п., когда в одном и том же сечении колодца возникают усилия разных знаков, при этом им может быть придана любая форма в плане и вертикальном разрезе;

б) они обычно обладают собственным весом, достаточным для преодоления сил трения грунта по боковой поверхности колодца; при погружении же стальных и деревянных колодцев для этого необходим специальный груз.

Кессонный метод возведения фундаментов глубокого заложения применяют в тех случаях, когда наблюдается значительный приток воды и осложняются работы по осушению а также когда грунты содержат крупные включения твердых пород. Кессоны применяют в непосредственной близости от сооружений, когда есть опасность выпора грунта из-под их подошвы.

Кессон состоит из кессонной камеры, подкессонного строения и шлюзового устройства. Кессонную камеру обычно делают из железобетона. Стенки камеры заканчиваются ножом. Высота камеры от банкетки до потолка принимается не менее 2,2 м. В потолке камеры предусмотрено отверстие для установки шахтной трубы. Надкессонное строение чаще всего выполняют в виде сплошного массива из монолитного бетона или железобетона. Для опускания и подъема людей и выполнения грузоподъемных операций предусматривается шлюзовой аппарат, который соединен с кессонной камерой шахтными трубами. Сверху кессон оснащен подъемным механизмом. Для подачи сжатого воздуха монтируются трубопроводы из двух ниток: рабочей и резервной. Для обеспечения сжатым воздухом монтируется компрессорная.

Сущность метода заключается в том, что во время погружения кессона в кессонную камеру нагнетается сжатый воздух, предотвращающий поступление в камеру подземных вод и наплывов грунта. Разработку грунта ведут в осушенном пространстве камеры.

refoff.ru