Общие требования организации кессонной службы. Правила по охране труда при производстве работ под сжатым воздухом (кессонные работы). Устройства для безопасного производства работ под сжатым воздухом

Архитектура, проектирование и строительство

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...

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:

p в ≥Н w γ w

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.

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать
58265.		Особенности учета в автотранспортных организациях	60.5 KB
	Учет автомобильных шин и запасных частей Автомобильные шины поступающие вместе с новым автомобилем либо прицепом на колесах и один запасной комплект входят в стоимость автотранспортного средства и учитываются на счете 01 Основные средства.
58266.		Эпоха Просвещения	55.5 KB
	Шарль Луи Монтескье выдающийся французский мыслитель энциклопедического склада. Как философ социолог и писатель Монтескье оставил глубокий след в истории прогрессивной мысли. Велика роль Монтескье в деле идейной подготовки Великой французской буржуазной революции.
58267.		Як людина отримує інформацію	38 KB
	Мета: Ознайомити учнів з тим, за допомогою яких органів людина сприймає інформацію. Дати уявлення про колір фону в Paint. Розвивати увагу, пам’ять, логічне мислення. Виховувати любов до природи.
58268.		Организация бухгалтерского дела и архива	63.5 KB
	Для обобщения различных видов учетных работ в единое целое обеспечения равномерности их выполнения в течение отчетного периода составляется специальный график в котором для подразделений бухгалтерии и отдельных ее работников указывается время представления первичных документов...
58269.		Производство продукции из вторичного древесного сырья на лесопромышленном складе	82.5 KB
	Подготовка древесного сырья является важнейшей частью технологического процесса обеспечивающей возможность использования низкокачественной древесины для получения технологической щепы с допускаемой стандартом засоренностью корой и гнилью.
58270.		Начало Французской революции. Свержение монархии. Якобинская диктатура	147.5 KB
	И сразу начались затяжные споры по различным вопросам: о способах проверки полномочий депутатов о совместных и раздельных заседаниях о задачах Генеральных штатов о правах третьего сословия завтрашнем дне страны о будущем Франции.
58271.		ЕКОНОМІКА ВЕЛИКОБРИТАНІЇ	40 KB
	У самому справі Великобританії можуть вижити тільки виробництва і торгівлі. За винятком вугілля низькосортна залізна руда природний газ і нафта у Великобританії є кілька природних ресурсів. Вугілля була замінована у Великобританії більше 300 років.
58272.		Контроль витрат і стимулювання економії ресурсів. Система обліку витрат	199.5 KB
	Контроль витрат є важливою складовою системи управління витратами, без якої неможлива повноцінна реалізація інших її функцій. До основних завдань контролю витрат відносять: моніторинг - систематичне відстежування динаміки витрат і факторів, які на неї впливають...

После монтажа и опробования установки по нагнетанию воздуха начинается опускание кессона, для чего из-под ножа камеры вынимаются подкладки. Сжатый воздух в камеру начинает подаваться после достижения ножевой частью камеры уровня воды. Давление регулируется таким образом, чтобы "выдавить" воду из камеры. Максимальная глубина опускания кессона не более 40 м ниже уровня подземной воды, так как большее избыточное давление (более 40 кПа) человек обычно не выдерживает. Адаптация человека к повышенному давлению занимает до 15 мин, а обратный процесс продолжается до 1 часа.

Если кессон опускается, то для форсирования опускания временно понижается внутреннее давление в камере, а вокруг ножевой части внутри применяется глиняная обкладка, препятствующая притоку воды внутрь камеры. Для разработки грунта внутри камеры применяется гидромеханизация. Отработанный грунт удаляется гидроэлеваторами или бадьями с использованием лифта. Кессоны сейчас используются значительно реже, чем опускные колодцы или другие виды фундаментов глубокого заложения.

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Твитнуть

Все темы данного раздела:

Чем отличаются естественные и искусственные основания?
Основание, сложенное грунтами в естественном неизмененном природном состоянии, называется естественным основанием. Если естественное основание подвергалось каким-либо воздействиям с целью улучшения

Какая рекомендуется последовательность проектирования оснований и фундаментов?
Рекомендуется такая последовательность: 1. Оценить результаты инженерно-геологических изысканий, их достаточность для проектируемого объекта, их качество. 2. Провести анализ проек

Какие обстоятельства следует особо учитывать при выборе основания для здания или сооружения?
Особо следует учитывать наличие в основании линз слабых грунтов, резкого выклинивания пластов, карстовых полостей, сбросов, а также посторонних коммуникаций, старых горных выработок и др. Необходим

Что включает полный комплекс изыскательских работ?
Он обычно включает: - проходку скважин и отбор образцов грунта с каждого выделенного инженерно-геологического элемента; - проведение лабораторных испытаний образцов грунта с целью

Как определить глубину исследования грунтов при инженерно-геологических изысканиях на стадии технического проекта?
Глубина проходки назначается исходя из расчетной толщины сжимаемой толщи с увеличением на 1-2 м. В том случае, если исследования проводятся на стадии эскизного проекта и неизвестна толщина сжимаемо

Какое количество инженерно-геологических выработок обычно рекомендуется и какое расстояние между ними назначается?
Результаты исследований должны полностью охарактеризовать пятно застройки, то есть основание будущего сооружения и в плане, и по глубине. Поскольку при проектировании размещения сооружения на местн

Какие основные характеристики определяются при инженерно-геологических изысканиях?
Физические, прочностные и деформационные характеристики определяются во всех случаях. Фильтрационные свойства грунта, характеризуемые коэффициентом фильтрации, определяются в том случае, если основ

Какие дополнительные характеристики определяются для структурно неустойчивых грунтов?
При проектировании фундаментов на просадочных, набухающих и заторфованных грунтах при изысканиях должны определяться дополнительные характеристики: - для просадочных грунтов относительная

Какие методы используются для определения физико-механических свойств грунтов?
Определение физико-механических свойств грунтов производится лабораторными и полевыми методами. Физические характеристики грунтов определяются лабораторными методами. В некоторых случаях и

Для чего проводятся статическое и динамическое зондирования?
Применение методов пенетрационных испытаний, статического и динамического зондирования позволяет определить: - характер залегания грунтов различного литологического состава, положения гран

Как проводятся испытания грунта в полевых условиях методом сдвига?
Для этого отрывается шурф и вырезается призма ненарушенного грунта, к которой через штамп прикладываются постоянная нормальная и переменная сдвигающая нагрузки. Значения угла внутреннего трения и у

Как определяются нормативные значения характеристик грунтов?
Нормативные значения характеристик грунтов определяют как среднеарифметическую величину частных результатов определений для каждого выделенного на площадке строительства инженерно-геологического эл

Как определяются расчетные значения характеристик грунтов?
Расчетные значения характеристик грунтов определяются по формуле

Как проводится статистическая обработка результатов испытаний?
Статистическую обработку опытных данных начинают с проверки на исключение возможных грубых ошибок. Исключить необходимо максимальное или минимальное значения Xi, для которых выпол

Какие нагрузки и воздействия следует учитывать при расчете оснований?
При проектировании оснований зданий и сооружений необходимо учитывать следующие нагрузки: а) вес конструкций зданий и сооружений; б) вес оборудования; в) вес и давление г

Как подсчитываются нормативные и расчетные нагрузки и какой смысл имеет коэффициент надежности по нагрузке g f?
Нормативные нагрузки подсчитываются в соответствии со СНиП как средние значения без учета их перераспределения надфундаментными конструкциями. Возможные отклонения от этих значений учитываются

Как различают сочетания нагрузок?
Различают два сочетания нагрузок: основные и особые. В основные сочетания входят постоянные и временные нагрузки - длительно действующие и кратковременные. Особые сочетания включают все нагрузки, в

На какое сочетание нагрузок производится расчет оснований по деформации и несущей способности?
Расчет оснований по деформации должен производиться на основное сочетание нагрузок. По несущей способности расчет производится на основное сочетание, а при наличии особых нагрузок и воздействий - н

В каких случаях применяется коэффициент сочетания?
При проектировании фундаментов двух- и более этажных зданий полные значения нормативных нагрузок от веса перекрытий следует снижать умножением на коэффициент сочетания: а) для квартир жилы

Как определяется грузовая площадь при сборе нагрузок на фундамент?
Грузовая площадь определяется различно для жилых, общественных и производственных зданий. На рис.Ф.3.10 показаны две грузовые площади для сбора нагрузок на ленточные фундаменты внутренней

Что оценивается по первому предельному состоянию?
Надежность конструкций оценивается по первому предельному состоянию из условия недопущения потери общей устойчивости основания. Условие следующее:

Всегда ли необходима оценка работы оснований по первому предельному состоянию?
По первому предельному состоянию расчет необходимо производить только в следующих случаях: 1) Если на основание передаются значительные горизонтальные нагрузки, в том числе сейсмические.

В каких случаях допускается не производить расчет по первой группе предельных состояний?
Расчет оснований по несущей способности в случаях, перечисленных в подпунктах 1 и 2 Ф.4.3., допускается не производить, если конструктивными мероприятиями обеспечена невозможность смещения проектир

Что должна обеспечивать оценка по второму предельному состоянию?
Выполнение основного условия второго предельного состояния s£ su, где s - совместная деформация основания и сооружения, в том числе осадка (или относительная разность

Всегда ли следует производить проверку деформации основания совместно с сооружением, то есть проверку по второму предельному состоянию?
Проверка по второму предельному состоянию и оценка согласно его критериям является обязательной во всех случаях, кроме указанных ниже. Под величиной s подразумевается конечная, стабилизирова

Что понимается под "проектированием оснований и фундаментов"?
Проектирование оснований включает обоснованный расчетом выбор типа основания (естественное или искусственное), а также типа, конструкции, материала и размеров фундаментов (мелкого или глубокого зал

Как подсчитывается средняя осадка здания или сооружения?
Абсолютная осадка фундамента подсчитывается как вертикальное перемещение середины подошвы фундамента si. Если площадь подошвы фундамента Ai, то средняя осадка сооружения, имеющего

Что такое расчетное сопротивление грунта основания и как оно рассчитывается?
В нормах расчетное сопротивление R грунта основания предлагается оценивать двояко. Расчетное сопротивление грунта основания - среднее давление под подошвой фундамента R, кото

Из каких соображений устанавливаются величины предельных значений совместной деформации зданий и сооружений?
Величины предельных значений совместных деформаций сооружений и оснований su (под этим подразумеваются максимальные осадки, средние осадки, относительные неравномерные осадки, кре

Какие виды мероприятий можно использовать для уменьшения деформаций оснований?
Можно: 1. Конструктивно уменьшить чувствительность сооружений к деформациям оснований, особенно к их неравномерности; для этого либо увеличить жесткость сооружения, сделать его монолитным,

Какие цели преследуются при изменении строительных свойств грунтов оснований?
Строительные свойства грунтов оснований изменяют с целью уменьшения их сжимаемости и увеличения прочности. Сюда следует отнести уплотнение грунтов и их закрепление. Оба типа этих мероприятий оказыв

В чем причина возникновения осадок уплотнения s1?
Осадки уплотнения возникают вследствие уменьшения объема пор от давлений, передаваемых на основание через подошву фундамента. Уплотнение грунта проявляется при напряжениях в грунте, когда они более

Почему возникают осадки неупругого деформирования s3?
Эти осадки возникают при образовании в грунте сдвигов. Если придерживаться требований СНиП, то допускается развитие в грунте зон сдвига (зон пластического деформирования) на глубину не более 1/4 ши

Какие расчетные схемы используются для расчета деформаций оснований?
Расчет деформаций оснований выполняется с использованием расчетных схем оснований в виде 1) линейно-деформируемого слоя, 2) линейно-деформируемого полупространства, 3) нелинейно-деформируемой среды

Влияет ли жесткость здания или сооружения на неравномерность осадок?
Наблюдения за деформациями зданий и сооружений показывают, что для конструкций зданий наиболее опасным является неравномерность осадок их фундаментов. Поэтому в нормах вводится ограничение не т

Какие виды деформации и смещения сооружений вы знаете?
В зависимости от характера развития неравномерных осадок основания и жесткости сооружения различают следующие формы деформаций сооружений: крен, прогиб, выгиб, перекос и кручение (рис.Ф.6.8.).

Следует ли учитывать при проектировании оснований возможность изменения гидрогеологических условий площадки строительства?
При проектировании оснований должна учитываться возможность изменения гидрогеологических условий площадки в процессе строительства и эксплуатации зданий и сооружений. Согласно СНиП , да

Почему возможно изменение гидрогеологических условий площадки строительства?
При строительстве основными факторами подтопления являются изменение условий поверхностного стока воды при вертикальной планировке, разрушение естественных водотоков, накопление атмосферных вод в к

Какие отрицательные воздействия оказывает подтопление зданий и сооружений?
Во-первых, подъем уровня грунтовых вод приводит к нарушению условий нормальной эксплуатации заглубленных (подвальных) помещений и, во-вторых, как правило, сопровождается ухудшением физико-механичес

Каким образом осуществляется защита подвальных помещений от грунтовых вод?
Практически во всех случаях устройства зданий с подвальными помещениями требуется гидроизоляция, основное назначение которой - обеспечить нормальную эксплуатационную способность подземной части зда

Как определяются приведенные затраты?
Приведенные затраты З по различным вариантам фундаментов в справочниках рекомендуется определять по формуле З=С+Е(К1+К2)+Д, где С - фактическая себес

Как производится выбор основания и фундаментов?
Выбор основания заключается в определении несущего слоя грунта, исходя из инженерно-геологических условий строительной площадки. На рис. Ф.8.5 показаны три типа различных инженерно-геологических ус

Как называются основные элементы фундамента мелкого заложения?
Основными частями фундамента являются: обрез; подошва, боковая поверхность и ступени (рис.Ф.9.2,а). Верхняя плоскость фундамента, на которую опираются надземные конструкции (2), называется обрезом

От чего зависит глубина заложения фундамента?
Глубина заложения фундаментов является одним из основных факторов, обеспечивающих необходимую несущую способность и деформации основания, не превышающие предельных по условиям нормальной эксплуатац

Допускается ли закладывать подошвы соседних фундаментов на разных отметках?
Фундаменты здания рекомендуется закладывать на одной отметке. Однако, если здание состоит из нескольких отсеков, то для ленточных фундаментов допускается применение различной глубины их заложения.

Как определяется нормативное значение глубины сезонного промерзания грунта?
Нормативная глубина сезонного промерзания грунта dfn принимается равной средней из ежегодных максимальных глубин сезонного промерзания грунтов (по данным наблюдений за период не менее 10 лет

Как определяется расчетное значение сезонного промерзания грунта?
Расчетная глубина сезонного промерзания грунта определяется по формуле

Можно ли снизить силы морозного пучения конструктивными мероприятиями?
Глубину заложения фундаментов по условиям морозного пучения можно уменьшить за счет применения: а) постоянной теплозащиты грунта по периметру здания; б) водозащитных мероприятий,

Как определить, будет ли фундамент при данных условиях выдавливаться из грунта при его замерзании?
Фундамент будет испытывать деформации подъема при следующих условиях: а) если фундамент заложен выше расчетной глубины сезонного промерзания в глинистом грунте текучей консистенции и пылев

Из каких материалов делаются фундаменты?
В качестве материала фундаментов применяются бетон, железобетон, бут, кирпич. Основными материалами для фундаментов являются железобетон и бетон, которые применяются при устройстве всех видов фунда

Отличаются ли конструктивно фундаменты мелкого и глубокого заложения?
Да, отличаются. Фундаменты глубокого заложения, в отличие от фундаментов мелкого заложения, имеют более развитую боковую поверхность и подошву фундамента. Кроме того, фундаменты мелкого за

Какие особенности имеют ленточные прерывистые фундаменты?
Ленточные прерывистые фундаменты (см.рис.Ф.9.12,а) отличаются от обычных тем, что фундаментные подушки укладываются с разрывом, величина которого определяется расчетом. Пространство между подушками

Что такое армированный пояс?
При возведении сборных ленточных фундаментов на сильносжи

Какую конструкцию имеют столбчатые фундаменты под стены?
Столбчатые фундаменты (см.рис.Ф.9.12,з,к) применяются в зданиях с конструктивной схемой из неполного каркаса. Столбчатые фундаменты состоят из фундамента стаканного типа, на обрез которого укладыва

Какую конструкцию имеют отдельно стоящие фундаменты под колонны?
Отдельно стоящие фундаменты (см.рис.Ф.9.12,л,м) устраивают под колонны из монолитного железобетона, включая плитную часть ступенчатой формы и подколонник. Монолитные фундаменты выполняются как одно

Какую конструкцию имеют щелевые фундаменты?
Щелевые фундаменты (рис.Ф.9.20) представляют собой тонкие стенки толщиной от 10 до 20 см, устраиваемые путем прорезки грунта и заполнения щели бетоном с полным или частичным армированием. Подколонн

Какую конструкцию имеют фундаменты, устраиваемые в вытрамбованных котлованах?
Фундаменты в вытрамбованных котлованах (рис.Ф.9.21) устраивают с помощью конической или трапецеидальной трамбовки путем ее сбрасывания с высоты 4-6 м до образования полости в грунте, которая заполн

Как устраиваются фундаменты в виде сплошных железобетонных плит?
Фундаменты в виде сплошных железобетонных плит (см. рис.Ф.9.12,н,о,п) устраиваются под всем зданием или сооружением и представляют собой плоскую, ребристую или коробчатую плиты (рис.Ф.9.22). В план

Почему у некоторых фундаментов подошва выполняется наклонной?
Подобные фундаменты применяются в том случае, если на обрезе фундамента действует наклонная нагрузка. Наклонная нагрузка возникает от распорных конструкций без затяжки. Примером являются Г-образные

Для чего под подошвой фундамента устраивается песчаная подготовка?
Основное назначение песчаной подготовки - устранить неровности в плоскости контакта подошвы фундамента и грунта основания, образующиеся при разработке котлована. При этом устраняется возможность см

В чем отличие напряженного состояния под столбчатыми, ленточными и круглыми в плане фундаментами?
Характер распределения напряжений в грунтах зависит от вида нагрузки, приложенной на его поверхности. Под подошвой столбчатых фундаментов, имеющей очертание в плане в виде квадрата или пря

В чем отличие центрально и внецентренно нагруженных фундаментов?
Центрально нагруженными называют фундаменты, у которых центр тяжести подошвы и внешней нагрузки находятся на одной вертикали (рис.Ф.9.26,а). Внецентренно нагруженными называют фундаменты,

В чем преимущество фундаментов с анкерами?
Фундаменты с жесткими анкерами применяются при действии значительных моментных нагрузок (крановых, ветровых), что позволяет уменьшить крен и отрыв подошвы (рис.Ф.9.27). В нескальных грунтах в качес

Как выглядят фрагмент плана и одно из сечений ленточного фундамента?
На рис.Ф.9.28,а приведен фрагмент плана сборных фундаментов жилого здания, конструктивно выполненного из плит и фундаментных блоков. Марки плит обозначаются буквами Ф и числами, характеризующими ши

Какой вид имеют фрагмент плана и одно из сечений фундамента производственного здания?
На рис.Ф.9.29,а показан фрагмент плана сборного фундамента под колонны механического цеха. Фундамент выполнен из монолитного бетона В12,5. Армирование выполнено плоскими сварными сетками из арматур

В чем заключается сущность расчета по деформациям?
Целью расчета оснований по деформациям является ограничение абсолютных и относительных перемещений фундаментов, а также надфундаментных конструкций такими пределами, при которых гарантируется норма

Какие деформации являются наиболее опасными для сооружений?
Наиболее опасны для конструкций зданий и сооружений неравномерные деформации основания, которые вызывают дополнительные усилия в конструкциях. При этом чем больше деформация, тем больше могут быть

Как нормируются значения деформаций оснований?
Расчет оснований по деформациям производится из условия совместной работы сооружения и основания. При этом совместная деформация оценивается следующими расчетными показателями, величины которых не

Зависит ли величина предельной деформации основания от грунтовых условий?
Предельные деформации основания не зависят от грунтовых условий строительной площадки, а зависят только от конструкции здания или сооружения и его фундаментов. Чем выше жесткость здания, тем выше д

Какие методы рекомендуются для расчета осадок фундаментов?
Расчет деформации основания может быть выполнен с использованием как аналитических, так и численных методов расчета. К аналитическим методам относятся: - метод элементарного послойного сум

Как рассчитать осадку основания методом послойного суммирования?
Осадка основания s с использованием расчетной схемы в виде линейно-деформируемого полупространства определяется методом послойного суммирования по формуле

Как определяется осадка основания с использованием схемы линейно-деформируемого слоя?
Осадка фундамента на слое конечной толщины (рис.Ф.10.12) определяется по формуле

Можно ли использовать формулу Ф.Шлейхера для определения осадки основания?
Осадка линейно деформируемого однородного основания по решению Ф.Шлейхера определяется из выражения

Можно ли определить осадку при наличии областей сдвига под подошвой фундаментов?
Выражения пп. Ф.10.10, Ф.10.11 и Ф.10.12 получены в предположении отсутствия областей сдвига под подошвой фундамента, т.е. при давлениях, передаваемых на грунт фундаментом в фазе уплотнения по Н.М.

Как можно учесть эффект разуплотнения грунта, возникающего при разработке котлована при расчете деформаций основания?
При разработке котлованов, вследствие снятия напряжений от собственного веса грунта, наблюдается поднятие его дна из-за наличия в грунтах упругих деформаций. Этот процесс характеризуется эффектом р

Что такое расчетное сопротивление грунта основания?
Расчетное сопротивление грунта соответствует такому давлению под подошвой фундамента, при котором зоны пластических деформаций развиваются на глубину z=b/4 (рис.Ф.10.16,а). На графике

Что такое условное расчетное сопротивление грунта R0и как оно определяется?
В табл. 1 прил.3 СНиП приведены значения расчетного сопротивления грунта, которые определяются только по классификационным показателям грунта и не зависят, в отличие от выражения для R (

Почему расчетное сопротивление основания при прерывистых фундаментах больше, чем для ленточных фундаментов?
Расчетное сопротивление основания при прерывистых фундаментах определяется по формуле Rп=Rkd где R - расчетное сопротивление основания обычного ленточ

В каких случаях допускается увеличение расчетного сопротивления грунта?
Расчетное значение R допускается увеличивать в следующих случаях: - для фундаментных плит с угловыми вырезами на 15 %; - для прерывистых фундаментов на 15-30 %; -

Какие расчеты необходимо выполнить при проектировании оснований по деформациям?
Расчет оснований по деформациям включает следующие этапы: - определение нормативных и расчетных нагрузок на фундаменты; - оценку инженерно-геологических и гидрогеологических услов

Как определить ширину подошвы центрально нагруженного фундамента?
Для определения ширины подошвы центрально нагруженного фундамента необходимо предварительно собрать нагрузки на фундамент и задаться глубиной его заложения. Если нагрузка от веса надземных

Как определить ширину подошвы внецентренно нагруженного фундамента?
Размеры подошвы внецентренно нагруженных фундаментов определяют исходя из условий:

Влияют ли наличие нагрузки на полах промышленных зданий или пригрузки вблизи сооружения на давление под подошвой фундамента?
Наличие нагрузки на полах или пригрузки на поверхности грунта (например, собственный вес складируемых строительных конструкций или вес грунтовой насыпи) учитывается следующим образом. При

На что влияет наличие в основании слабого слоя грунта?
Существование в основании слабого слоя грунта оказывает прямое влияние на ширину подошвы фундамента и может повлиять также на выбор типа фундамента. За слабый принято считать грунт с модулем деформ

Какие основные конструктивные мероприятия уменьшают влияние неравномерных осадок сооружения?
Если при проектировании не удается устранить неравномерные деформации, то их возможное возникновение может быть значительно снижено введением специальных конструктивных мероприятий: 1. Стр

Какие особые конструктивные решения могут быть приняты при строительстве разноэтажных зданий с пристройками?
Особые конструктивные решения вызываются тем, что при строительстве разноэтажных зданий с малоэтажными пристройками вследствие различных нагрузок на основание под фундаментами высокой и низкой част

Для чего выполняется расчет по несущей способности?
Расчет оснований по несущей способности выполняется с целью проверки прочности и устойчивости основания от действия расчетных нагрузок. Потеря устойчивости основания может сопровождаться как поворо

В чем сущность расчета по несущей способности?
Расчет оснований по несущей способности заключается в ограничении величины внешней нагрузки исходя из условия

Как определяется предельное сопротивление скального основания?
Вертикальная составляющая силы предельного сопротивления основания, сложенного скальными грунтами, вычисляется по формуле

Как определяется сила предельного сопротивления нескальных оснований?
Вертикальную составляющую силы предельного сопротивления основания, сложенного нескальными грунтами в стабилизированном состоянии Nu, определяют, если фундамент имеет плоскую подо

Влияет ли угол наклона внешней нагрузки на выбор метода расчета несущей способности основания?
Угол наклона к вертикали равнодействующей внешней нагрузки на основание определяется из условия

Как производится расчет фундамента на сдвиг по его подошве?
Расчет фундамента на сдвиг по подошве производится исходя из условия

В чем отличие методов расчета несущей способности однородного и многослойного оснований?
Расчет несущей способности однородных оснований выполняется с использованием аналитических решений по формуле п.Ф.11.5. Во всех других случаях, в том числе и для многослойных оснований, используютс

Как определить несущую способность двухслойного основания?
Если на фундамент действует вертикальная нагрузка, а основание сложено двумя слоями с согласным напластованием, то определять несущую способность рекомендуется следующим образом. При расче

Каким образом можно учесть совместную работу сооружения и его основания?
Совместную работу основания и сооружения, обладающего конечной жесткостью, возможно учесть, используя схему с упругооседающими опорами. В "абсолютно" гибких сооружениях нагрузки, передающ

В чем отличие гибких фундаментов от жестких фундаментов?
К категории жестких относятся фундаменты, которые вследствие своих конструктивных особенностей практически не изгибаются под действием внешних нагрузок. Принимается, что реактивное давление по подо

Какие типы фундаментов относятся к категории гибких?
К гибким могут быть отнесены фундаменты, у которых отношение высоты к их длине слставляет менее 1/3. Такими фундаментами являются: - ленточные фундаменты под колонны гражданских и промышле

Как определяются предварительные размеры гибких фундаментов?
Предварительные размеры фундаментов в плане и по высоте находят как для жесткой фундаментной балки шириной b = 1 м и длиной 2l исходя из линейного распределения реактивных давлений по

Какие теории применяются при расчете гибких фундаментов?
При расчете гибких фундаментов совместно с грунтовым основанием применяются две теории: - теория местных упругих деформаций, основанная на гипотезе Винклера-Циммермана; - теория о

Влияет ли конструкция фундамента на использование имеющихся решений теории упругости для определения деформации поверхности основания?
Все конструкции фундаментов условно можно разделить на три группы по характеру напряженно-деформированного состояния грунта в их основании: 1. Фундаментные балки, имеющие достаточно большу

Какую последовательность имеют расчеты фундаментов на основе теории местных упругих деформаций?
При расчете фундамента, исходя из его совместной работы с упругим основанием, фундамент рассматривается как балка на упругом основании, изгибающаяся под действием приложенных внешних нагрузок. При

Как рассчитываются гибкие фундаменты с использованием теории общих упругих деформаций?
В этом случае также используется дифференциальное уравнение изогнутой оси балки, но прогиб балки определяется с использованием выражений из Ф.12.7 как для упругого полупространства. При этом упруго

Как конструируются гибкие фундаменты?
Выбор конструкции фундамента производится с учетом конструктивной схемы здания, величины и характера распределения нагрузок в плане, несущей способности и деформативности основания, технико-экономи

В каких случаях применяются анкерные фундаменты?
Анкерные фундаменты применяются в тех случаях, когда существует необходимость закрепления в грунтовом массиве сооружений, подверженных выдергивающим усилиям. Подобные условия возникают при

Какие конструкции анкерных фундаментов применяются в строительстве?
Конструктивно анкерные фундаменты подразделяются на массивные-столбчатые фундаменты (рис.Ф.13.2,а), грибовидные фундаменты (рис.Ф.13.2,б), анкерные плиты (рис.Ф.13.2,в), инъекционные анкеры (рис.Ф.

Каким образом анкерные плиты передают на грунт основания выдергивающие нагрузки?
В зависимости от конструкции опоры анкерные плиты воспринимают и передают на грунт основания как вертикальные, так и наклонные выдергивающие нагрузки (см.рис.Ф.13.2,а,б). При строительстве

Как влияет глубина заложения анкерных плит на характер деформации основания?
Характер деформации основания анкерных плит зависит не только от глубины их заложения, но также от наклона анкерной плиты к горизонту и вида грунта основания. В зависимости от относительно

Как рассчитываются основания анкерных фундаментов по деформациям?
В отличие от обычных фундаментов, передающих на основание сжимающие нагрузки, расчет оснований анкерных фундаментов по деформациям заключается не в определении расчетной осадки, а в ограничении дав

Как определить несущую способность анкерных плит и грибовидных фундаментов?
Анкерные плиты и грибовидные фундаменты относятся к категории анкерных фундаментов мелкого заложения. Поэтому расчет оснований данных анкерных фундаментов производится исходя из предположения выпор

Как определить несущую способность анкерных фундаментов глубокого заложения?
К анкерным фундаментам глубокого заложения относятся винтовые сваи и инъекционные анкеры. Расчет оснований этих анкерных фундаментов по несущей способности производится исходя из различных предполо

Как определить несущую способность забивной сваи, работающей как анкер на выдергивание?
Несущую способность забивной и буронабивной свай, работающих на выдергивающие нагрузки, определяют по формуле

В чем состоит технология устройства инъекционных анкеров?
Существует несколько способов устройства инъекционных анкеров, которые определяются их конструкцией. 1. Технология устройства анкера с теряемым башмаком (рис.Ф.13.9.А) включает: -

Из чего состоит свайный фундамент?
Свайный фундамент состоит из свай, объединенных в верхней части балкой или плитой, именуемыми ростверком. Ростверк служит для распределения нагрузки, передаваемой сооружением на сваи. Головы свай о

Как выбрать вид свай и вид свайного фундамента?
При строительстве зданий и сооружений применяются два вида свайных фундаментов: безростверковые и с ростверками. К безростверковым относятся конструкции со сваями-колоннами, состоящие из о

Каким образом устраиваются свайные фундаменты без ростверков?
Безростверковые свайные фундаменты состоят из одной сваи, на которую непосредственно передается нагрузка от здания или сооружения. Данные фундаменты рекомендуется применять при нагрузках до 1000 кН

Какие бывают виды забивных свай?
Забивные железобетонные сваи размером поперечного сечения до 0,8 м включительно и сваи-оболочки диаметром 1 м и более подразделяются: а) по форме поперечного сечения - на сваи квадратные,

Как различают сваи по характеру работы в грунте?
Сваи по характеру передачи нагрузки на грунт подразделяются на сваи-стойки и висячие сваи (см.рис.Ф.14.8). Сваи-стойки прорезают толщу слабых или недостаточно прочных грунтов и опираются на прочные

Как изготавливаются набивные сваи?
Набивные сваи изготавливаются из бетона и железобетона. При изготовлении набивных свай в выштампованном ложе используют щебень, который втрамбовывается в массив грунта основания в нижней части сваи

Какой длины и какого поперечного размера изготавливаются сваи?
Сваи сплошного квадратного сечения выпускаются сечением 20´ 20 см длиной 3-6 м (через 0,5 м), сечением 25´ 25 см длиной 4,5-6 м (через 0,5 м), сечением 30´ 30 см длиной 3-12 м (до

Имеется ли преимущество у пирамидальных свай?
Пирамидальные сваи наиболее эффективны в недоуплотненных однородных грунтах. При забивке этих свай происходит уплотнение окружающего грунта в большей степени, чем у обычных призматических или цилин

Что такое сваи-колонны?
Сваи-колонны (рис.Ф.14.4) применяются при устройстве свайных фундаментов взамен столбчатых и ленточных при строительстве малоэтажных производственных зданий, как правило сельскохозяйственного назна

Как изготавливают сваи в выштампованном ложе?
Сущность устройства свай в выштампованном ложе или вытрамбованных котлованах состоит в том, что котлованы под отдельные фундаменты не отрываются, а вытрамбовываются на необходимую глубину с последу

Какой размер обычно рекомендуется для ростверка?
Ростверк обычно выполняется из бетона или железобетона. Голова сваи заделывается в ростверк на 5-10 см. Толщина ростверка в остальной части определяется сопротивлением материала на продавливание. П

Чем отличаются высокий и низкий ростверки?
Если подошва ростверка уложена непосредственно на грунт, то такой ростверк называется низким. Если подошва находится существенно выше поверхности грунта, то такой ростверк называется высоким (см.ри

Как изготавливаются буронабивные сваи?
В зависимости от грунта основания буронабивные сваи могут изготавливаться с применением извлекаемых инвентарных обсадных труб или без них. В маловлажных структурно устойчивых глинистых грунтах буре

Как устраивается уширенная пята буронабивной сваи?
Уширение сваи в нижней части выполняется с целью увеличения ее несущей способности. Применяются следующие способы уширения сваи: - трамбованием бетона в нижней части сваи; - с пом

Как делаются деревянные сваи?
Деревянная свая представляет собой бревно со снятой корой длиной до 6,5 м и заостренным нижним концом. В верхней части делается металлическое кольцо-бугель, предохраняющее от повреждения ее при заб

Как устраиваются металлические сваи?
Стальные сваи бывают трубчатыми и открытого профиля. Диаметр трубчатых свай от 0,2 до 0,8 м. Трубчатая свая может быть после опускания заполнена бетоном. Забивные стальные сваи могут быть также вып

В каких случаях применяются винтовые сваи?
К сваям с уширенной пятой относятся также сваи, имеющие на конце винтовую лопасть (рис.Ф.14.28). Ствол сваи может быть металлическим или железобетонным (сплошным или пустотелым). Башмак с винтовой

Какие бывают молоты для погружения свай?
Молоты бывают механические, паровоздушные, дизельные и вибромолоты. Наиболее простые - механические молоты. Забивка состоит из подъема молота (тяжелой падающей массы) с помощью прикрепленного троса

Что такое отказ сваи и чем отличаются ложный и истинный отказы сваи?
Перемещение сваи от одного удара молотом называется отказом сваи. Отказ сваи определяется при достижении сваей проектной отметки. Используя величину отказа, можно определить несущую способность сва

Как устраиваются набивные сваи?
Отличие набивных свай от забивных состоит в том, что набивные сваи изготавливают непосредственно на строительной площадке с применением специальных машин и механизмов. Набивные сваи по спо

Имеются ли различия в характере деформации грунта в основании сваи и основании свайного фундамента?
Характер деформации грунта вокруг отдельно стоящей сваи рассмотрен в ответе на вопрос Ф.14.37. Свайный фундамент представляет собой группу свай, объединенную поверху ростверком. Наиболее часто на п

Какой характер имеет напряженно-деформированное состояние грунта вокруг сваи?
При забивке сваи в грунт частицы грунта выдавливаются из-под ее острия в стороны и вверх. При погружении сваи до глубины менее 4d наблюдается выпор грунта на поверхность основания (рис.Ф.14.

По каким предельным состояниям выполняется расчет свайных фундаментов и их оснований?
Расчет свайных фундаментов и их оснований должен быть выполнен по следующим предельным состояниям: а) первой группы: - по прочности материала свай и свайных ростверков; -

Какие нагрузки и воздействия учитываются при расчете свайных фундаментов?
Нагрузки и воздействия, учитываемые в расчетах свайных фундаментов, определяются по СНиП . Расчет свай, свайных фундаментов и их оснований по несущей способности выполняется на основные

Какие расстояния рекомендуются между сваями в свайном фундаменте?
Расстояние между осями забивных висячих свай должно быть не менее 3d, где d - диаметр круглого или сторона квадратного сечения сваи. Максимальное расстояние обычно не превосходит 6

Как определяется несущая способность сваи-стойки?
Несущая способность сваи-стойки определяется минимальным значением предельной нагрузки либо по прочности грунта под ее нижним концом, либо разрушением сваи по ее материалу. При низком ростверке сва

Как определяется несущая способность висячей сваи?
Несущая способность висячих свай определяется либо расчетным методом, либо путем забивки опытных свай, а также применением статического зондирования. Висячие сваи рассчитываются по грунту.

В чем заключается динамический способ определения несущей способности свай?
Динамический способ заключается в нахождении несущей способности сваи по величине отказа при забивке ее на глубину, близкую к проектной. В формулу для расчета несущей способности входят па

В чем заключается статический метод испытания свай?
Статический метод испытания сваи заключается в том, что к забитой на заданную глубину свае ступенями прикладывается нагрузка, чаще всего создаваемая домкратом, и выжидается стабилизация осадки при

Как определить число свай в свайном фундаменте?
Число свай определяется путем деления величины нагрузки на свайный куст на несущую способность одиночной сваи, которая определяется как расчетная несущая способность сваи, деленная в свою очередь н

Каким образом и по какой схеме рассчитываются осадки свайных фундаментов?
Свайные фундаменты передают усилия на основание через боковую поверхность и через свою подошву, ограничиваемую плоскостью, проведенной на уровне острия забивных свай. Осадка фундамента из свай-стое

Что представляет собой грунтовая подушка и для чего она делается?
Грунтовая подушка представляет собой искусственно укладываемый слой хорошего грунта, который заменяет слабый вынимаемый грунт. Грунтовая подушка обычно делается из крупнообломочных грунтов, крупных

Как установить минимальную толщину грунтовой подушки?
Грунтовая подушка делается шире подошвы фундамента. Грунт, укладываемый в ее тело, уплотняется трамбованием или укаткой для увеличения прочности и уменьшения его сжимаемости. Толщина ее до

Каким образом следует изменять ширину подошвы фундамента, если устраивается грунтовая подушка?
Расчет ведется в соответствии с п.2.48 СНиП . Имея размеры в плане подошвы фундамента b и зная коэффициент пористости e ее материала, а также нагрузку на этот фундамент, вызывающую

Каким образом производится усиление основания с помощью шпунтового ограждения?
Шпунтовой стенкой, устраиваемой по периметру сооружения, как бы отрезается основная часть массива основания, находящаяся непосредственно под сооружением, от остальной части за пределами сооружения.

Какая влажность называется оптимальной?
Оптимальной влажностью глинистых грунтов называется такая их влажность, для которой при минимальной затрате энергии получается наибольшее уплотнение, то есть, например, при минимальном количестве п

Для каких грунтов эффективно уплотнение грунтов трамбованием?
Трамбование грунтов осуществляется обычными или тяжелыми трамбовками, а также вибротрамбовками. Трамбовки отличаются высотой падения (5-10 м) и весом (25-150 кН). Применяются также и сверхтяжелые в

В чем заключается способ вытрамбования котлованов?
Способ заключается в образовании в грунтовом массиве полости за счет неоднократного сбрасывания трамбовки, изменяющей форму будущего фундамента. Затем эта полость заполняется бетоном. За счет трамб

Для фундаментов каких зданий рекомендуется их устройство в вытрамбованных котлованах?
В вытрамбованных котлованах устраиваются фундаменты каркасных и бескаркасных промышленных, гражданских и сельскохозяйственных зданий. Для каркасных зданий вытрамбовываются отдельные котлованы под к

Как изготавливаются песчаные сваи?
В слабый грунт с помощью вибратора или свайного молота погружается на полную глубину пустотелая металлическая труба диаметром 30-40 см с раскрывающимся после погружения наконечником. Затем через во

Что представляют собой грунтовые сваи и как их изготавливают?
Эти сваи обычно применяют для улучшения строительных свойств просадочных макропористых или насыпных неводонасыщенных глинистых грунтов. Глубина устройства до 20 м. В грунте устраивается полость, в

В каких грунтах и каким образом осуществляется гидровиброуплотнение?
Гидровиброуплотнение - это глубинное уплотнение рыхлых песчаных грунтов. Песчаные частицы под действием вибрации взаимно смещаются, более крупные быстрее оседают и получается расслоение грунта. В г

Что представляет собой силикатизация грунтов и в каких грунтах ее применяют?
Силикатизация применяется для укрепления песчаных (коэффициент фильтрации 0,5-80 м/сут.) и макропористых просадочных грунтов (коэффициент фильтрации 0,2-2 м/сут.) и отдельных видов насыпных грунтов

Как осуществляется термическое закрепление грунтов?
Этот способ используется часто для устранения просадочных свойств макропористых лессовых грунтов. Сущность его состоит в том, что в грунт в течение нескольких суток подается раскаленные воздух или

Что собой представляет опускной колодец?
Опускной колодец представляет замкнутую в грунте обычно симметричную открытую и снизу, и сверху конструкцию. Он либо бетонируется на месте, либо собирается из готовых элементов (рис.Ф.16.1).

Какую форму в плане имеют опускные колодцы?
В плане опускные колодцы имеют симметричную форму, могут быть круглыми, квадратными, прямоугольными с внутренними перегородками или без них (рис.Ф.16.4). Наиболее рациональной является круглая форм

Ф.16.5.Какие конструктивные особенности имеют опускные колодцы?
Снизу опускные колодцы имеют ножевую режущую часть - в стенке делается скос с внутренней стороны. Ножевая часть усиленно армируется, в нее могут закладываться металлические прокатные профили - угол

Какие наибольшие размеры имеют построенные опускные колодцы?
Наиболее крупный колодец, построенный у нас, имеет размеры в плане 78´ 28 м, глубина погружения 26 м, толщина стен внизу 3,8 м, вверху - 1,9 м. Сборные опускные колодцы имеют диаметр более 20

Как осуществляется погружение опускного колодца?
Опускание колодцев производится с поверхности под действием собственного веса. Погружение должно вестись строго вертикально, без перекосов. В случае оседания с одной стороны пригружается другая сто

Что представляет собой "тиксотропная рубашка"?
При погружении опускных колодцев они могут "зависнуть" из-за большого трения на контакте с грунтом массива, в который они погружаются. Чтобы этого не было, в полость между массивом и боко

На какие усилия рассчитывается опускной колодец?
Расчет ведется на строительные и эксплуатационные нагрузки. Действующие нагрузки: собственный вес колодца; силы трения по боковой поверхности; боковое давление грунта на стенки колодца; давление во

Что представляет собой кессон?
Кессоны применяются тогда, когда опускание опоры глубокого заложения должно производиться ниже уровня воды и требуется ручная разработка грунта. Кессон - это опрокинутый вверх дном ящик, образующий

Из чего состоит кессонная установка?
Установка для опускания кессонной опоры состоит из: 1) кессонной камеры; 2) шахты; 3) шлюзового аппарата; 4) компрессорных установок для нагнетания воздуха.

Что представляют собой тонкостенные оболочки?
Фундаменты глубокого заложения могут быть выполнены в виде тонкостенных оболочек. Это пустотелые железобетонные цилиндры диаметром 1-3 м. Толщина стенки - 12 см. Секция имеет длину 6-12 м. По мере

Что представляют собой буровые опоры?
Буровые опоры - это бетонные столбы, устраиваемые в пробуренных скважинах, то есть набивные сваи большого диаметра. Бетонирование ведется под защитой либо обсадных труб, либо глинистого раствора, у

Что представляет собой конструкция "стена в грунте" и для чего она применяется?
Способ предназначен для устройства фундаментов, а главное, заглубленных в грунт сооружений. По контуру сооружения отрывается узкая глубокая траншея, которая заполняется бетонной смесью или сборными

Какая технология применяется при строительстве стены в грунте?
Можно подразделить на следующие этапы устройство стены в грунте. По контуру сооружения отрывается форшахта для землеройных машин, ширина которой немного больше ширины траншеи, глубина до 0,8 м; при

Каким образом достигается устойчивость стены в грунте?
Если заделки в основании для устойчивости и обеспечения прочности стены оказывается недостаточно, то предусматриваются распорные или анкерные крепления. Распорные крепления применяются, если рассто

Что следует предусматривать, если котлован отрывается глубокой осенью или в зимнее время?
Следует защитить грунты в основании от промораживания и их дно от увлажнения атмосферными водами. Чтобы предотвратить промораживание либо недобирают котлован до требуемой отметки, оставляя эти рабо

Из каких элементов состоит крепление бортов котлована?
Наиболее простое крепление состоит из забитых в грунт балок или труб, за которые горизонтально постепенно, по мере разработки котлована, закладывают доски. Крепление выбирается в зависимости от глу

Как устраивается глубинный водоотлив?
Чаще всего для этого используются иглофильтровые установки (рис.Ф.17.12).

Как осуществляется замораживание с целью защиты котлована от подтопления?
Искусственное замораживание заключается в создании стенки, заглубленной в водоупор на 2-3 м. Охлаждающий раствор, циркулирующий по трубам, - аммиак или жидкий азот с температурой -15...-20 ° С. Шаг

Какие существуют способы защиты помещений и фундаментов от действия подземных вод и сырости?
Снаружи в них может проникать сырость. Влага может подниматься за счет воздействия капиллярных сил. Попадая в фундаменты, влага при промерзании способствует развитию трещин. При высоком ст

Для чего и как осуществляется гидроизоляция?
Гидроизоляция осуществляется для обеспечения водонепроницаемости заглубленных в грунт сооружений, защиты от коррозии фундаментов и подземных конструкций. Иногда применяют прослойку из цементного ра

Какие грунты относят к структурно-неустойчивым?
К структурно-неустойчивым грунтам относятся грунты, обладающие в природном состоянии структурными связями, которые при определенных воздействиях снижают свою прочность или полностью разрушаются. Эт

Как влияет оттаивание мерзлых грунтов на их сжимаемость?
Сжимаемость мерзлых грунтов зависит от температуры, влажности и времени действия нагрузки (рис.Ф.18.7). При близкой к нулевой температуре мерзлые грунты могут сильно сжиматься. Сжимаемость оттаиваю

Какие мероприятия применяются для грунтов при строительстве на них по первому принципу?
При строительстве на вечномерзлых грунтах, используемых по первому принципу, чтобы сохранить в них мерзлое состояние, возможно: возводить здание на подсыпках, для которых используются пески, крупно

В каких грунтах и как устраивается предпостроечное оттаивание при строительстве по II принципу?
Оно наиболее предпочтительно в крупнообломочных грунтах, как обладающих большим коэффициентом фильтрации. При оттаивании для ускорения может применяться парооттаивание с помощью игл, а также водоот

С чем связано морозное пучение грунта?
Пучение - это увеличение объема водонасыщенного грунта при его промерзании, связанное с тем, что вода, замерзая, увеличивается в объеме. При замерзании к фронту промерзания подтягивается вода из ни

Какие два вида дополнительных усилий действуют на фундаменты при промерзании грунта рядом с ними?
Если происходит промерзание грунта, то он примерзает также и к боковой поверхности фундамента, поэтому, увеличиваясь сам в объеме, стремится вытолкнуть фундамент кверху. На фундамент в этом случае

Как устраиваются свайные фундаменты в вечномерзлых грунтах?
Вечномерзлые грунты обладают большой прочностью, поэтому забивка свай возможна только в пластично-мерзлые грунты. Применяются следующие виды устройства свай: 1) бурозабивные - забив

Какие условия необходимы для возникновения просадок?
Для возникновения просадок необходимы дополнительное увлажнение просадочных грунтов и одновременно механическое уплотняющее воздействие в виде нагрузки от сооружения, от собственного веса грунта ил

Какая влажность называется начальной просадочной и что именуется показателем просадочности?
Обычно лессовые просадочные грунты в естественных условиях обладают большой пористостью и малой влажностью. Структурные связи в этих грунтах легко растворяются в воде. Просадочность проявляется при

Как определяется относительная просадочность?
Относительная просадочность определяется по результатам испытания образцов грунта в одометре. Опыт начинается с образцом грунта, имеющим естественную влажность, а затем при определенном значении да

По какому признаку устанавливается тип просадочности?
Просадка грунта возникает под действием нагрузок, передаваемых фундаментами, и от собственного веса грунта. Расчетные значения просадок позволяют определить тип грунтовых условий по просадочности:

В чем заключаются конструктивные мероприятия при строительстве на просадочных грунтах?
Их обычно применяют при строительстве на грунтах II типа по просадочности. Они заключаются в повышении пространственной жесткости зданий - разрезкой на блоки, разделенные осадочными швами, устройст

Каким путем можно устранить просадочные свойства грунтов?
Просадочные свойства можно устранить следующим образом: 1. Уплотнением грунтов тяжелыми трамбовками. При трамбовании механически ломаются структурные связи в грунте. Для грунтов I типа тра

Как определить подъем поверхности основания из набухающих грунтов?
Это делается методом послойного суммирования. В основании фундамента учитывается противодействие от веса незамоченного грунта. На нижней границе зоны набухания принимается условие, при котором сумм

Какие мероприятия применяются, чтобы предотвратить давление набухания?
Применяются: 1) водозащитные мероприятия; 2) предварительное замачивание; 3) грунтовые подушки; 4) прорезка набухающих грунтов. Водозащитные мероприятия служат для предохранения грунтов от попадани

Какие конструктивные мероприятия применяются для зданий и сооружений, возводимых на набухающих грунтах?
К ним относится увеличение жесткости сооружений. Здания разделяются на короткие блоки осадочными швами длиной не более 30 м. Устраиваются армированные пояса. Здания более чувствительны к неравномер

Какие особенности характеризуют илы, ленточные глины, заторфованные грунты и торфы?
Отличительной особенностью этих грунтов является их высокая водонасыщенность и большая сжимаемость, которая проявляется при преодолении прочности структурных связей. Они обладают тиксотропными свой

Какие особенности следует учитывать при устройстве котлованов в слабых грунтах?
Следует обеспечить устойчивость стенок котлованов, предохранение грунтов от атмосферных осадков, промораживания, от повреждения механизмами и подтопления. При разработке котлованов механизмами след

Какие величины сжимаемой толщи рекомендуются для элювиальных грунтов?
К элювиальным грунтам относят продукты выветривания коренных скальных пород, если они остаются на месте выветривания. Отношение

В чем заключаются принципы проектирования и защитные мероприятия при строительстве на подрабатываемых территориях?
Здания и сооружения проектируются по жесткой или податливой гибкой схемам. В первом случае (по жесткой схеме) расчет ведется по первому предельному состоянию, по гибкой схеме - по второму. Для увел

Какие колебания называются периодическими и какие гармоническими?
Периодическими называются незатухающие колебания, график которых повторяется через одинаковые промежутки времени, именуемые периодами. Периодические колебания, графики которых являются функциями си

Какие виды фундаментов рекомендуется применять при наличии динамических нагрузок?
Применяются фундаменты мелкого заложения и свайные. Они могут быть монолитными, сборно-монолитными и сборными. Статические нагрузки на такие фундаменты от оборудования обычно небольшие. Практически

Каким уравнением описывается колеблющаяся только поступательно вертикально система "фундамент-основание"?
Это обыкновенное дифференциальное уравнение второго порядка где

Какие особые рекомендации можно дать для проектирования сейсмостойких фундаментов?
Целесообразно применять ленточные, из перекрестных лент и плитные фундаменты. Стыки усиливаются арматурными сетками. Отдельные столбчатые фундаменты соединяются балками. В зданиях выше 9 этажей пре

Какие причины могут вызвать необходимость реконструкции фундаментов?
1) Изменение свойств грунтов оснований. Это может произойти вследствие изменения гидрогеологической обстановки - уровня подземных вод, их агрессивности, загрязнения их техническими отходами произво

Каким образом рекомендуется определять допустимые давления на грунты основания существующих фундаментов после реконструкции?
Допустимые давления под подошвой фундамента в этом случае, как и обычно, ограничиваются величиной расчетного сопротивления. Расчетное сопротивление R определяется по формулам и рекомендациям

Как производится уширение фундаментов?
Если расчетное сопротивление меньше среднего давления под подошвой фундамента, то производится уширение подошвы. Укладываемые рядом с уширяемым фундаментом блоки примоноличиваются к нему. Целесообр

Какому дополнительному условию следует удовлетворить в отношении осадок при строительстве зданий рядом с существующими?
Опыт показал, что строительство более низких домов рядом с более высокими уже существующими привело к значительно меньшим повреждениям существующих домов, чем строительство более высоких домов рядо

Каким условиям следует удовлетворять, если строительство ведется вплотную рядом с существующими зданиями и сооружениями?
Если строительство ведется рядом с существующим зданием вплотную и отметки заложения подошв их фундаментов совпадают, то разрабатывать весь котлован до стенки существующего фундамента нельзя без сп

Основания и фундаменты
Ф.1. Общие сведения Ф.2. Инженерно-геологические изыскания Ф.3. Нагрузки Ф.4. Предельные состояния Ф.5. Основные положения по проектированию оснований

ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА НА СООРУЖЕНИЕ ФУНДАМЕНТОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ОПУСКНЫХ КОЛОДЦЕВ И КЕССОНОВ

МОНТАЖ КЕССОНОВ

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Типовая технологическая карта разработана на монтаж кессонов.

Общие сведения

Погружение кессонов

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 (рис.1). 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.

Рис.1. Общий вид кессона

1 - подмости; 2 - шлюзовой аппарат; 3 - материальный шлюзовой прикамерок; 4 - людской шлюзовой прикамерок; 5 - шахтные трубы; 6 - трубопровод сжатого воздуха; 7 - бадья с грунтом; 8 - надкессонная кладка; 9 - надкессонная обшивка; 10 - потолок кессона; 11 - кессонная камера; 12 - стены кессона; 13 - лестница; 14 - тельфер; 15 - вагонетка с грунтом

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. Чтобы открыть наружную дверь, когда кессон находится под давлением, нужно закрыть люк в шахту и снизить давление в шлюзовом аппарате. Когда внешнее и внутреннее давления уравновешиваются, дверь можно открывать. При этом давление воздуха в шахте и кессоне сохранится. Войдя в шлюзовую камеру, наружную дверь закрывают. Затем поднимают давление воздуха внутри камеры до уровня давления в кессоне. Только после этого можно открывать люк шахты для входа рабочих или транспортировки грунта. Шахту монтируют из звеньев труб на фланцах. Не можно наращивать при опускании, не снижая давления в кессоне. Для этого закрывают люк на потолке кессона, снижают давление в шахте и выполняют работы по наращиванию.

При сооружении кессонной камеры и надкессонного строения предъявляют такие же требования, что и при сооружении опускных колодцев. Технология производства бетонных, арматурных и других работ аналогична технологии этих работ по сооружению опускных колодцев.

Кессоны, как и опускные колодцы, погружаются в грунт под действием собственной массы. Но погружению здесь препятствует не только сопротивление грунта, но и давление воздуха в кессонной камере. Сначала кессон погружают без подачи сжатого воздуха в камеру, но как только появляются подземные воды, кессон переводят на режим воздушного давления. Воздух отжимает воду из кессонной камеры, благодаря чему в ней можно разрабатывать грунт.

Воздушное давление в камере кессона должно удовлетворять требованию

где - избыточное воздушное давление в кессонной камере, Па; - гидростатический напор на уровне банкетки ножа, м; - плотность воды, т/м.

Эффективность погружения определяется следующим соотношением активных и реактивных сил:

, (2)

где - вес кессонной камеры, кН, - вес надкессонного массива, кН; - сила бокового трения кессона о грунт, кН; - давление грунта под ножом кессона, кПа; - избыточное давление воздуха в кессоне, кПа; - площадь внутренней поверхности ножевой части кессона, м; - площадь кессона по наружному очертанию, м.

Регулируя в определенных пределах избыточное давление воздуха, можно управлять процессом погружения и уровнем воды в кессоне.

Сооружение фундаментов глубокого заложения кессонным методом включает следующие процессы: подготовительные работы, изготовление кессона, погружение кессона до проектной отметки, заполнение кессонной камеры.

В течение подготовительного периода должна быть смонтирована компрессорная станция с резервными агрегатами и разводящая сеть.

Для погружения наплавным способом кессонную камеру частично обстраивают стеной оболочки с таким расчетом, чтобы при закрытом потолочном люке камеры пустая оболочка придавала сооружению надежную плавучесть во время транспортировки. Отбуксированный к месту погружения кессон расчаливают к анкерным сваям. Обеспечив точность посадки кессона, его затопляют, нарастив предварительно шахту так, чтобы после погружения она возвышалась над поверхностью воды. Затем на шахте монтируют шлюзовую камеру, подают сжатый воздух в кессонную камеру, осушают ее и приступают к погружению.

В процессе погружения кессона стены наращивают до верха стыка звеньев шахты. В момент погружения ниже уровня воды давление воздуха в кессоне поднимают и по мере углубления увеличивают его так, чтобы несколько превысить гидростатическое давление на уровне ножа. Только в этом случае обеспечивается полное осушение кессонной камеры.

Грунт в кессонной камере разрабатывают методами гидромеханизации: размывают гидромониторами и удаляют пульпу эжекторами или гидроэлеваторами. Вначале устраивают зумпфы в центральной части кессонной камеры. В зумпфе устанавливают всасывающее устройство гидроэлеватора. Управление стволами гидромонитора может быть ручным или дистанционным, когда оператор находится в специальной надкессонной камере, где сохраняется нормальное давление воздуха. В последнем случае за ходом работ наблюдение ведут в перископы. Гидромеханизированную разработку плотных грунтов ведут от ножа к середине, в слабых грунтах - только в средней части камеры. Слабый грунт из-под ножа выдавливается под действием веса сооружения и сползает в центральную воронку, где подвергается размыву струей гидромонитора и удаляется гидроэлеватором.

По мере опускания кессона возрастают силы бокового трения и давление сжатого воздуха на потолок камеры, вследствие чего погружение кессона замедляется, а при равновесии сил может совсем прекратиться. В этом случае для дальнейшего погружения применяют форсированный способ посадки кессона . Для этого по периметру ножа разрабатывают траншею глубиной до 0,5 м, затем рабочие покидают кессонную камеру и избыточное давление в ней снижают, но не более чем наполовину. В результате нарушения равновесия активных и реактивных сил кессон погружается до упора ножа в дно траншеи. После этого давление воздуха опять поднимают и разрабатывают грунт в центре камеры. Если грунты не поддаются гидромеханизации, то их разрабатывают пневматическими инструментами и мелкими взрывами. Плотные грунты вначале разрабатывают вдоль периметра ножа в виде траншеи глубиной до 0,5 м, начиная от фиксированных точек, и так, чтобы грунт между ними был вынут в последнюю очередь. Затем расширяют траншею, вырабатывая грунт в сторону ножа. В результате опорная площадь под ножом уменьшается, и кессон погружается до упора ножа в дно траншеи. При проходке скальных пород выработку траншеи расширяют за пределы ножа наружу на 10-15 см, чтобы предотвратить заклинивание кессона осколками грунта и неровностями и избежать перекоса.

Работать в кессоне можно при давлении не более 0,4 MПa, что соответствует глубине 40 м. Наибольшая глубина погружения кессона составляет 38 м, так как давление в кессоне должно быть на 10% выше давления столба воды. Погружение кессонов на большую глубину возможно при автоматической разработке грунтов или дистанционным управлением механизмами.

Кессонные камеры после погружения на проектную отметку должны заполняться материалом, предусмотренным в проекте, с плотной подбивкой материала под потолок кессона. Оставшиеся пустоты заполняются цементно-песчаным раствором, нагнетаемым через закладные трубки под давлением не менее 0,1 MПa. В некоторых случаях допускается посадка потолка кессона непосредственно на грунт. Материалами заполнения кессонной камеры являются бетон, бутобетон и песок. Заполнение камеры начинается с укладки по всей площади кессона слоя бетона или песка такой толщины, чтобы оставшаяся высота камеры допускала дальнейшее выполнение работ по устройству забутовки. Толщину предварительно укладываемого слоя принимают 0,5 м. Вначале производят подбивку под скошенную часть ножа (консоли), затем заполняют среднюю часть рабочей камеры кессона. В некоторых случаях кессонную камеру заполняют местными грунтовыми материалами (глинами или суглинками).

2. ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ

Основные оси опускных колодцев или кессонов должны быть закреплены на местности посредством обносок (рис.2). Положение каждой основной оси колодца или кессона следует нанести на четырех обносках - по две обноски с каждой из четырех сторон сооружения, чтобы обеспечить возможность постоянного контроля реек, укрепленных на наружной боковой поверхности сооружения (по его основным осям). Контроль положения каждой рейки осуществляется визированием по меткам двух обносок.

Рис.2. Схема закрепления основных осей опускного колодца или кессона на местности

1 - колодец или кессон; 2 - обноски; 3 - рейки, закрепленные на колодце; 4 - границы призмы обрушения

Обноски должны быть установлены на площадках, расположенных вне зоны возможных подвижек грунта в вертикальном и горизонтальном направлениях (за пределами призм обрушения), а на акваториях - вне мест приливно-отливных колебаний и волновых воздействий.

Устройство фундаментов капитальных сооружений, подводящих и отводящих коллекторов, а также монтаж трубопроводов и других коммуникаций в пределах призмы обрушения допускается только после завершения опускания кессона бетонирования днища, полного закрепления колодца на проектной отметке, отключения системы осушения и восстановления естественного состояния окружающего грунтового массива (восстановления естественного уровня грунтовых вод, оттаивания грунта после замораживания и т.п.).

Размещение в пределах призмы обрушения временных сооружений и оборудования для строительства кессонов (бетонорастворный и глинорастворный узлы, компрессорная станция, краны и т.п.) допускается при условии принятия мер по обеспечению их нормальной работы в случае возможного перемещения грунта.

В связи с тем что при опускании кессонов не исключена возможность подвижек и оползания грунта в пределах их призм обрушения, не допускается в указанной зоне строительство капитальных сооружений в период опускания и до окончания устройства днища и отключения водопонижения, а в колодцах, погружаемых в тиксотропных рубашках, - до завершения работ по тампонажу полости тиксотропной рубашки.

При эксплуатации башенных кранов на рельсовом ходу, используемых при опускании кессонов, ежедневно должна производиться нивелировка рельсовых путей с соответствующей рихтовкой.

Для уменьшения и равномерной передачи на поверхность грунта давления от первого яруса опускного кессона до начала работ по его бетонированию (монтажу) под ножевую часть сооружения должно быть подготовлено специальное временное основание в виде песчано-щебеночных призм, деревянных или железобетонных подкладок, бетонных или железобетонных монолитных или сборных колец или других опорных конструкций.

При опускании кессонов схема воздухопроводов должна обеспечивать возможность подключения в сеть или отключения от сети каждого компрессорного агрегата.

На компрессорной станции должен быть предусмотрен резервный компрессор, производительность которого должна быть равна или больше самого мощного из работающих. Резервный компрессор в период выполнения кессонных работ должен постоянно находиться в состоянии , готовом для немедленного пуска и подключения в сеть.

Компрессорная станция должна иметь питание от двух независимых источников электроэнергии.

Сжатый воздух должен поступать из коллектора компрессорной станции в наружный воздуховод не менее чем через два последовательно поставленных воздухосборника, общий объем которых определяется в зависимости от количества всасываемого компрессорами воздуха, согласно табл.2.1.
Таблица 2.1

N п.п.	Количество всасываемого воздуха, м/мин	Минимальный объем воздухосборников, м
1	5	3
2	10	5
3	20	7
4	30	9
5	50	11
6	70	13
7	90	15
8	100	16
9	120	18
10	140	19
11	160	20
12	180	21
13	200	22
14	220	23
15	240	24
16	250	25

Наружный воздухопровод следует укладывать не меньше, чем в две нитки и защищать от воздействия наружной температуры. Воздухоподающие трубы должны быть равномерно распределены по площади кессона. Число воздухоподающих труб, идущих от сборного воздухопровода к кессону, назначается из расчета одной трубы на 100 мплощади кессона в плане, но должно быть не менее двух.

Воздух в шлюзовые аппараты следует подавать по отдельным трубам.

Число и размеры сифонных труб для обмена воздуха и удаления его излишков следует определять из условия, чтобы их площадь сечения составляла не менее 20% суммарной площади воздухоподающих труб (но не менее двух сифонных труб).

При опускании кессона потребность в сжатом воздухе увеличивается, поэтому типы и число компрессоров на компрессорной станции необходимо подбирать так, чтобы питание кессона сжатым воздухом было равномерно возрастающим - от минимума, соответствующего начальному периоду опускания, до максимума, соответствующего проектному положению кессона.

В связи с этим комплект компрессоров на компрессорной станции подбирается из компрессоров различной производительности.

В то же время производительность самого мощного компрессора должна быть не более 50% общей производительности компрессорной станции.

Количество сжатого воздуха, подаваемого в кессон, должно обеспечивать воздушное давление, при котором создаются оптимальные условия для производства работ. На каждого работающего в кессоне следует подавать не менее 25 м сжатого воздуха в 1 ч.

Температура воздуха в рабочей камере при давлении до 0,2 МПа должна быть 16-20 °С, до 0,25 МПа - 17-23 °С, выше 0,25 МПа - 18-26 °С.

Воздушное давление в кессонах, погружаемых без применения гидромеханизации, должно быть достаточным, чтобы исключить приток воды из-под ножа, но не превышать больше чем на 0,02 МПа гидростатическое давление на уровне ножа.

Количество и давление сжатого воздуха, подаваемого в камеру кессона, должно обеспечивать:

а) обмен воздуха в опускаемом кессоне, отвечающий требованиям действующих правил безопасности производства кессонных работ;

б) возможность осуществления в кессоне оптимального режима воздушного давления, соответствующего принятому методу разработки грунта при опускании кессона до проектной отметки;

в) условия, исключающие возможность наплыва грунта вследствие понижения давления воздуха при гидромеханической разработке грунтов.

Расчетное количество воздуха, необходимое по правилам безопасности при кесонных работах, должно составлять , где - количество сжатого воздуха, подаваемого компрессором, м/ч; - полная численность людей, занятых на работе в рабочей камере и шлюзовом аппарате.

Расчетное количество воздуха, необходимое для опускания кессона по производственным требованиям, следует определять по формуле

, (3)

где - количество сжатого воздуха, подаваемого компрессором, м/ч; - суммарная внутренняя поверхность стен и потолка кессона, м; - периметр кессона, м; - часовая потеря воздуха, приходящаяся на 1 м периметра ножа и принимаемая для плотных и мягких грунтов 1-3 м/ч и для скальных грунтов 4-6 м/ч; - часовая потеря воздуха через 1 м стен и потолка, принимаемая равной от 0,67 до 0,35 м/ч в зависимости от плотности бетона (0,35 м/ч - при торкретированной поверхности); - коэффициент, учитывающий расход воздуха на шлюзование грунта и в среднем принимаемый равным 1,25, при применении гидромеханизации в кессоне 1.

Для подбора производительности компрессорной станции в формулы следует ввести множитель .

Расчетное избыточное воздушное давление в камере кессона , МПа, следует принимать:

а) при разработке грунта без применения гидромеханизации ;

б) при разработке грунта с применением гидромеханизации ,

где - гидростатический напор, м, водяного столба на уровне ножа кессона; - допускаемая разность гидростатического и воздушного давления, МПа, зависящая от физических свойств грунтов, окружающих кессон.

Принимают следующие наименьшие значения величины , МПа:

	Для песчаных грунтов	0,01
	Для супесей	0,02
	Для суглинков	0,03
	Для глин	0,04

Наибольшая величина допускаемой разности давлений должна уточняться опытным путем в процессе опускания кессона , причем при правильно назначенной величине должны исключаться наплыв грунта и приток фильтрующейся воды, при котором невозможно обеспечить баланс пульпы в зумпфе.

Для предотвращения резких посадок кессонов при проходке слабых грунтов необходимо вследствие недостаточности сил бокового трения погружать их с применением шпальных клеток или же клеток из других материалов.

При опускании кессонов на шпальные клетки в проекте производства работ предусматривается последовательность их перестановки по мере разработки грунта между форсированными зонами. Пример размещения клеток и последовательность их перестановки приведены на рис.3.

Рис.3. Последовательность перестановки шпальных клеток

1 - первоначальное положение клеток; 2 - последующее положение клеток

Когда кессон опущен на большую глубину, силы трения, развивающиеся между его боковой поверхностью и грунтом, могут стать настолько большими, что действия собственного веса кессона для погружения его в грунт будет недостаточно. В этом случае прибегают к так называемым форсированным посадкам кессона. Сущность форсированных посадок кессона состоит в том, что выкопав траншею по периметру кесонной камеры и удалив грунт из-под ножевой части, снижают давление воздуха в кессоне. Вследствие уменьшения давления воздуха на потолок кессонной камеры сопротивление погружению в грунт значительно уменьшается, и кессон быстро опускается на глубину выработки грунта. Форсированные посадки кессона разрешается производить на глубину не более 0,5 м при снижении воздушного давления не больше чем на 50%.

Так как при форсированных посадках не исключена возможность наплыва грунта в кессонную камеру, то их нельзя допускать в тех случаях, когда в пределах призмы обрушения грунта имеются сооружения.

В этих условиях, чтобы облегчить погружение кессона, зажатого силами трения, следует применять другие способы, например, дополнительную пригрузку его.

Подборка грунта под банкеткой перед форсированной посадкой на глубину больше чем 0,5 м запрещается.

Разработку грунта в камере кессона, как правило, для всех грунтов ведут в два приема : сначала выбирают грунт в средней части камеры, не трогая участков, расположенных под консолями, и только после этого, удалив грунт из-под консолей, сажают кессон. Таким образом, опускание кессона происходит не непрерывно, а отдельными ступенями.

Разработка грунта на первых метрах погружения кессона производится в такой последовательности: грунт снимают ровными слоями по всей площади кессона до уровня банкетки, берму шириной около 0,5 м оставляют у консолей (рис.4). После того как грунт в средней части кессона будет выбран вровень с банкеткой, разрабатывается оставленная берма. Разработка бермы производится от середины продольных сторон к углам и одновременно от углов (или фиксированных зон) к середине коротких сторон (рис.5). По мере разработки бермы кессон постепенно садится. После того как берма будет удалена вровень с поверхностью грунта, на остальной площади кессона возобновляется выборка грунта в средней части кессона, и описанные выше операции повторяются.

Рис.4. Схема бермы у консоли кессона при разработке грунта

Рис.5. Схема удаления берм у консоли кессона

1 - шахтная труба

При опускании кессона в полускальных и скальных породах в результате соприкосновения наружных поверхностей стен кессона с поверхностью скалы кессон может быть зажат. Чтобы избежать этого, необходимо при разработке грунта под ножевой частью захватывать и грунт, находящийся вне кессонной камеры на расстоянии 10-15 см от наружной поверхности ножевой части.

Разработку слабых, несвязных грунтов следует вести в центральных частях кессонной камеры, тогда под тяжестью кессона грунт от ножевой части будет сползать к центральным выработкам, а вследствие этого кессон по мере разработки грунта будет постепенно опускаться.

Затопление камеры кессона (в случае вынужденного перерыва в производстве работ) должно производиться постепенным понижением воздушного давления. Вытеснение воды из затопленной камеры должно производиться под давлением, не превышающим проектное.

Камеры кессона должны заполняться материалом, предусмотренным в проекте, с плотной подбивкой материала под потолок кессона. Оставшиеся пустоты должны быть заполнены цементно-песчаным раствором нагнетанием его через закладные трубки под давлением не менее 0,1 МПа.

Посадка потолка кессона непосредственно на грунт допускается только по решению проектной организации.

Затопление кессонов, оборудованных гидромеханизированными установками, должно производиться подачей воды в рабочую камеру с одновременным постепенным снижением давления воздуха. Обратное удаление воды из кессона должно осуществляться вытеснением ее сжатым воздухом и одновременной откачкой гидроэлеватором.

Заполнение рабочей камеры кессона бетонной смесью, бутобетоном или песком должно производиться в строгом соответствии с проектом производства работ. Бетон, применяемый для заполнения камер, должен обладать достаточной пластичностью. Заполнение камеры начинается с укладки по всей площади кессона слоя песка или бетона такой толщины, чтобы оставшаяся высота рабочей камеры допускала вполне удобное производство работ по дальнейшей забутовке. Толщина предварительно укладываемого слоя принимается равной около 0,5 м.

Вначале производят подбивку под скошенную часть консоли, затем заполняют среднюю часть площади кессона. Укладку заполнителя все время ведут симметрично относительно продольной и поперечной осей кессона. Принятая в проекте последовательность заполнения камеры кессона бетоном или песком должна обеспечивать равномерную его укладку, в первую очередь, вдоль консолей, а затем из центра камеры к внешней линии монорельса.

Помимо заполнения камеры кессона бетоном, бутобетоном, песком в некоторых случаях в целях экономии может применяться заполнение камеры кессона местными грунтовыми материалами (глинами, суглинками).

3. ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ

ПРИЕМКА РАБОТ

В процессе возведения и опускания кессонов приемке подлежат:

закрепленные в натуре геодезическими знаками основные оси сооружений;

искусственные островки, площадки и временное основание под нож;

арматура, закладные части и детали;

стыки и швы между элементами сборных конструкций;

сооружения, подготовленные к снятию с временных оснований и опусканию (спуску на воду);

установка наплавных кессонов на дно;

заполнение пазух колодца, погруженного в тиксотропной рубашке (тампонаж полости тиксотропной рубашки).

В процессе работ по возведению и опусканию кессонов надлежит вести журналы работ по опусканию кессона.

В ходе строительства инженерно-технические работники обязаны оформлять исполнительные документы - журналы производства работ, бетонных работ, опускания сооружений, температурный журнал и др.

Все журналы должны быть пронумерованы, прошиты и скреплены печатью; не реже одного раза в месяц они должны проверяться руководством строительных организаций. По окончании работ на участке последнюю запись в каждом журнале делает начальник участка, который подписывает журнал на титульном листе.

Акты на скрытые работы должны составляться на все конструктивные элементы и работы, скрытые в процессе последующего производства, например гидроизоляция, арматура, омоноличиваемые стыки сборных железобетонных элементов, закладные части и др.

Приемка скрытых работ раньше достижения применяемыми материалами проектной прочности допускается при условии отбора и испытания образцов (после твердения).

Акты на скрытые работы должны составляться в трех экземплярах: один передается представителю технадзора, два других хранятся в строительной организации (один из них при сдаче работ прилагается к акту сдачи).

Исполнительные чертежи подписываются геодезистом, руководителем объекта и представителем заказчика.

Строительная организация, выполнившая работы не по объекту в целом, а только по отдельному виду работ или части сооружения (опускной колодец, кессон), должна сдавать эти работы генподрядной организации (в присутствии представителя заказчика) под монтаж и для дальнейшего производства работ по акту.

При сдаче законченных работ на объекте строительная организация в любом случае должна предъявить следующие документы:

перечень и краткую техническую характеристику подлежащих сдаче сооружений;

комплект рабочих чертежей, соответствующих выполненным работам или с внесенными в них изменениями , если последние имели место в процессе строительства, с подписью лиц, ответственных за строительство;

акты промежуточной приемки ответственных конструкций и акты на все работы, скрываемые последующими работами и конструкциями (скрытые работы);

акты испытания установленного оборудования;

документы, характеризующие качество использованных материалов (сертификаты, акты и паспорта на испытание материалов и т.д.);

документы, характеризующие качество выполненных работ (результаты испытания сварных стыков, арматуры, образцов бетона и др.);

журналы работ;

акты геодезической разбивки основных осей сооружений, а также ведомости реперов и осевых знаков.

Вся документация в одном экземпляре после окончания работы рабочей комиссии передается заказчику.

4. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ

Установка БСО-1 обеспечивает изготовление опор глубиной до 70 м и диаметром 820-1220 мм при скорости проходки скважин до 6 м/ч.

Буровая установка СО-1200/2000 служит для устройства буровых опор длиной до 24 м и диаметром 800-1500 м с уширением основания до трех диаметров ствола сваи. У этой установки днище бурового ковша укреплено на шарнире и в закрытом положении фиксируется защелкой. На днище бурового ковша смонтированы ножи для разрушения грунта в забое скважины. Разбуренный грунт поступает в окна забора днища.

Буровая установка УРП-1 предназначена для устройства опор длиной до 37 м и диаметром до 1400 мм с уширением основания. В качестве базовой машины используют кран МКГ-25 или экскаватор Э-1254. Рабочим органом является ковшовый бур. При устройстве уширения ковшовый бур заменяют буровым расширителем циклического действия.

Буровая установка МБС-1,7 может быть использована для устройства буровых опор глубиной до 28 м, диаметром ствола 1,3 и 1,7 м и диаметром уширения до 3,5 м в любых грунтовых условиях с креплением стенок скважин глинистым раствором. В качестве базовой машины используется кран-экскаватор Э-1258Б, оснащенный консольной площадкой с ротором-вращателем. Сквозь него проходит телескопическая квадратная штанга с укрепленным на ней рабочим органом (буровыми ковшами, шнеками и уширителями). Установка оснащена дополнительной стрелой, которая используется для ударного бурения грейфером или долотом. Основной отличительной особенностью установки является возможность принудительной подачи рабочего органа на забой, а также быстро переходить с одного вида бурения на другой.

Установки ЕДФ-55 французской фирмы "Беното" позволяют делать буровые опоры диаметром до 2100 мм и глубиной до 120 м в сложных грунтовых условиях. Скорость проходки скважин до 6 м/ч. Оборудование позволяет выполнять все операции по устройству буровых опор. Проходку скважины ударным бурением ведут с помощью грейфера "Хаммер-Граб". Особенностью разработки скважин стенками "Беното" является оригинальный способ обуривания забоя обсадной трубой, которая внедряется в забой, совершая возвратно-вращательные движения и одновременно поступательное движение на забой.

Водонасыщенные пески и ил разрабатывают желонкой.

Уширение разбуривают расширителем "Сегби", ножи которого раскрываются с помощью гидропривода. Грунт извлекается из скважины при сомкнутых режущих ножах. По окончании бурения дно скважины очищают от грунта грейфером. Бетонирование свай выполняют методом ВПТ или контейнерным способом.

В Японии получили широкое распространение фундаменты в виде мощных бетонных опор глубокого заложения с большой несущей способностью, сооружаемых с помощью специальных станков. Диаметр опор достигает 2-3,5 м. Наиболее часто бетонные опоры выполняют машинами, выпускаемыми фирмой "Като". Установки 20-ТН фирмы "Като" при скорости проходки грейфером 3-5 м/ч и ротором до 18 м/ч обеспечивают получение опор диаметром до 1200 мм, глубиной до 27 м.

5. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ

Все рабочие, ИТР, принимающие участие в возведении и опускании кессонов, перед началом работ должны пройти обучение по безопасным способам производства работ применительно к конкретной строительной площадке и соответствующим специальностям.

Для обеспечения безопасности работ при устройстве глубоких буровых опор и фундаментов из тонкостенных железобетонных оболочек должны соблюдаться правила и требования, установленные для ведения буровых и свайных работ, а также общие правила техники безопасности, предусмотренные СНиПом.

При возведении и опускании кессонов следует руководствоваться и выполнять все требования действующих норм безопасности труда на строительстве (СНиП 12-03-2001 и СНиП 12-04-2002) и правил эксплуатации используемого оборудования, механизмов и инструмента. Особое внимание должно быть обращено на возможность подвижек и оползания грунта в пределах их призм обрушения и недопущение расположения в этой зоне действующих механизмов и других средств производства работ.

При возведении стен в грунте вдоль разрабатываемой траншеи следует делать ограждения на расстоянии 3 м с каждой стороны, а переход людей через открытую часть траншеи допускается только по предусмотренным для этой цели мостикам.

Перемещение и установка машин и механизмов вдоль траншеи допускаются лишь на расстоянии, установленном в проекте.

Должны быть подробно указаны способы и схемы отрывки траншей и удаления грунта, строповки и установки арматурных конструкций и сборных элементов, установки бетонолитных труб и процессов бетонирования.

Условия работы в кессоне вредны для здоровья людей . Особенно неблагоприятно влияют на организм и вызывают кессонную болезнь нарушения режима постепенного изменения давления воздуха, т.е. сокращение длительности шлюзования. Рабочие очередной смены, перед тем как опуститься в кессон, помещаются в прикамерок шлюзового аппарата, в который постепенно (в течение 10-20 мин) нагнетается воздух до давления, равного кессонному. Затем рабочие опускаются в кессонную камеру для выполнения работы. В зависимости от величины давления смена длится 2-4 ч. После окончания смены рабочие вновь помещаются в шлюзовый прикамерок и подвергаются длительному "вышлюзовыванию", нарушение режима которого особенно опасно.

Подаваемый в кессон воздух должен быть сухим, прохладным и чистым, для этого применяют воздухосборники, фильтры и очистительные установки.

Количество сжатого воздуха, подаваемого в кессон, должно обеспечивать воздушное давление, при котором создаются оптимальные условия для производства работ. На каждого работающего в кессоне следует подавать сжатого воздуха не менее 25 м/ч.

Температура воздуха в кессонной камере при давлении до 0,2 МПа должна быть 16-20 °С, до 0,25 МПа 17-23 °С, выше 0,25 МПа - 18-26 °С. Обмен воздуха в кессонной камере должен отвечать требованиям техники безопасности производства кессонных работ. При опускании кессонов схема воздухопроводов должна обеспечивать возможность подключения в сеть или отключения от сети каждого компрессорного агрегата.

На компрессорной станции должен быть резервный компрессор производительностью, равной или больше самого мощного из работающих компрессоров . Резервный компрессор в период выполнения работ должен постоянно находиться в готовности для немедленного пуска и подключения в сеть. Компрессорная станция должна иметь питание от двух независимых источников электроэнергии.

Внезапное снижение давления в кессоне может привести к аварии и тяжелым заболеваниям рабочих, поэтому двери и люки необходимо всегда делать открывающимися в сторону большего давления, что исключает случайные потери воздуха.

При опускании кессонов вблизи существующих сооружений за последними должен быть установлен систематический инструментальный контроль. При обнаружении деформаций сооружений необходимо срочно прекратить опускание сооружений и принять меры, предотвращающие развитие опасных деформаций.

6. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

ГОСУДАРСТВЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТНЫЕ СМЕТНЫЕ НОРМЫ. СВАЙНЫЕ РАБОТЫ

Государственные элементные сметные нормы ГЭСН, предназначены для определения состава и потребности в ресурсах, необходимых для выполнения строительных работ, составления сметных расчетов (смет) ресурсным методом, а также для расчетов за выполненные работы и списания материалов.

ГЭСН являются исходными нормативами для разработки Государственных единичных расценок на строительныеработы федерального (ФЕР) и территориального (ТЕР) уровней, индивидуальных и укрупненных норм (расценок) и других нормативных документов, применяемых для определения прямых затрат в сметной стоимости строительных работ.

ГЭСН отражают среднеотраслевые затраты на принятую технику, технологию и организацию работ по видам работ. В связи с этим ГЭСН могут применяться для определения затрат всеми организациями-заказчиками и подрядными организациями независимо от их организационно-правовых форм и ведомственной принадлежности.

ГЭСН разработаны в составе следующих сборников:

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СНиП 3.03.01-87. Несущие и ограждающие конструкции.

СНиП 12-03-2001 Безопасность труда в строительстве. Ч.1. Общие требования.

СНиП 12-04-2002. Безопасность труда в строительстве. Ч.2. Строительное производство.

ГОСТ 12.1.044-89. ССБТ. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения.

ГОСТ 12.2.003-91. ССБТ. Оборудование производственное. Общие требования безопасности.

ГОСТ 12.3.009-76. ССБТ. Работы погрузочно-разгрузочные. Общие требования безопасности.

ГОСТ 12.3.033-84. ССБТ. Строительные машины. Общие требования безопасности при эксплуатации.

ГОСТ 24258-88. Средства подмащивания. Общие технические условия.

ППБ 01-03. Правила пожарной безопасности в Российской Федерации.

Электронный текст документа подготовлен ЗАО "Кодекс"
и сверен по авторскому материалу.
Автор: Демьянов А.А. - к.т.н., преподаватель
Военного инженерно-технического университета,
Санкт-Петербург, 2009

При сооружении кессонной камеры и надкессонной кладки к выполнению бетонных, арматурных, опалубочных и гидроизоляционных работ предъявляются те же требования, что и при сооружении опускных колодцев (§ 1, п. , ). Технология производства этих работ аналогична технологии работ по сооружению опускных колодцев. При устройстве кессонов используются сборные железобетонные элементы.

Организация работ по опусканию кессонов в основном зависит от условий местности, наличия средств механизации, глубины опускания, площади кессона. В практике чаще встречаются кессоны площадью 200—300 м 2 с глубиной опускания 20—30 м, погружаемые с поверхности земли или на местности, покрытой водой при сравнительно небольшой глубине. Последовательность рабочих операций по опусканию кессона представлена на рис. VII-26.

Рис. VII-26.

а — сооружение кессонной камеры; б — монтаж шлюзового аппарата и шахтных труб; в — опускание кессона на некоторую глубину и бетонирование надкессонного строения; г — перемонтаж шлюзового аппарата; д — продолжение опускания и бетонирование надкессонного строения; е — демонтаж шлюзового аппарата и шахтных труб и бетонирование колодца под шахтные трубы

Сначала кессон погружается без подачи сжатого воздуха в камеру, но, как только появилась грунтовая вода, кессон переводится на режим воздушного давления. Воздух отжимает воду из кессонной камеры, благодаря чему можно разрабатывать грунт в ней.

Воздушное давление в камере кессона должно удовлетворять условию

где Р в — избыточное воздушное давление, Па; 10 — гидростатический напор на уровне банкетки ножа, м; γ — плотность воды, т/м 3 .

При гидромеханической разработке грунта воздушное давление может быть снижено (режим пониженного давления):

,

где δ p — допускаемая разность давления гидростатического, и избыточного воздушного, выраженного в Па и зависящего от физических свойств грунта, в котором происходит опускание кессона.

Расход воздуха в кессоне может быть определен расчетом исходя из потребности воздуха на шлюзование, утечку его под нож кессона (при режиме пониженного давления эта утечка невозможна), утечку через неплотности в швах шлюза, шахтных труб, потолка и консолей кессонной камеры.

Для железобетонных кессонов расход воздуха на пополнение его утечек определяется следующим расчетом:

1) для кессонов с надкессонным строением из сплошной кладки и при разработке грунта насухо

2) для кессонов с надкессонным строением из отдельных стен (опускное сооружение) при разработке грунта насухо

3) для кессонов с надкессонным строением из сплошной кладки при разработке грунта гидромеханическим способом

;

4) для кессонов с надкессонным строением из отдельных стен при разработке грунта гидромеханическим способом

где Q — расход воздуха в приведенных условиях (при Р в = 0), м 3 /ч;

ω — площадь потолка кессона, ограниченная внутренними гранями консолей, м 2 ;

n — число шлюзовых аппаратов в кессоне;

P в — избыточное воздушное давление в кессоне, Па;

u — наружный периметр кессонной камеры по ножу, м;

с — коэффициент утечки воздуха через консоли и под нож, приведенный ниже.

Расход воздуха на вентиляцию рабочих помещений кессона определяется по формуле

Q = 25 A (Р в + 1),

где A — число людей, одновременно работающих в кессоне.

КЕССОННЫЕ РАБОТЫ (проф. вредности и проф. заболевания). Гигиена труда в кессоне. Кессоны представляют устройство, состоящее из рабочей камеры, идущей от нее вверх шахтной трубы, оканчивающейся наверху аппаратной камерой, и шлюза, соединенного с аппаратной камерой. Рабочая камера представляет собой ту часть кессона, в к-рой производятся собственно кессонные работы, т. е. выкапывание и выемка грунта. Обычно она делается из железобетона, но может быть железной и даже деревянной. Шахтная труба предназначена для спуска в камеру людей и материалов и для поднятия из нее выкопанного грунта. Она состоит из отдельных звеньев, наращиваемых одно на другое по мере опускания кессона, и имеет строго вертикальную лестницу для людей. Аппаратная камера заключает в себе несложные механизмы, служащие для подъема из рабочей камеры грунта и спуска в нее материалов и обслуживаемые обычно двумя рабочими внутри ее. Шлюз имеет специальное назначение как медицинского, так и производственного характера, представляя камеру (или камеры), в к-рой может быть создано любое давление воздуха, промежуточное между наружным давлением и давлением в кессоне, без изменения давления в самом кессоне. Создание таких промежуточных давлений необходимо в целях предохране – тшя людей от опасности повреждений и заболеваний, связанных с изменением давления, а также в целях сохранения необходимого давления в рабочей камере в моменты выхода людей наружу или выдачи грунта и подачи материалов. В рабочей камере обычно работает от 6 до 14 человек. Когда кессон дошел до грунта необходимой устойчивости, дальнейшие работы по выемке земли заканчиваются, рабочая камера заполняется бетоном, как и первое звено шахтной трубы; вся же остальная часть кессона снимается, и образовавшееся т. о. незаполненное пространство в каменной кладке заполняется также бетоном, после чего устой готов. Назначение К. р. заключается в том, что при недостаточной для данного сооружения прочности грунта (когда под ним находится водоносный слой) или при необходимости производства работ на дне рек и т. п. под возводимое сооружение (мост, здание и т. п.) подводятся устои и опоры, доводимые до прочного грунта, вследствие чего приходится проходить через воду. Для этой цели в соответствующем слое вода оттесняется воздухом, нагнетаемым под давлением в специальное устройство, называемое кессоном. Величина давления воздуха соответствует глубине нахождения кессона; при этом исходят из расчета, что на каждые 10 м глубины опускания кессона давление подаваемого в него воздуха должно повышаться на 1 атмосферу. Воздух в кессон нагнетается компрессорами из компрессорной станции по воздухопроводам. Т. к. при сжатии воздух сильно нагревается, то, если не принимаются специальные меры для охлаждения, он попадает в кессон значительно нагретым, вследствие чего в таких случаях t° в кессоне оказывается чрезмерно высокой. Это происходит также и в том случае, когда воздухопроводная сеть не изолирована и подвергается нагреванию солнцем. В зимнее время неизолирование воздухопроводной сети ведет к обратным результатам: воздух в кессон может приходить охлажденным, и t° в кессоне может оказаться чрезмерно низкой. Т. к. воздух для компрессоров может забираться в неудачном (в смысле его запыленности) месте и так как при прохождении его через компрессоры, смазываемые маслами, он может загрязняться последними, то иногда воздух в кессоне может оказаться и сильно загрязненным. Влажность в кессоне всегда по неизбежности очень высока, превышает 90% и нередко доходит до полного насыщения. Особенно высока она в шлюзах в период вышлюзовывания, т. к. в связи с понижением давления, все время происходящим в шлюзе, наступает образование тумана в нем и конденсация паров в воду. То же явление имеет место и в рабочей камере в периоды посадки кессона, осуществляемой понижением давления в нем. Вентиляция в кессоне зависит от количества подаваемого в него воздуха, а также от качества грунта; при грунтах, легко проницаемых для воздуха (песчаные), вентиляция кессона и в частности рабочей камеры осуществляется удовлетворительно; в случае же грунта, плохо проницаемого для воздуха (глини – стый, илистый), вентилирование кессона может значительно страдать, если оно не обеспечивается специальными мерами. Для обеспечения необходимой чистоты воздуха (освобождение его от примесей масел, конденсата и пыли) в воздухопроводную сеть включаются резервуары, к-рые в случае надобности могут’ быть снабжены и фильтрами. Дейс