Главная страница >>  Строительство опускных колодцев >> Контроль заглубления и меры предупреждения осложнений при погружении опускных колодцев

Контроль заглубления и меры предупреждения осложнений при погружении опускных колодцев

Проверка правильности установки и погружения опускных колодцев должна осуществляться с самого начала строительных работ.

Закладке опускных колодцев должны предшествовать тщательная разбивка осей сооружения и закрепление их на местности, что оформляется актом.

На местности, оси закрепляют специальными знаками (столбами), расположенными вне зоны возможного обрушения грунта, установленной не менее 2-3Н при проходке мягких грунтов и 0,5-2Н при проходке плотных и скальных грунтов, где Н - глубина погружения колодца.
Знаки вкапывают в землю и ограждают, чтобы не повредить при производстве работ.

Схема закрепления осей опускного колодца на местности

Рис. 51. Схема закрепления осей опускного колодца на местности
1 – деревянный (бетонный) столб; 2 – опускной колодец; 3 – репер

Схема исправления перекоса опускного колодца
Рис. 52. Схема исправления перекоса опускного колодца
1 - разработка грунта для перевода опускного колодца из положения I в положение III; 2 - ось наклонного опускного колодца (положение I); 3 - проектная ось опускного колодца (положение IV)

Разбивка осей должна обеспечивать возможность проверки положения колодцев в любой момент их погружения.

Для контроля за погружением опускных колодцев на стенах их при бетонировании в четырех местах соответственно по продольной и поперечной осям или по взаимно перпендикулярным диаметрам (при круглых опускных колодцах) устанавливают вертикальные рейки с делениями через 1 см. По мере заглубления опускного колодца рейки соответственно наращивают (удлиняют). При помощи таких приспособлений в любой момент можно определить положение колодца относительно проектных осей, а при помощи нивелира, рейки и отвесов - положение ножа колодца в вертикальной плоскости, т. е. степень и направление его перекоса. Вертикальность погружения определяется также по отвесам. В опускных колодцах отвесы устанавливают вверху колодца на консолях или же посередине стены (также на консолях).

При прямоугольных сооружениях на каждой стене (продольной и поперечной) должно быть по два отвеса; при круглых сооружениях отвесы должны быть по одному на пересечениях стен с взаимно перпендикулярными осями. Отвесы должны висеть постоянно, чтобы во время посадки опускного колодца можно было наблюдать за правильностью его погружения.

До начала опускания колодца положение отвеса должно быть нанесено на каждой стене чертой из несмываемой краски.

Проверку вертикальности погружения колодца и его положения в плане выполняют не реже чем через каждый метр погружения.

Отклонения (смещения и перекосы) колодцев, погруженных до проектных отметок, не должны превышать следующих величин:
отношение величины горизонтального смещения колодца к общей глубине погружения - 0,01;

тангенс угла между фактическим положением оси опускного колодца и проектным положением оси - не более 0,01.

Колодцы при погружении, особенно на первых 5-8 м, могут накрениться. Смещения и перекосы должны устраняться немедленно, как только будут обнаружены. Чем позже будет обнаружен перекос или смещение колодца, тем больше он отойдет от проектной оси и тем труднее его выпрямить.

При небольших перекосах колодец выравнивают путем выемки грунта под ножом с отстающей стороны.

При значительных перекосах колодца его выравнивают методом последовательных качаний (рис. 52). Первоначально с наружной стороны колодца, менее заглубленной в грунт, отрывают котлован, удаляют оставшиеся деревянные подкладки и переводят из положения I в положение II, затем наклоняют его в положение III, т. е. в положение, диаметрально противоположное первоначальному наклону, и убирают оставшиеся подкладки с противоположной крену стороны. В положении III колодец опускают на глубину 1 -1,5 м и затем переводят в положение IV.

После проведения всех этих операций колодец должен точно занять проектное положение в плане и по вертикали.

Если бы этот колодец из положения I перевести в положение II и начать опускать, то он отклонится от проектного положения в плане вправо на величину х (в данном случае на величину около 80 см). Исправляют такой перекос более интенсивной разработки грунта под стороной колодца, менее заглубленной в грунт. В этих случаях грунт под ножом колодца, как правило, разрабатывают вручную или гидромеханизированным способом.

Если перекос колодца не выправляется и последний продолжает погружаться в наклонном положении, необходимо прекратить разработку грунта у пониженной части ножа и разрабатывать его только с противоположной крену стороны. Если и этот способ не помогает, то под пониженную часть ножа устанавливают специальные железобетонные опоры или же деревянные подкладки (стойки) и начинают разрабатывать грунт с противоположной крену стороны.

Второй способ исправления кренов опускных колодцев - это дополнительная пригрузка стен колодца. Пригружается часть (сектор) стены, менее заглубленная в грунт. Для пригруза стены используют металлические болванки, прокат, железобетонные элементы и др. Опыт показывает, что односторонняя пригрузка стен колодца дает положительные результаты лишь в тех случаях, когда перекос произошел на небольшой глубине (3-5 м) или же когда колодец опускается в слабых грунтах, частицы которого могут перемещаться за счет обжатия или движения (илистые, сильно водонасыщенные плывуны и другие аналогичные разновидности грунтов). Если грунты плотные, рекомендуется с наружной стороны стены колодца (менее погруженной) откопать грунт на максимальную глубину или размыть грунт с менее погруженной стороны, используя трубу с насадкой.

При опускании можно проводить то и другое мероприятие. Положительные результаты дает выборка грунта с помощью заборников с наружной стороны колодца, менее погруженной в грунт. Для этого берется обыкновенная металлическая шпунтина, к которой внизу приварена металлическая пластина, образующая карман, служащий для забора грунта.

В случае, если перекос (крен) опускного колодца произошел или был замечен на большой глубине, то исправить его чрезвычайно трудно. Например, опускной колодец диаметром 19,6 м в Челябинске на глубине 28 м отклонился от вертикали почти на 100 см. Дополнительная односторонняя пригрузка его металлическими болванками массой около 800 т и установка под ножевую более погруженную часть колодца специальных бетонных блоков не дали положительных результатов, и колодец опускался до проектной отметки (36,3 м) с тем же уклоном, т. е. пригрузом удалось лишь стабилизировать уклон. Поэтому очень важно не допустить перекоса колодца в начале его опускания.

При строительстве опускных колодцев может происходить их зависание, не доходя до проектной отметки. В этих случаях рекомендуется: произвести пригрузку стен колодца; равномерно окопать его по всему наружному контуру на максимально возможную глубину; удалить или размыть грунт у наружных стен колодца. Все эти способы можно применять раздельно или одновременно. При этом необходимо, чтобы банкетка ножа колодца была всегда свободной, т. е. грунт под ней должен быть выбран по всей площади на глубину не более 0,5 м.

Если же все эти способы не дают положительных результатов, применяют шахтный способ строительства, т. е. делают вертикальную выработку и по мере заглубления колодца ее крепят поярусным бетонированием или же применяют тюбинговую крепь из сборных железобетонных или чугунных тюбингов.

При строительстве опускных колодцев в северных районах нередки случаи примерзания наружных стен колодца к грунту. Чтобы ликвидировать аварийную ситуацию, необходимо отогреть колодец, на что требуется много средств и времени. Самое радикальное средство против примерзания стен колодца к грунту - это правильное ведение технологии работ. Нельзя останавливать опускание колодца в зимнее время даже на 2-3 дня. Разработку грунта в колодце рекомендуется вести круглосуточно, чтобы колодец постоянно находился в движении (опускался). Особо осторожно нужно обращаться с водой. Не допускать подтопления колодца с наружной стороны. Для утепления стен колодца не рекомендуется снимать зимой деревянную опалубку с внутренних поверхностей, а с наружной стороны колодца следует насыпать утепляющий материал (шлак, опилки), чтобы избежать примерзания колодца с поверхности грунта.

Эффективным способом устранения примерзания стен колодца к грунту является бурение по периметру стен скважин с возможно небольшим шагом и подача в скважины тепла (пара, горячего воздуха, электроэнергии и т. д.).

В практике строительства опускных колодцев бывают случаи самопроизвольного опускания колодцев ниже проектной отметки. Это происходит, когда масса колодца значительная, а сопротивление грунта трению и допустимое давление на грунты, расположенные у ножа колодца, незначительны.

Установка железобетонных блоков

Рис. 53. Установка железобетонных блоков под ножевую часть опускного колодца при исправлении его перекоса

Например, опускной колодец диаметром 37,8 м и общей высотой 54,7 м в Железногорске (Белгородская область) самопроизвольно опустился на 2,3 м. Это было вызвано тем, что неокомские глины, определенные в проекте как плотные, фактически оказались в своей верхней части мягкопластичными и не могли нести больших нагрузок.

В тех случаях когда возможность самопроизвольной посадки колодца может быть определена в процессе разработки рабочих чертежей, предусматривают специальный бетонный воротник (выступ) с наружной стороны стены колодца с таким .расчетом, чтобы он мог воспринимать нагрузку при заглублении колодца до проектной отметки.

Непредвиденное самопроизвольное опускание колодца устраняется путем подкладки под ножевую его часть бетонных опор, железобетонных блоков плит и шпал (рис. 53). При этом опоры под нож колодца устанавливают методом устройства узких радиальных траншей с таким расчетом, чтобы освобождать грунт под ножом колодца на минимальной площади и избегать осадок колодца. Опоры устанавливают одновременно по двум взаимно противоположным сторонам.