Опускные колодцы

Опускные колодцы являются довольно распространённой конструкцией при возведении фундаментов глубокого заложения. Технологическая последовательность производства работ по устройству опускного колодца показана на нижеприведённой схеме.

Технологическая последовательность выполнения работ по устройству фундамента глубокого заложения - опускного колодца.

Последовательность выполнения работ по устройству опускного колодца в соответствии с обозначениями на схеме:

1. Устройство колодца непосредственно на поверхности грунта (массивная ж/б конструкция, как правило, круглая в плане).
2. Разработка грунта из нутрии колодца (опускание колодца).
3. Наращивание колодца (опускание происходит под собственным весом).
4. Погружение колодца на проектную отметку и удаление из него грунта.
5. Заполнение колодца (бетонирование – создание массивной опоры).

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

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

Форма колодца в плане может быть различной (см. схему) и определяется, в конечном счёте, назначением конструкции и применяемым материалом.

Схема конфигурации опускных колодцев в плане.

Плоские стенки колодца будут работать на изгиб от бокового давления грунта, а стенка круглого колодца - только на сжатие, что является основным их преимуществом. Погружению колодца в основание сопротивляются силы трения по периметру наружных стен колодца о грунт. Для уменьшения трения колодцам придают коническую или цилиндрически - уступчатую форму (см. схему).

Цилиндрическая, коническая или уступчатую форма наружной поверхности колодца.

Коническая форма опускного колодца не устойчива при опускании (возможен перекос колодца) поэтому применяется довольно редко. Наиболее часто в нижней (ножевой) части колодца, по его внешнему периметру устраивается уступ (щель), заполняемая глинистым раствором. В результате создаётся так называемая тиксотропная рубашка – глинистый раствор позволяет уменьшить толщину стен опускного колодца в 2…3 раза.

Очень часто опускные колодцы должны проходить верхнюю толщу слабых водонасыщенных грунтов (песков с высоким уровнем грунтовых вод (У.Г.В.) и высокой фильтрующей способностью) (см. схему).

Схема возможной деформации грунтового пространства вокруг колодца при интенсивном водопонижении.

В этом случае при выемке грунта из колодца, вода проникает внутрь колодца, вызывая перемещения частиц грунта – происходит механическая суффозия. В результате вокруг колодца образуется грунт с нарушенной структурой. Поверхность грунта начинает опускаться, вызывая деформации соседних зданий, строительным механизмом, что не допустимо.

Альтернатива данному явлению – погружение колодца без откачки воды. В этом случае ведут подводные земляные работы при гидростатическом равновесии (см. схему).

Производство таких работ затруднено, поскольку разработка грунта ведётся под водой, что не позволяет визуально оценить грунтовые условия непосредственно под режущей кромкой ножа, особенно в том случае, если в основании могут встретиться неоднородные включения.

Схема погружение колодца без откачки воды.

В качестве примера, производство работ при устройстве опускного колодца, представлено на следующем видеоролике.

Разработка грунта из колодца экскаватором с удлинённой стрелой.

Не трудно заметить, что на видеоролике представлено опускание круглого колодца, состоящего из сборных ж/б элементов. Грунт основания – глина с низким коэффициентом фильтрации, поэтому поступление грунтовых вод в колодец практически не происходит. Выемка грунта осуществляется экскаватором с обратной лопатой на специальной удлинённой стреле.