В общем случае порядок проектирования опускных колодцев состоит из двух частей:
- часть – определение наружных размеров колодца, глубины погружения, предварительной
величины и формы поперечного сечения.
- часть – выбор материала, определение необходимой толщины стен и способа погружения.
На нижеприведённом рисунке показана общая схема нагрузок, действующих на колодец
в последний момент погружения. На этой схеме и в следующей формуле приняты следующие
обозначения:
- Q – собственный вес колодца высотой (глубиной погружения) h;
- T– силы трения, действующие по боковой поверхности колодца;
- Еа – активное давление грунта на боковую стенку;
-
- S – распорные силы ножа;
- γ - объёмный вес грунта; φ - угол внутреннего трения грунта.
Расчётная схема нагрузок, действующих на опускной колодец в момент его погружения.
Глубина погружения колодца определятся его технологическими параметрами, характером
и напластованием грунтов.
Осадка колодца должна находиться в допустимых пределах, и определяется как для фундаментов
на естественном основании.
Определение размеров подошвы колодца производится по методике фундаментов на
естественном основании.
Условия погружения опускного колодца определяются неравенством: Q > Σt.
Исходя из данного условия, определяется масса колодца и по массе находят необходимую
толщину стен.
Опускные колодцы находят применение в следующих случаях:
- При глубоком залегании хорошего грунта.
- При больших сосредоточенных нагрузках.
- При однородных грунтах и малом притоке воды.
- Для устройства подземных сооружений.
Опускные колодцы могут погружаться в основание не только под собственным весом,
но и принудительно, с использованием усилий вдавливания. Технологическая последовательность
такого производства работ при погружении опускного колодца показана на нижнем видеоролике.
Схема погружения опускного колодца принудительно, с использованием усилий вдавливания.
Представленный способ погружения используется для узких или лёгких (не больших в
диаметре) колодцев, поскольку связан с обустройством системы вдавливания и установкой
анкерных опор. Работы в данном случае могут производиться автоматизировано и под
водой с использованием специальной установки «эрлифта».
При повышенном У.Г.В. в слабых грунтах, наличии валунов, неоднородностей и т.п.
– возникает необходимость прибегать к кессонному способу устройства фундаментов
глубокого заложения.