ГлавнаяЕсли прочный грунт залегает под слабыми грунтами на большой глубине от поверхности земли (5—8 м и более), то фундамент можно выполнить в виде опускного колодца, который погружается в грунт, проходя слабые слои, и останавливается на том слое, который имеет достаточную несущую способность.
Колодец опускается под действием собственного веса при одновременной разработке грунта. Колодец делают сразу на полную высоту или постепенно наращивают сверху по мере опускания (рис. 144).
Кирпичные бетонные или железобетонные стенки колодца служат ограждением котлована, который имеет при этом минимально возможный объем.
После погружения колодца на требуемую глубину его целиком заполняют бетоном или устраивают только бетонную подушку и железобетонную плиту в нижней части колодца.
Железобетонные колодцы в настоящее время монтируют из. отдельных блоков (колец). Толщина стенок железобетонного колодца принимается от 0,2 до 2 м, а бетонного — от 0,4 до 1,5 м и более.
Форма опускного колодца в плане определяется формой и размерами сооружения. При больших размерах колодцев (шириной до 60 м) они используются как подземные помещения (рис. 146).
В последние годы колодцы стали устраиваться очень больших размеров — шириной до 60 м, при этом они используются как подземные сооружения. На рис. 146 показан процесс опускания колодца диаметром 40 м.
Нижнюю часть колодца, так называемый нож, скашивают для облегчения подрывания грунта. Если имеются твердые включения, нож усиливается металлической конструкцией (рис. 147).
Колодцы больших размеров в плане для увеличения их жесткости делают с внутренними стенами толщиной до 0,5—2,0 м, которые не доводят до низа ножа на 0,5 м. Такие многоячейковые колодцы часто применяют в гидротехническом строительстве.
Чтобы облегчить процесс опускания колодца, наружные стены иногда делают с наклоном около 0,01 или уступами (рис. 145), но при этом снижается несущая способность.
Новым методом является погружение колодцев с применением «тиксотропной рубашки» из раствора бентонитовой глины, которая подается вдоль стенок колодца по трубам в процессе его погружения и снижает силы трения по боковой поверхности, что облегчает погружение.
Опускание колодца производят как с водоотливом, так и без него. Второй вариант возможен в сухих грунтах, а также в случае, если приток воды очень велик и откачать ее невозможно. В последнем случае глинистый, гравелистый и крупнопесчаный грунт удаляют только грейфером (рис. 148, а), а мелкий песчаный и супесчаный — гидроэлеватором, подвешенным к стреле крана (рис. 148, б).
Разработка с открытым водоотливом целесообразна в случае, если нет наплыва грунта в опускной колодец извне, так как это приводит к увеличению объема земляных работ и может служить причиной осадок соседних сооружений.
Во время погружения опускного колодца необходимо следить за равномерностью его опускания и своевременно устранять перекосы путем подборки грунта у ножа с той стороны, которая выше. Если колодец перестает опускаться, производят подмыв грунта в внешней поверхности оболочки через трубки, погруженные в грунт по периметру колодца. Применяют также дополнительную пригрузку стенок опускного колодца.
На местности, покрытой водой, на глубину 5—7 м, а иногда и до 15 м, колодец следует опускать с предварительно устроенного искусственного островка (рис. 149) или с подмостей.
После того как опускной колодец дошел до проектного положения, проверяют качество основания, выравнивают поверхность его, а затем колодец целиком или частично заполняют бетоном.
Если опускной колодец погружают без водоотлива (из-за большого притока воды), то поверхность основания выравнивают путем отсыпки в колодец слоя щебня или гравия. Укладку нижних слоев бетона производят с помощью подводного бетонирования (методом вертикально перемещающейся трубы, по которой подается раствор, или методом восходящего раствора, когда труба, подающая раствор, остается на одном уровне). После того как образуется бетонный массив, способный выдержать напор воды снизу, из опускного колодца воду откачивают и дальнейшие работы выполняют уже насухо.
В настоящее время опускные колодцы применяются при строительстве подземных частей водозаборных и других сооружений, когда работы выполняются без водоотлива, а также могут быть использованы как оболочки для фундаментов мостовых опор.
Опускание колодцев представляет определенные трудности при наличии в грунте валунов, стволов деревьев и твердых прослоек. Затруднено также опускание колодцев с водоотливом на скальное основание, нуждающееся в выравнивании.