Сущность технологического процесса строительства подземных сооружений возводят опускным способом.

При опускном способе сооружение предварительно возводят полностью или частично на поверхности (или в неглубоком котло­ване), а затем погружают в грунт на проектную глубину. Погруже­ние осуществляют способами опускного колодца и кессона.
Сущность способа опускного колодца состоит в следующем. Со­оружение возводят на поверхности земли в соответствии с планом его расположения на отведенной площадке. Внутри такого соору­жения послойно разрабатывают грунт, в результате чего оно под собственной массой опускается в грунт. Технология возведения опускного колодца: сначала под будущее сооружение отрывают котлован глубиной 1,2...1,5 м, не доходя до неустойчивых водонос­ных грунтов на 0,5 м; затем по контуру стен колодца возводят же­лезобетонное звено на высоту 1...1,2 м, которое в нижней части имеет скос — ножевую часть. Иногда, для лучшего погружения колодца в грунт, ножевую часть обрамляют стальным уголком или листом. Для уменьшения трения опускаемого сооружения о грунт стенки его делают с одним или несколькими уступами. Стены со­оружения выполняют из монолитного железобетона или сборных железобетонных панелей. В зависимости от назначения сооружения и его заглубления стены возводят на всю высоту или постепенно наращивают (ярусами) по мере погружения сооружения в грунт.
На строительстве опускным способом (рис. VIII.26) сооруже­ний диаметром более 20 м используют одноковшовые экскаваторы, которыми внутри опускного колодца разрабатывают грунт и гру­зят его в бадьи вместимостью 1,5...2 м3. Бадьи поднимают на по­верхность башенными или козловыми кранами и разгружают в от­вал или в автотранспорт. Учитывая значительную массу экскава­тора, его опускают в котлован в разобранном виде.
При работе во влажных грунтах для стоянки экскаватора в кот­ловане создают земляные островки или устраивают деревянный настил.
Во избежание неравномерной осадки сооружения грунт по пе­риметру ножевой части разрабатывают вручную, затем с помощью экскаватора грузят в бадьи и также поднимают краном на поверх­ность.
При незначительном притоке грунтовых вод и отсутствии вбли­зи сооружений, чувствительных к осадкам, разработку грунта ве­дут с водоотливом.
Если в котлован интенсивно поступает вода через днище, грунт можно разрабатывать гидромеханическим способом с помощью эжекторов и реже — эрлифтов с дополнительным подмывом.
При погружении сооружения в грунт необходимо следить за тем, чтобы его масса превышала силы бокового трения не менее чем на 25%. В ориентировочных расчетах удельную силу трения, принимают 10...30 кН/м2 в зависимости от характера грунта.
Преодоление таких значительных сил трения, затрудняющих опускание, а иногда делающих его невозможным, достигается раз­личными способами (утяжеление нижней части колодцев или ис­пользование массы предусмотренных проектом наземных сооруже­ний над колодцем; вибрация, подмыв, устранение шероховатости наружной поверхности колодца за счет покрытия ее специальными составами). Для уменьшения сил трения между грунтом и опуск­ным колодцем используют также тиксотропную рубашку. В этом случае ножевую часть колодца изготовляют на 5... 10 см шире тол­щины стены и в образовавшуюся полость между грунтом и наруж­ной поверхностью сооружения нагнетают коллоидный (например, глинистый) раствор, образующий рубашку, снимающую силы тре­ния по боковой поверхности колодца (рис. VIII.27). Силы трения остаются только в пределах поверхности ножа, которая составляет около 10...12% всей поверхности опускного колодца.
Метод погружения опускных колодцев в тиксотропной рубашке позволяет по сравнению с традиционным методом сооружения опу­скных колодцев снизить затраты труда почти на 35%, а стоимость работ —на 15...20%.
В процессе опускания колодца необходимо организовать посто­янное геодезическое наблюдение за его вертикальностью и ско­ростью погружения. Когда в колодце обнаружено зависание в его верхней части, необходимо выбирать грунт у ножа отстающей сто роны или размывать водой, подаваемой по трубам, установленным с внешней стороны стены.
Иногда для увеличения массы колодца зависшую его сторону утяжеляют пригрузами из железобетонных блоков. В исключи­тельных случаях для опускания зависшего колодца создают искус­ственные динамические колебания почвы путем направленного взрыва ВВ в стороне от сооружения.
После достижения ножом колодца проектной отметки бетони­руют днище, изолирующее подземное помещение от грунтовых вод. В колодцах, погружаемых с водоотливом, бетонную смесь укладывают на осушенное основание с принятием мер против омы-вания его фильтрующимися грунтовыми водами.

VIII.26. Схема погружения опускного колодца
1 — козловой кран; 2 —бадья; 3 — лестница; 4 — вибропогружатель; 5 —насос; 6 — экскава­тор; 7 — бульдозер

VIII.27. Опускной колодец в тиксотропной рубашке
1 — трубы для подачи глинистого раство­ра; 2 — ограждение форшахты; 3 — опор­ное кольцо; 4 — опускной колодец; 5 — глинистый раствор (тиксотропная рубаш­ка)

VIII.28. Схема устройства кессона
а — для заглубленного здания; б — для фундамента глубокого заложения; 1 — шлюзовый аппарат; 2 — шахтная труба; Э — гидроизоляция; 4 — надкессоиное стро­ение; 5 — кессонная камера; 6 — монолит­ный массив фундамента

Когда грунт из колодца удаляют без водоотлива и его нижняя часть находится под слоем воды, бетонную смесь укладывают в плиту днища колодца методом подводного бетонирования. После достижения бетоном достаточной прочности воду из колодца отка­чивают, плиту покрывают водоизолирующей пленкой и пригружают ее слоем бетона.
Способ кессона применяют в сильнообводненных, крупнообло­мочных или скальных грунтах, когда нежелательны осадки распо­ложенных вблизи сооружений или имеется опасность наплыва грунта в колодец. Последовательность производства кессонных ра­бот заключается в том, что сначала сооружают кессонную камеру (рис. VIII.28), на потолке которой монтируют шахтную трубу и шлюзовый аппарат. От компрессорной станции в камеру нагнета­ют сжатый воздух, вытесняющий из нее воду. Грунт в кессоне раз­рабатывают гидромеханическим способом или вручную. По мере погружения на потолочной части камеры возводят надкессонное строение.

Опускной способ (рис.16) применяют при необходимости возведения здания или сооружения в водонасыщенных грунтах. На поверхности земли собирается или бетонируется железобетонная конструкция в виде "стакана" без днища. Форма конструкции может быть любой, но чаще применяется круглая в плане. Убираются прокладки, внутри конструкции разрабатывается грунт, в результате чего "стакан" под действием собственной массы опускается до проектной отметки по мере выемки грунта. Бетонируются днище, перекрытия, покрытие, устанавливается технологическое оборудование.

Рис.16. Схемы возведения опускного колодца

а - устройство "стакана"; б - опускание "стакана"; в - бетонирование днища и перекрытий; 1 - подкладки; 2 - ковш; 3 - лебедка; 4 - вагонетка; 5 - конвейер;6 - бентонитовый раствор.

Опускным способом могут возводиться сооружения диаметром до 80 м на глубину до 70 м. Масса сооружения должна не менее, чем на 25 % превышать силу трения.

Для уменьшения сил трения стенки сооружения делают с уступом, а в промежутки между стенками и грунтом может закачиваться раствор бентонитовой глины.

Т