Методы защиты от подтопления.

Мероприятия против подтопления территории подразделяются на предупредитель­ные (профилактические) и защитные. Предупредительные мероприятия должны проводиться на всех потенциально подтапливаемых (в соответствии с прогнозом) территориях, они входят в комплекс работ по инженерной подготовке территорий (в от­дельных случаях разрабатываются отдельно). Эффективной предупредительной ме­рой в указанных условиях является горизонтальный дренаж.

Горизонтальный дренаж применяется при неглубоком УПВ и относительно неболь­шом требуемом понижении. Наибольшее распространение получил закрытый гори­зонтальный самотечный трубчатый дренаж, представляющий собой дренажную трубу, уложенную на глубину до 5-6 м с уклоном в траншею (котлован), заполненную фильтрующим материалом (дренажной обсыпкой), отводящей сетью и выпускными устройствами.

В современной практике строительства применяются три основных конструктивных типа горизонтальных трубчатых дренажей:

1.с трубчатой основой из керамических, асбестоцементных, пластмассовых, бе­тонных, чугунных труб с одним-двумя слоями фильтрующей обсыпки из рых­лого сортированного материала - песка, гравия, щебня;

2.с трубчатой основой и фильтрующими обертками из различного типа тканых или нетканых минеральных или полимерных материалов в сочетании с обсып­ками или без них;

3.с применением трубофильтров (трубы с пористыми стенками) в сочетании с об­сыпкой или фильтрующей оберткой (или без таковых - в песчаных грунтах).

Прием воды из пласта производится либо через стыковые зазоры между дренажны­ми трубами, либо через отверстия (круглые, щелевые) в боковой стенке трубы.

Опыт строительства и эксплуатации зданий и сооружений в условиях Северо-Запада, Дальнего Востока и др. показывает, что затопление подвалов, построенных даже на первоначально сухих пылевато-глинистых грунтах с глубоким залеганием подзем­ных вод (d_w>d), является следствием нарушения природного сложения грунтов и утечек из коммуникаций. Высокая влажность указанных грунтов нарушенной струк­туры сохраняется длительное время - практически весь срок эксплуатации здания.

Поэтому почти всегда при проектировании и устройстве фундаментов в условиях се­веро-западных регионов стоит острая проблема осушения строительной площадки, обычно с помощью закрытых горизонтальных дренажей, как во время выполне­ния строительных работ, так и после их завершения в период эксплуатации здания или сооружения. При этом необходим учет водных свойств грунтов.

Важнейшими характеристиками водных свойств грунтов являются:

Генезис, вид (]_р), состояние (J_i) грунта {твердое, пластичное, текучее);

Пористость (количество, размер и характер - n, е);

Влажность грунта (w);

Водопроницаемость (Kф)-способность грунта с той или иной скоростью пропускать через себя воду под действием перепада давления (м/сутки):

- водонепроницаемый k_ф<0,005 м/сутки,

-слабоводопроницаемый k_ф=0,005- 0,3,

-водопроницаемый k_ф=0,3-3,0,

-сильноводопроницаемый k_ф-3,0-30,

-очень сильноводопроницаемый k_ф>30,0.

Водопроницаемость во времени меняется (суффозия, кольматаж);

Влагоемкость - способность поглощать и удерживать воду. Наибольшей влагоемкостью обладают глинистые грунты и торфы;

Капиллярность - удерживание в порах воды в напряженном (подвешенном) состо­янии (Н_кап). Наивысшее Н_кап наблюдается в глинистых грунтах;

Вымываемость (суффозия) - вынос частиц грунта (твердого вещества) во взве­шенном состоянии. Чаще всего наблюдается в рыхлых разнозернистых (неоднород­ных) песках;

Растворимость - неустойчивость грунтового скелета, приводит к выносу твер­дого вещества грунта в растворенном состоянии (например, в песках);

Размокаемость - потеря связности грунта при насыщении водой. Характерна для лессов, морен, некоторых видов супесей и суглинков;

Набухание и усадка - соответственно увеличение объема грунта при увлажне­нии и уменьшение при высыхании (характерны для глинистых грунтов);

Водоотдача (w_в)- способность отдавать гравитационную воду в виде свободного стока: (в глинах, в крупнообломочных, крупных и средних (чистых) песках — 100%, в песках мелких и пылеватых — 25...50 %, супесях=36%, суглинках =23%);

Кольматаж (заиление).

Основными гидрогеологическими параметрами, определяющими закономерности дви­жения подземных вод, являются:

а) пористость (пустотность) n, %,е, д.е,

б) водопроницаемость (фильтрация) -k_ф, м/сутки.

 

59) Трассы дренажа кольцевых, пристенных и сопутствующих дренажей определяются привязкой к защищаемому сооружению. Трассы головных и систематических дренажей определяются в соответствии с гидрогеологическими условиями и условиями застройки. При заложении дренажа ниже подошвы фундаментов соседних сооружений и сетей расстояния между ними должны быть проверены с учетом угла естественного откоса грунта от края подошвы фундамента сооружения (или сети) до края траншеи дренажа. Продольный профиль дренажа Глубина заложения дренажей должна быть не меньше глубины промерзания грунта. Глубина заложения головных, кольцевых и систематических дренажей определяется гидравлическим расчетом и заглублением защищаемых зданий и сооружений. Глубина заложения пристенных и сопутствующих дренажей определяется в соответствии с глубиной защищаемых сооружений.

Продольные уклоны дренажа рекомендуется принимать не менее 0,002 для глинистых грунтов и 0,003 для песчаных грунтов. Наибольшие уклоны дренажей следует определять, исходя из максимально допустимой скорости течения воды в трубах - 1,0 м/сек.

Расстановка смотровых колодцев Смотровые колодцы следует устанавливать в местах поворотов трассы и изменения уклонов, на перепадах, а также между этими точками при больших расстояниях - stroyverno.ru. На прямых участках дренажа нормальное расстояние между смотровыми колодцами - 40 м. Наибольшее расстояние между смотровыми колодцами дренажа - 50 м. На поворотах дренажа у выступов зданий и у камер на каналах устройство смотровых колодцев не обязательно, при условии, что расстояние от поворота до ближайшего смотрового колодца не более 20 м. В случае, когда на участке между смотровыми колодцами дренаж делает несколько поворотов, смотровые колодцы устанавливают через один поворот.

Устройство выпусков

Выпуск воды из дренажей производят в водостоки, водоемы и овраги.

 

60) Глубина заложения дренажей должна быть не меньше глубины промерзания грунта. Глубина заложения головных, кольцевых и систематических дренажей определяется гидравлическим расчетом и заглублением защищаемых зданий и сооружений. Глубина заложения пристенных и сопутствующих дренажей определяется в соответствии с глубиной защищаемых сооружений. Эффективность работы дренажной системы зависит от строгого соблюдения технологии монтажа. Дно выкопанной траншеи утрамбовывают, засыпают слоем щебня фракции 5—8 мм толщиной не менее 50 мм, на него и укладывают трубы. В глинистых грунтах дренажный уклон должен составлять не менее 2 мм на 1 м длины, а в песчаных грунтах — 3 мм на 1 м длины. Нарезанные по нужному размеру дрены соединяют между собой муфтами, тройниками, отводами и другими фасонными изделиями. После укладки и проверки работоспособности системы трубы засыпают дренирующими материалами. Дрены засыпают слоем промытого щебня фракции не более 16 мм. Поверх щебня укладывают полотно из геотекстиля, отделяющего его от слоя мытого песка фракции 0,5—1,0 мм. В зависимости от водопроницаемости окружающего грунта толщина слоев колеблется от 100 до 300 мм. Засыпку дрен проводят аккуратно, чтобы не нарушить соединений. Сверху дренирующий слой засыпают ранее вынутой землей. Но оптимальным вариантом является выполнение обратной засыпки дренирующим слоем — песком, а сверху этот слой покрывается грунтом и дерном. Глубина заложения дренажных труб зависит от уровня грунтовых вод, глубины промерзания грунта и степени заглубления фундамента. Но при всех параметрах глубина заложения дрен должна быть не менее чем 800 мм от поверхности земли. Вода отводится самотеком за счет уклона или принудительно насосом в общую дренажную систему или водосборный колодец.

61 ФУНДАМЕНТЫ ГЛУБОКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ

В практике современного строительства используют также фундаменты глубокого заложения, хотя по сравнению с фундаментами возводимыми в открытых котлованах, и свайными область их применения несколько ограничена. В основном данный тип фун­даментов применяют при возведении уникальных сооружений — с большими нагрузками на основание, а также при строительстве заглубленных помещений зданий, подземных гаражей, пешеходных переходов и туннелей, отстойников, водозаборных сооружений, мостовых опор и др.

Фундаменты глубокого заложения отличаются от фундаментов, возводимых в открытых котлованах, следующими специфическими особенностями: 1) не требуют предварительной разработки кот­лованов; 2) работа грунта под действием внешних нагрузок проис­ходит иначе, чем у фундаментов в открытом котловане, в частности исключается выпирание грунта на поверхность; 3) условия работы фундамента глубокого заложения позволяют передавать на них значительные горизонтальные нагрузки и моменты; 4) несущая способность таких фундаментов существенно выше, так" как вер­тикальные нагрузки воспринимаются не только грунтом под подо­швой фундамента, но и силами трения, развивающимися по боко­вой поверхности.

В настоящее время применяют следующие типы фундаментов глубокого заложения: опускные колодцы и кессоны, глубокие опоры (набивные столбы), фундаменты, возводимые методом «стена в гру­нте».

Фундамент глубокого заложения, он же глубоко заглубленный фундамент, - это фундамент, основание которого находится на глубине большей, чем глубина промерзания грунта. Главный смысл заложения фундамента на большую глубину в том, чтобы опереться на плотный слой грунта с большой несущей способностью. Заложение глубоко заглубленного фундамента подразумевает большой объем земельных работ: траншею под фундамент нужно рыть на большую глубину. Расход бетона на такой фундамент так же большой. Плюсом фундамента глубокого заложения является его большая несущая способность, поэтому такие фундаменты характерны для тяжелых домов, построенных из кирпича или железобетона, а так же для многоэтажных домов.

62) Опускные колодцы представляют собой открытую сверху и снизу полую конструкцию любого очертания в плане, погружаемую, как правило, под действием собственного веса или дополнительной пригрузки по мере разработки грунта внутри нее.

Такие колодцы используются в различных отраслях строительства:

– в гражданском, коммунальном и городском хозяйстве — для фундаментов и подвальных этажей высотных зданий, подземных гаражей, насосных станций водозаборов и станций перекачки, глубокой канализации, хранилищ и других подземных помещений разного назначения;

В зависимости от условий, а также с учетом экономической целесообразности колодцы могут погружаться одним из следующих способов:

– без водоотлива (при отсутствии подземных вод или при подводной разработке грунта);

– с открытым водоотливом;

– с водопонижением;

– с устройством противофильтрационной завесы;

– комбинацией приведенных выше способов.

Опускные колодцы используются при устройстве заглубленных подземных помещений насосных станций, водозаборов, скиповых ям доменных печей, вагоноопро-кидывателей, установок непрерывной разливки стали, подземных гаражей, в качестве массивных и заглубленных фундаментов для опор мостов, набережных, механических прессов и различных испытательных стендов

Опускные колодцы классифицируются:

по материалу — на железобетонные, бетонные, металлические, деревянные, каменные и кирпичные. Опускные колодцы из дерева, камня и кирпича применяются крайне редко;

по форме колодца (в плане)—на круглые, прямоугольные, квадратные и с закругленными торцовыми стенками.

Прямоугольная или квадратная форма позволяет более рационально использовать площадь внутреннего помещения под оборудование. Однако опускные колодцы круглой формы более экономичны. Круглый опускной колодец лучше работает на сжатие и меньше подвержен кренам при опускании.

Первым этапом процесса сооружения колодца является устройство основания под нож. Надежное основание, рациональная и правильно выбранная схема опирания ножа колодца на грунт гарантируют сохранность колодца при снятии его с временных опор и равномерность погружения в грунт на первых метрах опускания. Чаще всего применяются пять типов оснований под нож опускного колодца.

Подкладки выполняются из круглых бревен, отесанных на один или два канта, из брусьев или железнодорожных шпал, распиленных на два-три отрезка. Деревянные подкладки укладывают на песчаную (песчано-гравийную) подушку с заглублением их на 0,5 диаметра подкладки. Песчаная подушка равномерно распределяет давление на грунт основания и увеличивает площадь опи-рания.

Песчаные подушки делают втопленными в естественный грунт основания и насыпными. Высота подушки 50—70 см, ширина определяется длиной деревянных подкладок плюс 100 см (по 50 см с каждой стороны).

Расчет опускных колодцев

Расчет опускных колодцев. Расчет опускного колодца состоит двух частей. Первая часть включает в себя расчет колодца как фу дамента глубокого заложения на эксплуатационные нагрузки, второй части выполняют его расчет на нагрузки, действующие в п цессе строительства. Расчет фундамента глубокого заложени на эксплуатационные нагрузки. В ходе этого ра чета устанавливают размеры фундамента в плане и глубину его зал жения, обеспечивающие нормальную эксплуатацию сооружения. Гл бина заложения фундамента обычно зависит от уровня залегани кровли прочного грунта. В однородных грунтах, несущая способность которых возраста с глубиной, отметку подошвы фундамента определяют расчетом п первому и второму предельным состояниям. Минимальные размер фундамента в плане определяются размерами надфундаментной част сооружения (опоры) и минимальной величиной обрезов, которая при нимается 0,02—0,04 от полной глубины опускания колодца, но н менее 40 см. Расчетом по первому предельному состоянию определяют напряжения в грунте по подошве фундамента и по его боковой поверхности от расчетных нагрузок. Напряжения на подошве фундамента не должны превышать расчетных сопротивлений грунта. При действии на фундамент горизонтальной силы и момента расчет выполняют с учетом его заделки в грунте. Расчет колодца на строительные нагрузки. В период строительства на колодец действуют различные силы, с учетом которых определяют его схему, толщину стенок, необходимое сечение арматуры и марку бетона. Действующие в этой стадии нагрузки после опускания колодца полностью теряют свое значение при заполнении его полости бетоном и частично -— при пустотелых колодцах. Для пустотелых колодцев, кроме того, требуется еще сделать дополнительный расчет стен и рас­пределительных плит с учетом эксплуатационных нагрузок.

 

 

⇐ Предыдущая1234

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: