Технология строительства подземных сооружений методом опускного колодца
Определим вес железобетонной плиты из расчета
,3 тс
Площадь днища колодца:
Площадь колодца по внешнему периметру в пределах от уровня грунтовых вод до проектной отметки днища колодца:
;
Общая площадь колодца, включая днище, составляет:
Объем вытесненной воды стенками и днищем колодца определяется:
Следовательно, выталкивающая сила воды равна:
Проверим условия устойчивости колодца по неравенству:
Условие выполняется.
3. Расчет объемов строительных конструкций и материалов
3.1 Расчет временных опор колодца
Монолитные ж/б опускные колодцы площадью до 250 м2 бетонируются чаще всего на временных опорах, располагаемых под банкеткой ножевой части по периметру сооружения. В проекте принимаем временные опоры – деревянные, выполненные из отесанных на два канта бревен, брусьев или шпал. Они укладываются на песчаную подушку толщиной не менее 40 см и втапливаются на половину поперечного размера.
Длину опор принимаем на 1 м больше толщины стены опускного колодца.
Площадь опор определяем по формуле:
где R – расчетное сопротивление грунта основания;
q – вес 1 м периметра стены колодца.
Всю стену делим пополам.
Rглины = 3,06 кгс/см2.
ℓ = bст + 1 = 1,7 + 1 = 2,7 м.
Ширина постели подкладок - 16 см (согласно таблицы 6.1 [2]).
Количество прокладок – 3 шт. на 1 м. F = 17280 см2.
Всего подкладок: 3,14(5,7 + 4)∙2 = 92 шт,
где 3,14(5,7 + 4) – периметр I яруса опускного колодца.
3.2 Объем товарного бетона
Объем товарного бетона для сооружения геометрически равен объему стен и подушки днища опускного колодца.
3.3 Расчет требуемого количества арматуры
Арматуру опускных колодцев устанавливают после устройства внутренней опалубки ножа колодца. В проекте арматуру принимаем в виде армоблоков.
Для опускного колодца с диаметром не более 15 м длину армоблока принимаем 1,5 м. Армоблоки устраиваем последовательно по контуру опускного колодца и скрепляем между собой монтажными скрутками.
Дальнейшее соединение армоблоков по высоте осуществляется сваркой с помощью накладок.
Диаметр стержня d = 20 мм.
Количество стержней в одном армоблоке – 12 шт.
Количество армоблоков на 1 ярус:
На все сооружение – 42 шт.
Суммарная длина сварного шва: 0,4∙12∙42 = 202 м.
Масса одного армоблока: Pарм.бл. = PØ∙hяр∙n; PØ = 2,47 кг/м.
P1 яр = 2,47∙12,25∙12 = 363,09 кг.
P2 яр = 2,47∙12,25∙12 = 363,09 кг.
Общая масса арматуры: P = 42∙363,09 =15250 кг ≈ 15,25 т.
3.4 Расчет опалубки
Выбор конструктивной схемы опалубки для бетонирования стакана колодца должен определить наиболее технологичный и экономически целесообразный вид опалубки. К числу последнего при возведении сооружения данного типа следует отнести индустриальную несъемную опалубку.
3.5 Расчет строительных лесов
При сооружении опускного колодца используются трубчатые безболтовые леса системы Севастопольстроя. Высота одного яруса лесов – 4 м.
В качестве настила используются деревянные щиты размером 2,5 х 1 м.
Количество стоек I яруса по внешнему контуру:
2π(R + 0,5)∙2 = 2∙3,14(5,7 + 0,5) ∙2 ≈ 122 шт.
Количество стоек внутри колодца:
2π(r - 0,5)∙2 = 2∙3,14(4 - 0,5) ∙2 ≈ 44 шт х 2 = 88 шт.
Всего: 210 стойки Ø = 88 мм.
Масса одной стойки равна 33,4 кг.
3.6 Расчет гидроизоляции
Тип гидроизоляции выбираем в зависимости от эксплуатационных требований, предъявляемых к помещению в отношении влажности стен (сырости) и градиента (напор) грунтовых вод, толщины конструкции, несущей гидроизоляцию. Для насосной станции I подъема, т.е. заглубленных помещений, по требованию технологического процесса (совмещение водоприемной части насосной станции и энергетического оборудования) помещения должны удовлетворять условиям по сухости II категории, для чего назначаем следующие типы гидроизоляции:
для стен снаружи – торкрет толщиной 25 мм (по 2 слоя);
для внутренней поверхности колодца – обмазочная гидроизоляция из битумных мастик
для днища
Iк = HВ/b = 20,5/1,5 = 13,6 ≤ 20
– оклеечная изоляция в 4 слоя.
Где Нв- гидростатический напор воды (смоченная поверхность колодца),м;
b-толщина стены колодца, несущая гидроизоляцию,м.
Площадь торкретирования:
Fт = p×D×H = 3,14×11,4×24,5 = 877 м2.
Объем торкретной смеси: Vторк = 877 ×2×0,025 = 43,85 м3.
Площадь обмазочной гидроизоляции:
Fо = p×d×H = 3,14×8×24,5 = 615,44 м2.
Площадь оклеечной гидроизоляции днища: FД = p× r2 = 3,14×42 = 63,6 м2. (4 слоя: 63,6 х 4 = 254,4 м2)
3.7 Расчет количества приемных воронок
При высоте бетонирования более 3 м, бетон подают через металлические хоботы, устанавливаемые через 3 м по окружности колодца.
Количество приемных воронок:
3.8 Расчет объемов земляных работ
При глубине ПК: до 1,5 м – откос 1:0;
1,5…3,0 м – откос 1:0,5;
3,0…5,0 м – откос 1:0,75.
HПК = 2 м – откос 1:0,5.
Длина пандуса ПК: Lпанд = hпк/0,2 = 2/0,2 = 10 м.
3.8.1 Расчет объемов работ по срезке растительного слоя
Растительный слой срезается бульдозером. Толщина растительного слоя – 25 см.
Площадь строительной площадки: S = πR2 = 3,14∙((19,4+40)/2)2 ≈2769,8 м2.
Объем срезаемого слоя:
Vраст = S∙0,25 = 692,4 м3.
3.8.2 Расчет объемов земляных работ по разработке ПК
Объем ПК:
VПК = VК + Vпанд.
Vпанд = 0,5∙b∙hПК∙Lпанд = 0,5∙3,5∙2∙10 = 35 м3.