VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

Исходные данные для проектирования

Запроектирован круглый в плане опускной колодец, погружаемый без применения мероприятий по уменьшению силы трения по боковой поверхности колодца. Внутренний диаметр колодца, исходя из условий размещения оборудования, составляет: dВП=18 м.

Внутренняя глубина колодца: H0=21 м.

Грунтовые воды в период строительства на глубине 10 м.

В период эксплуатации ожидание повышения уровня грунтовых вод до глубин 6 м от поверхности.

Эксплуатация нагружения на колодец(без учета собственного веса колодца) составляет в уровне верха колодца FV=20000 кН

Fh=2100 кН

M=1000 кН∙м

Момент от внешней нагрузки на уровне подошвы колодца равна моменту от внешних постоянных Mc=Mt

Колодец выполнен монолитным из тяжелого бетона класса В22,5, удельный вес бетона γB=25 кН∙м

Решение:

1. Предварительное конструирование колодца, назначение основных размеров.

Примем колодец облегченной конструкции с толщиной стен Bω=0,3 м.

Сравнить с первой формулой ∆1=0,01∙21+0,2=0,41 м, т.е. D0≥18,41

Согласно унифицированным размерам с учетом толщины стен принимаем наружный диаметр D0=18,41 м, внутренний диаметр D=19 м.

1-песок мелкий, средней плотности

γ=18,9 кН∙м; γs=26,9 кН∙м;е=0,63; φ=31°;Е=31;с=1,5 кПа;к=1600000 кН∙м4

2-супесь пластичная

γ=19,6 кН∙м; γs=27,1 кН∙м;е=0,76;IL=0,5; φ=24°;с=16 кПа;к=9500 кН∙м4

3-суглинок мягкопластичный

γ=19,8 кН∙м; γs=27,2 кН∙м;е=0,74; IL=0,6;φ=21°;с=34 кПа;к=10000 кН∙м4

BωD0=0,317,4=0,017

0,0416≤0,017≤0,1 – верно.

Принимаем нулевую часть колодца типа B.

Ширина банкетки 0,1 м.

1. Проверка возможности погружения колодца на проектную отметку.

Вес стен колодца как произведение объема стен на удельный вес бетона:

Gω=πD2-D024γв∙Hк=3,14192-18,4124∙25∙21,5=9312,96 кН

Где Hk=H0+0,5=21,5 м – глубина погружения колодца

1. Определение сил трения T2

Наружный периметр колодца: u=3,14∙D=3,14∙19=59,66

T2=0,7∙u∙f1∙h1+f2∙h2+f3∙h3=0,7∙59,66∙33∙5+26∙10+20∙1,7=0,7∙59,66∙459=19168,758

Fu=0 – сопротивление грунта под ножом, т.к. b=0,1 м.

Проверяем возможность погружения колодца с учетом коэффициента надежности по нагрузкам.

0,9∙9312,961,1∙19168,758=0,398≤γpl=1,2

Веса колодца для его погружения недостаточно. Будем использовать задавливание для погружения. Определим величину пригруза.

Определение усилия задавливания.

Ql=T2∙γpl-Gw=1,1∙19168,758∙1,2-9312,96=15989,8 кН

Для пригружения колодца принимаем 8 домкратов грузоподъемностью 2000 кН, расположенных на одинаковом расстоянии.

Погружение колодца осуществляем с опережением режущей кромки ножа поверхности забоя на глубину:

В слое песка 1,5 м

В слое супеси и суглинокв 0,75 м.

1. Проверка колодца на всплытие после устройства водозащитной подушки толщиной 0,5-0,6 м и плиты днища толщиной 0,4 м.

Вес водозащитной подушки и днища:

Gp=πD024γbh1+h2=3,14∙18,4124250,5+0,4=665,146 кН

Находим сумму трения при расчете на всплытие.

T1=0,5∙T2=0,5∙19168,758=9584,379 кН

Площадь основания колодца

Aw=πD24=3,14∙1924=283,385 м2

Расчетное превышение уровня грунтовых вод над основанием защитной подушки в период строительства.

Hw=6,7 м

0,99312,96+665,146+9584,379283,385∙6,7∙10=0,98

Код для цитирования: Скопировать