Фундаменты глубокого заложения

При залегании плотных грунтов под слоем слабых иногда необходимо устраивать глубокий фундамент, притом выемку котлована для такого фундамента разрабатывают с помощью кессона, опускного колодца или используют тонкостенную сборную опалубку. Идея разработки котлована опускным колодцем в технике строения фундаментов не нова. Имеются описания опускных колодцев, относящихся к XII веку.

В настоящее время опускные колодцы применяют в строительстве на слабых, легко разрабатываемых грунтах при значительной глубине (более 8 м), не содержащих крупных и твердых составляющих в виде камней и других твердых элементов; при поверхностных и глубинных водах, в слабом грунте, на дне водоемах и около рек; в строительстве одинарных сооружений с технологическими процессами — водонапорных башен, заглубленных насосных станций (исходя из конструктивных схем размещения труб и оборудования); при сооружении глубоких бетонных фундаментов зданий в сейсмических районах.

Устройство фундаментов и оснований сооружений с помощью опускных колодцев состоит в том, что в грунт постепенно погружается конструкция заданной формы, не имеющий дна (опускной колодец). Погружение опускного колодца сопровождается выемкой грунта из него. Глубина опускания колодца практически не ограничивается и может быть достаточно большой.

После того как колодец будет разработан, объем, ограниченный его стенками, заполняется кладкой или используется в качестве места для работы.

Работы, связанные с разработкой колодца, выполняются при обычном атмосферном давлении. При поверхностной воде или сильном плывунном грунте разработка котлована с применением опускного колодца становится практически невозможной. В этом случае приходится применять так называемый кессон.

Так при кессонном методе работы по разработке грунта и опусканию фундаментного основания до прочного грунта работы производятся в кессонной камере, в которую подается сжатый воздух.

Кессонный способ работы имеет следующие преимущества:

а) возможность присутствия обслуживающего персонала около разрабатываемого грунта;

б) исключение вероятности аварийных ситуаций при обнаружении препятствий (камни, валуны, деревья и т. п.);

в) возможность контролировать состояние грунта под основанием и исследование их несущей способности;

г) опускание при любом состоянии грунта.

Максимальная глубина опускания кессона без применения дополнительных технических мероприятий выполнима до 35—40 м, и зависит от давления сжатого воздуха в кессонной камере.