Projektowanie studni

Najczęściej stosuje się kołowy przekrój poprzeczny studni, bywa jednak również kwadratowy lub prostokątny. Wymiary (w planie) wykonanych dotychczas studni dochodzą do 60 m. Dla dużych budowli, zamiast jednokomorowych, wykonuje się studnie wielokomorowe (program uprawnienia budowlane na komputer). Głębokość studni jest ograniczona wielkością oporu tarcia przy jej zagłębianiu. Najgłębsze znane studnie dochodzą do 70 m głębokości. Zwykle nie przekracza się 15-20 m. Projekt studni wykonuje się na podstawie wyników szczegółowych badań geotechnicznych podłoża, określających układ i miąższość warstw poziomu wody gruntowej oraz fizyczne i mechaniczne właściwości gruntów. Ponadto celem badań jest ustalenie ewentualnych przeszkód, np. głazów, pni drzew itp. Studnie projektuje się przyjmując schemat obciążeń (program uprawnienia budowlane na ANDROID). Opór tarcia wzdłuż pobocznicy można przyjąć wg tabl. 5-15. Pokonuje się go masą studni.

W miejscu, w którym ma być opuszczona studnia, wykonuje się wykop do głębokości ok. 0,5 m powyżej zwierciadła wody gruntowej. W przypadku budowy studni na wodzie otwartej wykonuje się wysepkę wzniesioną 0,5 m ponad zwierciadło wody. Na wodzie głębokiej (> 3 m) lub przy silnym prądzie wysepkę wykonuje się w ściankach szczelnych. Można również opuszczać studnię z pontonów (uprawnienia budowlane).

Gotowy nóż stalowy lub żelbetowy ustawia się na podkładach drewnianych, a następnie wykonuje się deskowanie i zbrojenie dolnej części studni. Jednorazowo betonuje się lub muruje ściany na wysokość ok. 4,0 m. Po usunięciu podkładów (symetrycznie i naprzemianlegle) studnia zagłębia się w grunt (program egzamin ustny). Dalsze zagłębianie następuje w miarę usuwania gruntu z wnętrza studni. Jeżeli w czasie opuszczania studnia przechyli się, wówczas należy podbierać grunt z przeciwległej strony; w celu nasunięcia dolnej części studni stosuje się podpieranie noża skośnie ustawionymi balami drewnianymi.

Nośność kesonów

Po dojściu do żądanego poziomu studnię (fundamentową) wypełnia się chudym betonem (50-M00kg cementu/m³. betonu) lub piaskiem. Keson jest to rodzaj posadowienia różniący się od studni opuszczanej tym, że wybieranie gruntu poniżej zwierciadła wody odbywa się w komorze roboczej przy zwiększonym ciśnieniu powietrza. Stosuje się je, jeśli na drodze opuszczania studni zalegają przeszkody w postaci głazów, pni drzew itp.

Wadami kesonów są:

a) praca ludzi w sprężonym powietrzu,

b) duży koszt budowy stalowej lub żelbetowej komory roboczej i urządzeń ślizgowych,

c) ograniczenie głębokości do ok. 35 m z uwagi na szkodliwość dla zdrowia ludzi pracujących pod ciśnieniem powyżej 350 kPa (opinie o programie).

Kesony stosuje się przy budowie podziemnych obiektów (zbiorniki, osadniki itp.) w nawodnionych piaskach, jeżeli dolna część konstrukcji dochodzi do stropu gruntu nieprzepuszczalnego, co uniemożliwia obniżenie poziomu wody gruntowej, a wejście ostrza studni na odpowiednią głębokość byłoby utrudnione. Nośność kesonów oblicza się podobnie jak studni opuszczalnych.
Stosuje się je jako fundamenty pod budowlami wysokimi (np. kominy), pod filarami i przyczółkami mostowymi, pod ścianami nowych budynków wykonywanych obok budynków istniejących. Ścianki szczelinowe stosuje się też przy wykonawstwie kanałów, tuneli i do wzmocnienia istniejących fundamentów (segregator aktów prawnych). Nośność fundamentów ze ścianek szczelinowych oblicza się podobnie jak fundamentów ze studni opuszczanych.

Przed zaprojektowaniem budowli na terenach szkód górniczych należy:

• rozpatrzyć i uzasadnić celowość lokalizacji budowli,
• uzyskać zgodę Okręgowego Urzędu Górniczego na wzniesienie budowli w obrębie pola górniczego,
• przeprowadzić ekspertyzę górniczą (charakterystyka przewidywanych odkształceń terenu) oraz ekspertyzę budowlaną, określającą sposoby zabezpieczenia budowli.

Projektowanie i zabezpieczenie obiektów budowlanych na terenach szkód górniczych należy wykonywać na podstawie aktualnych wymagań techniczno-budowlanych i literatury (promocja 3 w 1).

Jeżeli grunty w podłożu są małonośne, np. ograniczone, nasypowe, luźne piaski, miękkoplastyczne grunty spoiste, należy podłoże wzmocnić. Jeżeli istnieje obawa szkodliwego działania przepływu wody na podłoże lub nadmiernych strat wody w zbiornikach, należy podłoże wzmocnić i jednocześnie uszczelnić. Metody wzmacniania i uszczelniania podłoża.