Распорная система котлована: укрепление стен и откосов при земляных работах

Шпунтовое укрепление стенок

• а — не в рабочем состоянии;
• б — неподвижный;
• в — распорка консольная;
• 1 — затяжка;
• 2 — сваи;
• 3 — растяжки;
• 4 — неподвижный;
• 5 — проставки.

На рыхлых и плавучих грунтах стены котлована укрепляются рядом шпунтовых свай. Это прочная конструкция из деревянных досок и стопок фар. По разработке Мосинжпроекта крепление каркаса котлованов также является ограждением отвода водоотвода от конструкции.

Линия паза оформляется так:

1. В дно раскопа закопаны столбы маяка.
2. К этим опорам прикреплены направляющие шины.
3. Между ними прибивается язык.
4. Затем сверху фиксируются пролеты насадкой с пазами и гнездами.
5. Насадка крепится к стойкам с помощью кронштейнов.
6. Чтобы грунт не обрушился на шпунт, в точках крепления шпунта ставят распорки.

Устройство котлована

При выборе способа выполнения земляных работ учитывают:

• тип конструкции;
• глубину заложения;
• объем работ.

При сооружении ленточного и столбчатого мелкозаглубленного фундамента грунты могут разрабатываться вручную. При строительстве дома с подвалом или цокольным этажом работы должны быть механизированы.

Выемку основного объема грунта выполняет экскаватор с прямой или обратной лопатой. При этом котлован необходимо отрывать без нарушения плотности грунта в основании фундамента. Чтобы соблюсти данное требование, предусматривают недобор грунта в пределах 5-20 см. Зачистку откосов и выемку грунта с основания до проектной отметки выполняют вручную разнорабочие.

Выбираемый грунт должен сразу же вывозиться или размещаться на строительной площадке на расстоянии более 1 м от края котлована.

Выбор техники зависит от типа грунта, глубины котлована и объема работ. При строительстве частного дома шириной не более 15 м, можно задействовать экскаватор с обратной лопатой с объемом ковша до 1,4 м3 на колесном или гусеничном шасси.

Геосетка для откоса

Геосетка для армирования почвы применяется на крутых склонах до 70 градусов. Такая сетка кладётся с целью укрепления грунта под возведение построек. Материал представляется собой сетку с квадратными ячейками, которая укладывается на почву. Преимуществами геосетки являются:

• экологические чистый материал, безопасность;
• способность повторять рельеф местности;
• простота монтажа;
• водонепроницаемость;
• не препятствует росту растений.

Алгоритм укладки геосетки:

1. Поверхность грунта необходимо выровнять и укатать.
2. Рулон геосетки раскатывается по длине склона. Раскатку легко выполнить вручную. Сетку раскладывают встык.
3. Места стыка геосетки можно скрепить анкерами. Шаг крепления 1–1,5 м.
4. Натяните сетку вдоль уклона. Материал должен плотно прилегать к земле.
5. Затем геосетку необходимо засыпать слоем щебня, потом — камня. Последний слой — грунт. Каждый слой должен быть не менее 20 см. Засыпать можно как вручную, как и бульдозером, всё зависит от величины засыпаемой площади.
6. На грунт можно поместить слой дёрна или высадить растения. Уже через месяц корневая система растений сплетётся с сеткой воедино.

Особенности устройства фундамента

Устройство котлована (СНиП 3.02.01-87 регламентирует этот процесс) после завершения данного этапа предусматривает закладку основания. Если речь идёт о ленточной конструкции, то на дно котлована укладывается подушка, которая будет обеспечивать надежность, долговечность и прочность здания. В качестве неё выступает бой кирпича, щебень или песок. Можно использовать еще и гравийную подушку. Ее толщина составляет 200 мм или больше.

Если речь идет о песке, то для его уплотнения используется холодная вода. Сверху закладывается щебень или бой кирпича. Верхний слой подушки должен получиться максимально ровным, для проверки этой характеристики нужно использовать уровень. Закладывая подушку, вы должны обеспечить гидроизоляцию, для того чтобы при затвердевании бетона влага сохранялась максимально долго.

Устройство фундамента в котловане на следующем этапе предполагает установку опалубки и заливку бетона. Однако для начала необходимо осуществить армирование. Опалубка выполняется из досок или металлического профиля. Можно использовать любые подручные средства, главное, чтобы поверхность изнутри была ровной, ведь это скажется на внешнем виде бетонной конструкции.

На этом этапе предусматриваются отверстия, например под водопровод, вентиляцию и канализацию. Для этого в указанных местах перед заливкой устанавливаются трубы соответствующего диаметра. Заливка бетона выступает в качестве заключительного этапа. Для этого подготавливается раствор из цемента, щебня и песка. Рекомендуемые пропорции: 1: 3: 3.

2.2.Д. Шпунтовые ограждения

Служат для крепления
вертикальных стен котлована при глубине
более 4-х метров, а также при любой
глубине, но при уровне подземных вод
выше дна котлована.

Шпунтовые ограждения
состоят из отдельных элементов (шпунтин),
которые погружаются в грунт еще до
отрывки котлована и образуют сплошную
стену предотвращающую сползание грунта
и проницание воду в котлован.

Рис. 14.3. Деревянное
шпунтовое ограждение:

а – из досок; б
– из брусьев; в – нижний конец деревянной
шпунтины

Шпунты могут
выполняться из:

→ Деревянные
шпунтовые ограждения применяют для
крепления неглубоких котлованов (3…5
м) (рис. 14.3) может быть:

Дощатым (толщина
до 8…10см)

Брусчатым (t
от 10 до 24 см)

Рис. 14.4. Профили
прокатного стального шпунта:

а – плоский; б –
корытный; в –
Z
-образный

Длина шпунтин
определяется глубиной их погружения,
но, как правило, не превышает 8 м, поскольку
более длинный не дорогой и дефицитный.

Для полного смыкания
шпунтин их снабжают гребнем или пазом,
а нижний конец делают с односторонним
заострением, за счет чего погружаемая
шпунтина прижимается к уже погруженной,
что делает стенку более плотной.

Дополнительному
уплотнению соединения шпунтин способствует
и постепенной разбухание древесины в
воде.

Деревянное шпунтове
ограждение отличает простота изготовления,
однако есть ограничения его применения:

Невозможность
забивки шпунтин в плотные грунты;

Небольшая длина
шпунтин (6…8 м);

И относительно
малая прочность.

→ Металлический

шпунт применяют при глубине более 5…6
м. За счет своей конструкции (рис. 14.4) он
обладает большой прочностью и жесткостью.

Он
состоит из прокатного профиля l=8…24
м.

Плоской;

Корытной;
} при больших изгибающих моментах

Z-образной
формы

Связь
между шпунтинами по вертикали
осуществляется при помощи «замков
».
Конструкция замков обеспечивает плотное
и прочное соединение шпунтин между
собой. Остающиеся зазоры в замках, быстро
заливаются и металлическая шпунтовая
стенка становится практически
водонепроницаемой.

Железобетонный

шпунт применяют при постройке набережных,
причальных и гидротехнических сооружений,
или в тех случаях когда шпунт в дальнейшем
используются как часть конструкции.

Ж/б шпунт

Сплошной ж/б ряд
свай (забивных или буронабивных)

Разрешенный ряд
свай в глинистых грунтах.

Конструкции
шпунтовых стенок:

Без креплений
(консольные);

С распорным
креплением;

С грунтовыми
анкерами.

Рис. 14.5. Схемы
шпунтовых ограждений:

а – консольное;
б – с распорным креплением; в – с анкерным
креплением; 1 – шпунтовая стенка; 2 –
распорка; 3 – обвязка; 4 – анкерная свая;
5 – анкерная тяга.

Применение креплений
распорного и анкерного типа увеличивает
устойчивость шпунтовой стенки, уменьшает
возникающие изгибающие моменты и ее
горизонтальные смещения, что позволяет
делать стенки более легкими.

Крепление шпунтовыми ограждениями

Для крепления котлованов в грунтах, насыщенных водой (жижа и плывун), применяется так называемое шпунтовое ограждение. Шпунтовое ограждение состоит из сплошного ряда вертикально установленных шпунтовых труб или досок (в которых, в одной кромке сделан паз-шпунт, а на другой — гребень), прижатых к стенкам траншеи или котлована горизонтальными рамами с распорами (рис. 44). Все, что было сказано о распорах в вертикальном креплении, относится целиком и к шпунтовыми ограждением заключается в том, что при шпунтовом ограждении сначала забивают шпунт, а затем уже производится рытье траншеи с постепенной установкой распорных рам; в вертикальном же креплении сначала выкапывается траншея или котлован, а затем устанавливается крепление, постепенно опускаемое вниз по мере дальнейшей разработки грунта. Доски шпунта забиваются на глубину, несколько большую (на 0,2-0,5 м) глубины траншеи или котлована, для того, чтобы после окончания рытья нижние концы их не могли быть сдвинуты напором грунта.

Деревянный шпунт изготовляется из досок толщиной 6-7 см или из брусьев 10х20 см (рис.45). В каждой шпунтине (свае) устраиваются гребень и паз. При забивке свай гребень одной входит в паз другой. Затеска нижнего конца сваи делается в виде клина с острым углом со стороны паза

При такой затеске сваи при забивке плотно прилегают друг к другу, что очень важно при мокрых грунтах, когда вода под напором просачивается в щели неплотных шпунтов. Шпунтины должны изготовляться из сырого свежевырубленного леса. Если же они изготовлены из леса, уже некоторое время пролежавшего на воздухе, то перед забивкой их надо положить в воду на 10-15 дней для того, чтобы они успели набухнуть

Делается это потом, что шпунтовой ряд, забитый из высохших свай, в мокром грунте набухает и вследствие увеличения объема свай ряд искривляется; отдельные сваи выворачиваются, образуя щели, и ряд приходит в негодность. работа по забивке свай начинается с установки точно по линии будущего ряда так называемых маячных свай через 2 м друг от друга (рис. 43)

Если же они изготовлены из леса, уже некоторое время пролежавшего на воздухе, то перед забивкой их надо положить в воду на 10-15 дней для того, чтобы они успели набухнуть. Делается это потом, что шпунтовой ряд, забитый из высохших свай, в мокром грунте набухает и вследствие увеличения объема свай ряд искривляется; отдельные сваи выворачиваются, образуя щели, и ряд приходит в негодность. работа по забивке свай начинается с установки точно по линии будущего ряда так называемых маячных свай через 2 м друг от друга (рис. 43).

Эти сваи забиваются в первую очередь, и к ним прикрепляются с обеих сторон рамные брусья. В промежутках между маячными сваями и рамными брусьями, служащими направляющими, производится забивка остальных свай шпунтового ряда. Каждая последующая свая должна прилегать к уже забитой пазом, а гребень должен оставаться свободным, в противном случае пазы сильно забиваются землей, и плотного ряда добиться будет трудно. Забивка производится механическим копром, а при небольшой глубине и слабом грунте может производиться и вручную деревянными бабами.

Разборка креплений шпунтового ограждения котлована

Разборка креплений должна производиться, начиная снизу, по мере засыпки траншей.

Горизонтальные крепления разбираются по одной доске при слабых грунтах, — а при очень плотных — не более, чем по 3-4 доски. При этом вертикальные стойки подпиливаются внизу на нужную высоту. Перед подпиливанием стоек распорки должны быть переставлены выше места подпила. Перестановка распор производится так: сначала устанавливается новая распорка сверху подпила, а потом уже выбивается нижняя.

При вертикальном креплении и шпунтах распорки и прижимные брусья снимаются постепенно по мере засыпки, начиная снизу: шпунтовые сваи и вертикальные доски выдергиваются по окончании засыпки при помощи рычага (рис. 46). Зацепление свай при этом делается по одному из способов, изображенных на рис. 47.

Разборка креплений сваями с деревянной заборкой производится постепенным подпиливанием по мере засыпки досок заборки, начиная снизу; вынимать заборку необходимо по одной доске. Сваи вынимаются после окончания всей засыпки так же, как и при разборке шпунтовых креплений.

В данный момент времени используют стальные ограждения: шпунт Ларсена, стальные трубы бу диаметром: от 159 до 426 мм.

Безопасно проводить земляные работы возможно с помощью специальных установок – крепей для траншей. Эти приспособления служат своеобразной опалубкой грунтовых стен, которая защищает не только сотрудников, находящихся внутри, но и все ближайшие конструкции. Использовать инвентарные крепи выгодно при рытье котлованов, шахт и траншей, а также при кладке коммуникаций бестраншейным способом.

Крепи траншейные купить в Санкт-Петербурге предлагает компания ООО «Сириус», являющаяся ведущим производителем строительной опалубки в регионе. У нас можно заказать изготовление подобных систем для глубины в диапазоне 3-8 м. Срок производства конструкции занимает от 2 до 20 дней и зависит от ее типа. Чтобы ознакомиться с ассортиментом траншейных крепей и ценами на них, позвоните нам по номерам, указанным на сайте.

Наименование	Габариты	Вес	Срок изготовления
Траншейные крепи для глубины
«СИРИУС-Н» 2,4Х3,5	2,4х3,5х0,08; 2,4х3,5х0,065	850	2 дня
«СИРИУС Н»	2,4х3,0х0,08 ; 2.4х4,0х0,08	800	2 дня
Траншейные крепи для глубины
«СИРИУС Н» 2 ДО 5 МЕТРОВ	2,4 + 2,4х3,0; 2,4 + 2,4х3,5	3500	10 дней
«СИРИУС Н 2»	2,4х3,0х0,08; 2,4х3,5х0,08	1800	5 дней
«СИРИУС Н» 2 ДО 4 МЕТРОВ	2,4 + 1,6х3,0; 2,4+ 1,6х3,5	2800	8 дней
Траншейные крепи для глубины
«СИРИУС Н 3»	6,4х3,0х0,08 ; 6,4х3,5х0,08	5500	20 дней
Траншейные крепи для глубины
«СИРИУС-ИТОН» C	6,4×3,0х0,065	—	10 дней
«СИРИУС-ИТОН» В	4,8×3,0х0,065	—	8 дней
«СИРИУС-ИТОН» А	2,4×3,0х0,065	1600	5 дней

Когда потребуется траншейная крепь?

Реализация грунтовых работ требует использования профессиональной землеройной техники. С другой стороны, ее применение доставляет ряд неудобств. Например, приходится увеличивать ширину траншеи в несколько раз. В итоге требуется вывезти много грунта, закупить больше заполнителя, потратить ценное время. Избежать неприятностей можно, установив траншейную крепь.

Также это щитовое приспособление приносит владельцу ряд неоспоримых преимуществ:

• Укрепление грунта занимает минимум времени. Крепь имеет простую конструкцию, поэтому сбор ее камеры, установка и демонтаж проходят быстро.
• Надлежащий уровень безопасности. Рабочие чувствуют себя в полной безопасности, находясь внутри траншеи. Обвалы и осыпания грунтов исключены.
• Увеличение продуктивности работ. Выемка будет надежно и качественно укреплена, а это значит, что все рабочее оснащение можно задействовать в полную силу.

Еще один важный бонус – экономия средств. Использование крепи позволяет существенно уменьшить размер траншеи. Выходит, что удастся сократить расходы на оплату труда большому количеству сотрудников, на аренду дополнительной техники и сопутствующих материалов.

Откосы котлована

Начнем с откосов. Вертикальные откосы нормами допускаются очень редко (при глубине котлована менее 1,5 м для отдельных типов грунтов). Для разных типов грунта нормируется разный уклон, который напрямую связан с углом внутреннего трения. Вообще что представляет собой угол внутреннего трения? Если грубо, то кучка грунта, насыпанная конусом под углом внутреннего трения, не будет стремиться осыпаться – грунт держит сам себя. Если угол конуса попытаться сделать круче, то грунт «поедет», это чревато обрушением, а в случае котлована обрушение означает возможные человеческие жертвы.

Если вы не ограничены в плане габаритами участка, существующими сооружениями и коммуникациями, можете смело делать откосы котлована под углом 45 градусов – этот угол почти всегда допустим (кроме насыпных грунтов). Более пологие углы не рациональны – и места по площади много занимают, и работы для экскавации больше. Более крутые углы нужно проверять в литературе (допустимы ли они для данного типа грунта).

Ниже дана таблица из СНиП III-4-80 «Техника безопасности в строительстве» (в России он заменен на более новый).

Отношение 1:1 – это и есть 45 градусов (когда ширина откоса в плане равна глубине котлована). Отношение 1:05 – более крутой откос под 60 градусов (когда глубина котлована в два раза больше, чем ширина откоса в плане), отношение 1:1,25 – более пологий (для насыпных неуплотненных грунтов при глубине котлована 5 м и более).

Помните, если участок, на котором вы проектируете фундамент, стесненный какими-то обстоятельствами, всегда перед началом проектирования нужно продумать процесс производства земляных работ, чтобы потом не оказалось, что дом вообще не могут построить.

Пример 1
. Самый простой случай. Участок ровный, абсолютная отметка существующего грунта 51,30. За отметку 0,000 в проекте условно принята отметка 52,07. Отметка низа фундаментной плиты -3,000. Под плитой предусмотрена подготовка из бетона толщиной 100 мм. Площадка строительства ничем не стеснена, грунт – суглинок.

Кстати, обратите внимание, абсолютные отметки обычно указываются с двумя знаками после запятой, а относительные – с тремя.

Определим абсолютную отметку низа фундаментной плиты: 52,07 – 3,0 = 49,07 м.

Определим абсолютную отметку дна котлована (низа подготовки): 49,07 – 0,1 = 48,97 м.

Глубина котлована: 51,30 – 48,97 = 2,33 м.

Принимаем наиболее удобный угол откоса котлована – 45 градусов.

Откачка из резервуара остатков нефтепродуктов

Откачка рвс

Важный этап всего прочеса демонтажа РВС как в экономическом плане, так и относительно соблюдения техники безопасности при выполнении работ. Поскольку последующая разборка стальной емкости будет производиться с использованием сварочного оборудования, необходимо полностью исключить нахождение ЛВЖ внутри объема.

С другой стороны, мазут, сам по себе, представляет коммерческий продукт и нередко очистка резервуара производится в счет выкачанного из него нефтепродукта.  Действительно, стоимость мазутного шлама, может составлять около 3000 рублей за тонну, при соответствующем уровне его обводненности, в пределах 10 – 15 %.

Подготовительный этап работ по удалению мазута из РВС может включать разогрев шлама до температуры максимальной текучести. В качестве нагревательного оборудования может использоваться как устройства резервуара, непосредственно, так и передвижные специализированные комплексы. По достижению требуемой температуры

производится откачка остатков нефтепродуктов из резервуара, их транспортировка на базу подрядчика, полигон или для утилизации.

Следующий шаг – удаление донных отложений. Для этого емкость предварительно отсоединяют от магистральных линий нефтепродукта. Откачку донного мазутного шлака выполняют насосным оборудованием:

1. Поршневые насосы. Работа производится через всасывающий шланг, оснащенный сетевым фильтром и помещаемый во внутренний объем РВС. Выкачка отложений производится в подготовленные емкости – автомобильные цистерны, например.
2. Погружные шнековые насосы. Откачивающее оборудование опускаются в остаток нефтепродукта посредством талей или на тросах, укрепленных на горловине РВС.

Следующий шаг – зачистка полная стенки, обечаек РВС и дегазация внутреннего объема.

Разборка креплений шпунтового ограждения котлована

Разборка креплений должна производиться, начиная снизу, по мере засыпки траншей.

Горизонтальные крепления разбираются по одной доске при слабых грунтах, — а при очень плотных — не более, чем по 3-4 доски. При этом вертикальные стойки подпиливаются внизу на нужную высоту. Перед подпиливанием стоек распорки должны быть переставлены выше места подпила. Перестановка распор производится так: сначала устанавливается новая распорка сверху подпила, а потом уже выбивается нижняя.

При вертикальном креплении и шпунтах распорки и прижимные брусья снимаются постепенно по мере засыпки, начиная снизу: шпунтовые сваи и вертикальные доски выдергиваются по окончании засыпки при помощи рычага (рис. 46). Зацепление свай при этом делается по одному из способов, изображенных на рис. 47.

Разборка креплений сваями с деревянной заборкой производится постепенным подпиливанием по мере засыпки досок заборки, начиная снизу; вынимать заборку необходимо по одной доске. Сваи вынимаются после окончания всей засыпки так же, как и при разборке шпунтовых креплений.

В данный момент времени используют стальные ограждения: шпунт Ларсена, стальные трубы бу диаметром: от 159 до 426 мм.

Источник

Как рассчитать размер котлована

Перед тем, как начать работы по разработке котлована, необходимо определить его размер и форму основания. Эти параметры зависят от выбранного типа фундамента. Для возведения монолитного плитного основания котлован будет иметь форму прямоугольника. Ленточный фундамент обустраивается в котловане в виде траншеи. Для столбчатого основания необходимы скважины. Длина и ширина котлована зависят от размеров планируемой конструкции. Чтобы фасадная отделка не располагалась над пустотой, необходимо возвести фундамент больше строения на 40 см. Стены котлована необходимо срезать под углом 450, что предотвратит осыпание грунта.

Размеры котлована

Что касается глубины котлована, то здесь играют роль два фактора:

• Уровень промерзания грунта. Дно фундамента должно располагаться ниже этой точки на 30-40 см.
• Уровень грунтовых вод. Этот показатель также ограничивает глубину котлована. Грунтовые воды должны располагаться ниже подошвы котлована на 0,5 метра.

Как проходит установка шпунта для котлована

Строительство искусственной стены выполняется в строгом соответствии с разработанной проектной документацией, чертежами. В проекте указываются глубина ограды, высота, диаметр, тип шпунта и фиксации.

Перед работами проводится гидротехнический анализ почвы, составляется технологическая карта.

Порядок установки следующий:

1. Доставляют материалы, инструменты на место застройки.
2. Краном шпунты распределяют по периметру объекта.
3. Выполняют разметку места установки каждой сваи.
4. Проводится стропирование. Элементы доставляют к размеченному участку монтажа.
5. На шпунт крепят наголовник погружателя.
6. Сваю выравнивают строго по вертикали. Постепенно погружают ее в грунт.
7. Распорки убирают. Сваю опускают до требуемой глубины.

СНиП 3.02.01-87

Ограды, возводимые шпунтовым способом, регулируются нормами, описанными в технологической карте.

Здесь указываются:

1. Основы пожарной, экологической безопасности.
2. Показатели качественного выполнения работ.
3. Требования к размерам, типам используемого сырья.

Это лишь малая часть описания. Нормы учитываются инженерами, бригадирами и другими людьми, которые отвечают за техническую сторону строительства.

Качество строительства оценивается СНиП. Полный перечень требований к установке таких оград приведен тут:

Кратко о главном

Шпунтовое ограждение – это прочное и долговечное решение для обустройства строительных котлованов и укрепления берегов возле водоемов. Такое усиление стен котлованов позволяет им выдерживать большие нагрузки, а сами шпунты не боятся влияния влаги, высоких или низких температур. Считается одним из самых экономных вариантов, поскольку некоторые виды шпунта могут использоваться многоразового. Также существуют шпунты, который устанавливается только один раз. Для производства шпунта используется металл, дерево, пластик или железобетон. В зависимости от применяемого материала меняются характеристики самого ограждения. Перед использованием проводятся расчеты, которые помогут добиться самого лучшего результата.

Оценок 0

Крепления котлованов

Мы выбираем оптимальную технологию устройства распорной системы (распорное устройство) котлованов с учетом конкретных задач и индивидуальных условий строительства. По всему периметру выполняется монтаж железобетонных обвязочных поясов (обвязочные балки) на основе профильного металлопроката, используемых в качестве несущей конструкции распорной системы. Обвязочные балки устанавливаются для компенсации внешних нагрузок и равномерного рассредоточения усилий по всему периметру. Для крепления котлованов предназначена распорная система из труб (распорное устройство), упирающихся в обвязочные пояса (обвязочные балки).

В результате проводимых работ обеспечивается:

• Одновременное возведение фундамента и стен;
• Устройство качественного заслона, защищающего от грунтовых вод и обрушений;
• Минимизация влияния строительных процессов на рядом расположенную застройку;
• Сокращение сроков возведения строительного объекта;
• Повышение общей безопасности выполняемых работ.

Распорная система преимущественно создается из труб диаметром 219-830 мм, один конец их фиксируется в распределительных балках, а другой — закрепляется в грунте либо на противоположном участке обвязочной конструкции (обвязочные балки).

Расчёт объёма котлована и вывоз грунта

При расчётах выемки породы учитывается эффект разрыхления при копке. Плотность веками слежавшихся осадочных пород нарушается при рытье экскаватором и при перемещении в отвал или в кузов самосвала. В зависимости от вида или видов разрабатываемых грунтов даётся поправочный коэффициент 20-30%. Таким образом, например, если длина котлована 70 м, ширина 30 м и глубина 5 м с прямыми шпунтованными стенками на спланированной местности, то расчёт объёма котлована даёт нам значение 10500 куб.м. Но под вывоз грунта нужно расчитывать объём больше, как минимум, на 20%: 70х30х5х1,2=12600 куб.м. Выполнение откосов увеличивает объём котлована и вынятого грунта, но это же количество зачастую идёт в обратную засыпку, поэтому не вывозится за территорию стройплощадки.

Нормативные данные для проектирования откосов

Устройство котлована с вертикальными без крепления стенками допускается, только при разработке:

• насыпных, песчаных или гравелистых грунтов на глубину не более 1м;
• супесчаных и суглинистых – не более чем на 1,25м;
• глинистых – на 1,5 м;
• особо плотных – на 2 м.

Если же требуется устройство котлована большей глубины, необходимо принять крутизну откосов, рекомендуемую СНиП с учетом типа грунта и глубины заложения. При этом если глубина котлована или траншеи превышает 5 м, то для определения устойчивости земляных масс выполняют расчет.

Крепление стенок котлована глубиной 2-3 м должно выполняться строго по типовому проекту.

В нормативной литературе крутизна откосов котлована и траншей измеряется как угол откоса (ɑ) или отношение высоты откоса к заложению (1:m). В СНиП эти данные приводятся в табличной форме отдельно для каждого типа грунта с учетом глубины выемки.

Если на участке присутствует несколько видов грунта, то крутизну откосов принимают, ориентируясь на самые неустойчивые слои.

В связи с тем, что даже при разработке котлована с откосами не исключена вероятность обрушения грунта под тяжестью машин, необходимо соблюдать требуемое в СНиП расстояние от подошвы откоса до места стояния техники.

Рассчитывая объем земляных работ, учитывают величину откосов, которые увеличивают ширину котлована на b=m*h.

Крепление стен котлована

Крепление вертикальных стен выполняется при строительстве котлованов в неплотных и водонасыщенных грунтах. Крепление защищает не только от обрушения стен выемки, но и препятствует смещению грунта под весом соседних зданий, оберегает их основания от деформаций.

Применяются следующие технологии укрепление стенок:

• Шпунтирование — шпунтовое из металлопроката:
  • из труб, с забиркой из доски либо без неё,
  • прокатного профиля, с забиркой либо без неё,
  • специализированного шпунта Ларсена.
• Железобетонными конструкциями:
  • бурокасательные и буросекущие сваи,
  • стена в грунте.

Все приведённые технологии применяются до рытья котлована. Заглубление ограждения выполняется по периметру выемки строго согласно технологической карты. В определённых условиях выполняется предварительное бурение скважин: обеспечение вертикальности погружения, снижение вибрационных воздействий через грунт на основания близко расположенных сооружений при забивке.

Шпунтовое ограждение из труб с обвязочным поясом из металопроката

Самым ресурсосберегающим методом является погружение шпунта из труб. Этот материал дёшев и обладает высокой оборачиваемостью, то есть возможностью многократного использования. Погружение труб выполняется забивкой копром с дизель-молотом или гидравлической копровой установкой, а также с помощью вибропогружателя. Альтернативный способ — погружение с помощью свайной буровой установки методом вдавливания и ввинчивания.

Забирку устраивают в случае критичного просыпания породы между шпунтинами, из доски толщиной 40-50 мм.

Ограждение котлована из шпунта Ларсена

При необходимости мер водопонижения применяют шпунтовое ограждение из шпунта Ларсена. Каждая из таких шпунтин имеет корытообразный прочный профиль и замковые пазы для жёсткой связи друг с другом. Таким образом можно сформировать прочную и герметичную стену сколь угодно большой длины. Погружение выполняется забивкой или вибропогружением. Шпунт Ларсена, также, как и трубы и прокатный профиль, обычно извлекают после завершения строительства, обратной засыпки, и используют повторно уже на других объектах. Иногда его не извлекают, и тогда ограждение устраивают из специального оставляемого профиля.

Крепление стенок котлована железобетонными конструкциями обеспечивает высокие механические и водоизолирующие свойства будущего основания сооружений. Они также могут служить фундаментом и одновременно стенами подземной части здания.

Крепление стен котлована буросекущими сваями и грунтовыми анкерами

Бурокасательные и буросекущие сваи выполняются методом бурения, армирования и бетонирования диаметром от 400 до 1500 мм глубиной до 45 м. Сначала по периметру котлована подготавливается форшахта — небольшая укреплённая траншея-кондуктор. В ней бурятся нечётные скважины с шагом 0,9 диаметра между боковыми краями скважин. Заполняют бетонной смесью. К тому моменту, когда начинают бурить чётные скважины бетон уже схватился и шнек буровой установки сечёт две соседние нечетные сваи, выполняя скважину для чётной между ними. Затем в скважину погружают заранее подготовленный армирующий каркас, сваренный из специального армирующего прута и проволоки, и бетонируют. В итоге после застывания бетона получается очень прочная монолитная железобетонная стена. На следующем этапе происходит рытьё котлована уже с готовым креплением ж-б стеной.

Технологическая схема устройства стены в грунте, и последующей разработки котлована

Технология «Стена в грунте» обеспечивает высокопрочное ограждение и крепление стен котлована толщиной от 300 до 1200 мм, и глубиной до 60 м. Применяется сложная спецтехника — грейферная установка. Грейфер представляет собой узкий, на ширину стены двухковшевый землеройный инструмент, погружаемый в грунт на жёсткой штанге или подвесе, с гидравлическим или полиспастным приводом. Разрабатываемая траншея защищается от обвала глинистым бентонитовым раствором. По достижении проектной глубины в неё погружается армокаркас и заливается бетон, который вытесняет глинистый раствор, который в свою очередь собирается в резервную ёмкость для дальнейшего использования. Разработка ведётся участками (захватками) через одну. Второй очередью разрываются промежуточные захватки и получают монолитную стену. После того, как бетон наберёт прочность можно проводить копку котлована.

Шпунтовое укрепление стенок

• а — не в рабочем состоянии;
• б — неподвижный;
• в — распорка консольная;
• 1 — затяжка;
• 2 — сваи;
• 3 — растяжки;
• 4 — неподвижный;
• 5 — проставки.

На рыхлых и плавучих грунтах стены котлована укрепляются рядом шпунтовых свай. Это прочная конструкция из деревянных досок и стопок фар. По разработке Мосинжпроекта крепление каркаса котлованов также является ограждением отвода водоотвода от конструкции.

Линия паза оформляется так:

1. В дно раскопа закопаны столбы маяка.
2. К этим опорам прикреплены направляющие шины.
3. Между ними прибивается язык.
4. Затем сверху фиксируются пролеты насадкой с пазами и гнездами.
5. Насадка крепится к стойкам с помощью кронштейнов.
6. Чтобы грунт не обрушился на шпунт, в точках крепления шпунта ставят распорки.

Откачка воды и устройство водоотлива

Для соблюдения безопасности при выполнении земельных работ и защиты сооружений от влаги, выполняют водоотводы от возможного подтопления их атмосферными водами и водоотливы для осушения грунта, особенно если объект находится в рядом с водоемом, либо при наличии обводненных почв.

При этом объем воды Ov, подлежащий откачке, можно рассчитать по формуле Ov = V+g*t, где:

• V — вода, находящаяся в яме до осушения, м3;
• q — часовой приток жидкости в выемку, м3/ч;
• t — время осушки грунта, ч.

По установленному объему водоотлива выбирают марку и производительность стационарных центробежных насосов. В особых случаях при больших глубинах применяют плавучие насосные станции.

Об откачке воды из котлована расскажет эта публикация.

Расчёт объёма котлована и вывоз грунта

При расчётах выемки породы учитывается эффект разрыхления при копке. Плотность веками слежавшихся осадочных пород нарушается при рытье экскаватором и при перемещении в отвал или в кузов самосвала. В зависимости от вида или видов разрабатываемых грунтов даётся поправочный коэффициент 20-30%. Таким образом, например, если длина котлована 70 м, ширина 30 м и глубина 5 м с прямыми шпунтованными стенками на спланированной местности, то расчёт объёма котлована даёт нам значение 10500 куб.м. Но под вывоз грунта нужно расчитывать объём больше, как минимум, на 20%: 70х30х5х1,2=12600 куб.м. Выполнение откосов увеличивает объём котлована и вынятого грунта, но это же количество зачастую идёт в обратную засыпку, поэтому не вывозится за территорию стройплощадки.

Устройство грунтовых анкеров (якорей)

Компания БЕСТ-СТРОЙ рекомендует применение, и производит крепление шпунтовых стен грунтовыми анкерами, принимающими на себя выдёргивающую нагрузку от массива породы. Этот метод не на много более трудоёмок и незначительно сложнее устройства распорок, но в итоге даёт ничем не ограниченный оперативный простор, оборачивается значительной экономией ресурсов, повышением производительности и сокращением сроков строительства.

Схема монтажа грунтового анкера

По итогам тщательно проведённых изыскательских и расчётных работ производится бурение скважин в стенах котлована, выполнение «якоря», закрепление тяги, фиксация её на анкеруемом шпунте

При этом важно учитывать расположение оснований близлежащих сооружений и зданий