Способы укрепления грунта котлована

Укрепление откосов котлованов различными способами

В период осуществления строительных работ на откосы котлована постоянно воздействуют различные гидрологические, атмосферные и механические факторы. Если котлован имеет большую глубину, либо запланированы работы на грунтах с низкой плотностью, то рекомендуется подобрать и осуществить такой способ укрепления, который будет иметь максимальную эффективность.

В действующих СНиП указана максимальная глубина котлована, при которой дополнительного укрепления откосов выполнять не требуется. Она зависит от типа грунта и составляет:

• Для песчаной и крупнообломочной почвы — 1 метр;
• Для супесей — 1.25 метров;
• Для суглинка и глины — 1.5 метра;
• Для грунтов высокой плотности — 2 метра

Если указанная глубина превышена, или на участке отмечается высокий уровень залегания грунтовых вод, то укреплять откосы котлована шпунтом следует в обязательном порядке.

Выбор способа укрепления в каждом конкретном случае зависит от гидрогеологических и геодезических условий, глубины выемки и наличия поблизости от места работ различных зданий и сооружений. Различают два основных способа укрепления откосов котлована:

• Шпунтом или трубами;
• С применением метода цементации.

Особенности укрепления откосов котлована путем цементации

Данный метод отличается повышенной степенью надежности, но требует высоких финансовых затрат. Цементацию применяют в тех случаях, когда поблизости от котлована находятся различные строения, чтобы полностью исключить вибрационное воздействие на их фундаменты. Впрочем, в тех же целях можно выполнить лидерное бурение и погрузить в получившие скважины сваи для шпунтового ограждения.

Разновидности котлованов

В зависимости от того, какой вид основания выбирается при сооружении здания, определяется вид выемки и ее габариты. Есть точные критерии деления котлованов на разновидности. Это:

• наличие и число откосов либо их отсутствие;
• целесообразность монтажа угловых креплений;
• есть ли вертикальные стены под наклоном;
• сплошная яма либо траншейный ров, данный параметр определяется видом фундамента (ленточный либо плитный).

Когда на стройплощадке будет делаться фундамент ленточного типа, котлован заменяется траншеей. Она роется в местах возведения несущих стен здания. Перед заливкой монолитного основания дома копается котлован по всему его периметру.

Обустройство выемок с вертикальными стенами без их укрепления может осуществляться при глубине разработки:

• не больше 100 см — на насыпных, песчаных и гравелистых почвах;
• до 125 см — на супесчаных и суглинистых грунтах;
• не больше 150 см — на глинистой почве;
• до 200 см — на очень плотном грунте.

Во всех остальных случаях стенки рва упрочняются. Делается это сразу же после выработки котлована. Определяя, как можно приклеить или прикрепить доску к земляной стене, специалисты сверяются со СНиПами (строительные нормы и правила).

Обустройство системы распорок в котловане

В некоторых случаях, особенно если котлован глубокий и вырыт в ненадежном грунте, шпунтовое ограждение оказывается непрочным. Оно не способно выдержать давление. Тогда используют два способа укрепления ограды.

Первым из них является распорная система:

1. По всей длине рва монтируется обвязка из металлического проката. Этот пояс равномерно распределяет давящее воздействие на стенки геодезического объекта.
2. В обвязку упираются распоры. Они располагаются поверху противоположных стен и у дна котлована.
3. Установка креплений откосов котлована производится исходя из расчетов, описанных в плане производства работ (ППР).

Однако система распорок значительно сужает пространство внутри рва. Сильно нагруженные конструкции мешают работать строителям. Из-за этого падает производительность труда, и удлиняются сроки ввода здания в строй. Поэтому распорная система укрепления стенок выемки часто заменяется анкерным аналогом.

Типовые методики укрепления стенок

Чтобы предотвратить осыпание, оползание грунта при создании котлованов, следует устанавливать крепления стенок. Выемки с вертикальными стенками глубиной более 1-2 метров – более точно значение определяется в зависимости от типа грунта – в обязательном порядке должны быть укреплены.

Способ крепления задается ППР (проектом производства работ). Выбор его зависит от размеров котлована, вида грунта, наличия грунтовых вод, а также от характера самого строительства, например, применение тяжелой техники вызывает вибрации, которые могут привести к обрушению.

Укрепление стен котлована рекомендуется осуществлять с помощью инвентарных приспособлений. Если их нет в наличии, то допускается на месте изготавливать необходимые элементы.

Они должны соответствовать следующим критериям:

1. Толщина применяемых досок не меньше 4 см для грунтов естественной влажности (за исключением песчаных) и не меньше 5 см для грунтов повышенной влажности.
2. Стойки необходимо монтировать на расстоянии не более, чем полтора метра друг от друга.
3. Вертикальное расстояние между распорами должно быть не более, чем один метр.
4. Верхние доски должны иметь выступ над верхним краем котлована на 150 мм или больше.

Существующие методики укрепления позволяют создавать котлованы с вертикальными стенками большой глубины, при этом вероятность обрушения незначительна.

Поэтому, если тщательно соблюдать все требования, которые предъявляются нормативными документами к обустройству котлованов, то конструкцию удастся сделать максимально прочной и безопасной.

Горизонтально-рамный метод

Для сухих грунтов, которые могут удержать отвесные стенки при глубине выемки в 2 метра, допустимо применять горизонтально-рамный способ крепления. В качестве материала, в большинстве случаев, применяют древесину.

Доски толщиной от 50 мм располагают по стенкам котлована. Их задача поддерживать грунт, не давая ему прийти в движение. Доски крепят враспор – специальный элемент упирается в две из них, расположенные на противоположных стенках.

Распорки монтируют на расстоянии по длине – полтора метра, по высоте – порядка половины метра друг от друга.

В качестве распоров могут применяться как специальные рамы, так и отдельные элементы: в самом простом варианте это деревянные бруски круглого сечения, длиной немного больше, чем ширина котлована, диаметром – 12-18 мм.

Более эффективны раздвижные трубчатые распоры, они имеют небольшой вес и просты в эксплуатации. Также могут применяться и трубчатые рамы.

Метод рамных креплений позволяет использовать небольшое количество материала и требует наименьших трудозатрат, по сравнению с иными способами. Однако, применение его ограничено и полностью зависит от устойчивости грунта, на котором проводят строительные работы.

Горизонтальный сплошной

Данный метод крепления похож на предыдущий, однако в этом случае доски толщиной 50-60 мм устанавливают без зазора, вплотную. Они располагаются горизонтально – одна поверх другой – и фиксируются вертикально размещенными стойками, которые прижимают распоры.

При этом стойки вкапывают или вбивают в дно котлована. С помощью кувалды или молотка, несколькими ударами брус или доска загоняется в землю рядом со стенкой. Стойки устанавливают на расстоянии 2-3 метра друг от друга.

Евгений

Более 10 лет занимаюсь строительством и ремонтом. В этом блоге делюсь своими знаниями и опытом. Буду рад помочь в вопросах подбора и применения крепежа.

Задать вопрос

Затем монтируют распоры. Если это регулируемые трубчатые элементы, то достаточно просто расположить их в нужном месте и отрегулировать, установив нужную длину. Если в качестве распоров применяют деревянные элементы, то их делают по длине чуть больше ширины котлована и «заводят» в нужное положение, ударяя по ним молотком.

Горизонтальное сплошное крепление используется, когда грунт сухой, имеющий тенденцию к местному сползанию, или, если он плотный, при глубине котлована более трех метров.

Также сплошная установка досок нужна для укрепления стенок на сыпучих грунтах и грунтах повышенной влажности, в этом случае применение не зависит от глубины котлована.

Самую верхнюю доску следует монтировать так, чтобы ее наружный край был выше края котлована. Это необходимо, чтобы грунт с поверхности не осыпался внутрь.

Горизонтальный с прозорами

Монтаж производится аналогично горизонтальному сплошному креплению. Доски устанавливаются на стенки грунта друг над другом с промежутком 20-40 см, возможно больше, в зависимости от характеристик грунта.

При монтаже ограждающих конструкций, чтобы обеспечить зазор между досками, необходимо применять бобышки или подкладки. Они будут придерживать элементы крепления временно, до тех пор, пока не будут установлены распоры. Рекомендуется применять доски 50х180 мм, а распоры диаметром от 130 до 180 мм.

Данный метод позволяет значительно снизить расход материала на изготовление креплений, однако он может применяться только для ограниченного типа грунтов: сухих и естественной влажности с несущественным притоком грунтовых вод. Используется при глубине котлована – 3-5 метров.

Забойное крепление

В небольших по размерам, но глубоких котлованах и шурфах применяют так называемое забойное крепление (рис. 42).

Устраивается оно следующим образом: на поверхности земли в месте расположения котлована или шурфа укладывается горизонтальная брусчатая рама по размеру котлована. рама эта зарывается в грунт заподлицо, после рамы забивают ряд досок слегка наклонно. Затем начинают рытье котлована под защитой образованных забитыми досками стенок. Когда выемка грунта приблизится к нижним концам забытых досок, между ними укладывают вторую раму. Для того чтобы верхняя рама не опустилась вниз по мере выработки грунта, под нее подставляют коротыши из брусков, постепенно удлиняемых. Когда установлена вторая рама, между нею и верхней рамой устанавливают бруски, которые и поддерживают верхнюю раму. После этого вдоль наружного края нижней рамы забивают другой ряд слегка наклонных досок. Между верхним и нижним рядами заборки забивают клинья большей устойчивости верхней заборки.

Крепления котлованов сваями с деревянной заборкой между ними

Крепление котлованов сваями с деревянно заборкой применяется при слабых грунтах, не допускающих рытья котлована на полную глубину. Кроме того часто устройство поперечных распорок при креплении котлована нежелательно, так как затрудняет производство работ в котловане. При большой ширине котлована или сложной его форме распорки вообще невозможно поставить. Поэтому во всех таких случаях прибегают к устройству крепления сваями с деревянной забивкой между ними. Этот тип креплений состоит в следующем: до начала рытья забивают в грунт деревянные, а иногда и стальные (железные) сваи, так называемые маячные сваи, на расстоянии 1,5-2 м друг от друга в зависимости от глубины котлована (рис. 43); между этими сваями по мере углубления выемки со стороны откоса укладываются отдельные доски крепления. Сваи забиваются на глубину, несколько большую глубины котлована, с таким расчетом, чтобы до окончания рытья котлована свая оставалась бы достаточно устойчивой. Для усиления устойчивости маячных свай их верхние концы заякоривают в откосе или подпирают подкосами, упирая последние в забитые на дне котлована свайки.

Крепления котлованов сваями с заборкой могут устраиваться и в предварительно вырытых котлованах, если в котловане нежелатльно иметь распорок, а грунт допускает рытье без предварительно установленных креплений.

Устройство котлованов: копка, откосы, крепление

Формирование откосов котлована

Строительная компания БЕСТ-СТРОЙ (Москва) выполняет полный цикл устройства котлованов: земляные работы, копка, откосы, крепление стен, устройство распорной системы или грунтовых анкеров, свайного фундамента.

На строительном участке проводится разметка в соответствии с технологической картой котлована: периметр, подъездные пути под вывоз грунта и место складирования породы под обратную засыпку. Выполняется транспортировка спецтехники на участок: экскаваторов, бульдозеров, погрузчиков. Все постройки, наружные и скрытые коммуникации, находящиеся на территории участка, подлежат переносу или сносу по согласованию с соответствующими организациями. Также проводится вырубка деревьев и планирование местности.

Земляные работы

После завершения подготовительных действий спецтехника приступает к основным земляным работам на котловане. Высокоэффективная механизированная разработка котлована экскаватором позволяет выполнить выемку на полный объём котлована в кратчайшие сроки. Вынутый грунт частично остаётся в пределах строительной площадки для обратной засыпки пазух на этапе строительства здания. Объём оставляемой породы известен из ранее проведённых по проекту расчётов. По остальному объёму производится вывоз грунта самосвалами на площадку утилизации.

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.

Что означает понятие?

Крепление и ограждение стенок и откосов траншей выполняется после полной разработки грунта из канавы.

Такая процедура заключается в возведении фиксирующих конструкций для предотвращения обрушений грунта в процессе выполнения земляных работ на дне траншеи.

Если грунт на стенках и откосах не укрепить, то при работе внутри канавы по укладке трубопровода или заливке фундамента, персонал может получить травму. Такие действия и риски недопустимы в соответствии с правилами безопасности.

Укрепление стенок траншеи, а также вертикальных ее откосов – простая процедура, обуславливающая надежность и безопасность канав. В большинстве случаев крепления устанавливаются на этапе выемки грунта – так работа происходит быстрее и нет шансов на обвал грунта.

Фиксируют почву несколькими способами:

• шпунтами,
• досками,
• а также инвентарными щитами.

Установка крепи происходит с помощью экскаватора или ручным трудом, где задействовано несколько человек.

Все укрепляющие конструкции проходят многочисленные испытания на способность сдерживать грунт в траншеях. Заранее происходит тестирование на давление грунтом, а также на воздействие вспомогательной техники. При использовании готовых фиксаторов и креплений можно сэкономить пространство траншеи – это позволит не рассчитывать дополнительно ее размеры на установку ограждений.

Требования СНиП и СП

Для организации траншейного крепления пользуются сводом правил СП 45.13330.2017. Этот свод считается актуализированным изданием СНиП 3.02.01-87.

Именно в пункте 3.3 Общие указания приводится список норм, которые необходимо соблюдать при обустройстве траншей. Если этого не сделать, в процессе работы может произойти обвал грунта, что повлечет травмы или смерть работников. Такие нарушения преследуются по закону.

Если грунты разрабатываются на большую глубину, то обязательно используется горизонтальное крепление. Во время земляных работ по устройству креплений стенок и откосов, необходимо соблюдать нормы и правила:

• стенки траншеи делают отвесными;
• все типы крепления, в том числе, заборные доски, должны плотно прилегать к грунту;
• если крепление или ограждение сплошное, то все его элементы должны плотно прилегать друг к другу;
• если крепление требует наличие зазоров, то их величина зависит от типа грунта;
• все стыки элементов выполняются впритык;
• распорное крепление должно плотно прилегать к доскам в перпендикулярном положении.

В слабых или пропитанных грунтах водой креплений с помощью досок невозможно. В таком случае целесообразнее использовать забойное или шпунтовое крепление.

Оцените полезность статьи, нам будет приятно 🙂