Крепление вертикальных откосов котлована

Откосы котлована в Санкт-Петербурге

При рытье котлованов его откосам не уделяют внимания только на тех стройках, где по завершению возведения фундамента все пазухи (между откосами и стенками фундамента) засыпают грунтом или щебнем. В случаях, когда откосы остаются «действующими» (открытыми), их геометрия не должна выходить за рамки нормативных ограничений. В противном случае земляные стенки необходимо укреплять.

Нормативные откосы котлована без укреплений

В особо плотном грунте допускается его выемка глубиной до 2 м без крепления стенки. В глинистом грунте этот размер сокращается до 1,5 метров, в супесях и суглинках — до 1,25 метра, в песчаном грунте — до 1 метра. При проектировании и разработке более глубоких котлованов (до 5 метров) разработчик должен руководствоваться специальной таблицей СНиП, в которой допустимая крутизна откосов котлована зависит от вида грунта и глубины выемки.

Из таблицы следует, что чем меньше высота откоса или, чем плотнее грунт, тем более вертикальной может быть его стенка. Увеличение вертикальности отображается в таблице уменьшением заложения — горизонтального размера наклона откоса.

Изменение формы откоса котлована в зависимости от вида грунта можно проследить на следующем примере (данные взяты из таблицы). Так, для плотных лессовидных грунтов крутизна откоса (отношение высоты к заложению) может иметь величину 1:0,5 в котловане глубиной до 5 м. Для слабых песчаных и гравийных грунтов подобная величина крутизны допустима только до глубины 1,5 метра.

В более сложных случаях — при глубине котлована более 5 метров, при соседстве его с другими сооружениями, при наличии грунтовых вод, при неравномерной структуре грунтов — необходим индивидуальный подсчет допустимых размеров откосов котлована.

В случаях, когда котлован необходимо строить без откосов, его стенки должны быть укреплены либо до начала строительства, либо в процессе его выполнения, либо сразу после достижения необходимой глубины. В нашей компании вы также можете воспользоваться широким спектром материалов для строительных работ.

Крепление откосов котлована

В строительной практике СПб и ЛО используются следующие виды укрепления откосов котлованов:

• коробчатыми габионами;
• Геоматериалами — георешётками, геоматрацами Рено, противоэрозионными геоматами;
• шпунтированием ограждаемыми конструкциями из металлопроката, буронабивного железобетона;
• созданием «стены в грунте»;
• цементацией (цементизацией).

Габион — это решётчатый короб, изготовленный из сетки и гладкой стальной арматуры. Его объём — 0,5-2,0 м³. Габионы устанавливают друг на друга, имитируя склон котлована. По мере набора высоты их скрепляют с нижними и соседними и заполняют крупными камнями. Со временем зазоры между камнями заиливаются, и укрепление хорошо противостоит атмосферным воздействиям и грунтовым водам.

Геоматериалы различного типа, изготовленные из прочного полиэтилена низкой и высокой плотности, в течение длительного времени способны защищать склоны от эрозии и воздействия грунтовых вод.

Шпунтирование — это ограждение стен котлована прочными шпунтами из металлопроката (шпунт Ларсена), металлических труб, а также из забивных, бурокасательных и буросекущих бетонных свай. Они погружаются на большую глубину по периметру до начала рыться котлована. Специальными технологиями их скрепляют в прочные стены, способные выполнять функции вертикальных ограждений в течение десятков лет.

До начала рытья котлована создаётся и бетонная «стена в грунте». А цементизацию склона выполняют сверху вниз по мере углубления котлована. Цементный раствор наносят на специальную сетку, прикрепляемую анкерами к стенкам склона.

Поможем с откосами котлована в СПб — обращайтесь в СитиСтрой!

Расчёт допустимой геометрии откосов котлована — сложная инженерная задача, требующая большого опыта проектировщика. Не менее ответственными являются и работы по их укреплению. Чтобы не допустить ошибок, доверяйте проектирование и исполнение работ проверенным компаниям с хорошими рекомендациями.

Способы крепления вертикальных стенок котлованов и траншей

Крепление вертикальных стенок обязательно при устройстве выемок в стесненных производственных условиях, отрывке глубоких выемок и в сильно водонасыщенных грунтах.

Тип крепления выбирается в зависимости от назначения и размеров выемки, свойств грунтов, величины притока грунтовых вод и условий производства работ.

Крепление котлованов и траншей может быть выполнено следующим образом (рисунок 3):

— вертикальные облицовки, состоящие из системы вертикальных несущих стоек, пространство между которыми обшивается горизонтально расположенными элементами. Крепление устанавливается после выемки грунта из котлована или траншеи без предварительного закрепления стенок;

— вертикальные подпорные конструкции. Крепление состоит из вертикально располагаемого шпунта, который устанавливается до отрывки котлована или параллельно с выемкой грунта и раскрепления горизонтальными распорками или специальными свайными насадкам;

— несущие шпунтовые стенки. Сооружаются из вертикальных несущих шпунтовых элементов, которые забиваются в грунт до его выемки, а затем раскрепляются горизонтальными распорками. Возможно анкерное крепление шпунта;

— крепление специальными плитами. Облицовка стенок котлованов осуществляется специально изготовленными большеразмерными плитами, устанавливаемыми сразу же после выемки грунта. Их закрепление осуществляется вертикальными или горизонтальными несущими элементами, которые могут быть дополнительно раскреплены распорками.

При устройстве глубоких котлованов с вертикальными стенками в жилищном и промышленном строительстве до установки несущих конструкций стенки должны быть облицованы защитными элементами с покрытием из различных пленочных материалов.

В соответствии с приведенной классификацией области их применения распределяются таким образом:

— для небольших и средних котлованов;

— ограниченная ширина строительной площадки;

— близкое расположение строительного грунта;

— в условиях, исключающих возможность сотрясений.

Способ крепления стенок котлованов используется когда по грунтовым условиям высота незакрепленной части стенки не должна превышать 0,5 м, и отметка дна котлована находится выше уровня грунтовых вод. Облицовка вертикальных стенок котлованов горизонтальным шпунтом применяется в тех случаях, когда две параллельные стенки котлована незначительно удалены друг от друга.

Конструкция таких стенок состоит из следующих элементов:

-горизонтальных — деревянных, металлических или железобетонных элементов;

— вертикальных стоек, выполняемых из круглых деревянных стоек или стальных балок;

— горизонтальных или наклонных распорок из деревянного кругляка или брусьев, стальных балок или из винтовых распорок при узких траншеях;

— элементов, обеспечивающих местную жесткость конструкции, состоящих из дополнительных стоек и распорок.

Можно назвать следующие преимущества крепления стоек горизонтальными элементами: возможность устройства котлованов сложной конфигурации; небольшая масса отдельных строительных элементов; возможность многократного использования конструкций крепления.

Вместе с тем это решение имеет несколько недостатков:

— ограничения применения машин для укладки трубопроводов и производства других видов работ из-за наличия большого числа поперечных распорок;

— необходимость повторного обеспечения устойчивости при разборке и вторичной сборке распорок;

— возможность потери устойчивости стенок при снятии распорок в процессе выполнения строительных работ.

Для защиты стенок траншей при прокладке трубопроводов применяются следующие конструктивные решения (рисунок 4):

— толщина досок, применяемых для обшивки, должна быть не менее 50 мм;

— деревянные стойки сечением не менее 100×140 мм должны поддерживать по длине не менее четырех горизонтальных элементов или досок;

при применении металлических стоек их сечение должно быть не менее 10;

диаметр деревянных стоек круглого сечения должен быть не менее 100 мм и на концах иметь фаску. Для обшивки стенок траншей применяются обычно доски длиной от 4,0 до 4,5 м, шириной от 200 до 300 мм и толщиной от 50 до 70 мм.

Рисунок 3 — Крепление вертикальных стенок котлована:
а — проходка направляющей траншеи; б — устройство несущего элемента с его анкеровкой; в — опирание стенок котлована на несущий элемент; г — вид сверху на анкерное крепление; 1 — анкер из круглой стали; 2 — распорки; 3 — металлические несущие стойки; 4 — стойки; 5 — обшивка; 6 — траверса; 7 — поперечная балка; 8 — клинья

Рисунок 4 – Крепление стенок траншей

Дата добавления: 2015-04-18 ; просмотров: 163 ; Нарушение авторских прав

Устройство котлована под фундамент. Крепление вертикальных стенок (стен) и откосов котлована

Устройство котлована. Важные моменты

Существуют специальные так называемые строительные нормы и правила (СНиП) или ДБН (Державні будівні норми), на основе которых необходимо проводить устройство котлованов. СНиП предусматривают правильное (технологичное) и безопасное ведение работ. Вы, конечно, можете не обращаться к СНиПам, но тогда Вы должны быть готовы к самым различным последствиям.

Не экономьте на производстве земляных работ. На первый взгляд, в чем сложность вырыть яму? Можно этот этап работ доверить «шабашникам» или вообще провести самостоятельно. Однако, без опыта работы, данный процесс оборачивается в лучшем случае напрасно потерянными временем и силами, а в худшем — приводит к трагическим и непоправимым последствиям. Только соблюдение техники безопасности, а также информированность о технологических процессах позволяют избежать подобных неприятностей. Людям, не имеющим достаточных умений и навыков, доверять, безусловно, не стоит, тем более что никаких гарантий на земляное сооружение в таком случае вы не получите.

Перед тем, как начать рыть котлован, обратите внимание на объекты, находящиеся в зоне котлована. Этими объектами могут быть: деревья, существующие постройки и коммуникации, памятники архитектуры и пр. Если такие объекты в зоне рытья котлована существуют и нет возможности избежать влияния этих объектов, тогда необходимо увеличивать глубину котлована. При чем, котлован строящегося здания должен быть по уровню ниже, чем уже существующий. Если новый котлован будет выше либо на уровне существующего, то давление на фундамент рядом стоящего здания увеличиться и возможно его разрушение.

С ростом глубины котлована горизонтальная нагрузка на стену растет так быстро, что никакой разумной толщины стены не хватает для восприятия изгибающих напряжений. Практика показывает, что при глубине котлована 3-4 м может быть достаточно ограждения из разреженного ряда свай диаметром 300 мм. При глубине котлована 5-6 м требуется уже стена в грунте толщиной 600 мм или соответствующие буросекущиеся сваи. При глубине котлована 7-8 м даже стена в грунте толщиной 1200 мм не всегда является достаточно надежной.

Для успеха строительных работ очень важным является знание вида грунта. Однако то, что кроется под нетронутой строительной площадкой, вначале не знает никто. Многие специалисты берут среднюю опытную величину, а потом на ее основе строят расчеты статистических параметров нагрузки. Так делать нельзя! До начала строительных работ необходимо сделать экспертизу грунта (а лучше это сделать до покупки земельного участка!) (см.статью Геология участка. Геологическое исследование участка ). Основание котлована может быть мягким и иметь низкую несущую способность. Такой грунт можно улучшить за счет слоя гальки или щебня. Если же грунт мягкий из-за высокого уровня грунтовых вод, тогда, в зависимости от залегания, может понадобиться их отвод от котлована.

При разработке котлованов обратите внимание на устройство крепей и откосов. Наиболее простой является крепь с подпоркой от самого основания. Обычно ошибки допускают в местах креплений подкосов. Чтобы не произошло проскальзывания, закрепление подкосов к вертикальным накладкам осуществляют с помощью обвязочного бруска или скоб. Решение, при котором надежность конструкции определяют только забивкой скоб, при очень глубоких котлованах ненадежно и недостаточно. Конструкцию необходимо соединять каким-либо типом вязки деревянных элементов или применять обвязочный брус с креплением его к накладкам на болтовых соединениях. Крепь ненадежна, если подкосы не упирают в забиваемые у их основания колья, а просто прикалывают их концы. Под действием нагрузки грунт оседает, крепь ослабляется и смещается.

Правильная подпорка откоса котлована

При разработке грунта для подвала или при возведении подпорных стенок случается, что крепь трудно подпереть с нижнего уровня, и тогда применяют анкерные затяжки. В случае, если места заанкеривания именно в самой напряженной зоне находятся в пределах линии внутреннего скольжения грунта, они оползают вместе с грунтом. Крепление надежно, если анкеры расположены на расстоянии, равном удвоенной высоте подпираемого откоса.

Подпорка откоса котлована с анкерным креплением

Крутизна откосов зависит от вида грунта и глубины котлована.

— если вы строите дом на насыпном грунте при глубине котлована 1,5м, тогда нижняя часть откоса будет отступать от стены котлована на 1,005 м.

Схема устройства откоса дома на насыпном грунте при глубине котлована 1,5 м

— если вы строите дом на насыпном грунте, но при глубине котлована 5 м, тогда нижняя часть откоса будет отступать от стены котлована на 6,25 м.

То есть, в зависимости от вида грунта и глубины котлована увеличивается крутизна откосов от 30° до 60°. Что, в свою очередь, ведет к увеличению объемов земляных работ и таким образом увеличивает их стоимость.

Какое время года наиболее подходит для проведения земляных работ? Специалисты строительных компаний единодушны во мнении, что большинство подобных мероприятий лучше проводить в осенне–летний период. Хотя можно и не придерживаться этого правила. Но знайте, что зимой стоимость услуг по устройству котлована увеличиться в 1,5–2 раза за счет использования специализированной техники, а ранней весной или поздней осенью – возможно намокание грунта.

И, наконец, все земляные работы (в том числе и устройство котлована) должны быть внесены в проект организации строительства и проект организации работ. Не пренебрегайте этим! Потому что, этапность и технология работ будут регламентированы, и вы избежите массы неприятностей (например, обвал стен котлована).

Осушение траншей и котлованов — открытый водоотлив

Консольно-анкерные крепления (рис. 4.3, д) в отличие от консольных имеют анкеры, состоящие из якорей и тяжей к стойкам. Якоря обычно устанавливают от бровки на расстояние не менее 1,5/z (где h — глубина выемки), а их количество определяют по расчету.

Шпунтовые ограждения стен являются разновидностью консольных ограждений и устраиваются при глубоких котлованах, большом боковом давлении грунта, сложных гидрологических условиях. Шпунтовые ограждения представляют собой сплошные стенки из предварительно погруженных в грунт стальных или деревянных шпунтин с замковыми соединениями. Существует три варианта исполнения шпунтовых ограждений: консольное, распорное и анкерное (рис. 4.3, е).

Подкосные крепления используются для крепления стен котлована и состоят из забирки, стойки, подкоса, лежня и упорного якоря. Крепления такого типа затрудняют работы в котловане и поэтому применяются редко.

При отрывке траншей и котлованов, когда дно находится ниже уровня грунтовых вод, необходимо принимать меры по их осушению. Осушение может осуществляться откачкой притекающей воды непосредственно из выемки — открытый водоотлив — либо путем искусственного понижения уровня грунтовых вод специальными водопонизительными устройствами.

Правильное решение задач по организации водоотлива и водопонижения упрощает производство земляных и монтажных работ при прокладке сетей водоснабжения и канализации. Работы по открытому водоотливу и водопонижению следует выполнять в соответствии с требованиями СНиП по устройству оснований и фундаментов.

Открытый водоотлив организуют при отрывке траншей и котлованов в скальных, обломочных и гравелисто-галечных грунтах. В мелкозернистых грунтах открытый водоотлив приводит к оплыванию откосов и разрыхлению оснований выемок. При необходимости водоотлива в таких грунтах откосы и дно котлованов пригружают песчано-гравийной смесью, которая хорошо фильтрует и предохраняет их от оплывания. Приток воды в котлованы рассчитывают по формулам установившегося движения грунтовых вод с учетом коэффициента фильтрации грунтов.

Рис. 4.4. Методы осушения выемок при наличии грунтовых вод:
а — грунтовый водоотлив: 1— водосборная канава; 2 — насос; 3 — зумпф; 4 — линии токов грунтовых вод; 5 — депрессионная кривая (уровень грунтовых вод после понижения); 6 — напорный трубопровод; б — устройство водосборной канавы: 1 — пластина; 2 — зазоры 3 мм; 3 — обсыпка гравием;

Схема открытого водоотлива (рис. 4.4, а) предусматривает устройство водосборных канав и приямков (зумпфов), из которых воду откачивают насосами. Водосборные канавы шириной 0,3. 0,6 м и глубиной 1. 2 м (рис. 4.4, б) сооружают с уклоном 0,01 . 0,02 в сторону приямка. Размеры приямка принимают от 1 • 1 до 1,5 • 1,5, глубину — от 2 до 5 м из условия обеспечения требуемой глубины погружения водоприемного рукава и объема воды для непрерывной в течение 5. 10 мин работы насоса. Число приямков определяется расчетным притоком воды и производительностью насосов.

Для водоотлива используют центробежные, диафрагмовые и грязевые насосы (типа «Гном»). Среди центробежных насосов широко используются самовсасывающие насосы (типа С). Они менее чувствительны к несоблюдению горизонтальности установки, не требуют заливки всасывающего патрубка перед пуском, для них не опасны примеси в воде. Для откачки воды, содержащей песок, глину и другие механические примеси с частицами до 6 мм, успешно применяются малогабаритные насосы «Гном» и насосы типа МЗ. В целом открытый водоотлив довольно эффективный и простой способ осушения выемок, но не исключает разрыхление и разжижение грунтов в основании и вынос части грунта фильтрующейся водой.