Наибольшая крутизна откосе при разработке котлована

Котлован под фундамент

Котлован это — выемки в грунтах, разработанные ручным или механизированным способом для возведения фундаментов или оснований инженерных сооружений. Фундаментные конструктивы и подвалы располагаются ниже уровня земной поверхности, поэтому для определения размеров выемок и глубины их разработки необходимо изучение грунтовых свойств и условий их залегания.

Виды котлованов под фундаменты

Разработанные выемки подразделяются по следующим признакам:

• траншеи или котлованы, отличие только в форме. Первые разрабатываются с небольшими размерами поперечных сечений (чаще всего в виде расширяющей к верху трапеции) и длиной значительно больше ширины. Вторые — прямоугольные или круглые ямы больших размеров;
• вертикальные, наклонные или выполненные ступеньками стенки;
• с откосами или без
• с креплениями, предотвращающими осыпание пород, или без них.

Предварительные работы по устройству котлована

Перед началом разработки необходимо выполнить следующие работы:

• определение состава грунтовых пород и их свойств, мощности слоёв и глубины залегания подземных вод. Для этого на участке строительства бурятся контрольные скважины. При небольших габаритных размерах сооружения выкапываются шурфы глубиной до 2-х м;
• изучение характеристик планируемой постройки (габаритов, веса конструктива и величины предполагаемых постоянных и временных нагрузок);
• анализ климатических особенностей района строительства (глубина промерзания грунтов и их сезонные подвижки);
• проведение расчётов по необходимой глубине и габаритным размерам выемки.

На основе полученных данных выполняются необходимые расчёты и подбор оптимальной фундаментной конструкции с составлением технологической карты по разработке котлована. Всё это выполняется специализироваными проектными организациями. Для экономии средств расчёты, после тщательного изучения требований строительных норм и правил, для небольших построек можно выполнить самостоятельно.

Глубина разработки зависит от следующих параметров:

• величины промерзания грунтовых пород, приводятся в табличной форме для всех российских регионов. Рекомендуется найденное значение увеличить на 30-ть см для устройство песчаной или щебёночной подушки;
• горизонта расположения грунтовых вод
• достаточной толщины несущего грунтового пласта.

Если в непосредственной близи находятся другие здания, то разработка выполняется ниже их фундаментов.

Для определения необходимой площади фундаментной подошвы, необходимо сумму постоянной нагрузки от собственного веса здания и временных нагрузок (ветровая, снеговая) разделить на допустимый уровень давления на грунты основания (приведён в различных справочных изданиях).

Габаритные размеры по длине и ширине дна выемки, для удобства ведения работ по устройству фундаментов, должны превышать минимум на 20-ть см размеры фундаментного конструктива с каждой из сторон. От вертикальных стенок ≥ 70-ти см. Размеры по верху выемок принимаются в зависимости от необходимости устройства откосов и их крутизны.

Зависимость габаритов от глубины залегания проявляется в следующем: поперечный профиль котлована имеет форму трапеции, поскольку, по правилам безопасности стенки выемки в грунте должны строиться с откосами. Требования по допустимой крутизне откосов для различных грунтов нормируются строительными нормами и правилами с приведением требуемых значений в табличной форме. В мало заглублённых выемках (≤ 50-ти см) откосы могут не устраиваться. Стены таких полостей выполняются вертикальными.

Объём котлована рассчитывается по следующей формуле:

V = (H / 6) (ab + cd + (a + c) (b+d)),

• где Н – глубина разработки;
• a и b — ширина и длина по дну;
• c и d — ширина и длина поверху.

При разработке механизированными способами нужно учитывать 10-ти см недобор до проектной отметки для исключения нарушения природной грунтовой структуры. Этот слой разрабатывается только вручную.

Необходимое количество грунта для обратной засыпки определяется вычитанием объёма фундаментного конструктива из получившегося общего объёма разработки.

Рытье котлована

При небольших объёмах для сооружения малозаглублённых ленточных и столбчатых фундаментов работы выполняются ручным способом. А разработка для ленточных сборных фундаментов с подвальными помещениями и массивных плитных — экскаваторами с обратной или прямой лопатой, драглайнами и экскаваторами-погрузчиками.

1. Перед тем как вырыть котлован необходимо проверить отсутствие на месте застройки подземных коммуникаций, со схемой их расположения можно ознакомиться в местной администрации. При их наличии необходимо согласовать производство земляных работ в письменном виде (подпись на чертежах или собственноручно выполненных эскизах) с эксплуатирующими организациями.
2. Срезка плодородного слоя на всей площади строительства (в среднем это 40-к см). Его складируют в стороне для дальнейшего использования на участке.
3. При необходимости выполняется отвод поверхностных вод.
4. Разбивка котлована. Выполняется при помощи теодолита или нивелира с поворотным лимбом, позволяющим измерение углов. Для небольших построек можно применить метод “египетского треугольника” с проверкой правильности по совпадению диагоналей (допустимая разница ≤ 1 см). Углы закрепляются деревянными или металлическими колышками с выносками за пределы места производства земляных работ. Для удобства работы техники по колышкам натягивается шнур.
5. Копку котлована начинают с низовой стороны слоями около 50-ти см. Разработку выемок с вертикальными стенками без креплений можно выполнять на глубину:
   • в прочных глинах и суглинках — ≤ 2-х м;
   • в суглинках и глине — ≤ 1,5 м;
   • в песчаных и крупнообломочных гравелистых грунтах — ≤ 1 м.

При больших глубинах вертикальные стенки укрепляются деревянными или металлическими щитами с забивкой крепящих стоек на глубину ≥ 1 м и креплением поперечными распорками или разработка выполняется уступами, величина и расположение которых определяется специальным расчётом. Лишний грунт рекомендуется сразу вывозить за пределы стройплощадки. При разработке несвязных и ползучих грунтов работы выполняются с устройством откосов расчётной крутизны, а при больших глубинах устраивается шпунтовое ограждение котлована с обязательным расчётом его конструкции. Может использоваться шпунт корытного типа (ШК-1, ШК-2) или, при наличии тяжёлых условий работ, Ларсен IV и V. Для погружения понадобится специальное копровое оборудование, вибропогружатели или шпунтовыдёргиватели. После завершения возведения фундамента шпунт извлекается, так что эти инвентарные изделия можно арендовать на время.

1. Дно котлована должно быть тщательно выравнено с контролем при помощи лазерного нивелира. Поэтому последние 10-ть см разрабатываются только ручным способом. При необходимости откачки воды в углах полости устаивается зумф (небольшие углубления), из которых вода откачивается насосами.
2. Обратная засыпка пазух котлована выполняется дренирующими грунтами послойно с уплотнением механическими или электрическими трамбовками. Для не повреждения гидроизоляции фундаментной части, их закрывают листами плоского шифера.

Работы рекомендуется выполнять летом или ранней осенью, когда более мягкая земля легче разрабатывается. После завершения земляных работ надо сразу приступать к устройству фундаментов, технологические перерывы могут привести к грунтовым подвижкам или накапливаю воды в котлованах.

Проектирование котлована

Определение размеров котлована для здания. Расчет объема грунта срезаемого растительного слоя и грунта, разрабатываемого в котловане экскаватором, объема грунта при зачистке дна котлована и выполнении траншей для въезда. Калькуляция затрат труда.

• посмотреть текст работы

• скачать работу можно здесь

• полная информация о работе

• весь список подобных работ

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

1. Проектирование котлована

1.1 Определение размеров котлована для здания

1.2 Расчет объемов грунта срезаемого растительного слоя при сооружении котлована

1.3 Расчет объемов грунта разрабатываемого в котловане экскаватором

1.4 Расчет объемов грунта при зачистке дна котлована

1.5 Расчет объемов грунта при выполнении траншей для въезда в котлован

1.6 Расчет объемов земельных работ по обратной засыпке выемок сбоку от периметра фундаментов

2. Составление калькуляции затрат труда

1. Проектирование котлована

1.1 Определение размеров котлована для здания

При проектировании котлованов, их размеры, определяют исходя из общих размеров (L и B) на плане (чертеже), требуемой глубины его заложения (Н), крутизны откосов (1 / m), принятых для выполнения производственных процессов, условий их безопасного выполнения, а также условий необходимых для обеспечения выполнения дальнейших работ: установка опалубки при изготовлении ростверка, гидроизоляция стен подпала, установка лесов или подмостей и т.д.

Для создания безопасных условий труда в котловане и предотвращения обрушения стенок котлована, его устраивают с откосами, или выполняют их крепление. Крутизна откоса — отношение его высоты к заложению (1 / m = Н / а). Крутизна откосов (1/m) зависит от вида грунта, глубины котлована ( Н ) и характеризуется коэффициентом заложения откоса (m), численные значения которого приведены в таблице 3.

Указанные параметры связаны между собой тождеством

1/m — крутизна (уклон) откоса

Н — высота откоса в котловане (глубина котлована), м

m — коэффициент заложения откоса котлована

а — заложение откоса, м.

Определяем заложение откоса путем преобразования тождества (1) в формулу

При глубине котлована Н=2 метра в грунте глина будет иметь коэффициент заложения откоса m = 0,25, и откос должен иметь угол предельного равновесия а, при основании откосов котлована не более 76°.

По конфигурации здания в плане и его размеров определяем необходимые размеры котлована. Длина (Lк, м) котлована по дну (по низу) определяется по формуле:

L — длина здания между координационных осей здания (пролет здания), м

с — расстояние, от боковых поверхностей ростверка до координационных осей здания, м

d — расстояние, от внешней наружной плоскости ростверка до подошвы откоса, м.

Lк = 45 + 2(0,3 + 0,7) = 47 м

Ширина котлована по дну (Вк, м), определяется по формуле:

В — размер по ширине здания между координационными осями здания, м

с — расстояние, от боковых поверхностей ростверка до координационных осей здания, м

d — расстояние, от внешней наружной плоскости ростверка до подошвы откоса, м.

Вк = 30 + 2(0,3 + 0,7) = 32 м

Длину котлована по верху (LВк, м), определяется по формуле:

Lк — длина котлована по низу, м

а — заложение откоса котлована, м.

Используя формулу (2) преобразуем формулу (5), а после преобразования получаем формулу:

LВк = 47 + 2(2 * 0,25) = 48м

Ширину котлована по верху (ВВк, м) определяют по формуле:

ВВк = Вк + 2а = Вк + 2(Н *m)(7)

m — коэффициент заложения откоса котлована.

ВВк = 32 + 2(2 * 0,25) = 34м

Вычерчиваем план котлована, сечения 1 — 1 и 2 — 2 по котловану и проставляем все условные обозначения с числовыми составляющими (рис. 2)

1.2 Расчет объемов грунта срезаемого растительного слоя при сооружении котлована

Плодородный грунт растительного слоя при строительстве здания должен быть сохранен, поэтому его срезают и вывозят или складируют для последующего использования при благоустройстве территории по завершению строительства.

Объем грунта подлежащий срезке срезают бульдозером с последующей погрузкой экскаватором или фронтальным погрузчиком в транспортные средства.

Объем (Vc, м) срезаемого грунта определяют по формуле:

VКс — объем срезаемого грунта в пределах котлована, м 3

VРс — объем срезаемого грунта в пределах рабочей зоны, м 3

Слагаемые формулы (8) определяют по формуле:

VКс = ВВк * LВк * hc, (10)

hc — толщина срезаемого слоя, м.

VКс = 34 * 48 * 0,15 = 245 м 3

F — площадь рабочей зоны, прилегающей к котловану по его периметру, м 2.

F = 45 * 15 = 675 м2

VРс = 675 * 0,15 = 101 м3

1.3 Расчет объемов грунта разрабатываемого в котловане экскаватором

Объем работ (Vэ, м3) выполняют экскаватором и определяют по формуле:

Vэ = (F1 + F2) / 2(H — hc — д)(12)

F1 — площадь котлована по дну, м2

F2 — площадь котлована поверху, м2

Н — глубина котлована разрабатываемого экскаватором, м

д = 0,15 величина недобора, м.

F1 = 47 * 32 = 1504 м2

F2 = 48 * 34 = 1632 м2

Vэ = (1504 + 1632) / 2 (2 — 0,15 — 0,15) = 922 м3

1.4. Расчет объемов грунта при зачистке дна котлована

Объем грунта образующийся при зачистке дна котлована ( VКэ, м3) называют грунтом недобора и определяют по формуле:

VКэ = Lк * Вк * д(15)

VКэ = 47 * 32 * 0,15 = 226 м3

1.5 Расчет объемов грунта при выполнении траншей для въезда в котлован

Для обеспечения въезда в котлован и выезда из него устраивают как минимум две траншеи (съезда-выезда). Ширина траншеи (Вr, м) принимается в зависимости от ширины планируемых для заезда в нее строительных и транспортных машин.

При одностороннем движении ширину траншеи по низу принимают равной Вт = Вт1 = 4,5 м, а при двухстороннем движении ширину траншеи по низу, принимают равной: Вт = ВТ2 =6 м.

Объем земляных работ (VТВ, м 3), при устройстве траншеи съезда определяют по формуле:

VТВ = (Н2 ( 3Вт + 2mН(m? — m)/ m?) * (m? — m) / 6(16)

Н — глубина котлована, м

Вт — (Вт1 и Вт2) ширина траншеи по низу, м

m — коэффициент заложения откоса котлована

m? — коэффициент заложения откоса траншеи.

VТВ = (4(3 * 6 + 2 * 0,98) * 9,75) / 6 = 130 м3

1.6 Расчет объемов земельных работ по обратной засыпке выемок сбоку от периметра фундаментов

Объем земляных работ по обратной засыпке выемок (засыпка пазух) при послойном уплотнении грунта равен геометрическому объему полостей засыпки. Геометрический объем определяется по формулам известным из геометрии. Объемы сложных геометрических фигур при расчетах разбивают на более простые, которые по окончанию вычислений суммируются в общий объем.

Рис.1. Схемы определения объемов земляных работ и расположения элементов строящегося здания в котловане

1- откос котлована, 2- дно котлована, 3- условная линия границы верхней плоскости грунта недобора, 4- свая, 5- монолитный ростверк, 6- стена подвала

В промышленном и гражданском строительстве приходится в основном рассчитывать объемы котлованов, траншей, выемок и насыпей при вертикальной планировке площадок.

Объёмы земляных масс подсчитывают многократно: в процессе проектирования — по чертежам, при выполнении строительных процессов — по натуральным замерам.

В состав земляных работ обычно входят: вертикальная планировка площадок;

Вертикальную планировку выполняют для выравнивания естественного рельефа площадок, отведённых под строительство различных зданий и сооружений, а также для благоустройства территорий. Земляные работы по вертикальной планировке включают выемку грунта на одних участках площадки, перемещение, отсыпку и уплотнение его на других участках (в зоне насыпи).

Вертикальную планировку площадок на участке выемок осуществляют до устройства в них коммуникаций и фундаментов, а на участке насыпей — после устройства этих сооружений.

Объёмы работ по вертикальной планировке площадок измеряются квадратными метрами поверхности.

Подсчёт объёмов разрабатываемого грунта сводится к определению объёмов различных геометрических фигур, определяющих форму того или иного земляного сооружения. При этом допускается, что объём грунта ограничен плоскостями, и отдельные неровности не влияют на точность расчёта.

Объём грунта измеряют кубическими метрами плотного тела.

Объём котлована вычисляют по формуле:

Vк = Н/6 • [(2а + а1) • b + (2a1 + а) • b1],(17)

где Н — глубина котлована, м;

а, b — длины сторон котлована у основания, м;

а1, b1 — длины сторон котлована поверху (а1=а+2Нm; b1=b+2Нm);

m — коэффициент откоса.

а1 = а + 2Н • m = 32 + 2•2•0,25 = 33 м

b1= b + 2Н • m = 47 + 2•2•0,25 = 48 м

Vк = Н/6 • [(2а + а1) • b + (2a1 + а) • b1] = 2/6 • [(2•32 + 33) • 48 + (2•33 + 32) • 47] =2/6 • [(64 + 33) • 48 + (66 + 32) •47] = 2/6 • [97 • 48 + 98 • 47] =

2/6 • [4656 + 4606] =2/6 • 9262 = 3056 м3

Рис.3 Геометрическая схема определения объёма котлована

При отрывке ям под отдельно стоящие фундаменты иногда используют формулу:

Vк = Н/3 (Fн + Fв + vFн+Fв),(18)

где Fн и Fв — соответственно площади котлована по дну и поверху, м2.

При расчёте объёмов траншей и других линейно протяжённых сооружений их продольные профили делят на участки между точками перелома. Для каждого такого участка объём траншеи вычисляют отдельно, после чего их суммируют. Так, объём траншеи на участке между пунктами 1 и 2:

V1 — 2 = [Fср + m (H1 — H2)2/12] • L1-2

V1 — 2 = [F1/2 + F2/2 — m • (H1 — H2)2/6] • L1-2

Рис.4 Геометрическая схема определения объёма траншеи

Рис.5 Разрез котлована: обратная засыпка грунта

С — сооружение, О — обратная засыпка

Для определения объёма обратной засыпки пазух котлована (траншеи), когда объём его (её) известен, нужно из объёма котлована (траншеи) вычесть объём подземной части сооружения (объём фундамента):

Vоб.з = Vк — а2 • b2 • H ,(20)

где а2 , b2 — размеры здания в плане.

Vоб.з = 2775- 45*30*2 = 75 м3

Земляные работы должны выполняться с комплексной механизацией всех процессов и применением рациональных способов производства работ. Выбор землеройных машин для производства земляных работ зависит от вида грунта, рельефа местности, объёма и глубины земляных выработок, условий выполнения работы (в отвал, на транспорт), транспортных средств и дальности перемещения грунтов.

К основным землеройным машинам относятся одноковшовые и многоковшовые экскаваторы.

В строительстве благодаря высокой производительности при разработке грунтов различных категорий наибольшее распространение получили одноковшовые экскаваторы. В зависимости от производственных условий в качестве сменного оборудования экскаваторов применяют прямые и обратные лопаты, драглайны, грейферы.

Схемы операционного контроля качества. Издание 6е СанктПетербург 2007

Разработка котлованов экскаваторами

СНиП 3.02.01-87 пп. 1.11, 3.1, 3.2, 3.6, табл. 4.

Размеры котлованов по дну в натуре должны быть не менее установленных проектом.

Минимальная ширина котлованов должна быть не менее ширины конструкции +0,2 м с каждой стороны, при необходимости передвижения людей в пазухе — не менее 0,6 м.

Котлованы следует разрабатывать, как правило, до проектной отметки с сохранением природного сложения грунтов основания.

Отклонения отметок дна котлованов в местах устройства фундаментов и укладки конструкций:

— при окончательной разработке не должны превышать ± 5 см;

Не допускается:

— размыв, размягчение, разрыхление или промерзание верхнего слоя грунта основания толщиной более 3 см.

Разработка траншей под трубопроводы в нескальных грунтах

СНиП 3.02.01-87 пп. 1.11, 3.29

Допускаемые отклонения:

— отметок дна траншей при окончательной разработке — ± 5 см.

— продольного уклона дна траншей под безнапорные трубопроводы от проектного — ± 0,0005.

На устройство оснований под трубопроводы следует составлять акт освидетельствования скрытых работ.

Указания по производству работ

СНиП 3.02.01-87 пп. 3.1, 3.3, 3.6 — 3.9, 3.11, 3.15, 3.17

Минимальная ширина траншей (А) должна приниматься наибольшей из величин, удовлетворяющих следующим требованиям:

— с откосами 1:0,5 и круче — по таблице 1;

— с откосами положе 1:0,5 — не менее:

— D + 0,3 м при укладке плетями;

— D + 0,5 м при укладке отдельными трубами;

— разрабатываемых одноковшовыми экскаваторами:

— в песках и супесях — в + 0,15 м;

— в глинистых грунтах — в + 0,1 м;

— в разрыхленных и мерзлых грунтах — в + 0,4 м, где в — ширина режущей кромки ковша;

— разрабатываемых траншейными экскаваторами — не менее номинальной ширины копания.

Наибольшую крутизну откосов траншей, устраиваемых без крепления в грунтах, находящихся выше уровня грунтовых вод, следует принимать по таблице 2 (СНиП III-4-80*).

Максимальная глубина траншей с вертикальными незакрепленными стенками должна приниматься по таблице 3 (СНиП III-4-80*).

Наибольшая крутизна откосов траншей

Таблица 3

Максимальная глубина траншей с вертикальными незакрепленными стенками

Разработку грунта следует производить, как правило, до проектной отметки с сохранением природного сложения грунтов основания.

Восполнение переборов в местах укладки трубопроводов должно быть выполнено местным грунтом с уплотнением до плотности грунта естественного сложения основания или малосжимаемым грунтом (модуль деформации не менее 20 МПа).

Проектом производства работ должна быть установлена необходимость временного крепления вертикальных стенок траншей в зависимости от глубины, вида и состояния грунта, гидрогеологических условий, величины и характера временных нагрузок на бровке.

Обратная засыпка

СНиП 3.02.01-87 пп. 4.15, 4.26

Содержание мерзлых комьев для наружных пазух зданий и верхних зон траншей с уложенными коммуникациями не должно быть более 20 % от общего объема.

Размер твердых включений, в т.ч. мерзлых комьев, не должен превышать 2/3 толщины уплотненного слоя, но не более 30 см.

Гранулометрический состав грунта должен соответствовать проекту (отклонения допускаются не более чем в 20 % определений).

Средняя по проверяемому участку плотность сухого грунта обратных засыпок должна быть не ниже проектной (отклонения допускаются в значениях плотности ниже проектных на 0,06 г/см 3 в отдельных определениях, но не более чем в 20 % определений).

Не допускается:

— содержание в грунте древесины, гниющего или легкосжимаемого строительного мусора;

— наличие снега и льда в обратных засыпках и их основаниях;

— содержание мерзлых комьев для пазух внутри здания.

Указания по производству работ

СНиП 3.02.01-87 пп. 4.9 — 4.11, 4.15

Засыпку траншей с уложенными трубопроводами следует производить в две стадии:

— на первой стадии выполняется засыпка нижней зоны немерзлым грунтом, не содержащим твердых включений размером свыше 1/10 диаметра асбестоцементных, пластмассовых, керамических, железобетонных труб, на высоту 0,5 м над верхом трубы, а для прочих труб — грунтом без включений размером свыше 1/4 их диаметра на высоту 0,2 м над верхом трубы с подбивкой пазух и послойным его уплотнением до проектной плотности с обеих сторон трубы;

— на второй стадии выполняется засыпка верхней зоны траншеи грунтом, не содержащим твердых включений размером свыше диаметра трубы.

Засыпку траншей с непроходными каналами следует производить в две стадии:

— нижняя зона на высоту 0,2 м над верхом канала засыпается немерзлым грунтом, не содержащим твердых включений размером свыше 1/4 высоты канала, но не более 20 см, с послойным его уплотнением до проектной плотности с обеих сторон канала;

— верхняя зона заполняется грунтом, не содержащим твердых включений размером свыше 1/2 высоты канала.

Обратная засыпка траншей, на которые передается только собственный вес грунта, может выполняться без уплотнения грунта, но с отсыпкой по трассе траншеи валика, размеры которого должны определяться с учетом последующей естественной осадки грунта.

Обратную засыпку узких пазух при невозможности уплотнения грунта имеющимися средствами следует выполнять малосжимаемыми грунтами (песком, щебнем) с проливкой водой.

Вертикальная планировка

СНиП 3.02.01-87 п. 3.29

Допускаемые отклонения:

— отметки спланированной поверхности от проектных, кроме орошаемых земель, не должны превышать:

— в нескальных грунтах — ± 5 см;

— в скальных грунтах — от +10 до -20 см.

— уклон спланированной поверхности от проектного, кроме орошаемых земель, — ± 0,001.

Не допускается:

— образование замкнутых понижений на спланированной поверхности.

Устройство насыпей

СНиП 3.02.01-87 пп. 4.2, 4.4, 4.20, 4.26

Допускаемые отклонения:

— положения оси насыпей:

— железных дорог — ± 10 см;

— автомобильных дорог — ± 20 см;

— ширины насыпей по верху и по низу — ± 15 см;

— отметок поверхностей насыпей — ± 5 см.

Высота насыпей, возводимых без уплотнения, принимается с запасом по высоте на осадку при отсыпке:

— из скальных грунтов — 6 %;

— из нескальных грунтов — 9 %.

Гранулометрический состав грунта должен соответствовать проекту (отклонения допускаются не более чем в 20 % определений).

Содержание мерзлых комьев от общего объема отсыпаемого грунта не должно превышать:

— для насыпей, уплотняемых укаткой, — 20 %;

— для насыпей, уплотняемых трамбованием, — 30 %;

— для насыпей, возводимых без уплотнения, — 50 %.

Размер твердых включений, в т.ч. мерзлых комьев, в насыпях не должен превышать 2/3 толщины уплотненного слоя, но не более 30 см.

Средняя по принимаемому участку плотность сухого грунта должна быть не ниже проектной (допускается снижение плотности не более чем в 10 % определений при летней отсыпке и в 20 % — при зимней).

Влажность грунта в теле насыпи должна быть в пределах, установленных проектом (отклонения допускаются не более чем в 10 % определений).

Не допускается:

— содержание в грунте древесины, волокнистых материалов, гниющего или легкосжимаемого строительного мусора;

— наличие льда и снега;

— увеличение крутизны откосов насыпей;

— использование в одном слое грунтов разных типов.

Разработка котлованов под строительство: последовательность работ

Разработка котлованов относится к строительным работам нулевого цикла и представляет собой ручную или механизированную выемку грунта с последующим устройством фундамента. В частном малоэтажном домостроении такой вид земляных работ проводят в случае оборудования погреба или других цокольных помещений (сауны, спортзала, котельной).

Рассмотрим последовательность и основные правила этого важного и трудоемкого процесса.

Проектирование и определение размеров

Непосредственным действиям на местности предшествует ряд мероприятий по планированию, проектированию и документальному оформлению строительства.

Глубина котлована зависит от множества факторов – наличия полуподвальной части здания, предполагаемой нагрузки на фундамент, уровня промерзания грунта, его плотности, пучинистости, близости залегания грунтовых вод. Все это изучают с помощью геодезической фотосъемки, проводят необходимые расчеты и предоставляют заказчику обоснованный вариант.

Размер по периметру определяют внешними контурами здания, заложенными в проекте. Но следует помнить, что котлован копается шире фундамента – в каждую сторону по дну примерно на 1 м. Это необходимо, так как во время откопки будет происходить естественное обрушение откосов, а также для удобства бетонирования и обустройства основания.

Подготовка территории

Прежде чем перенести план на местность, нужно подготовить территорию – расчистить ее от деревьев и кустарников, ветхих построек, выровнять, оградить. Вертикальную планировку осуществляют в случае больших перепадов рельефа, наличия на участке ям, рытвин, насыпей.

Далее определяют место для складирования чернозема и коренного (плотного) грунта, предназначенного для обратной засыпки. Продумывают и расчищают подъездные пути для техники.

Разметка

По сути, это проекция размеров строения на поверхность участка. Ее выполняют с помощью высокоточных приборов – нивелира или теодолита. При выборе первой оси отталкиваются от внешних ориентиров (соседняя застройка, улица) и плана. Натянутый шнур крепят на колышки, забитые в землю. Далее строят перпендикуляр к этой линии, забивают в углу следующий крепеж – и так до замыкания контура. Посредством приборов проверяют горизонтальный уровень и градус углов. Обязательно измеряют диагонали – если они одинаковые по длине, значит, все углы прямые.

После завершения разметки производят выноску внешних линий примерно на 2 метра, очерчивая тем самым контур рабочей площадки.

Земляные работы

Земляные работы проводят в несколько этапов.

Во-первых, делают срез плодородной почвы и ссыпают ее в отдельный отвал для дальнейшего использования при разбивке газонов или сооружении овощных грядок.

Во-вторых, убирают слой рыхлого континентального грунта. Он не годится для последующего использования, поэтому, как правило, вывозится за пределы стройплощадки.

Следующий шаг – отработка плотных слоев земли, которые сгружают по периметру выемки с 2–3 сторон. Это материал для засыпки подошвы фундамента и образовавшихся пазух после завершения бетонирования. Повторно проверяют высотные отметки, используя нивелир и рейку.

После выполняют ручную зачистку дна от разуплотненного грунта, трамбовку посредством виброплиты, прокладывание пласта планировочного материала, лучше всего – щебня.

Важный момент – выравнивание и укрепление откосов. Необходимость этих мероприятий напрямую зависит от степени плотности почвы и так называемой призмы обрушения. Суглинки, глинистые и лессовые отложения позволяют сделать почти вертикальные откосы с крутизной 75–90⁰. А вот во влажных или песчаных грунтах угол наклона может составлять 45⁰. Крепят стены котлована с использованием деревянных или металлических стоек, распорок, досок.

Техника для разработки котлованов

Современная землеройная техника дает возможность эффективно заменять труд десятков землекопов, значительно ускорять строительство.

Котлован отрывают с помощью полноповоротных экскаваторов, лучше на гусеничном ходу. Поворот платформы на 360⁰ обеспечивает машине большую рабочую зону, уменьшает количество проходов по дну выемки. Многие экскаваторы в качестве навесного оборудования имеют бульдозерный отвал, что повышает их функциональность.

Для выравнивания применяют бульдозеры, фронтальные погрузчики. Их же используют для обратной засыпки. Лишний грунт вывозят самосвалами. Оптимальный вариант – КамАЗ или машины с аналогичными характеристиками, обладающие достаточной грузоподъемностью, маневренностью, проходимостью.

Важно! Несмотря на кажущуюся простоту земляного цикла строительства, необходим постоянный контроль его продвижения. Во-первых, если не отслеживать уровень, можно не докопать или перекопать, что чревато лишними объемами, а, значит, расходами. Во-вторых, всегда существует неожиданность появления родника, вымытого водой прослоя, линзы слабого грунта.

Организация строительства, реконструкции и капитального ремонта зданий и сооружений. Функции заказчика, застройщика и генерального подрядчика (стр. 39 )

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72

при расположении нагорных и водоотводящих канав в непосредственной близости от линейных выемок между выемкой и канавой выполнять банкет с уклоном его поверхности 0,02-0,04 в сторону нагорной канавы.

2.16 При пересечении откосом котлована водоупорных грунтов, залегающих под водоносным слоем, на кровле водоупора следует делать берму с канавой для отвода воды (если в проекте не предусмотрен на этом уровне дренаж).

2.17 При отводе подземных и поверхностных вод следует исключать подтопление сооружений, образование оползней, размыв грунта, заболачивание местности.

2.18 Демонтаж водопонизительных установок следует начинать с нижнего яруса после завершения работ по обратной засыпке котлованов и траншей или непосредственно перед их затоплением.

2.19 При производстве работ по водопонижению, организации поверхностного стока и водоотводу состав контролируемых показателей, предельные отклонения, объем и методы контроля должны соответствовать показателям, приведенным в табл. 1.

Таблица 1

Контроль (метод и объем)

Отклонение от вертикали при бурении водопонижающих скважин под установку глубинных насосов с трансмиссионным валом

Не более 0,5 % Н (Н— глубина скважины на уровне замера)

Измерительный, каждая скважина

Контрольное давление воды при проверке герметичности системы трубопроводов

Выше расчетного значения на 50 % и более

То же, каждая система

То же, 1/3 всех трубопроводов

0,005 в сторону циркуляционного бака

Фильтры водопонижающих скважин

Не допускаются обрывы нитей, неплотные стыки, трещины и др.

Визуальный, каждый элемент

Отклонение продольного уклона водоотводных канав от проектного значения

Измерительный. Нивелирование трассы на участках между поворотами, примыканиями, но не менее чем через 50 м

Концентрация химических веществ и взвесей в воде, сбрасываемой в естественные водотоки и водоемы

Не более предельно допустимых концентраций, установленных СанПиН 2.1.5.980

Лабораторные исследования при вводе в эксплуатацию, далее не реже двух раз в месяц

Контроль работы водопонижающих установок

По данным заводского паспорта на оборудование

Измерительный по показаниям приборов, ежесменно

Содержание в фильтрационной воде взвесей для определения степени эрозии в грунте

Не должно превышать величин, установленных в проекте

Лабораторные исследования при пуске системы водопонижения, затем не реже двух раз в месяц. Визуальные наблюдения за цветом и мутностью воды — ежедневно

Контроль статического и динамического положения уровней воды

То же, ежедневно

Контроль состояния устойчивости откосов и плотности дна котлованов (траншей) за вымыванием грунта и степенью эрозии основания и грунта откосов

Не допускаются сосредоточенная фильтрация, вынос грунта и оплывание откосов, подъем воды выше дна котлована

Визуальные наблюдения, ежедневно

Контроль за осадками зданий и сооружений, контроль за развитием (раскрытием) старых трещин

Осадки не должны превышать величин, установленных в СНиП 2.02.01, МГСН 2.07

Нивелирование по маркам, установленным на здании или сооружении

3 Разработка выемок, снос существующих зданий и сооружений, вертикальная планировка

3.1 Размеры выемок, принимаемые в проекте, должны обеспечивать размещение конструкций и производство работ по устройству свайного основания, железобетонной плиты и стен подземной части комплекса, устройству изоляции, водопонижению и водоотливу и других работ, выполняемых в выемке. Размеры выемок по дну в натуре должны быть не менее установленных проектом.

При разработке грунта следует обращать внимание на соответствие фактических гидрогеологических условий условиям, учтенным в рабочей документации. В случае несоответствия следует приостановить работы и вызвать представителя проектной организации.

3.2 При устройстве котлованов глубиной более 5 м, а в условиях плотной застройки котлованов глубиной более 2 м, следует в проекте предусматривать временное крепление бортов котлована. Крепление вертикальных стенок в грунтах естественной влажности в котлованах глубиной до 3 м допускается выполнять по типовым проектам, при их отсутствии и большей глубине, а также сложных гидрогеологических условиях крепление должно быть выполнено по специальному (индивидуальному) проекту.

3.3 Вид крепления следует выбирать исходя из гидрогеологических условий строительной площадки, нагрузок на бровке котлована и в зоне призмы обрушения, состояния окружающей застройки и наличия подземных коммуникаций.

3.4 При устройстве глубоких котлованов в грунтах с высокими фильтрационными свойствами или в неустойчивых водонасыщенных грунтах, когда уровень грунтовых вод выше дна котлована и водопонижение может нанести ущерб окружающей застройке, следует предусматривать водонепроницаемое ограждение котлована в виде следующих конструкций: стена в грунте; буросекущиеся сваи; шпунт типа Ларсен; конструкции, изготовленные по технологии «Джет граудинг».

3.5 При незначительном водопоступлении в котлован из грунтов, формирующих его борта, допускается применять конструкции ограждения котлована из труб, в том числе повторного использования из двутавров и другого проката, погружаемых в лидерные скважины. Забирка должна выполняться по мере разработки грунта в котловане. Материалом забирки могут быть шпунтованные доски, набрызг-бетон, металлические листы, стальной прокат и т. п.

3.6 В сухих грунтах ограждение может выполняться из дискретно установленных по периметру котлована свай, труб, балок и т. п. элементов. Забирку выполняют из материалов, препятствующих высыпанию грунта из бортов котлована.

3.7 В глубоких котлованах ограждающие конструкции следует раскреплять подкосами, распорками, раскосами, грунтовыми анкерами, контрфорсами и дисками перекрытий. Крепление бортов котлованов более детально (подробно) изложено в соответствующих разделах.

При разработке грунта в котловане с закрепленными бортами следует обеспечивать сохранность элементов крепления от повреждения в процессе работ.

При разработке грунта в глубоких котлованах несколькими ярусами разработка грунта ниже расположенного яруса допускается после сдачи-приемки раскрепляющих конструкций в ранее разработанном ярусе.

Грунт вышерасположенного яруса следует разрабатывать до отметки дна промежуточного котлована, с которого выполняется устройство раскрепляющих конструкций. Дно промежуточного котлована должно иметь уклон не менее 1:10 в направлении его центра для отвода атмосферных, паводковых и грунтовых вод от бортов котлована.

Темп разработки грунта и устройства забир-ки определяют проектом из условия недопущения вывалов грунта далее оси ограждающей конструкции котлована. При вскрытии неустойчивых грунтов в закрепляемых бортах котлована следует разрабатывать грунт слоями, позволяющими делать забирку, не допуская смещения или перемещения грунта в котлован. При вскрытии неустойчивых водонасыщенных грунтов в закрепляемых бортах котлована для исключения выноса вместе с водой твердых частиц грунта следует делать забирку, опережающую разработку грунта, путем вдавливания в грунт стальных профилей или листов. Дисперсные водонасыщенные грунты допускается укреплять путем опережающей цементации или химического закрепления. К началу разработки грунта закрепляющий состав должен сцементировать частицы грунта. Минимальное время технологического перерыва между закреплением и разработкой грунта должно быть определено проектом.

3.8 При необходимости обеспечения передвижения людей в пазухе расстояние между поверхностью откоса или наиболее выступающим элементом крепления борта котлована и боковой поверхностью возводимого в выемке сооружения с учетом толщины опалубки (кроме искусственных оснований трубопроводов, коллекторов и т. п.) должно быть в свету не менее 0,6 м.

3.9 В котлованах, траншеях и профильных выемках разработку элювиальных грунтов, меняющих свои свойства под влиянием атмосферных воздействий, следует осуществлять, оставляя защитный слой, величина которого и допустимая продолжительность контакта вскрытого основания с атмосферой устанавливаются проектом. Защитный слой удаляется непосредственно перед началом возведения сооружения.

3.10 В глубоких котлованах для уменьшения разуплотнения грунта в основании здания и неравномерного подъема дна котлована в результате разработки грунта следует оставлять в качестве пригрузки слой грунта не менее 0,1 глубины котлована на время до окончания возведения части здания, масса которой сопоставима с массой вывезенного из котлована грунта.

С этой промежуточной отметки следует делать свайное основание, а затем (после изготовления свайного основания, препятствующего развитию разуплотнения основания) разрабатывается грунт до проектной отметки и возводятся подземные конструкции здания.

3.11 Выемки в грунтах, кроме валунных и скальных, следует разрабатывать, как правило, до проектной отметки с сохранением природного сложения грунтов основания. Допускается разработка выемок в два этапа: черновая с отклонениями, приведенными в позтабл. 4 и окончательная (непосредственно перед возведением конструкции) — с отклонениями, приведенными в поз. 5 той же таблицы.

3.12 Доработку недоборов до проектной отметки следует производить с сохранением природного сложения грунтов оснований.

3.13 Восполнение переборов в местах устройства фундаментов и восстановление оснований, нарушенных в результате промерзания и затопления, должны быть согласованы с проектной организацией и выполнены тощим бетоном.

3.14 При устройстве котлованов и других временных выемок, если позволяет окружающая застройка, разработку грунта допускается выполнять без крепления. В грунтах, находящихся выше уровня подземных вод (с учетом капиллярного поднятия), в том числе в грунтах, осушенных с помощью искусственного водопонижения, наибольшая крутизна откосов при глубине котлована до 5 м не должна превышать величин, установленных СНиП 12-04 (табл. 2).

Таблица 2

Наибольшая допустимая крутизна откосов котлованов и траншей в грунтах етественной влажности