ГЛАВА 3. ПРОСТЫЕ И КОМБИНИРОВАННЫЕ КОНСТРУКЦИИ КРЕПЛЕНИЯ СТЕНОК КОТЛОВАНОВ И ТРАНШЕЙ
Способы и конструкции крепления откосов и вертикальных стенок котлованов и траншей зависят от глубины и размеров выемок, физико-механических характеристик .
bibliotekar.ru/spravochnik-165-vozvedenie-podzemnoy-chasti/25.htm
Устойчивость вертикальных стенок траншей большой глубины (10 м и более) может быть . крепление вертикальных стенок, транспортирование грунта, планировку дна, . Гидромеханизацию применяют при устройстве котлованов, траншей, каналов, .
www.bibliotekar.ru/spravochnik-161-stroitelnye-tehnologii/39.htm
Стенки котлованов и траншей , разрабатываемых в грунтах естественной влажности, целесообразно крепить деревянными щитами () с опорными стойками (сваями). .
www.bibliotekar.ru/spravochnik-148-montazh. /65.htm
Крепления стенок котлованов и траншей удаляют по мере возведения фундаментов. Нижние распорки снимают только после установки верхних, одновременно вынимают .
www.bibliotekar.ru/spravochnik-20/27.htm
Крепить вертикальные стенки приходится в глубоких котлованах, а также в стесненных производ.. Крепление стенок котлованов и траншей: .
bibliotekar.ru/spravochnik-35/26.htm
При выборе типа крепи стенок котлована или траншеи следует принимать такие . более экономичные способы временного крепления котлованов и траншей или не .
www.bibliotekar.ru/spravochnik-71/32.htm
Смотрите также:
Водопонижение применяют для временного (на период строительства) снижения гидростатических напоров (уровней) подземных вод с целью создания более .
www.bibliotekar.ru/spravochnik-71/89.htm
При глубинном водопонижении вода откачивается из скважин, расположенных вокруг колодца и заглубленных ниже отметки опускания колодца . .
www.bibliotekar.ru/spravochnik-127-fundamenty/77.htm
Для глубинного водопонижения грунтовых вод на глубину 4. 5 м в песчаных грунтах применяют легкие иглофильтровые установки. При.
bibliotekar.ru/spravochnik-162-master-stroitel/20.htm
Искусственное водопонижение уровня грунтовых вод. Эффективным методом искусственного водопонижения является метод иглофильтров с вакуум. .
www.bibliotekar.ru/spravochnik-128-stroitelnye-raboty/163.htm
Открытый водоотлив является наиболее простым и экономичным способом водопонижения, но имеет ограниченное применение вследствие.
www.bibliotekar.ru/spravochnik-161-stroitelnye-tehnologii/30.htm
При наличии на территории строительства высоких фунтовых вод или заболоченных мест необходимо произвести водоотвод, водопонижение в .
www.bibliotekar.ru/spravochnik-147-stroitel/12.htm
Эжекторные иглофильтровые установки предназначены для более глубокого водопонижения. В комплект эжекторной иглофильтровой установки.
bibliotekar.ru/spravochnik-42/76.htm
Элементы объемов работ при планировке площадок и устройстве котлованов: а — профиль . Геодезическая разбивка при устройстве котлована.
www.bibliotekar.ru/spravochnik-127-fundamenty/50.htm
В промышленном и гражданском строительстве земляные работы выполняют при устройстве котлованов и траншей под фундаменты и . .
www.bibliotekar.ru/spravochnik-161-stroitelnye-tehnologii/39.htm
Рытье котлованов, траншей, дорожных выемок, каналов, устройство насыпей состоит из рабочих процессов: — копание и выгрузка грунта на бровку.
www.bibliotekar.ru/spravochnik-147-stroitel/9.htm
Принцип устройства фундаментов в вытрамбованных котлованах состоит в том, что котлованы под фундаменты не разрабатываются, а необходимую .
bibliotekar.ru/spravochnik-165-vozvedenie-podzemnoy-chasti/29.htm
Последние добавления:
Устройство котлованов: копка, откосы, крепление
Строительная компания БЕСТ-СТРОЙ (Москва) выполняет полный цикл устройства котлованов: земляные работы, копка, откосы, крепление стен, устройство распорной системы или грунтовых анкеров, свайного фундамента.
Закажите расчёт устройства котлована для вашего объекта!
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.
Земляные работы и шпунтирование стен выемки трубами с забиркой из доски
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.
Стены и откосы котлована
В благоприятных условиях, если грунт особо плотный и глубина до 2 метров, выкапывают котлован с вертикальными стенами без крепления. Если грунт глинистый — до глубины 1,5 метров, супесь и суглинок — до 1,25 метра, насыпные и песчаные — до 1 метра.
При необходимости устройства котлована на глубину до 5 метров, выше уровня грунтовых вод — на помощь проектировщику приходит таблица СНиП, приводящая зависимость угла откоса (отношение высоты к заложению) от вида грунта и глубины котлована.
Таблица 1. Крутизна откосов котлованов
| Виды грунтов | Крутизна откоса (отношение его высоты к заложению) при глубине выемки, м, не более | ||
| 1,5 | 3 | 5 | |
| Насыпные неуплотненные | 1:0,67 | 1:1 | 1:1,25 |
| Песчаные и гравийные | 1:0,5 | 1:1 | 1:1 |
| Супесь | 1:0,25 | 1:0,67 | 1:0,85 |
| Суглинок | 1:0 | 1:0,5 | 1:0,75 |
| Глина | 1:0 | 1:0,25 | 1:0,5 |
| Лессы и лессовидные | 1:0 | 1:0,5 | 1:0,5 |
В случае наличия близлежащих сооружений, грунтовых вод и необходимости водопонижения, грунтов с неравномерной структурой, глубины котлована более 5 метров необходим индивидуальный расчёт угла откосов или крепления стен.
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 ограждение котлована из металлопроката:
- из труб, с забиркой из доски либо без неё,
- прокатного профиля, с забиркой либо без неё,
- специализированного шпунта Ларсена.
- 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.
Устройство распорной системы котлована
Не смотря на все инженерно-технические ухищрения, иногда, особенно для глубоких котлованов в тяжёлых грунтовых условиях и плотной городской застройке, шпунтовое ограждение может оказаться недостаточно прочным для удержания давления грунтовой массы.
На последнем этапе возведения котлована на помощь приходят 2 технологии крепления ограждений.
Вид на распорную систему котлована вблизи автомагистрали и соседних строений
Первая из них — распорная система. По периметру устанавливается обвязочный пояс из металлопроката, равномерно распределяющий нагрузку по всему поясу. В пояс упираются распорки — как между противоположными стенками, так и между дном. Все конструкции выполняются в соответствии с точным механическим расчётом и изложены в ППР (плане производства работ).
Но распорная система крадёт внутреннее пространство выемки, которая и устраивалась специально для свободного манёвра в процессе строительных работ. Особо нагруженные конструкции распорных систем создают невероятно стеснённые условия для строителей. Это сокращает производительность и удлиняет сроки сдачи объекта.
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.
Укрепление откосов котлованов различными способами
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.
Укрепление котлована путем цементации состоит из следующих этапов:
- Выполняется выемка грунта. Стенки котлована выравниваются до проектного уклона;
- На откосах ставят арматурную сетку, чтобы набрызгиваемый бетон лучше фиксировался на вертикальной поверхности;
- Торкретирование стенок бетонным раствором;
- Бурение горизонтальных или наклонных скважин. Уклон может составлять до 30 градусов;
- В скважины погружаются нагели;
- С помощью инъекционных труб происходит наполнение скважин бетонным раствором. При этом не происходит давления, чтобы не деформировался расположенный на откосах котлована грунт;
- Рабочие торкретируют второй слой бетона.
Рекомендуется разрабатывать котлован ярусами по 1-3 метра, до проектной глубины. Существует два способа цементации:
- Сухая. Применяется специальное компрессорное оборудование. Состоящая из песка и цемента смесь подается в шланг. С помощью воздушного потока выполняется ее транспортировка. Вода поступает в сопло шланга уже на выходе;
- Мокрая. Используется готовый бетонный раствор. На выходе из шланга в бетонную смесь нагнетается сжатый воздух, благодаря чему обеспечивается разбрызгивание бетона.
При сухой цементации можно одномоментно нанести слой бетона, толщина которого составляет до 10см. При мокрой – только до 3 см.
Особенности укрепления котлована шпунтом
Шпунтовое укрепление котлованов является более экономически выгодным, чем использование цемента. После завершения запланированных работ шпунт можно изъять и использовать повторно.
Погружение шпунта в грунт на предусмотренную проектом глубину обеспечивает устойчивость постройки. В процессе использования происходит заиливание ограждений, что делает их водонепроницаемыми. Шпунтовые ограждения применяют при работе:
- На пылеватых грунтах;
- На слабых песчаных грунтах;
- В болотистой местности;
- На участках, где отмечается высокий уровень залегания грунтовых вод.
Если существует риск затопления котлована, то перед началом работ рекомендуется сконструировать защитную стенку из шпунта Ларсена.
При работе в плотных грунтах откосы котлована укрепляются не только путем погружения в грунт шпунта, но и обустройства деревянной забирки. Это позволяет предотвратить риск осыпания и обрушения стен в ходе проведения основных работ. Площадь котлована будет перекрыта досками, что снизит необходимое количество шпунта.
Шпунтовую стенку можно зафиксировать распорками или укрепить дополнительными анкерами. Второй вариант применяют, если работа происходит на достаточно плотных грунтах. Узкие котлованы рекомендуется укреплять распорками. Кроме того, фиксацию с применением анкеров применяют, если производится выемка грунта низкой плотности на большую глубину. Анкеры – это погруженные в грунт по периметру котлована винтовые сваи, к оголовкам которых привязаны верхние части шпунтовой стенки.
Используемый для укрепления стенок котлована шпунтовой металлопрокат подразделяют на три группы:
- Шпунтовые трубы;
- Плоский шпунт, имеющий боковые ребра жесткости;
- Корытообразный шпунт Ларсена.
Чаще всего применяют шпунт Ларсена. Наличие замков на его контурах позволяет сконструировать полностью водонепроницаемую стенку. Шпунтовые трубы применяют для возведения ограждений на грунтах с низкой плотностью. Большое сечение повышает сопротивление боковым нагрузкам и увеличивает устойчивость конструкции в грунте.
Существует три основных способа погружения металлоконструкций в грунт:
- Забивка. Осуществляется дизель-молотами, которые оказывают на шпунт динамическое ударное воздействие. Забивку не применяют в условиях плотной застройки, так как это может деструктивно отразиться на фундаментах находящихся поблизости зданий;
- Вибропогружение. Самый распространенный метод. Подразумевает использование вибропогружателей. Погружение шпунта в грунт происходит под влиянием вибрационного воздействия. Обратите внимание, что разуплотнение грунта может привести к осыпанию стенок котлована;
- Статическое вдавливание. Наиболее безопасный, но и самый дорогостоящий метод.
При сооружении шпунтовых ограждений особое внимание уделяется качеству работ. Монолитную шпунтовую стенку можно сформировать только при условии надежной стыковки металлоконструкций. Даже небольшое технологическое нарушение приводит к «вырыванию» замка и деформации стенки.
Как укрепить стенки котлованов и траншей?
Грунт — нестабильная субстанция, она обрушивается всегда внезапно, и масштаб последствий можно только представить. Для того, чтобы стены котлованов и траншей оставались неподвижными, на строительстве применяют различные способы их укрепления. Речь идет об шпунтовом, анкерном, распорном, подкосном, нагельном, закладном, рамном и щитовом укреплении стен котлованов и траншей.
Как укрепить стенки (откосы) котлованов и траншей
Крепление стен котлованов и траншей с вертикальными стенками (откосами)
Крепление для вертикальных стенок не нужно при работе на такой глубине:
- не более 1 м — в насыпных, песчаных и гравелистых грунтах;
- не более 1,25 м — в супесчаных и суглинистых грунтах;
- не более 1,5 м — в глинистых грунтах;
- не более 2 м — в особо плотных грунтах. При этом выполнение работ следует производить немедленно вслед за началом выкапывания траншей и котлованов.
При превышении данных показателей стены нужно укреплять, дабы избежать обвала и последствий.
В зависимости от глубины котлована или траншеи, а также категории грунта и его влажности, используются такие способы крепления:
- Крепление деревянными распорами: горизонтальное (сплошное и с просветами), с подкосами, забойное, сваями с деревянной заборкой между ними;
- Крепление траншей и котлованов шпунтовыми ограждениями.
Крепление котлованов и траншей при помощи шпунта (сваями)
Для этого используют шпунт Ларсена, трубошпунт и другие типы шпунтов. Данный тип крепления необходим при работе с грунтами, насыщенными водой, а также при разработке котлованов с наклонным стенками, когда велика вероятность оползней.
Стенка из шпунта образует водонепроницаемую конструкцию, она не пропускает воду в котлован или траншею, тем самым препятствуя его затоплению. Для погружения шпунта Ларсена (или другого) используют такие техники:
- Вибропогружение;
- Вбивание;
- Статическое вдавливание.
Тот или иной метод выбирают по ряду причин: стоимость, геолокация работ (центр города, окраина, вероятность оползней, наличие ветхих сооружений в округе и другие факторы), временной ресурс и прочее.
Распорное крепление откосов котлована
Данный тип крепления, подразумевающий установку поперечных балок, используют при проведении земляных работ в стесненных условиях, а также при наличии грунтовых вод, плывунов и при других сложных гидрогеологических условиях.
В роли распорки чаще всего выступают металлические трубы широкого сечения. Количество ярусов распорок в котловане зависит от его глубины, жесткости свай, расстояния между сваями в продольном направлении и физико-механических свойств грунта. Так, одноярусное крепление используют для котлованов и траншей глубиной 10 м. Для глубины свыше 10 м используют многоярусную систему.
Анкерное крепление стенок котлованов
Когда распорное крепление траншей, котлованов невозможно реализовать, прибегают к анкерному способу. Анкерные крепления представляют собой анкерные тяги, передающие усилия от крепи на анкерные плиты.
- Буровые;
- Завинчиваемые;
- Вдавливаемые;
- Забивные;
- Комбинированные.
Для котлованов чаще всего используют анкеры бурового типа.
Само по себе крепление данного типа — это грунтовый анкер, состоящий из трех элементов: оголовка, анкерной тяги и корня. Оголовок передает нагрузку от грунта или закрепляемого элемента на анкерную тягу. Она передает нагрузку от оголовка на корень или заделку, а эта часть анкера передает нагрузку от тяги на грунт. Для монтажа такого крепления применяют пневматическое или гидравлическое оборудование.
Подкосное крепление стенок котлована
Данное крепление состоит из щитов или досок, прижатых к грунту стойками, установленными на дно котлована и закрепленными подкосами и упорами, забитых у основания подкосов. Преимущество — максимально простая конструкция. Однако есть и весомый недостаток: подкосное крепление стесняет работы внутри котлована, поэтому его использование ограничено.
Нагельное крепление котлованов
Нагель — деревянный гвоздь или металлический штырь. Нагельное крепление представляет собой геотехническую конструкцию для обеспечения устойчивости вертикальных стенок и откосов котлованов, траншей и выемок путем укрепления прилегающего грунтового массива системой армирующих элементов (стальных стержней) или буроинъекционных микросвай — грунтовых нагелей. Один из самых экономичных способов: как минимум потому, что не требует устройства свайной, шпунтовой стенки, или какой-то другой ограждающей конструкции. Применяется для стен и откосов котлованов и выемок глубиной не более 15 м и при отсутствии водоносных и трудно осушаемых грунтов.
Закладное крепление котлованов
Простейшее крепление, применяется для маловлажных устойчивых грунтов при ширине выемки до 4 м. Состоит из стоек, распорок и горизонтальных досок (забирки), которые заводят за стойки снизу по мере углубления котлована или траншеи, а стойки постепенно заменяют на более длинные, тщательно закрепляя их распорками. Закладное крепление можно использовать только при отметке дна котлована выше уровня грунтовых вод или при незначительном их поступления в устойчивых грунтах.
Горизонтально-рамное крепление стен котлованов
Используется в сухих грунтах, данный тип крепления способен сохранять отвесные стены в недвижимом состоянии при глубине до 2 м. Конструкция максимально проста: стойки, горизонтальные доски или дощатые щиты и распорки, прижимающие доски или щиты к стенкам траншей. Преимущества: малый вес креплений, легкость установки и демонтажа. Недостаток: ограничивает и усложняет работу людей в траншее, котловане.
Крепление котлованов при помощи щитов
Укрепление инвентарными щитами считается одним из самых простых и дешевых. Сам щит может быть выполнен из:
- Водостойкой фанеры;
- Битумизированного картона;
- Волнистого листового металла.
Крепление же состоит из двух элементов — распорной винтовой рамы (из металла) и собственно щита. Как происходит монтаж крепления:
- В котлован опускают две уже собранные распорные рамы;
- В зазоры между их стойками и стенками выемки помещают щиты;
- Раздвигаются упоры для фиксации ограждения.
Как заказать крепление котлованов
Для масштабного строительства лучше всего использовать крепление котлованов шпунтом Ларсена: надежно и герметично, стена из шпунта выдерживает огромные нагрузки. На сайте компании “Vector Shpunt” вы можете купить или взять в аренду шпунт Ларсена отечественного и зарубежного производства (новый или б/у), а также заказать его установку.
Чтобы узнать цену и купить крепления для котлованов, траншей свяжитесь с менеджером по номеру, указанном в меню слева, или оставьте онлайн-заявку на сайте.