Smlplita.ru

СМ Плита
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Крепление откосов стен котлованов

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.

Осуществляем крепление котлованов более 18 лет!

Производим работы по укреплению стенок котлованов, откосов и грунтовых оснований для:

  • крупных строительных организаций, многоквартирных жилых домов, а также офисных центров с подземными парковками в центре города;
  • промышленных строительных сооружений и зданий (цеха, заводы, объекты инфраструктуры, технические конструкции).

Устройство шпунтового ограждения котлована

Шпунтовое ограждение из стальных свай, деревянной забирки и опорного пояса является самым распространенным способом в нашем регионе. Крепление стенок котлована шпунтом применяется в условиях плотной застройки и относительно прочных грунтах.

Этапы крепления траншеи шпунтом:

  1. 1. Бурение скважин под стальные сваи из двутавра;
  2. 2. Монтаж свай, фиксация отсевом;
  3. 3. Устройство забирки между сваями из бревна;
  4. 4. Устройство опорного пояса из двутавра между стальными сваями.

Укрепление котлована шпунтом может применяться в различных условиях в зависимости от шага между сваями, типа двутавра и дополнительных усилений.

Шпунтовое ограждение из буронабивных свай, представляют собой цельное сооружение из свай, связанных между собой поясом и расположенных вплотную друг к другу.
Сваи армируются, конструкция располагается по периметру площадки. Благодаря, прочному основанию площадка защищена от обрушения грунтов.

Этапы устройства ограждения котлованов:

  1. 1. Бурение скважин под сваю;
  2. 2. Установка арматурного каркаса;
  3. 3. Бетонирование сваи;
  4. 4. Устройство опорного пояса из двутавра.

Устройство шпунта применяется для крепления вертикальных стенок котлованов, насыщенных влагой, построенных на рыхлых грунтах или на объектах, расположенных близко от других построек. В дальнейшем может использоваться в фундаменте здания.

Анкерное крепление стенок котлована

Анкерное закрепление представляет собой цепь горизонтальных грунтовых анкеров по периметру шпунтового ограждения для придания ограждению дополнительной устойчивости. Применяются грунтовые анкеры при возведении крупных сооружений с большой глубиной котлована.

Этапы установки грунтовых анкеров:

  1. 1. Бурение наклонных горизонтальных скважин под грунтовые анкера;
  2. 2. Цементация и монтаж канатов под анкер;
  3. 3. Натяжение грунтового анкера с упором в опорный пояс.

Установка грунтовых анкеров рекомендуется для оснований с высоким риском обрушения.

Инъекционное крепление грунта

Особенность технологии заключается в бурении скважин — в отверстия вставляются перфорированные металлические трубы, в которые под давлением подается укрепляющий раствор на основе цемента, смолистой смеси или силиката.

Этот метод применяется при строительстве промышленных и гражданских объектов, а также в подземном строительстве. Идеально подходит для защиты стен котлованов, расположенных на песчаных, лессовых, илистых и глинистых участках.

Обеспечение безопасности котлована

Строительные котлованы и траншеи глубиной более 1,25 м при выемке грунта должны укрепляться против обрушения или последующего сползания земли.

С каждой стороны котлована надо создавать защитные полосы шириной не менее 60 см, которые должны быть свободными, или надо следить за тем, чтобы вынутый грунт или верхний грунт не могли скатиться обратно в котлован.

Кроме того, в зависимости от градации строительного грунта на землю или скальный грунт устанавливается угол откоса для строительных котлованов. Он меньше, чем угол естественного откоса.

При глубине котлована до 1,75 м при устойчивом грунте на высоте 1,25 м над уровнем дна котлована должен начинаться откос под углом 45°.

В грунтах, связность которых может ухудшиться при высыхании, проникновении воды, при морозе или за счет образования скользких поверхностей, необходимо устраивать более пологие откосы или откосы с отступами (бермы).

Ступени в ступенчатых стенах строительных котлованов должны быть шириной не менее 1,50 м; при этом глубина котлована не должна быть больше 3,00 м. Они также должны иметь откосы.

При глубине котлованов свыше 5,00 м или при отклонениях от углов откоса необходимо рассчитать их устойчивость. Если предполагаются дополнительные нагрузки и динамические воздействия или приходится считаться с сильным вымыванием откосных стен котлована, то поверхности откосов необходимо укрывать пленкой или укреплять нанесением тонкого слоя бетона (торкретирование).

В котлованах глубиной более 1,25 м необходимо иметь стремянки, выступающие не менее чем на 1,00 м над уровнем земли. При глубоких котлованах стремянки необходимо заменять лестничными маршами.

Так как устройство откосов требует больших площадей на площадке, то стенки котлована могут укрепляться также и обстройкой. Это необходимо также при влагонасыщенных или равнозернистых грунтах.

Обстройка — это вертикально стоящая стена из балок или стальных ригелей, которые обложены по всей плоскости полнокантными брусьями толщиной минимум 5 см. Этим предотвращается обрушение стены котлована.

Для предотвращения обрушения стенок котлованов брусья обстройки должны выходить не менее чем на 5 см за пределы стенки котлована. Брусья должны всей своей плоскостью подпирать землю стенки.

Обстройка с горизонтальной опалубкой (укрепление брусьями) должна устраиваться постоянно вслед за отрывкой котлована. Эти работы следует начинать при глубине котлована 1,25 м.

При обстройке между рамными или установленными в буровые скважины стальными стойками (берлинская обстройка) брусья устанавливаются горизонтально между фланцами вертикальных стальных стоек.

Брусья должны быть такими длинными, чтобы глубина опорной части соответствовала не менее четверти ширины фланца. Брусья необходимо закрепить досками и клиньями, причем клинья следует в свою очередь закрепить досками от смешения.

При обстройке вертикальной опалубкой в узких котлованах вертикально стоящие брусья своими нижними торцами вбиваются в подошву котлована и раскрепляются горизонтальными деревянными стяжками на расстоянии 1,75 м друг от друга.

Деревянные стяжки должны иметь сечение минимум 12×16 см. Закрепление стенок обстройкой должно вестись по мере отрывки котлована. Предписания по устройству этого типа обстройки соответствуют предписаниям для обстройки горизонтальной опалубкой.

Если укрепление котлованов производится шпунтовыми стенами, то перед началом земляных работ шпунтовые профили устанавливаются в землю. Шпунтовые профили или шпунтовые брусья на длинных сторонах имеют так называемые замки, которые служат направляющими при вбивании шпунта.

Вследствие того, что шпунт может воспринимать большие растягивающие и сжимающие нагрузки, раскрепление и придание жесткости шпунтовым стенам необходимо устраивать на больших расстояниях в продольном направлении, чем в других случаях обстройки.

Шпунтовые стены имеют то преимущество, что они в значительной степени водонепроницаемы. Поэтому они применяются для укрепления стенок котлованов при гидротехнических работах.

Глубокие котлованы рядом с дорогами с интенсивным движением и с застроенными участками укрепляются стенами из буронабивных свай. Для этого в земле бурятся скважины. В них вставляется арматура. Потом их бетонируют.

Сваи могут стоять непосредственно рядом друг с другом или на некоторых расстояниях. При этом промежутки между ними заполняются бетонными стенами.

Вследствие веса сооружения в фундаментах возникают напряжения сжатия, которые должны быть распределены по грунту основания как можно более равномерно. Упрощенно принимают, что давление от фундамента на землю распространяется под углом в 45°.

В действительности, однако, давление распространяется в форме луковицы под основанием сооружения. При этом получаются линии равных сжимающих напряжений, называемые изобарами.

Распределение этих изобар называется также «луковицей давлений». По распределению изобар видно, что сжимающие напряжения под подошвой самые большие.

В случае точечного фундамента напряжения уже на глубине, равной удвоенной ширине подошвы фундамента, почти равны нулю. В случае ленточных фундаментов это происходит на глубине, равной утроенной ширине подошвы.

Изобары различных фундаментов не должны пересекаться, так как в районе пересечения происходит увеличение напряжений. Это может привести к осадкам здания.

Читать еще:  Отделка наружных стен облицовочный кирпич

Осадки зданий и разрушение грунта

Грунт как строительное основание должен воспринимать силы и нагрузки от сооружения. При этом строительное основание под нагрузкой может сжиматься и деформироваться. Здание осаживается равномерно на несколько миллиметров.

Это называется осадкой. Равномерные осадки обычно не угрожают зданию, и в нем не возникает осадочных разрушений.

Однако если напряжения от двух рядом стоящих фундаментов пересекаются, то есть накладываются друг на друга, или под зданием имеет место неравномерное строение слоев грунта основания, то это может иметь следствием неравномерные осадки.

При этом здание может наклониться в сторону или могут возникнуть осадочные трещины. Могут даже возникнуть строительные повреждения, которые сделают невозможным дальнейшее использование здания или сооружения.

Связанные и несвязанные грунты имеют различное поведение в смысле осадок во времени, которое можно определить с помощью испытания грунта на сжатие.

При нагружении связанных грунтов вода находящаяся между отдельными зернами или пластинками грунта (вода в порах), будет выдавливаться. Вытеснение воды из пор происходит очень долго.

Поэтому осадки в связанных грунтах могут продолжаться в течение многих лет. Размер осадок в зависимости от количества воды в порах может быть очень большим. Так, например, Хольстенские ворота в Любеке, построенные в 1477 г. за прошедшие столетия осели на 1,50 м.

При нагружении несвязанного грунта большие осадки произойти не могут. Зерна таких грунтов расположены очень тесно относительно друг друга. Таким образом, нагрузка передается от зерна к зерну и распределяется между ними.

Однако каркас из зерен (гранул) тем не менее может более тесно сжиматься под нагрузкой. Это происходит уже при нагружении грунта. Для того чтобы избежать опасности осадок в связанных грунтах, на практике связанный грунт на определенную глубину заменяется несвязанным грунтом (замена грунта).

Если несущая способность грунта будет превышена,фундамент начинает скользить по шву скольжения вбок и сооружение резко осаживается или разрушается.

Поведение грунта при морозе (промерзание)

Мокрый связанный грунт особенно чувствителен к морозу. Мороз проникает в зависимости от климатических условий примерно от 0,80 до 1,20 м в глубину грунта. До этой глубины, глубины промерзания, вода, находящаяся в грунте, может замерзать.

При этом объем воды увеличивается примерно на 10%. Так как в промокшем пространстве в порах связанного грунта нет места для увеличения объема, то грунт начинает подниматься кверху.

При этом говорят о морозном пучении грунта. Ледяные линзы возникают потому, что вследствие капиллярного действия влага поднимается из незамерзших слоев грунта и замерзает при попадании в зону мороза.

Эти морозные выпучивания обусловлены ледяными линзами, которые в зависимости от влажности и капиллярности грунта могут быть различной величины и могут приводить к значительным морозным разрушениям.

Морозные разрушения в большинстве случаев проявляются только после оттаивания грунта, например как выпучивание садовых стен, как трещины в строительных конструкциях или как повреждения дорожного покрытия.

Водоудержание

Возведение сооружений требует, как правило, сухих котлованов. Попадание поверхностной воды (верховодки), воды, текущей по водоупорному слою, или грунтовых вод в котлован вызывает опасность обрушения откосов и стен котлована.

Для того чтобы эту опасность исключить, необходимо предотвратить попадание воды в котлован или, соответственно, удалить воду, попавшую туда. Все мероприятия для поддержания котлована в сухом состоянии называют водоудержанием.

При удалении воды из котлованов или траншей различают открытое водоудержание и водопонижение. При открытом водоудержании попадающая в котлован поверхностная вода или вода в слоях грунта собирается в углубленной части котлована, так называемое насосное болото, вне периметра строящегося здания и откачивается из котлована.

Поэтому дно котлована надо спланировать таким образом, чтобы к этому месту проходили уклоны. По краям котлована могут быть устроены дренажные трубы или канавы, в которых должна собираться вода из слоев грунта или просачивающаяся вода, выходящая из откосов, которая затем должна отводиться к насосному болоту.

С помощью этих мероприятий предотвращается заболачивание дна котлована и обеспечивается нормальное проведение работ по устройству фундаментов. Открытое водоудержание возможно также тогда, когда дно котлована в незначительной степени лежит ниже уровня грунтовых вод.

Если подошва котлована лежит глубже существующего уровня грунтовых вод, то в случае грунтов с определенным водопроницанием с началом земляных работ требуется понижение уровня грунтовых вод.

С помощью всасывающих труб, которые расставляются на небольших расстояниях по площади котлована и объединяются кольцевым трубопроводом, связанным с откачивающим насосом, уровень грунтовых вод понижается и удерживается ниже уровня дна котлована по меньшей мере на 50 см.

Таким образом, котлован может поддерживаться сухим для проведения фундаментных работ. Однако необходимо следить за тем, чтобы водопонижение не привело к осадкам сооружения, не повлияло на водоснабжение и не привело к изменениям окружающей среды.

Почему для крепления котлованов надо обратиться в нашу компанию

Наша основная специализация – монтаж конструкций разного назначения из металлошпунта:

  • временные ограждения котлованов и траншей;
  • укрепление оползнеопасных склонов, насыпей, береговых линий, коррекция русла;
  • гидротехнические конструкции – плотины, причалы, мосты и др.;
  • устройство подземных этажей и парковок;
  • монтаж промышленных коллекторов и очистных сооружений;
  • ограждение свалок.

Кроме устройства ограждений мы:

  • продаем шпунты;
  • сдаем в аренду;
  • продаем с возможностью обратного выкупа по цене до 80 % исходной.

Аналогично со строительной техникой (вибропогружатели, экскаваторы и др.): вы можете ее у нас арендовать, не заказывая услуги монтажа.

Мы также выполняем:

  • работы нулевого цикла строительства – демонтаж фундаментов прежних конструкций на участке, водопонижение, устройство бытового городка, подвод коммуникаций и временных дорог к стройплощадке;
  • буровые работы, устройство стенок и фундаментов из буровых/буросекущих свай.

Чтобы заключить с нами договор, позвоните по контактному номеру или заполните карточку заказа онлайн. Наш сотрудник свяжется с вами по телефону и договорится о времени ознакомительного выезда на объект.

После этой поездки мы окончательно оговариваем с вами условия, заключаем договор, составляем смету на крепление котлована (или другие услуги) и приступаем к работам.

Технология укрепления котлована

В процессе рытья котлованов и траншей ослабевают внутренние связи в грунте независимо от его типа. Укрепление откосов котлована при возведении фундаментов и устройстве подземных сооружений необходимо по следующим причинам:

  • в отсутствие прочного сдерживающего барьера грунт со стенки будет осыпаться;
  • существует риск затопления котлована грунтовыми (речными, морскими, паводковыми) водами;
  • существует угроза повреждения эксплуатируемых построек во всей прилегающей к котловану зоне, поскольку при оползании стенок котлована соседние с ними участки тоже придут в движение.

Основных технологий укрепления котлованов две: буросекущие сваи (стена в грунте) и шпунтовое ограждение.

Стена в грунте представляет собой сплошной частокол из железобетонных свай, сформированных прямо в грунте и частично перекрывающих друг друга. Достоинство этой технологии – практически неограниченная несущая способность (зависит только от габаритов свай). Основных недостатков в сравнении с металлошпунтом несколько:

  • дольше сроки возведения – необходимо учитывать время затвердевания бетона;
  • низкая экономичность, поскольку ограждение возводится из необорачиваемых материалов, демонтажу и повторному использованию не подлежит;
  • непластичность. В отличие от металлошпунта бетонная стенка подвержена растрескиванию при подвижках грунта.

Относительным плюсом буросекущей стены можно считать отсутствие вибраций при монтаже. Но при погружении шпунтов вибрации тоже можно свести к минимуму (мы обычно используем для этого лидерное бурение). В итоге основным преимуществом стены в грунте остается высокая несущая способность. Мы обычно применяем эту технологию с расчетом, что сваи впоследствии войдут в структуру фундамента. Это отражено в проекте.

Шпунтовая стенка представляет собой сплошное ограждение из шпунтовых свай, соединенных друг с другом пазогребневыми замками. Преимущества этого типа ограждения:

  • высокая скорость монтажа при относительно низкой энергоемкости (материал достаточно легкий);
  • оборачиваемость (у металлических шпунтов она достигает 20 циклов), предельно удешевляющая процесс;
  • прочность и устойчивость ограждения.

Кроме металлических существуют шпунты железобетонные, деревянные и полимерные. Все они проигрывают стальным по разным причинам:

  • бетонные – большой вес, энергоемкость монтажа, отсутствует оборачиваемость материала;
  • деревянные – низкая прочность, низкая несущая способность, отсутствует оборачиваемость;
  • полимерные – оборачиваемый материал, но значительно уступает стальному шпунту по прочности.
Читать еще:  Что такое откосы при утеплении стен

Металлошпунт бывает двух видов – трубный и профильный (шпунт Ларсена и другие аналогичные). Профиль может быть:

  • корытообразный (трапециевидный);
  • S-образный;
  • Z-образный;
  • плоский.

Чаще всего мы используем корытообразный шпунт, и у него самый большой сортамент. При монтаже отдельные элементы устанавливаются с разворотом друг относительно друга на 180°, что обеспечивает повышенную устойчивость стенки.

Шпунты Ларсена универсальны и подходят для монтажа ограждений в подавляющем большинстве случаев. Там, где их рабочих характеристик не хватает, мы используем трубошпунты. Их отличия от профильных:

  • больше масса;
  • монтаж требует больших затрат энергии;
  • выше прочность плюс возможность дополнительного усиления – полость шпунта можно забетонировать или поместить внутрь стальной швеллер;
  • высокое сопротивление опрокидыванию, практически отсутствует веерность.

Мы используем трубошпунт для укрепления котлована на нестабильных грунтах, где боковое давление на стенку очень высокое. Варианты монтажа:

  • временная стенка;
  • стационарная стенка (впоследствии будет служить усилению фундамента);
  • отдельные трубошпунты в составе ограждения из профильных. Мы их устанавливаем в критических точках периметра.

Кроме ограждений мы используем трубный шпунт для монтажа береговых конструкций в суровых климатических условиях.

Нормативы на производство металлических шпунтов содержатся в следующих разделах ГОСТ:

  • 380-94 и 4543-81 – марки высокоуглеродистых сталей;
  • 1497, 9454 и 14019 – правила испытания металлошпунта на устойчивость к нагрузкам;
  • 4781-85 – форма профиля и замки;
  • 7566 – правила маркировки.

Устройство стенки начинается с изучения грунта на участке и составления проекта. При расчете параметров ограждения мы учитываем в первую очередь особенности грунта:

  • состав и структуру, вязкость, сыпучесть;
  • наличие и уровень грунтовых вод;
  • характер напластования.

Исходя из этих параметров, с учетом поправочных коэффициентов СНиП, мы вычисляем боковое и вертикальное давление на шпунт и определяем момент сопротивления опрокидывающему усилию. Далее выбираем подходящую марку и типоразмер шпунта.

Предварительный этап работы включает в себя разметку участка, подвоз материала и транспортировку оборудования. После этого мы переходим непосредственно к погружению. Технологии погружения:

  • забивка молотом. Практически не применяется в черте города из-за шума и сильных разрушительных вибраций;
  • статическое вдавливание. Безопасная технология, оптимальная для мягких грунтов;
  • вибропогружение. Подходит для всех грунтов, кроме скальных. Допускается использование в черте города при условии понижения уровня вибраций.

Для уменьшения вибраций мы применяем технологию лидерного бурения или подмыв с помощью гидравлического оборудования.

Существуют также комбинированные методы погружения – виброударный и вибровдавливание. Целесообразность их применения мы определяем в процессе составления проекта в зависимости от типа грунта и условий работы.

  • для снижения трения в области замков мы их смазываем;
  • после соединения шпунтов промазываем замки герметиком;
  • в обводненных условиях погружаем шпунты не по одному, а секциями до 7 штук, которые собираем на берегу. На место погружения переносим секцию крановой стрелой.

Последний этап монтажа – установка вспомогательных усиливающих элементов. Их разновидности:

  • распределительный пояс – горизонтальная обвязка, один или больше уровней (в зависимости от глубины котлована);
  • горизонтальные распорки между противоположными стенками котлована или между смежными, в углах периметра. Один или несколько уровней, шаг 5 м максимум;
  • диагональные подкосы с опорой на плиту фундамента или дополнительные сваи;
  • анкера, соединенные со шпунтами стальными тягами;
  • комбинации разных элементов (распределительный пояс и распорки и др.)

Онлайн просмотр документа «Мурашко В.А. ПЗ»

К основным преимуществам технологии относятся следующие: высокая производительность, простота, экономичность, возможность работы в стесненных условиях (вблизи существующих зданий, в подвалах), отсутствие негативных ударных воздействий.

Крепление котлована искусственным замораживанием.

Искусственное замораживание грунтов-наиболее универсальный и надежный способ временного улучшения физико- механических свойств слабых водонасыщенных грунтов. Оно применяется в любых водонасыщенных грунтах начиная от глинистых и кончая скальными трещиноватыми и кавернозными. Ограничивающим условием является скорость потока грунтовых вод (не более 200м/сут).Сущность данного способа заключается в том, что через систему замораживающих скважин, расположенных по периметру и в теле будущей выработки, пропускается хладоноситель с низкой температурой, который, отнимая от окружающего грунта тепло, превращает его в ледопородный массив, обладающий полной водонепроницаемостью и высокой прочностью. Этот массив способен воспринимать большое боковое давление слабых грунтов и гидростатический напор грунтовых вод.
В связи с несовершенством и дефицитом используемого оборудования метод имел лишь эпизодическое применение в практике строительства сооружений. На рис. 3.7 изображена схема замораживания грунта.

Рис. 3.7 Крепление котлована методом замораживания грунта

Крепление котлована шпунтовым ограждением.

Шпунтовые ограждения котлованов широко используются в гидротехническом строительстве в условиях слабых водонасыщенных грунтов при высоких отметках уровня подземных вод. Такие конструкции способны воспринимать не только давление грунта, но и гидростатическое давление, являясь одновременно противофильтрационной завесой. Шпунтовые элементы стен представляют собой стальные профили U, Z образного поперечного сечения или плоские (рис. 3.8), снабженные замковыми захватами по краям, позволяющими фиксировать один элемент относительно другого в вертикальном положении. Наибольшее распространение получили U-образные шпунты типа «Ларсен». Установка шпунта в грунт осуществляется обычно вибропогружением. Шпунтовые стены, устроенные в замок, обладают достаточно высокой жесткостью и способны воспринимать изгибающие моменты, значительно превышающие предельные значения для ограждений с забиркой (рис. 3.8). Ограничением для использования шпунта является сложность или невозможность его погружения в гравелистых, скальных и полускальных грунтах. В настоящее время данный вид ограждения глубоких котлованов получил широкое распространение и в условиях плотной городской застройки.

Рис. 3.8 Шпунтовое ограждение котлована.

Крепление котлована методом «стена в грунте».

Строительство ограждений котлованов и фундаментов зданий способом «стена в грунте» предполагает устройство в грунте с помощью специального оборудования узкой траншеи требуемой глубины, устойчивость стенок которой обеспечивается специальными тиксотропными растворами из бентонитовых глин. Захватки отделяются друг от друга инвентарными ограничителями, извлекаемыми до начала бетонирования примыкающей захватки. Наибольшее распространение получили трубчатые или фасонные металлические разделительные элементы ограничителей, позволяющие устраивать полукруглые стыки захваток или устанавливать между захватками гидроизолирующие вставки. После того как экскавация захватки доводится до проектной отметки, в нее погружается пространственный арматурный каркас. Далее в траншею погружается бетонолитная труба, в которую подается бетонная смесь, вытесняющая на поверхность находившийся в захватке бентонитовый раствор. Таким образом бетонирование осуществляется снизу-вверх в процессе подъема бетонолитной трубы. После набора необходимой прочности бетона начинается устройство соседней захватки. В результате, после замыкания контура в основании создается железобетонная стена, служащая надежным ограждением котлована (рис. 3.9).

Рис. 3.9 Последовательность устройства «стены в грунте» (а). Монолитная

«стена в грунте» Турецкого торгового центра в Замоскворечьи (б).

«Стена в грунте» в современных условиях является наиболее универсальной конструкцией, используемой в подземном строительстве для устройства ограждения котлованов и защиты от подземных вод

Устройство траншейных «стен в грунте» в городских условиях все же имеет ряд ограничений, связанных в первую очередь с возможностью ухода бентонитового раствора в полости в техногенных отложениях и макропористых грунтах. Опасным является также проникновение глинистой суспензии в инженерные коммуникации при их близком расположении. Недостатком «стены в грунте» является ее высокая стоимость.

При некачественном выполнении свай в неустойчивых водонасыщенных грунтах следует опасаться возможных прорывов грунтовой массы в котлован через дефектные стыки.

Рис.3.10 Устройство ограждений из буровых свай.

Распорные системы

Наиболее распространенным в настоящее время в России способом крепления ограждений котлованов при строительстве открытым способом является устройство временной распорной системы из металлических элементов (рис. 3.11). В качестве распорных элементов обычно используют стальные трубы или прокатные профили. Так как распорки, передают на ограждение значительные сосредоточенные нагрузки, устройство металлических или железобетонных распределительных поясов в уровне установки распорок является обязательным. При необходимости устройства распорных элементов более 20 м обычно выполняют временные промежуточные опоры-стойки, снижающие свободную длину распорок.

Ограничением целесообразности распорного метода крепления служат плановые размеры и глубина котлована, так как разработка грунта при устройстве трех и более ярусов распорок или при наличии значительного количества промежуточных опор является технологически затруднительной (рис.3.11а). Системы включают в себя ряд преднапрягаемых элементов (рис.3.11б), позволяющих снижать перемещения ограждения котлована и контролировать величины усилий в распорках.

Рис. 3.11 Многоярусное распорное крепление котлована.

Другим новшеством, получившим распространение за рубежом, являются распорные системы в виде ферм. Конструкции горизонтальных железобетонных ферм (рис. 3.12а, 3.12б) для экскавации котлованов значительных размеров в плане.

Читать еще:  Ремонт отделка стен под кирпич

Рис. 3.12 Распорное крепление из инвентарных элементов (а) и конструкция преднапрягающего домкрата (б).

Рис. 3.13 Распорное крепление котлованов с помощью горизонтальных (а) и вертикальных (б) ферм.

Для котлованов сложной и неправильной конфигурации в плане применяют комбинацию этих типов крепления на разных участках периметра (рис. 3.13а). Комбинации анкеров и распорок по высоте ограждения (рис. 3.13б) встречаются, когда нижний ярус крепления необходимо разместить ниже уровня подземных вод и при этом обеспечить гидроизоляцию подпорной конструкции.

Рис. 3.14 Комбинированные удерживающие системы

При больших в плане размерах подземного сооружения возможно использовать так называемый «островной» метод строительства (рис.3.15а) или распорок, упираемых в перекрытия каркаса центральной части сооружения (рис. 3.15б).

Рис. 3.15 «Островной» метод строительства под защитой берм.

Крепление откосов в тоннелестроении.

Тоннель — горизонтальное или наклонное искусственное подземное сооружение, предназначенное для транспорта, пропуска воды, размещения коммуникаций или производственных предприятий. Проходка тоннелей относится к одному из самых сложных видов строительных работ. Проходку тоннеля ведут ограниченными по длине одинаковыми участками — заходками. Длина участка — глубина заходки — зависит от инженерно-геологических условий заложения тоннеля, размеров его поперечного сечения, главным из которых является ширина, способа проходки, материала обделки. После разработки грунта специализированной техникой производится набрызгбетонирование. В комплекс работ по возведению набрызгбетонного покрытия (крепи) входит: подготовка поверхности выработки, установка и монтаж элементов крепи (анкеры, арки, металлическая сетка), послойное нанесение покрытия, уход за свеженанесенным покрытием, контроль качества. На рис. 3.16 показаны этапы устройства временной крепи тоннелей.

Рис. 3.16 Устройство укрепляющих конструкций котлованов с контрфорсами.

3.3 Разработка и обоснование предлагаемого технического решения для усиления сыпучих и оползневых откосов

В наши дни максимальная глубина котлованов, проектируемых в городских условиях, обычно не превышает 25-30 м, а количество подземных этажей – пяти-шести. Технические возможности для роста глубины проектируемых котлованов и увеличения количества подземных этажей при современных технологиях, безусловно, существуют. Однако эти показатели сдерживаются такими факторами как: опасные геологические процессы, экологические показатели и комфортность пребывания в подземных помещениях, экономическая целесообразность, гидрогеологические условия и другие.

Конструктивные решения подземных и заглубленных сооружений, а также способы их устройства зависят от объемно-планировочных решений, их назначения, глубины заложения, инженерно-геологических условий, климатических и сейсмических условий строительства, нагрузок на поверхности, наличия вблизи расположенных зданий и сооружений и требуют различных подходов к их расчетному обоснованию. Стремление увеличить глубину сооружения котлованов вызывает вероятность увеличения аварийных случаев. При этом аварийные случаи при сооружении глубоких котлованов возникают не только из-за неграмотного производства строительно-монтажных работ, но и, преимущественно, недоучета разнообразных нестандартных условий при проектировании такого рода сооружений.

К примеру: на Ленинградском шоссе вл. 39, в Москве в 2007 г. грунтовые воды прорвались сквозь некачественно забетонированную стену в грунте, при разработке грунта в котловане, методом сверху вниз под защитой перекрытия; в 2007 прорвало грунтовыми водами стену в грунте при устройстве котлована в Дубае; в мае 2007 года обрушился фрагмент борта котлована на Рублевском шоссе, вл. 111, в Москве. При этом аварии на таких сооружениях могут не только надолго затянуть сроки строительства и увеличить общую стоимость строительства, но самое главное могут повлечь за собой человеческие жертвы.

Для выявления наиболее эффективных вариантов крепления откосов глубоких котлованов, откосов, в том числе с помощью современных материалов с использованием новых конструктивно-технологических решений в стесненных городских условиях были поставлены и решаются следующие задачи:

— проанализировать существующие конструктивно-технологические решения по усилению откосов котлованов, глубоких выемок и склонов в различных инженерно-геологических условиях для выявления наиболее эффективных (конструктивно-технологических, экономически выгодных и безопасных);

— оценить различные методы укрепления откосов в стесненных городских условиях с неблагоприятными инженерно-геологическими условиями;

— привести сравнительные характеристики конструкций и узлов для различных вариантов укрепления стен котлованов и откосов и дать приблизительную экономическую оценку наиболее эффективных конструктивно-технологических решений по укреплению откосов котлованов;

— оценить традиционные методики расчетного обоснования укрепляемых откосов;

— предложить свой вариант укрепления откосов в сложных инженерно-геологических условиях.

Технология изготовления котлована для закладки фундамента

Перед тем как приступить к земляным работам по устройству котлована или траншеи под фундамент, решаются дополнительные организационные и практические вопросы. Важно понимать с чего начинается нулевой цикл возведения фундамента, технологию процесса, рекомендуемые СП допуски размеров, методы соблюдения техники безопасности.

Когда копать

Проводить земляные работы нулевого цикла рекомендуется летом. В это время земля сухая, экскаватор и вывозящая техника свободно передвигаются по участку, не разбивают дорогу, территорию. В зимнее время разработка мерзлого грунта обходится значительно дороже, увеличиваются сроки строительства.

В любом случае, перед тем, как копать котлован или траншею, подготовьте необходимые материалы для устройства фундамента. Сварите арматурные сетки, сбейте щиты опалубки. Важно, чтобы работы по возведению фундамента осуществлялись в сухой погодный период и сжатые сроки.

Грунт после дождя может приобрести дополнительную подвижность, грозя обрушением стенок, а дно выработки – чрезмерно заилиться.

Предварительные работы по устройству котлована

Вынесите на местности периметр сооружения в соответствии с утверждённым генпланом. Контролируйте положение и размеры по чертежу плана разрабатываемого котлована под фундамент относительно красной линии, границ соседнего участка. Проверьте размеры по осям, диагоналям – отклонение допускается не более 2 см. Вынесите внутренний периметр стен в соответствии с проектной шириной фундамента.

Снимите верхний слой дёрна по всей площади застройки на расстоянии не менее 1,5 м от наружного периметра. Освободите территорию от посторонних предметов, деревьев, кустарника.

Размеры котлована под устройство фундамента регламентируются также правилами ТБ и удобством проведения монтажных работ. Стенки выработки должны отступать от тела фундамента с опалубкой и гидроизоляцией на расстояние >20 см. На практике, для удобного монтажа арматурного каркаса, опалубки и крепёжных элементов отступают 0,5 м. Сделайте разметку на поверхности рабочей площадки строительным шнуром. По нему отсыпьте меловые дорожки, которые необходимы экскаваторщику для визуализации границ подошвы траншеи.

Отложите от меловых линий подошвы расстояния необходимые для формирования откоса, сделайте дополнительные. Они дадут экскаваторщику полную картину объёма работ.

Если на участке уже имеется капитальное строения, то на его стену можно нанести краской линию или забить металлический прут. Получится репер, относительно которого будут выноситься отметки проектных уровней на последующих этапах строительства.

Особенности практической разработки грунта

Для копки траншеи под мелкозаглублённый фундамент, зачастую, применяется ручной способ. Объём выемки позволяет застройщику выполнить работу самостоятельно, без привлечения дорогостоящей техники. В любом случае соблюдайте правила формирования откосов. А при глубинах >1,25 м предусматривайте крепление стенок щитами с распорками.

При разработке глубоких траншей или котлованов с выходом грунта > 6 м 3 рекомендуется применять механизмы. Технологические схемы могут быть разные. Например, копка котлована большой площади осуществляется слоями по 50 см. Рытьё под подвал дома выполняется захватками. При этом на первом этапе выкапывается траншея на проектную глубину. Затем, перпендикулярно допустимыми для экскаватора захватками выбирается остальной грунт на вывоз.

При планируемом пересечении со скрытой подземной коммуникацией не допускается механическая разработка ближе 0,5-1 м от боковой поверхности или 0,5 м от её верха. Если отсутствует полная уверенность в правильности определения прохождения трубы (кабеля), следует увеличивать зону ручной разработки.

Появление влажного грунта указывает на близость грунтовых вод. Это говорит о возможной ошибке в проектировании или сезонном изменении УГВ. Например, капиллярное давление поднимает жидкость в супесях и суглинках на высоту до 1 м. Поэтому для таких грунтов рекомендуемое расстояние от УГВ до подошвы фундамента >1 м. В любом случае, при появлении воды придется решать вопросы по организации постоянного или временного дренажа.

Заключительные работы по устройству котлована предусматривают уплотнение его дна, отсыпку/трамбовку предусмотренных проектом слоёв песка и гравия.

Разработка грунта для устройства основания под фундамент важный и ответственный этап строительства. Придерживайтесь утвержденного ПОС. Соблюдайте технику безопасности, не находитесь в зоне работы экскаватора, а также там, где возможны обрушения откосов.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector