Расчет длины и ширины
Прежде чем выкопать котлован под фундамент, вы должны определить его длину и ширину. Они будут зависеть от размеров здания и глубины залегания подошвы конструкции. С размерами постройки всё ясно: параметры фундамента должны оказаться больше ширины и длины фасада на 40 см (для этого необходимо прибавить около 20 см с каждой стороны). Это требование обусловлено тем, что фасадная отделка не должна висеть в пустоте. Но габариты зависят от глубины залегания ещё и в том, что поперечный профиль котлована обладает формой трапеции. Это объясняется тем, что стенки при выемке грунта должны иметь откосы, ведь именно такие правила диктует техника безопасности.
Размеры дома, увеличенные на 40 см, будут проецироваться лишь на дно котлована, тогда как верхняя часть должна оказаться больше этих размеров на величину, которая равна глубине залегания подошвы конструкции. Это позволяет обеспечивать пропорции с 45-градусным уклоном стенок, что защитит стенки от осыпания грунта.
На нулевом уровне ширина и длина котлована будут равны длине и ширине дома, которые увеличиваются на глубину ямы. На уровне подошвы фундамента размеры котлована будут совпадать с параметрами фасада, увеличенными на 40 см. При заглублении подошвы на 0,5 м этим правилом можно пренебречь, при этом котлован будет иметь вертикальные стенки.
Что это такое?
При появлении воды на строительной площадке, она заполняет все пустоты и полости
Ситуация усугубляется, когда уже уложены трубы канализации, водопровода или газопровода, но обратная засыпка еще не произведена.
Если в траншее лежит электрический кабель, попадание воды в нее крайне нежелательно. Во избежание подобных ситуаций делают водоотлив из траншей.
Водоотлив из траншеи – это отведение и удаление вод, образовавшихся внутри вертикальных и горизонтальных выработок грунта.
Все процедуры по производству временного водоотлива из траншеи осуществляются до начала земляных работ. Для выполнения задачи делают дренажные канавы, а также устанавливают насосы. Если траншея проходит с заглублением, в этом месте монтируют водосборный колодец, который закрепляют досками и засыпают снизу гравием или щебнем.
Зачем нужно организовывать откачку воды?
Основной задачей организации водоотлива является удаление воды, образовавшейся в траншее. Искусственное понижение уровня грунтовых вод заключается в откачке появившейся жидкости.
Чтобы поддерживать надлежащий уровень воды, приемлемый для работы техники и персонала, необходимо постоянно откачивать жидкость из канавы. Для этого используются специализированные насосы, они работают до тех пор, пока все строительные работы по укладке трубопровода и рытью траншеи не будут завершены.
Уход грунтовых вод осуществляется через выемки дна разработанной траншеи, а также через откосы. В процессе эксплуатации такой системы откосы могут разрушаться. Поэтому рекомендуется использовать шпунтовые ограждения стенок траншеи и укрепление.
Как рассчитать ограждение
Чтобы исключить деформацию стенок ограждающей конструкции после разрытия грунта, необходимо провести несколько расчетов. Они основываются на следующих характеристиках:
- Тип ограждения.
- Глубина установки материала.
- Габариты шпунта.
- Силы взаимодействия.
С помощью математических расчетов шпунтового ограждения можно определить требуемый диаметр шпунта в месте забивки ниже основания и в подборке распорной системы. Строители используют проверенные формулы или онлайн-калькуляторы, позволяющие получить точный результат за несколько секунд.
Формула расчета выглядит следующим образом: М1 ≤ m/γ * M2, где:
- M1 указывает на устойчивость к опрокидыванию.
- M2 определяет удерживающий момент.
- m указывает на коэффициент условий работы.
- y является условным обозначением коэффициента надежности.
Устройство креплений котлована
Как уже было указано в других статях блога, не всякий грунт может держать вертикальные откосы при его копке. Величина требуемого откоса котлована равна величине угла естественного откоса грунта. Такой откос наиболее надежен.
Однако рытье котлованов и траншей при большой глубине с пологими откосами считается не экономичным, так как вызывает значительный объем излишних земляных работ. Даже и при незначительных глубинах естественные откосы иногда невозможно осуществить, например в том случае, если поблизости расположены строения. В тех же случаях, когда дно котлована или траншеи находится под водой, свободные откосы являются совершенно недопустимыми, так как они ничем не защищены от размачивания водой и разрушения.
Вот почем в большинстве случаев при устройстве котлованов и траншей приходится устраивать разного рода временные крепления. Кроме того, как указано выше, особы вид креплений (шпунтовое ограждение) служит для уменьшения приток в котлованы грунтовых вод.
Крепление траншей и котлованов деревянными распорками
Простейшие крепления стенок котлованов и траншей глубиной до 2 м устраиваются следующим образом.
Вдоль стенок траншей укладываются 4 доски толщиной 50 мм с распорками между ними, поставленными через 1,5-2 м по длине траншей (рис.38);
Распорки делаются из коротки бревен или труб толщиной 10-12 см. Этот тип креплений применяется при плотных сухих грунтах, способных некоторое время держать вертикальный откос и не размываемых дождями (плотная глина, плотный суглинок). Откосы при этом могут быть как вертикальными, так и с небольшим уклоном (1/10).
При более значительных глубинах (до 4 м) для сухих грунтов, дающих местное оползание через небольшой промежуток времени после отрывки, устраивается так называемое горизонтальное крепление. Устраивается оно так: на всю глубину котлована устанавливается ряд упорных стоек из досок толщиной до 6 см или пластин на расстоянии от 2 до 3 м в зависимости от глубины котлована (рис. 39). За эти стойки закладывается заборка из горизонтальных рядов досок толщиной 4-5 см вразбежку или сплошь в зависимости от грунта. Для удержания стоек на месте ставят деревянные или стальные распорки. Распорки должны иметь длину, немного большую, чем расстояние между противоположными стенками. При постановке распорки это обстоятельство дает возможность «заводить» распорки ударами кувалды или молота, и тем самым плотно прижимать стойки и заборку к стенам котлована или траншеи.
Для того, чтобы распорки не могли упасть (рис. 40) под их концы подкладываются коротыши (бобышки) из обрезков досок толщиной 4-5 см. Коротыши прибиваются к стойкам 125-мм гвоздями.
Расстояние между распорками по высоте зависит от глубины траншеи.С увеличением глубины напор грунта на крепления увеличивается, поэтому распорки внизу ставятся чаще, чем наверху, а именно: вверху — через 1, 2 м и внизу — через 0,9 м по высоте. Верхняя горизонтальная доска ставится несколько выше края траншеи для того, чтобы грунт с бровки не осыпался в траншею. Для перекидки грунта укладываются полки из досок на распорки.
При сыпучих и влажных грунта, а также в грунтах осыпающихся применяется вертикальное крепление, отличающее от горизонтального тем, что горизонтальные доски в нем заменены вертикальными, а стойки — горизонтальными прижимными брусьями. Прижимные брусья распираются распорками из накатника, образуя распорные или прижимные рамы (рис. 41).
Прижимные рамы при вертикальном креплении на глубину до 3 м устраиваются из полуобрезных досок толщиной 6 см, а распоры — из накатника или пластин. При глубине до 6 м толщина прижимных досок, а также и распор должны быть повышены до 10 см.
Верхняя прижимная рама должна иметь кроме внутренней доски еще и наружную доску толщиной 6 см. Эта доска врезается в стенку траншеи на полную свою толщину.
Расстояние по высоте между отдельными прижимными рамами из досок — 0,7 — 1,0 м, а при рамах из пластин и брусьев — 1,0 — 1,4 м.
При глубине до 5,0 м количество распор на каждую раму из досок длиной 6,5 м ставится по 4 шт., при большей глубине — 5 шт.
Как при вертикальном, так и при горизонтальным креплении стенки траншей должны быть отвесны. При наклонных стенках распорки под напором земли могут выскочить вверх.
Нижние прижимные брусья и распорки креплений водопроводных и канализационных траншей должны располагаться с таким расчетом, чтобы между ними и дном траншеи оставался промежуток, достаточный для беспрепятственной укладки труб.
Часто встречаются случаи (слабый грунт, наличие воды), когда уже до начала рытья необходимо устройство креплений. В этих случаях крепления получаются более сложными.
К таким креплениям относятся:
Для чего необходима?
После проведения манипуляций с выемкой производится разборка креплений вертикальных стенок котлована.
Само устройство креплений необходимо для фиксации вертикальных стенок и предотвращения их обвалов при рельефных работах по устройству котлована. После завершения таких процедур происходит разборка креплений
Все вспомогательные элементы должны быть осторожно извлечены на поверхность земли
Укрепление стенок происходит в случае, если копка осуществляется на глубине, превышающей норму. Например, в насыпном, гравелистом или песчаном грунте глубина копки не должна превышать 1 метр.
Для других грунтов также действуют ограничения:
- в суглинистых – не более 1,25 м;
- в глинистых – не более 1,5 м;
- в плотных – не более 2 метров.
Если глубина превышает 2 метра в плотных грунтах, то копка и укрепление стен происходит медленно и аккуратно. Процедура последующей разборки регламентируется нормативными документами. Например, в строительстве используют СНиП III-4-80 для соблюдения всех правил безопасности.
Для определения хода работы используется ГОСТ 25-100-95СНиП 12-03-2001СНиП 12-04-2002
Монтаж
Особых отличий между вибрационным и ударным вариантом монтажа шпунтовой ограды не наблюдается. Единственным отличием считается наличие особенностей в функционировании навесных типов оборудования. В последовательности и строповке никаких различий нет.
Технология формирования ограды котлована:
- поставка материалов на строительный объект;
- распределение шпунта шпунтовым краном вдоль всего строительного периметра;
- осуществление контурной разметки сваебойным агрегатом;
- строповка и перемещение шпунта на участок, где будет происходить монтаж;
- фиксация наголовника и его установка на место забивки;
- вертикальное и направляющее выравнивание шпунта;
- демонтаж строповки, погружение шпунта на глубину, указанную в проекте.
Выполнение вышеперечисленных действий – это формирование каждого из шпунтов. Работу продолжают до тех пор, пока не образуется замкнутая ограда вдоль периметра котлована. Чтобы решить различные задачи во время монтажа ограждения котлована, используют такое оборудование:
- гидравлическую установку СВУ Titan DTZ;
- систему Sunward ZYJ 120;
- автономную установку СВУ-В-6.
В этом видео вы узнаете, как производится монтаж шпунтового ограждения.
Описание видов
Шпунтовое ограждение имеет вид отдельных элементов, которые собраны в единую конструкцию. В этом случае они могут быть разных видов и отличаться друг от друга не только характеристиками, но и периодом эксплуатации.
Стальной шпунт Ларсена
Шпунт Ларсена применяют при необходимости защиты котлована от земляного обрушения, грунтовой и дождевой воды. Название данной конструкции произошло от имени ее создателя. Данная ограда имеет вид элемента в пространстве с коробчатым сечением и замками по краям. Составные части соединяют фиксаторами, расположенными в листовых пазах.
При использовании данного метода формирования ограды котлована можно решить такие задачи:
- построить очистное сооружение;
- защитить строительную площадку от воды;
- укрепить берег водоема;
- построить причал или плотину;
- укрепить грунты, которые склонны к оползням.
Из полимеров
Пластиковые шпунтовые ограды делают из ПВХ и композитов. Это материалы для многократного использования. Зачастую их устанавливают как постоянные элементы ограждений на прибережных территориях. Данный вариант считается экономным, но в то же время не высокопрочным.
Из труб
Помимо профиля, для монтажа ограды котлована используют трубчатый металлический шпунт. Последний представляет собой полые толстостенные трубы с большим сечением. Такие конструкции обладают высокой несущей способностью. Ко всему прочему они довольно устойчивы, поэтому опрокинуть такое сооружение не получится ни у кого.
Сваи из дерева
Деревянное шпунтовое ограждение считается недорогим и практичным вариантом. По прохождении некоторого времени сваи могут испортиться из-за воздействия влаги. Деревянные сваи не рекомендуется использовать в качестве усиливающего каркаса фундамента.
Сваи из железобетона
Железобетонные сваи устанавливают одноразово. Они характеризуются большими энергетическими затратами при монтаже, а также невыгодным демонтажем. Сваи из железобетона могут также применяться как дополнительное укрепление фундамента. Этот вариант считается самым долговечным и в то же время универсальным.
Особенности котлованов под фундамент
Возведение здания на плодородном слое почвы недопустимо. Этот слой является биологически активной субстанцией и способен изменять свой объем. Приступая к разработке котлованов, строители предварительно снимают «зеленый» слой грунта. С этой целью можно взять в аренду бульдозер, воспользовавшись услугами компании «Ковчег», или осуществить данный этап земляных работ вручную. Если предполагается возвести дом с подвалом, то углубление необходимо делать под всей площадью постройки, и здесь без спецтехники, конечно же, не обойтись.
В зависимости от типа фундамента выбирают ту или иную модификацию котлована, его габариты. Классификация этих строительных ям выполняется в соответствии со следующими параметрами:
- наличием и количеством откосов;
- необходимостью монтажа угловых креплений;
- присутствием наклонных вертикальных стенок;
- целесообразностью в данном конкретном случае рытья котлована или траншеи, что определяется конструктивными особенностями фундамента – ленточного либо плитного.
Так, основания ленточного типа предполагают разработку траншей, проходящих по периметру строения и в тех местах, где будут установлены несущие стены. Плитный фундамент, оборудованный подвальным помещением, предполагает наличие котлована по всему периметру и в месте, где будет располагаться подвал.
Что представляет собой котлованная яма?
Выемка в грунте определенного размера, предусмотренная планом земляных работ и предназначенная для обустройства основы возводимой постройки, называется котлованом. Он имеет собственные размеры и различные формы.
Его габариты – высота, ширина, площадь и объем находятся в прямой зависимости от:
- географических особенностей области;
- уровня залегания грунта;
- условий эксплуатации будущей постройки;
- способности к почвенному промерзанию.
Углубления в земле принимают на себя нагрузку от возводимой конструкции, поэтому должны быть сделаны глубоко и надежно.
Здесь имеют значение:
- период осуществления работ;
- размеры и форма;
- запланированный порядок действий;
- выбор нужной техники.
План-чертеж земляных работ может выглядеть так:
Правильная организация рытья земли заключается в учете показателей уровня грунтовых вод, а также во взятии проб грунта, с целью ее исследования. В лабораторных условиях проводятся химические и геологические опыты, которые определяют качество и плотность грунтового материала.
Разработка котлована проводится по всем правилам. В начале и конце работ (сдача готового объекта) обязательно составляются акты, с приложенной сметой по затратам на технику, оборудование, количество привлеченных работников.
Цена копки
Чтобы определить сколько стоит вырыть вырыть котлован, а также сделать расчет затраченных средств по обустройству ямы для закладки фундамента, нужно учесть использованные методы для рытья (ручной, механический, транспортный), тип почвы, затраченное время, средства производства, количество человек для подряда.
В среднем, цена за то,чтобы вырыть один куб от 180 до 250 рублей
При этом, транспортировка и утилизация грунтовой смеси, при ее вывозе самосвалом (10м3), будет составлять от 400 до 700 рублей.
Приезд тяжелой техники (экскаватор, трактор, погрузчик, КамА или самосвал) оплачивается по отдельному пункту, напрямую зависящим от используемого вида машины (по мощности), а также расстояния, которое преодолевает автотранспорт до места работ. В центральных областях РФ цены на услуги тяжелой техники составляют от 10 до 30 000 рублей за день.
По отдельной стоимости рассматривают создание проекта инженером. Многие строительные компании, которые предоставляют данные услуги, совмещают разработку котлована с основным видом работ и утилизацией вынутой земли, делая клиентам хорошие скидки.
Выгоднее платить не за кубатуру выкопанной земли, а время работы рытья экскаватором. Почасовая оплата составит в таком случае 600 рублей, а день работы – от 5 000.
Свойства, влияющие на сложность работ по копке ямы
Сложность проведения работ по разработке котлована зависит от определенных свойств грунта:
- Влажность – пропорции масс воды, содержащейся в почве, и твердых включений. Выводится в процентном соотношении: меньше 5% — грунт сухой, свыше 30% — влажный, 5-30% — нормальный. Чем мокрее земля, тем труднее ее вынимать. Исключением из правил будет глина – ее проблематичней извлекать в сухом виде.
- Разрыхляемость – свойство грунта увеличиваться в объеме в процессе выемки и разработки.
- Плотность – масса одного кубометра в обычном состоянии. Наиболее плотный и тяжелый грунт – это скальный, легкий – песчаники и супеси.
- Сцепление – степень противодействия сдвигу. Супесчаный и песчаный грунт имеет показатель от 3 до 50 кПа, суглинки – от 5 до 200 кПа. Отсюда следует, что первый вид легче поддается разработке.
Способы погружения и необходимое оборудование
Выделяют несколько вариантов установки ограждения. Выбор зависит от типа грунта, назначения.
Забивание (ударный метод)
Копр ‒ это самоходная машина с колесами или гусеницей. Оснастка состоит из:
- Копровой мачты. Это направляющая балка опалубки. Изготовлена из стали. На ней крепится шпунт и погружающее оборудование.
- Лебедочные блоки. Необходимы для поднятия, установки шпунта.
- Погружающий механизм. Молот или вибропогружатель.
Молот сделан в виде штанги или трубы, по направляющим которой передвигается боек. Он и наносит удары по шпунту.
В дизельных молотах боек приводится в действие за счет сгорания топлива.
Перед установкой проводится обследование почвы. На тяжелых каменистых, скалистых грунтах сначала бурится лидерная скважина. За счет этого забивка получается бесшумной.
После этого в металлической свае сверлится отверстие, чтобы зацепить сваю крючком, закрепить в наголовнике, надетом на молот.
Установку нужно выполнять аккуратно, чтобы не вырвать шпунт из замка ‒ это не подлежит исправлению.
Вибрационный
Вибропогружение ‒ способ установки с помощью копровой машины с навесным оборудованием. По технологии практически не отличается от ударного метода, за исключением функционирования навесного механизма.
При этом методе сваи придется шпунтовать вибропогружателем. За счет частотных колебаний плотность почвы снижается, и свая постепенно опускается в грунт на нужную глубину.
В зависимости от уровня частотности колебаний выпускаются вибропогружатели трех видов.
Низкочастотные
Оборудование предназначено для монтажа шпунта Ларсена на грунтах с низкой плотностью. Отличается большими размерами и весом. Частота колебаний не превышает 9,17 Гц. Динамическое усилие составляет до 1700 кН.
Среднечастотные
Универсальный вибропогружатель. Им удобно монтировать как шпунты, так и трубы. Рабочая частота колеблется от 10 до 30 Гц. Предельное динамическое усилие достигает 270 кН.
Высокочастотные
Механизм состоит из:
- 2- или 4-вального вибровозбудителя (в зависимости от количества электродвигателей);
- гасителя динамических нагрузок;
- гидравлического наголовника.
Показатель рабочей частоты превышает 30 Гц. Оборудование может функционировать самостоятельно, но чаще используется в сочетании со стрелковым краном.
Завинчивание или вдавливание
Рекомендуемый грунт ‒ глина, суглинок, песок и другие типы с низкой плотностью.
Исключается риск повреждения сваи при установке, как в случае забивки.
Вдавливание в почву выполняется специальной мобильной установкой с гидравлическим узлом, который прочно обжимает сваю, двигается вниз, постепенно погружая ее в землю.
Основной минус вдавливания ‒ большие размеры и вес оборудования, что существенно усложняет транспортировку и процесс подготовки к монтажу. Источник электроэнергии должен быть очень мощным.
Для перевозки всех необходимых деталей потребуется минимум 5‒6 грузовых машин, что скажется на общей стоимости проекта. Поэтому этот метод используется при застройке больших массивов.
Комбинированный (вибровдавливание)
Сочетание способа вдавливания и воздействия частотных колебаний. Хорошо подходит для мягкой почвы. Сфера, место применения не ограничены.
Для упрощения установки рекомендуется провести разметку по периметру стенок сваи.
При помощи технологии размыва
Этот метод используется как вспомогательный с одним из вышеперечисленных способов монтажа.
Принцип действия следующий:
На свае крепят по бокам или по центру трубки.
По ним под давлением от 0,5 МПа подается напор воды.
Вода, попадая под наконечник шпунта, который находится внизу, размывает грунт.
Важно четко следить, чтобы почва размывалась равномерно, иначе вертикальность установки будет нарушена.
Фото. 1 – молот; 2 – трос; 3 – напорный шланг; 4 – подмывная труба; 5 – свая; 6 – наконечник трубы; 7 – нагнетательный трубопровод: 8 – насос; 9 – всасывающий трубопровод.
Список статей
Котлован
168
Важность определения вида котлована для строящегося объекта
Котлован
235
Кто разрабатывает проект, схему, технологическую карту котлована, зачем это нужно?
Котлован
224
Все тонкости копки котлована под фундамент: расчеты, чертежи и средняя стоимость
Котлован
236
Что такое котлованный грунт, способы вывоза и варианты использования
Котлован
430
Как происходит расчет объема земляных работ при разработке котлована?
Котлован
230
Что собой представляет передача отметки на дно котлована, для чего это необходимо и как производится?
Котлован
203
Выясняем, как производится разборка креплений вертикальных стенок котлована?
Котлован
305
Что такое акт освидетельствования котлована, для чего он нужен, кто его составляет?
Котлован
280
Что такое откосы и стенки котлована, какие бывают виды и назначение?
Устройство ограждения из шпунта
Ограждение представляет собой отдельные элементы (шпунтовые сваи), которые собираются в одну конструкцию. С боков всех элементов находятся пазы, которые позволяют легко и быстро их соединять в одну конструкцию.
Сваи могут делаться из различных материалов, которые отличаются долговечностью и характеристиками:
- Пластиковые. Делаются из композитов и ПВХ, многоразового использования, однако в большинстве случаев устанавливаются в качестве постоянных элементов ограды береговых объектов. Они считаются недорогими, однако являются не очень прочными.
- Железобетонные. Устанавливаются только один раз. Отличаются энергозатратной установкой, не выгодным демонтажем. Могут применяться в качестве дополнительного укрепления фундамента.
- Деревянные. Недорогой, но непрактичный вариант. Со временем гниют из-за влияния влаги, используются только раз. Не могут применяться как усиливающий каркас фундамента.
Шпунтовое ограждение может быть изготовлено из разных материалов, но не все они могут быть выгодными для использованияИсточник pdoshka.ru
Металлические. Самый экономичный, долговечный, универсальный и функциональный вариант. Производятся из легированных или высокоуглеродистых сталей. Многоразового применения, отличаются простотой монтажа, имеют небольшой вес, компактные, имеют высокие показатели на статические нагрузки, высокопрочные.
В большинстве случаев применяют профильный шпунт, однако существует и трубчатый из металла. Он представляет собой толстостенные трубы с большим сечением, которые внутри полые. Имеют высокую несущую способность и очень устойчивы. Применяют на нестабильных грунтах, где отмечаются сильные нагрузки на конструкцию. Могут комбинироваться с профильным шпунтом для максимального усиления участков.
Монтаж шпунтового ограждения из трубИсточник rmnt.ru
