Строительные свойства грунтов
Особенности грунтов обусловлены составом, взаимоотношением и взаимодействием составляющих породы. Характеризовать грунты можно по физико-механическим признакам, магнитным, электрическим, водным и др. Нас интересуют строительные свойства грунтов, а это в большей степени физико-механические особенности: полагаясь на них, специалисты производят все расчеты при строительно-монтажных работах, выбирают технологию разработки почвы. Эти характеристики грунта определяют физическое состояние почвы и состояния, которые возникают в результате каких-либо воздействий на грунт. Итак, строительные свойства грунтов:
- плотность;
- влажность;
- сцепление;
- разрыхляемость;
- угол естественного откоса;
- удельное сопротивление резанию;
- водоудерживающая способность.
Плотность – масса единицы объема грунта, выражается в кг/м 3 или т/м 3 . Плотность несцементированных пород может достигать 2,1 т/м 3 , скальных – 3,1 т/м 3 .
Влажность характеризуется отношением массы воды в почве к массе сухой почвы. Если процент влажности не превышает 5%, такой грунт называют сухим, от 5 до 15% – маловлажным, от 15 до 30% -влажным, выше 30% – мокрым. Чем выше влажность грунта, тем труднее его разрабатывать. Исключение – глина, т.к. ее обрабатывать в сухом виде наоборот сложнее, но при большой влажности этот процесс затрудняется из-за липкости.
Еще одно важное свойство грунтов – сцепление. Оно характеризует структурные связи и то, как грунт сопротивляется сдвигу
Сила сцепления песчаных пород составляет 0,03-0,05 МПа, глинистых – 0,05-0,3 МПа. Для мерзлых почв характерно значительно большее сцепление.
Когда разрабатывают породу, она увеличивается в объеме, это строительное свойство грунта называется разрыхляемостью. Различают первоначальную разрыхляемость К p и остаточную К ор (показывает, насколько грунт уменьшается в объеме после уплотнения). Показатели разрыхления приведены в таблице 2. Следует помнить, что естественное уплотнение протекает неравномерно, из-за чего могут появиться просадки. Чтобы избежать таких изъянов, грунт нужно утрамбовывать спецмашинами.
Согласно требованиям техники безопасности рыть котлованы и траншеи в большинстве случаев нужно с откосами и креплениями. Угол внутреннего трения, сила сцепления и давление почв, которые лежат сверху, влияют на величину углаестественного откоса. Если сила сцепления отсутствует, предельный угол совпадает с углом трения. Крутизна откоса обусловлена углом естественного откоса а
(при условии, что грунт находится в предельном равновесии) (рис.1).
H/A=l/т, где т – коэффициент заложения.
Рис.1. Крутизна откоса
В табл. 3 можно ознакомиться с величинами крутизны откосов для временных земляных сооружений. Когда глубина выемки достигает 5 и более метров, крутизну откосов устанавливают проектом.
Классификация грунтов по
удельному сопротивлению резаниюпредставлена в ЕНиР 2-1-1. Она основывается на свойствах грунтов и особенностях землеройной и землеройно-транспортной техники, которая участвует в разработке почвы. Выделяют 6 групп для экскаваторов с одним ковшом, 2 группы – для многоковшовых экскаваторов и скреперов, 3 группы – для грейдеров и бульдозеров, 7 групп – для разработки почвы без применения техники. Грунты первых четырех групп с легкостью обрабатываются как вручную, так и благодаря машинам, а грунты из последующих групп необходимо предварительно рыхлить иногда даже с применением взрывного способа.
Немаловажное свойство грунта, которое влияет на процесс обработки почвы, – этоводоудерживающая способность (способность грунта удерживать в своем составе воду). Для глины характерна высокая сопротивляемость прониканию воды (недренирующий грунт), для песка – низкая (дренирующий грунт)
Водоудерживающаяспособность характеризуется коэффициентом фильтрации К, это значение может колебаться от 1 до 150 м/сут.
Иногда конструктору приходится чертить план котлована, на самом деле это самый простой чертеж – с минимумом линий и обозначений. Сейчас разберем на примере, как начертить котлован.
Грунт: группы и виды
Из-за того, что земляные сооружения создают в грунтах, обязательно следует знать основные их характеристики. От них напрямую зависит подходящий тип фундамента. Выбор осуществляют с учетом достижения максимально возможного уровня надежности и стойкости возводимого основания.
Основные свойства грунта определяются следующими факторами:
- формой, размером, прочностью, расположением частиц, входящих в его состав;
- степенью взаимосвязи между ними;
- способностью составляющих веществ к растворимости, поглощению влаги.
Грунт характеризуют с помощью таких коэффициентов:
- сжимаемости;
- трения;
- пластичности;
- разрыхления.
Классификация предусматривает деление грунтов по различным критериям. Существуют следующие их виды:
- песчаные;
- пылеватые;
- глинистые;
- скалистые;
- обломочные.
Грунт разных видов В зависимости от содержания воды выделяют грунт:
- сухой (присутствует до 5% влаги);
- влажный (5-30%);
- мокрый (содержит больше 30 % воды).
Деление по группам представлено в таблице далее.
| Категория | Входящие разновидности грунта |
| 1 | супесь, песок, суглинок лёгкий (влажный), торф, грунт растительного слоя |
| 2 | легкая влажная глина, мелкий и средний гравий, суглинок |
| 3 | плотный суглинок, средняя и тяжелая (разрыхленная) глина |
| 4 | мерзлые грунты (глинистые, суглинистые, торфяные, песчаные, супесчаные, растительный слой), тяжелая глина |
| 5 | непрочный известняк и песчаник, сланец крепкий глинистый, вечномерзлые (с примесями щебня, гальки, валунов, гравия до 10%), моренные и речные (с содержанием крупных размеров валунов и гальки до 30%) |
| 6 | крепкие сланцы, глинистый песчаник, известняк мергелистый, непрочные змеевик и доломит, речные и моренные (включения валунов и гальки – до 50%), вечномерзлые (с долей гравия, валунов, гальки, щебня – до 20%) |
| 7 | твердый известняк и песчаник, доломит, змеевик, слюдяные и окварцованные сланцы, мрамор, вечномерзлые (каменные компоненты составляют до 70% объема) |
Также грунты разделяют на следующие разновидности:
- плывуны;
- мягкие;
- средние;
- крепкие.
Требования СНиП и СП
Для организации траншейного крепления пользуются сводом правил СП 45.13330.2017. Этот свод считается актуализированным изданием СНиП 3.02.01-87.
Если грунты разрабатываются на большую глубину, то обязательно используется горизонтальное крепление. Во время земляных работ по устройству креплений стенок и откосов, необходимо соблюдать нормы и правила:
- стенки траншеи делают отвесными;
- все типы крепления, в том числе, заборные доски, должны плотно прилегать к грунту;
- если крепление или ограждение сплошное, то все его элементы должны плотно прилегать друг к другу;
- если крепление требует наличие зазоров, то их величина зависит от типа грунта;
- все стыки элементов выполняются впритык;
- распорное крепление должно плотно прилегать к доскам в перпендикулярном положении.
В слабых или пропитанных грунтах водой креплений с помощью досок невозможно. В таком случае целесообразнее использовать забойное или шпунтовое крепление.
Когда можно оставлять стенки и откосы без укрепления?
Так как стенки и откосы траншеи постоянно находятся под воздействием атмосферных, гидрологических и механических влияний, в процессе выполнения земляных работ, их необходимо укреплять. Но в соответствии со СНиП есть случаи, когда укрепление не потребуется.
Если не превышена указанная величина для разных типов грунта, то этап укрепления можно пропустить:
- Для песчаного грунта с примесями крупных обломков – 1 метр.
- Для супеси – 1,25 метра.
- Для суглинистой и глинистой почвы – 1,5 метра.
- Для плотной земли – 2 метра.
Например, если копается траншея в песчаной почве для прокладки водопровода, то ее глубина в среднем составит 70 см. В таком случае укрепление откосов и стенок траншеи не потребуется. Если же происходит рытье траншеи в плотном грунте, при этом глубина канавы составляет 2,5 метра – необходимо обязательное укрепление стенок канавы.
Вес одного кубического метра грунта в среднем составляет около 6 тонн. Если кусок такого объема упадет от стенки траншеи на работника, у человека нет шансов остаться без увечий. В большинстве случаев такие ситуации заканчиваются летальным исходом, поэтому при выборе укреплять траншею или нет, всегда лучше выбирать самый безопасный вариант.
Когда обязательно укреплять?
Крепление траншеи применяется в таких случаях:
- Актуальность и доступность. По правилам технологии разработки траншеи, чтобы ее укрепить можно воспользоваться созданием откосов.
Пологие откосы уменьшают риск появления обвалов в несколько раз. Не всегда создание откосов будет целесообразным и выгодным. Если нет возможности сделать откосы, то во время земляных работ используют укрепления.
- Стесненные условия работы. В случае, когда организовать откосы невозможно из-за небольшой ширины и глубины траншеи, используют укрепления.
- Воздействие грунтовых вод. Если откосы все же сделаны, но в данном участке грунтовые воды пролегают слишком близко, крепление стенок все равно понадобится. В любой момент откос может размыть вода, тогда произойдет нарушение целостности стенки – может испортиться труба с коммуникациями, а также возникнуть ситуация, опасная для жизни человека.
- Если глубина траншеи превышает показатели, установленные СНиП. Если траншея из песчаного грунта имеет глубину более 1 метра, из супеси более 1,25 метра, из глины более 1,5 метра, а из плотного грунта более 2 метров, то окоп подлежит укреплению.
Если траншея имеет глубину более 3 метров, то ее крепление должно происходить строго по индивидуально составленному проекту. Если в процессе производства работ в стенках и откосах обнаруживаются крупные элементы, камни, они обязательно извлекаются наружу, чтобы не нарушать технику безопасности.
Как проводится?
После того, как произвели разработку грунта котлован нужно укрепить, для этого используются горизонтальные, вертикальные элементы и конструкции с деревянной заборкой.
Горизонтальное креплениесостоит из элементов:
- дерева;
- железобетона;
- металла.
Горизонтальное укрепление стенок используют при отметке дна котлована выше уровня грунтовых вод.
Также этот способ показал себя с хорошей стороны при сооружении небольших и сложных объектов, когда высота незакрепленной части стенки не превышает 50 см. Стенки укрепляются по горизонтали, когда они удалены друг от друга на незначительное расстояние.
Разборка горизонтальных креплений происходит при выполнении строительных работ
Здесь есть важное условие – работы проходят медленно и осторожно. Так как такие крепления подпирают вертикальные стенки по типу распорок, то при снятии одного из элементов конструкции, есть риск обрушения всей системы
Из-за большого количества поперечных распорок здесь есть ограничения для введения машинной техники, а также существует вероятность потери устойчивости стенок при снятии распорок.
Работа происходит в таком порядке:
- Перепиливаются сквозные доски, выступающие распорками. Перепиливать их необходимо на 2-3 отрезка.
- Заготавливаются и устанавливаются временные распорки.
- Разбираются крепления.
- Элементы конструкции подаются на поверхность над котлованом.
Методики водопонижения
Водоотлив нужен для своевременного отведения талых, грунтовых и дождевых вод. Перед выполнением работ проводится предварительное исследование грунта и строительной площадки, подбирается подходящий метод откачки воды.
Учитываются следующие технические параметры:
- схема, по которой выполняется выемка грунта;
- объем воды с учетом вместимости емкости;
- глубина отверстия для установки насосов;
- расчет количества поступающей воды в котлован;
- определение времени на откачку с сохранением параметров перемычек и откосов.
Технология осушения является сложным комплексом мер, требующим профессионального участия и привлечения оборудования. Необходимо учитывать особенности, характеристики почвы, конкретного котлована.
Применяются стандартные способы организации водоотлива:
- Открытый водоотлив. Процесс выполняется напрямую из котлованов и траншей.
- Закрытый. Откачка выполняется через технологические углубления или скважины, которые находятся за пределами котлована. Используются специальные фильтры для сбора водных масс.
В большинстве случаев используется открытый тип, но выбор зависит от конкретных условий на строительной площадке и качества грунта
Важно руководствоваться требованиями регламентов и строительных норм
В процессе откачки воды ведется постоянное наблюдение за откосами и другими укрепляющими конструкции. Если появляются проблемные участки, проводится укрепление. На качество работы влияет состояние монтажных элементов и перемычек.
Открытый
Такой тип водооткачки становится наиболее простым и распространенным решением. Он подходит в тех случаях, когда стенки и дно организованы из грунтов следующих типов:
- связных, имеющих включения песка и тонких прослоек;
- слоистых, где расход почвенных вод относится к среднему уровню;
- несвязный с плотным сложением, отличающихся достаточным сопротивлением вымыванию;
- водонепроницаемых плотного типа, в которых скапливаются дождевые и талые воды.
При выборе открытого водоотлива используются конструкции:
Кавальеры
Это обваловка стенок оградительного типа, Которая выполняется с нагорной стороны или по периметру.
Нагорная канава
Закладывается, если наблюдается уклон на площадке. Система используется, если вода стекает в котлован с верхней точки участка.
Канавы, лотки, открытые дренажи
Элементы позволяют эффективно отводить влагу
Важно правильно рассчитать уклон. Учитываются требования регламентов и строительных норм.
Насосное оборудование
Используются стационарные системы или переносные компрессоры. Последние элементы используются, если требуется постоянная откачка воды.
Водосборные колодцы
Обеспечивается устройство зумпфы и приямки
Систему оборудуют на дне котлована, чтобы эффективно собирать грунтовые или талые воды.
Последние элементы используются, если требуется постоянная откачка воды.
Водосборные колодцы
Обеспечивается устройство зумпфы и приямки. Систему оборудуют на дне котлована, чтобы эффективно собирать грунтовые или талые воды.
При выборе открытой системы выполняются подробные расчеты. Их использование возможно, если крутизна склона траншеи составляет 75-90 градусов. При этом минимальный уклон составляет 2-3 см на каждый метр относительно горизонта.
Закрытый
Если для участка характерны несвязные грунты с низкой сопротивляемостью к вымыванию, могут разрушиться стенки котлована или траншей.
В данном случае предпочтительнее закрытые системы. Такой вариант очистки вод применяется при строительстве на рыхлых почвах.
Используются такие методики:
- иглофильтровый;
- вакуумный;
- электроосмос для расширения области действия иглофильтровых установок.
Система основана на эффективном понижении уровня воды с использованием искусственных средств. Это совершенный и эффективный, но и непростой в организации метод. Работа осуществляется путем перекачки воды через скважины, которые располагаются вдоль траншеи или вокруг котлована.
Откосы котлована.
Угол естественного откоса зависит от угла внутреннего трения, силы сцепления и давления вышележащих слоев. При отсутствии сил сцепления предельный угол естественного откоса равен углу внутреннего трения.
Крутизна откоса зависит от угла естественного откоса.
Крутизна откосов выемок и насыпей характеризуется отношением высоты к заложению:
m – коэффициент откоса.
3.30. Углы естественного откоса грунтов
| Грунт | Относительная влажность грунта | |||||
| сухой | влажный | мокрый | ||||
| градусы | отношение высоты к заложению | градусы | отношение высоты к заложению | градусы | отношение высоты к заложению | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | б | 7 |
| Галька | 35 | 1:1,5 | 45 | 1:1 | 25 | 1:2,25 |
| Гравий | 40 | 1:1,25 | 40 | 1:1,25 | 35 | 1:1,5 |
| Глина жирная | 45 | 1:1 | 35 | 1:1,5 | 15 | 1:3,75 |
| Грунт насыпной | 35 | 1:1,5 | 45 | 1:1 | 27 | 1:2 |
| Грунт растительный | 40 | 1:1,25 | 35 | 1:1,5 | 25 | 1:2,25 |
| Песок крупный | 30 | 1:1,75 | 32 | 1:1,5 | 27 | 1:2 |
| Песок средний | 28 | 1:2 | 35 | 1:1,5 | 25 | 1:2,25 |
| Песок мелкий | 25 | 1:2,25 | 30 | 1:1,75 | 20 | 1:2,75 |
| Суглинок легкий | 40 | 1:1,25 | 30 | 1:1,75 | 20 | 1:2,75 |
| Суглинок, глина легкая | 50 | 1:0,75 | 40 | 1:1,25 | 30 | 1:1,75 |
| Песок с гравием и галькой | 35 | 1:1,5 | 40 | 1:1,25 | 30 | 1:1,75 |
| Супесь полутвердая | 40 | 1:1,25 | 30 | 1:1,75 | 15 | 1:3,5 |
| Щебень | 40 | 1:1,25 | 45 | 1:1 | — | — |
| Каменная наброска | 40 | 1:1,25 | 45 | 1:1 | — | — |
3.31. Углы естественного откоса пород (вразрыхленном состоянии)
| Породы | Угол естественного откоса, град, для породы | ||
| сухой | влажной | мокрой | |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Растительная земля | 40 | 35 | 25 |
| Песок крупный | 30-35 | 32-40 | 25-27 |
| Песок средний | 28-30 | 35 | 25 |
| Песок мелкий | 25 | 30-35 | 15-20 |
| Суглинок | 40-50 | 35-40 | 25-30 |
| Глина жирная | 40-45 | 35 | 15-20 |
| Гравий | 35-40 | 35 | 30 |
| Торф без корней | 40 | 25 | 15 |
| Скальные | 45-60 |
Угол естественного откоса — наибольший угол, который может быть образован свободным откосом сыпучего материала с горизонтом в состоянии равновесия.
Источник
Производство земляных работ: Откосы котлована и траншеи.
Согласно СП 104-34-96:
3.7. Траншеи с вертикальными стенками могут разрабатываться без крепления в грунтах естественной влажности с ненарушенной структурой при отсутствии грунтовых вод на глубину (м):
- в насыпных песчаных и гравелистых грунтах……… не более 1;
- в супесях……………………………………………………………… не более 1,25;
- в суглинках и глинах……………………………………………. не более 1,5;
- в особо плотных нескальных грунтах…………………… не более 2.
При разработке траншей большой глубины необходимо устраивать откосы различного заложения в зависимости от состава грунта и его влажности (табл. 1).
Допустимая крутизна откосов траншей
| Грунт | Отношение высоты откосов к его заложению при глубине выемки, м | ||
| до 1,5 | до 3,0 | до 5,0 | |
| Насыпной естественной влажности | 1 : 0,67 | 1 : 1 | 1 : 1,25 |
| Песчаный и гравийный влажный (ненасыщенный) | 1 : 0,50 | 1 : 1 | 1 : 1 |
| Супесь | 1 : 0,25 | 1 : 0,67 | 1 : 0,85 |
| Суглинок | 1 : 0 | 1 : 0,50 | 1 : 0,75 |
| Глина | 1 : 0 | 1 : 0,25 | 1 : 0,50 |
| Лессовидный сухой | 1 : 0 | 1 : 0,50 | 1 : 0,50 |
| Скальные на равнине | 1 : 0,2 | 1 : 0,2 | 1 : 0,2 |
Откосы котлована.
Угол естественного откоса зависит от угла внутреннего трения, силы сцепления и давления вышележащих слоев. При отсутствии сил сцепления предельный угол естественного откоса равен углу внутреннего трения.
Крутизна откоса зависит от угла естественного откоса.
Крутизна откосов выемок и насыпей характеризуется отношением высоты к заложению:
m – коэффициент откоса.
3.30. Углы естественного откоса грунтов
| Грунт | Относительная влажность грунта | |||||
| сухой | влажный | мокрый | ||||
| градусы | отношение высоты к заложению | градусы | отношение высоты к заложению | градусы | отношение высоты к заложению | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | б | 7 |
| Галька | 35 | 1:1,5 | 45 | 1:1 | 25 | 1:2,25 |
| Гравий | 40 | 1:1,25 | 40 | 1:1,25 | 35 | 1:1,5 |
| Глина жирная | 45 | 1:1 | 35 | 1:1,5 | 15 | 1:3,75 |
| Грунт насыпной | 35 | 1:1,5 | 45 | 1:1 | 27 | 1:2 |
| Грунт растительный | 40 | 1:1,25 | 35 | 1:1,5 | 25 | 1:2,25 |
| Песок крупный | 30 | 1:1,75 | 32 | 1:1,5 | 27 | 1:2 |
| Песок средний | 28 | 1:2 | 35 | 1:1,5 | 25 | 1:2,25 |
| Песок мелкий | 25 | 1:2,25 | 30 | 1:1,75 | 20 | 1:2,75 |
| Суглинок легкий | 40 | 1:1,25 | 30 | 1:1,75 | 20 | 1:2,75 |
| Суглинок, глина легкая | 50 | 1:0,75 | 40 | 1:1,25 | 30 | 1:1,75 |
| Песок с гравием и галькой | 35 | 1:1,5 | 40 | 1:1,25 | 30 | 1:1,75 |
| Супесь полутвердая | 40 | 1:1,25 | 30 | 1:1,75 | 15 | 1:3,5 |
| Щебень | 40 | 1:1,25 | 45 | 1:1 | — | — |
| Каменная наброска | 40 | 1:1,25 | 45 | 1:1 | — | — |
3.31. Углы естественного откоса пород (вразрыхленном состоянии)
| Породы | Угол естественного откоса, град, для породы | ||
| сухой | влажной | мокрой | |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Растительная земля | 40 | 35 | 25 |
| Песок крупный | 30-35 | 32-40 | 25-27 |
| Песок средний | 28-30 | 35 | 25 |
| Песок мелкий | 25 | 30-35 | 15-20 |
| Суглинок | 40-50 | 35-40 | 25-30 |
| Глина жирная | 40-45 | 35 | 15-20 |
| Гравий | 35-40 | 35 | 30 |
| Торф без корней | 40 | 25 | 15 |
| Скальные | 45-60 |
Угол естественного откоса — наибольший угол, который может быть образован свободным откосом сыпучего материала с горизонтом в состоянии равновесия.
Источник
Инженерно-геологические изыскания
Ленточный монолитный фундамент
Эти исследования необходимы для того, чтобы дом на протяжении многих лет оставался крепким и прочным. Возможно, на месте строительства вашего дома бывают оползни. При строительстве дома обязательно должна соблюдаться глубина заложения фундамента. СНиП регламентирует этот показатель.
На склонах холмов строительные работы выполнять не рекомендуется. А уж если вы решились на этот шаг, то нужно тщательно и комплексно подойти к этому вопросу. Чаще всего специалисты рекомендуют укреплять грунт, делать мощный фундамент и сваи.
Если на месте вашего будущего дом обнаружится плывун, то возможно, что в недалёком будущем в вашем доме будут образовываться трещины и возможно обрушение фундамента.
При возведении загородного дома следует учитывать морозное пучение в суглинках и глинах, наличие деформируемых торфяных грунтов, неоднородность основания, возможность оползня, общий подъём грунтовых вод, сезонные колебания температур и многое другое.
Если подошва фундамента находится выше глубины промерзания, то на глинистых грунтах вследствие морозного пучения возможна деформация дверных и оконных проёмов. В итоге зданию требуется дорогостоящий ремонт.
Если под подошвой фундамента грунт неоднородный, то разные части фундамента уходят в грунт на различную глубину. В итоге по стенам идут трещины. Поэтому до начала строительства на участке нужно провести инженерно-геологические изыскания.
Определение размеров котлованов и траншей
В грунтах, расположенных выше уровня грунтовых вод, и при отсутствии вблизи подземных сооружений, разработку котлованов и траншей можно производить с вертикальными стенками в случае, если их глубина не превышает (см. п.9.9):
– в песчаных и крупнообломочных грунтах – 1 м;
– в супесях – 1,25 м;
– в суглинках и глинах, кроме очень прочных – 1,5 м;
– в очень прочных суглинках и глинах – 2 м.
В остальных случаях котлованы и траншеи следует разрабатывать с откосами (рис. 4.1, 4.3… 4.5) или с вертикальными стенками (рис. 4.2), но с установкой креплений, двойная толщина которых bКР приведена в табл. П 2.1.
Коэффициент откоса m для котлованов и траншей представлен в табл. П 2.2 или в , табл. 4 п.9.10.
Определение размеров прямоугольных котлованов с откосами по дну под отдельно стоящие столбчатые фундаменты производится по выражениям (рис. 4.1):
, м (4.1, а)
, м (4.1, б)
где: a’, b’ – длина и ширина фундамента по подошве, соответственно, м;
f – минимально допустимое расстояние от подошвы откоса до фундамента (опалубки фундамента), м;
bОП – толщина опалубки, м.
В случае сборных фундаментов bОП = 0.
При необходимости передвижения людей в пазухах расстояние между поверхностью откоса и боковой поверхностью возводимого сооружения должно быть в свету не менее 0,6 м (см. , п.6.2), т.е. .
С учетом откосов размеры котлована по верху равны:
, м (4.2, а)
, м (4.2, б)
где: m – коэффициент откоса (см. , табл. 3 или табл. П 2.2 при глубине выемки до 5 м);
hK – глубина котлована, м.
Рис. 4.1. Схема прямоугольного котлована с откосами под столбчатый фундамент без подготовки и с подготовкой
Если глубина котлована или траншеи превышает 5 м, тогда коэффициент откоса определяется по , прил. В, но не менее значений, приведенных в , табл. 4 или в табл. П 2.2. В любом случае угол откоса не должен превышать 80° (см. , п.6.32).
Размеры котлована с устройством креплений вертикальных стенок определяются по формулам (рис. 4.2):
, м (4.3, а)
, м (4.3, б)
где bКР – двойная толщина креплений, м (см. табл. П 2.1).
Минимальная ширина траншей принимается наибольшей из числа величин, удовлетворяющих следующим требованиям (см. , п.6.25):
– под ленточные фундаменты и другие подземные конструкции – должна включать ширину конструкции с учетом опалубки, толщины изоляции и креплений с добавлением f≥0,2 м с каждой стороны (со стороны расположения рабочих при устройстве ленточных фундаментов, как правило, назначается f1≥0,6 м, а с противоположной стороны – f2≥0,2 м);
– разрабатываемых одноковшовыми экскаваторами, бульдозерами, скреперами – не менее ширины режущей кромки ковша (отвала) с добавлением f3=0,15 м в песках и супесях, f3=0,1 м в глинистых грунтах.
Рис. 4.2. Схема прямоугольного котлована с вертикальными стенками и креплениями под столбчатый фундамент с подготовкой:
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
Лучшие изречения: Учись учиться, не учась! 10546 – | 7959 – или читать все.
93.79.246.243 studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.
Отключите adBlock! и обновите страницу (F5)очень нужно
Откосы котлована
Начнем с откосов. Вертикальные откосы нормами допускаются очень редко (при глубине котлована менее 1,5 м для отдельных типов грунтов). Для разных типов грунта нормируется разный уклон, который напрямую связан с углом внутреннего трения. Вообще что представляет собой угол внутреннего трения? Если грубо, то кучка грунта, насыпанная конусом под углом внутреннего трения, не будет стремиться осыпаться – грунт держит сам себя. Если угол конуса попытаться сделать круче, то грунт «поедет», это чревато обрушением, а в случае котлована обрушение означает возможные человеческие жертвы.
Если вы не ограничены в плане габаритами участка, существующими сооружениями и коммуникациями, можете смело делать откосы котлована под углом 45 градусов – этот угол почти всегда допустим (кроме насыпных грунтов). Более пологие углы не рациональны – и места по площади много занимают, и работы для экскавации больше. Более крутые углы нужно проверять в литературе (допустимы ли они для данного типа грунта).
Ниже дана таблица из СНиП III-4-80 «Техника безопасности в строительстве» (в России он заменен на более новый).
Отношение 1:1 – это и есть 45 градусов (когда ширина откоса в плане равна глубине котлована). Отношение 1:05 – более крутой откос под 60 градусов (когда глубина котлована в два раза больше, чем ширина откоса в плане), отношение 1:1,25 – более пологий (для насыпных неуплотненных грунтов при глубине котлована 5 м и более).
Помните, если участок, на котором вы проектируете фундамент, стесненный какими-то обстоятельствами, всегда перед началом проектирования нужно продумать процесс производства земляных работ, чтобы потом не оказалось, что дом вообще не могут построить.
Пример 1
. Самый простой случай. Участок ровный, абсолютная отметка существующего грунта 51,30. За отметку 0,000 в проекте условно принята отметка 52,07. Отметка низа фундаментной плиты -3,000. Под плитой предусмотрена подготовка из бетона толщиной 100 мм. Площадка строительства ничем не стеснена, грунт – суглинок.
Кстати, обратите внимание, абсолютные отметки обычно указываются с двумя знаками после запятой, а относительные – с тремя.
Определим абсолютную отметку низа фундаментной плиты: 52,07 – 3,0 = 49,07 м.
Определим абсолютную отметку дна котлована (низа подготовки): 49,07 – 0,1 = 48,97 м.
Глубина котлована: 51,30 – 48,97 = 2,33 м.
Принимаем наиболее удобный угол откоса котлована – 45 градусов.
Производство земляных работ: Откосы котлована и траншеи.
Согласно СП 104-34-96:
3.7. Траншеи с вертикальными стенками могут разрабатываться без крепления в грунтах естественной влажности с ненарушенной структурой при отсутствии грунтовых вод на глубину (м):
- в насыпных песчаных и гравелистых грунтах……… не более 1;
- в супесях……………………………………………………………… не более 1,25;
- в суглинках и глинах……………………………………………. не более 1,5;
- в особо плотных нескальных грунтах…………………… не более 2.
При разработке траншей большой глубины необходимо устраивать откосы различного заложения в зависимости от состава грунта и его влажности (табл. 1).
Допустимая крутизна откосов траншей
| Грунт | Отношение высоты откосов к его заложению при глубине выемки, м | ||
| до 1,5 | до 3,0 | до 5,0 | |
| Насыпной естественной влажности | 1 : 0,67 | 1 : 1 | 1 : 1,25 |
| Песчаный и гравийный влажный (ненасыщенный) | 1 : 0,50 | 1 : 1 | 1 : 1 |
| Супесь | 1 : 0,25 | 1 : 0,67 | 1 : 0,85 |
| Суглинок | 1 : 0 | 1 : 0,50 | 1 : 0,75 |
| Глина | 1 : 0 | 1 : 0,25 | 1 : 0,50 |
| Лессовидный сухой | 1 : 0 | 1 : 0,50 | 1 : 0,50 |
| Скальные на равнине | 1 : 0,2 | 1 : 0,2 | 1 : 0,2 |
