Все, что нужно знать о рытье траншеи экскаватором

Отдельные части цикла работы экскаватора

Чтобы произвести выемку грунта важно проделать следующие отдельные операции:

• разрезание грунта ковшом;
• поворот платформы экскаватора;
• выгрузка грунта из ковша;
• обратный поворот к разрабатываемой поверхности;
• постановка ковша с целью повтора всего цикла.

Насколько можно заметить, сама копка грунта занимает достаточно мало времени. Более 50% цикла уходит на поворот платформы экскаватора. Ввиду экономии времени и топлива, рекомендуется выполнять некоторые действия одновременно.

К примеру, поворот платформы и поставному ковша для заглубления можно выполнять параллельно. Причём постановка ковша на грунт – это отдельная тема. Суть в том, чтобы стрела была вынесена на 70% (по техническому регламенту от производителей экскаваторной техники).

Идеальное заглубление ковша – на 100%. Чтобы экономить время на транспортировке грунта, лучше отвал ковша производить в кузов грузового автомобиля. Причём, проносить ковш над кабиной самосвала строго запрещается!

Разработка под разные типы оснований

Под фундамент ленточного типа

Если запланировано строительство фундамента ленточного типа, котлован будет представлять собой заглубленную в землю траншею, которая предусматривает опалубку в своей внутренней части. Размеры рассчитываются по такой схеме: размеры дома (длина и ширина) увеличиваются на 0,3-0,4 метра. Ширина самой траншеи составляет сумму ширины стен и зазора в 0,5 метра с расчетом на сооружение опалубки

Важно знать, что размер траншеи должен быть не менее одного метра (в расчет принимается тот факт, что минимальная лента составляет 0,4 метра)

Вначале очерчивают габариты будущего котлована на грунте, предварительно сняв слой почвы, составляющий 20-30 сантиметров, для выравнивания. Выбирают наиболее высокий угол и начинают рыть (вручную или экскаватором), уходя вглубь почвы по периметру и контролируя глубину при помощи вех.

Под фундамент плитного типа

Для фундамента этого типа действуют другие правила.

• В случае малого заглубления его параметры равны длине и ширине фасада здания. В случае существенного заглубления – сумме длины (ширины) фасада и высоты фундамента.
• Разработка происходит по ступеням: почва снимается слоями по 0,5 метра. Каждый из слоев имеет меньшие габариты, чем предыдущий. В результате на стенках должны получиться ступени высотой 0,5 метра и шириной 25 сантиметров.
• Ручной труд здесь не используется, рытье производится специальной техникой.

Первый этап заключается в снятии 30-сантиметрового слоя почвы. Затем на поверхность наносят размеры котлована. По этим границами делают первоначальную выемку глубиной 0,5 метра. Грунт при этом вынимают от центральной части к краям.

От первого слоя переходят к следующему, уменьшив границу на 25 сантиметров, и так – до дна котлована. Извлеченный грунт сортируют на песок и остальное. Песок оставляют для подсыпки.

Под столбчатый фундамент

В этом случае делают небольшую траншею (до 0,5 метра) по границам фасада. На дне создают шурфы под монтаж столбов. Снимать почву с участка начинают по 20-30 сантиметров, размечают края, по ним отрывают траншею 0,5 метра, на дне делают шурфы. При помощи вех контролируется глубина стандартным способом.

Разметка котлована

Чтобы понять, как правильно выкопать траншею под ленточный фундамент, перед выполнением разметки следует расчистить и выровнять площадку под будущую застройку. После завершения подготовительного этапа переходят непосредственно к основным работам:

1. Одну из сторон фундамента привязывают к любому объекту на строительной площадке. Для этой цели может использоваться ограждение, существующие здания и сооружения.
2. Выполнив необходимые расчёты, натягивают первый шнур вдоль одной из стен. Для его фиксации используют колышки, которые забивают чуть дальше углов здания. Это предупредит разрушение разметки в процессе копания траншеи.
3. Шнуры натягивают вдоль всех сторон фундамента. Их пересечения совпадают с углами будущей траншеи.

Разметка под фундамент Источник dekor-okno.ru Хорошо понимая, как копать под фундамент, нужно не забывать о точности разметки. Чтобы облегчить себе работу и получить траншею с ровными углами, следует использовать обычную теорему Пифагора (метод треугольника со сторонами 5, 3, 4 м). Правильность выполнения разметки для прямоугольного контура, определяют, ориентируясь на диагонали. Они должны быть равными. При выявлении неточностей разметку проводят сначала.

Если неясно, как выкопать траншею под фундамент сложной конфигурации, дополнительно используют нивелир. Также данный прибор понадобиться при значительном перепаде высот на участке. В таком случае выполнять измерения при помощи рулетки нецелесообразно, что приведёт к большим погрешностям.

Нивелир для разметки фундамента Источник msd.com.ua

Когда нужна техника?

Экскаваторы – специальные машины, способные в кратчайшие сроки разрабатывать грунт в больших объемах. Без их возможности быстро и точно выполнить задачу, весь строительный процесс затянется на длительное время. Экскаватор имеет производительность до 100 кубометров грунта в час.

Важно предусмотреть, чтобы он не простаивал, т.е. обеспечить своевременный вывоз выкапываемого грунта

Для этого необходимы грузовые машины с отвалами, минимум две. Экскаватор может вырыть грунт и сразу сгрузить в кузов.

Пока один грузовик отвозит грунт, второй становится на погрузку. Такая схема ускоряет процесс. Чем дальше расстояние до места выгрузки грунта, тем больше грузовиков привлекается к работе.

Советы при устройстве столбчатого фундамента под каркасный дом

Один-два промежутка между столбами можно оформить не забиркой, а деревянными широкими дверями. Тогда вы сможете использовать пространство под домом для хранения досок, труб, дров и т. п.

Важное замечание. Тщательно выбирайте цемент, если готовите бетон сами, и надежного поставщика, если заказываете миксер

Не поленитесь расспросить знакомых, полазайте по сайтам. От качества бетона зависит прочность и долговечность вашего здания. Следите за датой производства, т. к. цемент за полгода теряет до 25% прочности.

При расчете веса здания надо учитывать не только саму постройку, но и мебель, оборудование, людей, а также снеговую и ветровую нагрузку.

Вокруг здания надо сделать отмостку или хотя бы простейшую гидроизоляцию.

Основные конструктивные элементы

К ним, согласно нормативам проведения земляных работ, относятся:

• бровка выемки;
• стены и откосы;
• берма;
• дно (основание);
• приямки;
• насыпь.

Бровка выемки

Это – линия, где стенка (либо откос) траншеи пересекается с поверхностью земли. Фактически это – верхняя кромка откоса. Противоположностью бровки является подошва – нижняя часть откоса.

Берма

Это полоса чистой земли от бровки до кромки отвала (вынутого из траншеи грунта). Она предназначена для того, чтобы почва не просыпалась обратно в раскоп. В зависимости от конструкции, берм может быть несколько. Согласно СНиП, ширина этого конструктивного элемента не может быть менее 0,5 м.

Стены и откосы

Стенки выемки бывают вертикальные и наклонные. Вторые именуются откосами. Крутизна стенок и откосов зависит от типа почвы в месте раскопа.

В лёссовидных, песчаных, перенасыщенных влагой и насыпных грунтах недопустимо отсутствие щитового укрепления стенок траншеи.

Глубина траншей с вертикальными стенками также варьируется в зависимости от типа почвы:

1. Песчаные (в том числе гравелистые) – 100 см.
2. Особо плотные – 200 см.
3. Сухие лёссовидные – 150 см.
4. Супесчаные – 125 см.
5. Глинистые 150 см.

Если требуется более глубокий раскоп, то его стенки либо укрепляются, либо выполняются в виде откосов.

Виды и особенности стенок и откосов траншей, правила расчета их угла — в этой статье.

Дно (основание)

Основание (дно) выемки должно быть строго горизонтальным, без значительного перепада высот. Дно траншеи может быть нескольких типов:

• естественное (из уплотненного грунта);
• бетонное;
• насыпное гравийное (щебёночное).

На выбор основания влияют такие факторы, как:

1. Тип грунта
2. Вид прокладываемых коммуникаций, их материал и метод стыковки (например, для прокладки канализационных и газовых труб применяются естественные основания).
3. Глубины закладки труб или ленточного фундамента.

Грунт на дне уплотняют с помощью:

• катков;
• виброплит и виброкатков;
• гидротрамбовок;
• виброштоков;
• грунтоуплотняющих машин;
• пневмотрамбовок и т.д.

Дно должно быть максимально зачищено, чтобы обломки гравия и других твердых пород, сухие комки глины и прочее не повредили кабель или трубу.

Приямки, ось, насыпь

Для того, чтобы осуществить сварку труб, траншея углубляется и расширяется, т.е. делаются приямки.

Ось траншеи обозначает ее условный центр. Изначально она намечается на местности кольями. При рытье выемки колышки будут заменены обноской – вкопанными в землю столбами с пришитой к ним гвоздями доской. На эту обноску при помощи теодолита выносят ось траншеи. Намеченная ось позволит в дальнейшем правильно определить трассу прокладки труб.

Насыпь делается в том случае, если трубопроводу предстоит пересечь сложный (например, болото) или низкий участок местности. Насыпь, как и выемка, имеет бровки, откосы, подошву и основание.

Работы в условиях риска подтопления и размыва грунта

Любые земляные работы с заглублением в грунт связаны с риском подтопления поверхностными или грунтовыми водами. При
постоянном поступлении воды в выемку требуется обустроить водоотвод в направлении, противоположном отвалу по
требованиям СНиП. В условиях илистых грунтов и плывунов применяется дополнительное шпунтование выемки.

Во время работы с неуплотненными сыпучими грунтами при возникновении выноса необходимо прекратить выемку и вывести
людей из углубления, обеспечив возобновление работ только после укрепления стенок выемки

При возникновении угрозы
размыва руководителю работ следует уделять особое внимание состоянию креплений и целостности выемки, отвалов,
площадок для техники при длительных атмосферных осадках

Какая техника используется при копке траншеи?

Копка траншеи лопатой (вручную) эффективна при малообъемных работах и на твердых грунтах (например, на суглинке). Способ оптимален при невозможности подогнать технику к строительному участку или необходимости вырыть траншеи в условиях обильной прокладки инженерных коммуникаций. Во всех остальных случаях, когда нельзя обойтись рытьем вручную, применяется такая техника:

• бара (траншеекопатель или грунторез);
• мотоблок;
• экскаватор (мини-экскаватор) и бульдозер.

Бара эффективна для работ по выемке узких траншей (до 40 см), глубина которых составляет до 2 м, например, при необходимости проложить газопровод или водопровод. Кроме прочего, бара стоит дешевле, нежели экскаватор. Она быстрее в работе и ею легче вырыть окоп на небольшой территории.

Мотоблоком, если не удастся полностью механизировать рытье траншей, то получится значительно упростить этот способ. Им проводиться рыхление грунта с его последующей выемкой лопатой. Способ полезен при осуществлении фундаментных работ, когда нужно сделать широкий подкоп на небольшую глубину.

Чтобы сделать подкоп правильно, удобно работать мини-экскаватором с бульдозером. Малогабаритность и маневренность позволяет быстро манипулировать бульдозером на небольших участках, например, дачах. Он удобен наличием гусениц, которые не повреждают асфальт. Работать бульдозером можно, если требуется сделать окоп, глубина которого 2.5 м, а ширина – 28-38 см.

Траншея под водопровод

Чтобы разработать подкоп под водопровод, необходимо правильно определить уровень промерзания грунта. Если делать окоп глубже, необходимо обеспечить его безопасность, например, установить подпорки по всей длине.

Рытье траншеи экскаватором

Чтобы выкопать траншею под водопровод, можно использовать окоп трех видов:

• прямоугольного сечения с отвесами;
• в форме трапеции с наклонными стенками;
• смешанные.

Первый вид предполагает минимум земляных работ, небольшую ширину выемки. Такой способ обустройства водопровода требует устройства крепления стенок, чтобы сохранить безопасность работников, так как существует риск обвала.

Второй тип может обходиться без крепления. Чтобы выкопать траншею требуется много пространства для маневренности, которая утрудняется по мере разработки все большей площади грунта.

Смешанный тип эффективен там, где глубина траншеи стыкуется с грунтовыми водами. В таком случае, сверху окоп укрепляется откосами, а внизу – отвесными стенками.

Чтобы правильно определить, какая техника нужна, необходимо ответить на такие вопросы:

• какую длину имеет водопровод;
• какой ежедневный объем работ;
• в каких условиях ложится водопровод.

Для рытья траншеи под водопровод эффективен мини-экскаватор. Его главное преимущество – маневренность, а недостаток – малая производительность: примерно 20 м/8ч. Чем крупнее техника используется, чтобы проложить водопровод, тем выше производительность, но хуже маневренность.

Траншея под газопровод

Подкоп под газопровод делается относительно неглубокий. Обычно глубина установки составляет 0.6 м. В перегруженных местах с обилием автомобильного трафика, допускается глубина не менее 0.8-0.9 м, а при работе с трубами высокого давления глубина выемки должна быть не менее 120 см.

Рытье траншеи барой

Главная задача траншеи – предотвратить повреждение проложенных труб. О каком бы типе инженерных коммуникаций не шла речь. Контроль правильности прокладки труб освидетельствует специальный акт госслужб.

Существует и технология определения дна выемки, в которую укладывается газопровод. Если диаметр трубы составляет до 1000 мм, то делается подкоп глубиной – 0.8 мм и больше. Если диаметр трубы – более 1000 мм, то бульдозером нужно прокопать выемку больше 1 м.

На то, какой будет сделан окоп, также влияет характеристика грунта на стройплощадке. Песчаные грунты требуют выемки глубиной не менее 1.2 м, скальные, каменистые грунты — от 0.6 м, а торфяники и грунты с высоким содержанием воды – 1.1 м.

Ширина траншеи зависит от того, какие инструменты решит применить застройщик, а также типа грунта. Чтобы узнать, какой она будет, необходимо прибавить к ширине ковша показатели движения грунта для разных местностей. Например:

• пески и супеси – ширина установки + 0.15 м;
• глина и суглинки – ширина установки + 0.40 м;
• скалы или мерзлый грунт – ширина установки + 0.4 м.

Если, чтобы выкопать траншею применяется бара, то ширина траншеи будет соответствовать ровно ширине ее рабочей установки.

Когда подходит ручной способ?

Невзирая на кажущуюся легкость процесса ручной разработки выемки для возведения фундамента, эту работу необходимо доверять исключительно профессионалам и проводиться она должна по проекту. Любое самое незначительное нарушение, допущенное в этом процессе, способно привести к негативным последствиям при эксплуатации дома.

Ручное копание траншеи целесообразно выполнять в таких случаях:

• Близкое расположение инженерных коммуникаций;
• небольшие объемы выемки;
• горизонтальное продавливание грунта;
• выборка грунта после завершения работы экскаваторной техники;
• усиление траншей, изготовление откосов.

В том случае, когда работу по выработке траншеи начинаю с 0-цикла, предварительно проводятся геологоразведочные изыскания для определения индивидуальных характеристик почвы и подготовки рекомендаций по технологии строительства выемки.

Вид почвы	Максимальная глубина траншеи при отсутствии откосов (м)
Песчаник	1,0
Супесь	1,25
Суглинок	1,5
Плотная глина	2,0

Компоненты грунта обладают разной силой сцепления между собой. Данный показатель зависит от его вида и градуса, под которым располагаются стены траншеи.

При глубокой разработке выемки существует серьезный риск:

• обвала канавы;
• обрыв инженерных сетей;
• разрушения возведенного объекта;
• возможные человеческие жертвы.

Для того чтобы избежать аварийных ситуаций, при строительстве потребуется учитывать тип почвы и выдерживать соотношение высоты откосов к основанию.

Тип грунта	Крутизна откосов в зависимости от  глубины
1,5 м	5 м
Угол между направлениями откосов и горизонтально, град	Отношение высоты откоса к заложению	Угол между направлениями откосов и горизонтально, град	Отношение высоты откоса к заложению
Песчаный и гравий	63	1:0,67	38	1:1,25
Суглинок	90	1:0	53	1:0,75
Супесь	76	1:0,25	50	1:0,85
Глина	90	1:0	63	1:0,75

В определенных ситуациях не существует возможности выполнить требуемый наклон выработки на рыхловатом грунте. Поэтому стены укрепляют при помощи щитов либо прочих видов подпорок.

Траншея, выкопанная ручным способом, получается ровной и аккуратной, в то время как привлеченный транспорт извлекает слишком много излишней почвы, размеры по ширине и глубине выемки значительно увеличиваются, что приводит к неэффективному использованию стройматериалов.

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.

Нормативная база

Следует сразу отметить, что в российском законодательстве на федеральном уровне понятие земляных работ нормативно не
определено, что создает сложности в разработке нормативной базы по технике безопасности для данного вида работ. Все
регулирование осуществляется на региональном уровне. Например, в Москве и Московской области к земляным работам
относят любое вскрытие грунта на глубину более 30 см или создание насыпи высотой от 50 см. К этой же категории
относится и забивка свай в грунт.

В зависимости от профиля и характера работ, особенностей выполнения заданий можно говорить о нормативной базе,
касающейся различных ситуаций. Базовые требования установлены в основном (как это принято считать) документе
«Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство. СНиП 12-04-2002». Если речь идет конкретно
о применении спецтехники, механических и гидравлических приспособлений, то это ГОСТ Р 12.3.048-2002 «Система
стандартов безопасности труда (ССБТ). Строительство. Производство земляных работ способом гидромеханизации.
Требования безопасности». В случаях, когда работы производятся в сложных условиях (котлованах, на глубинах более 2
м), следует руководствоваться положениями п. п. 20.2 — 20.5 «ПОТ РО 14000-005-98. Положение. Работы с повышенной
опасностью. Организация проведения».

При подготовке к земляным работам необходимо не только согласование, но и получение ордера, что регламентировано
Постановлением Правительства РФ от 30.05.2014 N 496 «О внесении изменений в Постановление Правительства Российской
Федерации от 27 сентября 2011 г. N 797». Данное постановление передает региональным и муниципальным органам
исполнительной власти полномочия на выдачу разрешающих документов.

Помимо общего законодательного и нормативного регулирования действуют нормы и правила, которые необходимо соблюдать
при работах в непосредственной близости к коммуникациям и инженерным сетям или их пересечении. Для каждой отрасли
действуют свои нормы — они обязательно должны быть учтены. В зависимости от типа работ требования техники
безопасности бывают:

• общестроительного профиля (для всех видов объектов и работ);
• для работ, связанных с сооружением, ремонтом и реконструкцией жилых и промышленных зданий и сооружений,
  производственных объектов;
• для работ дорожного профиля в городах и на улицах;
• для работ, связанных с ремонтом тепломеханических систем, отопления и электрогенерации;
• для работ на газопроводах и вблизи объектов газораспределительного назначения;
• для работ на линиях проводной связи;
• для работ с электроустановками и сетями электроснабжения, ЛЭП.

Самое сложное – учитывать необходимые нормы и регламенты, не имеющие прямого отношения к строительству. Это относится
и к регулированию техники безопасности при выполнении работ на объектах водоснабжения, в природоохранных зонах. При
планировании подобных работ и подготовке персонала необходимо организовать изучение и дальнейшее соблюдение условий
допуска, согласования в конкретных условиях.

Обоснование маршрута

Главные правила возведения водопровода – выбор кратчайшего прямого пути от источника и соблюдение СНиП при расположении смежных инженерных коммуникаций.

Расстояние отступления

• до газопроводов — свыше 1 м;
• канализационные системы — свыше 0.2 м.
• системы теплоснабжения — свыше 1.5 м.
• кабельные линии — свыше 0.5 м.

Выбор правильного сечения выемки

До того, как приступать к производству выемки почвы под водопроводную сеть, определяются с ее геометрическими характеристиками. Оптимальный выбор конфигурации зависит от таких параметров: тип грунта, ширины и глубины выемки.

1. Прямоугольной для траншеи небольшой ширины и глубины до 1.5 м. Почва должна быть довольно плотной, с тем, чтобы исключить осыпания отвесных стен. Это самая простая форма, которая выполняется с минимальными трудозатратами и временными показателями.
2. Трапециевидной для более глубоких выемок свыше 1,5 м. В ней устанавливают пологие стены, предотвращающие обвал земли. Это единственный допустимый тип сечения при монтаже водопровода в выемках со слабым грунтом: разрыхленный песчаник и супесь.
3. Смешанной для прокладывания водоводов на площадях с высокой степенью наличия подпочвенной воды. До уровня прохождения подземных вод, углубление роется в форме усечённого конуса, с пологими стенами. При достижении линии воды по днищу выработки устраивается шурф с отвесными стенами, служащими для накопления и откачивания жидкости и устройства дренажной системы из крупного песка и щебенки.