Крутизна откосов котлована

Классификация нагрузок по СНИП

Все нагрузки условно можно разделить на 2 группы:

• временные;
• постоянные.

Основной причиной разрушений, деформации и неустойчивости основания служит действие сил морозного пучения. Пучение можно определить как неравномерное поднятие, а проще «вздутие» грунта. Оно напрямую зависит от уровня грунтовых вод и глубины промерзания грунта.

Главная характеристика грунта – несущая способность, которая позволяет дать оценку проседанию основания под весом здания, а так же нагрузок от эксплуатации. Если грунт обладает низкой несущей способностью, то площадь основания должна быть больше.

Отметим, что для свайных фундаментов разработаны отдельные пункты нормативного документа, для устройства данного вида оснований предусмотрена глава «Свайные фундаменты» СНиП II-17-77. По данному документу СНиП фундаменты на сваях рекомендуется проектировать, опираясь на тщательные изыскания строительной площадки, и строго учитывать назначение и конструктивные особенности будущего строения.

Так же необходимо с особой тщательностью просчитывать нагрузки с учётом всех местных особенностей на участке строительства.

Что такое крутизна откоса?

По большому счету угол откоса представляет собой соотношение высоты к заложению, и измеряется в градусах. Его легко определить, основываясь на параметры, приведенные в СНиП III-4-80. В ней учтены не только разные типы грунтов, но и глубина основной траншеи.

Если в месте работы есть наслоение разных видов грунта, то расчеты рекомендуется проводить по самому слабому.

Для примера, разберем простой и распространенный случай. Ровный дачный участок, где абсолютная отметка грунта принята за значение 51.30, а за нулевую отметку – 52.07. При этом нижнее значение фундаментной плиты составляет ровно 3, 000. Но, снизу плиты будет еще слой подготовки, толщиной в дополнительные 10 см. Грунт – суглинок, пространство не ограничено.

Как посчитать угол откоса? Далее последовательность расчетов выглядит так:

1. Высчитываем абсолютную отметку для фундаментной плиты. Для этого от нулевой отметки отнимаем глубину траншеи: 52.07 – 3. 000=49.07.
2. Определяем точную отметку низа траншеи, с учетом всех факторов (в нашем случае это подложка): 49.07-0.1=48.97
3. Определяемся с глубиной траншеи, которая будет вырыта: 51.30-48.97=2.33 метра.
4. На заключительном этапе определяем, что согласно нашим подсчетам оптимальный угол откоса будет 45 градусов.

По такому алгоритму можно определить оптимальный угол откоса, основываясь на любые параметры.

Таблица допустимой крутизны

Для того, чтобы было проще ориентироваться во всех данных, при проведении расчетов предлагаем воспользоваться следующей таблицей:

Точно указывайте тип грунта, в котором проводятся земельные работы. В противном случае могут быть погрешности.

Таблица углов естественного откоса грунтов

Согласно сведениям, полученным от Госстроя РФ, которые размещены в сборнике от 2000 года, углы естественного откоса грунтов, соотношения высоты к заложению для разных видов грунта представлены в таблице:

Таблица углов естественного откоса пород в разрыхленном состоянии:

Породы	Угол естественного откоса, град, для породы
сухой	влажной	мокрой
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 — это самый большой угол, который образовывается откосом грунта в соотношении к линии горизонта в спокойном состоянии. Для того, чтоб лучше понять, как делать чертеж и рассчитывать угол откоса, приводим пример готовой работы:

Если вас интересует, что собой представляет траншея в строительстве, каково ее устройство, методы разработки, загляните в этот раздел.

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

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:

1. Перепиливаются сквозные доски, выступающие распорками. Перепиливать их необходимо на 2-3 отрезка.
2. Заготавливаются и устанавливаются временные распорки.
3. Разбираются крепления.
4. Элементы конструкции подаются на поверхность над котлованом.

Сущность расчета

Под откосом понимается поверхность, образованная в ходе хозяйственной деятельности человека. Такая поверхность ограничивает природный горизонтальный массив либо искусственно возведенную выемку (либо насыпь).

Готовые работы на аналогичную тему

• Курсовая работа Расчет устойчивости откосов 490 руб.
• Реферат Расчет устойчивости откосов 240 руб.
• Контрольная работа Расчет устойчивости откосов 220 руб.

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту Узнать стоимость

Склоном обычно называют откос, образованный природным путем, т.е. поверхность, ограничивающую массив грунта естественного сложения. При неблагоприятных сочетаниях разнородных факторов массив грунта, ограниченный склоном или откосом может перейти в неустойчивое состояние и потерять равновесие.

К основным причинам потери устойчивости грунтовых откосов относят:

• устройство непозволительно крутого откоса или подрезка склона, находившегося в состоянии, приближающемся к предельному;
• увеличение внешних нагрузок (возведение зданий или сооружений в непосредственной близости, складирование материалов вблизи откосов и т.д.);
• неправильное определение расчетных характеристик грунта или снижение его сопротивления сдвигу вследствие повышения влажности;
• воздействие гидродинамического давления, сейсмических сил или динамических воздействий различной природы (движение техники, забивка свай, работы промышленного оборудования и т.д.).

Для обеспечения устойчивости откосов в первую очередь необходимо назначить угол его заложения, т.е. угол между горизонтальной площадкой и наклонной поверхностью. Одним из наиболее распространенных способов расчета угла заложения и оценки устойчивости откосов насыпей и естественных склонов является метод круглоцилиндрических поверхностей скольжения. Сущность данного метода заключается в получении данных о форме поверхностей скольжения при оползнях вращения опытным путем.

Требуется вычитка, рецензия учебной работы? Задай вопрос преподавателю и получи ответ через 15 минут! Задать вопрос

Главная задача расчета заключается в определении коэффициента устойчивости откоса выемки (или насыпи) для максимально опасной поверхности скольжения.

Когда на разработку котлована требуется проект

Часть проекта, согласно которой на объекте производятся земляные работы, называется ПРК (проект разработки котлована). Такой проект составляют, когда глубина разработки превышает 2 м (это может быть дом с подвалом), а также когда для безопасности работ надо укрепить стенки или сделать глубинное водопонижение.

ПРК (или ППР котлована) включает в себя чертежи в плане и разрезе, технологические и другие схемы, в которых содержится информация, вплоть до мест расстановки землеройной техники и самосвалов.

Обязательная часть проекта – экспликация материалов, необходимых для выполнения основных и вспомогательных работ.

План котлована под фундамент Технологическая схема разработки грунта Схема организации площадки Поперечный разрез котлована

Если котлован разрабатывают рядом с существующим сооружением, либо его глубина превышает уровень заложения последнего, в проекте определяют меры против осадки грунта и деформации конструкций.

Это может быть возведение шпунтовых стен, усиление грунтов цементацией либо силикатизацией, устройство нового, более глубокого фундамента под старым.

Выбор защиты зависит от глубины котлована и гидрогеологических условий.

Защита фундаментов существующих зданий

Как форма стенок котлована зависит от его глубины

Свойства грунтов и наличие в них подземных вод определяют структуру котлована, который может иметь вертикальные стенки или пологие.

Вертикальные без креплений можно делать в плотных сухих грунтах, и только, когда котлован не остаётся открытым на продолжительное время.

Стенки котлована ступенчатой формы

Если есть вертикальные откосы (если рядом нет сооружений), глубина не может превышать:

• в твёрдых глинах и суглинках – 3м;
• в полутвёрдых глинах и суглинках – 2м;
• в тугопластичных глинах – 1,5 м;
• в текучих глинах и твёрдых супесях – 1,25 м;
• в песчаных, гравийных и лёссовых грунтах – 1,0 м.

Когда надо рыть на большую глубину, в котловане предусматривают пологие (иногда ступенчатые) стенки, либо выбирают один из вариантов крепления стенок.

Отвесные стенки котлована с анкерным креплением

Когда глубина более 5 метров, крутизна откосов принимается по таблице в СНиП и зависит от типа грунта. Этот параметр – отношение глубины к проекции откоса на горизонталь (на схеме снизу).

Чертеж: крутизна откоса котлована 1:1

Разработка котлована – дело специалистов

Контроль над рытьём котлована должен осуществлять геодезист. Он рассчитывает репер и оси, относительно которых строится здание.

Эти данные рассчитываются на стадии проектирования и специалист в геодезии должен следить, чтобы строители правильно перенесли их из проекта на местность.

На уровне выемки прокладываются различные коммуникации для дома. Современное строительство предполагает на этом же уровне размещение многочисленной инфраструктуры: подземные парковки, торговые и офисные площади. Поэтому проект строительного котлована должен быть выверен до миллиметра и с точностью вынесен на натуру.

Технологии закрепления грунтов

В зависимости от геологических характеристик строительного участка и климатических особенностей местности, глубины выемки, особенностей сооружаемой или реконструируемой постройки на практике применяют различные способы закрепления грунтов. Технологии позволяют улучшить их в плане сопротивления разрушению. В СНиП111-4-80 выделены следующие способы закрепления:

• термический;
• цементный;
• с помощью цементного раствора.

Очень часто используют различные виды механических креплений. По конструкции различают такие их типы:

• подкосные;
• консольно-распорные;
• распорные;
• консольно-анкерные;
• консольные.

Выбор типа крепления производят на основании вышеизложенных факторов, влияющих на правильное проведение работ.

По исполнению и возможности быстрого монтажа-демонтажа выделяют следующие разновидности крепежа:

• стационарный;
• инвентарный;
• с промежутками;
• сплошной.

Закрепление стен выемки

Верхняя часть креплений после их монтажа должна возвышаться над бровкой котлована или траншеи более чем на 0,15 м. При этом саму установку выполняют сверху вниз во время выемки земляных масс, а разборку – в обратном направлении при засыпке.

Распорный тип креплений получил наибольшее распространение. Используют данный вариант, если глубина траншеи не превышает 3 м. Состоит конструкция из таких элементов:

• щитов;
• распорок винтовых, либо рам;
• стоек.

Закрепление боковых поверхностей траншей проводят сразу после их отрывки.

На слабых, влажных почвах используют консольно-распорные или консольные типы креплений. Глубина выемок при этом должна находиться в пределах 3 м.

Разновидностью креплений консольного типа являются шпунтовые. Ими закрепляют стены глубоких котлованов, где присутствуют большое давление с боков и тяжелые гидрогеологические условия.

Подкосные ограждения используют редко, потому что они затрудняют проведение работ.

В роликах ниже показаны различные способы закрепления грунта склонов котлована.

Процесс формирования уклона экскаватором продемонстрирован в следующих видео.

https://youtube.com/watch?v=i098DSt_tYU

Придание устойчивости боковым поверхностям котлованов – это первое требование, которое предъявляется при их создании. С целью обеспечения безопасных условий труда, предотвращения осыпей и соблюдения технологии строительства возводят выемки с откосами требуемой крутизны.

Если глубина котлована не превышает 1 м, то на любом виде грунта уклон на боковых поверхностях не делают, а для твердых пород оставляют вертикальные стены выемки и при заглублениях до 2 м. Откосы котлованов формируют по таблицам СНиП, если глубина до 5 м. После превышения этого значения – выполняют специальные расчеты.

При возведении фундамента под частный дом большое значение имеет крутизна откосов котлована и траншей.

Этапы строительства ленточного фундамента по СНИП

Данное устройство состоит из бетона, который проходит армирование и после этого, заливается в опалубку, тем самым образуя монолитный комплекс. Существуют разнообразные виды возведения ленточного основания, но мы рассмотрим наиболее оптимальную и простую схему процесса.

Составление проекта

На этом этапе производится расчет всех необходимых величин

На этом этапе производится расчет всех необходимых величин, а именно:

• Глубина;
• Ширина;
• Выбор материала;
• Установление уровня промерзания почвы;
• Другие параметры грунтов.

Устройство должно проходить по всему периметру постройки, поэтому эти данные играют огромную роль в строительных работах.

Выполнение разметки

После окончания проекта, необходимо расставить отметки будущего фундамента

После окончания проекта, необходимо расставить отметки будущего фундамента. Это совершается таким образом: колышки расставляются по периметру и обтягиваются шнуром по внешнему и внутреннему пространству. Когда вы возводите здание на мягком грунте, то траншея должна быть немного шире. Это необходимо для использования опалубки при выполнении работ. Также необходимо предусмотреть подушку 10 см, которая засыпается песком.

Земляные работы

На этом этапе происходит выполнение траншеи

На этом этапе происходит выполнение траншеи. Глубина должна быть идентичной величине фундамента, но иметь запас в 30 см для подушки. Для выполнения данной задачи лучше использовать натянутую веревку, чтоб не сбиваться от разметок. При земельном рытье учитывайте особенности почвы. Так, например, для твердых грунтов лучше делать вертикальные стены для канав.

Важно! Если на вашем участке сыпучие грунты, то габариты траншеи должны быть больше, чем прописаны в проекте/

Установка опалубки

Устройство опалубки возводится снаружи основания дома, то есть должна ширина досок соответствовать проектной величине

Устройство опалубки возводится снаружи основания дома, то есть должна ширина досок соответствовать проектной величине. Процесс монтажа достаточно прост и выполняется примерно так же, как с деревянными щитками. По окончании ее возведения необходимо засыпать речным песком дно канала и хорошенько утрамбовать. Это и называется подушкой. Если добавить щебень и залить бетоном, то образуем подошву постройки.

Армирование

Следующим этапом необходимо выполнить армирование

Следующим этапом необходимо выполнить армирование. Для этого пригодятся прутья диаметром 12 см и проволока, которой будет скрепляться конструкция. Детали арматуры по вертикали должны иметь расстояние от фундамента 10 см и связываться проволокой по всем направлениям. В конце работы мы получим пояс, который и будет выполнять армирование.

Выполнение заливки раствором бетона

При выполнении заливки одновременно на всех участках, необходимо использовать несколько машин для замеса раствора

При выполнении заливки одновременно на всех участках, необходимо использовать несколько машин для замеса раствора и перемешивать вылитый бетон ломом, чтоб избежать образования пустых пространств.

Если же все работы выполняются постепенно, то бетон будет и так ложиться равномерно. Для изготовления раствора подойдет и один миксер, который справится со своими задачами для среднего здания. Выполнять заливку рекомендуем по форме круга – это позволить основанию подниматься постепенно. Последним действием есть выравнивание. Технология этого процесса идентична со стяжкой.

Заполнять фундамент лучше всего по кругу, чтобы весь периметр поднимался постепенно. На финальном этапе бетон выравнивается также как стяжка, чтобы обеспечить более удобную кладку первого ряда кирпича или другого материала. Стоит отметить, что все нормы и требования для расчетов и строительства прописаны в Снип. Так что изучайте документы и только тогда смело приступайте к выполнению работ.

Устройство канализационной сети: правила и нормы

Монтаж бытовой и любой другой канализации достаточно чётко разъясняется СНиП. Более того, имеющиеся в документах разъяснения являются нормами и правилами, которые профессиональные строители соблюдают неукоснительно.

Бытовое строительство своими руками, конечно, сложно приравнять к профессиональной деятельности. Но этот момент не снимает с домашнего мастера монтажных обязательств. Поэтому каждому строителю рекомендуется знать, как ведётся расчёт канализации.

Казалось бы, для чего вдаваться во все тонкости расчётов? Неужели что-нибудь кардинально изменится в системе канализации, если сделать уклон труб чуть меньше или чуть больше существующих параметров СНиП?

Так вот, практика эксплуатации коммуникаций показывает: даже небольшие отклонения значений уклона от установленных норм способны нарушить нормальную работу системы канализации.

К примеру, владелец частного дома делает канализацию своими руками и не владеет методикой расчёта. Он берёт и закладывает уклон трубопроводов «на глазок». В итоге получает значение уклона бытовой канализации меньше нормативных цифр.

Скорость движения хозяйственно-фекальной среды снижается, образуются сначала незначительные заторы, следом массивные, трудно пробиваемые. Наконец, линия забивается окончательно, на повестку дня выходит задача глобальной чистки. И такая работа системы, при недостаточном уклоне труб, обещает завидное постоянство заторов и неприятных запахов.

Другой момент: непрофессиональный мастер монтирует канализацию под уклоном, превышающим нормативные цифры. Завышенный наклон трубопроводов канализации способствует увеличению скорости жидкой среды, но при этом образуется так называемый «эффект сепарации».

Жидкость, текущая выше скорости самоочищения, отделяется от твердотельной массы, которая остаётся на стенках труб. Со временем остаточные массы наращиваются, и получается тот же результат – затор, запахи, чистка.

Правильно установленные значения уклона – залог долгой и надёжной работы системы.

Способы проведения земляных работ, используемые механизмы

В зависимости от грунта, в работах по обустройству траншей и котлованов используется разная техника, применяются различные методы ведения разработки участков под строительство. Они отличаются трудоемкостью и уровнем требуемых материальных затрат. Согласно СНиП 111-4-80 выделяет такие способы:

• гидромеханический;
• механический;
• проведение взрывных работ.

Механический способ разработки котлованов и траншей является основным. Суть его заключается в рытье грунта с применением землеройных (экскаваторов) машин, либо землеройно-транспортных (скреперов, бульдозеров, грейдеров).

Гидромеханический способ базируется на размывании грунтовой массы струей воды от гидромонитора. Затем происходит всасывание полученного раствора земснарядом.

Взрывные работы применяют в основном при проведении загородного строительства. Предварительно в земле бурят отверстия (скважины). Далее в них закладывают взрывчатку и подрывают ее. Образовавшуюся рыхлую массу вывозят с помощью техники.

Механический способ рытья выемок

Механический способ состоит из ряда этапов:

• рыхления грунта;
• разработки горной массы;
• ее транспортировки;
• выравнивания, уплотнения боковых уклонов и дна.

Работы по созданию выемок гидромеханическим способом проходят в следующей последовательности:

• обозначают с помощью ограждений, надписей, предупреждающих знаков зону рабочего участка;
• по нормам устанавливают гидромонитор, управляемый вручную оператором: расстояние от его насадки до стенки котлована должно быть не меньше высоты выемки, а до ближайшей воздушной ЛЭП – не менее двух промежутков, на которые способна подаваться струя воды данной техникой;
• за охранным периметром линий электропередачи размещают пульпопроводы, водоводы;
• ограждают места отвалов намытой земляной массы;
• производят размывание и выемку.

Управлять гидромонитором при грозе запрещается.

Проведение взрывных работ регламентируется соответствующими правилами.

Когда выполняют механическое разрыхление земляной массы ударным методом, тогда рабочие не должны находиться в радиусе 5 м от места проведения рыхления.

Определение по Снип

Правила и нормы строительных работ прописываются в таких документах, как Снип

Ленточные основания способны переносить достаточно высокое давление, благодаря чему могут применяться при строительных задачах для массивных каменных зданий. Его огромный плюс – это не склонность к различным видам деформаций. Снип свидетельствует о принадлежности этого фундамента для архитекторских проектов, которые имеют подвальное или цокольное пространство.

Ленточный фундамент располагается ниже уровня промерзания почвы, потому что практически все типы грунта разбухают после зимнего сезона. Если же не выдержать эту норму, то к весне основание может поплыть.

Поэтому и его расположение может быть как на большой глубине, так и на поверхности. Прежде всего, на это влияет еще и материал, из которого создано основание.

Толщина стен и вид почвы становятся единственными факторами при расчетах размеров фундаментов. Поэтому и его расположение может быть как на большой глубине, так и на поверхности. Прежде всего, на это влияет еще и материал, из которого создано основание.

По уровню нагрузки выделяют такие виды ленточных фундаментов:

• Заглубленный вид, который предназначен для массивных построек на мягкой почве;
• Мелко заглубленный фундамент, который обычно применяется для мелких построек, заборов, а также деревянных домов.

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

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 поудельному 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

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.

Технологии закрепления грунтов

Вертикальные стенки котлованов обязательно упрочняются в неплотных и насыщенных влагой грунтах. Эта процедура не только защищает их от осыпания, но и пресекает подвижки почвы под массой соседствующих строений.

Крепление стенок котлованов и траншей по СНиП №3.02.0/87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты» осуществляется благодаря двум технологиям:

1. Первая из них — это шпунтирование.
2. Вторая — использование железобетонных конструкций.

При шпунтировании применяется ограждение выемки из металлического проката. Это могут быть:

• трубы с забиркой из досок либо без нее;
• стальной профиль с дощатой забиркой или без таковой;
• специализированный шпунт Ларсена.

Конструкции из железобетона могут представлять собой:

• буронабивные сваи;
• буросекущие аналоги;
• монолитную стенку в грунте.

Заглубление ограждения производится по длине рва строго по технологической карте.

Расчет объема котлована и вывоз грунта

При расчётах выемки грунта следует учитывать его разрыхление при копании. Плотность слежавшейся почвы уменьшается при ее рытье спецтехникой и перемещении в самосвал.

Исходя из типа грунта, при расчетах используется уточняющий коэффициент 20-25%.

1. Длина выемки составляет 50 м, ширина 25 м, глубина 4 м. При перемножении этих величин мы получаем объем котлована в 5000 м³.
2. Однако для вывоза породы необходимо вычислить больший объем: 50∙25∙5∙1,2 (20%)=6000 м³.

Как нужно устанавливать распорки

Согласно строительным нормам и правилам (СНиП) крепление откосов котлована осуществляется щитами и распорками, размещаемыми по его длине:

• с шагом не более 200 см при глубине выемки (в сухой или сыпучей почве) до 375 см;
• с промежутками до 150 см при глубине котлована (в сыпучем, увлажненном и мокром грунте) больше 375 см.

Щиты из дерева или металла

Щиты, укрепляющие стены выемки, могут быть сделаны из дерева либо стали.

1. Для плывунов и сыпучих почв применяются сплошные рамные элементы.
2. При плотном грунте и выемке глубиной до 300 см крепление котлована досками имеет свои особенности. Щиты из них собираются с зазорами между досок. При этом промежутки между планками рамного элемента не должны быть больше ширины досок (она составляет не более 20 см).
3. Крепление стенок котлована инвентарными щитами из металла производится при его средней ширине.
4. Крепежи из стальных труб монтируются в выемках с вертикальными стенами шириной 80-180 см. В данном случае используются изделия сечением до 6 см и протяженностью до 300 см.

У распорок инвентарного крепежа есть резьбовые части. Прокручивая винты на них, возможно делать трубы длиннее и прижимать стойки к щитам.

Немного о том, как производится разборка креплений вертикальных стенок котлована. Для этого достаточно ослабить винты на распорках и снять их с рамного элемента.

При расчете крепления стенок котлованов и траншей досками следует учесть, что инвентарный металлический крепеж стоит больше, чем изделия из дерева. Однако он окупается благодаря неоднократному использованию.

Забивка маячных свай

При монтаже шпунтового ограждения самая трудоемкая часть работы — это заглубление свай. Когда ров небольшой либо крепеж забивается в легкую почву, то оптимальный вариант — использовать простое оборудование. Например, копр-треножник.

Работает тренога так:

1. Тяжелый железный молот («баба») на тросе с откидываемым крючком подвешивается на блоке. Через него к лебедке идет трос.
2. При вращении лебедки молот поднимается наверх на высоту 0,5-2 м.
3. При обратном перемещении барабана он устремляется вниз и своей массой заглубляет сваю.

При малом объеме работ задействуют простейшие треноги из дерева или стали, с ручными лебедками и молотом весом от 200 до 1000 кг.

Механические копры

Если необходимо забить большое количество свай, то применяются механизированные копры. К ним относятся пневматические и дизельные агрегаты. Работают они по одному принципу: для удара используется сила давления сжатого воздуха либо свободного падения бабы.

Используя механический копр, за несколько минут возможно заглубить сваю на 5-7 м. Это убыстряет монтаж шпунтовых рядов.

Устройство котлована. Выбор экскаватора и схем отрывки котлована

Таблица 1. Наибольшая допустимая крутизна откосов временных котлова­нов и траншей, выполняемых без креплений. Вид грунта Глубина выемки, м до 1.5 от 1.5 до 3 от 3 до 5 Угол между нап-равлением откоса и горизонталью, град Отношение высо-ты откоса к его заложению, 1 : m Угол между нап-равлением откоса и горизонталью, град Отношение высо-ты откоса к его заложению, 1 : m Угол между нап-равлением откоса и горизонталью, град Отношение высо-ты откоса к его заложению, 1 : m Песчаный 63 1 : 0.5 45 1 : 1 45 1 : 1 Супесь 76 1 : 0.25 56 1 : 0.67 50 1 : 0.85 Суглинок 90 1 : 0 63 1 : 0.5 53 1 : 0.75 Глина 90 1 : 0 76 1 : 0.25 63 1 : 0.5

 1. УСТРОЙСТВО КОТЛОВАНА 

1.1. Контуры, размеры и геометрический объём котлована 

где:               м ;            м ;             – заложение откоса, м ;        – коэффициент заложения откоса  (табл.1);  – размер свободной технологической зоны (по условиям работ, но не менее м ), м ;   – недобор грунта экскаватором (табл.2), см ;   – толщина подсыпки, м ;  – глубина котлована, м ;  – проектная отметка дна котлована, м ;  – отметка дна котлована при разработке грунта экскаватором, м ;  – отметка глубины заложения подошвы фундамента, м ;  – планировочная отметка верхней бровки котлована, м ;  – отметка пола подвала, м .

1.1.1. Геометрические размеры котлована (исходные данные):

Таблица 2. Допустимая величина недобора грунта, . Рабочее оборудование экскаватора Допустимый недобор грунта, см, при ёмкости ковша экскаватора, м3 0.25…0.4 0.5…0.65 0.8…1.25 1.25…2.5 Прямая лопата 5 10 10 15 Обратная лопата 10 15 20 — Драглайн 15 20 25 30

1.1.2. Площадь котлована по низу, м2 :

1.1.3. Площадь котлована по верху, м2 :

1.1.4. Определение объёмов:

а) объём пандуса, м3 

где:

 – заложение откосов основной выемки;

 – уклон выезда или съезда (для установки экскаватора в забой, выезда и съезда автомобильного транспорта устраивается траншея с уклоном 0,1…0,15 , шириной  3,0…3,5 м при одностороннем движении и 7,0…7,5 м при двустороннем;

 – заложение боковых откосов траншеи (можно принять равным ).

б) объём котлована, м3 

Таблица 3. Определение вместимости ковша экскаватора. Объём грунта в котловане, м3 Вместимость ковша в зависимости от объё-ма котлована, м3 до 500 0.15 500…1500 0.24 и 0.3 1500…5000 0.5 2000…8000 0.65 6000…11000 0.8 11000…15000 1.0 13000…18000 1.25 более 15000 1.5

Для котлованов с площадью основания в виде нескольких прямоугольников рекомендуется пользоваться следующей формулой:

где:  – высота котлована, м ;

 – площадь нижнего основания котлована, м2 ;

 – периметр нижнего основания котлована, м ;

 – горизонтальная проекция откосов, м .

1.1.5. Объём подземной части, м3 :

Таблица 4. Свойства грунтов. Грунты Первоначальное уве-личение объема грунта после раз­работки, % Остаточное разрыхление грунта, % Средняя плотность в естественном залегании, т/м3 Песок 10…15 2…5 1.6…1.7 Супесь 12…17 3…5 1.65…1.85 Суглинок 18…30 3…8 1.7…1.95 Глина 24…32 4…9 1.8…2.0

где:  – площадь фундаментной плиты, м2 

 – площадь по внешнему контуру стен подвала, м2 

1.1.6. Объём обратной засыпки, м3 :

Таблица 5. Ведомость объёмов грунта в котловане. Место разработки грунта Vгрунта Место укладки грунта Vгрунта в плотном теле разрыхлён-ного V геометри-ческий V с учётом разрыхления V с учётом коэф. оста-точного разрыхления Котлован: вывозимый грунт Внешний резерв грунт обратной засыпки Отвал Песчаный карьер Обратная засыпка Отвал Обратная засыпка åV åV

1.2. Выбор экскаватора и схем отрывки котлована 

Таблица 6. Технологические параметры экскаватора. , м , м , м , м , м , м , м , м

Примечание: пустые графы могут заполняться дополнительными параметрами экскаватора.

Рис. 1.5. Пример проходки экскаватора зигзагом.

1.2.2. Основные унифицированные технологические параметры рабочего места экскаватора:

Рис. 1.6. Пример продольной проходки экскаватора.