Укрепление откосов котлована деревянными щитами – Журнал Dessadecor-NN

У нас вы узнаете о методах укрепления откосов котлованов и где заказать данную услугу в МСК и РФ. Звоните! +7 (812) 770-20-14.

Устройство шпунтового ограждения

Шпунтовое ограждение это стена, собранная из деревянных щитов или металла, которая предназначена для защиты стен вырытой траншеи или котлована от осыпаний и разрушений. Использовать устройство шпунтового ограждения рекомендуется при глубине вырытого котлована в 7 и более метров.

Шпунтовое ограждение для котлована может быть деревянным с использованием щитов и досок и железобетонным. Железобетонное устройство шпунтового ограждения наиболее дорого в реализации, а в качестве основных опор здесь используются буронабивные сваи.

Устройство шпунтового ограждения
Деревянное шпунтовое ограждение менее затратно для защиты котлована от разрушений. Однако в виду отсутствия возможности его повторного использования, устройство деревянного шпунтового ограждения используется крайне редко на сегодняшнее время.

Наибольшим спросом и популярностью пользуются ограждения из стального шпунта. Если необходимо надолго оградить котлован при выполнении масштабного строительства, то устройство шпунтового ограждения из стали, как некстати подходит для этих целей.

Стальные шпунты и шпунт Ларсена

На сегодняшнее время наибольшее применение получило такое шпунтовое ограждение из стали как:

1. Шпунт Ларсена — используется не только при огораживании и укреплении строительных котлованов, а также когда необходимо усилить береговые линии, участки дорог с возможным возникновением оползней и тоннели.

Шпунт Ларсена (смотрите фото) представляет собой влагонепроницаемые металлические конструкции с особыми замковыми соединениями. Это позволяет собирать всю конструкцию шпунта Ларсена быстро, а также с возможностью последующей разборки.

Стальные шпунты - фото шпунт Ларсена
2. Шпунт из металлических труб — для изготовления такого шпунтового ограждения используются трубы, имеющие круглое сечение и большой диаметр, свыше 200 мм. Применение данного шпунтового ограждения целесообразно в глубоких котлованах с нестабильной и рыхлой почвой.

3. Шпунт плоский — очень устойчивое устройство шпунтового ограждения, которое чаще всего применяется в котлованах, где глубинный слой почвы состоит из скальных пород. Замковые соединения металлических элементов плоского шпунта, точно такие же, как и у шпунта Ларсена, с прочностью на разрыв не менее 5000 кН/м.

2 Нормативные ссылки

ГОСТ Р ИСО 9000-2001 Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь.
ГОСТ 25100-95 Грунты. Классификация.
СТО СМК-Г 423.7-2007 Управление документацией. Технологические карты.
СТО СМК-П 64.3-2007 Построение, содержание и изложение требований безопасности труда в проектах производства работ. Основные требования.

Разновидности котлованов

Разновидности траншей под фундамент

В зависимости от того, какой вид основания выбирается при сооружении здания, определяется вид выемки и ее габариты. Есть точные критерии деления котлованов на разновидности. Это:

  • наличие и число откосов либо их отсутствие;
  • целесообразность монтажа угловых креплений;
  • есть ли вертикальные стены под наклоном;
  • сплошная яма либо траншейный ров, данный параметр определяется видом фундамента (ленточный либо плитный).

Когда на стройплощадке будет делаться фундамент ленточного типа, котлован заменяется траншеей. Она роется в местах возведения несущих стен здания. Перед заливкой монолитного основания дома копается котлован по всему его периметру.

Обустройство выемок с вертикальными стенами без их укрепления может осуществляться при глубине разработки:

  • не больше 100 см — на насыпных, песчаных и гравелистых почвах;
  • до 125 см — на супесчаных и суглинистых грунтах;
  • не больше 150 см — на глинистой почве;
  • до 200 см — на очень плотном грунте.

Во всех остальных случаях стенки рва упрочняются. Делается это сразу же после выработки котлована. Определяя, как можно приклеить или прикрепить доску к земляной стене, специалисты сверяются со СНиПами (строительные нормы и правила).

Нормативные требования к обустройству

Упрочнение стен при создании котлованов регулируется строительными нормами и правилами. Так СП 381.1325800.2018 регламентирует правила расчета и проектирования подпорных сооружений в число которых входят и приспособления для укрепления котлованов.

foto14189-3СНиП 12-04-2002 определяет общие требования безопасности при производстве земляных работ, в частности устанавливает необходимую крутизну откосов и максимальную допустимую глубину котлованов, для которых не требуется обустройство системы укрепления:

  • один метр – максимальная допустимая глубина котлована для песчаных грунтов;
  • 1,25 м для супесей;
  • полтора метра для глин и суглинков;
  • до двух метров для почв высокой плотности.

Для котлованов глубиной менее трех метров система упрочнения должна быть сделана в соответствии с типовым проектом. При большей глубине и в сложных гидрогеологических условиях укрепление делается в соответствии с индивидуальным проектом. Состояние креплений, откосов, стен должно регулярно проверяться.

Обустройство откосов также является одним из методов, который позволяет предотвратить осыпание стенок котлована. Однако, это требует большого объема земляных работ, что может значительно увеличить расходы на стройку.

В тех же местах, где расположено много зданий и сооружений, например, в городах, сделать откосы невозможно и поэтому стенки котлована делают вертикальными, а чтобы не произошло обрушения, применяют различные методы их укрепления.

Искусственное закрепление грунтов

Закрепление грунтов представляет собой совокупность и многообразие существующих методов, в результате применения которых повышаются прочность грунта, он становится неразмываемым, при использовании отдельных методов грунт дополнительно становится водонепроницаемым, повышается его противодействие агрессивным грунтовым водам.

Закрепление грунтов применяют при создании вокруг разрабатываемых выемок водонепроницаемых завес или повышения несущей способности грунтовых оснований. В зависимости от физико-механических свойств грунта и требуемых прочностных характеристик, на значения закрепления и других свойств укрепленного грунта применяют цементацию, силикатизацию, битумизацию, термический, химический, электрохимический и другие способы искусственного закрепления грунта.

Цементация осуществляется для закрепления крупно- и среднезернистых песков и трещиноватых скальных пород и выполняется путем нагнетания в грунт цементного раствора через инъекторы. Инъектор (рис. 5.8) состоит из отдельных звеньев гладких и перфорированных труб длиной 1,5 м и внутренним диаметром 19…38 мм; внизу он имеет острый наконечник, а в верхней части — наголовник, к которому присоединяется шланг для подачи раствора под давлением. На глубину до 15 м инъекторы погружаются забивкой пневматическими молотами вибропогружателями, при больших глубинах погружения предварительно пробуривают скважины, в которые трубы и опускают.

В зависимости от выявленных характеристик закрепляемых грунтов, расчетных прочностных величин грунта через инъекторы подается цементный раствор состава от 1:1 до 1:10 по массе (цемент: вода); оптимальное давление обычно соответствует 1 атм на 1 пог. м трубы инъектора. Радиус закрепления в трещиноватых скальных породах достигает 1,2…1,5 м, в крупнозернистых песках — 0,5…0,75 м, в песках средней крупности — 0,3…0,5 м. Прочность укрепленных грунтов может достигать 3,5 МПа. Нагнетание раствора в скважину прекращают при достижении заданного поглощения или когда при заданном давлении резко снижается расход раствора (за 20 мин в скважину попадает менее 10 л раствора).

Силикатизация (химический способ) — последовательное нагнетание в грунт водного раствора силиката натрия (жидкого стекла) и ускорителя твердения (раствора соли хлора, обычно хлористого кальция). Часто этот способ называют двухрастворным закреплением. Применима силикатизация в песках, плывунах, лессовидных грунтах, она позволяет повысить прочность, водонепроницаемость и общую устойчивость грунта. Метод может применяться как в сухих, так и насыщенных водой грунтах, даже при высоких коэффициентах фильтрации — от 2 до 80 м/сут. В грунт последовательно нагнетают при давлении до 15 атм (1,5 МПа) раствор жидкого стекла и хлористого кальция, которые в результате химической реакции образуют нерастворимое вещество (гель кремниевой кислоты), прочно соединяющее в единый монолит примыкающий естественный грунт.

Как и при цементации, инъекторы изготовляют из стальных цельнотянутых труб с внутренним диаметром 19…38 мм и толщиной стенки не менее 5 мм. Нижняя перфорированная часть инъектора имеет длину 0,5.-1,5 м. Насосы для нагнетания подбирают с расчетом подачи раствора в каждый установленный инъектор от 1 до 5 л/мин.

При мелких пылеватых песках удобнее нагнетать в грунт под давлением до 5 атм (0,5 МПа) раствор фосфорной кислоты и жидкого стекла, в результате реакции также получается нерастворимый гель (кремниевой кислоты и фосфорнокислого натрия).

Однорастворное закрепление из смеси силиката натрия и отверди-теля применяют для слабодренирующих грунтов с коэффициентом фильтрации менее 0,3 м/сут. Прочность закрепленного грунта находится в пределах 0,3…0,6 МПа.

В лессовидные грунты нагнетают при давлении до 5 атм (0,5 МПа) только раствор жидкого стекла, который вступает в реакцию с содержащимися в этих грунтах солями кальция, также в итоге получается нерастворимый гель (кремниевая кислота + гидрат оксида кальция + сернокислый натрий).

Способом силикатизации укрепляли основание Большого театра, Кремлевской стены, этот метод широко используется при проходке шахт и туннелей при строительстве метрополитенов.

Битумизация применяется для закрепления песчаных и сильно трещиноватых грунтов, но что более важно — прекращение через них фильтрации воды. Горячий битум нагнетают в грунт через инъекторы, Установленные в ранее пробуренных скважинах. К инъекторам, обогреваемым электрическим током, горячий битум подается из котлов насосом по трубам при давлении, достигающем 50…80 атм (5…8 МПа). Инъектор состоит из двух труб, внутренняя с отверстиями для выхода битума, опускается в грунт ниже наружной, защитной трубы. Нагнетание битума осуществляется в несколько приемов. После первого нагнетания под давлением 2…3 атм (0,2…0,3 МПа) битуму дают возможность растечься по всем заполняемым полостям и начать затвердевать, уменьшаясь в объеме. Перед последующими нагнетаниями битум в скважине разогревают электронагревателями инъектора. Песчаные грунты можно закреплять холодной битумной эмульсией.

Термическое укрепление грунтов заключается в обжиге лессовидных и пористых суглинистых грунтов раскаленными газами через пробуренные в грунте скважины диаметром 10…20 см. Скважины пробуривают в шахматном порядке на расстоянии друг от друга 2…3 м и на глубину до 15 м, сверху устье скважины «заканчивается бетонным оголовком, в котором размещается форсунка для сжигания топлива. К этой форсунке по самостоятельным шлангам подается топливо и сжатый воздух. Топливо может применяться жидкое (нефть, мазут, соляровое масло) или газообразное (природный или генераторный газ). Сжатый воздух подается под избыточным давлением, превышающим на 0,15…0,5 атм (15…50 кПа) давление в трубопроводе с топливом, благодаря этому избыточное давление позволяет отрывать пламя от форсунки и распространять его на всю глубину скважины.

В процессе обжига в скважине поддерживается температура 600…1100°С. За счет такой высокой температуры происходит процесс расплавления и последующего спекания грунта. Обжиг может продолжаться 5… 10 сут., в результате образуется керамическая свая диаметром 2…3 м. Расход топлива за весь период обжига составляет до 100 кг/пог.м скважины. Прочность грунта в среднем 1,0… 1,2 МПа, но может доходить до 10 МПа.

Электрическим способом закрепляют влажные глинистые грунты. Способ основан на использовании эффекта электроосмоса, для чего через грунт пропускают постоянный электрический ток с напряженностью поля 0,5… 1 В/см2 и плотностью 1…5 А/м2. В результате действия тока глина осушается, сильно уплотняется и теряет способность к пучению.

Электрохимическое закрепление грунтов. Это способ применяют для глинистых и илистых грунтов. В грунт параллельными рядами через 0,6… 1,0 м забивают металлические стержни или трубы, по которым пропускают постоянный электрический ток напряжением 30… 100 В и силой тока 0,5…7 А на 1 м вертикального сечения закрепляемого грунта

Специфика электрохимического способа заключается в том, что при погружении в грунт чередуют через ряд металлические стержни (аноды) и трубы (катоды), через которые в грунт подается раствор хлористого кальция, силиката натрия, хлорного железа и других химических добавок, увеличивающих проходимость тока, а значит и интенсивность процесса закрепления грунта.

Методы применимы при малых коэффициентах фильтрации грунта — 0,2…2 м/сут. В результате насыщения грунта раствором хлористого кальция и пропускания затем по этому грунту электрического тока в грунте происходят необратимые изменения, в частности они перестают пучиниться, увеличиваются их прочностные характеристики.

Крепление стен котлованов и траншей с вертикальными стенками (откосами)

Крепление для вертикальных стенок не нужно при работе на такой глубине:

  • не более 1 м – в насыпных, песчаных и гравелистых грунтах;
  • не более 1,25 м – в супесчаных и суглинистых грунтах;
  • не более 1,5 м – в глинистых грунтах;
  • не более 2 м – в особо плотных грунтах. При этом выполнение работ следует производить немедленно вслед за началом выкапывания траншей и котлованов.

При превышении данных показателей стены нужно укреплять, дабы избежать обвала и последствий.

В зависимости от глубины котлована или траншеи, а также категории грунта и его влажности, используются такие способы крепления:

  • Крепление деревянными распорами: горизонтальное (сплошное и с просветами), с подкосами, забойное, сваями с деревянной заборкой между ними;
  • Крепление траншей и котлованов шпунтовыми ограждениями.

Обустройство системы распорок в котловане

Откосы котлована с распорками

В некоторых случаях, особенно если котлован глубокий и вырыт в ненадежном грунте, шпунтовое ограждение оказывается непрочным. Оно не способно выдержать давление. Тогда используют два способа укрепления ограды.

Первым из них является распорная система:

  1. По всей длине рва монтируется обвязка из металлического проката. Этот пояс равномерно распределяет давящее воздействие на стенки геодезического объекта.
  2. В обвязку упираются распоры. Они располагаются поверху противоположных стен и у дна котлована.
  3. Установка креплений откосов котлована производится исходя из расчетов, описанных в плане производства работ (ППР).

Однако система распорок значительно сужает пространство внутри рва. Сильно нагруженные конструкции мешают работать строителям. Из-за этого падает производительность труда, и удлиняются сроки ввода здания в строй. Поэтому распорная система укрепления стенок выемки часто заменяется анкерным аналогом.

Распорное крепление откосов котлована

Данный тип крепления, подразумевающий установку поперечных балок, используют при проведении земляных работ в стесненных условиях, а также при наличии грунтовых вод, плывунов и при других сложных гидрогеологических условиях.

В роли распорки чаще всего выступают металлические трубы широкого сечения. Количество ярусов распорок в котловане зависит от его глубины, жесткости свай, расстояния между сваями в продольном направлении и физико-механических свойств грунта. Так, одноярусное крепление используют для котлованов и траншей глубиной 10 м. Для глубины свыше 10 м используют многоярусную систему.

Что такое забирка из досок для котлована

На водонасыщенных нестабильных грунтах шпунты устанавливаются сплошной стенкой. Профильные сваи при этом поворачиваются по отношению друг к другу на 180 градусов и соединяются замками. В плане конструкция напоминает синусоиду – в таком виде устойчивость стенки максимальна. Трубошпунты не разворачивают, но тоже устанавливают вплотную.

На плотном грунте, у которого устойчивости выше, а давление на стенку, соответственно ниже, шпунтовые сваи можно располагать не вплотную, а с интервалами. Промежутки перекрывают досками, стальными листами и др. Это и есть забирка для шпунта. Она позволяет сэкономить (понадобится меньше шпунтов). В дальнейшем забирка используется как опалубка при заливке фундамента.

Если грунт плотный, но водонасыщенный, этой меры недостаточно: забирка водопроницаема. В таком случае необходимы меры по водопонижению, то есть, дополнительные затраты. Что окажется экономичнее в вашем случае, покажет расчет.

Мы занимаемся не только погружением шпунтов, но и проектированием ограждений. При необходимости проводим испытания грунтов. Если вы обратитесь к нам, мы вместе с вами выберем вариант, подходящий в плане гидрогеологических условий и наиболее экономичный по стоимости.

Мы знаем всё о шпунтовом ограждение

Опыт работы – 10 лет. Более 270 законченных проектов. Ни одного отрицательного отзыва.

Укрепление котлована деревянными щитами

Все вышеперечисленные устройства для укрепления и огораживания котлованов, как правило, применяются при строительстве крупных и промышленных объектов в большом масштабе. В частном же строительстве, где масштабы стройки не так велики, наиболее распространённым является укрепление котлована деревянными щитами и распорками.

Укрепление котлована деревянными щитами
Укрепление траншеи щитами выглядит следующим образом. Для этого сначала сбитые гвоздями или скрученные саморезами по дереву деревянные щиты опускаются в котлован сверху вниз, по мере выемки грунта с него. Следует учитывать, что в целях собственной безопасности, разборка собранного сооружения, происходит в обратном порядке, то есть снизу вверх.

В качестве распорок допускается использовать как деревянный брус, так и различный металлопрокат. Основное условие только в том, чтобы материал для распорок был прочным и надёжным, смог бы выдержать предполагаемую нагрузку от осевшего грунта на него.

Подкосное крепление стенок котлована

Данное крепление состоит из щитов или досок, прижатых к грунту стойками, установленными на дно котлована и закрепленными подкосами и упорами, забитых у основания подкосов. Преимущество – максимально простая конструкция. Однако есть и весомый недостаток: подкосное крепление стесняет работы внутри котлована, поэтому его использование ограничено.

5 Организация и технология выполнения работ по креплению стен котлована с анкерным креплением деревянных щитов

5.1 Общие положения

5.1.1 Строительно-монтажные работы, выполняемые по данной ТК, должны быть согласованны с соответствующими службами железной дороги.

5.1.2 Работы должны выполняться по рабочим чертежам проекта и ППР.

5.1.3 Настоящая типовая ТК рассматривает крепление стен котлована инвентарными деревянными щитами с анкерным креплением:

– длина крепления стен -60 м;
– высота крепления стен -3 м;
– призма обрушения грунта -3 м.
с применением следующих машин и механизмов (Приложение А):
– буровая установка ББУ-001 «Опенок-С» – 1 шт.;
– электрический винтовой насос SP-Y в комплекте – 1 шт.

5.1.4 Выполнение работ должны осуществлять специализированные организации, имеющие лицензию, под техническим руководством и контролем ответственного производителя работ.

5.1.5 Запрещается выполнение анкерного крепления стен котлованов по техническим решениям (проектам), выполненным организациями, не имеющими лицензии на выполнение данных проектных работ.

5.2 Требования к готовности предшествующих работ

До начала крепления стен котлована инвентарными деревянными щитами с анкерным креплением должны быть выполнены следующие работы:

5.2.1 Освидетельствована строительная площадка с оформлением акта освидетельствования геодезической разбивочной основы объекта капитального строительства.

5.2.2 Выполнен перенос подземных и надземных коммуникаций (при необходимости).

5.2.3 Разработан котлован.

5.2.4 Спланированы стены котлована.

5.2.5 Устроены:

– дороги для проезда машин и механизмов;

– временное электроосвещение рабочей зоны.

5.2.6 Организован отвод поверхностных вод от траншеи.

5.2.7 Подготовлены и завезены:

– деревянные щиты для крепления стен котлована размером 1*3 м из досок δ=40 мм;

– обвязочные пояса из швеллера №8 длиной L=6 м;

– анкера из арматуры А-II  20 мм длиной L=3,8 м.

– клинья деревянные из бруса 4040.gif мм.

5.2.8 Подготовлена монтажная оснастка и приспособления.

5.2.9 Доставлены в рабочую зону необходимые материалы, инструмент и инвентарь.

5.3 Требования к организации рабочей зоны

Для увеличения нажмите на картинку

Рис. 1 Рабочая зона производства работ

Рис. 1 Рабочая зона производства работ

5.4 Технологическая последовательность монтажа деревянных щитов с анкерным креплением

5.4.1 Разметить дно котлована под приямки для установки вертикальных стоек с шагом 1,5 м.

5.4.2 Пробурить с помощью ручного бура приямки глубиной 350 мм и диаметром 260 мм..

5.4.3 Установить в приямки две вертикальные стойки из тонкомера диаметром 140-240 мм с уплотнением грунта обратной засыпки с помощью ручной трамбовки (Рис. 2).

Рис. 2 Установка вертикальных стоек

Рис. 2 Установка вертикальных стоек

5.4.4 Установить три инвентарных щита по высоте между вертикальными стойками и стеной котлована, закрепив их к стойкам гвоздями (Рис.3).

Рис. 2 Установка вертикальных стоек

Рис. 3 Установка инвентарных деревянных щитов

5.4.5 Установить две вертикальных стойки и инвентарные щиты в соответствии с п.п.5.4.1-5.4.4.

5.4.6 Разметить и пробурить в грунте на высоте 0,5 м с помощью буровой установки для нижних анкеров две наклонные скважины (угол бурения ≈85-88 от вертикали) 40 мм, глубиной 3,5 м с шагом 3 м, при этом глубину скважины определять по длине шнека.

5.4.7 Установить в скважину металлические тяги анкера и закрепить их в грунте нагнетанием цементно-песчаного раствора М 150 на последнем метре от конца анкера (V=1,2 л ) с помощью электрического винтового насоса SP-Y (Рис. 4).

5.4.8 Установить и закрепить на анкерах деревянными клиньями нижний обвязочный пояс из швеллера №8 (Рис. 5, 6).

Рис. 4 Установка анкеров нижнего обвязочного пояса

Рис. 4 Установка анкеров нижнего обвязочного пояса

Рис. 5 Установка нижнего обвязочного пояса

Рис. 5 Установка нижнего обвязочного пояса

Рис. 6 Закрепление обвязочного пояса деревянным клином

Рис. 6 Закрепление обвязочного пояса деревянным клином

Рис. 7 Установка подмостей

Рис. 7 Установка подмостей

5.4.9 Разметить и пробурить в грунте на высоте 2,5 м с помощью буровой установки для верхних анкеров две наклонные скважины (угол бурения ≈85-88 от вертикали)  40 мм, глубиной 3,5 м с шагом 3 м, при этом глубину скважины определять по длине шнека.

5.4.10 Установить подмости высотой 1,0 м, длиной 2,7 м (Рис.7).

5.4.11 Установить в скважину металлические тяги анкера и закрепить их в грунте нагнетанием цементно-песчаного раствора М 150 жидкой консистенции на последнем метре от конца анкера (V=1,2 л) с помощью электрического винтового насоса SP-Y (Рис.8).

5.4.12 Установить и закрепить на анкерах деревянными клиньями верхний обвязочный пояс из швеллера №8 (Рис. 9).

Рис. 8 Установка анкеров верхнего обвязочного пояса

Рис. 8 Установка анкеров верхнего обвязочного пояса

Рис. 9 Установка верхнего обвязочного пояса

Рис. 9 Установка верхнего обвязочного пояса

5.4.13 Установить остальные щиты, стойки, анкера и обвязочные пояса в соответствии с п.п. 5.4.2-5.4.12.

5.5 Перечень исполнительной документации

1. Записи о производстве работ, предусмотренных настоящей технологической картой в общем журнале работ

Поделиться

Рассчитайте массу шпунта для своего проекта

1

Выберите шпунт

Название

Масса,
кг/м2

Ширина,
мм

Результаты

Шпунт
Масса, кг/м2
Ширина, мм
Длина, м
Периметр, м

Масса шпунта, т

На странице прайса можно узнать стоимость шпунта.

Оставьте заявку на консультацию технического специалиста

Узнайте сколько вы сможете сэкономить с нами

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...