Magik-stroy.ru

Меджик Строй
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Определение угла откоса котлована

Методы усиления (укрепления) откосов котлована

При заложении откосов котлованов необходимо обеспечивать отличную устойчивость и прочность.

Поэтому современные методы усиления (укрепления) откосов котлована предполагают применение инновационных геосинтетических материалов, приобрести которые можно в нашей компании GeoSM, специализирующейся на производстве и продаже этих материалов во всем ассортименте по наилучшим ценам.

Наши материалы для крепления откосов котлована разработаны по уникальной, запатентованной технологии.

Мы специализируемся на разработке и производстве геосинтетиков Геофлакс:

Мы гарантируем соответствие всех материалов требованиям регулирующих организаций и национальным стандартам.

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.

Многие люди никогда не задумываются над тем, какой должна быть при выполнении земляных работ, независимо от их предназначения. А ведь строительство собственного дома без разработки земли практически немыслимо. Траншеи для ленточных фундаментов, или устройства дренажа – все эти земляные работы должны быть выполнены не только с учетом технологических требований тех конструкций, которые будут в них укладываться, но и с соблюдением норм техники безопасности. Как показывает практика, даже малейшее пренебрежение к соблюдению требований относительно ширины траншеи часто приводит к достаточно серьезным последствиям, избежать которых можно было достаточно просто.

Как чаще всего большинство из нас определяет, какой должна быть ? Что б было удобно работать внизу – именно этот ответ является самым распространенным. Да, ширина траншеи в её нижней части должна соответствовать этому требованию, поэтому она зависит от диаметра трубопровода, который будет укладываться в готовую траншею, а также способа укладки труб.

  • Наружный диаметр трубопровода не превышает 700 мм, а укладка труб выполняется готовыми секциями. Оптимальная ширина траншеи в этом случае будет состоять из значения диаметра трубопровода, к которому прибавляется 300 мм. Помимо этого, существует минимальное ограничение ширины траншеи независимо от диаметра трубы, которая должна составлять не менее 700 мм;
  • Если диаметр трубопровода, укладываемого секциями, превышает 700 мм, в нижней части должна быть увеличена на 1,5 значения диаметра трубы;
  • Если трубопровод будет монтироваться отдельными трубами, диаметр которых не превышает 500 мм, ширина низа траншеи должны соответствовать сумме значения диаметра трубы и 500 мм — для стальных труб; диаметра + 600 мм – для труб из разных материалов, имеющих раструб; диаметр + 800 мм – для труб, соединяющихся с помощью фланцев или муфт.
Читать еще:  Сколько нужно пены для откосов

Теперь вы знаете, как определить ширину траншеи, исходя из диаметра прокладываемого в ней трубопровода. Но зачастую этого мало. Дело в том, что ширина траншеи в верхней её части также зависит от вида грунта, в котором выполняются земляные работы.

Откосы траншеи

Каждый вид грунта имеет свои свойства, к которым относится и угол естественного обрушения. Эта официальная формулировка подразумевает, что при значительной глубине траншеи грунт может обрушиться в силу недостаточного сцепления его частиц, причем, зона обрушения для каждого вида грунта достаточно индивидуальна. Поэтому существует таблица, в которой указаны значения допустимой крутизны откосов траншеи для основных видов грунтов, при соблюдении которых риск обрушения грунта практически отсутствует. Воспользовавшись данной таблицей, в зависимости от её глубины и вида грунта, вы сможете определить оптимальную ширину траншеи в её верхней части.

Таблица допустимой крутизны откосов

Думаю, данная таблица требует некоторых пояснений. Угол откоса каждого вида грунта в данной таблице указывается относительно нижней горизонтальной поверхности траншеи, как показано на схеме. Помимо значения угла, также указывается соотношение высоты откоса к его горизонтальной проекции. Давайте в качестве примера рассмотрим ситуацию с насыпными грунтами, которые являются самыми опасными при выполнении земляных работ из-за низкой силы сцепления его частиц между собой.

При глубине траншеи 1,5 метра угол откоса траншеи согласно таблице должен составлять 56°. Расстояние от точки пересечения линии угла с поверхностью грунта до начала траншеи в данном случае составляет 1 метр, что соотносится как 1:0,67. Если глубину 1,5 метра умножить на 0,67, получим 1,005 метра. Именно на таком расстоянии должны начинаться откосы траншеи от её предполагаемых вертикальных стенок, в противном случае риск обрушения грунта очень велик, а это – не только потеря материалов или повторное выполнение земляных работ, но и угроза вашей жизни или жизни рабочих, работающих в траншее. (Обозначение на схеме: 1-грунт; 2-возможная зона обрушения, которая должна включаться в откос; 3-теоретический размер траншеи).

Как видно из таблицы, лучшими по показателям сцепления частиц грунта между собой являются глина, суглинок и мореный суглинок. Если на вашем участке именно такие грунты, вам в данном случае повезло. Если же у вас грунты подвижные, чтобы не превращать глубокие траншеи в котлованы, их вертикальные стенки нужно укреплять. Как это делается, я расскажу в следующем посте.

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.

Этапы создания котлованов

Специалисты по проектированию и разработки строительных объектов выполняют ряд стандартных этапов планирования и расчетов, которые позволяют создать безопасную и прочную конструкцию.

Разработка грунта:

Лобовая проходка;

Уширенная лобовая;

Торцовая с поперечными маршрутами;

Проходка бокового типа;

Разработка двух лобовыми проходками.

Затем строители приступают к выполнению этапов создания котлованов:

Разбивка геодезическим путем. Определяются общие параметры ямы и ее размещение. Производится выкапывание разведочных траншей. Они необходимы для определения наличия коммуникационных систем. В процессе работы используются специфические приборы: теодолит и нивелир, обеспечивающие максимальную точность расчетов и измерений;

Откопка котлована по разработанному проекту. Применяются экскаваторы, которые снимают верхний («зеленый») слой грунта, после чего доводят размеры котлована до необходимой глубины и площади. Наличие неустойчивой почвы приводит к необходимости создавать дополнительные укрепления углов и откосов. Изъятый грунт сразу вывозят на место утилизации, однако, часть почвы будет возвращена для обеспечения заполнения пустотных пазух;

Окончание земляных работ. Выполняется засыпка необходимого количества выкопанной земли обратно. Это необходимо для увеличения прочности и устойчивости конструкций. После этого становится возможным окончательно выровнять грунтовую поверхность и приступить к закладке фундаментного уровня.

Команда опытных специалистов способна выполнить земляные работы любого уровня сложности максимально быстро и качественно.

Как определить, что глубина котлована достигла нужной отметки?

Ориентируемся на установленные на дне углубления визирки. Они имеют форму реек. На данных рейках, строго на определённой высоте, специалистами нанесены засечки.

  • засечка выше натянутой между планками веревки? Высота котлована пока не достигла проектной отметки. Необходимо продолжать копку.
  • засечка ниже шнура засечка на уровне этого шнура? Параметр глубины полностью соответствует намеченной в документации отметке. Дело сделано.

Способы разработки котлованов (выемка, вывоз, засыпка грунта)

Способы, которые применяются для разработки рвов, зависят от конструкции и глубины заливки фундамента, а также необходимости использовать опоры. Если в планах возвести малозаглубленный фундамент, то рытье котлованов разрабатывается вручную.

Читать еще:  Чем выровнять дверной проем откосы

Для частного заглубленного строительства подойдет обратная лопата экскаватора, которая может выкопать за одно движение объем земли — 0.25-0.65 м 3 . Остатки грунта, его недобор осуществляется вручную.

Чтобы израсходовать землю из рвов, организовывается ее вывоз или обратная засыпка в пустоты вокруг фундамента. Глубина рвов при наличии грунтовой воды должна равняться:

  • 1 м на песчаных грунтах;
  • 1.25 м– на супесчаных грунтах;
  • 1.5 м – на глинах и суглинках;
  • 2.0 м – на болотистых массивах.

Если нет возможности следовать этим показателям, необходимо укрепление стенок котлована. С этой целью применяются откосы и опоры. Откосами выемка защищается от движения грунта.

Процесс разработки котлована экскаватором

Чтобы укрепить откосы, применяется следующая технология:

  • распорная система (в качестве опоры применяют шпунты или трубы);
  • метод цементации.

Если земляные работы ведутся в котлованах для разной глубины заложения фундамента, то используется раскопка уступов вручную или экскаватором. Важно придерживаться соотношения высоты уступа к его длине 1:2 (связные грунтовые массивы) или 1:3 (несвязные грунты).

В зимнее время земляные работы на грунтовом массиве проводятся с его предварительным рыхлением. Используется бурение, шар-молот или клин-молот. Без рыхления может работать обратная лопата.

Если слой промерзания равен 25 см, используется объем ковша – 0.5-0.8 м 3 , если слой промерзания – 40 см, то применяется объем лопаты – 1 м 3 . Обратная засыпка грунта в зимнее время проводится только талой землей. Допускается лишь 15% замерзлых комков на весь объем грунта. Если производится бурение котлованов в зимнее время, то принимаются меры для защиты выемок от замерзания.

О документации: что такое акт свидетельствования котлована?

Процедура освидетельствования проводится для каждого разработанного вручную или экскаватором котлована. В результате его проведения заказчик на земляные работы получает акт в четырех экземплярах, который свидетельствует о пригодности рвов для начала строительства.

Рытье котлована экскаватором

Проводит освидетельствование и выдает акт специальная комиссия, в которую входит представитель заказчика. За время осмотра выемки комиссия приходит к выводу, соответствуют ли показатели разработанных грунтов тем, что были определенны проведенными ранее геологическими изысканиями.

Акт на земляные работы должен быть передан по одному экземпляру подрядчику, организации, которая проводила взыскания, а также представителям геотехнического надзора. Процесс освидетельствования включает следующие этапы:

  1. Выезд на объект инженера-геолога для описания грунтов, которые вскрыло бурение.
  2. Проводится замер выемки с целью выявить, соответствует ли исполнительная схема котлована, указанным параметрам в проектной документации.
  3. Составляется акт освидетельствования, в котором описана характеристика грунта, содержание в нем воды, анализ котлована (сравнивается его проектный и фактический объем).

Чтобы акт получился достоверным, перед проведением исследования котлована, его поверхность необходимо высушить. Если содержание влаги будет критическим, возможно понадобится откачка воды и дополнительные опоры.

Акт важен в черте города, где бурение нового котлована может привести к техногенной катастрофе из-за обилия коммуникаций в земле. Также может произойти засыпка рыхлых грунтовых масс.

Стоимость работ на 25.02.2021 на разработку котлованов и вывоз 1 м 3 грунта (подлежащего выемки из котлована)

В Московской области: от 500 рублей .
В Москве: от 550 рублей .

Разработка котлована по технологии шпунтового ограждения от 550 руб . за куб (цена зависит от объёма, площади котлована, плана котлована). При разработке котлована грейферным экскаватором способом «стена в грунте» цена от 800 руб. за 1 м 3 (цена зависит от распорной системы котлована и объёма)

Цены на рытье котлованов основными способами

Калькулятор расчёта стоимости рытья котлована

При разработке котлованов с незакрепленными (естественными) откосами следует уделить внимание выбору угла откоса, поскольку это определяет устойчивость его стенок. Величина угла зависит от свойств грунта, подземных вод и, естественно, глубины котлована. Связные грунты, состоящие из суглинка, глины и лёсса, способны держать вертикальные стенки при условии, что глубина котлована не превышает полтора метра. Для более глубоких котлованов (от трех метров до пяти) необходимо закладывать уклон.
Крутизна откосов задается, как угол (ɑ), или отношением (1: S) — высоты к заложению* (см. рисунок, приведенный выше). Откосы формируются, как правило, ковшом экскаватора. Таблица со значениями для различных грунтов приводится в СНиП 111-4-80. Например, для суглинистых (и глинистых) почв это отношение будет соответственно 1:0,5 (и 1:0,25) для котлованов трёхметровой глубины и 1:0,75 ( 1:0,5) для пятиметровых. Объем котлована определяется по формуле:

V=H(S1+√(S1S2)+S2)/3 где S1, S2 — это площадь котлована на поверхности и на дне соответственно. Если размеры котлована X и Y по дну, а S — заложение, то площади котлована равны:

Н — глубина (высота) котлована. Для расчета объёма подобного котлована и стоимости разработки можно воспользоваться калькулятором, приведенном выше.

Преимущество котлованов с естественными откосами состоит в их простоте, но их разработка сопряжена с увеличенным объемом изымаемого грунта, кроме того, такие котлованы недопустимы, если имеются близко прилегающие здания, в этом случае лучшим будет выбор в пользу котлована со шпунтовым ограждением.
Разработка котлована для строительства жилого дома или промышленного объекта начинается с подготовки планируемой под застройку территории. Поэтому вспомогательные работы перед рытьем котлована начинаются с выполнения сноса старых строений, расчистки территории. При необходимости отвода грунтовых вод выполняют дренажные работы. Также в случае необходимости в изменении рельефа проводят соответствующие мероприятия.

Читать еще:  Что такое откосы площадки

Рытье котлована под фундамент

Прежде чем начать рытье котлована необходимо проведение изыскательских исследований по изучению категории грунта. Расчёт нагрузки от будущих зданий и выбор места строительства позволят избежать проседания почвы в последующие после завершения строительства годы. Поэтому разработка котлована начинается с геодезических работ, позволяющих провести предварительные расчеты и обосновать целесообразность строительства. После планировки и разметки объекта начинают работы по рытью котлована экскаватором.

Количество технических средств для земляных работ определяются объемом работ и характеристиками спецтехники. Для выемки грунта обычно используют экскаваторы гусеничного типа JSB 2202 или колесные Volvo EW160B5. Для работы в котловане по выравниванию поверхности применяют бульдозеры, например, Caterpillar D51. Для вывоза грунта, в процессе рытья котлованов, используются самосвалы.

Лучшее время для рытья

Специалисты называют позднюю весну лучшим временем для устройства углубления под фундамент. Грунт рыхлый, на дне не скапливаются талые воды, стены не оплывают вместе с таянием снега. Все вышеперечисленные проблемы могут быть при строительстве ранней весной.

Осенью откачка дождевой воды из ямы занимает время и для этого используют дренажные насосы. Зимой, из-за промерзшего грунта, придётся привлекать дополнительную технику для рытья. При низких температурах сложно укрепить бетоном стены строительного котлована и фундамента.

Этапы разработки и обустройства

Процесс состоит из следующих этапов:

1. Проектные работы, нанесение планировки на местности.

2. Подготовка территории под углубление: расчистка площадки от лишней растительности, старых построек и других помех.

3. Предварительное снятие верхнего слоя грунта.

4. Перенос старых инженерных коммуникаций, если они есть на площадке под будущим сооружением.

5. Выемка грунта на заданную в проекте глубину по проектным параметрам. Вывоз части грунта для утилизации. Снятый ранее первый слой понадобится для обустройства насыпи.

6. Укрепление стен и откосов котлована под строительство. Укладка новых систем коммуникации.

7. Засыпка и обустройство насыпи.

Классификация котлованов

Типы котлованов в строительстве могут быть:

Различаются они по углам наклона, способу укрепления стенок, количеству откосов или их отсутствием, объему вынутого грунта.

Котлован под ленточный фундамент

Выемка земли под данный фундамент может быть в виде котлована или траншеи. Траншея представляет собой ров по периметру здания и под его несущими стенами. Используется для постройки малоэтажных зданий и хозяйственных сооружений (гараж, баня, теплица). Имеет следующие преимущества:

· достаточное обеспечение надежности несущей конструкции;

· отсутствие необходимости привлечения тяжелой строительной техники;

· меньший объем работ подразумевает их меньшую стоимость;

· не требуется вывозить большое количество грунта;

Котлован в строительстве ленточного фундамента используется реже. Его применение оправдано, если в здании планируется обустройство подвала или цокольного этажа. Также, в случаях сильного насыщения грунта влагой в месте строительства.

Котлованная яма под плиточный фундамент

Ведётся тяжелой строительной техникой. Способ рытья – ступенчатый, где каждая ступень меньше предыдущей на 0,5 метра. Имеет длину и ширину равную фасадной части здания. Глубина зависит от типа почвы на месте строительства и высотности здания.

Чем слабее почва, тем глубже придется делать фундамент и выемку земли для него. Торфяной слой в почве под котлован в строительстве недопустим: его придется снимать полностью.

Для хорошего дренажа (отвода подземных вод) должен быть небольшой уклон ямы в одну сторону.

Выемка грунта под столбчатый фундамент

Вид траншеи имеет также котлован в строительстве столбчатого фундамента. Роется она вдоль границ фасада здания. На дне рва делаются шурфы для углубления в них столбов под углами и несущими стенами будущего здания. Глубина скважины для опор зависит от высоты строения, но не может быть менее 0,5 метров. Шаг между столбами – 1,5-2,5 метра.

Укрепление стенок сооружения

Существует несколько способов придания откосам ямы большей надежности:

1. Цементирование. Применяют для исключения воздействия на соседние здания вибрации. По стенам и откосам устанавливают арматуру, на которую набрасывают бетон. Для увеличения прочности, в откосах углубления под углом бурятся скважины. В них, с помощью полых труб, заливается бетон.

2. Шпунтование. Вдоль откосов строится стена из шпунтов, зафиксированная распорками или анкерами. Применяют на слабых и заболоченных грунтах.

3. Использование геотекстильного полотна или сетки. Новый способ укрепления стен котлованов в строительстве. Применяется для защиты фундамента от эрозийных процессов на насыщенных влагой почвах.

Не может быть прочным то, что построено на зыбком основании. Поэтому обустройство котлована в строительстве – один из самых важных и ответственных этапов. Данную работу лучше доверить специалистам.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector