21.06.2017
Гидроизоляция в комнате, где будет устанавливаться ванна или душ, должна быть качественной, ведь именно здесь возможны постоянные...


21.06.2017
Мрамор появляется в результате соединения известняка и доломита под воздействием перекристаллизации различных осадочных пород в...


21.06.2017
Трактор - это техника, без которой сложно представить выполнение дорожно-строительных, землеройных и других работ. Именно поэтому...


20.06.2017
При монтаже пластиковых окон немаловажным пунктом является оформление ее откосов. Для отделки проемов используется материал, из...


20.06.2017
Первые недели жизни малышу требуется на сон не менее 18 часов в сутки. Поэтому очень важно правильно организовать место для сна....


20.06.2017
Утепление или же преобразование лоджии собственными силами, как и при работе профессионалов, всегда начинается с робот по ее...


Ограждение котлованов

14.06.2016

Конструкция и технология устройства ограждения котлованов при строительстве подземного сооружения должны удовлетворять следующим основным требованиям:
- обеспечивать устойчивость стен котлована в процессе и после полной разработки грунта;
- воспринимать нагрузку от сооружения, если ограждение входит в состав конструкции подземного сооружения;
- обеспечивать водонепроницаемость, если невозможно или экономически нецелесообразно водопонижение;
- предусмотривать многократность оборачиваемости элементов крепи, если ограждение является временным;
- крепление не должно загромождать котлован, мешать выемке и обратной засыпке грунта и монтажу основных конструкций;
- обеспечивать сокращение материалоемкости, трудоемкости и сроков строительства;
- обеспечивать сохранность эксплуатируемых наземных и подземных объектов, попадающих в зону влияния строящегося подземного сооружения;
- обеспечивать соблюдение экологических требований (соблюдение допустимых норм по шуму, вибрации, защите окружающей среды).
Классификация современных методов крепления котлована при строительстве подземного сооружения открытым способом приведена на рис. 3.57.
Ограждение котлованов

На основе анализа технической литературы была составлена выборка по применимости различных методов ограждения котлованов при устройстве подземных сооружений, которая представлена на рис. 3.58.
Ограждение котлованов

Анализируя представленную диаграмму, можно сделать вывод о том, что наибольшей популярностью у строителей в России пользуются методы «стена в грунте» траншейного типа и ограждения из металлических труб. Однако использование того или иного типа ограждения котлованов прежде всего зависит от их глубины. И это проиллюстрировано на рис. 3.59.
К основным размерам котлованов относятся размеры дна котлована в плане, размеры котлована поверху и его глубина.
Ограждение котлованов

Размеры дна котлована в плане назначаются в соответствии с проектными размерами фундамента и с учетом способа производства работ, необходимого пространства для их выполнения, с учетом пространства для устройства креплений стенок котлована, установки опалубки, а также размещения при установке для осуществления водопонижения.
Размеры котлована поверху складываются из размеров дна и ширины откосов или конструкций его стенок.
Глубина котлована определяется в зависимости от глубины заложения фундамента и наличия дополнительных устройств (песчаной подушки, пластового дренажа и т.п.).
В зависимости от свойств грунта, глубины выработки и наличия подземных вод стенки котлованов либо крепят, либо придают им естественный откос.
Котлованы с естественными откосами устраивают в сухих и маловлажных устойчивых грунтах. При глубине котлована до 5 м крутизну откоса можно не рассчитывать, а в зависимости от грунтовых условий назначать по табл. 3.6 (за крутизну откоса принимается отношение высоты откоса H к его заложению В, как показано на рис. 3.60).
При глубине котлованов более 5 м крутизна откосов принимается по расчету.
Ограждение котлованов

Котлованы с естественными откосами наиболее просты, однако при этом резко увеличивается объем земляных работ, особенно при глубоких котлованах небольшой ширины. Кроме того, отрывка котлованов с естественными откосами не всегда возможна из-за стесненности условий строительной площадки, например, при близко расположенных зданиях и сооружениях (рис. 3.61).
Ограждение котлованов

По указанным причинам в строительной практике часто прибегают к устройству котлованов с вертикальными откосами, которые, как правило, требуют крепления боковых стенок. Устройство котлованов и траншей с вертикальными стенками без креплений допускается только в маловлажных грунтах природного сложения, если они оставляются открытыми на непродолжительный срок. Глубина таких котлованов не должна превышать величин, указанных в табл. 3.7.
Ограждение котлованов

При большей глубине котлованов, а также при наличии подземных вод их стенки выполняются с различными креплениями. Конструкции креплений котлованов выбирают в зависимости от их глубины, свойств грунтов, уровня подземных вод и сроков эксплуатации конструкции. Анализ наиболее часто применяемых креплений ограждающих конструкций котлованов представлен на рис. 3.62.
Ограждение котлованов

Также на рис. 3.63 приведен анализ креплений ограждающих конструкций в зависимости от глубины котлованов.
В сухих и маловлажных грунтах при глубине котлована до 2-4 м используют закладное крепление (рис. 3.63, а, б), которое состоит из стоек, распорок и горизонтальных досок (забирки) (рис. 3.64). Доски заводят за стойки снизу по мере углубления котлована или траншеи, а стойки постепенно заменяют на более длинные, тщательно раскрепляя их распорками. Стойки устанавливают по длине выемки на расстоянии 1,5-2 м одна от другой, распорки - через 0,6-0,7 м по высоте. Иногда вместо деревянных применяют инвентарные телескопические распорки из металла (рис. 3.65).
Ограждение котлованов

Более удобное и простое закладное крепление, не требующее замены стоек по мере заглубления выемки, состоит из предварительно забитых в грунт двутавровых стальных балок, за полки которых постепенно закладываются доски (рис. 3.63, б).
В тех случаях, когда исключается возможность установки распорок (при разработке котлованов шириной более 4 м, а также если распорки мешают возведению фундаментов), применяют анкерные и подкосные крепления (рис. 3.63, в).
Стойки устанавливают по длине выемки на расстоянии 1,5-2 м одна от другой, распорки - через 0,6-0,7 м по высоте.
Количество ярусов распорок в котловане может быть различно и зависит от глубины котлована и грунтовых условий. На рис. 3.66 представлен анализ количества ярусов распорок в устраиваемых котлованах при возведении подземных сооружений.
Ограждение котлованов
Ограждение котлованов

Анализ диаграммы на рис. 3.66 показывает, что наиболее распространенным техническим решением является устройство одного яруса распорок. Это связано с технологическими особенностями производства работ, а также со сложностью инженерных расчетов распорных систем. Последнее особенно важно, так как ошибки, допущенные на стадии проектирования, могут привести к серьезным авариям при выполнении строительных работ. На рис. 3.67-3.70 представлены наиболее вопиющие ошибки при устройстве распорных систем ограждений котлованов.
Ограждение котлованов
Ограждение котлованов

Для устройства анкерных креплений вдоль стенки котлована забивают наклонные свайки, которые соединяют анкерными тягами из проволоки или двух досок со стойками крепления. В подкоси ом креплении стенки удерживаются подкосами, передающими сдвигающее усилие на упор, забиваемый у их основания. В настоящее время для обеспечения устойчивости ограждений глубоких котлованов достаточно часто используются грунтовые анкеры (рис. 3.71). Как правило грунтовые анкеры устраиваются в несколько ярусов. Количество ярусов и длина грунтовых анкеров зависят от глубины котлована, грунтовых условий и рассчитывается по специальным методикам. На рис. 3.72 представлена диаграмма по анализу количества ярусов грунтовых анкеров, устраиваемых при разработке глубоких котлованов подземных сооружений.
Ограждение котлованов

Для глубоких котлованов с вертикальными стенками, а также при наличии подземных вод, имеющих уровень выше дна котлована, применяют шпунтовые ограждения, поскольку они не только обеспечивают устойчивость стенок котлована, но и защищают его от затопления водой со стороны стенок. Шпунтовые ограждения состоят из отдельных элементов (шпунтин), которые погружаются в грунт еще до разработки котлована и образуют прочную водонепроницаемую стену. Шпунтовые стенки могут быть деревянными, стальными и железобетонными, полимерными (рис. 3.73).
Ограждение котлованов

Деревянные шпунтовые ограждения (дощатые и брусчатые) применяют для крепления неглубоких котлованов (3-5 м). Дощатый шпунт изготовляют из досок толщиной до 8 см; брусчатый - из брусьев толщиной от 10 до 24 см (рис. 3.74). Длина шпунтин определяется глубиной их погружения, но, как правило, не превышает 8 м, поскольку более длинный лес дорогой и дефицитный.
Ограждение котлованов

Для плотного смыкания шпунтин, обеспечивающего водонепроницаемость ограждения, их снабжают гребнем и пазом, а нижний конец делают с односторонним заострением. При такой форме конца горизонтальная составляющая реактивного давления грунта прижимает погружаемую шпунтину к уже погруженной, что делает стенку более плотной. Дополнительному уплотнению её стенки способствует и постепенное разбухание древесины в воде.
Деревянный шпунт забивают в грунт облегченными молотами или вибропогружателями. Деревянное шпунтовое ограждение отличает простота изготовления, однако невозможность забивки шпунтин в плотные грунты, небольшая длина шпунтин (6-8 м) и относительно малая прочность ограничивают область его применения неглубокими котлованами в слабых грунтах.
Вертикальные стенки котлованов глубиной более 5-6 м крепят, как правило, металлическими шпунтами, обладающими большой прочностью и жесткостью. Металлический шпунт представляет собой прокатную конструкцию плоского, корытного или Z-образного профиля длиной от 8 до 22 м (рис. 3.75). Основная номенклатура металлических шпунтов приведена в табл. 3.8.
Основное преимущество металлического шпунта - его технологичность. При необходимости из шпунтин стандартного профиля можно собрать любые системы с заданными характеристиками по требуемым прочностным характеристикам. На рис 3.76 представлено несколько систем шпунтового ограждения из типовых профилей, а на рис 3.77 ограждение из шпунта типа «Ларсен». Ограждение котлована из металлического шпунта показано на рис. 3.78.
При необходимости шпунтины можно наращивать, доводя их длину до 35—40 м. Для этого стыки между шпунтинами перекрывают накладками на сварке или заклепках. Связь между шпунтинами по вертикали осуществляется при помощи замков сложной формы. Конструкция замков обеспечивает плотное и прочное соединение шпунтин между собой. Небольшие зазоры, имеющиеся в замках, быстро заиливаются, и металлическая шпунтовая стенка становится практически водонепроницаемой.
Ограждение котлованов

Ограждение котлованов

Погружается металлический шпунт гидравлическими или дизельными молотами и вибропогружателями. После окончания земляных работ металлический шпунт может извлекатся из грунта для дальнейшего использования.
Ограждение котлованов

Для снижения трения грунта при погружении шпунта, а также уменьшения вибрационных воздействий используется метод предварительной промывки. С этой целью на шпунтины закрепляются трубы, через которые в процессе погружения шпунта, под давлением подается вода (рис. 3.79). Давление воды в трубах составляет от 15 до 25 бар, а количество воды - до 8 л/с.
Ограждение котлованов

Железобетонный шпунт часто применяют при постройке набережных, причалов и в других случаях, когда он может использоваться в качестве несущего элемента фундамента (рис. 3.80).
С середины 80-х годов XX в. за рубежом (особенно в Нидерландах) широко используется шпунт из полимерных материалов. Несомненными достоинствами такого шпунта являются низкая стоимость элементов, малый вес, использование легкого оборудования для его погружения, коррозионная стойкость элементов. Голландская фирма Cofra BV предложила на европейский рынок конструкцию GEFLEX, которая представляет собой классический шпунт Z-профиля, только выполненный из полимерного материла. На рис. 3.81 представлен пример удачного применения этого шпунта.
Ограждение котлованов