Усиление откосов котлована. ТТК. Укрепление стенок рабочего котлована из забуриваемых стальных труб и забирки из пиломатериала. Разработка ямы под фундамент ленточного типа

При строительстве фундаментов или прокладке коммуникаций в грунте требуется рыть котлованы и траншеи. Земляные работы обязательно сопровождаются мероприятиями по технике безопасности. Они определяют правила закрепления боковых сторон и дна. Чтобы определить угол откоса котлована, используется таблица. Ее применение позволяет для грунта на строительном участке подобрать нужный уровень наклона стен вырытого углубления к его дну, чтобы не произошло обрушение.

Строительство зданий и коммуникационных сооружений сопряжено с проведением трудоемких земляных работ. Под ними подразумевают разработку грунта при рытье котлованов и траншей, его транспортировку, складирование.

Земляными сооружениями являются насыпи, выемки. Они могут быть постоянного типа и временного. Первые делают для продолжительной эксплуатации. К ним относятся:

• каналы;
• плотины;
• водохранилища;
• дамбы и прочие сооружения.

Временные выемки – это траншеи и котлованы. Они предназначены для проведения последующих строительных работ.

Котлован – это выемка, ширина и длина которой практически не отличаются заметно по размерам. Они необходимы для сооружения фундаментов под постройки.

Траншея же представляет собой борозду большой протяженности по сравнению со своим поперечным сечением. Предназначена она для монтажа коммуникационных систем.

По требованиям ГОСТ 23407-78 рытье котлованов, траншей в населенных пунктах, местах движения транспорта, либо людей, должно сопровождаться созданием защитных ограждений. Их устанавливают по периметру рабочего участка. На них размещают предупреждающие знаки и надписи, а ночью задействуют даже сигнальное освещение. Также специально оборудуют мостики для движения людей.

Откосы – это наклонные боковые стенки выемок или насыпей. Важной характеристикой их является уклон (крутизна). Окружающие откосы горизонтальные поверхности называются бермами.

Под дном выемки понимают ее нижнюю, плоскую часть. Бровка является верхней кромкой созданного откоса, а подошва – нижней частью.

При эксплуатации земляных сооружений они не должны:

• изменять своих очертаний и линейных размеров;
• просаживаться;
• размываться водой или поддаваться действию осадков.

Прокладка водопроводов, подземных линий электропитания, канализации, строительство фундаментов под здания не обходятся без рытья траншей, либо котлованов. В строительстве приняты специальные определения для обозначения элементов конструкций данного типа. Все работы обязательно должны проводиться со строгим соблюдением правил безопасности, чтобы свести к минимуму возможность возникновения несчастных случаев.

При каждом приращении нагрузки измерялись осадки, вертикальные перемещения грунта под основанием и горизонтальные смещения в сторону каждой опоры. Как и ожидалось, данные показывают, что деформация грунта происходит сначала в верхнем слое песка чуть ниже основания и распространяется в более глубокие области с увеличением нагрузки, следуя образцу, который можно четко увидеть в любом стандартном тексте механики почвы.

План проведения земляных работ, требования к ним

Поскольку данные показывают, что верхний слой подвергается наибольшей деформации во время ранней части испытания на нагрузку, рекомендуется поместить слой арматуры в этой зоне начальной деформации и второй слой в нижней зоне максимальной деформации. В контрольных измерениях четко указано, что верхняя зона находится на уровне 125В, а максимальная зона - 375В. Размещение слоя арматуры на этих уровнях значительно улучшит характеристики расчета нагрузки на поверхности или мелкой глубины на песке. Было также отмечено, что когда арматура была помещена в зону максимального сдвига почвы, она действовала для значительного ингибирования развития классического отказа несущей способности.

Разновидности котлованов

Рытье выемок под основание сооружения – это ответственное дело, требующее больших временных, денежных, трудовых затрат. Котлованы принято разделять сегодня по следующим признакам:

• наличию откосов;
• применению креплений, предназначенных для предотвращения осыпей грунта;
• типу боковых поверхностей (стенок).

Стенки котлованов могут быть:

• вертикальные;
• наклонные;

• ступенчатые.

Чтобы земляные работы выполнить правильно, вначале проводят исследования на стройплощадке. Эти мероприятия включают такие операции:

• анализ свойств грунта: установление его группы и вида;
• определение нагрузок от возводимой постройки;
• вычисление глубины выемки;
• установление наличия старых коммуникаций;
• определение глубины залегания подземных вод;
• анализ погодных условий местности.

Выбор способа проведения работ определяется в зависимости от следующих факторов:

• типа и габаритов строимой конструкции;
• глубины заложения фундамента;
• объема предстоящей деятельности.

Если планируется сооружение мелкозаглубленного основания ленточного, либо столбчатого типа, то грунт можно разрабатывать без привлечения техники, вручную. Когда необходимо построить дом, имеющий подвал, либо цокольный этаж, тогда в работах понадобится задействовать землеройные механизмы.

Для извлечения основной массы грунта из выемки часто используют экскаваторы различных видов, оснащенные обратной, либо прямой лопатой. Работы, связанные с рытьем котлована, следует выполнять, не нарушая при этом плотность грунта на дне фундамента. Это требование реализуется на практике путем его недобора, величина которого составляет от 5 до 20 см.

Зачистку земли с боков и со дна выемки до плановой отметки производят вручную рабочие. При этом следует обязательно следить за укреплением ее стен с помощью откосов, либо за счет монтажа специальных конструкций. Выпадение осадков и подъем грунтовых вод весной, летом, воздействие морозов зимой – все это способствует разрушению котлована.

Грунт из котлована сразу же должен быть вывезен или размещен на стройплощадке не ближе, чем через 1 м от его края. Для отвода почвенных вод создают дренажную систему.

Важным моментом при рытье котлованов является создание рабочего пространства нужных по правилам размеров. Оно должно занимать не менее полуметра от фундаментной опалубки до подошвы уклона. Крутизну откосов котлована выбирают по таблицам или графикам, приведенным в СНиП 3.02.01-87.

Для крепления ткани к блокам не использовалось склеивание или закрепление. На средней высоте конструкции были размещены верхние реакционные колодки, и реакционные пучки были прикреплены к стальным стержням для сжатия или предварительной деформации составной массы почвы с использованием нагрузочных домкратов. Операция предварительного натяжения служила для устранения большинства ожидаемых поселений после строительства и улучшала составную природу усиленной массы почвы, поскольку ключом к составной характеристике является плотность почвы и связующее соединение между материалом и уплотненным почва.

Виды и назначение траншей

Прокладка под различные коммуникации траншей – это наиболее распространённый вид земляных работ. Рытье их вручную происходит медленно и обходится недешево, поэтому зачастую используют технику, которую покупают или арендуют.

По назначению выемки данного вида разделяют на такие типы:

• для заземления;
• водопроводные;
• кабельные;
• газопроводные;
• дренажные (водоотводные);
• канализационные.

По конструкции траншеи бывают 3 видов:

• прямоугольные;
• трапецеидальные;
• смешанные.

Внутри траншей без уклонов боковых стенок для повышения уровня безопасности людей устанавливают распорки. Укрепление откосов проводить не требуется, потому что их делают с целью защиты от обвалов. Траншеи, предназначенные для прокладки коммуникаций, вырывают различной глубины, используя разную технику.

Грунт: группы и виды

Из-за того, что земляные сооружения создают в грунтах, обязательно следует знать основные их характеристики. От них напрямую зависит подходящий тип фундамента. Выбор осуществляют с учетом достижения максимально возможного уровня надежности и стойкости возводимого основания.

Основные свойства грунта определяются следующими факторами:

• формой, размером, прочностью, расположением частиц, входящих в его состав;
• степенью взаимосвязи между ними;
• способностью составляющих веществ к растворимости, поглощению влаги.

Грунт характеризуют с помощью таких коэффициентов:

• сжимаемости;
• трения;
• пластичности;
• разрыхления.

Классификация предусматривает деление грунтов по различным критериям. Существуют следующие их виды:

• песчаные;
• пылеватые;
• глинистые;
• скалистые;
• обломочные.

В зависимости от содержания воды выделяют грунт:

• сухой (присутствует до 5% влаги);
• влажный (5-30%);
• мокрый (содержит больше 30 % воды).

Деление по группам представлено в таблице далее.

• плывуны;
• мягкие;
• средние;
• крепкие.

Структура и свойства почвы на строительном участке играют главную роль при проведении расчетов во время проектирования фундамента. Это связано с тем, что в зависимости от вида грунта находится его несущая способность. Также каждая разновидность по-своему реагируют на погодные условия.

План проведения земляных работ, требования к ним

Проведение земляных работ проходит в ряд этапов. Они прописаны в СНиП 3.02.01-87. Основные стадии процесса следующие:

• выполнение подготовительных мероприятий;
• опытно-производственная часть;
• создание котлована или траншеи;
• проведение контрольных мероприятий;
• приемка выполненных работ.

СНиП 3.02.01-87 предусматривает такие требования:

• разрабатывать рабочий проект допускается только специалистами, которые имеют нужную квалификацию, опыт;
• между ними должна быть обеспечена связь и координация действий в вопросах проектирования, строительства, инженерных решений;
• постоянно необходимо контролировать качество производства строительных работ на площадке;
• реализовывать проект должен персонал, имеющий соответствующую квалификацию;
• возведенное сооружение допускается использовать только назначению согласно с проектом;
• мероприятия по техническому обслуживанию конструкции и сопутствующих ей инженерных коммуникаций должны поддерживать ее в безопасном, рабочем состояние все время эксплуатации.

При рытье котлованов и траншей необходимо придерживаться предписаний:

• правил организации их строительства;
• норм проведения геодезических работ;
• нормативов по охране труда;
• разделов правил пожарной безопасности, касающихся проведения строительных работ.

Земляные сооружения должны создаваться строго по действующему проекту.

Ведение работ взрывным метолом требует соблюдения соответствующих правил безопасности при их производстве.

Применяемые в работе материалы, конструкции, изделия должны отвечать требованиям стандартов и проекта. Их замену допускается проводить только после предварительного согласования с организацией, разработавшей документацию, заказчиком.

Выделяют такие виды контроля во время проведения земляных работ:

• входной;
• операционный;
• приемочный.

Контроль осуществляют в соответствии с СП 48.13330.

Приемка работ происходит с оформлением необходимой документации (актов), подтверждающих их выполнение.

Рассмотренные требования в индивидуальном строительстве сильно упрощаются. Небольшие постройки часто возводят без каких-либо проектов, а глубина выемок при этом не превышает 1,5-2 м, но соблюдать технику безопасности необходимо всегда.

Меры безопасности при рытье котлованов

Грунт с боковых стенок котлована или траншеи в результате действия на них силы тяжести может сдвинуться и засыпать дно выемки. Из-за неконтролируемого обрушения земляных масс возможны несчастные случаи с людьми. Также разрушения приводят к возрастанию затрат труда и средств: потребуется восстанавливать плановый контур выемки, делать обратную засыпку основания большим объемом грунта.

Чтобы предотвратить осыпания и свести возможность материальных убытков к минимуму, следует еще на стадии проектирования правильно рассчитать согласно СНиП 111-4-80 крутизну откосов создаваемой выемки.

Если глубина траншеи или котлована, в среднем, превышает 1,25 метра, то необходимо укрепить их стенки с целью предотвращения возможных обрушений, земляных оползней. По контуру вырытых сооружений должны оставаться свободные от вынутой грунтовой массы полосы, минимальная ширина которых составляет более 0,6 м. Земля с выемки не должна скатываться обратно.

Параметры боковых откосов перед разработкой котлована должны быть определены правильно. Это позволит:

• предотвратить возможность возникновения обрушений;
• выполнить оптимальный объем земляных работ;
• избавит от затрат на переделку уклонов во время проведения строительных работ.

Предотвращение оползней – это главная задача обеспечения техники безопасности для персонала.

Соответствие откосов оптимальным углам наклона для данного вида грунта минимизирует денежные и трудовые затраты на проведение обратной засыпки, переделки.

Перед началом работ проводят геологические и гидрологические обследования участка под застройку. При наличии почвенных вод, неустойчивых грунтов, либо при необходимости рытья выемки более 5 м глубиной – создают проект под выявленные индивидуальные условия.

По СНиП 111-4-80 для невлажных грунтов, имеющих равномерную структуру, можно при рытье траншей или котлованов оставлять вертикальные боковые стены. При этом должны отсутствовать сооружения вблизи от выемок и подземные воды. Допустимая глубина выемок для разных грунтов с вертикальными стенами составляет для:

• гравийных, песчаных – 1 м;
• супесей – 1,25 м;
• глинистых и суглинистых – не более 1,5 м;
• сильно плотных – 2 м.

В котлованах, имеющих глубину около 1,25 м, требуется использовать стремянки, которые будут возвышаться над землей на высоты не меньше 1 м. В более глубоких выемках применяют лестничные марши.

Боковые поверхности котлованов допускается укреплять обстройкой. В случае возможности возникновения дополнительных нагрузок, либо вымываний откосов, их укрывают пленкой или проводят торкретирование (бетонирование тонким слоем).

Таблица откосов

Когда нужно выкопать выемку от 1,5 м глубиной, тогда следует принимать угол откоса котлована по таблице, приведенной в СНиП 111-4-80. В ней учтены как разновидность грунта, так и глубина заложения основания.

В строительной литературе, нормативах, правилах крутизна откоса выемки измеряется в градусах (углом), либо отношением его высоты к заложению.

Таблица крутизны откосов для котлованов разной глубины и на различных видах грунта представлена ниже.

Несмотря на наличие откосов, остается вероятность обрушений грунтовой массы под действием веса задействованной техники. Поэтому расстояние от стоянки машин до их подошвы также регламентируется СНиП.

Когда на стройплощадке присутствует грунт разных видов, тогда крутизну откосов выбирают по самой неустойчивой его разновидности.
Имеющиеся включения валунов, камней рекомендуется убирать с помощью экскаватора для предотвращения возможности оползней, обрушений.

Стенки выемок глубиной до 3 м закрепляют согласно проектным указаниям.

Если в худшую сторону изменяется на рабочем участке связность грунта при попадании в него воды, во время высыхания, под действием низких температур, то рекомендуется обустраивать откосы меньшей крутизны, либо с отступами.

Когда формируют боковые поверхности котлованов глубиной до 3 м со ступеньками, то ширина последних должна быть минимум 1,5 м. При этом откосы также должны быть сделаны.

Если проектная глубина выемки превышает 5 м, либо значение крутизны стенки котлована отличается от табличной величины, тогда устойчивость откосов необходимо рассчитывать.

Котлованы, либо траншеи, вырытые в осенние или зимние морозы, во время весенних оттепелей обязательно осматривают и определяют устойчивость их откосов.

При рассмотренных в таблице углах откосов для каждого вида грунта и глубины котлована рабочие могут находиться в выемке без необходимости закрепления уклонов. Если уклоны подверглись увлажнению, то перед началом работ проводят их осмотр на наличие трещин, отслоений.

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 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.

Любая техника должна располагаться при работе согласно действующим нормативам и правилам. Отступление от них часто вызывает возникновение несчастных случаев.

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.

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.

Способ закрепления определяется проектной документацией. При необходимости данных мероприятий во время проведения индивидуальной застройки можно взять различные крепежи в аренду, либо изготовить металлические или деревянные аналоги заводских изделий самостоятельно. Определяться с выбором в пользу того или иного варианта креплений, требуется в зависимости от условий на стройплощадке.

В роликах ниже показаны различные способы закрепления грунта склонов котлована.


Процесс формирования уклона экскаватором продемонстрирован в следующих видео.


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.

Котлованы под строительство, имеющие глубину 1,25 м или более обязательно должны укрепляться при выемке грунта, для защиты от обрушения или оползания выбранной земли. Котлован должен иметь защитные полосы с каждой стороны, шириной около 60 см, свободные от грунта и прочих предметов. Если его глубина менее 1,75 м, когда грунт устойчив, на высоте 1,25м от дна следует начинать откос под углом 45°.

Если глубина строительного котлована 5,00 м и более, а также в случае отклонения значения углов от углов откоса нужно дополнительно рассчитать их устойчивость. В случае, когда возможны дополнительные нагрузки на стенки или динамическое воздействие, а также с учетом возможного вымывания откосов, поверхность откосов стен нужно укрывать защитной пленкой или укреплять тонким слоем бетона (это называется торкретирование).

Полезная информация: Если вас интересует ремонт квартир и вы ищете подходящую строительную компанию, способную осуществить ремонт квартиры на должном уровне, то ссылка ремонт квартир , предоставленная нашими партнёрами, может оказаться вам полезной. Узнайте подробнее, перейдя по ссылке.

Если площадь строительной площадки ограничена, то вместо откосов стенки котлована можно укрепить обстройкой. Обстройка применяется также при насыщенных влагой грунтах или грунтах, имеющих равномерное зерно. Обстройкой называется стоящая вертикально стена из стальных ригелей или просто балок, которые по всей плоскости должны быть обложены полномерными брусьями, имеющими толщину 5 см и более. Это служит для защиты стены углубления от обрушения. Для того, чтобы предотвратить обрушение стенок строительного углубления, брус обстройки должен выходить за пределы стенок на высоту не менее 5 см. Брус всей своей плоскостью должен подпирать стенки углубления. Работы по укреплению обстройкой с горизонтальной опалубкой нужно вести сразу вслед за обустройством. Начинать эти работы нужно уже при достижении глубины 1,25 м.

При обстройке горизонтальные брусья устанавливаются между рамными стальными стойками или между стойками, установленными в пробуренные для них скважины. Брусья закрепляются между фланцами, установленными вертикально относительно стальных стоек обстройки. Они должны иметь такую длину, чтобы во фланец входило тело бруса, занимающее четверть от ширины самого фланца. Крепятся брусья досками и клиньями, при этом сами клинья следует также зафиксировать от смещения досками.

При обстройке вертикальной опалубкой возможно (в узких котлованах) вбивать вертикальные брусы нижними торцами в дно, с последующим раскреплением их деревянными горизонтальными стяжками. Горизонтальные стяжки ставятся не реже 1,75 м одна от другой. Сечение деревянных стяжек должно быть не менее 12 х 16 см. Сооружение обстройки нужно вести по мере разработки углубления.

Если укрепление котлована производится шпунтовыми стенами, то шпунтовые профили закрепляются в землю перед началом производства земляных работ. Профили шпунтовые на длинных сторонах имеют замки, которые служат как направляющие при забивании шпунта. Шпунтовые стены хороши тем, что они в достаточной степени водонепроницаемы. Из-за этого своего качества они применяются в ходе укрепления стенок при производстве гидротехнических работ.