Как укрепить откосы котлована своими руками

Укрепление откосов котлованов различными способами

В период осуществления строительных работ на откосы котлована постоянно воздействуют различные гидрологические, атмосферные и механические факторы. Если котлован имеет большую глубину, либо запланированы работы на грунтах с низкой плотностью, то рекомендуется подобрать и осуществить такой способ укрепления, который будет иметь максимальную эффективность.

В действующих СНиП указана максимальная глубина котлована, при которой дополнительного укрепления откосов выполнять не требуется. Она зависит от типа грунта и составляет:

• Для песчаной и крупнообломочной почвы — 1 метр;
• Для супесей — 1.25 метров;
• Для суглинка и глины — 1.5 метра;
• Для грунтов высокой плотности — 2 метра

Если указанная глубина превышена, или на участке отмечается высокий уровень залегания грунтовых вод, то укреплять откосы котлована шпунтом следует в обязательном порядке.

Выбор способа укрепления в каждом конкретном случае зависит от гидрогеологических и геодезических условий, глубины выемки и наличия поблизости от места работ различных зданий и сооружений. Различают два основных способа укрепления откосов котлована:

• Шпунтом или трубами;
• С применением метода цементации.

Особенности укрепления откосов котлована путем цементации

Данный метод отличается повышенной степенью надежности, но требует высоких финансовых затрат. Цементацию применяют в тех случаях, когда поблизости от котлована находятся различные строения, чтобы полностью исключить вибрационное воздействие на их фундаменты. Впрочем, в тех же целях можно выполнить лидерное бурение и погрузить в получившие скважины сваи для шпунтового ограждения.

Укрепление котлована путем цементации состоит из следующих этапов:

• Выполняется выемка грунта. Стенки котлована выравниваются до проектного уклона;
• На откосах ставят арматурную сетку, чтобы набрызгиваемый бетон лучше фиксировался на вертикальной поверхности;
• Торкретирование стенок бетонным раствором;
• Бурение горизонтальных или наклонных скважин. Уклон может составлять до 30 градусов;
• В скважины погружаются нагели;
• С помощью инъекционных труб происходит наполнение скважин бетонным раствором. При этом не происходит давления, чтобы не деформировался расположенный на откосах котлована грунт;
• Рабочие торкретируют второй слой бетона.

Рекомендуется разрабатывать котлован ярусами по 1-3 метра, до проектной глубины. Существует два способа цементации:

1. Сухая. Применяется специальное компрессорное оборудование. Состоящая из песка и цемента смесь подается в шланг. С помощью воздушного потока выполняется ее транспортировка. Вода поступает в сопло шланга уже на выходе;
2. Мокрая. Используется готовый бетонный раствор. На выходе из шланга в бетонную смесь нагнетается сжатый воздух, благодаря чему обеспечивается разбрызгивание бетона.

При сухой цементации можно одномоментно нанести слой бетона, толщина которого составляет до 10см. При мокрой – только до 3 см.

Особенности укрепления котлована шпунтом

Шпунтовое укрепление котлованов является более экономически выгодным, чем использование цемента. После завершения запланированных работ шпунт можно изъять и использовать повторно.

Погружение шпунта в грунт на предусмотренную проектом глубину обеспечивает устойчивость постройки. В процессе использования происходит заиливание ограждений, что делает их водонепроницаемыми. Шпунтовые ограждения применяют при работе:

• На пылеватых грунтах;
• На слабых песчаных грунтах;
• В болотистой местности;
• На участках, где отмечается высокий уровень залегания грунтовых вод.

Если существует риск затопления котлована, то перед началом работ рекомендуется сконструировать защитную стенку из шпунта Ларсена.

При работе в плотных грунтах откосы котлована укрепляются не только путем погружения в грунт шпунта, но и обустройства деревянной забирки. Это позволяет предотвратить риск осыпания и обрушения стен в ходе проведения основных работ. Площадь котлована будет перекрыта досками, что снизит необходимое количество шпунта.

Шпунтовую стенку можно зафиксировать распорками или укрепить дополнительными анкерами. Второй вариант применяют, если работа происходит на достаточно плотных грунтах. Узкие котлованы рекомендуется укреплять распорками. Кроме того, фиксацию с применением анкеров применяют, если производится выемка грунта низкой плотности на большую глубину. Анкеры – это погруженные в грунт по периметру котлована винтовые сваи, к оголовкам которых привязаны верхние части шпунтовой стенки.

Используемый для укрепления стенок котлована шпунтовой металлопрокат подразделяют на три группы:

• Шпунтовые трубы;
• Плоский шпунт, имеющий боковые ребра жесткости;
• Корытообразный шпунт Ларсена.

Чаще всего применяют шпунт Ларсена. Наличие замков на его контурах позволяет сконструировать полностью водонепроницаемую стенку. Шпунтовые трубы применяют для возведения ограждений на грунтах с низкой плотностью. Большое сечение повышает сопротивление боковым нагрузкам и увеличивает устойчивость конструкции в грунте.

Существует три основных способа погружения металлоконструкций в грунт:

• Забивка. Осуществляется дизель-молотами, которые оказывают на шпунт динамическое ударное воздействие. Забивку не применяют в условиях плотной застройки, так как это может деструктивно отразиться на фундаментах находящихся поблизости зданий;
• Вибропогружение. Самый распространенный метод. Подразумевает использование вибропогружателей. Погружение шпунта в грунт происходит под влиянием вибрационного воздействия. Обратите внимание, что разуплотнение грунта может привести к осыпанию стенок котлована;
• Статическое вдавливание. Наиболее безопасный, но и самый дорогостоящий метод.

При сооружении шпунтовых ограждений особое внимание уделяется качеству работ. Монолитную шпунтовую стенку можно сформировать только при условии надежной стыковки металлоконструкций. Даже небольшое технологическое нарушение приводит к «вырыванию» замка и деформации стенки.

Источник

Что собой представляет и как производится крепление траншеи?

В процессе разработки грунта траншеи, ее стенки могут подвергаться разрушению. Это происходит из-за слишком сыпучего грунта, особенностей погодных условий, а также близкого уровня залегания грунтовых вод.

Чтобы обрушение стенок не помешало дальнейшей работе с траншеей по укладке трубопровода, используют крепления для ее стенок и откосов.

Это позволяет сохранить форму выемки и защищает работников от внезапного обвала грунта в процессе выполнений земляных работ.

Что означает понятие?

Крепление и ограждение стенок и откосов траншей выполняется после полной разработки грунта из канавы.

Такая процедура заключается в возведении фиксирующих конструкций для предотвращения обрушений грунта в процессе выполнения земляных работ на дне траншеи.

Если грунт на стенках и откосах не укрепить, то при работе внутри канавы по укладке трубопровода или заливке фундамента, персонал может получить травму. Такие действия и риски недопустимы в соответствии с правилами безопасности.

Укрепление стенок траншеи, а также вертикальных ее откосов – простая процедура, обуславливающая надежность и безопасность канав. В большинстве случаев крепления устанавливаются на этапе выемки грунта – так работа происходит быстрее и нет шансов на обвал грунта.

Фиксируют почву несколькими способами:

• шпунтами,
• досками,
• а также инвентарными щитами.

Установка крепи происходит с помощью экскаватора или ручным трудом, где задействовано несколько человек.

Все укрепляющие конструкции проходят многочисленные испытания на способность сдерживать грунт в траншеях. Заранее происходит тестирование на давление грунтом, а также на воздействие вспомогательной техники. При использовании готовых фиксаторов и креплений можно сэкономить пространство траншеи – это позволит не рассчитывать дополнительно ее размеры на установку ограждений.

Требования СНиП и СП

Для организации траншейного крепления пользуются сводом правил СП 45.13330.2017. Этот свод считается актуализированным изданием СНиП 3.02.01-87.

Именно в пункте 3.3 Общие указания приводится список норм, которые необходимо соблюдать при обустройстве траншей. Если этого не сделать, в процессе работы может произойти обвал грунта, что повлечет травмы или смерть работников. Такие нарушения преследуются по закону.

Если грунты разрабатываются на большую глубину, то обязательно используется горизонтальное крепление. Во время земляных работ по устройству креплений стенок и откосов, необходимо соблюдать нормы и правила:

• стенки траншеи делают отвесными;
• все типы крепления, в том числе, заборные доски, должны плотно прилегать к грунту;
• если крепление или ограждение сплошное, то все его элементы должны плотно прилегать друг к другу;
• если крепление требует наличие зазоров, то их величина зависит от типа грунта;
• все стыки элементов выполняются впритык;
• распорное крепление должно плотно прилегать к доскам в перпендикулярном положении.

В слабых или пропитанных грунтах водой креплений с помощью досок невозможно. В таком случае целесообразнее использовать забойное или шпунтовое крепление.

Когда можно оставлять стенки и откосы без укрепления?

Так как стенки и откосы траншеи постоянно находятся под воздействием атмосферных, гидрологических и механических влияний, в процессе выполнения земляных работ, их необходимо укреплять. Но в соответствии со СНиП есть случаи, когда укрепление не потребуется.

Если не превышена указанная величина для разных типов грунта, то этап укрепления можно пропустить:

1. Для песчаного грунта с примесями крупных обломков – 1 метр.
2. Для супеси – 1,25 метра.
3. Для суглинистой и глинистой почвы – 1,5 метра.
4. Для плотной земли – 2 метра.

Например, если копается траншея в песчаной почве для прокладки водопровода, то ее глубина в среднем составит 70 см. В таком случае укрепление откосов и стенок траншеи не потребуется. Если же происходит рытье траншеи в плотном грунте, при этом глубина канавы составляет 2,5 метра – необходимо обязательное укрепление стенок канавы.

Если же копка происходит на небольшой глубине, в пределах допустимой по СНиП норме определенного грунта, но сама земля слишком насыщена водами – укрепление будет обязательным.

Вес одного кубического метра грунта в среднем составляет около 6 тонн. Если кусок такого объема упадет от стенки траншеи на работника, у человека нет шансов остаться без увечий. В большинстве случаев такие ситуации заканчиваются летальным исходом, поэтому при выборе укреплять траншею или нет, всегда лучше выбирать самый безопасный вариант.

Когда обязательно укреплять?

Крепление траншеи применяется в таких случаях:

Актуальность и доступность. По правилам технологии разработки траншеи, чтобы ее укрепить можно воспользоваться созданием откосов.

Пологие откосы уменьшают риск появления обвалов в несколько раз. Не всегда создание откосов будет целесообразным и выгодным. Если нет возможности сделать откосы, то во время земляных работ используют укрепления.

Стесненные условия работы. В случае, когда организовать откосы невозможно из-за небольшой ширины и глубины траншеи, используют укрепления.

Воздействие грунтовых вод. Если откосы все же сделаны, но в данном участке грунтовые воды пролегают слишком близко, крепление стенок все равно понадобится. В любой момент откос может размыть вода, тогда произойдет нарушение целостности стенки – может испортиться труба с коммуникациями, а также возникнуть ситуация, опасная для жизни человека.

Если глубина траншеи превышает показатели, установленные СНиП. Если траншея из песчаного грунта имеет глубину более 1 метра, из супеси более 1,25 метра, из глины более 1,5 метра, а из плотного грунта более 2 метров, то окоп подлежит укреплению.

Если траншея имеет глубину более 3 метров, то ее крепление должно происходить строго по индивидуально составленному проекту. Если в процессе производства работ в стенках и откосах обнаруживаются крупные элементы, камни, они обязательно извлекаются наружу, чтобы не нарушать технику безопасности.

Запрещается разрабатывать траншеи без укрепления там, где грунт переувлажнен, имеет лессовидную или насыпную структуру.

Способы

Существует несколько способов укрепления стенок и откосов траншеи:

Каждая технология используется в особых случаях для определенного типа стенок.

Шпунтовое ограждение

Существует 4 вида крепления стенок шпунтами:

1. Вертикальное сплошное.
2. Горизонтальное сплошное.
3. Горизонтальное с зазорами.
4. Горизонтально-рамное.

Шпунтовое ограждение выполняет несколько функций: предотвращает сползание грунта, а также препятствует движению воды. Шпунтовое крепление изготавливают дерева, металла, железобетона, оно может иметь распорки, а также состоять из сплошных свай.

Перед устройством шпунтового крепления производят расчеты, определяют требуемую устойчивость стенки к давлению грунтовых масс. Исходя их этих расчетов, подбирают размеры шпунтов, глубину их погружения и необходимость анкерных креплений.

На начальном этапе шпунты располагаются по всему периметру траншеи, затем производится разметка шпунтовой стенки. Далее шпунт устанавливают в конечное положение и забивают. На конечном этапе проверяют ровность его установки по горизонтали или вертикали.

Такой тип крепления стенок траншеи выдерживает большие нагрузки. Он подходит для участков со слабыми грунтами и плывунами. Все виды шпунтов, кроме деревянного можно использовать повторно несколько раз.

Если траншея проходит близко к фундаменту, а также имеет слишком большую глубину, используют данный вид крепления. Оно подойдет в местности с сильным притоком грунтовых вод, такое ограждение позволяет сдержать болотистые и насыщенные грунты.

Досками

Дощатое ограждение грунта внутри траншеи можно проводить в окопах шириной более 3 метров и глубиной более 3 метров. Лучше всего оно подходит для устойчивых грунтов.

Чтобы удержать давление грунта в вертикальном положении, используют:

При обустройстве горизонтального крепления также применяются доски и брусья, которые заводятся за стойки в горизонтальном положении.

Если траншея узкая, ее глубина составляет 2-4 метра, то для сухого грунта используется горизонтально-рамное крепление. Оно складывается из стоек, горизонтальных досок, дощатых щитов и распорок, которые прижимают доски к стенкам траншеи.

Распорки устанавливаются по всей длине траншеи на расстоянии 1,5-1,7 метра друг от друга. Расстояние по высоте между ними должно составлять 60-70 см.

Для неустойчивых грунтов или тех, которые имеют большую влажность, изготавливается вертикальное дощатое крепление. Оно бывает распорным, консольным или подкосным. Распорный тип наиболее распространен из-за своей простоты.

Распорное крепление досками делается так:

1. Отрывается траншея.
2. На ее дно укладывают 2 рамы на расстоянии 2 метра друг от друга.
3. Закрепляют оттяжки.
4. Между рамами устанавливают горизонтальные доски.
5. Рамы раздвигают до упора.

Консольные крепления устанавливаются в нижней части грунта. Они защемляются в земле на глубине 2 метра. В данном случае порядок действий изменяется: сначала вбивают консольные элементы, затем производят разработку грунта.

Инвентарными щитами

Одним из популярных способов крепления стенок траншеи считается способ инвентарными щитами. Это простой и безопасный в исполнении метод, который потребует меньших временных и физических затрат, чем вариант с досками или шпунтами.

Такой тип используют, если траншея копается с помощью баровой машины или траншеекопателя. Тогда ширина окопа маленькая, установка других конструкций кроме как щитов – невозможна.

Само крепление состоит из металлических распорных рам и щитов ограждения. Распорная рама представляет собой приспособление из нескольких упоров и винтов.

Откручивая и закручивая винт, упоры можно раздвигать на разную ширину. Именно так они прижимают ограждения к стенкам траншеи.

Инвентарные щиты изготавливают из:

• водостойкой фанеры,
• битумизированного картона,
• листового материала.

Установка несложная: сначала опускают две распорные рамы в траншею, затем в зазоры между стойками устанавливают щиты. На конечном этапе упоры раздвигают, чтобы зафиксировать ограждение. В процессе обратной засыпки траншеи, упоры удаляют. Делают это по мере достижения грунта нижних концов щитов.

Плюсы и минусы разных методов

Каждый из перечисленных способов крепления стенок траншеи имеет свои плюсы и минусы. Например, дощатое крепление не подойдет для узких траншей, разработанных траншеекопателем. Зато оно отлично оградит стенки от обвалов в траншеях большой ширины и глубины.

Укрепление щитами не будет актуально для канав, где есть риск сползания грунта, зато подойдет для окопов с небольшой шириной. Шпунтовое крепление препятствует движению грунтовых вод, что считается основным его плюсом, но оно будет бесполезно для глубоких окопов под широкие трубопроводы.

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

Заключение

Крепление и ограждение стенок траншеи производят в соответствии со СНиП 3.02.01-87. Исходя из этого документа определяют тип крепления, а также руководствуясь видом грунта, выбирают материал элементов для ограждения.

Некоторые стенки можно оставить без укрепления – тогда в них необходимо вырыть откосы, которые будут сдерживать обвалы. Разные виды крепления отличаются стоимостью исполнения, предназначением, а также подходят для разных случаев.

Источник