Raimondirus.ru

RAiMONDI
12 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Устройство котлованов: копка, откосы, крепление

Устройство котлованов: копка, откосы, крепление

Рытьё котлована с креплением стенок откосами

Строительная компания БЕСТ-СТРОЙ (Москва) выполняет полный цикл устройства котлованов: земляные работы, копка, откосы, крепление стен, устройство распорной системы или грунтовых анкеров, свайного фундамента.

На строительном участке проводится разметка в соответствии с технологической картой котлована: периметр, подъездные пути под вывоз грунта и место складирования породы под обратную засыпку. Выполняется транспортировка спецтехники на участок: экскаваторов, бульдозеров, погрузчиков. Все постройки, наружные и скрытые коммуникации, находящиеся на территории участка, подлежат переносу или сносу по согласованию с соответствующими организациями. Также проводится вырубка деревьев и планирование местности.

Земляные работы

После завершения подготовительных действий спецтехника приступает к основным земляным работам на котловане. Высокоэффективная механизированная разработка котлована экскаватором позволяет выполнить выемку на полный объём котлована в кратчайшие сроки. Вынутый грунт частично остаётся в пределах строительной площадки для обратной засыпки пазух на этапе строительства здания. Объём оставляемой породы известен из ранее проведённых по проекту расчётов. По остальному объёму производится вывоз грунта самосвалами на площадку утилизации.

Рытьё котлована экскаватором

Земляные работы и шпунтирование стен выемки трубами с забиркой из доски

Расчёт объёма котлована и вывоз грунта

При расчётах выемки породы учитывается эффект разрыхления при копке. Плотность веками слежавшихся осадочных пород нарушается при рытье экскаватором и при перемещении в отвал или в кузов самосвала. В зависимости от вида или видов разрабатываемых грунтов даётся поправочный коэффициент 20-30%. Таким образом, например, если длина котлована 70 м, ширина 30 м и глубина 5 м с прямыми шпунтованными стенками на спланированной местности, то расчёт объёма котлована даёт нам значение 10500 куб.м. Но под вывоз грунта нужно расчитывать объём больше, как минимум, на 20%: 70х30х5х1,2=12600 куб.м. Выполнение откосов увеличивает объём котлована и вынятого грунта, но это же количество зачастую идёт в обратную засыпку, поэтому не вывозится за территорию стройплощадки.

Стены и откосы котлована

В благоприятных условиях, если грунт особо плотный и глубина до 2 метров, выкапывают котлован с вертикальными стенами без крепления. Если грунт глинистый — до глубины 1,5 метров, супесь и суглинок — до 1,25 метра, насыпные и песчаные — до 1 метра.

При необходимости устройства котлована на глубину до 5 метров, выше уровня грунтовых вод — на помощь проектировщику приходит таблица СНиП, приводящая зависимость угла откоса (отношение высоты к заложению) от вида грунта и глубины котлована.

Таблица 1. Крутизна откосов котлованов

Виды грунтовКрутизна откоса (отношение его высоты к заложению) при глубине выемки, м, не более
1,535
Насыпные неуплотненные1:0,671:11:1,25
Песчаные и гравийные1:0,51:11:1
Супесь1:0,251:0,671:0,85
Суглинок1:01:0,51:0,75
Глина1:01:0,251:0,5
Лессы и лессовидные1:01:0,51:0,5

Схема котлована с откосом

В случае наличия близлежащих сооружений, грунтовых вод и необходимости водопонижения, грунтов с неравномерной структурой, глубины котлована более 5 метров необходим индивидуальный расчёт угла откосов или крепления стен.

Крепление стен котлована

Крепление вертикальных стен выполняется при строительстве котлованов в неплотных и водонасыщенных грунтах. Крепление защищает не только от обрушения стен выемки, но и препятствует смещению грунта под весом соседних зданий, оберегает их основания от деформаций.

Применяются следующие технологии укрепление стенок:

  • Шпунтирование — шпунтовое ограждение котлована из металлопроката:
    • из труб, с забиркой из доски либо без неё,
    • прокатного профиля, с забиркой либо без неё,
    • специализированного шпунта Ларсена.
    • бурокасательные и буросекущие сваи,
    • стена в грунте.

    Все приведённые технологии применяются до рытья котлована. Заглубление ограждения выполняется по периметру выемки строго согласно технологической карты. В определённых условиях выполняется предварительное бурение скважин: обеспечение вертикальности погружения, снижение вибрационных воздействий через грунт на основания близко расположенных сооружений при забивке.

    Крепление стены котлована шпунтом из труб

    Шпунтовое ограждение из труб с обвязочным поясом из металопроката

    Самым ресурсосберегающим методом является погружение шпунта из труб. Этот материал дёшев и обладает высокой оборачиваемостью, то есть возможностью многократного использования. Погружение труб выполняется забивкой копром с дизель-молотом или гидравлической копровой установкой, а также с помощью вибропогружателя. Альтернативный способ — погружение с помощью свайной буровой установки методом вдавливания и ввинчивания.

    Забирку устраивают в случае критичного просыпания породы между шпунтинами, из доски толщиной 40-50 мм.

    Крепление стены котлована шпунтом Ларсена

    Ограждение котлована из шпунта Ларсена

    При необходимости мер водопонижения применяют шпунтовое ограждение из шпунта Ларсена. Каждая из таких шпунтин имеет корытообразный прочный профиль и замковые пазы для жёсткой связи друг с другом. Таким образом можно сформировать прочную и герметичную стену сколь угодно большой длины. Погружение выполняется забивкой или вибропогружением. Шпунт Ларсена, также, как и трубы и прокатный профиль, обычно извлекают после завершения строительства, обратной засыпки, и используют повторно уже на других объектах. Иногда его не извлекают, и тогда ограждение устраивают из специального оставляемого профиля.

    Крепление стенок котлована железобетонными конструкциями обеспечивает высокие механические и водоизолирующие свойства будущего основания сооружений. Они также могут служить фундаментом и одновременно стенами подземной части здания.

    Крепление стены котлована буросекущими сваями с железобетонным обвязочным поясом

    Крепление стен котлована буросекущими сваями и грунтовыми анкерами

    Бурокасательные и буросекущие сваи выполняются методом бурения, армирования и бетонирования диаметром от 400 до 1500 мм глубиной до 45 м. Сначала по периметру котлована подготавливается форшахта — небольшая укреплённая траншея-кондуктор. В ней бурятся нечётные скважины с шагом 0,9 диаметра между боковыми краями скважин. Заполняют бетонной смесью. К тому моменту, когда начинают бурить чётные скважины бетон уже схватился и шнек буровой установки сечёт две соседние нечетные сваи, выполняя скважину для чётной между ними. Затем в скважину погружают заранее подготовленный армирующий каркас, сваренный из специального армирующего прута и проволоки, и бетонируют. В итоге после застывания бетона получается очень прочная монолитная железобетонная стена. На следующем этапе происходит рытьё котлована уже с готовым креплением ж-б стеной.

    Схема выполнения стены в грунте

    Технологическая схема устройства стены в грунте, и последующей разработки котлована

    Технология «Стена в грунте» обеспечивает высокопрочное ограждение и крепление стен котлована толщиной от 300 до 1200 мм, и глубиной до 60 м. Применяется сложная спецтехника — грейферная установка. Грейфер представляет собой узкий, на ширину стены двухковшевый землеройный инструмент, погружаемый в грунт на жёсткой штанге или подвесе, с гидравлическим или полиспастным приводом. Разрабатываемая траншея защищается от обвала глинистым бентонитовым раствором. По достижении проектной глубины в неё погружается армокаркас и заливается бетон, который вытесняет глинистый раствор, который в свою очередь собирается в резервную ёмкость для дальнейшего использования. Разработка ведётся участками (захватками) через одну. Второй очередью разрываются промежуточные захватки и получают монолитную стену. После того, как бетон наберёт прочность можно проводить копку котлована.

    Устройство распорной системы котлована

    Не смотря на все инженерно-технические ухищрения, иногда, особенно для глубоких котлованов в тяжёлых грунтовых условиях и плотной городской застройке, шпунтовое ограждение может оказаться недостаточно прочным для удержания давления грунтовой массы.

    На последнем этапе возведения котлована на помощь приходят 2 технологии крепления ограждений.

    Стены котлован укреплён шпунтом Ларсена и распорной системой рядом с проезжей частью и другими зданиями

    Вид на распорную систему котлована вблизи автомагистрали и соседних строений

    Первая из них — распорная система. По периметру устанавливается обвязочный пояс из металлопроката, равномерно распределяющий нагрузку по всему поясу. В пояс упираются распорки — как между противоположными стенками, так и между дном. Все конструкции выполняются в соответствии с точным механическим расчётом и изложены в ППР (плане производства работ).

    Но распорная система крадёт внутреннее пространство выемки, которая и устраивалась специально для свободного манёвра в процессе строительных работ. Особо нагруженные конструкции распорных систем создают невероятно стеснённые условия для строителей. Это сокращает производительность и удлиняет сроки сдачи объекта.

    Устройство грунтовых анкеров (якорей)

    Компания БЕСТ-СТРОЙ рекомендует применение, и производит крепление шпунтовых стен грунтовыми анкерами, принимающими на себя выдёргивающую нагрузку от массива породы. Этот метод не на много более трудоёмок и незначительно сложнее устройства распорок, но в итоге даёт ничем не ограниченный оперативный простор, оборачивается значительной экономией ресурсов, повышением производительности и сокращением сроков строительства.

    Разрез котлована по грунтовому анкеру

    Схема монтажа грунтового анкера

    По итогам тщательно проведённых изыскательских и расчётных работ производится бурение скважин в стенах котлована, выполнение «якоря», закрепление тяги, фиксация её на анкеруемом шпунте. При этом важно учитывать расположение оснований близлежащих сооружений и зданий.

    Примеры решения задач. Задача 6.1.Определить максимальную глубину разработки в суглинке, при которой будет обеспечена ее устойчивость

    Задача 6.1.Определить максимальную глубину разработки в суглинке, при которой будет обеспечена ее устойчивость, если требуемый угол откоса разработки равен 70 0 .

    Решение.Приведенной методикой, основанной на теории устойчивости горных пород, можно воспользоваться, если разработка грунта (уступ, траншея, котлован) ведется в связных грунтах и требуемая глубина разработки не превышает 5 м:

    где – коэффициент сцепления; c – удельное сцепление грунта, кг/м 2 ; g – плотность грунта, кг/м 3 ; c и g принимаются по справочным данным, табл. 6.1; – коэффициент устойчивости, равный 1,5–3.

    Таблица 6.1 Примерные значения плотности грунта g ; удельного сцепления грунта c; угла внутреннего трения

    Наименование грунтовХарактеристики грунтов
    , кг/м 3, кПа, град
    Супесь1750–22003–1321–28
    Суглинок1650–210015–3917–24
    Глина1750–230032–5711–18
    Песок1300–18001–335–40

    Для суглинка принимаем с = 15 кПа = 1500 кг/м 2 ; j = 17 0 ; g = 1650 кг/м 3 ; =1,5

    где j ў – угол естественного откоса, град; j – угол внутреннего трения, град, принимается по справочным данным табл. 6.1,

    Значение j ў без учета коэффициента устойчивости можно также определить по табл. 6.2.

    Таблица 6.2 Значения угла естественного откоса , град, для различных грунтов

    Вид грунтаГрунт
    сухойвлажныймокрый
    Глина
    Суглинок: средний легкий
    Песок: мелкозернистый среднезернистый крупнозернистый
    Грунт: растительный насыпной
    Гравий
    Галька

    Критическую высоту уступа для связных грунтов, м, определим по формуле

    где a – заданный угол откоса разработки, град,

    В реальных условиях при определении предельной глубины котлована Hпред вводится коэффициент запаса 1,2–2, обычно принимаемый равным 1,25:

    Таким образом, м, т.е. максимальная глубина разработки в суглинке, обеспечивающая ее устойчивость при данном угле откоса разработки, будет равна 1,78 м.

    Задача 6.2.Для предупреждения обрушения грунтовых масс при разработке котлована рассчитать допустимую крутизну откоса котлована. Исходные данные: глубина котлована – 10 м, вид грунта – суглинок.

    Решение.Построим кривую равнопрочного откоса по приближенному методу проф. Н.Н. Маслова. Этот метод основывается на двух предпосылках: угол устойчивого откоса для любой горной породы есть угол ее сопротивления сдвигу; критическое напряжение в толще определяется равенством двух главных напряжений, равных весу столба грунта от горизонтальной поверхности до рассчитываемой точки [2].

    Коэффициент сдвига Fp является тангенсом угла сдвига :

    где р – вертикальная равномерно распределенная нагрузка от веса грунта;

    g – удельный вес грунта, кН/м 3 ; z – расстояние от уровня земли до различных отметок котлована, м; j – угол внутреннего трения грунта, град; с – удельное сцепление грунта, кПа.

    Для построения кривой равнопрочного откоса задаются ординатой z и определяют угол наклона отрезка поверхности откоса к горизонту a z, равный углу сдвига . Расчет сводится в табл. 6.3

    Таблица 6.3 Расчет кривой равнопрочного откоса

    z, мg , кН/м 3, кН/м 2tg j, кПаa z =
    20,020,00,421,92,3267°
    20,040,00,420,951,3754°
    20,060,00,420,631,0546°
    20,080,00,420,480,942°
    20,0100,00,420,380,839°
    20,0120,00,420,320,7437°
    20,0140,00,420,270,6935°
    20,0160,00,420,240,6633°
    20,0180,00,420,210,6332°
    20,0200,00,420,190,6131°

    На графике откладываем полученные значения a z, начиная построение сверху вниз (рис. 6.1).

    Рис. 6.1. Кривая равнопрочного откоса котлована глубиной 10 м в суглинке

    Таким образом, рассчитана допустимая крутизна откоса котлована глубиной 10 м в суглинке.

    Задача 6.3.Определить допустимую крутизну откоса выемки в глине глубиной 9 м при наличии нагрузки на поверхности 4 кПа.

    Решение.Для решения воспользуемся приближенным аналитическим методом равнопрочного откоса, предложенным проф. Н.Н. Масловым [ 1] :

    где g – удельный вес грунта, кН/м 3 ; z – расстояние от уровня земли до различных отметок котлована, м; j – угол внутреннего трения грунта, град; p – нагрузка на поверхности откоса выемки, кПа; с – удельное сцепление грунта, кПа.

    По табл. 6.1 для глины принимаем с = 19 кПа; j = 17 0 ; g = 19,5 кН/м 3 .

    Для построения кривой равнопрочного откоса задаемся ординатой z и определяем ординату у.

    Определим значения постоянных членов формулы (6.7):

    Результаты вычислений при разных z сводим в табл. 6.4.

    z, м 56,6+ + гр. 3 – – гр. 50,55ґ ґ гр. 6
    5,9762,5726,1962,040,530,29
    11,9468,5432,1665,942,61,43
    17,9174,5138,1369,185,332,93
    23,8880,4844,0971,948,544,7
    29,8586,4550,0674,3512,16,66
    35,8292,4256,0376,4915,938,76
    41,7998,3961,9978,4119,9810,99
    47,76104,3667,9680,1624,213,31
    53,73110,3373,9381,7628,5715,71

    Таблица 6.4Определение крутизны откоса выемки

    По данным табл. 6.4 строим кривую равнопрочного откоса (рис. 6.2).

    Рис. 6.2. Кривая равнопрочного откоса выемки в глине глубиной 9 м при наличии нагрузки на ее поверхности

    Таким образом, определена допустимая крутизна откоса выемки в глине глубиной 9 м при наличии нагрузки на поверхности 4 кПа.

    Задача 6.4.Определить крутизну волноустойчивого неукрепленного откоса пойменной насыпи из песчаного грунта. Гранулометрический состав грунта приведен в табл. 6.5. Исходные данные: высота насыпи – 5 м, расчетный уровень воды (РУВ) – 2,8 м. Параметры волны: длина – 2 м, высота – 0,8 м.

    Таблица 6.5 Гранулометрический состав грунта

    Размер частиц di, мм0,005ё 0,050,05ё 0,10,1ё 0,250,25ё 0,50,5ё 11ё 22ё 55ё 10
    Содержание частиц gi, %

    Решение.Крутизна откоса определяется из условия общей устойчивости насыпи и волноустойчивости откоса [1].

    Общая устойчивость насыпи из несвязных грунтов достигается при крутизне откосов, приведенных в табл. 6.6.

    Таблица 6.6Крутизна устойчивых откосов m насыпи в зависимости от ее высоты и типа грунта

    ГрунтКрутизна устойчивых откосов насыпи в зависимости от высоты насыпи, м
    < 66–1212–25
    Песчаный3,55,07,0
    Гравийный1,52,03,0
    Песчано-гравийный2,53,55,0

    Таким образом, устойчивость насыпи из песчаного грунта высотой 5 м будет обеспечена при крутизне откоса m = 3,5.

    Волноустойчивость неукрепленного пляжевого откоса, образующегося при свободном растекании гидросмеси, обеспечивается в условиях динамического равновесия в зоне волнового воздействия. Оценку параметров динамически устойчивого при воздействии волн поперечного профиля пляжевого откоса насыпи из песчаного грунта можно выполнить согласно СНиП 2.06.05-84 [4] по формулам:

    где m1,2 – крутизна соответствующих откосов (рис. 6.3); mo – крутизна естественного откоса грунта насыпи под водой, ; j ў – угол естественного откоса намытого грунта, град, можно определить по формуле (6.2) или по табл. 6.2; l в – длина волны, м; hв – высота волны, м; Kl – коэффициент волнового динамического воздействия (Kl = 0,37 для подводной части пляжного откоса от расчетного уровня воды в водоеме до нижней границы размывающего действия волн h2, Kl = 0,17 для надводной части пляжного откоса от расчетного уровня воды в водоеме до верхней границы размывающего действия волн h1); dср – средневзвешенный размер частиц грунта, м,

    где di – размер фракций, м; gi – доля фракций по массе, %;

    Таким образом, по вышеприведенным формулам рассчитываем неукрепленный откос пойменной насыпи и вычерчиваем поперечный разрез (рис. 6.3):

    Рис. 6.3. Расчетная схема для определения крутизны волноустойчивого неукрепленного откоса пойменной насыпи из песчаного грунта

    Задача 6.5.В суглинке необходимо сделать траншею с вертикальными стенками глубиной 8 м. Рассчитать крепление траншеи. Для крепления применить доски толщиной 0,06 м.

    Решение.Крепление траншеи примем распорного вида (рис. 6.4). В связных грунтах естественной влажности крепление выполняют или с просветом в одну доску, или сплошное. Таким образом, требуется рассчитать шаг стоек и площадь сечения распорок, необходимые для создания устойчивости траншеи. Крепления рассчитываются на активное давление грунта с учетом дополнительных нагрузок на призму обрушения

    Активное давление связного грунта, кПа, где по поверхности скольжения одновременно действуют как силы трения, так и силы сцепления, определяется по формуле

    Расчет шага стоек производится по эмпирической формуле

    где l – шаг стоек (или пролет досок), м; b – принятая толщина доски, м.

    Расчетные нагрузки на нижнюю s н и верхнюю s в распорки определяются по формулам:

    Сечение нижней Sн и верхней Sв распорок, м 2 , определяются по формулам:

    где Rсж – допустимое напряжение на сжатие (принимается по справочным данным), кПа. Обычно сечение распорок принимается одинаковым по максимальному значению.

    Диаметр деревянной распорки выводится из формулы площади круга:

    По табл. 6.1 принимаем следующие характеристики суглинка: g = 2100 кг/м 3 ; j = 24° ; c = 39 кПа = 3900 кг/м 2 .

    кг/м 2 = 1986 кПа.

    Согласно формуле (6.13) м.

    По формулам (6.14) и (6.15) кН,

    Расчетное сопротивление древесины на сжатие Rсж примем 14700 кПа, тогда расчетное сечение распорок согласно (6.16):

    По формуле (6.18) м.

    Таким образом, при разработке траншеи с вертикальными стенками глубиной 8 м необходимо устроить крепление распорного вида. Доски толщиной 0,06 м должны удерживаться стойками, расположенными на расстоянии 0,61 м друг от друга, и распорками с площадью сечения не менее 22 см 2 (диаметр 5,3 см).

    Естественный угол откоса грунта котлована

    Способность земляных сооружений сохранять предусмотрен­ные проектом форму и размеры называется их устойчи­востью.

    Устойчивость насыпей, траншей и котлованов в первую оче­редь обеспечивается правильным выбором крутизны их отко­сов. Откосы — это наклонные боковые поверхности земляных сооружений. Устанавливая эту крутизну, необходимо учитывать высоту или глубину сооружения, разновидность грунта, его влажность и угол естественного откоса (угол между линией го­ризонта и наклонной плоскостью, по которой частицы грунта, отсыпанного без сотрясений, толчков и колебаний, перестают двигаться под действием силы тяжести).

    Величину угла естественного откоса грунта определяют опытным путем и выражают в градусах окружности. У несвяз­ных сыпучих грунтов (песка, гравия) эта величина зависит от силы внутреннего трения, на которую влияет гранулометричес­кий состав и влажность грунта. В глинистых грунтах внутрен­нее трение дополняется силами сцепления, которые обеспечи­вают равновесие частиц, находящихся под действием внешних сил.

    Крутизну откосов земляных сооружений обычно выражают отношением высоты откоса к его заложению (проекции на го­ризонтальную плоскость). Наибольшая допустимая крутизна котлованов и траншей без крепления приводится в таблице 1.

    Крутизну откосов котлованов и траншей глубиной более 5 ж, а также менее 5 м, но при неблагоприятных гидрогеологи­ческих условиях (наличие грунтовых вод и пр.) устанавливают в проекте сооружения.

    Особенно важно выдерживать крутизну откосов траншей при устройстве водопровода, канализации и прокладке дренажа. Этими работами должны заниматься специалисты, которые отлично владеют технологиями производства такого рода работ. Часто возникает необходимость устройства водопровода, канализации или дренажа в частных домах. Не все владельцы частных домов могут самостоятельно выполнить такие работы. Поэтому лучшим вариантом их выполнения будет привлечение специалистов, обладающих соответствующей техникой, знаниями и навыками. Для этого достаточно зайти на сайт http://bs-gatchina.ru/uslugi/ustrojstvo-kananalizatsii где можно в кратчайшие сроки решить такие вопросы. Как правило, это будет быстро, качественно и экономически выгодно.

    Таблица 1 Наибольшая допустимая крутизна откосов выемок

    Откосы насыпей делают более пологими, чем выемок, так как насыпной грунт обладает меньшей устой­чивостью по сравнению с неразработанным, Устройство котло­ванов и траншей без откосов, т. е. с вертикальными стенками, допускается только в грунтах естественной влажности и на оп­ределенную глубину:

    — в насыпных песчаных и гравелистых грунтах — не более 1 м;

    — в супесях — не более 1,25 м;

    — в суглинках и глинах — до 1,5 м;

    — в особо плотных нескаль­ных грунтах — не более 2 м. Во избежание обвалов, которые могут возникнуть в результате потери устойчи­вости, разработку котлова­нов и траншей большей глубины ведут с креплением вертикальных стенок.

    При глубине траншей до 3 м применяют крепления из досок с прозорами (рис. 94, а), а от 3 до 5 м — сплошные (рис. 1, б). Крепление устанавливают по мере разработки тран­шеи, подводя доски снизу к установленным ранее и при­жимая их к стенкам тран­шеи распорками.


    Рис. 1 Крепление стенок траншей и кот­лованов:
    а — горизонтальное с прозорами; б — горизон­тальное сплошное; в — анкерное крепление стенок котлована; 1 — распорки; 2 — доски; 3 — бобышки; 4 — стояки; 5 — сваи; 6 — анкерная свая

    Котлованы крепят досками или щитами, которые прижимают к стенкам выемки анкерными сваями (рис. 94,в). Для крепле­ния выемок глубиной более 5 м разработаны специальные виды креплений, которые устанавливают в проекте производства ра­бот применительно к местным условиям.

    «ПОЛОЖЕНИЕ. РАБОТЫ С ПОВЫШЕННОЙ ОПАСНОСТЬЮ. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОВЕДЕНИЯ. ПОТ РО 14000-005-98» (утв. Минэкономики РФ 19.02.98)

    20. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ

    20.1. Производство земляных работ в зоне расположения подземных коммуникаций (электрических кабелей, кабелей связи, газопроводов и др.) допускается только с письменного разрешения организации, ответственной за эксплуатацию этих коммуникаций. К разрешению должен быть приложен план (схема) с указанием расположения и глубины заложения коммуникаций.

    20.2. До начала земляных работ, независимо от места их проведения, на промплощадке и прилегающей территории перед разрытием шурфов, котлованов или траншей необходимо:

    20.2.1. Место работ надежно оградить по всему периметру; в дневное время у места работы выставить предупредительные знаки на расстоянии 5 м со стороны движения транспорта.

    20.2.2. С наступлением темноты установить на ограждении с лобовой стороны на высоте 1,5 м сигнальный красный свет, а место работы осветить прожекторами или переносными электрическими лампочками, установленными на высоте не менее 2 м. Электрошнур должен иметь исправную изоляцию и находиться в резиновом шланге, на электролампы должны быть надеты предохранительные сетки.

    20.3. При работе возле железнодорожных путей необходимо ограждение котлована устанавливать в зависимости от габарита подвижного состава и кривизны пути. Крепление котлована вблизи железнодорожных путей применять обязательно.

    20.4. При рытье котлована или траншеи необходимо оставлять по краям их свободные проходы (бровки) шириной не менее 0,5 м.

    20.5. В грунтах с естественной влажностью (при отсутствии грунтовых вод), а также в зависимости от характера грунта допускается рыть траншеи и котлованы с вертикальными стенами без откосов и креплений глубиной в пределах, приведенных в табл. 13.

    ДОПУСТИМАЯ ГЛУБИНА КОТЛОВАНОВ И ТРАНШЕЙ С ВЕРТИКАЛЬНЫМИ СТЕНКАМИ БЕЗ ОТКОСОВ

    Характеристика грунтовГлубина, м
    Песчаные и гравелистыеНе более 1,0
    СупесиНе более 1,25
    Суглинки, глины и сухие лессовидные грунтыНе более 1,5
    Особо плотные, требующие для разработкиНе более 2,0
    применения ломов, кирок и клиньев

    20.6. Рытье траншей котлованов на глубину, превышающую указанную в таблице, надлежит производить с креплением вертикальных стенок или с устройством откосов.

    Во всех случаях при устройстве крепления верхняя часть его должна выступать над кромкой траншеи или котлована не менее чем на 15 см.

    20.7. Наибольшая допустимая крутизна откосов траншей и котлованов (при условии естественной влажности и отсутствии грунтовых вод) принимается в соответствии с табл. 14.

    ДОПУСТИМАЯ КРУТИЗНА ОТКОСОВ ТРАНШЕЙ И КОТЛОВАНОВ

    Характеристика грунтаГлубина выемки, м
    до 1,5от 1,5 до 3от 3,0 до 5,0
    угол между направлением откоса и горизонталью, град.отношение высоты откоса к его заложениюугол между направлением откоса и горизонталью, град.отношение высоты откоса к его заложениюугол между направлением откоса и горизонталью, град.отношение высоты откоса к его заложению
    Насыпной естественной влажности761:0,25451:1381:1,25
    Песчаный и гравийный влажный, но не насыщенный631:0,5451:1451:1
    Глинистый естественной влажности:
    супесь761:0,25561:0,67501:0,85
    суглинок901:0631:0,5531:0,75
    глина901:0761:0,25631:0,5
    лессовидный сухой901:0631:0,5631:0,5

    Примечания. 1. При глубине выемки более 5 м крутизна откосов устанавливается расчетом.

    2. Крутизну откосов в переувлажненных грунтах следует уменьшить против указанных в таблице величин до 1:1 (45°).

    3. Запрещается разрабатывать без креплений переувлажненные, песчаные, лессовидные и насыпные грунты.

    20.8. Крепление вертикальных стен траншей и котлованов должно производиться щитами в соответствии с указаниями, приведенными в табл. 15.

    КРЕПЛЕНИЕ СТЕНОК КОТЛОВАНОВ И ТРАНШЕЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ГРУНТА

    ГрунтыВиды креплений вертикальных стенок котлованов и траншей
    Естественной влажности, за исключением сыпучихГоризонтальное крепление с просветом через одну доску
    Повышенной влажности и сыпучиеСплошное вертикальное или горизонтальное крепление
    Всех видов при сильном притоке грунтовых водШпунтовое ограждение ниже горизонта грунтовых вод с забивкой его на глубину не менее 0,75 м в подстилающий водонепроницаемый грунт

    20.9. Крепление котлованов и траншей глубиной до 3 м, как правило, должно быть инвентарным и выполняться по типовым проектам. При отсутствии инвентарных и типовых деталей для крепления котлованов и траншей глубиной до 3 м следует:

    20.9.1. Применять доски толщиной не менее 4 см в грунтах песчаных и повышенной влажности, закладывая их за вертикальные стойки по мере углубления.

    20.9.2. Устанавливать стойки креплений не реже чем через 1,5 м.

    20.9.3. Размещать распорки на расстоянии одна от другой по вертикали не более 1 м; под концами распорок (сверху и снизу) прибивать бобышки.

    20.9.4. Выпускать верхние доски креплений над бровками выемок не менее чем на 15 см.

    20.9.5. Усиливать крепления (распорки), на которые опираются полки, предназначенные для переброски грунта, и ограждать эти полки бортовыми досками высотой не менее 15 см.

    20.10. Крепление вертикальных стенок котлованов и траншей глубиной более 3 м должно выполняться, как правило, по индивидуальным проектам.

    20.11. Разборка креплений должна производиться под непосредственным наблюдением ответственного производителя работ.

    Разборку следует производить снизу вверх по мере обратной засыпки грунта.

    20.12. При выполнении земляных работ необходимо обеспечить систематический контроль за состоянием грунта траншей и котлованов.

    20.13. При обнаружении в откосах крупных камней работники должны быть удалены из опасных мест, а камни спущены к подошве откоса или удалены.

    20.14. Вскрытые для производства работ камеры и участки подземных теплопроводов должны быть закрыты прочными и плотными щитами или ограждены.

    20.15. Через траншеи и котлованы, вырытые на площадках, проездах, проходах и в других местах движения людей, должны устраиваться переходы шириной не менее 0,7 м, огражденные с обеих сторон перилами высотой не менее 1 м с обшивкой по низу бортов шириной не менее 10 см.

    20.16. Опускаться в траншеи, котлованы следует только по лестницам.

    20.17. При наличии в местах раскопов электрокабелей нельзя пользоваться ударным инструментом: ломом, киркой, пневматическими лопатами и т.п. Работы следует производить в присутствии работника кабельной сети, соблюдая осторожность для предотвращения повреждения кабеля и поражения работников электротоком.

    20.18. При обнажении кабеля необходимо подвесить его во избежание разрыва, становиться на кабель строго запрещается. Если работы продолжительны, кабель необходимо зашить в деревянный короб. На короба, закрывающие откопанные кабели, надлежит вывешивать плакаты: "Стой: высокое напряжение" или "Стой: опасно для жизни".

    20.19. Бросать в котлован инструмент или материал воспрещается. Его необходимо опускать на веревке или передавать из рук в руки. Находиться под опускаемым в котлован грузом запрещается.

    20.20. Если при производстве земляных работ обнаружится запах газа, работы должны быть немедленно прекращены, а работники удалены из опасных мест впредь до выяснения и устранения причин появления газа.

    Дальнейшее производство работ при возможности появления газа допускается только при обеспечении постоянного контроля за состоянием воздушной среды и обеспечении работников необходимым количеством противогазов.

    Работники в этом случае до начала работ должны быть проинструктированы о порядке производства работ в загазованной зоне.

    20.21. Во избежание взрыва курить, работать паяльной лампой и другими устройствами, связанными с применением открытого огня, в траншеях, вблизи которых находится газопровод или возможно скопление газа, запрещается.

    20.22. Участки, на которых производится электропрогрев грунта, должны быть ограждены, а на ограждения должны быть подвешены предупредительные сигналы. В темное время суток прогреваемая площадка должна быть освещена.

    Для электроподогрева грунта естественной влажности допускается напряжение не свыше 380 В.

    20.23. На участках, находящихся под напряжением, запрещается пребывание посторонних лиц.

    Электроподогрев должен обслуживаться электромонтером, имеющим соответствующую квалификационную группу.

    20.24. Временные линии от трансформатора к подогреваемым участкам должны выполняться изолированным проводом соответствующего сечения, укладываемого на козлах высотой не менее 0,5 м от земли.

    20.25. При прогреве грунта дымовыми газами, горячей водой или пропариванием должны приниматься меры, предохраняющие работников от ожогов.

    20.26. При поверхностном оттаивании грунта с использованием горячего газа необходимо принятие мер, исключающих отравления работников и взрыв газа.

    20.27. За безопасность работ, производимых на трассе действующих тепловых сетей, ответственность несет та организация, которая производит работы, и эти работы разрешается производить только после согласования с организацией, эксплуатирующей или владеющей этими сетями.

    Область применения котлована с откосами

    ГЛАВА 2. КОТЛОВАНЫ С ОТКОСАМИ
    Устройство котлованов с наклонными откосами или вертикальными закрепленными стенками обусловлено следующими причинами:
    возможность применения высокопроизводительных машин по выемке грунта;
    обеспечение свободного рабочего пространства; упрощение процесса производства работ; исключение многочисленных дополнительных видов работ; экономия ценных строительных материалов.
    При выборе типа котлована подбирается оптимальный вариант с учетом всех факторов, влияющих на сроки и стоимость его сооружения.

    2.1. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ И ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
    Небольшие котлованы с незакрепленными откосами устраиваются при необходимости отвода воды со строительной площадки до сооружения больших котлованов под энергетические объекты и водохозяйственные комплексы. Глубина таких котлованов может быть различной.
    Ограничением в применении незакрепленных откосов является отсутствие достаточных площадей для их размещения. Это наиболее часто встречается при выполнении работ по реконструкции сооружений, когда на поверхности и в грунте располагаются различные строительные конструкции, ограничивающие зону производства работ. Такие котлованы не применяются также по экономическим соображениям в тех случаях, когда объем вынимаемого грунта значительно превосходит объем, необходимый для размещения самого сооружения.
    Превышение объема работ по выемке грунта при устройстве котлованов с откосами по сравнению с котлованами с вертикальными стенками при одинаковой их глубине особенно существенно для небольших и глубоких котлованов. Так, например, для котлованов размером 2,0×2,0 ми 5,0×5,0 м с углом наклона откоса 45° в зависимости от их глубины, увеличение объема вынимаемого грунта dV, %, составляет:

    2,0 м5,0 м8,0 м
    2,0×2,0 м.333%1333%2933%
    5,0×5,0 м202%333%661%

    Целесообразность устройства откосов становится проблематичной в случаях, когда земляные работы выполняются малопроизводительными механизмами или лишь частично механизированы. В таких котлованах и траншеях (рис. 2.1) можно работать лишь в тех случаях, когда угол наклона откоса соответствует характеристике грунта и необходимому запасу надежности по его устойчивости.
    Для земляных выработок средней глубины рекомендуются следующие средние значения углов наклона откосов:
    45 — для легких несвязных грунтов;
    60° — для средних несвязных грунтов;
    80° — для прочных несвязных грунтов.

    Значения рекомендуемых углов наклона откоса могут существенно уменьшиться в тех случаях, когда отметка дна котлована ниже уровня грунтовых вод или если имеются многослойные толщи грунтов.
    Появление на откосах воды, что чаще всего обнаруживается после выемки грунта, может привести к снижению сцепления между частицами грунта и снижению устойчивости откоса. Увеличение норового давления воды в мелкозернистых грунтах может привести к такому уменьшению сцепления, что пески придут в состояние подвижности и произойдет оползание откоса. В этих случаях необходимо специальное исследование для определения угла наклона откоса.
    На рис. 2.2 показана схема обрушения откоса котлована, расположенного рядом с существующим сооружением с относительно небольшой глубиной заложения подошвы фундамента. Грунты представляли собой пылеватые пески, и появления грунтовых вод на откосах котлована обнаружено не было. Обрушение грунта произошло через несколько дней после выемки грунта и нанесло значительный ущерб.

    При прокладке траншей глубиной ta > 1,25 м устойчивость стенок в зависимости от геологических и гидрогеологических условий [211] должна обеспечиваться либо определенным углом наклона откоса, либо соответствующим креплением вертикальной стенки (в случае выполнения работ в насыпных грунтах или в условиях возможных сотрясений грунта при работе строительных машин и механизмов или взрывных работ ta > 1). При глубине траншеи от 1,25 до 1,75 м, прокладываемой в устойчивых скальных грунтах, прочных глинах, прочных мергелях, щебне с глиной, крепление осуществляется установкой подкладок под распорки длиной не менее 250 мм и толщиной не менее 50 мм. Вместо этого можно устроить скошенную верхнюю часть траншеи (рис. 2.3).
    При механизированной выемке грунта не требуется какое-либо крепление стенок траншеи, если в ней не предусмотрено нахождение людей и если стенки не испытывают дополнительных нагрузок от проезжающего транспорта или складирования материалов. Ширина незагру-жаемой бровки траншеи зависит от ее глубины и характеристик грунта. Минимальные значения ширины незагружаемой полосы вдоль края траншеи приведены в табл. 2.1.
    При укладке материалов вдоль бермы необходимо учитывать, что рядом с незагружаемой полосой шириной не менее. 1,2ta для несвязных грунтов и 1,5ta для связных грунтов допускается равномерно распределенная нагрузка не более 10 кН/м 2 .

     

    Глубина котлована, мМинимальная ширина бермы, м
    несвязные рыхлые грунтысвязные и скальные грунты
    < 10,60,6
    1. 2.50,80,6
    > 2,5. 5,01,00,8
    > 51,21,0

    Во многих случаях по технологическим условиям применяют комбинированные методы крепления откосов. Наиболее часто встречается вариант, когда верхняя часть стенки срезается в виде откоса, переходящего далее в вертикальную шпунтовую стенку (рис. 2.4,д). Такое решение позволяет обходиться без монтажных кранов, которые необходимы при устройстве вертикальной стенки на полную высоту котлована. При комбинированных видах крепления котлована в случаях, когда отметка дна располагается ниже уровня грунтовых вод, немного выше этой поверхности сооружается дополнительная рабочая площадка, с которой ведутся работы по водоотливу, закреплению стенок котлована и выемка грунта.
    При Осуществлении варианта, показанного на рис. (2.4,б), вызывает сомнение устойчивость грунта, находящегося с внутренней стороны шпунтовой стенки, поэтому такое решение применяется лишь в отдельных случаях.
    Другой вариант крепления траншей — это углубление дна непосредственно под укладываемую конструкцию, при котором высвобождается значительная рабочая площадь (рис. 2.4,в). Его недостатком является то, что механизированно может быть выполнена лишь часть работ по выемке грунта. Оставшийся грунт приходится разрабатывать вручную.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Читайте так же:
    Как красить выравнивающей грунтовкой
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector