Угол откоса грунта при разработке котлована

Разработка котлованов под фундамент

Способы разработки грунта принимаются в зависимости от конструкции и глубины заложения фундамента. Грунты под малозаглубленные ленточные и столбчатые фундаменты могут разрабатываться вручную, а выемка грунта под заглубленные фундаменты и фундаменты с цокольным (подвальным) этажом разрабатывается механизированным способом. Учитывая то, что ширина индивидуального дома редко превышает 12—15 м, разработку котлована можно вести экскаватором, оборудованным обратной лопатой, с ёмкостью ковша 0,25—0,65 м3 на гусеничном или колесном шасси или экскаватором-погрузчиком (рис. 1).

Рис. 1. Схема разработки котлована экскаватором: 1 — экскаватор; 2 — грунт для обратной засыпки; 3 — недобор грунта экскаватором 10—15 см	Рис. 2. Крутизна откосов котлованов и траншей в грунтах естественной влажности: а — песчаный грунт; б — супесь; в — глины и суглинки

Недобор грунта разрабатывается вручную перед устройством фундамента. При разработке грунта в радиус действия экскаватора не должны попадать провода линии электропередач. Грунт, выбираемый из котлована (траншеи), необходимо размещать на расстоянии не менее 1 м от края разработки. Рытье котлована и траншей с вертикальными стенками без крепления можно производить только в грунтах естественной влажности и при отсутствии грунтовых вод.

Глубина выемки, м, не должна превышать:

• в песчаных и гравелистых грунтах — 1;
• в супесчаных — 1,25;
• в глинах и суглинках — 1,5;
• в особоплотных грунтах — 2,0.

Работы по сооружению фундамента в траншеях без креплений следует производить сразу же за отрывкой грунта во избежание его осыпания или сползания. Если в траншее будут находиться люди, ширина ее должна быть не менее 0,7 м с учётом креплений.

Соблюдение правил производства земляных работ позволит избежать выполнения дополнительных работ из-за обрушения и сползания откосов, перебора выемки грунта и др.

Разработка котлована и траншей на глубину, превышающую пределы, указанные выше, производится с откосами или с креплением вертикальных стенок. Допустимая крутизна откосов котлованов и траншей в грунтах естественной влажности показана на рис. 2.

Минимальная ширина траншей должна удовлетворять следующим требованиям:

под ленточные фундаменты и конструкции подвального этажа — с учётом размеров конструкции, опалубки и ее крепления с добавлением 0,2— 0,3 м с каждой стороны;

под трубопроводы — не менее наружного диаметра трубы с добавлением 0,5 м при укладке отдельными трубами.

При наличии в период производства работ подземных вод мокрыми следует считать грунты, расположенные выше или ниже уровня грунтовых вод на величину капиллярного поднятия:

• 0,3—0,5 м — для песков, от пылеватых до крупных;
• 1,0м — для суглинков и глин.

Разработку грунта в котлованах или траншеях при переменной глубине заложения фундаментов следует вести уступами (рис. 3).

Рис. 3. Схема котлована с переменной глубиной заложения фундамента

Рис. 5. Схема обратной засыпки пазух фундамента: 1 — фундамент; 2 — стена подвала; 3 — гидроизоляция; 4 — асбестоцементные плоские листы; 5 — бетонный пол подвала; 6 — зона уплотнения грунта вручную; 7 — граница засыпки дренажа песком; 8 — дренажная труба; 9 — засыпка дренажа щебнем; 10 — слои грунта, уплотняемые легкими механическими трамбовками; 11 — отмостка; 12 — вентиляционный короб; 13 — перекрытие подвального этажа; 14 — утепленная кирпичная стена. Примечание. Толщина отсыпаемого слоя грунта принимается до 0,25 м.

Отношение высоты уступа к его длине должно быть не менее: при связных грунтах — 1:2; при несвязных грунтах — 1:3. Это соотношение — упрощенный вариант, позволяющий без расчета границы сжимаемой зоны и несущей способности грунта сохранить устойчивость основания.

Защита котлована от грунтовых вод

Многие застройщики начинают строительство дома без проведения инженерно-геологического исследования участка. При наличии высокого уровня грунтовых вод в разработанный котлован может просочиться вода и воспрепятствовать сооружению фундамента. При возведении монолитного фундамента на слабопроницаемых грунтах уложенная в конструкцию бетонная смесь будет подмываться и вымываться грунтовыми водами, что приведёт к разрушению сооружения. В таких случаях приходится срочно принимать меры по защите основания от замачивания. Даже круглосуточная откачка воды не остановит приток грунтовых вод.

Защитить основание можно искусственным понижением уровня грунтовых вод с помощью специального водопонизительного оборудования: электроосушением с использованием установок типа ЛИУ; вакуумированием с применением установок типа УВВ-1, УВВ-2 и ЭВВУ (эжекторных вакуумных водопонизительных установок) или другого оборудования. Но эти дорогостоящие и сложные способы защиты котлована редко используют даже специализированные фундаментостроительные организации. Устраивать противофильтрационные диафрагмы способом «набивного шпунта» или «стена в грунте» тоже трудозатратно и еще дороже. Стоимость водопонижения может приблизиться к стоимости строительства фундамента, что значительно дороже стоимости гидрогеологических изысканий строительной площади.

Рис. 4. Вариант защиты котлована от грунтовых вод: 1 — фундамент; 2 — песчаная подушка; 3 — канава для сбора воды; 4 — гравийная пригрузка; 5 — шпунтовая стенка; 6 — верхний слой водоупора; 7 — уровень земли

В слабопроницаемых грунтах наиболее предпочтительным является способ открытого водоотлива в тех случаях, когда отсутствует опасность суффозии (разрушение структуры грунта). Котлован можно оградить шпунтовыми стенками (деревянными или металлическими) (рис. 4). Однако такой способ требует наиболее пологих откосов и увеличивает объем земляных работ.

Засыпка пазух траншей и котлованов

Обратная засыпка пазух грунтом производится после проверки устройства фундаментов, прокладки трубопроводов, их испытания и сдачи по акту. Засыпка и послойное уплотнение грунта должны выполняться с обеспечением сохранности гидроизоляции фундаментов и стен подвала. Засыпку пазух доводят до отметок, гарантирующих надежный отвод поверхностных вод.

Обратную засыпку траншей, на которые не передаются дополнительные нагрузки, можно выполнять без уплотнения грунта, но с отсыпкой по трассе траншеи валика, размеры которого должны учитывать последующую осадку грунта. Узкие пазухи лучше засыпать малосжимаемыми грунтами (щебнем, песчано-гравийной смесью). Запас на осадку грунта без уплотнения принимается в процентах от высоты засыпки до 4 м для грунта:

• мелкий песок — 2;
• супесь и легкий суглинок — 3;
• глина тяжелая, суглинок, щебенистый грунт — 8.

При обратной засыпке пазух фундамента и стен подвала необходимо соблюдать нижеприведенные рекомендации с тем, чтобы давление грунта засыпки не повлияло на их устойчивость.

Засыпку пазух производят послойно. При этом толщина отсыпаемого слоя должна быть не более 25 см и число проходов не менее 4. Грунт уплотняют вручную, начиная с зон возле конструкций фундамента, стен подвала, мест ввода коммуникаций (рис. 5), а затем двигаются по направлению к краю откоса, применяя, если есть возможность, электротрамбовки типа ИЭ-4505, ИЭ-4502А. Верхний слой грунта уплотняют до отметки устройства отмостки. Чтобы уберечь гидроизоляцию стен подвала, ее закрывают плоскими асбестоцементными листами.

Угол откоса грунта при разработке котлована

Расположение подземных коммуникаций должно быть обозначено в натуре до начала разработки траншей и котлованов. Для укладки трубопроводов минимальная ширина траншей по дну (без учета креплений) принимается следующей:
Траншеи для стальных и пластмассовых трубопроводов при D (наружном диаметре), м: – до 0,5 – D+0,5 м; – 0,5-1,6 – D+0,8M; – 1,6-3,5 – D+1,4 м.

Траншеи для раструбных чугунных, бетонных, железобетонных и ас-бестоцементных трубопроводов: – до 0,5 – D+0,6 м; – 0,5-1,6 – D+1,0 м; – 1,6-3,5 – D+1,4 м.

Траншеи для бетонных и железобетонных трубопроводов на муфтах и для керамических трубопроводов: – до 0,5 -* D+0,5 м; – 0,5-1,6 – D+1,2 м; – 1,6-3,5 – D+1,4 м.

Для трубопроводов диаметром более 3,5 м ширина траншей (по дну) устанавливается проектом.

Ширина траншей, разрабатываемых с откосами в грунтах, расположенных выше уровня грунтовых вод, независимо от наружного диаметра труб должна быть не менее D+0,5 м при укладке трубопроводов из отдельных труб и D+0,3 м при укладке трубопроводов плетьми.

Ширину траншей для трубопроводов в грунтах, расположенных ниже уровня грунтовых вод и разрабатываемых с открытым водоотливом, принимают с учетом размещения водосборных и водоотливных устройств.

Ширина котлованов и траншей для зданий и сооружений назначается с учетом общих размеров конструкции (включая гидроизоляцию и опалубку) и креплений с добавлением 0,2 м.

В местах спуска людей в котлован (траншею) ширина между конструкциями фундамента и креплениями должна быть не менее 0,7 м.

Крепление стенок траншей и котлованов или разработка их с откосами определяется в зависимости от глубины выработки, наличия вблизи нее подземных сооружений, вида и состояния грунта, характера временных нагрузок вдоль бровки выработки и притока в выработку грунтовых вод.

Разработка траншей и котлованов с вертикальными стенками без креплений выше уровня грунтовых вод допускается в песчаных грунтах и супесях на глубину до 1,25 м, в суглинках и глинах — 2 м. При использовании роторных экскаваторов и укладке трубопроводов плетями глубина может быть увеличена до 3 м.
Крутизна откосов зависит от грунта. Так, при глубине разработки 3 м угол откоса в насыпных грунтах составляет 45°, песчаных и гравийных влажных — 50°, супесчаных — 55°, глинистых и лессовидных сухих — 65°.

При разработке траншей и котлованов не пригодный для использования грунт перемещают сразу на место укладки без устройства временных отвалов.
Грунт, подлежащий уплотнению при подготовке дна траншей и котлованов, разрабатывают с недоборами, предотвращающими нарушение его естественной структуры. Величина недоборов устанавливается проектом и уточняется по результатам опытного уплотнения, но не должна превышать при выполнении работ различными машинами (см):
— многоковшовые экскаваторы, скреперы, экскаваторы с гидроприводом, с прямой лопатой вместимостью ковша до 0,5 м3 и с ковшами любой вместимости с прямой режущей кромкой — 5;
— бульдозеры, экскаваторы с прямой лопатой вместимостью ковша 0,5-1,5 м3и с обратной лопатой вместимостью ковша до 0,5 м3 — 10;
— экскаваторы с прямой лопатой вместимостью ковша 1,5-3 м3 и с обратной лопатой вместимостью ковша 0,5-1 м3 —.15;
— драглайн, экскаватор с прямой лопатой вместимостью ковша 3-5 м3 и с обратной лопатой вместимостью ковша 1-1,5 м3 — 25.

Допускается доработка недоборов нескального грунта вручную до 4 см. В скальных грунтах дно котлованов и траншей и откосы не должны иметь недоборов.
Не допускаются переборы при разработке котлованов и траншей в нескальных грунтах. Случайные переборы в этих грунтах (залегание валунов и т.п.) заполняют однородным грунтом и уплотняют. В скальных грунтах места переборов заполняют щебнем и уплотняют.

В траншеях для монтажа трубопроводов устраивают приямки, размеры которых зависят от материала и наружных диаметров трубопроводов в местах стыковых соединений, типа этих соединений, что отражается в ППР (проекте производства работ).

Приямки под стыковые соединения трубопроводов, прокладываемых в просадочных грунтах, выполняют путем уплотнения грунта. Выемка грунта для устройства приямков в просадочных грунтах не допускается.

Разработку траншей и котлованов в непосредственной близости и ниже уровня фундаментов существующих зданий и сооружений, а также действующих подъемных коммуникаций производят по проекту производства работ, предусматривающему обеспечение сохранности зданий, сооружений и коммуникаций и неизменяемости их положения. Если разрабатываемые траншеи и котлованы пересекают действующие подземные коммуникации, разработка. грунта допускается лишь при разрешении эксплуатационной организации, которая обязана обозначить на местности оси и границы коммуникаций. При этом применение экскаваторов и ударных инструментов разрешается на расстоянии не менее 2 м от боковой стенки и 1 м над верхом трубы (кабеля). Чтобы предотвратить повреждение коммуникаций, оставшийся грунт дорабатывается вручную.

Если в ходе работ обнаружены действующие подземные коммуникации или подземные сооружения, которые не обозначены в технической документации, земляные работы должны быть приостановлены до прибытия на место работ представителей эксплуатационных организаций. При этом место работ должно быть ограждено для предотвращения повреждения обнаруженных коммуникаций.

При пересечении траншей и котлованов с подземными коммуникациями и сооружениями в пределах охранных зон земляные работы выполняют с соблюдением особых требований и дополнительных условий, которые определяются соответствующими органами.

Отклонение отметок дна траншей и котлованов от проектных не должно превышать ±0,05 мм; отклонение уклонов водоотводных канав не должно превышать ±0,0005.

Укрепление грунтов

Обычно при возведении земляных сооружений их боковые стенки устраивают таким образом, чтобы угол откоса был меньше угла естественного откоса. Однако очень часто, особенно в городских условиях, из-за стесненности устроить откосы невозможно. Кроме того, при намокании даже в условиях правильно выполненных откосов верхняя часть выемки может обрушиться. Такие случаи происходят из-за того, что при намокании грунта его угол естественного откоса может резко измениться (например, у глины с 45 до 15°, у суглинка с 50 до 20° и т.д.).

а — схема обрушения верхней части откоса при намокании; б — инвентарные трубчатые распорные рамы; в, г, д — крепления соответственно шпунтовое, консольное, консольно-распорное; е, ж — крепления распорное и подкосное; 1 — анкерная свая; 2 — оттяжка; 3 — маячная свая (опорная стойка); 4 — направляющая свая; 5 — шпунтовое ограждение; 6 — щиты (доски); 7 — стойки распорной рамы; 8 — распорка.

Шпунтовое ограждение является дорогостоящим способом, применяемым при разработке выемок в водонасыщенных грунтах вблизи существующих зданий и сооружений. Шпунт забивают до разработки выемки, чем обеспечивают устойчивое и естественное состояние грунта за ее пределами.

Крепление консольного типа состоит из стоек — свай, заземленных нижней частью в грунте глубже дна выемки. Они служат опорами для щитов или досок, непосредственно воспринимающих давление грунта. Крепление консольного типа целесообразно при глубине выемки до 5 м. В траншеях значительной глубины используют консольно-распорное крепление, отличающееся от консольного тем, что между стойками в верхней их части перпендикулярно оси траншеи устанавливают распорки.

Распорное (рамное) крепление — наиболее простое в исполнении — применяется при устройстве траншей глубиной до 4 м в сухих или маловлажных грунтах. Оно состоит из стоек, горизонтальных досок или щитов и распорок, прижимающих доски или щиты к стенкам траншеи.

При отрывке траншей деревянные или металлические крепления устанавливают экскаватором непосредственно при отрывке выемки. Экскаватор устанавливает блоки и по мере углубления траншеи придавливает ковшом их верхние торцы.

При создании вокруг разрабатываемых выемок постоянных водонепроницаемых завес или в случае повышения несущей способности грунтовых оснований применяют следующие способы искусственного закрепления грунтов: цементацию и битумизацию; химический, термический, электрический, электрохимический, механический и др.

Цементация и битумизация заключается в инъецировании цементного раствора или разогретых битумов. Эти способы применяют для пористых грунтов с высоким коэффициентом фильтрации, а также трещиноватых скальных пород.

Термическое закрепление заключается в обжиге лессовых грунтов раскаленными газами, нагнетаемыми через скважины в их поры. Газы подаются в толщу грунта вместе с воздухом через жаропрочные трубы в пробуренных скважинах.

Электрическим способом закрепляют влажные глинистые грунты. Способ заключается в использовании эффекта электроосмоса, для чего через грунт пропускают постоянный электрический ток с напряженностью поля 0,5. 1B/см и плотностью 1. 5A/м2. При этом глина осушается, уплотняется и теряет способностью к пучению.

Электрохимический способ отличается от предыдущего тем, что одновременно с электрическим током в грунт вводят через трубу, являющуюся катодом, растворы химических добавок (хлористый кальций и др.). Благодаря этому интенсивность процесса закрепления грунта возрастает.

Вытрамбовывание котлованов осуществляют с помощью тяжелых трамбовок, подвешенных на стреле крана. Этот способ менее сложен, чем способ грунтовых подушек, поскольку не требует замены грунта основания. Уплотнение котлованов значительных размеров может осуществляться гладкими или кулачковыми катками, трамбующими машинами, виброкатками и виброплитами.

Наши группы в Telegram, Viber. Присоединяйтесь!

Быстрая связь с редакцией в WhatsApp!

Организация и порядок производства земляных работ

определение безопасной крутизны незакрепленных откосов котлованов, траншей (далее — выемки) с учетом нагрузки от машин и структуры грунта;

определение конструкции крепления стенок котлованов и траншей;

выбор типов машин, применяемых для разработки грунта и мест их установки;

дополнительные мероприятия по контролю и обеспечению устойчивости откосов в связи с сезонными изменениями;

определение мест установки и типов ограждений котлованов и траншей, а также лестниц для спуска работников к месту работ.

При производстве земляных работ возможно воздействие на работника следующих опасных и вредных производственных факторов:

обрушающиеся горные породы (грунты);

падающие предметы (куски породы);

движущиеся машины и их рабочие органы, а также передвигаемые ими предметы;

расположение рабочих мест вблизи перепада по высоте 1,3 м и более;

повышенное напряжение в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека;

химические опасные и вредные производственные факторы.

Производство земляных работ осуществляется по наряду — допуску и под непосредственным наблюдением руководителя работ:

— В охранной зоне кабелей высокого напряжения, действующего газопровода, других коммуникаций работы производятся под наблюдением работников организации, эксплуатирующих эти коммуникации, после получения письменного разрешения от организации, эксплуатирующей эти коммуникации

— На участках с возможным патогенным заражением почвы (свалки, кладбище, скотомогильники и т.п.) — после получения письменного разрешения от органа санитарного надзора.

При размещении рабочих мест в выемках их размеры должны обеспечивать размещение оборудования, а также проходы на рабочих местах и к рабочим местам ширину в свете не менее 0,6 м. Выемки, разрабатываемые в местах возможного нахождения людей (на улицах, проездах, во дворах населенных пунктов), ограждаются защитными ограждениями. На ограждении устанавливаются предупредительные надписи, а в ночное время — сигнальное освещение. Для прохода людей через выемки устанавливаются переходные мостики. Для прохода на рабочие места в выемки устанавливаются трапы или маршевые лестницы шириной не менее 0,6 м с ограждениями или приставные лестницы (деревянные — длиной не более 5 м).

Производство работ, связанных с нахождением работников в выемках с вертикальными стенками без крепления в песчаных, пылевато-глинистых и талых грунтах выше уровня грунтовых вод и при отсутствии вблизи подземных сооружений, допускается при их глубине не более:

1,0 м — в не слежавшихся насыпных и природного сложения песчаных грунтах;

1,25 м — в супесях;

1,5 м — в суглинках и глинах.

Перед допуском работников в выемки глубиной более 1,3 м, ответственное лицо проверяет состояние откосов, надежность крепления стенок выемки. Допуск работников в выемки с откосами, подвергшимися увлажнению, разрешается только после тщательного осмотра лицом, ответственным за обеспечение безопасности производства работ.

Разработка роторными и траншейными экскаваторами в связных грунтах (суглинках и глинах) выемок с вертикальными стенками без крепления допускается на глубину не более 3 м. В этих случаях спуск работников в траншеи не допускается.

В местах, где требуется пребывание работников, устраиваются крепления или разрабатываются откосы. Устанавливать крепления необходимо в направлении сверху вниз по мере разработки выемки на глубину не более 0,5 м. Верхняя часть креплений должна выступать над бровкой выемки не менее чем на 15 см. Разборку креплений в выемках следует вести снизу вверх по мере обратной засыпки выемки, если иное не предусмотрено ППР.

Разработка грунта в непосредственной близости от действующих подземных коммуникаций допускается только при помощи лопат, без помощи ударных инструментов.

Применение землеройных машин в местах пересечения выемок с действующими коммуникациями, не защищенными от механических повреждений, разрешается по согласованию с организациями-владельцами коммуникаций.

Разрабатывать грунт в выемках «подкопом» не допускается. Извлеченный из выемки грунт необходимо размещать на расстоянии не менее 0.5 м от бровки этой выемки.

Автомобили-самосвалы при разгрузке на насыпях, а также при засыпке выемок следует устанавливать не ближе 1м от бровки естественного откоса.

При работе экскаватора не разрешается производить другие работы со стороны забоя и находиться работникам в радиусе действия экскаватора плюс 5 м.

При механическом ударном рыхлении грунта не допускается нахождение работников на расстояние ближе 5 м от мест рыхления.

Запрещается разработка грунта бульдозером и скреперами при движении на подъем или под уклон, с углом наклона более указанного в паспорте машины.

Работники, допускаемые к земляным работам, должны быть обучены по охране труда в установленном порядке, обеспеченными необходимыми средствами индивидуальной защиты.

Уклон котлована в зависимости от грунта

Крутизна откосов котлованов и траншей

Откосы котлована

При напластовании различных видов грунта крутизну откоса для всех пластов назначают по более слабому виду грунта. 2. К насыпным относятся грунты, пролежавшие в отвалах менее 6 мес. и не подвергавшиеся искусственному уплотнению (проездом, укаткой и т.п.).

Крутизна откосов котлованов и траншей

Крутизна откосов при глубине выемки, м,

Песчаные и гравийные

Лессы и лессовидные

[насыпные, песчаные и гравийные, супесь, суглинок, глина, лессы и лессовидные]

Похожие темы

Устройство путей вблизи откосов котлованов

Состав сухой смеси для оштукатуривания откосов

Трудозатраты процесса отделки откосов проемов по литьевой технологии

Откосы котлована

При разработке котлована важно правильно определить параметры откосов.

• Во-первых, это нужно для оптимальной обратной засыпки. Она должна быть минимальной по объему, для экономии затрат на работу экскаватора, песка и его трамбовки. Обычно, чтобы не повредить гидроизоляцию фундамента, а также сразу сделать качественную отмостку вдоль здания используют карьерный песок, потому что у глины больше последующая осадка.
• Во-вторых, откосы не должны ни при каких условиях обрушиться во время строительства.

Крутизна откосов котлована и траншей. Таблица

Техника безопасности превыше всего.

В первую очередь необходимо провести геологические и гидрогеологические изыскания. Если есть грунтовые воды, оползневые грунты или котлован глубиной свыше 5 метров, то необходим индивидуальный проект под выявленные уникальные условия.

Откосы с вертикальными стенками разрешены при разработке котлованов и траншей для грунтов с равномерной структурой и невысокой влажностью, где нет грунтовых вод и сооружений поблизости. Согласно СНиП 111-4-80 глубина для таких котлованов и траншей не может превышать для грунтов:

• 1,00 метра — песчаных, гравийных;
• 1,25 метра — супесей;
• 1,50 метра — суглинков и глин.

Для обычных и часто распространенных условий крутизну откосов при разработке котлована необходимо определять согласно таблице:

Параметры откосов котлована согласно СНиП 111-4-80

При напластовании различных грунтов, крутизну нужно определять по самому неустойчивому пласту. Отметим, что включения неустойчивых грунтов, валунов, камней следует убирать экскаватором для исключения возможности обрушения.

При напластовании различных грунтов, крутизну нужно определять по самому неустойчивому пласту. Отметим, что включения неустойчивых грунтов, валунов, камней следует убирать экскаватором для исключения возможности обрушения.

Наша фирма разрабатывает котлованы от 400 до 20 000 куб. м. в Москве и по всей Московской области. Мы готовы проконсультировать вас по земляным работам, рассчитать цены и сроки выполнения работ.