Копка траншеи экскаватором под фундамент: как правильно выбрать машину, технология, плюсы и минусы метода, средняя стоимость

Расчет и планировка

Основной параметр, который определяет особенности предстоящего строительства, — глубина заложения магистрали. На данный показатель влияет несколько факторов, каждый из которых необходимо учитывать.

Перед тем как прокопать траншею под водопровод, необходимо рассчитать такие данные:

длина трассы;
количество поворотов и их конфигурацию;
необходимость установки вентилей и ревизионных колодцев;
конфигурацию канавы для труб водоснабжения водопровода;
место расположения источника воды и накопительной емкости;
тип и количество утеплителя;
необходимость монтажа системы обогрева коммуникаций;
структуру строительных материалов и смесей, используемых для подсыпки и засыпки;
потребность в инструментах и оборудовании.

Использование строительной техники

Чаще всего проще и дешевле копать фундамент своими руками. Использование габаритной техники будет лишним. Траншею можно создать самостоятельно при небольших габаритах здания. Сюда же относятся и процедуры по возведению основы под бани, веранды и пристройки. Использование техники влечет за собой увеличение стоимости процедуры. Но благодаря трактору можно крупно сократить время, которое будет затрачено на раскопки.

Копка фундамента экскаватором потребуется не только при объемных работах, но и случае, когда получаемый грунт необходимо вывозить на транспорте с территории. Экскаватор сможет в короткие сроки вывезти больший объем почвы при сравнении с той работой, которую сможет выполнить человек. При работе над крупными проектами работать руками будет невозможно из-за количества получаемого лишнего грунта.

Но даже после того, как были применена землеройная техника, останется некоторый объем ручной работы. Заключается она в уплотнении котлована и закреплении стен для предотвращения осыпания. Также потребуется засыпать подушку для дальнейшего строительства фундамента.

Копка под фундамент должна проводиться с учетом грунта и условий строительства. Всегда необходимо учитывать нюансы, из-за чего требуется создавать дополнительные опоры или проводить работы в максимально сжатые сроки. В последнем случае потребуется специальная техника.

Техника для рытья траншей

Основная номенклатура, с помощью которой специалисты выполняют рытье траншей не обширна, но отвечает стандартам качества в области строительства и земляных работ. На данный момент доступна и активно применяется следующая техника:

Экскаватор – землеройная машина, на которую устанавливается ковш размером 20-30 см., и гидромолот, уничтожающий плиты и крупногабаритные обломки и камни.
Грунторез – землеройная машина с основой трактора. Основная копка выполняется режущей цепью, установленной через вал. За одну рабочую смену аппарат выполняет рытье траншеи от 50 до 500 метров.
Самосвал – машина с самостоятельной разгрузкой. Вывоз строительного материала – основная функция, грузоподъёмность и кубатура составляют от 10 до 30 м³.

Узнать подробнее про разные виды можно в соответствующем разделе сайта.

Что нужно учесть до начала работ

Не стоит начинать работу с примитивным настроем «бери больше – кидай дальше». Чтобы избавить себя от неприятных неожиданностей и проблем в будущем, нужно думать не о том, как быстро выкопать траншею под водопровод вручную, а о том, как сделать это качественно и аккуратно.

Для этого нужно определиться с параметрами «окопа», выяснить, не пересекается ли его маршрут с линиями других коммуникаций, решить, куда складировать вынутый грунт, разметить наиболее удобный и короткий путь от источника к дому и т.д.

Каким делать сечение траншеи

Вопрос выбора формы траншеи далеко не праздный. Он зависит от её глубины, типа грунта, уровня грунтовых вод.

Типы водопроводных траншей Источник ibb.co

Прямоугольная.

Такую конфигурацию выбирают при плотном несыпучем грунте, небольшой ширине траншеи и глубине не более 1,5 метров.

Трапециевидная.

Форма для глубоких выемок более 1,5 метров или больше высоты копателя по плечи. Предотвращает обвал и осыпание рыхлых грунтов в канаву.

Оптимальная форма для прокладки траншей на участках с высокими грунтовыми водами. До уровня их залегания грунт вынимается с образованием пологих внутренних стенок канавы, затем до нужной глубины выкапывается узкий прямоугольный шурф, который засыпается дренажной смесью из щебня или гравия.

Какой должна быть ширина и глубина

Строительными нормами и правилами строго регламентируется только ширина шурфов глубиной свыше 3 метров. Для прокладки домашнего водопровода она редко превышает указанное значение, поэтому решая, как быстро выкопать траншею, ширину выбирают произвольно, ориентируясь только на удобство работы и последующего монтажа труб.

Ручная копка траншеи Источник ivbb.ru

Как правило, для прямоугольных выемок она не превышает 50 см, а нередко вообще равняется ширине совковой лопаты. Трапециевидные канавы в верхней части имеют ширину 70-80 см.

Иначе обстоит дело с глубиной – её нельзя выбирать произвольно, так как копать траншею для не утеплённых труб нужно до уровня промерзания грунта плюс ещё 30-50 см. Иначе зимой вода в них замёрзнет, что приведёт не только к прекращению её подачи в дом, но и к необходимости замены разгерметизированной трассы. Это означает повторное проведение всех работ, так как место прорыва замороженной трубы без раскопок определить невозможно.

Глубина промерзания почвы зависит от климатических условий в регионе и варьируется от 30 до 300 см. Какова она в вашей местности, можно узнать в архитектурном управлении, коммунальных службах или местных строительных организациях. Либо воспользоваться таблицей средних значений по регионам.

Таблица средних глубин промерзания грунта по городам СНГ Источник izchegopostroit.ru

Найденную величину принимают за исходную и делают поправку в ту или иную сторону в зависимости от типа почвы.

Песчаная и глинистая почва промерзает не так глубоко, поэтому прежде чем копать траншею под водопровод, расчётную глубину можно уменьшить на 30-40 см.
Пылеватый и каменистый грунт промерзает на большую глубину, значит, уровень заложения трубы нужно опускать на такое же расстояние от средней отметки.

Если водопровод прокладывается от централизованного напорного источника, глубина канавы на всем протяжении может быть одинаковой. Если же источником служит автономный колодец или скважина с насосом, трассу прокладывают с небольшим уклоном в его сторону, чтобы в случае аварии вода не оставалась в трубах, а стекала обратно самотёком.

Схема прокладки водопровода с греющим кабелем от колодца Источник aquacop.ru

Строительные работы

В процессе разработки траншеи необходимо проведение следующих строительных работ:

Разработка грунта, с его последующим выбросом в отвал, до достижения необходимой ширины траншеи в соответствии с проектом.
Рытье приямков в зонах стыков труб.
Монтаж крепления откосов и водоотлива (если требуются).

Далее проводится геодезическая разбивка траншеи в горизонтальной и вертикальной плоскостях, требования к работам регламентированы положениями СНиП_3.01.03-84 и СНиП_3.02.01-87. До рытья траншеи необходимо расчистить территорию, провести уборку деревьев, выкорчевывание пней, перенос коммуникаций и другие необходимые работы.

Важно обеспечить и проектный уклон поверхности при помощи ее планировки бульдозером – возможно перемещение грунтового массива и срезка неровностей высотой до 15 см

Как тип почвы влияет на выбор фундамента и глубину его закладки

Скальный. Характеризуется наибольшими надежностью и прочностью. На скальном грунте копать траншею под фундамент не придется, поскольку он не размоется и не просядет. Сильные морозы не дают прибавку по объему породы.
Крупнообломочный. В состав входят щебень/гравий и песок. Размеры компонентов — свыше 1 и 0,2 см, соответственно. Отличается хорошей стойкостью к сжатию. На таком грунте ленточный фундамент заливают на глубину 50 см.
Песчаный. Бывает гравелистым, крупным, средним, мелким и пылеватым. Первые три разновидности хорошо подходят для строительных работ. Глубина траншеи под основание должна быть не менее 1 м. Мелкие и пылеватые песчаные грунты подвержены пучению при низких температурах. Фундаменты закладывают ниже глубины промерзания.
Глинистый. Этот пластичный тип грунта заметно подвержен пучению, осадке и размыванию. Фундамент следует заливать ниже уровня промерзания грунта.
Лессовидный. Пористый грунт, который хорошо поглощает влагу и проседает. Перед тем, как копать котлован под фундамент, почву необходимо сильно утрамбовать. Основание закладывают ниже глубины промерзания грунта.
Торфяной. Из-за пористо-волокнистой структуры отличается малой несущей способностью. Усадка продолжается долго. При строительстве либо замещают почву, либо возводят сваи.
Суглинок и супесь. Вобрали в себя характеристики глины и песка. Если в грунте содержится 10–30 % глины — это суглинок, а если меньше — супесь. Оба типа подвержены усадке и пучению. Фундамент под дом делают глубоким (ниже уровня промерзания грунта).

Возможные проблемы от замачивания дна траншеи и котлована

Земляные работы рекомендуется выполнять в минимально сжатые сроки при хорошей сухой погоде. Атмосферные осадки часто приводят к скоплению воды на дне траншеи. В результате грунт может, пропитавшись водой, изменить свою несущую способность, в результате чего устойчивость фундаментной конструкции окажется под угрозой.

Вполне возможно, что для устранения замачивания потребуется снятие еще одного слоя грунта для того, чтобы открыть сухую поверхность. Это приведет к дополнительному расходу материалов на устройство подстилающей подушки из щебня и песка, а так же увеличит общие объемы работ. Именно поэтому многие застройщики арендуют землеройную технику, которая позволяет выполнить земляные работы в один день.

Способы копания

Ручной труд при разработке грунтов относится к категории тяжелых физических работ, на выполнение которых человек тратит немало усилий.

Существует несколько способ ручной разработки траншейных выемок:

Лопатой. Технология выемки земли лопатой нельзя назвать сложной. Вначале штыковой лопатой снимается верхний плодородный слой почвы, рыхлый грунт вынимается совковой. Для траншей идеально подходит ступенчатый способ разработки земли с послойной выемкой земляных масс.
Мотоблоком и мотобуром. Ускорить процесс разработки грунта можно с помощью мотобура или мотоблока. Для этого по периметру размеченной траншеи пробуривается ряд отверстий и после этого грунт легко снимается лопатой. Мотоблок применяют для глубокого разрыхления земли с последующей выемкой грунтовых масс совковой лопатой. Ускоренный способ применим для разработки неглубоких траншей глубиной до 2 метров.
Траншеекопателем. Малая механизация ручного труда намного облегчает трудоемкий процесс копки траншей и позволяет сократить время на выполнение земляных работы.
Для этих целей часто применяется траншеекопатель заводского изготовления или самодельное устройство, собранное на базе мотоблока или большой бензиновой пилы.
Заводской инструмент обеспечивает пользователям удобство и максимальную безопасность. Его основная особенность заключается в отсутствии во время работы обратного удара, что приводит к снижению скорости вращения и усилению углубления в грунт.
Основного режущего элемента – цепи заводского траншеекопателя хватает на копку траншеи протяженностью до 1000 метров. Этот показатель зависит от скорости работы механизма, глубины разработки и категории грунта.
Бензопилой. Выкопать земляную траншею можно бензопилой типа «Дружба» или «Урал», оборудованной старой автомобильной шиной и цепной передачей. Технология выполнения работ заключается в нарезке грунта мелкими кубиками, что намного упрощает его уборку. Домашние мастера, применяющие бензопилу в качестве основного инструмента для копки, отмечают увеличение скорости разработки в четыре – пять раз по сравнению с ручной копкой лопатой.

О копке траншеи лопатой расскажет эта статья, мотоблоком — эта, траншеекопателем — эта.

Форма и размеры котлована под фундамент

Форма котлована напрямую зависит от основания постройки.

Под частный дом принято делать котлован прямоугольной формы, под ленточный фундамент роется траншея.

Для столбчатого фундамента делается скважина с помощью спецтехники.

А вот ширина и глубина котлована определяется в зависимости от расположения грунтовых вод и промерзания почты.

Подошву основания необходимо погружать на 40 см ниже, чем глубина промерзания почвы. А что касается грунтовых вод, то котлован должен находиться выше них.

При расчете размеров котлована под фундамент стоит придерживаться основных правил: ширина и длина фундамента должна быть на 30-40 см больше фасада постройки.

От качества фундамента напрямую зависит долговечность и надёжность постройки. Поэтому при его укладке необходимо соблюдать все нормы и стандарты.

Опытные специалисты должны быть знакомы с технологией рытья котлована. Если вы не имеете опыта в данной сфере строительства, обязательно обратитесь к профессионалам. Для качественного основания фундамента потребуется нанять несколько опытных специалистов. Они возьмут пробу грунта и выяснят его вид и характеристики с помощью специальной экспертизы.

Внимание: проводить экспертизу грунта желательно перед покупкой участка.

А большинство людей на этом этапе допускают ошибки. Поэтому в дальнейшем сталкиваются с необходимостью продать участок, который не подходит под строительство.

После проведения удачной экспертизы на пробу грунта можно приступать к работе:

Для начала снимается верхний слой почвы, на котором находится растительность. Снять этот слой необходимо на всей территории будущей постройки.
Для отмостки стоит захватить по одному метру с каждой стороны.

Высота растительного слоя не должна превышать 30 см. Но если высота плодородного слоя на участке меньше, то и высота снимаемого слоя должна быть меньше. Выбрасывать данную землю не стоит. Её можно будет расположить на участке, где вы будете высаживать культурные растения.

Следующим этапом будет разработка грунта, который в дальнейшем надо вывезти с участка. Вывоз грунта рекомендуется делать сразу, а не откладывать на потом. Так как он займёт много места на участке. Для вывоза грунта потребуется нанять спецтехнику.

Что касается самой технологии рытья котлована, то этот процесс можно выполнять вручную или с помощью тяжелой техники. Земляные работы при рытье котлована делятся на такие этапы:

Подготовительный процесс.
Копка котлована, в этот процесс входят:

расчёт размера и объёма работ;
разработка грунта вручную или экскаватором ( выемка и засыпка земли);
отвод воды;
доработка котлована вручную.

Ленточный и столбчатый фундамент можно рыть вручную. Это займёт больше времени, но обойдётся значительно дешевле, чем аренда спецтехники. Также ручной способ рытья котлована под фундамент применяется на тех участках, где нет возможности организовать подъезд спецтехники.

Рытьё котлованов экскаватором проводится оперативно и эффективно. Если вместе с экскаватором нанять несколько самосвалов для вывоза грунта, работа пройдёт ещё быстрее. Какой экскаватор выбрать гусеничный или колесный, зависит от структуры грунта. Если необходимо рыть глубокий котлован. то его стенки могут обваливаться. Поэтому заранее надо принять меры по предотвращению сползания грунта.

Способы копания

Существует несколько способ ручной разработки траншейных выемок:

Лопатой. Технология выемки земли лопатой нельзя назвать сложной. Вначале штыковой лопатой снимается верхний плодородный слой почвы, рыхлый грунт вынимается совковой. Для траншей идеально подходит ступенчатый способ разработки земли с послойной выемкой земляных масс.
Мотоблоком и мотобуром. Ускорить процесс разработки грунта можно с помощью мотобура или мотоблока. Для этого по периметру размеченной траншеи пробуривается ряд отверстий и после этого грунт легко снимается лопатой. Мотоблок применяют для глубокого разрыхления земли с последующей выемкой грунтовых масс совковой лопатой. Ускоренный способ применим для разработки неглубоких траншей глубиной до 2 метров.
Траншеекопателем. Малая механизация ручного труда намного облегчает трудоемкий процесс копки траншей и позволяет сократить время на выполнение земляных работы. Для этих целей часто применяется траншеекопатель заводского изготовления или самодельное устройство, собранное на базе мотоблока или большой бензиновой пилы.
Заводской инструмент обеспечивает пользователям удобство и максимальную безопасность. Его основная особенность заключается в отсутствии во время работы обратного удара, что приводит к снижению скорости вращения и усилению углубления в грунт.

Основного режущего элемента – цепи заводского траншеекопателя хватает на копку траншеи протяженностью до 1000 метров. Этот показатель зависит от скорости работы механизма, глубины разработки и категории грунта.
Бензопилой. Выкопать земляную траншею можно бензопилой типа «Дружба» или «Урал», оборудованной старой автомобильной шиной и цепной передачей. Технология выполнения работ заключается в нарезке грунта мелкими кубиками, что намного упрощает его уборку. Домашние мастера, применяющие бензопилу в качестве основного инструмента для копки, отмечают увеличение скорости разработки в четыре – пять раз по сравнению с ручной копкой лопатой.

О копке траншеи лопатой расскажет эта статья, мотоблоком — эта, траншеекопателем — эта.

Когда нужна копка техникой?

При обустройстве ленточных фундаментов загородных строений копка траншей обычно производится ручным и механическим способом. Первый вариант экономически выгоден, если будущий домик маленький, фундамент мелкозаглубленный, грунт легко копать, условия погоды позволяют растянуть сроки строительных работ. В иных случаях — потребуется помощь спецтехники.

Например, в зимнее время требуется предотвратить быстрое замерзание грунта в процессе копки и заливки фундамента. Если дно или стенки траншеи быстро схватятся морозом, то это повлияет на устойчивость здания, что нежелательно.

Нанять экскаваторщика также нужно, если:

Грунт очень плотный и трудно поддается ручной копке, содержит крупные каменистые включения (более 30 см в диаметре).
Объем земляных работ очень большой — понадобится вывозить тонны грунта за пределы участка.
Выдалось дождливое лето. Погодный фактор очень важен, так как при воздействии осадков грунт меняет свою несущую способность. Для устранения этого недостатка со дна траншеи потребуется снимать весь влажный слой грунта до сухого основания, что приведет к удорожанию строительных работ по обустройству песчаной подушки.

Экономические расчеты показывают, что при большом объеме земляных работ гораздо дешевле оплатить за работу спецтехники, нежели одной бригаде рабочих.

Существуют случаи, когда работа экскаватора невозможна. Например, невозможно обеспечить подъезд к участку спецтехники без разрушения действующих коммуникаций и нарушения рельефа участка. В этом случае ничего не остается, как воспользоваться услугой рабочих по копке траншей.

Отвод воды из котлована

Чтобы понизить уровень грунтовых вод, потребуется сделать водоотведение перед рытьём котлована. На участке появиться поверхностные воды могут:

при атмосферных осадках;
с соседних участков.

Чтобы предотвратить появление воды на вашем участке с соседней территории, надо обустроить нагорный отлив для их перехвата. Размер водоотлива должен быть не менее 0,5 на 0,5 м.

Если на стройплощадке сильное обводнение, необходимо сделать дренажную систему открытого или закрытого типа. Открытый тип эффективен, если глубина воды понижена на 0,4 м. Для этого достаточно выкопать канаву глубиной 0,7 м. На дно канавы надо положить песок и гравий.

Закрытый дренаж делается с уклоном в сторону. На его дно укладываются перфорированные трубы.

Рекомендуем к прочтению: Скважина на воду своими руками

Виды экскаваторов

Наиболее часто работа по разработке грунта под фундамент, водопровод или канализацию осуществляется с помощью экскаватора, оснащенного прямой или обратной лопатой. Прямая лопата грунт вынимает «от себя», а обратная – «на себя». Прямая лопата работает с породами, которые находятся выше уровня стоянки, обратная, соответственно, с теми, которые расположены ниже.

У машин, у которых есть прямая лопата, эффективность более высокая, и достигается она благодаря прочности ковшей и наличию мощной гидросистемы. Прямая лопата применяется достаточно широко: копка котлованов и траншей, дорожно-строительные работы, вскрышные работы.

Прямая лопата и обратная имеют свои особенности, а также достоинства и недостатки.

Так, техника с прямой лопатой может выполнять достаточно объемную работу. Без такого механизма не будет существовать эффективно ни одно строительное предприятие.

Одно из преимуществ этой техники – высота уступа может быть от 10 до 15 метров. Также, в отличие от экскаваторов с обратной лопатой, он имеет на одну группу гидроцилиндров больше и более сложное техническое содержание.

Экскаватор с прямой лопатой

Обратная лопата имеет объем ковша не более 8 м 3 , что не очень удобно для выполнения больших объемов работ. Обратная лопата и ее схема действия подразумевают выемку грунта только с площадки, которая находится ниже уровня стояния экскаватора. Обратная лопата имеет неоспоримое преимущество: легкость управления и простота конструкции.

Роторный экскаватор

Для проведения работ, связанных с глубоким черпанием, для вскрышных работ, очень часто используют роторный экскаватор. Подобная техника движется на своем ходу, работа выполняется непрерывно.

Схема работы роторного экскаватора: ковшами, закрепленными на роторном колесе, извлекается грунт или порода. Поскольку ковши могут вращаться вокруг своей оси, они имеет свойство наполняться полностью.

Роторный экскаватор отлично работает при любых температурах, его работоспособность нисколько не падает, как при низких, так и при высоких температурах. Они могут выдерживать самые высокие нагрузки, и их работа осуществляется в беспрерывном режиме.

Помимо того, что они могут копать котлованы, роторный экскаватор способен транспортировать и загружать вынутый грунт в транспортные средства.

Разгружается роторный экскаватор двумя способами: гравитационным и инерционным. В первом случае операция осуществляется за счет действующих сил породы, когда она находится в зоне разгрузки, в верхней части ротора.

Во втором – за счет влияния центробежных сил, воздействующих на породу. Выгрузка вынутого грунта или породы осуществляется на конвейер, расположенный сбоку на экскаваторе. После этого отработанная порода поступает в транспортное средство.

Процесс копания котлованов экскаватором

Копать котлованы под строительство или траншеи под водопровод не представляется чем-то достаточно сложным – схема процесса проста, но соблюдать все этапы необходимо обязательно. Эффективность работы зависит не только от одного экскаватора, в процессе участвует много сопутствующей техники. При необходимости нужно организовать отвоз грунта со строительной площадки, а также укрепить стены котлована.

Если соединить все этапы, то получится следующая схема:

Геологическая экспертиза почвы, грунтовых вод, подбор соответствующей техники.
Анализ участка на предмет наличия инженерных сетей: подземный водопровод, газопровод, канализационная система. Если таковые имеются, то организовывают их обвод вокруг строительного участка.
Начало разработки грунта с одной из сторон.
Последовательное снятие слоев.
Завершение земляных работ.
Укрепление или доработка стенок котлована.

Схема работ достаточно проста, тем более, что всю последовательность выполнения этапов контролируют геодезисты.

Процесс рытья котлована экскаватором

С помощью измерительной техники (нивелиры и теодолиты) они определяют уровень безопасной разработки, а также корректируют и планируют работу экскаваторщика.

Во всем процессе разработки грунта важна также схема действий самой машины. Ее работа должна быть постоянной, с максимальной эффективностью.

Для этого грунт должен отвозиться со строительного участка достаточно оперативно. Обеспечить это могут несколько грузовиков с отвалами: как только одна грузовая машина заполнилась, на ее место сразу же должна подъезжать следующая.

По окончании разработки мелкие недочеты исправляют посредством миниатюрной техники или рабочих. После укрепления стенок котлована можно делать подушку из гравия на дне и приступать к строительству непосредственно фундамента.