Что такое откосы и стенки котлована, какие бывают виды и назначение?

Определение размеров котлованов и траншей

В грунтах, расположенных выше уровня грунтовых вод, и при отсутствии вблизи подземных сооружений, разработку котлованов и траншей можно производить с вертикальными стенками в случае, если их глубина не превышает (см. п.9.9):

– в песчаных и крупнообломочных грунтах – 1 м;

– в супесях – 1,25 м;

– в суглинках и глинах, кроме очень прочных – 1,5 м;

– в очень прочных суглинках и глинах – 2 м.

В остальных случаях котлованы и траншеи следует разрабатывать с откосами (рис. 4.1, 4.3… 4.5) или с вертикальными стенками (рис. 4.2), но с установкой креплений, двойная толщина которых b_КР приведена в табл. П 2.1.

Коэффициент откоса m для котлованов и траншей представлен в табл. П 2.2 или в , табл. 4 п.9.10.

Определение размеров прямоугольных котлованов с откосами по дну под отдельно стоящие столбчатые фундаменты производится по выражениям (рис. 4.1):

, м (4.1, а)

, м (4.1, б)

где: a’, b’ – длина и ширина фундамента по подошве, соответственно, м;

f – минимально допустимое расстояние от подошвы откоса до фундамента (опалубки фундамента), м;

b_ОП – толщина опалубки, м.

В случае сборных фундаментов b_ОП = 0.

При необходимости передвижения людей в пазухах расстояние между поверхностью откоса и боковой поверхностью возводимого сооружения должно быть в свету не менее 0,6 м (см. , п.6.2), т.е. .

С учетом откосов размеры котлована по верху равны:

, м (4.2, а)

, м (4.2, б)

где: m – коэффициент откоса (см. , табл. 3 или табл. П 2.2 при глубине выемки до 5 м);

h_K – глубина котлована, м.

Рис. 4.1. Схема прямоугольного котлована с откосами под столбчатый фундамент без подготовки и с подготовкой

Если глубина котлована или траншеи превышает 5 м, тогда коэффициент откоса определяется по , прил. В, но не менее значений, приведенных в , табл. 4 или в табл. П 2.2. В любом случае угол откоса не должен превышать 80° (см. , п.6.32).

Размеры котлована с устройством креплений вертикальных стенок определяются по формулам (рис. 4.2):

, м (4.3, а)

, м (4.3, б)

где b_КР – двойная толщина креплений, м (см. табл. П 2.1).

Минимальная ширина траншей принимается наибольшей из числа величин, удовлетворяющих следующим требованиям (см. , п.6.25):

– под ленточные фундаменты и другие подземные конструкции – должна включать ширину конструкции с учетом опалубки, толщины изоляции и креплений с добавлением f≥0,2 м с каждой стороны (со стороны расположения рабочих при устройстве ленточных фундаментов, как правило, назначается f₁≥0,6 м, а с противоположной стороны – f₂≥0,2 м);

– разрабатываемых одноковшовыми экскаваторами, бульдозерами, скреперами – не менее ширины режущей кромки ковша (отвала) с добавлением f₃=0,15 м в песках и супесях, f₃=0,1 м в глинистых грунтах.

Рис. 4.2. Схема прямоугольного котлована с вертикальными стенками и креплениями под столбчатый фундамент с подготовкой:

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Учись учиться, не учась! 10546 – | 7959 – или читать все.

93.79.246.243 studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock! и обновите страницу (F5)очень нужно

Сбор нагрузок

Сбор нагрузок осуществляется суммированием их каждого вида (постоянные, длительные, кратковременные) с умножением на грузовую площадь. При этом учитываются коэффициенты надежности по нагрузке.

Значения коэффициентов надежности по нагрузке согласно СП 20.13330.2011.

Нормативные значения полезных нагрузок в зависимости от назначения помещения согласно СП 20.13330.2011.

К постоянным нагрузкам относят собственный вес конструкций. К длительным – вес не несущих перегородок (применительно к частному строительству). Кратковременными нагрузками является мебель, люди, снег. Ветровыми нагрузками можно пренебречь, если речь не идет о строительстве высокого дома с узкими габаритами в плане. Разделение нагрузок на постоянные/временные необходимо для работы с сочетаниями, которыми для простых частных строений можно пренебречь, суммируя все нагрузки без понижающих коэффициентов сочетания.

По своей сути сбор нагрузок представляет собой ряд арифметических действий. Габариты конструкций умножаются на объемный вес (плотность), коэффициент надежности по нагрузке. Равномерно распределенные нагрузки (полезная, снеговая, вес горизонтальных конструкций) формируют опорные реакции на нижележащих конструкциях пропорционально грузовой площади.

Сбор нагрузок разберем на примере частного дома 10х10, один этаж с мансардой, стены из газоблока D400 толщиной 400мм, кровля симметричная двускатная, перекрытие из сборных железобетонных плит.

Схема грузовых площадей для несущих стен в уровне перекрытия первого этажа (в плане.

Схема грузовых площадей для несущих стен в уровне кровли (в разрезе.

Некоторую сложность представляет собой сбор снеговой нагрузки. Даже для простой кровли согласно СП 20.13330.2011 следует рассматривать три варианта загружения:

Схема снеговых нагрузок на кровлю.

Вариант 1 рассматривает равномерное выпадение снега, вариант 2 – не симметричное, вариант 3 – образование снегового мешка. Для упрощения расчёта и для формирования некоторого запаса несущей способности фундаментов (особенно он необходим для примерного расчёта) можно принять максимальный коэффициент 1,4 для всей кровли.

Конечным результатом для сбора нагрузок на ленточный фундамент должна быть линейно распределенная (погонная вдоль стен) нагрузка, действующая в уровне подошвы фундамента на грунт.

Таблица сбора равномерно распределенных нагрузок

Наименование нагрузки	Нормативное значение, кг/м2	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчётное значение нагрузки, кг/м2
Собственный вес плит перекрытия	275	1,05	290
Собственный вес напольного покрытия	100	1,2	120
Собственный вес гипсокартонных перегородок	50	1,3	65
Полезная нагрузка	200	1,2	240
Собственный вес стропил и кровли	150	1,1	165
Снеговая нагрузка	100*1,4 (мешок)	1,4	196

Всего: 1076 кг/м2

Нормативное значение снеговой нагрузки зависит от региона строительства. Его можно определить по приложению «Ж» СП 20.13330.2011. Собственные веса кровли, стропил, напольного перекрытия и перегородок взяты ориентировочно, для примера. Эти значения должны определяться непосредственным вычислением веса того или иного конструктива, или приближенным определением по справочной литературе (или в любой поисковой системе по запросу «собственный вес ххх», где ххх – наименование материала/конструкции).

Рассмотрим стену по оси «Б». Ширина грузовой площади составляет 5200мм, то есть 5,2м. Умножаем 1076кг/м2*5,2м=5595кг/м.

Но это ещё не вся нагрузка. Нужно добавить собственный вес стены (надземной и подземной части), подошвы фундамента (ориентировочно можно принять её ширину 60см) и вес грунта на обрезах фундамента.

Для примера возьмем высоту подземной части стены из бетона в 1м, толщина 0,4м. Объемный вес неармированного бетона 2400кг/м3, коэффициент надежности по нагрузке 1,1: 0,4м*2400кг/м3*1м*1,1=1056кг/м.

Верхнюю часть стены примем в примере равной 2,7м из газобетона D400 (400кг/м3) той же толщины: 0,4м*400кг/м3*2,7м*1,1=475кг/м.

Ширина подошвы условно принята 600мм, за вычетом стены в 400мм получаем свесы общей суммой 200мм. Плотность грунта обратной засыпки принимается равной 1650кг/м3 при коэффициенте 1,15 (высота толща определится как 1м подземной части стены минус толщина конструкции пола первого этажа, пусть будет в итоге 0,8м): 0,2м**1650кг/м3*0,8м*1,15=304кг/м.

Осталось определить вес самой подошвы при её обычной высоте (толщине) в 300мм и весе армированного бетона 2500кг/м3: 0,3м*0,6м*2500кг/м3*1,1=495кг/м.

Суммируем все эти нагрузки: 5595+1056+475+304+495=7925кг/м.

Более подробная информация о нагрузках, коэффициентах и других тонкостях изложена в СП 20.13330.2011.

Строительная классификация грунтов

• скальный грунт (сцементированный или кристаллизационный);
• нескальный грунт (несцементированный).

К первой группе относятся магматические, метаморфические, осадочные, искусственныегрунты. Для них характерны водоустойчивость, прочность при сжатии. Породы нескальных грунтов отличаются раздробленностью и дисперсностью. Соответственно, скальные грунты — трудноподдающиеся дроблению, а нескальные с легкостью можно обрабатывать. В зависимости от содержания частиц песка, пыли, глины и др. несцементированный грунт может называться следующим образом: песок, супесь (супесок), суглинок, глина (см. табл. 1).

Примечание. Прочерк означает, что параметр не нормируется.

Крутизна откосов котлованов, траншей и др. выемок по нормам

Крутизна откосов котлованов, траншей и др. выемок приведена в следующих группах нормативных документов:

1. СП 45.13330.2017 Земляные сооружения, основания и фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87. (обязательный к применению с 01 августа 2020 согласно постановлению Правительства РФ от 04 июля 2020 г. N 985)
2. Правила по охране труда при строительстве, реконструкции и ремонте.Утверждены приказом Минтруда России №883н от 11 декабря 2020 г. (действуют с 01.01.2021)
3. Правила по охране труда в строительстве. Утверждены Приказом Минтруда России N 336н от 1 июня 2015 года (действуют до 01.01.2021)
4. СП 45.13330.2012 Земляные сооружения, основания и фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87. (действующий и обязательный до 01 августа 2020 к применению согласно постановлению Правительства РФ от 26 декабря 2014 г. N 1521
5. СНиП 12-04-2002 «Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство» (рекомендательный)

Выделим требований приведенных в данных документах, которые касаются непосредственно величины крутизны откосов.

Этапы строительства ленточного фундамента по СНИП

Данное устройство состоит из бетона, который проходит армирование и после этого, заливается в опалубку, тем самым образуя монолитный комплекс. Существуют разнообразные виды возведения ленточного основания, но мы рассмотрим наиболее оптимальную и простую схему процесса.

Составление проекта

На этом этапе производится расчет всех необходимых величин

На этом этапе производится расчет всех необходимых величин, а именно:

• Глубина;
• Ширина;
• Выбор материала;
• Установление уровня промерзания почвы;
• Другие параметры грунтов.

Устройство должно проходить по всему периметру постройки, поэтому эти данные играют огромную роль в строительных работах.

Выполнение разметки

После окончания проекта, необходимо расставить отметки будущего фундамента

После окончания проекта, необходимо расставить отметки будущего фундамента. Это совершается таким образом: колышки расставляются по периметру и обтягиваются шнуром по внешнему и внутреннему пространству. Когда вы возводите здание на мягком грунте, то траншея должна быть немного шире. Это необходимо для использования опалубки при выполнении работ. Также необходимо предусмотреть подушку 10 см, которая засыпается песком.

Земляные работы

На этом этапе происходит выполнение траншеи

На этом этапе происходит выполнение траншеи. Глубина должна быть идентичной величине фундамента, но иметь запас в 30 см для подушки. Для выполнения данной задачи лучше использовать натянутую веревку, чтоб не сбиваться от разметок. При земельном рытье учитывайте особенности почвы. Так, например, для твердых грунтов лучше делать вертикальные стены для канав.

Важно! Если на вашем участке сыпучие грунты, то габариты траншеи должны быть больше, чем прописаны в проекте/

Установка опалубки

Устройство опалубки возводится снаружи основания дома, то есть должна ширина досок соответствовать проектной величине

Устройство опалубки возводится снаружи основания дома, то есть должна ширина досок соответствовать проектной величине. Процесс монтажа достаточно прост и выполняется примерно так же, как с деревянными щитками. По окончании ее возведения необходимо засыпать речным песком дно канала и хорошенько утрамбовать. Это и называется подушкой. Если добавить щебень и залить бетоном, то образуем подошву постройки.

Армирование

Следующим этапом необходимо выполнить армирование

Следующим этапом необходимо выполнить армирование. Для этого пригодятся прутья диаметром 12 см и проволока, которой будет скрепляться конструкция. Детали арматуры по вертикали должны иметь расстояние от фундамента 10 см и связываться проволокой по всем направлениям. В конце работы мы получим пояс, который и будет выполнять армирование.

Выполнение заливки раствором бетона

При выполнении заливки одновременно на всех участках, необходимо использовать несколько машин для замеса раствора

При выполнении заливки одновременно на всех участках, необходимо использовать несколько машин для замеса раствора и перемешивать вылитый бетон ломом, чтоб избежать образования пустых пространств.

Если же все работы выполняются постепенно, то бетон будет и так ложиться равномерно. Для изготовления раствора подойдет и один миксер, который справится со своими задачами для среднего здания. Выполнять заливку рекомендуем по форме круга – это позволить основанию подниматься постепенно. Последним действием есть выравнивание. Технология этого процесса идентична со стяжкой.

Заполнять фундамент лучше всего по кругу, чтобы весь периметр поднимался постепенно. На финальном этапе бетон выравнивается также как стяжка, чтобы обеспечить более удобную кладку первого ряда кирпича или другого материала. Стоит отметить, что все нормы и требования для расчетов и строительства прописаны в Снип. Так что изучайте документы и только тогда смело приступайте к выполнению работ.

Строительная классификация грунтов

• скальный грунт (сцементированный или кристаллизационный);
• нескальный грунт (несцементированный).

К первой группе относятся магматические, метаморфические, осадочные, искусственныегрунты. Для них характерны водоустойчивость, прочность при сжатии. Породы нескальных грунтов отличаются раздробленностью и дисперсностью. Соответственно, скальные грунты – трудноподдающиеся дроблению, а нескальные с легкостью можно обрабатывать. В зависимости от содержания частиц песка, пыли, глины и др. несцементированный грунт может называться следующим образом: песок, супесь (супесок), суглинок, глина (см. табл. 1).

Примечание. Прочерк означает, что параметр не нормируется.

Методики водопонижения

Водоотлив нужен для своевременного отведения талых, грунтовых и дождевых вод. Перед выполнением работ проводится предварительное исследование грунта и строительной площадки, подбирается подходящий метод откачки воды.

Учитываются следующие технические параметры:

• схема, по которой выполняется выемка грунта;
• объем воды с учетом вместимости емкости;
• глубина отверстия для установки насосов;
• расчет количества поступающей воды в котлован;
• определение времени на откачку с сохранением параметров перемычек и откосов.

Технология осушения является сложным комплексом мер, требующим профессионального участия и привлечения оборудования. Необходимо учитывать особенности, характеристики почвы, конкретного котлована.

Применяются стандартные способы организации водоотлива:

1. Открытый водоотлив. Процесс выполняется напрямую из котлованов и траншей.
2. Закрытый. Откачка выполняется через технологические углубления или скважины, которые находятся за пределами котлована. Используются специальные фильтры для сбора водных масс.

В большинстве случаев используется открытый тип, но выбор зависит от конкретных условий на строительной площадке и качества грунта

Важно руководствоваться требованиями регламентов и строительных норм

В процессе откачки воды ведется постоянное наблюдение за откосами и другими укрепляющими конструкции. Если появляются проблемные участки, проводится укрепление. На качество работы влияет состояние монтажных элементов и перемычек.

Открытый

Такой тип водооткачки становится наиболее простым и распространенным решением. Он подходит в тех случаях, когда стенки и дно организованы из грунтов следующих типов:

• связных, имеющих включения песка и тонких прослоек;
• слоистых, где расход почвенных вод относится к среднему уровню;
• несвязный с плотным сложением, отличающихся достаточным сопротивлением вымыванию;
• водонепроницаемых плотного типа, в которых скапливаются дождевые и талые воды.

При выборе открытого водоотлива используются конструкции:

Кавальеры Это обваловка стенок оградительного типа, Которая выполняется с нагорной стороны или по периметру. Нагорная канава Закладывается, если наблюдается уклон на площадке. Система используется, если вода стекает в котлован с верхней точки участка. Канавы, лотки, открытые дренажи Элементы позволяют эффективно отводить влагу

Важно правильно рассчитать уклон. Учитываются требования регламентов и строительных норм

Насосное оборудование Используются стационарные системы или переносные компрессоры. Последние элементы используются, если требуется постоянная откачка воды. Водосборные колодцы Обеспечивается устройство зумпфы и приямки

Систему оборудуют на дне котлована, чтобы эффективно собирать грунтовые или талые воды.

Последние элементы используются, если требуется постоянная откачка воды. Водосборные колодцы Обеспечивается устройство зумпфы и приямки. Систему оборудуют на дне котлована, чтобы эффективно собирать грунтовые или талые воды.

При выборе открытой системы выполняются подробные расчеты. Их использование возможно, если крутизна склона траншеи составляет 75-90 градусов. При этом минимальный уклон составляет 2-3 см на каждый метр относительно горизонта.

Закрытый

Если для участка характерны несвязные грунты с низкой сопротивляемостью к вымыванию, могут разрушиться стенки котлована или траншей.

В данном случае предпочтительнее закрытые системы. Такой вариант очистки вод применяется при строительстве на рыхлых почвах.

Используются такие методики:

• иглофильтровый;
• вакуумный;
• электроосмос для расширения области действия иглофильтровых установок.

Система основана на эффективном понижении уровня воды с использованием искусственных средств. Это совершенный и эффективный, но и непростой в организации метод. Работа осуществляется путем перекачки воды через скважины, которые располагаются вдоль траншеи или вокруг котлована.

Что собой представляют при земляных работах

Траншеи, котлованы и канавы – обязательные сооружения, которые необходимы для последующего строительства различных объектов. В специальных сводах правил по строительству предусмотрено несколько требований и рекомендаций по их устройству и максимальной глубине залегания:

1. При формировании траншеи в прочных и малоувлажненных грунтах, норма глубины сооружения при устройстве стенок вертикального типа без дополнительных подпорок или других креплений составляет от 1 метра для насыпей и песков, 1,25 м – для супесей и суглинков, 1,5 м – для глины.
2. При формировании траншеи в плотных скальных породах, максимальная глубина достигает 2 м при условии незамедлительного проведения остальных этапов строительства.
3. При формировании траншеи на мерзлых грунтах – независимо от породы – она должна преодолеть отметку глубины промерзания. Исключение – сухие пески, которые потребуют увеличения заглубления стенок и устройства специальных подпорок для предотвращения обрушения.

Одним из способов повышения безопасности строительных работ является устройство откосов. Это боковые опоры в виде стен, что расположены под определенным углом, который также называют крутизной откосов насыпи. Согласно правилам, показатель должен соответствовать указанным в нормативах и проекте требованиям. Это необходимо учитывать, чтобы исключить любую вероятность обрушения котлована и сделать строительство безопасным. При этом в процессе расчета параметра стоит учитывать естественный угол откоса земли, исходя из геологических изысканий участка.

Максимально допустимая крутизна откоса грунта возможна только при формировании траншей или других земляных сооружений не ниже 5 метров с учетом рекомендаций из специальных таблиц. И это только при условии проведения строительных работ на участках, сложенных из нескальных пород выше уровня моря.

Крутизна откоса котлована, траншеи или канавы – параметр, который рассчитывают путем деления высоты откоса насыпи к ее основанию. Только при грамотном подходе к вычислению показателя удается добиться максимально безопасного строительства фундамента или других сооружений. При верном показателе можно не сомневаться, что при проведении земляных работ откос не сползет и не обрушится. Для формирования целостной картины и более точного подсчета параметра необходимо также учитывать:

• рельеф местности;
• климатические условия;
• гидрогеологические характеристики.

Последний пункт наиболее важен, так как при близком расположении грунтовых вод или регулярных паводках воспользоваться стандартными методами устройства откосов не получится.

Также важно учитывать особенности грунтов, которые ранее были покрыты вечной мерзлотой, но постепенно вернулись к естественному состоянию

Особенность таких участков в измененной глубине промерзания, которую необходимо принимать во внимание. Именно поэтому стоит учитывать максимальную крутизну откосов траншеи, исходя из геологических изысканий и климатических условий участка строительства

Только при соблюдении норм удастся сделать сооружение надежным, а стройку – безопасной.

Виды земляных сооружений

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

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

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

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

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

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

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

Откосы – это наклонные боковые стенки выемок или насыпей

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

Проведение земляных работ на стройплощадке

При эксплуатации земляных сооружений они не должны:

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

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

Разновидности котлованов

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

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

Стенки котлованов могут быть:

• вертикальные;
• наклонные;

ступенчатые.

Котлован

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

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

Выбор способа проведения работ определяется в зависимости от следующих факторов:

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

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

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

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

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