1clean-house.ru

Строительный журнал
6 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расчет откосов котлована под фундамент

Определение и расчет объемов земляных работ

На практике существуют разные способы расчета объема земляных работ, воспользовавшись которыми вы получите ту или иную степень точности. В случае масштабных проектов, отклонения результата от плана могут быть весьма значительными, в связи с чем данному этапу отводится особая роль. Расчет объемов земляных работ помогает правильно определить требуемые трудовые и технические ресурсы, составить календарный план и утвердить сметную стоимость. Причем уточнения по объемам земляных работ траншеи в документацию могут вноситься не только на стадии проектирования, но и позже.

Источник фото: exkavator.ru Выполнить расчет объемов земляных работ можно на основании СНиПов

Если земляные работы подразумевают результат в виде правильной геометрической формы, то для определения объема достаточно воспользоваться формулой из числа общеиспользуемых. С усложнением рельефа более трудоемкими становятся и методы подсчета. В этом случае подходящую формулу можно найти в справочниках.

Из всего многообразия форм земляных сооружений выделяют три главные: котлован, траншея (еще одно название — линейно-протяженное сооружение), вертикальная планировка площадки. В первом случае для расчет объема земляных работ предпочтение отдается методу поперечных профилей (в случае многоугольного очертания с параллельными основаниями можно воспользоваться формулой Симпсона), во втором подсчет в большинстве случаев осуществляется по продольным и поперечным профилям.

Схемы для определения объема котлованов (прямоуольный, многоугольный, круглый котлованы, траншея с откосами, насыпь)

В случае, когда подрядчик имеет дело со сложной формой, для расчета общего объема земляных работ выполняется разбивка на несколько более простых фигур с последующим суммированием значений, полученных для каждой из них. Отдельные неровности допускается не брать в расчет как не влияющие значительно на объем предстоящих работ. При подсчете объема протяженного земляного сооружения, его разбивают вертикальными плоскостями на несколько призматоидов в точках перелома продольного профиля. Для определения объема каждой части необходимо узнать величины сторон поперечных сечений и расстояние между ними. Вертикальная планировка на территории большой площади предполагает подсчет по 3-гранным или 4-гранным призмам, стороны у которых берутся длиной 10-100 м.

Одна из часто встречаемых величин для расчета объемов земляных работ, — крутизна откосов. В литературе приводятся приблизительные значения крутизны, зависящие от глубины выемки и прочности грунта. Так, угол естественного откоса котлована глубиной до 1,5 м в песке составляет 63 градуса, а отношение высоты откоса к его заложению — 1:0,5. Располагая значением этой величины, а также размерами нижней части котлована и его глубиной, вы легко посчитаете длину и ширину земляного сооружения сверху и объем грунта, подлежащего выемке.

Формула призматоида для расчета объема прямоугольного котлована:

V = (Н/6) (AB + CD + (F + C)(B + D))
V – объем котлована с откосами со всех сторон;
Н — глубина котлована;
F и B — ширина и длина по дну;
C и D — те же величины поверху.

Если вы выполняете работы по рытью котлована глубже 5 м, заранее позаботьтесь об устройстве промежуточных берм не уже 2,5 м. Еще несколько рекомендаций:

  • при возведении ленточного фундамента к ширине его подошвы прибавляется 0,2 м с каждой стороны (для устройства подушки из песка или бетона);
  • если цель работ — траншея с креплением, следует добавить к ее ширине 0,1-0,2 м (чем глубже котлован, тем больше значение).

Дополнительное расстояние стоит предусмотреть и в других случаях, например, при изготовлении вертикальной гидроизоляции фундаментов.

Существует специфика в определении объема земляных работ при задействовании спецтехники. Так, траншея не может быть уже режущей кромки ковша землеройной машины плюс 0,1-0,15 м (в зависимости от вида грунта). А для того, чтобы исключить нарушение естественной структуры грунта, принято «недобирать» ковшом со дна 5-20 см.

Источник фото: exkavator.ru В определении объема земляных работ при использовании спецтехники есть своя специфика

Помимо объемов основных работ, принято производить расчет также для дополнительных земляных сооружений, таких как выезды из котлована, уширения для разворота транспорта и др. элементов, без которых реализация проекта невозможна. Из общего объема котлована также выделяется объем земляных работ по срезке верхнего плодородного слоя.

Еще один момент, который следует учитывать, — то, что расчет объемов земляных работ производят при плотности естественного залегания («в плотном теле»). При этом рабочую высоту насыпи следует задать больше проектной, так как впоследствии грунт может осесть. Пример: первоначальное увеличение объема песчаного грунта после разработки составляет 10-15%, остаточное разрыхление грунта (после его уплотнения атмосферными осадками, транспортомы и т.д.) — 2-5%.

Наши группы в Telegram, Viber. Присоединяйтесь!

Быстрая связь с редакцией в WhatsApp!

Как происходит расчет объема земляных работ при разработке котлована?

Расчет объема траншеи

Для начала, необходимо заполнить исходные данные онлайн калькулятора в метрах:

L – это длина траншеи, зависит от назначения, например, для устройства фундамента, прокладки коммуникаций (водопровод, канализация, газопровод, силовые или слаботочные кабеля).

A – ширина верхней части траншеи, определяется возможностью работы в траншее работников обустраивающих коммуникации.

При устройстве ленточного фундамента ширину траншеи рекомендуется увеличить на 600 мм больше ширины основания фундамента (для возможности монтажа опалубки, перемещения рабочих).

B – ширина нижняя (дна), поскольку часто траншею роют с откосами, препятствующими осыпанию грунта, то ее размеры вверху и снизу могут отличаться. Разница между шириной верха и дна определяет крутизну откосов.

Если откосы не делаются и ширина постоянна вверху и внизу траншеи – введите одинаковые значения параметров А и В

H – глубина траншеи, зависит от ее целевого назначения, например для ленточного фундамента 0,5-2,5 м, согласно СНиП 3.02.01-87. Для газопровода не менее 0,8 метров до верхней точки трубы с учетом СП 62.13330.2011 (СНиП 42-01-2002), глубина прокладки водопроводных труб регламентируется СНиП 2.04.02-84 (к фактической глубине промерзания грунта необходимо прибавить минимум 0,5 метра). Минимальная глубина заложения канализации для регионов с теплым климатом составляет 0,7-0,8 м, а если зимы суровые – глубже. Для прокладки кабелей, как правило, роются траншеи глубиной порядка 0,7 м.

Стоит отметить, что иногда проще и экономичнее утеплить трубу, применить комбинированный способ устройства фундамента, (т.е. засыпка песчано-гравийной подушки, утепление и организация дренажа) и вырыть неглубокую траншею экономя время, силы и деньги за выемку, укрепление стенок и перемещение грунта.

Также укажите стоимость рытья в Вашем регионе (за 1 кубический метр) и вывоза грунта (тоже за 1 м2) после чего нажмите «Рассчитать».

Расчет объема траншеи с откосами

Калькулятор рассчитает площадь траншеи (пригодится при определении необходимого количества материала для укрепления откосов), объём траншеи даст представление, сколько грунта необходимо вынуть и переместить и подобрать оптимальный способ рытья для получения ожидаемого результата в краткий срок. Если ширина верха и дна траншеи разные, то дополнительно будут рассчитаны объемы: полезный C и откосов D. Если Вы ввели расценки подрядчиков на копку и вывоз грунта, калькулятор выдаст стоимость копания траншеи, цену перемещения грунта и общие затраты на сооружение траншеи, что позволит принять взвешенное решение – обратиться к профессионалам или копать самому.

Инструкция использования

Для того чтобы калькулятор произвел расчеты, нужно предоставить ему некоторые данные. В первую очередь, это периметр будущего котлована. Периметр можно получить, если попеременно сложить все стороны котлована. Слагаемых может быть сколько угодно — форма котлована может быть сложной.

Площадь котлована рассчитывается по его дну. Если котлован просто прямоугольный, то площадь рассчитывается как произведение его сторон. Если котлован имеет сложную форму, то нужно сложить площади более простых фигур, из которых он состоит.

Калькулятор также потребует глубину котлована, это длина прямой линии от его дна до поверхности земли. И нужна крутизна котлована, которая определяется отношением глубины к длине откоса. 477

Как посчитать объем траншеи с откосами?

Выемки в рыхлых грунтах имеют скошенные стенки. Расчет объема грунта траншеи с откосами производится по формуле: площадь трапеции (поперечного сечения в форме трапеции) умножается на длину канавы.

V = (a + b) /2 ∙ h ∙ L

  • V — объем;
  • a — ширина канавы по дну;
  • b — ширина канавы по верху;
  • h — глубина выемки;
  • L — длина.
Читать еще:  Марка полнотелого кирпича для цоколя

Посчитать объем траншеи с откосами и перепадом высот несколько сложнее. Калькуляция выглядит как полусумма площадей двух трапеций (площади сечения начала и конца выемки) умноженная на длину траншеи.

V = (F1+ F2) /2 ∙ L, или V = ((a + b) /2 ∙ h1+ (a + b) /2 ∙ h2 ) /2 ∙ L

  • F1 — площадь поперечного сечения у начала углубления;
  • F2 — площадь поперечного сечения в конце;
  • а — ширина траншеи по дну,
  • b — ширина по верхнему срезу,
  • h1- глубина выемки в начале,
  • h2 — глубина выемки в конце.

При сложных формах углубления, наличия расширений (для коллекторов, колодцев и прочих сооружений) расчет объема земли траншеи производится после условной разбивки общего объема на простые составляющие, подсчета их величин и суммирования.

К услугам геодезистов обращаются, если требуется подсчитать количество перемещаемых масс при обустройстве котлована, выравнивании стройплощадки, вертикальном планировании участка. Особенно актуален этот вид работ на территории со сложным рельефом. Сведущий специалист выполняет расчет объема ямы любой конфигурации, перемещаемых масс грунта не только на местности, но и в камеральных условиях, имея на руках актуальные топосхемы и проектные чертежи (либо исполнительные схемы коммуникаций).

Посмотреть пример исполнительной схемы траншеи

Как выполняется расчет объема земляных работ

Расчет объема земляных работ — очень важный этап проектирования. Эти расчеты необходимы для разработки проекта. На данный момент используется несколько способов расчета. Чем проще котлован, тем проще расчет для него. Если форма проста — нужно использовать обычную формулу, которую все знают из уроков геометрии. Если котлован имеет сложную форму, ее разбивают на простые фигуры.

Для более сложных сооружений, таких как дамбы, дороги, плотины, используются более сложные методы. Точный результат этого расчета нужен для того, чтобы:

  • определить, насколько нужна транспортировка грунта, изымаемого из котлована. Возможно, проще всего будет распределить его по участку.
  • рассчитать стоимость земляных работ.
  • решить, каким способом будет изыматься земля.

Расчет объема котлована фундамент своими руками

В частном строительстве чаще всего используется ленточный фундамент, то есть роются траншеи. Это котлованные работы, они проектируются по правилам СНиП 3.02.01 — и здесь все строго. От них наполовину зависит устойчивость и надежность будущего здания. Разберемся, как подготовить котлован к стройке.

Планировка дна котлована в заданные отметки

Работы с котлованом будущего строения это очень ответственный этап, но только разметкой и разработкой дело не ограничивается. Для того, чтобы дно котлована вывести к нужным отметкам, необходимо осуществить планировку его дна. Другим словами, эти манипуляции еще называют «зачистка дна и выведение по нивелиру относительно отметки центра опоры». Зачем нужна планировка дна котлована? Подобная подготовка основания под фундамент очень ответственная задача и поручать ее нужно только людям, которые разбираются в необходимых объемах работ. Цель ее это обеспечение максимального контакта основания и подошвы фундамента. Планировка дна котлована призвана устранить невыработку грунта при проведении разработки и выровнять слои почвы перед тем, как провести уплотнение. Результатом планирования должно стать оставление бульдозером либо грейдером того количества (слоя) почвы, которое бы в результате уплотнения могло соответствовать достижению проектной отметки дна котлована. Как происходят работы? Компания «Роем Землю» использует спецтехнику, такую как бульдозеры и мини-бульдозеры. Мы знаем всю специфику, именно поэтому для точной планировки применяем ручную работу. Бульдозер с тягой 10 т и универсальным отвалом справится с задачей быстро и качественно. Мы контролируем, чтобы отвал при этом был установлен с незначительным перекосом. В процессе планировки бульдозер перемещается: по спирали; по направлению к оси котлована от его откоса; поступательно челночно, то есть движение вперед рабочее, назад холостое. Какое именно движение должно быть и его траекторию мы вычисляем самостоятельно для оптимального использования техники и обеспечения ее максимальной производительности. Бульдозер начинает свою работу вслед за экскаватором, что разрабатывает котлован. Техник срезает слой грунта. После этого идет процесс выверения поверхности основания методом визирования угловых и осевых углов. На месте пересечения их устанавливают колышки, отметку определяют нивелиром. Подчистку грунта до проектных отметок производят вручную. Если же применяют механизированную планировку, то слой срезаемого грунта должен быть чуть ниже этих отметок, потом проводят подсыпку до нужного уровня песком. Данный вариант исключает человеческий фактор, он характеризуется улучшенным контактом фундамента и основания.

Разработка ямы под фундамент ленточного типа

Строительство фундамента ленточного типа предполагает сооружение тела основания с помощью технологии монолитной заливки или методики блочной и кирпичной кладки.

Такие технологии предусматривают рытье заглубленной в землю траншеи, во внутреннюю часть которой вводят опалубку. Внешние габариты такого котлована-траншеи равны увеличенной на 0,3-0,4 метра длине и ширине самого дома. А ширина траншеи равняется ширине стен плюс полуметровый зазор на обустройство опалубки. Причем, с учетом того, что минимальная ширина ленты равна 400 миллиметрам, то минимальная ширина траншеи равняется одному метру.

К разработке ленточного котлована приступают после очерчивания этих габаритов на грунте строительной площадки. Причем, перед тем, как вырыть котлован для фундамента ленточного типа, с площадки снимают 20-30 сантиметровый слой плодородной почвы. Эта операция позволит немного выпрямить рельеф участка и избавляет строителей от проблем с богатой органикой почвой.

Саму траншею роют от самого высокого угла, заглубляясь в грунт по всему периметру. В процессе рытья используют либо ручной труд, либо тяжелую технику (экскаватор). Глубину котлована контролируют с помощью вех, погружаемых в угловые сопряжения траншей, образующих профиль фундамента.

Заглубленные ниже полуметра стенки котлована-траншеи необходимо обязательно укрепить щитами, удерживаемыми нижними (кольями) и верхними (поперечинами) распорками. После монтажа опалубки эти распорки можно снять.

Часть извлеченного грунта – желательно его песчаную составляющую – складируют на некотором отдалении от края траншеи (не ближе 5-7 метров). Она уйдет на обратную засыпку и дренаж. Но большую часть грунтовой массы, все же, придется утилизировать или потратить на ландшафтное обустройство.

Как пользоваться нивелиром, установка

Комплект нивелира состоит из штатива, рейки с делением в миллиметрах на одной стороне в сантиметрах с другой и самого нивелира. Выбираем место для установки, лучше всего ставить прибор посередине измеряемой площади.

Действия по установке нивелира:

  • выставляем штатив: ослабляем зажимы, выдвигаем ножки на удобную нам высоту и зажимаем винтами. Головку штатива устанавливаем ровно по горизонтали.
  • устанавливаем нивелир на штатив, закрепляем винтом, который находиться на штативе
  • придаем нивелиру ровное горизонтальное положение с помощью трех подъемных винтов вращая их одновременно ( вращая винты смещаю пузырек посередине и третьим винтом подгоняю уже в центр уровня), в конечном итоге пузырек уровня должен быть в положение «нуль-пункт».

Нивелир настроили, осталось за малым навести резкость в зрительной трубе. Фокусировка, наводим зрительную трубу на рейку и вращая фокусировочный винт добиваемся четкого изображения, сетка нитей настраивается окулярным кольцом.

Центрирование, устанавливаем нивелир над точкой, подвешиваем отвес за закрепительный винт внизу штатива. Смещаем нивелир по головке штатива так, чтобы отвес находился над точкой, закрепляем. эта операция нужна если вы собираетесь измерить растояние от одной точки до другой или с помощью оптического луча нивелира, например, вынести оси здания.

Как пользоваться нивелиром при производстве полов

Не зная, как пользоваться нивелиром, сделать ровные полы из бетона или цементно — песчаной стяжки на большой площади не возможно.

Работая прорабом в фирмах специализирующихся на бетонных полах первое, что я делал на новом объекте нивелирную съемку основания. По данным съемки, видно надо ли подсыпать песок или наоборот пересыпали.

Как проверить нивелиром ровность основания? Допустим у нас объект площадью 540 квадратных метров и нам известна нулевая отметка уровня чистого пола.

После того как настроили нивелир приступаем к съемке. Я снимал отметки основания через каждые шесть метров, как вдоль, так и поперек здания, если делать через три метра, то это будет более точная картина ровности поверхности.

Читать еще:  Вес цокольного кирпича одинарного полнотелого

Допустим по результатам съемки получили 18 высотных отметок с перепадами высотных отметок от 1,57м до 1, 72 метра. Суммируем все 18 высотных отметок, получаем сумму 30,51м, делим на 18 ровняется 1,695 м, это средняя арифметическая высотная отметка основания от уровня горизонта инструмента.

Далее высчитываем толщину нашего пола, от 1,695м отнимаем отметку уровня чистого пола 1,20м равно 0,495м. По моим измерениям получилось, что основание занижено от уровня чистого пола на 49,5 сантиметров.

Как пользоваться нивелиром при устройстве фундаментов

Как пользоваться нивелиром, если надо определить глубину заложения фундамента обозначенном в проекте. После установки прибора высчитываем горизонт инструмента. В моем случае геодезическая отметка вынесена на колонну, равняется 96,645м.

Рейку ставим четко на отметку и получаем данные на рейке 0,850м. Высчитываем горизонт инструмента, к геодезической отметки 96,645 прибавляем отметку с рейки 0,850м получаем 96,645+0,850=97,495м.

Проектная отметка 93,80 (низ фундамента) от полученного горизонта инструмента отнимаем проектную отметку 97,495-93,800=3,695 м. Получается, что наша отметка фундамента от горизонтального луча нивелира должна равняться 3,695м.

Если уровень поверхности земли по нивелирной съемки равно 1,250 м, то получится, что вынуть грунт надо на глубину 3,695м — 1,250м=2,445 м.

Расчет

В первую очередь выполняются расчетные действия для определения параметров ширины и длины фундаментного основания, зависящих в первую очередь от габаритов будущего объекта. На этом же этапе уточняется глубина траншеи под ленточный или другой тип фундамента, уровень устройства подошвы.

При таких действиях соблюдается одно требование – параметры длины и ширины фундамента под дом или иной объект должны превышать соответствующие размеры сооружения на сорок сантиметров, чтобы выполнить отделку фасада. Получается. Что каждая из сторон увеличивается на двадцать сантиметров.

Уже было отмечено, что размеры котлована зависят и от его глубины. В процессе копки котлована под фундамент стены должны иметь откосы.

Нулевой цикл выглядит следующим образом: размерные значения котлована частного дома должны соответствовать таким же параметрам объекта, увеличенным на значение глубины.

Чтобы уточнить площадь железобетонной подошвы, установленная нагрузка делится на значение грунта и показатель разрешенной нагрузки.

Уплотнение котлована

Вырытый котлован подготавливают под фундамент. Обратите внимание: котлован, как правило, не докапывают до проектной отметки, а оставляют слой нетронутого грунта толщиной примерно на клык экскаватора. Его обрабатывают вручную, чтобы не нарушить плотность грунта под будущим строением.

В траншеи под ленточный фундамент укладывают подушку, гидроизоляцию, заливают товарный цемент.

Если появился влажный грунт, значит, близко грунтовые воды. Это либо неверные расчеты, либо сезонное поднятие вод на суглинках и супесях. На таких грунтах нужно соблюдать расстояние от УГВ до подошвы фундамента до 1 метра.

Привезем песок для засыпки песчаной подушки и выравнивания участка под стройку дома, предоставим в аренду экскаватор. Работаем по Москве и МО, звоните!

Методика проведения работ

Сам процесс устройства котлована для плитной конструкции выглядит следующим образом: на первом этапе со строительной площадки снимают 30 см плодородного грунта. Сделать это необходимо на месте расположения будущего основания. Это требование обусловлено тем, что сгнившая органика способна ухудшить эксплуатационные качества фундамента. На ровную и очищенную поверхность необходимо нанести нулевые габариты котлована, сюда следует отнести длину и ширину. По этим границам нужно осуществить первую выемку, которая будет заглубляется в почву на 0,5 м.

Вынимать грунт необходимо от центральной части котлована, постепенно продвигаясь к краям строительной площадки. Как только первый слой будет разработан, можно переходить ко второму. Его границы должны быть уложены в размеры первого слоя и уменьшены на 25 см. Эти действия следует продолжать до тех пор, пока вы не достигнете дна котлована, который является площадкой для заливки подошвы.

Извлеченная почва сортируется на две части. Первая – это песчаный грунт, который располагается у границ котлована и будет использоваться для подсыпки. Вторую часть необходимо вывезти за пределы участка.

Кнаупе — Устройство котлованов и водопонижение

Кнаупе В. Устройство котлованов и водопонижение / Пер. с нем. М.Ф- Губина; Под ред. В.Н. Бурлаков, В.В. Сорокина- — М.: Стройиздат, 1988. — 376 с.,ил.-

В книге автора из ГДР на практических примерах рассмотрены вопросы устройства котлованов, их крепления и защиты от воздействия грунта и воды. Особое внимание уделено анализу гидродинамических воздействий потоков грунтовых и фильтрационных вод. Приведены варианты крепления котлованов и способы устройства водоотливов. Книга содержит обширный справочно-расчетный материал.

Для научных и инженерно-технических работников научно-исследовательских и проектных организаций. Табл. 35, ил. 281, список лит.: 232.

Рецензент — канд. техн. наук Ю.А. Багдасаров

© Перевод на русский язык, Стройиздат, 1988

ПРЕДИСЛОВИЕ К ПЕРВОМУ ИЗДАНИЮ

Решение вопросов жилищного и промышленного строительства, а также реконструкции старых сооружений, включая транспортные узлы и техническое обеспечение, требует комплексного подхода. Значительная часть средств, выделенных на транспортное строительство, затрачивается на крепление стенок котлованов и водопонижение, так как геологические, гидрогеологические и другие условия часто требуют применения сложных технико-конструктивных и технологических решений.

Инженер-строитель как во время подготовки, так и в процессе производства работ ниже отметки поверхности земли несет болыпую ответственность, так как от выбора приемлемого решения зависит не только эффективность строительного процесса, как, например, выемка грунта или водопонижение, но также безопасность и эффективность производства работ в целом.

Задача настоящего издания заключается в изложении практических вопросов, возникающих при сооружении котлованов и их закреплении от давления грунта и прорыва грунтовых вод. В книге приводятся практические, технологические и конструктивные решения по закреплению откосов и стенок котлованов, а также рассматриваются вопросы производства работ, водопонижения и водоудаления, их технологии.

На основе предложенных конструктивных решений стенок и описанных методов водопонижения можно решать вопросы сооружения малых и средних котлованов, не вдаваясь в сложные теоретические проблемы. Расчет устойчивости стенок котлованов болыпих размеров в сложных грунтовых условиях требует привлечения дополнительных материалов. Особое внимание уделено возможным гидродинамическим явлениям, возникающим при выемке грунта. Подробно рассматриваются явления выпора грунта и гидравлического его разрушения, при этом предлагается новый метод расчета. При изложении данных вопросов автор исходил из того, что болыпинство котлованов сооружается в рыхлых грунтах. Поэтому вопросы устройства котлованов в прочных скальных грунтах не рассматривались. Необходимо отметить, что автор использует термин «рыхлые грунты» вместо все еще употребляемого термина «грунтовой материал».

Вопросы технологии производства земляных работ и закрепление стенок котлованов рассматриваются совместно. Более подробно вопросы технологии производства земляных работ будут изложены в специально посвященной этой теме книге. Предлагаемая книга предназначена проектировщикам для решения технических и технологических вопросов, возникающих при проектировании и сооружении котлованов, технологам в качестве справочного издания и студентам. Она является продолжением ранее выпущенной книги «Котлованы и водоудаление».

Автор благодарит проф. канд. техн. наук Э. Накеля за помощь в написании гл. 6, а также проф. д-ра техн. наук П. Бипьца и дипломированного инженера К,Х, Филарета за ценные замечания.

Автор благодарит издательство «Ферлаг фюр Баувезен» за оформление и издание этой книги, Лепциг, май 1978 г .

ПРЕДИСЛОВИЕ КО ВТОРОМУ ИЗДАНИЮ

Первое издание настоящей книги было полностью реализовано в течение нескольких месяцев. Это свидетельствовало о потребности в литературе подобного рода и привело к тому, что издательство и автор решили выпустить в наиболее короткий срок второе издание данной книги. Новое издание не претерпело принципиальных изменений, но было значительно расширено и дополнено. Автор выражает надежду, что и второе издание будет способствовать распространению новых знаний, рекомендаций и указаний.

ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ И РАСЧЕТОВ

Котлованы представляют собой выемки, выполненные в мягких или прочных скальных грунтах и предназначенные для различных строительных целей, — расположения фундаментов сооружений, образования рабочих поверхностей для установки конструкций или прокладки подземных туннелей для выполнения различных работ. Котлованы в основном должны быть сооружены таким образом, чтобы устойчивость откосов или стенок, несущая способность их оснований и отвод грунтовых вод были обеспечены на все время производства строительных работ.

Читать еще:  Утепление свайного фундамента кирпичом

При выполнении работ под водой должны быть выполнены различные специальные защитные и другие мероприятия. Сооружение котлованов представляет собой относительно самостоятельный вид строительных работ, которые выполняются в различных геологических и гидрогеологических условиях, что требует также применения различных способов крепления откосов.

1.1. НАЗНАЧЕНИЕ КОТЛОВАНОВ

Назначение котлованов заключается в восприятии нагрузок, возникающих от всех выше расположенных конструкций или сооружений. Кроме того, в процессе их сооружения и защиты от грунтовых вод должна быть обеспечена безопасность проведения всех строительных работ ниже отметки поверхности земли.

Конструкции крепления стенок или откосов котлованов должны воспринимать все нагрузки от давления грунта и грунтовых вод и защищать его от их оползания или обрушения и затопления. Как правило, котлованы выполняются открытым способом и имеют естественные необлицованные откосы (рис. Ы) или облицованы и защищены стенками (рис. 1.2), а в отдельных случаях могут выполняться подземным способом. Способ сооружения и конструктивное решение крепления стенок зависят от гидрологических и технологических условий, что приводит к необходимости отыскания наилучшего из возможных вариантов.

Основными факторами, влияющими на конструкцию котлована, являются :

геометрические размеры конструкции, для которой сооружается котлован;

геологические и гидрологические условия;

технология выполнения земляных и строительных работ по сооружению основания;

возможная продолжительность его сооружения;

имеющееся строительное оборудование.

Котлованы должны сооружаться с учетом вышеперечисленных факторов и исключением возможности обрушения откосов, разрушения основания котлована, возникновения плывунных выносов и прорыва грунтовых вод.

Крутизна откосов котлована должна быть определена расчетом с учетом геологических условий или по технологическим условиям. Устойчивость откосов должна быть обеспечена конструктивными мерами или инженерно-биологическими методами, или путем соответствующего профилирования и бермами.

Котлованы для большого числа близко расположенных фундаментов с сильно различающимися размерами по технологическим причинам обычно объединяются и представляются как единый объем, поскольку в этом случае их стоимость с учетом применяемой техники по выемке грунта может быть значительно снижена.

В промышленном и жилищном строительстве чаще всего применяются относительно узкие фундаменты. К ним относятся:

фундаменты для отдельно стоящего здания или ленточные;

фундаменты, имеющие многочисленные прямые углы;

отдельно стоящие бетонные свайные фундаменты малоэтажного строительства (рис. 1.3);

фундаменты, выполняемые в виде стенок различной длины (рис. 1.4);

фундаменты, выполняемые в виде стенок-прорезей;

свайные фундаменты (рис, 1.5),

Выемку грунта при сооружении отдельных фундаментов (сооружений) , свайных или траншейных фундаментов в целях уменьшения объема обычно производят при помощи гидравлически управляемых экскаваторов (с ковшом на гибкой подвеске). Аккуратное выполнение работ подобными машинами позволяет получать выемки относительно небольших размеров. Так как при выполнении земляных работ приходится одновременно выполнять ряд других, например, облицовку для укрепления стенок котлованов или траншей, уплотнение грунта и др., то при проектировании должны учитываться все необходимые этапы работ с целью обеспечения максимальной экономии.

Некоторые примеры выполнения работ по сооружению фундаментов приведены на рис. 1.6. При проектировании котлованов необходимо учитывать, что при выборе способа производства работ учитывается последовательность выполнения всех этапов. Выбранный способ крепления откосов котлована влияет на ход выполнения последующих этапов работ вплоть до их полного окончания. Например, крепление стенок котлована инъекционными анкерами может позволить выполнить земляные, бетонные и монтажные работы более удобными и эффективными способами, чем в случае применения обычных подпорных стенок или обшивки. Кроме того, местные условия, как, например, гидрогеологические условия или стесненность при выполнении работ по реконструкции, необходимость сокращения времени выполнения работ и экономии рабочей силы, степень механизации работ должны также учитываться при выборе типа котлована под фундамент и способа крепления его откосов. Оптимальный способ крепления откосов или стенок котлована зависит также от результатов статического расчета и конструктивного решения вопроса с учетом технологического процесса создания котлована под фундамент.

1.2. ОСНОВНЫЕ РАЗМЕРЫ КОТЛОВАНОВ

Горизонтальные и вертикальные размеры котлованов определяются с учетом их назначения, применяемых механизмов и технологии их сооружения. При определении размеров необходимо установить следующие размеры котлована: поперечное сечение, его глубину, заложение откосов боковых поверхностей, создание боковых берм, наличие и размеры уступов в поперечном сечении.

Размеры котлованов определяются не только в зависимости от геометрических размеров необходимых фундаментов, но также с учетом способа производства работ, необходимого пространства для их выполнения, места для размещения машин и механизмов, с учетом пространства, занимаемого конструкциями крепления стенок котлована и размещения при необходимости установок для осуществления водопонижения. Ширина пространства, необходимого для производства работ, обычно определяется технологическими условиями. Минимально необходимая ширина технологического пространства приведена в табл. 1.1 [211]. В качестве пространства, необходимого для выполнения работ, является (рис. 1.7):

в котловане с облицованными или необлицованными стенками — расстояние между стенкой или подошвой откоса и внешней стороной сооружаемого фундамента (например, стенки, возводимой в опалубке).

в котлованах с подпертыми стенками

расстояние между внешней деталью стенок и сооружаемым фундаментом.

Минимально необходимая рабочая ширина котлована может быть уменьшена в исключительных случаях. Ширина траншеи по дну определяется как сумма ширины сооружаемого фундамента с учетом установки опалубки к удвоенной минимально необходимой рабочей ширины обшивки или стенок котлована.

Минимальные размеры по ширине в этом случае определяются по табл. 1.2. В случае появления каких-либо дополнительных условий и размеров ширина котлована должна быть увеличена [211].

Если в котловане предусмотрено размещение многочисленных коммуникаций (трубопроводов, шлангов и др.), то при определении рабочей ширины должны учитываться их размеры и необходимые для их укладки проходы [219].

При определении рабочей ширины многоярусных котлованов (рис. 1,8) необходимо учитывать условия образования рабочих зон на площадках каждого яруса. Глубина выемки определяется функциональным назначением котлована, геомеханикой основания и глубиной промерзания грунта в зимний период. При этом необходимо учитывать следующие обстоятельства (рис. 1.9,й): глубина котлована Tg определяется как разница отметок естественной поверхности земли и дна котлована;

глубина выемки грунта под котлован определяется как разность отметок поверхности строительной площадки дна котлована;

глубина заложения подошвы фундамента с внешней стороны здания Uq есть разность отметок свободной поверхности земли после окончания строительства с учетом защиты от температурных влияний под подошву фундамента;

глубина заложения подошвы фундамента изнутри здания— это минимальное расстояние между отметками пола подвального помещения и подошвы фундамента [209].

Значение глубины котлована от поверхности строительной площадки определяется и должно удовлетворять условиям, приведенным в [209].

1.3. РАЗБИВКА КОТЛОВАНОВ

Разбивочные размеры для ограничения размеров котлована определяются на основании технического и технологического проекта его сооружения и изображаются на разрабатываемом плане. При помощи этого плана, производятся, во-первых, определение количественных данных, и, во-вторых, подготовительные работы для выполнения работ по сооружению котлована, и поэтому он должен содержать следующие детализации: план и поперечный разрез котлована со всеми входящими дополнительными деталями, как, например, подъездными дорогами, траншеями для водоотлива и водоотвода и др.;

осевые линии строящегося фундамента как исходные данные для определения размеров котлована;

геологические и гидрогеологические условия в месте устройства котлована;

план существующих коммуникаций, установок, сооружений и др.;

тип сооружаемого котлована, наличие грунтовых вод;

привязка осей сооружаемого фундамента, расположение привязочных реперов и осевых линий фундаментов.

Осевые линии стенок котлована в соответствии с планом с помощью привязочных точек размечаются на местности шнурами, так как обычно при непосредственной разметке на местности в дальнейшем происходит перенос намеченных осей в связи с разрушением реперов. Осевые линии сооружаемых фундаментов во многих случаях размечаются при помощи шнуров, протягиваемых вдоль их оси. Конструкция для закрепления осей может располагаться как за пределами, так и в пределах котлована, как это показано на рис. 1.10. Осевые линии отмечаются на закрепленных на столбах горизонтальных досках по углам котлована.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector