Zabor-33.ru

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

Как определяется откос котлована

Что нужно знать о разработке котлованов и траншей

На начальном этапе любого строительства всегда проводится разработка грунта, а если быть точнее, — рытье котлована. Выполнение этих работ невозможно без применения специальной техники – экскаваторов.

Такие машины позволяют строителям быстро вырыть в грунте углубление с заданными параметрами. Без применения спецтехники данный процесс был бы невероятно трудоемким и длительным.

Особенности котлованов под фундамент

Возведение здания на плодородном слое почвы недопустимо. Этот слой является биологически активной субстанцией и способен изменять свой объем. Приступая к разработке котлованов, строители предварительно снимают «зеленый» слой грунта. С этой целью можно взять в аренду бульдозер, воспользовавшись услугами компании «Ковчег», или осуществить данный этап земляных работ вручную. Если предполагается возвести дом с подвалом, то углубление необходимо делать под всей площадью постройки, и здесь без спецтехники, конечно же, не обойтись.

В зависимости от типа фундамента выбирают ту или иную модификацию котлована, его габариты. Классификация этих строительных ям выполняется в соответствии со следующими параметрами:

  • наличием и количеством откосов;
  • необходимостью монтажа угловых креплений;
  • присутствием наклонных вертикальных стенок;
  • целесообразностью в данном конкретном случае рытья котлована или траншеи, что определяется конструктивными особенностями фундамента – ленточного либо плитного.

Так, основания ленточного типа предполагают разработку траншей, проходящих по периметру строения и в тех местах, где будут установлены несущие стены. Плитный фундамент, оборудованный подвальным помещением, предполагает наличие котлована по всему периметру и в месте, где будет располагаться подвал.

Этапы разработки котлованов

Первый этап разработки котлована документальный. Углубление, вырытое под фундамент, должно полностью соответствовать имеющейся проектной документации. Предварительно исследуется состав грунта в месте проведения строительных работ. Обычно с этой целью осуществляется разработка траншеи разведочного типа. Он позволяет определить прочность участка, наличие подземных коммуникаций и грунтовых вод. Эти работы должны проводить квалифицированные специалисты, имеющие под рукой специальное оборудование.

На втором этапе проводится геосъемка территории, отведенной под стройплощадку, и тщательная ее разметка. Возможно, возникнет необходимость выровнять ландшафт, очистить его от деревьев и кустарника, выстроенных прежде ненужных строений. Проходящие через участок коммуникации поднимаются и подвешиваются над самой выемкой, а дороги переносятся на другое направление.

Третий этап – самый важный, поскольку именно он предполагает непосредственное проведение работ по рытью котлована. На этом этапе применяется мощная и высокопроизводительная строительная техника – экскаваторы. При возведении домов в черте города зачастую возникают ситуации, когда плотная застройка мешает крупной технике подыхать к стройплощадке. В этом случае некоторые работы производятся вручную. Можно также подвести к месту возведения нового объекта временную дорогу, и пустить по ней грузовой транспорт для своевременного удаления с разрабатываемого участка извлеченного грунта и отправки его на утилизацию. Однако грунт увозится не весь, поскольку с его помощью необходимо будет засыпать фундамент. От качественной разработки котлована напрямую зависит прочность фундамента, комфорт и долговечность эксплуатации дома в целом.

Геодезические работы при устройстве котлованов

1.3 Геодезические работы при устройстве котлованов

При устройстве котлованов выполняются следующие основные операции: разбивка контуров котлована, установка обноски, визирок, контроль за отрывкой котлована, зачистка дна и откосов, передача осей и высот в котлован, исполнительные съемки открытого котлована. До разбивки котлована по разбивочному чертежу устанавливают размеры запаса внешнего обреза основания фундамента и глубину его заложения. Запас необходим для предотвращения от обвала откоса котлована и для установки опалубки. Размер запаса зависит от глубины котлована (при глубине 2-3 м принимается в 20 см). От основных осей здания, закрепленных на местности или обноске, разбивают границу внутреннего контура котлована с учетом принятого запаса внешнего обреза основания фундамента.

Читайте так же:
Видишь мы слетели под откос

От неё разбивают границу внешнего контура (верхней бровки) котлована с учетом крутизны откоса. Границу внешнего контура котлована закрепляют на местности кольями через каждые 5-10 м, между которыми натягивается шнур или делается канавка на 1-2 штыка лопаты для обозначения границы вскрытия котлована. Для разбивки траншей под ленточные фундаменты от основных осей здания вправо и влево откладывают величины, в сумме составляющие ширину подошвы фундамента. Разбивка котлованов под столбчатые фундаменты ведется по основным и вспомогательным осям, в створе которых намечаются центры фундаментов. От центров разбивается контур котлована.

Контроль за ходом выемки грунта и доведение глубины котлована до проектной отметки его дна осуществляются с помощью визирок или нивелира. Постоянные визирки в виде горизонтальных планок прибивают к столбам обноски на одинаковой высоте (обычно на 1 м выше нулевой отметки). На планке подписывают отметку визирки. Чтобы определить, выбран ли грунт из котлована до проектной отметки, на его дне устанавливают переносную (ходовую) визирку в виде рейки. На рейке краской отмечают линию, расстояние до которой от пятки рейки равно разности отметок ребра планки постоянной визирки и проектного дна котлована. Если линия на ходовой визирке окажется выше шнура, натянутого между ближайшими планками, то грунт из котлована еще не выбран до проектной отметки.

Чтобы определить с помощью нивелира фактическую отметку дна котлована, устанавливают нивелирную рейку сначала на репер с известной отметкой Нр и берут по рейке отсчета. Затем рейку переносят на дно котлована и берут отсчет в. Превышение между репером и точкой дна котлована будет h = а — в. Прибавляя превышение со своим знаком к отметке репера, получают отметку дна котлована в данной точке:

Контролировать достижение проектной отметки дна котлова на Нк пр можно по значению предварительно вычисленного отсчета в на рейке:

Выемку грунта в котлованах и траншеях заканчивают с недобором на 10-20 см до проектной отметки, после чего делают зачистку дна котлована вручную по результатам нивелирования его по квадратам. Вершины квадратов закрепляют кольями, верхние срезы которых (маяки) располагают на уровне проектной отметки, и по ним ведут зачистку. После зачистки откосов котлована при помощи угольников с отвесами или направляющих проводят исполнительную съемку котлована. Отклонения от проектных размеров по ширине и длине котлована не должны превышать 30 см. Отклонение отметок дна котлована под фундаменты от проектных допускаются не более чем ± 5 см при условии, что эти отклонения не будут превышать толщины отсыпного подстилающего слоя. Допустимые средние квадратические ошибки измерения при устройстве котлованов: линейные — 1/1000; угловые — 45″ и высотные — 10 мм. Окончание устройства котлована подтверждается исполнительной геодезической документацией: актом готовности котлована, схемой планово-высотной съемки котлована, картограммой подсчета объемов земляных масс.

Перенесение осей в котлован выполняют при помощи теодолита со. створных точек (рис.1), закрепляющих оси, или отвесами от точек пересечения осей, фиксируемых проволоками, натянутыми по обноске (рис.2).

Рис.1. Схема перенесения осей фундамента в котлован с помощью теодолита 1 — теодолит; 2 — створный знак; 3 — обноска; 4 — рулетка; 5 — осевая проволока; б — осевая риска; 7 — подвижная марка

Читайте так же:
Укрепление откосов береговых линий

Рис.2. Схема перенесения разбивочных осей в котлован отвесами: 1 — обноска; 2 — риски осей; 3 — осевая проволока; 4 — маячные блоки; 5 — причалка; 6 — отвес

В котловане оси закрепляют временными знаками на дне или на откосах. Передачу высот в котлован производят нивелиром непосредственно на дно или по откосам. В глубокие котлованы отметки передают с помощью подвешенной рулетки и двух нивелиров (рис.3).

Рис.3. Схема перенесения проектной отметки на дно глубокого котлована

Из рис.3 видно, что отметка дна котлована

где Нрп — отметка репера; L — длина ленты между линиями визирования нивелиров:

Определение объема грунта при разработке котлована.

Определение объема грунта при разработке котлована необходимо для оперативного контроля фактически выполненного объема земляных работ. Объём грунта зависит от размеров котлована в плане, его глубины, заложения откосов и конструкции. Для котлованов с различным заложением откосов (крутизной откосов) (рис.4,а) можно пользоваться формулой для подсчета объёма обелиска:

где V — объём котлована; h — глубина котлована; а — длинная сторона котлована внизу; а1 — длинная сторона котлована наверху; b — короткая сторона котлована внизу; b1 — короткая сторона котлована наверху.

Рис.4. Схема котлована: а — с различным заложением откосов; б — сложной конфигурации

Для котлованов с одинаковыми заложениями откосов применяют формулу для определения объемов грунта, при использовании которой нет необходимости измерять верхние размеры котлована в плане:

где hab — объем котлована без учета откосов; h(a+b) — объем котлована над откосами без учета углов; с — горизонтальная проекция откосов; 4h/3*c 2 — объем котлована над откосами в углах. Для удобства подсчета эту формулу можно привести к следующему виду:

Для котлованов сложной конфигурации (рис.26,6) и с одинаковыми заложениями откосов используют формулу

где S — площадь нижнего основания котлована; Р — периметр нижнего основания котлована:

Р = (а + b + d + е + g+. ).

Для небольших котлованов с откосами при площади их внизу до 100 м 2 и глубине до 4 м (с целью упрощения подсчета) объем грунта определяется как произведение площади в среднем сечении котлована и его глубины:

Для котлованов с вертикальными стенками и креплениями объем грунта определяют по формуле

Оперативный контроль объема земляных работ по данной методике позволяет снизить трудоемкость этого процесса.

Последовательность определения объемов земляных работ при разработке котлованов

Объем земляных работ вычисляют по проекту котлована, состав­ленному в соответствии с размерами фундаментов. Учитываются отметки заложения фундаментов и дна котлована, план участка в горизонталях и принятая крутизна откосов.

Ширина по дну траншей для ленточных фундаментов, заглублен­ных ниже основных отметок дна котлована подземной части здания, долж­на приниматься:

— при рытье с откосами — равной ширине фундаментов без добавле­ния на уширение;

— при рытье с креплениями — равной ширине фундаментов с ушире — нием с каждой стороны на 0,15 м;

— при рытье со шпунтовым ограждением — равной ширине фунда­ментов с уширением с каждой стороны по 0,20 м.

При рытье с откосами для изолируемых фундаментов — равной ширине фундаментов с уширением для прохода с каждой стороны не ме­нее 0,6 м, а при наличии креплений — не менее 0,8 м.

После этого необходимо определить допустимую крутизну откосов, обеспечивающую безопасное производство работ при минимальных объемах.

Крутизна откосов котлованов и траншей зависит от их глубины и вида грунта.

Рытье котлованов и траншей с вертикальными стенками без креп­лений разрешается только в грунтах естественной влажности и при отсут­ствии грунтовых вод. При этом глубина выемки не должна превышать:

Читайте так же:
Как заделать дверной откос пластиком

— в насыпях песчаных и гравелистых грунтах — 1,0 м;

— в супесях — 1,25 м;

— в суглинках и глинах — 1,50 м.

Наибольшая допустимая крутизна откосов временных котлованов и траншей, выполняемых без креплений, при наличии благоприятных гидро­логических условий, однородности строения грунта и отсутствия грунтовых

вод принимается по СНиП III-4-80 (приложение, табл. П.1). Значение кру­тизны откосов обозначается буквой т, которое можно найти по табл. П.1, где дано соотношение 1:т (коэффициент откоса).

Определение объемов котлованов небольших размеров, простого очертания и с горизонтальной (примерно) поверхностью. Расчет осуществ­ляется с помощью простых формул геометрии.

Объем грунта в яме для отдельно стоящего фундамента:

где FH — площадь котлована понизу (на уровне дна);

Fe — площадь котлована поверху (на уровне черной отметки); h — глубина котлована.

Общий объем грунта определяют умножением V1 на количество ям для фундаментов.

Среднюю рабочую отметку заданного количества ям определяют по аналогии с определением средней рабочей отметки для котлована.

Если в рядах пересекаются откосы смежных ям, то в этих рядах устраивают траншеи, а при пересечении откосов смежных ям в двух взаимно перпендикулярных направлениях устраивают общий котлован.

Если котлован имеет вертикальные стенки, то его объем опреде­ляется по формуле

где а и b — ширина и длина котлована, м; h — глубина котлована, м.

Объем земляных работ в котлованах с основаниями многоуголь­ного очертания можно подсчитать по формуле Симпсона:

Формула Симпсона может иметь и упрощенный вид

Vk = 6 (F + F + 4 Fcp), (1.4)

где Fcp — площадь котлована, вычисленная на уровне половины его глу­бины.

Объем котлована VK с прямоугольным основанием, у которого а и b — стороны верхнего прямоугольника, c и d — стороны нижнего прямо­угольника, подсчитываются по формуле Симпсона (1.4) с подстановкой в нее значений сторон.

Данная формула носит название «формула объема обелиска». (Обе­лиск — геометрическое тело, боковые грани которого не пересекаются в одной точке, а верхнее и нижнее основания — прямоугольники, лежащие в параллельных плоскостях).

Ширина котлована по верху определяется по формуле

где b — ширина котлована поверху; d — ширина котлована понизу; m — коэффициент откоса.

Аналогично определяется длина котлована поверху:

а = c + 2mh,

где а — длина котлована поверху; c — длина котлована понизу.

Площади прямоугольного котлована:

Значения FH, Fe, Fcp подставляются в формулу Симпсона, и тогда она примет вид:

VK =— [ab + cd + (a + c) • (b + d)]. (1.10)

Требуется определить объем котлована под сооружение с размерами 20^60 м. Высота котлована — 1,8 м. Грунт — супесь. Общий вид и размеры котлована представлены на рис. 1.1.

1. Определяем размеры котлована понизу с учетом уширений для прохода относительно сооружения с каждой стороны 0,6 м.

Ширина d = 20 + 2 • 0,6 = 21,2 м.

Длина c = 60 + 2 • 0,6 = 71,2 м.

2. Определяем размеры котлована поверху по формулам (1.5) и (1.6). Значение крутизны откосов m = 0,67 определено по табл. П.1. Ширина: b = 21,2 + 2 • 0,67 • 1,8 = 23,6м.

Длина: a = 71,2 + 2 • 0,67 • 1,8 = 73,6м.

3. Определяем объем котлована по формуле (1.10)

VK = [73,6 • 23,6 + 71,2 • 21,2 + (73,6 + 71,2) • (23,6 + 21,2)] = 2920м3.

Объем круглого в плане котлована определяется как объем усе­ченного конуса:

где R — радиус котлована поверху; r — радиус котлована понизу.

Проектирование котлованов. Терминология.

Котлованами называют выемки, различные по глубине, но с достаточно большими размерами в плане, устраиваемыми в грунте и предназначенные для различных целей: устройство фундаментов, монтажа подземных конструкций и оборудования, прокладки прокладки туннелей и коммуникаций итп.

Читайте так же:
Крючки для установки откосов

Выемки малой ширины с большой длиной называются траншеями, небольших размеров в плане и имеющих большую глубину называются шахтами.

Стенки котлована в зависимости от свойств грунта, глубины котлована и уровня залегания грунтовых вод могут быть:

— вертикальными или откосными

-с укреплением и без укрепления

По способу крепления:

-с помощью распорных креплений (с инвентарными распорками, простые, закладные и сводчатые)

-с применением шпунтовых стенок (из деревянного или стального шпунта)

-с применением ледогрунтовых стен

-с применением «стены в грунте»

Состав проекта производств организации работ по устройству котлованов.

В состав ППР на котлован входят:

— пояснительная записка (общие данные, подготовительные мероприятия, порядок производства работ, мероприятия по обеспечению техники безопасности, меры по контролю качества исполнения)

— график работ (предоставляет заказчик)

— устройство шупунтового ограждения котлована

— земляные работы (по этапам)

— перечень техники с характеристиками

При разработке ППР на рытье котлованов также учитывают вид грунта, глубину ямы, но при этом вырастает вопрос укрепления стенок котлована из площадок, на которых установлена техника, с целью избежать обрушения породы и проседания грунта.

— экскаваторами-драглайн с глубиной копки 12м и радиусом захвата до 10 метров;

— экскаваторами с обратной лопатой, отличающимися хорошей маневренностью и низкими ресурсными затратами;

— экскаваторами-грейферами — технику используют тогда, когда необходимо получить котлован с глубиной не ниже уровня грунтовых вод.

Требования, предъявляемые к проекту производства работ по устройству котлована

В состав ППР на котлован должны входить:

— пояснительная записка (общие данные, подготовительные мероприятия, порядок производства работ, мероприятия по обеспечению техники безопасности, меры по контролю качества исполнения)

— график работ (предоставляет заказчик)

— устройство шупунтового ограждения котлована

— земляные работы (по этапам)

— перечень техники с характеристиками

При разработке ППР на рытье котлованов также учитывают вид грунта, глубину ямы, но при этом вырастает вопрос укрепления стенок котлована из площадок, на которых установлена техника, с целью избежать обрушения породы и проседания грунта.

— экскаваторами-драглайн с глубиной копки 12м и радиусом захвата до 10 метров;

— экскаваторами с обратной лопатой, отличающимися хорошей маневренностью и низкими ресурсными затратами;

— экскаваторами-грейферами — технику используют тогда, когда необходимо получить котлован с глубиной не ниже уровня грунтовых вод.

128) Определение размеров котлованов с учетом плановых размеров фундаментов, способа производства работ (в том числе водопонижением), пространство при необходимости крепления откосов котлованов.

К основным размерам котлованов относятся размеры дна кот­лована в плане, размеры котлована поверху и его глубина. Размеры котлована повер­ху складываются из размеров дна котлована и ширины от­косов или конструкций креп­ления его стенок. Глубина котлована опре­деляется в зависимости от глубины заложения фундаме­нта и наличия дополнительных устройств (песчаной подушки, пла­стового дренажа и т. п.). В зависимости от свойств грунта, глубины выработки и наличия подземных вод стенки котлованов либо крепят, либо придают им естественный откос.

Если необходимо обеспечить вертикальность стенок котлована используют крепления: 1.распорной крепью, 2.закладной крепью, 3.шпунтовыми стенами, 4.стенами из буровых свай, 5.конструкциями стена в грунте, 6.стенами из закрепленного грунта.

Размеры котлована понизу определяют с учетом СНиП 3.02.01-87. Расстояние от подошвы откоса до ближайшего элемента сооружения принимается не менее 0,6 м с каждой стороны по условиям техники безопасности и удобства работ. Размеры котлована по низу (Вн, Lн) определяют путем добавления этого расстояния к размерам здания в осях с учетом привязки осей.

Читайте так же:
Откосы траншеи при земляных работах снип

Длину и ширину котлована по верху (ВВ, LВ) определяют с учетом заложения откоса (с=m·hтр), в зависимости от вида грунта и глубины котлована:

где hтр – требуемая глубина котлована, принятая равной глубине (отметке подошвы) заложения фундаментов сооружения; m – коэффициент заложения откоса.

Проектирование котлована

Котлованами называют выемки, выполненные в грунте и предназначенные для различных целей: устройства фундаментов, монтажа подземных конструкций и т.п. Выемки, имеющие большую длину и малую ширину, называют траншеями.

Для рассматриваемого сооружения необходимо запроектировать котлован (траншею). При этом необходимо обеспечить выполнение норм техники безопасности, обосновать возможность производства земляных работ, учесть рекомендации курса технологии строительного производства. В случае необходимости предусмотреть крепление откосов котлована, понижение уровня грунтовых вод или водоотлив.

Размеры дна котлована в плане определяются расстояниями между наружными осями сооружения, расстояниями от этих осей до крайних уступов фундаментов, размерами дополнительных конструкций, устраиваемых около фундаментов с наружных сторон (пристенных дренажей, временных водоотливных канав и пр.), и минимальной шириной зазора, позволяющего возводить подземные части сооружения, между дополнительной конструкцией и стенкой котлована (принимается обычно ³0,5м). Размеры котлована поверху складываются из размеров дна котлована и ширины откосов или конструкций крепления его стенок. Глубина котлована определяется отметкой заложения подошвы фундамента и дополнительных устройств (песчаной подушки, пластового дренажа и т.д.).

В зависимости от свойств грунта, глубины выработки и наличия подземных вод стенки котлованов либо крепят, либо придают им естественный откос.

Рисунок 10.1. Котлован с естественными откосами:

1 – дно котлована; 2 – очертания будущего фундамента; 3 – вынутый грунт

Котлованы с естественными откосами устраивают в сухих и маловлажных устойчивых грунтах. При глубине котлована более ³5м крутизна откоса принимается по расчету, а при глубине £5м ее можно не рассчитывать, а назначать в зависимости от грунтовых условий по Таблица 10.1 (за крутизну откоса принимается отношение высоты откоса h к его заложению b).

Наибольшая крутизна грунтовых откосов

ГрунтыНаибольшая крутизна откосов при глубине котлована, м, до
1,5
a, градh/ba, градh/ba, градh/b
Насыпные1:0,671:11:1,25
Песчаные и гравийные влажные (ненасыщенные)1:0,51:11:1
Супеси1:0,251:0,671:0,85
Суглинки1:01:0,51:0,75
Глины1:01:0,251:0,5
Моренные: пески и супеси суглинки1:0,25 1:0,251:0,57 1:0,51:0,75 1:0,65

В строительной практике часто прибегают к устройству котлованов с вертикальными откосами (с целью уменьшения объемов земляных работ; из-за стесненных условий), которые, как правило, требуют крепления боковых стенок. Устройство котлованов и траншей с вертикальными стенками без креплений допускается только в маловлажных грунтах и если они оставляются открытыми на непродолжительный срок. Глубина таких котлованов не должна превышать величин, указанных в Таблица 10.2.

Наибольшая глубина выемок с вертикальными стенками

ГрунтыНаибольшая глубина выемки, м
Дресвяные, гравийные, песчаные и пластичные супеси1,0
Супеси твердые, суглинки и глины мягкопластичные1,25
Суглинки и глины: — тугопластичные — полутвердые — твердые1,5 2,0 3,0

Рисунок 10.2: План котлована, совмещенный с разрезом

studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2021 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.001 с) .

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector