Устройство шпунтового ограждения глубокого котлована

Установка деревянного ограждения выполняется посредством забивки досок в почву. Недостатком этой разновидности является невозможность демонтажа конструкций из земли без повреждения.

Технология шпунтового ограждения котлованов

Известно, что каждый вид грунта имеет свои характерные особенности, которые влияют на его свойства. Это обязательно нужно учитывать при строительстве, чтобы возведенная конструкция характеризовалась прочностью, надежностью и долговечностью, могла прослужить долгое время, была устойчива к деформациям. Часто случается, что новые сооружения начинают рушиться вскоре после окончания строительства, это говорит о допущенных ошибках, безответственном отношении строителей и проектировщиков к своим обязанностям, недостаточной их квалификации.

Перед началом любого крупномасштабного строительства обязательно нужно произвести тщательное исследование грунта, не только на территории выполнения работ, но и в близь лежащих окрестностях. Особенно, если речь идет о строительстве в городской зоне, которое может негативно отразиться на соседних зданиях и конструкциях. Также данные действия должны выполняться при подземном строительстве.

Для того чтобы избежать серьезных последствий, рабочими используется специальная технология шпунтового ограждения котлованов. Это позволяет локализировать проседание грунта и другие характерные изменения только в области ведения строительных работ, оградив другие здания от деформации и повреждений. Данная процедура должна выполняться с соблюдением определенных требований, от этого зависит надежность и эффективность ограждения.

Технология шпунтового ограждения котлованов заключается в установке специальных свай, которые могут быть изготовлены из разных материалов, характеризуются различными размерами, но обязательно находятся рядом друг с другом. Существует несколько методов соединения свай, они применяются зависимо от вида шпунтов, типа их установки – постоянная или временная.

Если в процессе монтажа ограждения будут допущены ошибки, оно потеряет свою значимость и не сможет выполнять прямые функции. Поэтому очень важно, чтобы соблюдалась шпунтовое ограждение котлованов технология. Первое, что нужно сделать, выбрать оптимальные шпунты, которые будут актуальны в данном случае.

Что такое шпунтовое ограждение котлованов?

Шпунтовое ограждение – это стенка, несущая часть которой состоит из погруженных в грунт шпунтовых свай. Оно способствует уплотнению почвы и локализации участка, на котором могут произойти деформации.

Читайте также:
Уличный умывальник для дачи

Шпунтовые ограждения бывают постоянными и временными. Во втором случае они используются, как несъемная опалубка для стен фундаментов, подвалов, цоколей. Они применяются в качестве не пропускающего влагу барьера для грунтовых вод. Шпунтовые ограждения используют для:

  • Укрепления береговой линии;
  • Ограничения строительной площадки;
  • Усиления фундаментов;
  • Монтажа различных гидротехнических объектов;
  • Обустройства герметичных резервуаров, необходимых для хранения промышленных отходов;
  • Укрепления бортов фундаментов, чтобы предотвратить осыпание стенок;
  • Защиты расположенных под землей коммуникаций;
  • Укрепления железнодорожных путей;
  • Ограждения свалок и т.д.

Глубина котлована зависит от вида почвы и составляет:

  • На песчаных грунтах – от 1м;
  • На супесях-от 1,25м.;
  • На суглинках и глинистых грунтах –от 1,5м.;
  • На плотных грунтах – от 2м.

Способы погружения шпунта для ограждения котлована

В строительной практике используется два способа погружения шпунта – ударная забивка и вибропогружение.

Наиболее распространенным методом является ударная забивка. Данная технология обладает ключевым преимуществом – при ударном погружении шпунта не происходит разуплотнение грунта возле места забивки, которым сопровождается процесс вибропогружения.

Совет эксперта! В результате разуплотнения почвы происходит осыпание стенок котлована, которое может нарушить проектный уклон выемки (стенки котлованов разной глубины, согласно требованиям ГОСТ, должны располагаться под строго определенным углом наклона).

Ударный способ обладает рядом ограничений по применению – из-за деструктивных воздействий на фундаменты близстоящих зданий он не может реализовываться в густо застроенной черте города, вблизи архитектурных памятников и исторических зданий.

Вибрационный метод таких ограничений не имеет, однако данный способ демонстрирует высокую эффективность погружения лишь при работе на несвязных грунтах – песчаной почве, супесях и слабовлажной глине.

Вибрационное погружение шпунта Ларсена

Рис. 1.5: Вибрационное погружение шпунта Ларсена

В зависимости от применяемой технологии копровые установки комплектуются навесными дизель молотами либо вибропогружателями. При работе дизель молота шпунтины погружаются в грунт в результате ударных динамических воздействий, которые передаются на закрепленную в наголовнике молота конструкцию. Существует два типа дизель-молотов – трубчатые и штанговые. На сегодняшний день трубчатые молоты, как более совершенные конструкции, практически полностью вытеснили из обихода молоты штангового типа.

Читайте также:
Что будет, если мыть ламинат паровой шваброй?

Трубчатые и штанговые дизель-молоты

Рис. 1.6: Трубчатые и штанговые дизель-молоты

Принцип работы вибропогружателей кардинально отличается. Такие устройства оборудованы неотцентрированными дебалансами, которые в процессе разнонаправленного вращения генерируют высокочастотные вибрационные колебания (от 500 до 1500 к/мин). Колебания передаются на шпунт, жестко закрепленный в наголовнике агрегата, далее вибрация по шпунту переходит на контактирующие с ним слои почвы, которые разуплотняются и под весом конструкции вибропогружателя шпунтина опускается в грунт

Схема электрического вибропогружателя

Рис. 1.7: Схема электрического вибропогружателя

Устройство шпунтового ограждения котлована

Устройство шпунтованной ограды зависит от используемых материалов. Деревянные изделия могут использоваться только в тех случаях, если почва не содержит крупных камней, древесных отходов и другого мусора. Допустимая глубина забивки свай не может превышать 6 метров. Если не соблюдать это требование, ограждение станет малоэффективным или будет повреждено. Шпунты погружаются в почву вплотную на всю длину. На данном этапе следует исключить любые щели и пустоты. Если применяется двойная система, то между шпунтами выдерживается ширина до 1 м.

При монтаже конструкции на дно водоема глубина не должна составлять меньше 2 м. Чтобы минимизировать или предотвратить вероятность вымывания засыпки, следует предусмотреть наружный ряд шпунта с повышенной плотности. При глубине котлована в 3-5 м выемки между стенками закрывают смесью, которая на 15% состоит из глины.

Стальные шпунты подходят исключительно для прочных грунтов. Они забиваются на глубину от 7 м и подходят для многократного использования, при соблюдении правил эксплуатации. При шпунтировании молотом либо вибропогружателем следует учитывать плотность прилегания изделий по периметру ограждения. В большинстве случаев подобные системы устанавливают по такому принципу, что уровень поверхностных вод становится ниже на 50 см, а по отношению к водоносному горизонту — на 0,7 м.

Демонтаж изделий из стали производится быстро и просто. Для этого используют пояса-обвязки, размещенные по периметру траншеи, и распорки — по углам.

Способ крепления стального шпунта определяется технологией разработки грунта и глубиной котлована. Чтобы упростить процесс монтажа, лучше использовать цилиндровые сваи, а не прямоугольные. Они создаются из листовой стали и не оснащаются поперечными распорками.

Нормы в технологической карте и СНИП

Базовые требования СНИП к монтажу шпунтовых конструкций выглядят следующим образом:

  1. Оснащение подбирают с учетом длины составляющих свайной системы. Если она достигает 26 м, следует предусмотреть специальные отметки для шпунтов. Оснащение рассчитывается специальными компьютерными калькуляторами, которые используют теорию удара волн.
  2. Подмыв котлована для более легкой фиксации шпунтов разрешен только в тех случаях, если стройплощадка находится далеко от жилых построек. Минимальная дистанция между зданиями должна составлять 20 м. В таком случае глубину погружения увеличивают в 2 раза.
  3. Ограждение котлованов относится к тем типам работ, которые регламентируются государственными стандартами и требуют оформления документации.
Читайте также:
Эксклюзивный дизайн-проект элитного особняка

Технология ограждения

Устройство шпунтового ограждения котлована происходит по одной технологии. Процесс погружения и постройка необходимой стенки осуществляется в соответствии с проведенными расчетами, которые указываются в соответствующем проекте. В самом проекте прописывается способ крепления, глубина ограждения и тип шпунта. Перед проектными расчетами обязательно проводится гидротехническая оценка грунта.

Установка осуществляется по следующему принципу:

  • проводится разметка и дальнейшая установка специальных направляющих;
  • доставляется оборудование, может потребоваться бурение скважин;
  • элементы погружаются в грунт, устанавливаются на своих местах;
  • осуществляется крепление по подготовленному проекту.

Погружение свай может проводиться несколькими методами. Одним из вариантов является вдавливание специальными установками. В другом случае используются вибропогружатели. Также может применяться гидравлический молот. Самым дешевым способом погружения считается забивка, однако у него есть отрицательные стороны – подвижки грунта, повреждения расположенных близко сооружений. Поэтому он не подходит для применения возле промышленных комплексов или в городах. Самым деликатным способом является вдавливание, может использоваться в условиях плотной застройки. Вибропогружение подходит для мягких грунтов, может применяться практически везде, отличается производительностью.

Ограждение котлованов: преимущества

Рассмотрим, чем выгодно отличается шпунтовое ограждение котлованов:

  • ограждение котлованов – обязательное условие при строительстве по соседству с эксплуатируемыми зданиями и без применения шпунтовых свай здесь попросту не обойтись
  • способность выдерживать намного большие нагрузки, в сравнении с любыми другими конструкциями
  • надежная защита котлована от оползней (особенно актуально на участках со слабыми грунтами и плывунами)
  • возможность погружения шпунта различными методами
  • возможность многократного использования шпунта (кроме деревянного)

Шпунтовое ограждение котлована

Рис: Шпунтовое ограждение свайного поля

Полезные материалы

Шпунтовые сваи

Шпунт Ларсена – это профиль из металла, сформированный в виде жёлоба, имеющего на боковых стенках закруглённые края, выполняющие функцию пазов.

Расчет шпунта и шпунтовых ограждений

Возведение шпунтового ограждения начинается с проектирования, на этом этапе производится оценка условий строительной площадки и возможность геотехнических рисков

Технологии погружения шпунта

Шпунт Ларсена используется в промышленном строительстве на протяжении более сотни лет.

Виды ограждений

Для котлована могут применяться разные виды шпунтов, в зависимости от особенностей грунта. Каждый вид имеет свои достоинства и недостатки. Ограждения, которые можно встретить на строительной площадке:

  • Шпунт Ларсена. Создается из металлического профиля, по форме напоминающего корыто. Края каждого шпунта оснащены замками, позволяющими надежно скреплять элементы конструкции. На рынке представлены разные модели, отличающиеся длиной, шириной, толщиной профиля и даже формой. Монтаж производится с помощью специального вибрационного оборудования. Данный вид шпунта используют на сложных строительных объектах – на рассыпчатом грунте или болотистой почве. Недостаток – высокая стоимость, сложность монтажа.
  • Трубчатый. Создается из металлических труб, которые скрепляются между собой при помощи сварки. Конструкция отличается устойчивостью к увеличенным нагрузкам.
  • Деревянный. Самый простой вид, делаются из дерева. Монтируют в 1 или 2 ряда впритык друг к другу и погружаются в грунт на глубину 4-6 м. Это дешевый вид ограждений, который можно установить без использования спецтехники. Недостатком деревянного шпунта является трудозатратность монтажа, низкие прочностные характеристики, плохая устойчивость к воздействию окружающей среды.
  • Полимерный. Выступает альтернативой металлическим конструкциям. Характеризуются устойчивостью к механическим воздействиям и коррозии. Они имеют малый вес, что значительно упрощает их сборку и сокращает срок монтажа. Используются на объектах, на которых есть повышенный уровень влажности.
  • Железобетонный. Ограждение, выполненное из армированного бетона. Край каждого элемента имеет пазы, предназначенные для соединения деталей в единую конструкцию. Такое ограждение имеет большой вес, а также может трескаться при механических воздействиях. Шпунтовое ограждение этого типа невозможно демонтировать, поэтому после окончания работы оно становится элементом фундамента.
Читайте также:
Стены - все материалы

Это популярные шпунтовые ограждения, применяемые для обустройства котлованов при строительных работах разного уровня сложности и масштаба.

Виды ограждений

Установка и укрепление шпунта Ларсена

Шпунты Ларсена легко устанавливаются и скрепляются, но для монтажа потребуется помощь специальной техники. Перед началом установки нужно пригласить бригаду рабочих из троих, а лучше четырех человек, обученных навыкам проведения подобных работ.

При установке невозможно обойтись без вибропогружателя. Если вибропогружателя нет в наличии, допускается применение вибромолота. Это устройство, без которого не обходится ни одна работа по забиванию свай или укреплению забора.

Если финансовые возможности не позволяют приобрести такое полезное оборудование, можно взять его в аренду.

С помощью такого молотка шпунт погружается в землю. Благодаря резкому удару и технической силе пропадает необходимость пользования тяжелой техникой.

установка конструкции

Шпунты устанавливаются последовательно, так, чтобы второй четко входил в паз к первому. При этом разворот нужен в радиусе 180 градусов по отношению к первой с образованием непрерывной конструкции.

Технология качественного вдавливания шпунта наиболее приемлемая техника установки. Она не наносит существенного вреда почве и близлежащим зданиям, чего не избежать с применением работы молотом.

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает общие требования для устройства постоянных или временных шпунтовых подпорных стенок в соответствии с ENV 1991-1:1994. Настоящий стандарт не содержит обязательных требований относительно устройства специфических элементов строительной конструкции, например, грунтовых анкеров и свай.

Настоящий стандарт содержит требования к применению стальных, комбинированных и деревянных шпунтовых подпорных стенок.

Конструкции из различных строительных материалов, например, с использованием отдельных вертикальных и горизонтальных конструктивных элементов или шпунтовые стены, сооруженные с использованием торкретбетона, в настоящем стандарте не рассматриваются.

Технология монтажа шпунтовых стенок

Устройство шпунтового ограждения выполняется с привлечением строительной спецтехники — копровых установок. Копр представляет собой самоходную машину на гусеничной либо колесной базе, которая укомплектована необходимым для погружения шпунта оборудованием.

Функциональная оснастка копра включает:

  • копровую мачту — стальная направляющая балка опалубки, на которой фиксируется погружающее оборудование и шпунтовая конструкция;
  • погружающий механизм — ударный молот либо вибпропогружатель;
  • лебедочные блоки — для понятия и установки шпунта в исходное положение.
Читайте также:
Чем щебень отличается от гравия и каковы сферы их применения

Существует три метода монтажа шпунта: ударная забивка, вибропогружение и статическое вдавливание. В строительной практике наиболее распространен метод забивки — это наиболее эффективная и недорогая технология, однако действующие СНиП запрещают забивать шпунт в условиях плотной застройки, поскольку динамические нагрузки, вырабатываемые молотом в процессе забивки, могут стать причиной деформации и разрушений фундаментов близстоящих зданий.

Вибропогружение — метод, при реализации которого шпунт углубляется в землю под воздействием высокочастотных низкоамплитудных колебаний. Вибропогружатель вырабатывает колебания, которые передаются на зафиксированный в нем шпунт, далее вибрация переходит на контактирующие со шпунтиной пласты почвы, которые под воздействием колебаний разуплотняются, что приводит к углублению шпунта под своим весом и массой давящего на него вибопрогружателя.

Читайте также: вибропогружение свай: способы и технологические особенности.

Вибропогружение шпунта Ларсена

Вибропогружение шпунта Ларсена

Устройство шпунтового ограждения котлована выполняется в соответствии с положениями СНиП 3-Б.6-62. Технология выполняется в следующей последовательности:

  1. На объект перебазируется копровая техника, доставляется и распределяется по расходным складам шпунт.
  2. Выполняется разметка шпунтового ограждения в соответствии с проектными данными.
  3. Размещенная на расходном складе шпунтина зацепляется лебедкой копра и подтягивается к точке погружения, производится строповка шпунта, его поднятие и установка в положение для забивки.
  4. Шпунт стыкуется с наголовником погружающего механизма, проверяется пространственное положение конструкции.
  5. В работу включается погружающий агрегат — молот либо вибопрогружатель, под воздействием которого шпунт углубляется в землю до проектной отметки.
  6. По завершению монтажа процесс повторяется. Замок следующей шпунтины стыкуется с пазами погруженной конструкции.

Погружение шпунта выполняется до тех пор, пока вокруг котлована не будет выполнено устройство замкнутого ограждения.

1 ПОДГОТОВЛЕН Акционерным обществом “Научно-исследовательский центр “Строительство” (АО “НИЦ “Строительство”), Научно-исследовательским, проектно-изыскательским и конструкторско-технологическим институтом оснований и подземных сооружений им.Н.М.Герсеванова (НИИОСП им.Н.М.Герсеванова) на основе официального перевода на русский язык англоязычной версии указанного в пункте 4 европейского стандарта, который выполнен Федеральным государственным унитарным предприятием “Российский научно-технический центр информации по стандартизации, метрологии и оценке соответствия” (ФГУП “СТАНДАРТИНФОРМ”)

Когда и зачем необходимо ограждение котлованов шпунтом?

Потребность укрепления котлованов шпунтовыми ограждениями обуславливается требованиями техники безопасности и нормативами СНиП, согласно положениям которых укреплению шпунтовыми стенками подлежат следующие виды котлованов:

  • все котлованы глубиной более 1 м. в песчаной почве;
  • котлованы глубиной от 1.25 м в супесях;
  • котлованы глубиной от 1.5 м в глинистом грунте и суглинке;
  • котлованы глубиной от 2 м. в грунтах высокой плотности.
Читайте также:
Устройство и установка обрешетки под профнастил

Функциональное назначение шпунтового ограждения — защита стенок котлована от обрушения, которое может произойти при проведении на строительной площадке работ по забивке свай (на свайных фундаментах стоит свыше 80% многоэтажных зданий).

Технология шпунтового ограждения также может рассматриваться в качестве альтернативы водопонижающим работам. Используемый для монтажа ограждения шпунт имеет пазовые замки, посредством которых отдельные шпунтины соединяются в герметичную, не пропускающую воду стенку, что сводит к минимуму риск затопления котлована грунтовыми водами.

Виды шпунта для ограждения котлованов

В современной строительной практике для ограждения котлованов применяется два вида шпунтового металлопроката — шпунт Ларсена и трубопшунт. Деревянный и железобетонный шпунт практически не используется ввиду финансовой нецелесообразности.

Шпунт Ларсена представляет собой корытообразный профиль, длина которого может доходить до 35 метров, а ширина до 80 см. Существует несколько модификаций шпунта Ларсена, отличающихся в плане габаритных характеристик:

  • шпунт Л4;
  • шпунт Л5;
  • шпунт Л5-УМ;
  • шпунт Ларсена «Омега»;
  • шпунт Л5.

Чаще всего используется шпунт Л5, изготовленный из сталей марок СТ3КП либо 16 ХГ. Ширина профиля Л5 составляет 42 см, вес 1 п.м. — 100 кг, вес 1 м 2 — 217 кг. Нормативная прочность шпунтового ограждения из профиля Л5 составляет 800 кНм/м.

Шпунтовое ограждения из профиля Ларсена

Шпунтовое ограждения из профиля Ларсена

Ограждения из шпунтовых труб применяются в условиях нестабильных, склонных к горизонтальным сдвигам грунтов, в которых стенки из корытообразного профиля не имеют требуемой устойчивости. За счет большего сечения труб, которое дает увеличенную площадь защемления шпунта грунтовыми массами, момент сопротивления и прочность стенки из труб значительно выше.

Диаметр шпунтовых труб варьируется в пределах 530-1420 мм. Трубы, используемые для ограждения котлованов, имеют унифицированную в соответствии с нормативами СНиП маркировку типа Т1420×12, в которой:

  • Т — трубчатый шпунт;
  • 1420 — диаметр (мм);
  • 2 — толщина стенки (мм).

Как и шпунт Ларсена, трубошпунт имеет пазовые замки, расположенные на боковых контурах труб, посредством которых конструкции соединяются в сплошную стенку. При монтаже ограждений дополнительно используются стальные поворотные элементы, посредством которых стенке придается требуемая пространственная конфигурация.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: