Допустимая крутизна откосов при разработке котлованов

Разработка и обустройство ремонтного котлована

Производство земляных работ по вскрытию нефтепровода должно выполняться по нарядам-допускам и требованиям, указанным в ППР.

Разработка котлована должна осуществляться экскаватором. Для предотвращения повреждения нефтепровода ковшом экскаватора минимальное расстояние между образующей нефтепровода и ковшом экскаватора должно быть не менее 0,2 м. Разработку оставшегося грунта следует проводить вручную, не допуская ударов по трубе.

Длина котлована L, м, определяется по формуле:

L = l + 2, (6. где l — длина заменяемого участка нефтепровода, м.

Ширина котлована определяется из условия обеспечения расстояния между трубой и стенками котлована по дну не менее 1 м, по верху не менее 1,5 м.

Таблица 6.1 – Максимально допустимая длина подкопанного участка в зависимости от диаметра нефтепровода

Разработка ремонтного котлована без откосов не допускается.

При разработке котлована должна быть обеспечена крутизна откосов согласно рисунку 6.2 в соответствии с таблицей 6.2.

Перед началом производства работ в котловане следует провести контроль крутизны откосов с применением измерительных средств.

точка А – бровка котлована;

точка Б – край основания котлована;

точка В – точка на дне основания котлована;

a – угол откоса стенки котлована;

L2 – длина откоса котлована (от точки А до точки Б);

H – глубина котлована;

b – расстояние по горизонтали от края основания котлована до бровки котлована;

L1–расстояние от бровки котлована до точки на дне котлована (от точки А до точки В).

Рисунок 6.2 – Расчет крутизны откоса котлована

Измерив расстояния L1, L2, рассчитываем значение b по следующей формуле:

, (6.2)

Таблица 6.2 – Допустимая крутизна откосов траншеи и ремонтного котлована

1 – рабочий котлован; 2 – информационный знак с указанием наименования нефтепровода и фактической глубины его заложения; 3 – предупредительный знак «Огнеопасно, проход, проезд и въезд запрещен»; 4 – ограждение котлована из синтетической сигнальной ленты

Рисунок 6.3 – Схема обозначения ремонтного котлована

УСТРОЙСТВО КОТЛОВАНОВ Ч.2

П — Пт: с 09:00 до 20:00
Сб — Вс: с 10:00 до 18:00

ПРОИЗВОДСТВО ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ ПО УСТРОЙСТВУ КОТЛОВАНОВ ПОД ФУНДАМЕНТЫ МЕХАНИЗИРОВАННЫМ СПОСОБОМ Ч.2

ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА (ТТК) /документ с сокращениями/

2.ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ

2.1. Определение объемов работ

Определение размера котлована

К осям здания необходимо прибавить длину фундамента, выступающего за эту ось. Эта длина составляет 90 см, с учетом этих размеров получим размеры, отображенные на рисунке 1. Так же необходимо учесть увеличение размера котлована на 70 см для удобства монтажных работ при устройстве фундамента. С учетом всего этого окончательно получим размеры котлована, отображенные на рисунке 2. С учетом того, что поверхность ровная, нет необходимости вычислять глубинные отметки котлована, поэтому перейдем сразу к заложению откосов. В соответствии со СНиП 12-03-2001 и СНиП 12-04-2002 необходимая допустимая крутизна откосов выемок устраивается (без креплений) в супесях в соотношении 1:0,67

Определение объемов земляных работ и баланса грунта

Котлован необходимо разбить на прямоугольники, высчитать площадь и умножить на высоту, но при этом необходимо учесть откосы Из объема котлована необходимо вычесть объем, который будет счищен бульдозером, и вычесть объем ручной доработки

Объем работ земляной доработки будет входить в объем транспортируемого грунта, т.к. в конечном итоге будет грузиться и вывозиться. Или возможно его перемещение при помощи бульдозера, но тогда необходимо устраивать съезд

2.2.РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТ

2.2.1 Технологическая последовательность работ

На данном этапе ограничимся схематическим описанием работ и их последовательности. Предварительно на месте работ производится расчистка местности, включающая в себя: спиливание деревьев, срез кустов, выкорчевку пней и уборку валунов. После этого производится привязка котлована и его разбивка. Далее бульдозером ДЗ-27С производится срезка растительного слоя на глубину 10 см. В дальнейшем производится непосредственно разработка грунта экскаватором на глубину 195 см (с учетом срезанного растительного слоя). Выход на заданную глубину 2 м производится ручной доработкой грунта. При этом в местах, где уровень ниже 2 м, необходимо провести засыпку грунтом с последующей трамбовкой.

При срезке растительного слоя бульдозер по длинной стороне здания, начиная с угла здания, срезая и перемещая грунт на противоположную сторону, последовательно переходит на следующие полосы. Выполняя эти работы необходимо оставить место для организации заезда экскаватора в котлован.

После выполнения срезки слоя начинается разработка грунта экскаватором. Сначала устраивается съезд в котлован, потом идет разработка грунта с движением сначала по краю котлована, а потом боковыми проходками заканчиваются эти работы. .

Выработка грунта ведется с погрузкой, т.к. объем грунта для обратной засыпки вывозится на расстояние 1 км от строительной площадки, остальной грунт вывозится на расстояние 30 км.

Расчистка местности и доработка грунта вручную производится лопатами, с помощью бульдозера смещается, с последующей погрузкой экскаватором его в машины и вывозом за пределы строительной площадки.

Расчет параметров забоев, ярусов, проходок

Разработка грунта будет вестись в 1 ярус, т.к. максимальная глубина копания экскаватора больше заданной глубины котлована.

Расчет съездов в котлован обуславливается возможностью преодоления уклона экскаватором и техникой вывозимой землю он составляет 20°. И также должны быть учтены особенности экскаватора прямая лопата, т.е. 2,5 м.

2.3. СОСТАВ РАБОТ

Состав работ, охватываемых картой

При подготовке местности:

— корчевка пней и удаление валунов.

— разработка грунта экскаватором на транспорт;

— зачистка недобора грунта.

При дорабатывании вручную:

— срезка грунта вручную;

— транспортировка его бульдозером;

— погрузка и вывоз.

При обратной засыпке:

— транспортирование грунта с его погрузкой;

Составление калькуляции трудовых затрат

Составление калькуляции выполняется на основании следующих исходных данных и документов:

Состав работ, охватываемый технологической картой

Допустимая крутизна откосов при разработке котлованов

РАЗРАБОТКА ТРАНШЕЙ И КОТЛОВАНОВ В МЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ ПРИ ПРОКЛАДКЕ ЛИНЕЙНЫХ СООРУЖЕНИЙ МЕСТНЫХ СЕТЕЙ СВЯЗИ

2.41. В мерзлых грунтах при толщине мерзлого слоя до 0,25 м допускается разработка траншей одноковшовыми экскаваторами с ковшом емкостью до 0,5 м 3 без предварительного рыхления. При глубине промерзания грунтаболее, чем на 0,25 м необходимо производить предварительное рыхление грунта на всю глубину промерзания с удалением разрыхленного грунта одноковшовым экскаватором, либо разрабатывать траншеи на полную глубину роторными экскаваторами в соответствии с их техническими характеристиками.

Рекомендуется применение роторного экскаватора типа ЭТР-134, баровой машины типа ДГП-ЗУМ или цепного траншейного экскаватора типа ЭТЦ-208Д.

2.42. При разработке вручную траншей и котлованов в мерзлом грунте, осуществляемой, как правило, для строительства кабельной канализации в городских районах с большим количеством подземных коммуникаций, применяется предварительный отогрев грунта.

В табл. 2.5 приведены способы оттаивания грунта.

2.43. На практике применяется оттаивание мерзлых грунтов сжиганием под металлическими коробами дровяного топлива. Применение в качестве топлива угля и нефтепродуктов практически невозможно из-за сильного загрязнения окружающего воздуха. Наиболее приемлемым представляется осуществление отогрева грунта с помощью газовых горелок инфракрасного излучения. Этот метод требует соответствующего технического оснащения и внедрения в строительное производство.

2.44. При прогреве грунта в населенных пунктах, где имеются подземные сооружения, должны соблюдаться правила техники безопасности и обеспечиваться сохранность этих сооружений.

Технико-экономические показатели различных способов оттаивания грунта

КРЕПЛЕНИЕ СТЕН ТРАНШЕЙ И КОТЛОВАНОВ ПРИ ПРОКЛАДКЕ ЛИНЕЙНЫХ СООРУЖЕНИЙ МЕСТНЫХ СЕТЕЙ СВЯЗИ

2.45. Разработка траншей и котлованов с вертикальными стенками в грунтах естественной влажности без крепления может производиться на глубине:

не более 1 м — в насыпных, песчаных и гравелистых грунтах;

не более 1,25 м — в супесчаных и суглинистах грунтах;

не более 1,5 м — в глинистых грунтах;

не более 2 м — в особо плотных грунтах.

При этом выполнение работ следует производить немедленно вслед за отрывкой траншей и котлованов.

2.46. При превышении указанных глубин рытье траншей и котлованов допускается только при условии крепления вертикальных стен или устройстве откосов допустимой крутизны (рис. 2.7).

Наибольшая допустимая крутизна откосов траншей и котлованов в грунтах естественной влажности должна определяться по табл. 2.6.

Рис. 2.7. Определение крутизны откоса

2.47. Рытье траншей и котлованов в мерзлых грунтах всех пород, за исключением сухого песчаного, можно вести с вертикальными стенками без креплений на всю глубину их промерзания. При углублении ниже уровня промерзания должно производиться крепление.

2.48. Траншеи и котлованы в сухих (сыпучих) песчаных грунтах, независимо от степени их промерзания, следует разрабатывать с обеспечением установленной крутизны откосов или с устройством крепления стен.

2.49. Рыть траншеи и котлованы в отогретых (размороженных) грунтах следует выполнять с обеспечением необходимой крутизны откосов или устройством креплений стен в тех случаях (или местах), когда глубина отогретого участка превышает размеры, указанные в табл. 2.6.

Максимально допустимая крутизна откосов траншей и котлованов

1) угол между направлением откоса и горизонталью

2) отношение высоты откоса Н к его заложению А

Примечание. При глубине выемки свыше 5 м крутизна откоса устанавливается расчетным путем.

2.50. На пересечениях с железнодорожными или трамвайными путями необходимо разрабатывать траншеи и котлованы с обязательным креплением их стен. Крепить пути рельсовыми пакетами следует только в случаях, предусмотренных проектом, согласованным со службой эксплуатации данных путей.

2.51. Виды крепления котлованов и траншей с вертикальными стенками приведены в табл. 2.7.

Виды крепления котлованов и траншей с вертикальными стенками

2.52. Крепить траншеи и котлованы глубиной до 5 м следует, как правило, инвентарными приспособлениями. Инвентарные металлические винтовые распорки (рис. 2.9) применяют для сокращения расхода лесных материалов.

При глубине более 3 м крепления должны производиться по отдельным проектам, утвержденным руководством строительной организации.

2.53. При отсутствии инвентарных приспособлений детали крепления траншей и котлованов должны изготавливаться на месте с соблюдением следующих требований:

а) для крепления грунтов естественной влажности (кроме песчаных) должны применяться доски толщиной не менее 40 мм, а для грунтов повышенной влажности — не менее 50 мм. Доски следует укладывать за вертикальные стойки вплотную к грунту с укреплением распорками;

б) стойки креплений должны устанавливаться не реже чем через 1,5 м;

в) расстояние между распорками по вертикали не должно превышать 1 м. Распорки закрепляются упором;

г) над бровками верхние доски должны выступать не менее чем на 15 см;

д) узлы креплений, на которые опираются полки для переброски грунта, необходимо сделать усиленными. Полки ограждаются бортовыми досками высотой не менее 15 см.

2.54. Разработку выемок в грунтах, насыщенных водой (плывунах), следует осуществлять по индивидуальным проектам, предусматривающим безопасные способы производства работ — искусственное водопонижение, шпунтовое крепление и др.

2.55. Крепления котлованов и траншей следует разбирать снизу вверх, по мере обратной засыпки грунта и одновременно снимать не более двух-трех досок в нормальном грунте, не более одной доски — в плывунах.

Перед удалением досок нижней части крепления выше должны устанавливаться временные косые распорки, причем старые распорки разрешается удалять только после установки новых; крепления должны разбираться в присутствии ответственного исполнителя работ.

В местах, где разборка креплений может вызвать повреждения строящихся сооружений, а также в грунтах-плывунах возможно крепления частично или полностью оставлять в грунте.

2.56. Стенки котлованов и траншей, разрабатываемых землеройными машинами, должны крепиться готовыми щитами, которые опускают и распирают сверху (рабочим опускаться в нераскрепленную траншею запрещается). Разработку траншей землеройными машинами без устройства креплений необходимо вести с откосами.

2.57. Необходимость, объем и способ крепления траншей определяются проектно-сметной документацией.

Рис. 2.8. Способы крепления стенок траншей и котлованов:

а) горизонтально-рамное; б) горизонтально-сплошное; в) горизонтальное с прозорами; г) смешанное: горизонтальное, сплошное и шпунты; д) вертикально-рамное; е) вертикально-сплошное

Рис. 2.9. Винтовые распорки для крепления траншей

Строительные конструкции

Чичерин Василий. Блог инженера

Разработка котлованов под фундамент. Общие сведения

Разработка котлованов под фундамент

Способы разработки грунта принимаются в зависимости от конструкции и глубины заложения фундамента. Грунты под малозаглубленные ленточные и столбчатые фундаменты могут разрабатываться вручную, а выемка грунта под заглубленные фундаменты и фундаменты с цокольным (подвальным) этажом разрабатывается механизированным способом. Учитывая то, что ширина индивидуального дома редко превышает 12—15 м, разработку котлована можно вести экскаватором, оборудованным обратной лопатой, с ёмкостью ковша 0,25—0,65 м3 на гусеничном или колесном шасси или экскаватором-погрузчиком (рис. 1).

Рис. 1. Схема разработки котлована экскаватором: 1 — экскаватор; 2 — грунт для обратной засыпки; 3 — недобор грунта экскаватором 10—15 см

Рис. 2. Крутизна откосов котлованов и траншей в грунтах естественной влажности: а — песчаный грунт; б — супесь; в — глины и суглинки

Недобор грунта разрабатывается вручную перед устройством фундамента. При разработке грунта в радиус действия экскаватора не должны попадать провода линии электропередач. Грунт, выбираемый из котлована (траншеи), необходимо размещать на расстоянии не менее 1 м от края разработки. Рытье котлована и траншей с вертикальными стенками без крепления можно производить только в грунтах естественной влажности и при отсутствии грунтовых вод.

Глубина выемки, м, не должна превышать:

· в песчаных и гравелистых грунтах — 1;

· в супесчаных — 1,25;

· в глинах и суглинках — 1,5;

· в особоплотных грунтах — 2,0.

Работы по сооружению фундамента в траншеях без креплений следует производить сразу же за отрывкой грунта во избежание его осыпания или сползания. Если в траншее будут находиться люди, ширина ее должна быть не менее 0,7 м с учётом креплений.

Соблюдение правил производства земляных работ позволит избежать выполнения дополнительных работ из-за обрушения и сползания откосов, перебора выемки грунта и др.

Разработка котлована и траншей на глубину, превышающую пределы, указанные выше, производится с откосами или с креплением вертикальных стенок. Допустимая крутизна откосов котлованов и траншей в грунтах естественной влажности показана на рис. 2.

Минимальная ширина траншей должна удовлетворять следующим требованиям:

под ленточные фундаменты и конструкции подвального этажа — с учётом размеров конструкции, опалубки и ее крепления с добавлением 0,2— 0,3 м с каждой стороны;

под трубопроводы — не менее наружного диаметра трубы с добавлением 0,5 м при укладке отдельными трубами.

При наличии в период производства работ подземных вод мокрыми следует считать грунты, расположенные выше или ниже уровня грунтовых вод на величину капиллярного поднятия:

· 0,3—0,5 м — для песков, от пылеватых до крупных;

· 1,0м — для суглинков и глин.

Разработку грунта в котлованах или траншеях при переменной глубине заложения фундаментов следует вести уступами (рис. 3).

Рис. 3. Схема котлована с переменной глубиной заложения фундамента

Рис. 5. Схема обратной засыпки пазух фундамента: 1 — фундамент; 2 — стена подвала; 3 — гидроизоляция; 4 — асбестоцементные плоские листы; 5 — бетонный пол подвала; 6 — зона уплотнения грунта вручную; 7 — граница засыпки дренажа песком; 8 — дренажная труба; 9 — засыпка дренажа щебнем; 10 — слои грунта, уплотняемые легкими механическими трамбовками; 11 — отмостка; 12 — вентиляционный короб; 13 — перекрытие подвального этажа; 14 — утепленная кирпичная стена. Примечание.Толщина отсыпаемого слоя грунта принимается до 0,25 м.

Отношение высоты уступа к его длине должно быть не менее: при связных грунтах — 1:2; при несвязных грунтах — 1:3. Это соотношение — упрощенный вариант, позволяющий без расчета границы сжимаемой зоны и несущей способности грунта сохранить устойчивость основания.

Защита котлована от грунтовых вод

Многие застройщики начинают строительство дома без проведения инженерно-геологического исследования участка. При наличии высокого уровня грунтовых вод в разработанный котлован может просочиться вода и воспрепятствовать сооружению фундамента. При возведении монолитного фундамента на слабопроницаемых грунтах уложенная в конструкцию бетонная смесь будет подмываться и вымываться грунтовыми водами, что приведёт к разрушению сооружения. В таких случаях приходится срочно принимать меры по защите основания от замачивания. Даже круглосуточная откачка воды не остановит приток грунтовых вод.

Защитить основание можно искусственным понижением уровня грунтовых вод с помощью специального водопонизительного оборудования: электроосушением с использованием установок типа ЛИУ; вакуумированием с применением установок типа УВВ-1, УВВ-2 и ЭВВУ (эжекторных вакуумных водопонизительных установок) или другого оборудования. Но эти дорогостоящие и сложные способы защиты котлована редко используют даже специализированные фундаментостроительные организации. Устраивать противофильтрационные диафрагмы способом «набивного шпунта» или «стена в грунте» тоже трудозатратно и еще дороже. Стоимость водопонижения может приблизиться к стоимости строительства фундамента, что значительно дороже стоимости гидрогеологических изысканий строительной площади.

Рис. 4. Вариант защиты котлована от грунтовых вод: 1 — фундамент; 2 — песчаная подушка; 3 — канава для сбора воды; 4 — гравийная пригрузка; 5 — шпунтовая стенка; 6 — верхний слой водоупора; 7 — уровень земли

В слабопроницаемых грунтах наиболее предпочтительным является способ открытого водоотлива в тех случаях, когда отсутствует опасность суффозии (разрушение структуры грунта). Котлован можно оградить шпунтовыми стенками (деревянными или металлическими) (рис. 4). Однако такой способ требует наиболее пологих откосов и увеличивает объем земляных работ.

Засыпка пазух траншей и котлованов

Обратная засыпка пазух грунтом производится после проверки устройства фундаментов, прокладки трубопроводов, их испытания и сдачи по акту. Засыпка и послойное уплотнение грунта должны выполняться с обеспечением сохранности гидроизоляции фундаментов и стен подвала. Засыпку пазух доводят до отметок, гарантирующих надежный отвод поверхностных вод.

Обратную засыпку траншей, на которые не передаются дополнительные нагрузки, можно выполнять без уплотнения грунта, но с отсыпкой по трассе траншеи валика, размеры которого должны учитывать последующую осадку грунта. Узкие пазухи лучше засыпать малосжимаемыми грунтами (щебнем, песчано-гравийной смесью). Запас на осадку грунта без уплотнения принимается в процентах от высоты засыпки до 4 м для грунта:

· мелкий песок — 2;

· супесь и легкий суглинок — 3;

· глина тяжелая, суглинок, щебенистый грунт — 8.

При обратной засыпке пазух фундамента и стен подвала необходимо соблюдать нижеприведенные рекомендации с тем, чтобы давление грунта засыпки не повлияло на их устойчивость.

Засыпку пазух производят послойно. При этом толщина отсыпаемого слоя должна быть не более 25 см и число проходов не менее 4. Грунт уплотняют вручную, начиная с зон возле конструкций фундамента, стен подвала, мест ввода коммуникаций (рис. 5), а затем двигаются по направлению к краю откоса, применяя, если есть возможность, электротрамбовки типа ИЭ-4505, ИЭ-4502А. Верхний слой грунта уплотняют до отметки устройства отмостки. Чтобы уберечь гидроизоляцию стен подвала, ее закрывают плоскими асбестоцементными листами.