Расчет откосов котлована по грунту

Разработка котлована

Вы можете заказать разработку котлована по технологии TOP-DOWN

Стоимость услуги: от 500р/м 3
Профессиональной разработкой котлованов по Москве и Московской области занимается компания «Флот Неруд». Мастерство и опыт, накопленные в течение 15 лет, позволяют нам выполнять любые земляные работы на нулевом цикле: рытье котлованов под строительные несущие конструкции, выемку грунта для водоемов, обустройство траншей, и это далеко не весь список.

Собственные ресурсы позволяют нам выполнять все возможные задачи по разработке котлованов. Наша компания практикует вывоз грунта и строительных отходов на специализированные полигоны для утилизации. Мы владеем собственными карьерами по добыче песка и щебня высочайшего качества. Мы способны закрыть Ваши потребности в данных строительных материалах и обеспечить Вам доставку до места строительства.

Наши заказчики – как юридические, так и физические лица — обращаются к нам с разными задачами. Квалифицированные специалисты компании проводят полный комплекс мероприятий по инженерно-геодезическому сопровождению. У нас своя специализированная техника и автотранспорт. Мы с Вами круглосуточно и без выходных.

Сделайте заявку на интересующие Вас виды работ. Мы свяжемся с Вами в ближайшее время и предоставим всю интересующую Вас информацию.

Цена на разработку котлована

Для предварительной оценки стоимости работ оставьте заявку или позвоните нам в офис.

Стоимость услуги зависит от степени удаленности объекта от города, технического задания заказчика и инженерных решений по реализации проекта. Итоговая цена разработки котлована определяется сметой, составленной на основании геодезических изысканий на местности, изучения специалистами компании инфраструктуры, а также итогового проекта организации строительства. Окончательная цена складывается из множества факторов:

• Учитывается специфический характер местности, отрабатываются данные геологических и гидротехнических изысканий: тип и влажность почвы, присутствие грунтовых вод и пр. Угол крутизны откосов котлована определяется назначением котлована и типом почвы.
• Может потребоваться расчистка территории, с выкорчевкой деревьев и вывозом строительных отходов.
• Глубина и ширина котлована, необходимость в укреплении его стенок, а также способы выполнения этих работ.
• Наличие на участке ранее проложенных инженерный коммуникаций — водоснабжения, канализации. Инженерные сети будут сохранены и перемещены при рытье котлована. При этом будут присутствовать эксперты из эксплуатирующих организаций.
• При обнаружении грунтовых вод потребуется выполнить отвод , данная задача будет выполняться с прокладыванием каналов и при помощи насосов.
• Играет роль время года, технологическая карта и сроки окончания работ по разработке котлована. Зимой, когда земля промерзает на 25 см и глубже, потребуется произвести оттаивание и разрыхление почвы.
• Удаленность стройки, наличие полигонов для вывоза строительного мусора, их удаленность от объекта.

Глубина закладки основания и комплексность конструкции также влияют на финальную стоимость. Подвох в расчетах исключён: доскональное отображение всех вышеуказанных параметров помогает свести все расчеты к аргументированной, обоснованной цене на разработку 1 кубометра грунта.

Когда на разработку котлована требуется проект

Часть проекта, согласно которой на объекте производятся земляные работы, называется ПРК (проект разработки котлована). Такой проект составляют, когда глубина разработки превышает 2 м (это может быть дом с подвалом), а также когда для безопасности работ надо укрепить стенки или сделать глубинное водопонижение.

ПРК (или ППР котлована) включает в себя чертежи в плане и разрезе, технологические и другие схемы, в которых содержится информация, вплоть до мест расстановки землеройной техники и самосвалов.

Если котлован разрабатывают рядом с существующим сооружением, либо его глубина превышает уровень заложения последнего, в проекте определяют меры против осадки грунта и деформации конструкций.

Это может быть возведение шпунтовых стен, усиление грунтов цементацией либо силикатизацией, устройство нового, более глубокого фундамента под старым.

Защита фундаментов существующих зданий

Как форма стенок котлована зависит от его глубины

Свойства грунтов и наличие в них подземных вод определяют структуру котлована, который может иметь вертикальные стенки или пологие.

Вертикальные без креплений можно делать в плотных сухих грунтах, и только, когда котлован не остаётся открытым на продолжительное время.

Стенки котлована ступенчатой формы

Если есть вертикальные откосы (если рядом нет сооружений), глубина не может превышать:

• в твёрдых глинах и суглинках – 3м;
• в полутвёрдых глинах и суглинках – 2м;
• в тугопластичных глинах – 1,5 м;
• в текучих глинах и твёрдых супесях – 1,25 м;
• в песчаных, гравийных и лёссовых грунтах – 1,0 м.

Когда надо рыть на большую глубину, в котловане предусматривают пологие (иногда ступенчатые) стенки, либо выбирают один из вариантов крепления стенок.

Отвесные стенки котлована с анкерным креплением

Когда глубина более 5 метров, крутизна откосов принимается по таблице в СНиП и зависит от типа грунта. Этот параметр – отношение глубины к проекции откоса на горизонталь (на схеме снизу).

Чертеж: крутизна откоса котлована 1:1

Определение размеров котлована

Глубина котлована – важный параметр, который определяется сложением толщин фундамента и подстилающих слоёв. Это: песчано-щебневые подушки, бетонные подготовки и пластовый дренаж.

Разницы нет, под ленточный фундамент роют котлован или под монолитную плиту. Она тоже может значительно заглубляться, когда в здании предусмотрен цокольный этаж или подвал.

Глубина – сумма всех слоёв, начиная от уровня земли

Основные параметры при расчете размеров котлована

Размеры дна в плане назначают при проектировании, учитывая параметры фундамента и способ возведения, необходимое пространство для опалубки, удобство бетонирования или монтажа сборных элементов.

Часто размеры котлована по дну и поверху различаются незначительно, потому что пологие стенки увеличивают объём земляных работ. На практике чаще делают вертикальные откосы, не смотря на необходимость укрепления.

Определение размеров котлована и объемов земляных работ

Котлован под насосную станцию разрабатывается у учетом различных факторов. Необходимо принимать во внимание размеры и тип насосной станции, виды грунтов, наличие монтажных зон.

Строительство методом котлована предусматривает временное складирование грунта на территории строительной площадки.

Рис.3.1 Расчетная схема определения основных параметров и объемов НС

Ширина котлована по дну определяется по формуле 3.1:

где:

В — ширина подземной части насосной станции, — 6м;

а — строительный запас, который обеспечивает выполнение работ в котловане насосной станции из условий охраны труда — 1,5м;

а₁ —ширина монтажной зоны — 6м;

— толщина стен подземной части насосной станции — 0,2 м.

Длина котлована по дну определяется по формуле 3.2:

где: L — длина подземной части насосной станции, м; L = 16м;

Находим глубину котлована по формуле 3.3:

Н_пч — глубина подземной части, — 2,8м;

t_дн — толщина днища — 1,2м;

t_бп — толщина бетонной подготовки — 0,15м;

t_рш — толщина плодородного слоя почвы — 0,35м;

h_ц — высота цокольной части насосной станции — 0,5м.

Ширина котлована по верху определяется по формуле 3.4:

где: m₁ — коэффициент заложения откосов котлована, m₁ = 0,75.

Длина котлована по верху определяется по формуле 3.5:

Схемы размещения временных отвалов минерального и растительного грунта зависят от вида грунта, что определяет условия стойкости откосов, ширины временных строительных дорог, ширины полосы для складирования сборных железобетонных элементов здания НС и строительных запасов, которые обеспечивают безопасное выполнение работ.

Расстояние от верхней бровки котлована до нижней основы отвала минерального грунта, определяем по формуле:

b —размер, который определяется из условия устойчивости откосов — 3м;

b_дор — ширина дороги в условиях строительства — 4м;

b_скл — величина, которая определяется шириной складирования железобетонных элементов — 2м;

b_з — строительный запас между складом сборных железобетонных элементов и отвалом минерального грунта — 1м.

Определяем объем котлована по формуле:

F₁— площадь котлована по верху, м 2 ;

F₂ — площадь котлована по низу, м 2 ;

Определяем объем транспортировки минерального грунта:

Определяем объем минерального грунта для обратной засыпки пазух котлована насосной станции:

К_р — коэффициент начального разрыхления грунта;

Площадь сечения временного отвала минерального грунта треугольной формы определяется по формуле:

Рис. 3.2 Площадь отвала минерального грунта для обратной засыпки

V_оз — объем минерального грунта для обратной засыпки пазух насосной станции;

L_оз — длина отвала минерального грунта для обратной засыпки.

Рис. 3.3 Отвал минерального грунта для обратной засыпки

Ширину основы минерального грунта b₂ можно определить по формуле 3.14

Н_мг — высота отвала минерального грунта;

Высота отвала минерального грунта определяется по формуле 3.15

m₂ — коэффициент заложения откосов временного отвала минерального грунта, который зависит от типа и свойств почвы; m₂ = 1,5;

Высота отвала минерального грунта является одним из условий выбора экскаватору для разработки котлована. Если же высота выгрузки принятого экскаватору меньше чем высота временного отвала минерального грунта, то в таком случае необходимо ее скорректировать обратным расчетом данного параметра.

Таким образом, подставив в формулу 3.14 высоту отвала минерального грунта определяем ширину основы временного отвала минерального грунта

Рис.3.4 Схема отвалу минерального грунта

С целью сохранения плодородного слоя грунта, при строительстве его снимают и складируют во временные отвалы для рекультивации территории. Иногда плодородный грунт может быть вывезен за пределы строительной площадки, если в его использовании нет потребности. В данном случае плодородная почва будет использована для рекультивации территории НС поэтому его складируют во временные отвалы.

Определяем ширину разработки растительного грунта:

Находимый объем разработки растительного грунта:

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.

Для столбчатого основания

Фундамент столбчатого типа включает опоры в форме углубленных в землю столбов, которые соединены между собой ростверком (элемент для равномерного распределения нагрузки на столбы) по всему периметру сооружения. С учетом специфической конструкции рытье котлована столбчатого основания осуществляется в таком порядке:

1. Подготовительные работы — очистка, выравнивание участка, снятие плодородного слоя.
2. Разметка. По периметру всего сооружения размечается траншея и места возведения опорных столбов. Они устанавливаются обязательно по углам, а также в местах стыка внутренних и несущих стен, а также по периметру сооружения с шагом 1,6-2,2 м.
3. Рытье траншеи для ростверка глубиной 30-40 см по всей площади строения. Ширина — 80-100 см.
4. В размеченных местах роются квадратные ямы с размером стороны 50-70 см для возведения столбчатых опор. Глубина определяется по общим правилам для заглубленного фундамента.
5. Закрепление стенок ям при необходимости с помощью деревянных щитов.

Работы по устройству котлована под столбчатый фундамент чаще производятся вручную с помощью лопаты, а при тяжелом грунте — с использованием лома и кирки.

Пионерный котлован – что это?

Пионерный котлован – это траншея, имеющая сравнительно невысокую глубину и ровную плоскость, пригодную для беспрепятственного проезда колесного и гусеничного транспорта. Обязательное условие проведения работ – укрепление откосов наиболее подходящим способом, который утверждается по итогам технико-экономического обоснования.

Когда объект строительства требует выполнения масштабных земляных работ, это означает, что потребуется создать котлован с определенными геометрическими параметрами. Пионерный котлован – это выемка грунта на глубину менее 6 м.

Траншею необходимой длины и глубины прокладывают вдоль будущей стены котлована (он будет значительно больших размеров). Формируемый откос укрепляют, а затем по пионерной траншее перемещаются автосамосвалы, чтобы вывозить вынимаемый грунт. Обычно ширина траншеи лишь немногим шире габарита автотранспорта.

Важнейшими предпосылками для того, чтобы потребовалось обустроить пионерную траншею, являются:

1. сложность рельефа местности;
2. большая глубина основного котлована (более 6 м).

После создания и укрепления пионерной траншеи экскаваторы приступают к работе по рытью основного котлована, а извлеченный грунт оперативно вывозят автотранспортом по безопасному маршруту.

Как производится расчет выемки грунта под котлован

Плановая разметка выполняется тахеометром и рулеткой.

Вынести и закрепить на местности основные оси сооружения.

Отложить от основных осей здания расстояния до нижнего контура дна котлована (нижняя бровка. Данные об откладываемых расстояниях указаны в ППГР и могут быть 0,5 ÷ 1,0 м.

Вычислить и отложить расстояние от нижнего контура до верхнего контура котлована

В современное время выносится верхняя бровка котлована. Затем закрепляется арматурой с сигнальной лентой. При откопке арматура должна остаться.

Геодезический контроль глубины котлована с использованием визирки или нивелира, если глубина котлована до 2 м.

• определить длину визирки
• периодически (по мере углубления) устанавливать на дно котлована переносную визирку и контролировать глубину отрывки.

Совпадение линии визирования верхней гранью визира указывает, что котлован отрыт на требуемую глубину.

Разработку глубины котлована производят экскаватором до отметки на 10 – 15 см выше проектной.

Окончательную зачистку дна котлована до проектной отметки проводят измерениями с использованием нивелира в следующей последовательности:

установить на дне котлована два дополнительных репера и передать на них отметку подошвы котлована от строительного репера;

забить колья в виде сетки 3х3 или 5х5 м по всей площади котлована;

установить верхний обрез кольев на проектную отметку;

провести контрольные измерения зачистки дна котлована по отсчетам изменений высоты установки нивелира.

Пример картограммы и исполнительной схемы котлована

Последовательность работ при разметке котлована

• На дно котлована устанавливают репер, высота которого соответствует отметке проектной глубины с небольшим завышением (до 20 см).
• На реперы 1 и 2 устанавливают нивелирные рейки. Нивелиры устанавливают наверху и внизу котлована. На кронштейне закрепляют компарированную рулетку.
• Одновременно взять отсчеты а,
• Вычислить отметку репера на дне котлована по формуле

Контроль – изменением высоты прибора на 10 – 15 см.

Расчет объема земляных работ(как посчитать объем выемки грунта), как правило, проводят по геометрическим фигурам (квадратам, трапециям, треугольникам). А наше современное время делается геодезическая съемка тахеометром, потом оформляется в программе Кредо- объемы или Civil 3d, что значительно повышает точность вычислений объемов.