Откосы котлована: схема, определение крутизны и угла по таблице СНиП

Крутизна откоса — это отношение глубины котлована (траншеи или др. выемки) к его заложению (проекции откоса на горизонтальную плоскость). Крутизна откосов котлованов, траншей и др. выемок приведена в следующих группах нормативных документов:

I группа:

1. СП 45.13330.2017 Земляные сооружения, основания и фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87. (обязательный к применению с 01 августа 2022 согласно постановлению Правительства РФ от 04 июля 2022 г. N 985)
2. Правила по охране труда при строительстве, реконструкции и ремонте.Утверждены приказом Минтруда России №883н от 11 декабря 2022 г. (действуют с 01.01.2021)
3. Правила по охране труда в строительстве. Утверждены Приказом Минтруда России N 336н от 1 июня 2015 года (действуют до 01.01.2021)

II группа:

1. СП 45.13330.2012 Земляные сооружения, основания и фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87. (действующий и обязательный до 01 августа 2022 к применению согласно постановлению Правительства РФ от 26 декабря 2014 г. N 1521
2. СНиП 12-04-2002 «Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство» (рекомендательный)

Выделим требований приведенных в данных документах, которые касаются непосредственно величины крутизны откосов.

План проведения земляных работ, требования к ним

Проведение земляных работ проходит в ряд этапов. Они прописаны в СНиП 3.02.01-87. Основные стадии процесса следующие:

• выполнение подготовительных мероприятий;
• опытно-производственная часть;
• создание котлована или траншеи;
• проведение контрольных мероприятий;
• приемка выполненных работ.

СНиП 3.02.01-87 предусматривает такие требования:

• разрабатывать рабочий проект допускается только специалистами, которые имеют нужную квалификацию, опыт;
• между ними должна быть обеспечена связь и координация действий в вопросах проектирования, строительства, инженерных решений;
• постоянно необходимо контролировать качество производства строительных работ на площадке;
• реализовывать проект должен персонал, имеющий соответствующую квалификацию;
• возведенное сооружение допускается использовать только назначению согласно с проектом;
• мероприятия по техническому обслуживанию конструкции и сопутствующих ей инженерных коммуникаций должны поддерживать ее в безопасном, рабочем состояние все время эксплуатации.

При рытье котлованов и траншей необходимо придерживаться предписаний:

• правил организации их строительства;
• норм проведения геодезических работ;
• нормативов по охране труда;
• разделов правил пожарной безопасности, касающихся проведения строительных работ.

Огороженная стройплощадка с закрепленными стенами котлована

Земляные сооружения должны создаваться строго по действующему проекту.

Ведение работ взрывным метолом требует соблюдения соответствующих правил безопасности при их производстве.

Применяемые в работе материалы, конструкции, изделия должны отвечать требованиям стандартов и проекта. Их замену допускается проводить только после предварительного согласования с организацией, разработавшей документацию, заказчиком.

Выделяют такие виды контроля во время проведения земляных работ:

• входной;
• операционный;
• приемочный.

Контроль осуществляют в соответствии с СП 48.13330.

Приемка работ происходит с оформлением необходимой документации (актов), подтверждающих их выполнение.

Рассмотренные требования в индивидуальном строительстве сильно упрощаются. Небольшие постройки часто возводят без каких-либо проектов, а глубина выемок при этом не превышает 1,5-2 м, но соблюдать технику безопасности необходимо всегда.

Пошаговая инструкция к выполнению чертежа котлована:

1. Наносим сетку из крайних осей и контур фундамента котлована.

2. Отступаем от контура фундамента наружу 100 мм, получаем тем самым контур подготовки.

3. Отступаем от контура подготовки наружу 500 мм – допустимый минимум до начала откоса, оговоренный нормами (раньше он был 300 мм). Это будет линия контура дна котлована.

4. Отступаем от контура дна котлована 2,33 м (глубину котлована) – т.к. откосы под углом 45 градусов, то размер откосов в плане равен глубине котлована. Это будет линия верха откоса. Наносим по ней условное обозначение для откосов в виде чередующихся коротких и длинных черточек, перпендикулярных контуру.

5. Удаляем все лишние линии (фундамент, контур подготовки), наносим отметку дна котлована и отметку существующей земли.

6. Наносим недостающие размеры – привязку углов котлована к осям.

7. Добавляем примечание о соответствии относительных отметок абсолютным.

8. По желанию делаем разрез (обозначаем на нем отметки и уклоны откосов).

Въезд в котлован разрабатывать не нужно, это забота ПОС (проект организации строительства), т.е. отдельные деньги.

Пример 2

. Тот же котлован, только грунт с уклоном в одном направлении (абсолютные отметки существующей земли показаны на рисунке ниже). За отметку 0,000 в проекте условно принята отметка 52,07. Отметка низа фундаментной плиты -3,000. Под плитой предусмотрена подготовка из бетона толщиной 100 мм. Грунт – суглинок, откосы требуется сделать максимально крутыми.

Итак, у нас перепад грунта в одном направлении – от 53,50 до 51,70 м, при этом на съемке отметки указаны в конкретных точках на плане.

В такой ситуации проще начать с разреза котлована.

Переведем имеющиеся у нас абсолютные отметки в относительные.

Абсолютная отметка 53,50 м соответствует относительной 53,50 – 52,07 = 1,430 м.

Абсолютная отметка 51,70 м соответствует относительной 51,70 – 52,07 = -0,370 м.

Отметка дна котлована равна -3,100 м.

Проще всего посмотреть алгоритм построения котлована будет на видео.

Как видите, все не так уж сложно. А чертеж в итоге будет выглядеть вот так.

Многие люди никогда не задумываются над тем, какой должна быть при выполнении земляных работ, независимо от их предназначения. А ведь строительство собственного дома

без разработки земли практически немыслимо. Траншеи для ленточных фундаментов, или устройства дренажа – все эти земляные работы должны быть выполнены не только с учетом технологических требований тех конструкций, которые будут в них укладываться, но и с соблюдением норм техники безопасности. Как показывает практика, даже малейшее пренебрежение к соблюдению требований относительно ширины траншеи часто приводит к достаточно серьезным последствиям, избежать которых можно было достаточно просто.

Как чаще всего большинство из нас определяет, какой должна быть ? Что б было удобно работать внизу – именно этот ответ является самым распространенным. Да, ширина траншеи в её нижней части должна соответствовать этому требованию, поэтому она зависит от диаметра трубопровода, который будет укладываться в готовую траншею, а также способа укладки труб.

• Наружный диаметр трубопровода не превышает 700 мм, а укладка труб выполняется готовыми секциями. Оптимальная ширина траншеи в этом случае будет состоять из значения диаметра трубопровода, к которому прибавляется 300 мм. Помимо этого, существует минимальное ограничение ширины траншеи независимо от диаметра трубы, которая должна составлять не менее 700 мм;
• Если диаметр трубопровода, укладываемого секциями, превышает 700 мм, в нижней части должна быть увеличена на 1,5 значения диаметра трубы;
• Если трубопровод будет монтироваться отдельными трубами, диаметр которых не превышает 500 мм, ширина низа траншеи должны соответствовать сумме значения диаметра трубы и 500 мм — для стальных труб; диаметра + 600 мм – для труб из разных материалов, имеющих раструб; диаметр + 800 мм – для труб, соединяющихся с помощью фланцев или муфт.

Теперь вы знаете, как определить ширину траншеи, исходя из диаметра прокладываемого в ней трубопровода. Но зачастую этого мало. Дело в том, что ширина траншеи в верхней её части также зависит от вида грунта, в котором выполняются земляные работы.

Откосы траншеи

Каждый вид грунта имеет свои свойства, к которым относится и угол естественного обрушения. Эта официальная формулировка подразумевает, что при значительной глубине траншеи грунт может обрушиться в силу недостаточного сцепления его частиц, причем, зона обрушения для каждого вида грунта достаточно индивидуальна. Поэтому существует таблица, в которой указаны значения допустимой крутизны откосов траншеи

для основных видов грунтов, при соблюдении которых риск обрушения грунта практически отсутствует. Воспользовавшись данной таблицей, в зависимости от её глубины и вида грунта, вы сможете определить оптимальную
ширину траншеи
в её верхней части.

Таблица допустимой крутизны откосов

Думаю, данная таблица требует некоторых пояснений. Угол откоса каждого вида грунта в данной таблице указывается относительно нижней горизонтальной поверхности траншеи, как показано на схеме. Помимо значения угла, также указывается соотношение высоты откоса к его горизонтальной проекции. Давайте в качестве примера рассмотрим ситуацию с насыпными грунтами, которые являются самыми опасными при выполнении земляных работ из-за низкой силы сцепления его частиц между собой.

При глубине траншеи 1,5 метра угол откоса траншеи

согласно таблице должен составлять 56°. Расстояние от точки пересечения линии угла с поверхностью грунта до начала траншеи в данном случае составляет 1 метр, что соотносится как 1:0,67. Если глубину 1,5 метра умножить на 0,67, получим 1,005 метра. Именно на таком расстоянии должны начинаться
откосы траншеи
от её предполагаемых вертикальных стенок, в противном случае риск обрушения грунта очень велик, а это – не только потеря материалов или повторное выполнение земляных работ, но и угроза вашей жизни или жизни рабочих, работающих в траншее.
(Обозначение на схеме: 1-грунт; 2-возможная зона обрушения, которая должна включаться в откос; 3-теоретический размер траншеи).
Как видно из таблицы, лучшими по показателям сцепления частиц грунта между собой являются глина, суглинок и мореный суглинок. Если на вашем участке именно такие грунты, вам в данном случае повезло. Если же у вас грунты подвижные, чтобы не превращать глубокие траншеи в котлованы, их вертикальные стенки нужно укреплять. Как это делается, я расскажу в следующем посте.

Допустимая крутизна откосов траншей и котлованов

Примечания: 1. При глубине выемки более 5 м крутизна откосов устанавливается расчетом.

2. Крутизну откосов в переувлажненных грунтах следует уменьшить против указанных в таблице величин до 1:1 (45°).

3. Запрещается разрабатывать без креплений переувлажненные, песчаные, лессовидные и насыпные грунты.

20.8. Крепление вертикальных стен траншей и котлованов должно производиться щитами в соответствии с указаниями, приведенными в табл.15.

Таблица 15

Крепление стенок котлованов и траншей в зависимости от грунта

20.9. Крепление котлованов и траншей глубиной до 3 м, как правило, должно быть инвентарным и выполняться по типовым проектам. При отсутствии инвентарных и типовых деталей для крепления котлованов и траншей глубиной до 3 м следует:

20.9.1. Применять доски толщиной не менее 4 см в грунтах песчаных и повышенной влажности, закладывая их за вертикальные стойки по мере углубления;

20.9.2. Устанавливать стойки креплений не реже чем через 1,5 м;

20.9.3. Размещать распорки на расстоянии одна от другой по вертикали не более 1 м; под концами распорок (сверху и снизу) прибивать бобышки;

20.9.4. Выпускать верхние доски креплений над бровками выемок не менее чем на 15 см;

20.9.5. Усиливать крепления (распорки), на которые опираются полки, предназначенные для переброски грунта, и ограждать эти полки бортовыми досками высотой не менее 15 см.

20.10. Крепление вертикальных стенок котлованов и траншей глубиной более 3 м должно выполняться, как правило, по индивидуальным проектам.

20.11. Разборка креплений должна производиться под непосредственным наблюдением Ответственного производителя работ.

Разборку следует производить снизу вверх по мере обратной засыпки грунта.

20.12. При выполнении земляных работ необходимо обеспечить систематический контроль за состоянием грунта траншей и котлованов.

20.13. При обнаружении в откосах крупных камней работники должны быть удалены из опасных мест, а камни спущены к подошве откоса или удалены.

20.14. Вскрытые для производства работ камеры и участки подземных теплопроводов должны быть закрыты прочными и плотными щитами или ограждены.

20.15. Через траншеи и котлованы, вырытые на площадках, проездах, проходах и в других местах движения людей, должны устраиваться переходы шириной не менее 0,7 м, огражденные с обеих сторон перилами высотой не менее 1 м с обшивкой по низу бортов шириной не менее 10 см.

20.16. Опускаться в траншеи, котлованы следует только по лестницам.

20.17. При наличии в местах раскопов электрокабелей нельзя пользоваться ударным инструментом: ломом, киркой, пневматическими лопатами и т.п. Работы следует производить в присутствии работника кабельной сети, соблюдая осторожность для предотвращения повреждения кабеля и поражения работников электротоком.

20.18. При обнажении кабеля необходимо подвесить его во избежание разрыва, становиться на кабель строго запрещается. Если работы продолжительны, кабель необходимо зашить в деревянный короб. На короба, закрывающие откопанные кабели, надлежит вывешивать плакаты: «Стой: высокое напряжение» или «Стой: опасно для жизни».

20.19. Бросать в котлован инструмент или материал воспрещается. Его необходимо опускать на веревке или передавать из рук в руки. Находиться под опускаемым в котлован грузом запрещается.

20.20. Если при производстве земляных работ обнаружится запах газа, работы должны быть немедленно прекращены, а работники удалены из опасных мест впредь до выяснения и устранения причин появления газа.

Дальнейшее производство работ при возможности появления газа допускается только при обеспечении постоянного контроля за состоянием воздушной среды и обеспечении работников необходимым количеством противогазов.

Работники в этом случае до начала работ должны быть проинструктированы о порядке производства работ в загазованной зоне.

20.21. Во избежание взрыва курить, работать паяльной лампой и другими устройствами, связанными с применением открытого огня, в траншеях, вблизи которых находится газопровод или возможно скопление газа, запрещается.

20.22. Участки, на которых производится электропрогрев грунта, должны быть ограждены, а на ограждения должны быть подвешены предупредительные сигналы. В темное время суток прогреваемая площадка должна быть освещена.

Для электроподогрева грунта естественной влажности допускается напряжение не свыше 380 в.

20.23. На участках, находящихся под напряжением, запрещается пребывание посторонних лиц.

Электроподогрев должен обслуживаться электромонтером, имеющим соответствующую квалификационную группу.

20.24. Временные линии от трансформатора к подогреваемым участкам должны выполняться изолированным проводом соответствующего сечения, укладываемого на козлах высотой не менее 0,5 м от земли.

20.25. При прогреве грунта дымовыми газами, горячей водой или пропариванием должны приниматься меры, предохраняющие работников от ожогов.

20.26. При поверхностном оттаивании грунта с использованием горячего газа необходимо принятие мер, исключающих отравления работников и взрыв газа.

20.27. За безопасность работ, производимых на трассе действующих тепловых сетей, ответственность несет та организация, которая производит работы и эти работы разрешается производить только после согласования с организацией, эксплуатирующей или владеющей этими сетями.

21. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ОБРАЩЕНИИ С ИСТОЧНИКАМИ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ

21.1. Работы с радиоактивными веществами и источниками ионизирующих излучений проводятся с разрешения и под контролем органов госатомнадзора и санэпиднадзора, которым должна быть предоставлена вся необходимая документация о характере проводимых работ, радиационной обстановке в организации и на прилегающей территории.

21.2. Используемые в производстве радиоактивные изотопы являются источниками выделения излучений различных видов, оказывающих вредное воздействие на организм человека. В результате ионизации жировой ткани, состоящей на 70% из воды, происходит разрыв молекулярных связей и изменение химической структуры различных соединений, что приводит к гибели клеток.

21.3. Характер поражающего действия радиоактивных излучений зависит от ряда условий: вида излучения (-, -, -, нейтронного излучения), его активности и энергии, срока жизни изотопа (периода полураспада), внутреннего или внешнего облучения, времени облучения и т.д.

21.4. Основной задачей радиационной безопасности, обеспечивающей защиту людей от вредного воздействия ионизирующего излучения, является исключение всякого необоснованного облучения; снижение дозы излучения до возможного низкого уровня и непревышение установленного основного предела. Основным документом, регламентирующим уровни воздействия ионизирующих излучений на человека, являются НРБ-96.

21.5. По допустимым основным дозовым пределам установлены следующие категории облучаемых лиц:

Таблица 16

ГН 2.6.1.054-96

Основные дозовые пределы

Примечания: * — дозы облучения как и все остальные допустимые производные уровни персонала группы Б не должны превышать
1/4значений для персонала группы А;
** — относится к среднему значению в слое толщиной 5 мг/см
2. На ладонях толщина покровного слоя — 40 мг/см2;
***- 1 мЗв (милизиверт) = 100 мбэр (милибэр);

Один Зиверт (Зв), являющийся единицей эквивалентной дозы в СИ, равен эквивалентной дозе, при которой произведение поглощенной дозы в биологической ткани на средний коэффициент качества К (К=1 — для бетта-частиц и гамма-излучения; К=3 — для нейтронов с энергией менее 0,03 МэВ; К=10 — для нейтронов с энергией 0,03-100 МэВ (быстрые нейтроны); К=20 — для альфа-частиц) равно 1 Дж/кг.

21.5.2. Все население, включая лиц из персонала, вне сферы и условий их производственной деятельности.

21.6. Допустимое радиоактивное загрязнение рабочих поверхностей, кожи, спецодежды, спецобуви, средств индивидуальной защиты персонала приведены в табл.17.

Таблица 17

ГН 2.6.1.054-96

Допустимые уровни общего радиоактивного загрязнения рабочих поверхностей, кожи

(в течение рабочей смены), спецодежды и средств индивидуальной защиты, част/(мин*см 2)

21.7. Работодатель при использовании в работе источников ионизирующих излучений обязан обеспечить радиационную безопасность этих работ и организовать контроль за состоянием и обеспечением радиационной безопасности.

21.8. Администрация организации, использующей в работе источники ионизирующих излучений, обязана с учетом специфики проводимых работ с источниками согласовать с местными органами госатомнадзора и санитарно-эпидемиологического надзора и утвердить положение о службе радиационной безопасности организации.

21.9. Задачами службы радиационной безопасности организации должно являться:

контроль за соблюдением правил, норм и требований радиационной безопасности;

контроль за состоянием, учетом, хранением, получением, выдачей, транспортированием и применением источников ионизирующих излучений;

контроль за дозами облучения персонала;

контроль за допуском персонала к работе с источниками ионизирующих излучений, за обучением, инструктажем персонала;

контроль за выбросами в окружающую среду и общим радиационным фоном в организации, за уровнем радиационного загрязнения помещений, оборудования, спецодежды и других средств индивидуальной защиты, кожного покрова, одежды персонала, качества их дезактивации и др.;

обеспечение администрации организации необходимой информацией о состоянии радиационной безопасности в организации;

контроль за всеми видами работ с источниками ионизирующих излучений;

контроль за соблюдением требований радиационной безопасности в отношении выпускаемой организацией продукции и др.

21.10. Работники службы радиационной безопасности должны быть из числа персонала, непосредственно работающего с источниками ионизирующих излучений (категория А), должны иметь соответствующее удостоверение о специальной подготовке, владеть методами контроля и измерений в объеме, необходимом для выполнения своих функций.

21.11. В своей работе служба радиационной безопасности должна руководствоваться действующим законодательством и нормативными правовыми актами по радиационной безопасности.

21.12. Указания и предписания службы радиационной безопасности организации по устранению выявленных нарушений являются обязательными для исполнения в установленные главным инженером (техническим директором) сроки.

21.13. Ответственность за состояние радиационной безопасности в организации несет работодатель.

21.14. Основными методами защиты от ионизирующих излучений являются:

защита расстоянием (интенсивность облучения уменьшается пропорционально квадрату расстояния), поэтому должно применяться дистанционное управление при работе с источниками ионизирующих излучений;

защита временем (уменьшение времени контакта с источником ионизирующего излучения), поэтому работы должны проводиться строго организованно в сжатых временных рамках;

защита экранированием (укрытие источника ионизирующих излучений в контейнерах и др. сооружениях, изготовленных из материалов, хорошо поглощающих излучения (свинец, бетон, стекло и др. материалы)).

21.15. При работе с ампулами с радиоактивными веществами возможно наружное облучение. Поэтому работы с ампулами требуют соблюдения специальных мер предохранения от излучения.

21.16. В аварийных случаях, когда может быть нарушена целостность ампулы, должны приниматься специальные меры, включая ограждение опасной зоны знаками радиационной опасности, за пределами которой мощность излучения не превышает допустимой нормы.

21.17. Особое внимание в организации должно уделяться хранению и транспортировке источников ионизирующих излучений. Такие вещества транспортируются в свинцовых контейнерах на специальных машинах, снабженных знаками радиационной опасности.

21.18. К работе с радиоактивными изотопами могут допускаться лица не моложе 18 лет, прошедшие соответствующее обучение, медицинское обследование и дозиметрический контроль.

21.19. Характер и организация дозиметрического контроля зависят от вида выполняемой работы. Радиометрами контролируется уровень чистоты рук, одежды и тела работников и рабочих поверхностей. Дозиметрами определяется доза или мощность дозы облучения в рентгенах или бэрах. Результаты дозиметрического контроля должны записываться в специальные журналы и карточки учета доз облучения, которые должны быть заведены на каждого работника, работающего в контакте с источниками ионизирующих излучений.
опасностью
.
Организацияпроведения
.
ПОТРО14000
—
005
—
98
Утв. Департаментом экономики машиностроения Минэкономики…

В результате выполнения земляных работ создаются земляные сооружения, которые классифицируются по ряду признаков.

По назначению и длительности эксплуатации земляные сооружения подразделяются на постоянные и временные.

Постоянные сооружения предназначены для длительного использования. К ним относятся каналы, плотины, дамбы, спланированные площадки для жилых кварталов, комплексов промышленных сооружений, стадионов, аэродромов, выемки и насыпи земляного полотна дорог, устройства водоемов и др.

Временными земляными сооружениями являются те, которые возводятся лишь на период строительства. Они предназначаются для размещения технических средств и выполнения строительно-монтажных работ по возведению фундаментов и подземных частей зданий, прокладки подземных коммуникаций и др.

Временная выемка, имеющая ширину до 3 м и длину, значительно превышающую ширину называется траншеей. Выемка, длина которой равна ширине или не превышает десятикратной ее величины, называется котлованом. Котлованы и траншеи имеют дно и боковые поверхности, наклонные откосы или вертикальные стенки.

Разделение земляных сооружений на постоянные и временные необходимо, так как к ним предъявляются различные требования в отношении устойчивости откосов, тщательности их уплотнения и отделки, обеспечение водонепроницаемости тела выемки.

По расположению земляных сооружений относительно поверхности земли различаются: выемки – углубления, образуемые разработкой грунта ниже уровня поверхности; насыпи – возвышения на поверхности, возводимые отсыпкой ранее разработанного грунта; кавальеры – насыпи, образуемые при отсыпке ненужного грунта, а также для временного хранения грунта, обратной засыпки траншей и фундаментов.

Наиболее характерные профили и элементы земляных сооружений представлены на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Виды земляных сооружений:

Виды земляных сооружений

Строительство зданий и коммуникационных сооружений сопряжено с проведением трудоемких земляных работ. Под ними подразумевают разработку грунта при рытье котлованов и траншей, его транспортировку, складирование.

Земляными сооружениями являются насыпи, выемки. Они могут быть постоянного типа и временного. Первые делают для продолжительной эксплуатации. К ним относятся:

• каналы;
• плотины;
• водохранилища;
• дамбы и прочие сооружения.

Временные выемки – это траншеи и котлованы. Они предназначены для проведения последующих строительных работ.

Котлован – это выемка, ширина и длина которой практически не отличаются заметно по размерам. Они необходимы для сооружения фундаментов под постройки.

Траншея же представляет собой борозду большой протяженности по сравнению со своим поперечным сечением. Предназначена она для монтажа коммуникационных систем.

По требованиям ГОСТ 23407-78 рытье котлованов, траншей в населенных пунктах, местах движения транспорта, либо людей, должно сопровождаться созданием защитных ограждений. Их устанавливают по периметру рабочего участка. На них размещают предупреждающие знаки и надписи, а ночью задействуют даже сигнальное освещение. Также специально оборудуют мостики для движения людей.

Откосы – это наклонные боковые стенки выемок или насыпей. Важной характеристикой их является уклон (крутизна). Окружающие откосы горизонтальные поверхности называются бермами.

Под дном выемки понимают ее нижнюю, плоскую часть. Бровка является верхней кромкой созданного откоса, а подошва – нижней частью.

Проведение земляных работ на стройплощадке

При эксплуатации земляных сооружений они не должны:

• изменять своих очертаний и линейных размеров;
• просаживаться;
• размываться водой или поддаваться действию осадков.

Прокладка водопроводов, подземных линий электропитания, канализации, строительство фундаментов под здания не обходятся без рытья траншей, либо котлованов. В строительстве приняты специальные определения для обозначения элементов конструкций данного типа. Все работы обязательно должны проводиться со строгим соблюдением правил безопасности, чтобы свести к минимуму возможность возникновения несчастных случаев.

Разновидности котлованов

Рытье выемок под основание сооружения – это ответственное дело, требующее больших временных, денежных, трудовых затрат. Котлованы принято разделять сегодня по следующим признакам:

• наличию откосов;
• применению креплений, предназначенных для предотвращения осыпей грунта;
• типу боковых поверхностей (стенок).

Стенки котлованов могут быть:

• вертикальные;
• наклонные;
• ступенчатые.

Чтобы земляные работы выполнить правильно, вначале проводят исследования на стройплощадке. Эти мероприятия включают такие операции:

• анализ свойств грунта: установление его группы и вида;
• определение нагрузок от возводимой постройки;
• вычисление глубины выемки;
• установление наличия старых коммуникаций;
• определение глубины залегания подземных вод;
• анализ погодных условий местности.

Выбор способа проведения работ определяется в зависимости от следующих факторов:

• типа и габаритов строимой конструкции;
• глубины заложения фундамента;
• объема предстоящей деятельности.

Если планируется сооружение мелкозаглубленного основания ленточного, либо столбчатого типа, то грунт можно разрабатывать без привлечения техники, вручную. Когда необходимо построить дом, имеющий подвал, либо цокольный этаж, тогда в работах понадобится задействовать землеройные механизмы.

Для извлечения основной массы грунта из выемки часто используют экскаваторы различных видов, оснащенные обратной, либо прямой лопатой. Работы, связанные с рытьем котлована, следует выполнять, не нарушая при этом плотность грунта на дне фундамента. Это требование реализуется на практике путем его недобора, величина которого составляет от 5 до 20 см.

Зачистку земли с боков и со дна выемки до плановой отметки производят вручную рабочие. При этом следует обязательно следить за укреплением ее стен с помощью откосов, либо за счет монтажа специальных конструкций. Выпадение осадков и подъем грунтовых вод весной, летом, воздействие морозов зимой – все это способствует разрушению котлована.

Грунт из котлована сразу же должен быть вывезен или размещен на стройплощадке не ближе, чем через 1 м от его края. Для отвода почвенных вод создают дренажную систему.

Важным моментом при рытье котлованов является создание рабочего пространства нужных по правилам размеров. Оно должно занимать не менее полуметра от фундаментной опалубки до подошвы уклона. Крутизну откосов котлована выбирают по таблицам или графикам, приведенным в СНиП 3.02.01-87.

Строительные свойства грунтов

Особенности грунтов обусловлены составом, взаимоотношением и взаимодействием составляющих породы. Характеризовать грунты можно по физико-механическим признакам, магнитным, электрическим, водным и др. Нас интересуют строительные свойства грунтов, а это в большей степени физико-механические особенности: полагаясь на них, специалисты производят все расчеты при строительно-монтажных работах, выбирают технологию разработки почвы. Эти характеристики грунта определяют физическое состояние почвы и состояния, которые возникают в результате каких-либо воздействий на грунт. Итак, строительные свойства грунтов:

• плотность;
• влажность;
• сцепление;
• разрыхляемость;
• угол естественного откоса;
• удельное сопротивление резанию;
• водоудерживающая способность.

Плотность – масса единицы объема грунта, выражается в кг/м 3 или т/м 3 . Плотность несцементированных пород может достигать 2,1 т/м 3 , скальных – 3,1 т/м 3 .

Влажность характеризуется отношением массы воды в почве к массе сухой почвы. Если процент влажности не превышает 5%, такой грунт называют сухим, от 5 до 15% – маловлажным, от 15 до 30% -влажным, выше 30% – мокрым. Чем выше влажность грунта, тем труднее его разрабатывать. Исключение – глина, т.к. ее обрабатывать в сухом виде наоборот сложнее, но при большой влажности этот процесс затрудняется из-за липкости.

Еще одно важное свойство грунтов – сцепление. Оно характеризует структурные связи и то, как грунт сопротивляется сдвигу

Сила сцепления песчаных пород составляет 0,03-0,05 МПа, глинистых – 0,05-0,3 МПа. Для мерзлых почв характерно значительно большее сцепление.

Когда разрабатывают породу, она увеличивается в объеме, это строительное свойство грунта называется разрыхляемостью. Различают первоначальную разрыхляемость К p и остаточную К ор (показывает, насколько грунт уменьшается в объеме после уплотнения). Показатели разрыхления приведены в таблице 2. Следует помнить, что естественное уплотнение протекает неравномерно, из-за чего могут появиться просадки. Чтобы избежать таких изъянов, грунт нужно утрамбовывать спецмашинами.

Согласно требованиям техники безопасности рыть котлованы и траншеи в большинстве случаев нужно с откосами и креплениями. Угол внутреннего трения, сила сцепления и давление почв, которые лежат сверху, влияют на величину углаестественного откоса. Если сила сцепления отсутствует, предельный угол совпадает с углом трения. Крутизна откоса обусловлена углом естественного откоса а

(при условии, что грунт находится в предельном равновесии) (рис.1).

H/A=l/т, где т – коэффициент заложения.

Рис.1. Крутизна откоса

В табл. 3 можно ознакомиться с величинами крутизны откосов для временных земляных сооружений. Когда глубина выемки достигает 5 и более метров, крутизну откосов устанавливают проектом.

Классификация грунтов по

удельному сопротивлению резаниюпредставлена в ЕНиР 2-1-1. Она основывается на свойствах грунтов и особенностях землеройной и землеройно-транспортной техники, которая участвует в разработке почвы. Выделяют 6 групп для экскаваторов с одним ковшом, 2 группы – для многоковшовых экскаваторов и скреперов, 3 группы – для грейдеров и бульдозеров, 7 групп – для разработки почвы без применения техники. Грунты первых четырех групп с легкостью обрабатываются как вручную, так и благодаря машинам, а грунты из последующих групп необходимо предварительно рыхлить иногда даже с применением взрывного способа.

Немаловажное свойство грунта, которое влияет на процесс обработки почвы, – этоводоудерживающая способность (способность грунта удерживать в своем составе воду). Для глины характерна высокая сопротивляемость прониканию воды (недренирующий грунт), для песка – низкая (дренирующий грунт)

Водоудерживающаяспособность характеризуется коэффициентом фильтрации К, это значение может колебаться от 1 до 150 м/сут.

Иногда конструктору приходится чертить план котлована, на самом деле это самый простой чертеж – с минимумом линий и обозначений. Сейчас разберем на примере, как начертить котлован.

Устройство котлована

При выборе способа выполнения земляных работ учитывают:

• тип конструкции;
• глубину заложения;
• объем работ.

При сооружении ленточного и столбчатого мелкозаглубленного фундамента грунты могут разрабатываться вручную. При строительстве дома с подвалом или цокольным этажом работы должны быть механизированы.

Выемку основного объема грунта выполняет экскаватор с прямой или обратной лопатой. При этом котлован необходимо отрывать без нарушения плотности грунта в основании фундамента. Чтобы соблюсти данное требование, предусматривают недобор грунта в пределах 5-20 см. Зачистку откосов и выемку грунта с основания до проектной отметки выполняют вручную разнорабочие.

Выбираемый грунт должен сразу же вывозиться или размещаться на строительной площадке на расстоянии более 1 м от края котлована.

Выбор техники зависит от типа грунта, глубины котлована и объема работ. При строительстве частного дома шириной не более 15 м, можно задействовать экскаватор с обратной лопатой с объемом ковша до 1,4 м3 на колесном или гусеничном шасси.

Методики водопонижения

Водоотлив нужен для своевременного отведения талых, грунтовых и дождевых вод. Перед выполнением работ проводится предварительное исследование грунта и строительной площадки, подбирается подходящий метод откачки воды.

Учитываются следующие технические параметры:

• схема, по которой выполняется выемка грунта;
• объем воды с учетом вместимости емкости;
• глубина отверстия для установки насосов;
• расчет количества поступающей воды в котлован;
• определение времени на откачку с сохранением параметров перемычек и откосов.

Технология осушения является сложным комплексом мер, требующим профессионального участия и привлечения оборудования. Необходимо учитывать особенности, характеристики почвы, конкретного котлована.

Применяются стандартные способы организации водоотлива:

1. Открытый водоотлив. Процесс выполняется напрямую из котлованов и траншей.
2. Закрытый. Откачка выполняется через технологические углубления или скважины, которые находятся за пределами котлована. Используются специальные фильтры для сбора водных масс.

В большинстве случаев используется открытый тип, но выбор зависит от конкретных условий на строительной площадке и качества грунта

Важно руководствоваться требованиями регламентов и строительных норм

В процессе откачки воды ведется постоянное наблюдение за откосами и другими укрепляющими конструкции. Если появляются проблемные участки, проводится укрепление. На качество работы влияет состояние монтажных элементов и перемычек.

Открытый

Такой тип водооткачки становится наиболее простым и распространенным решением. Он подходит в тех случаях, когда стенки и дно организованы из грунтов следующих типов:

• связных, имеющих включения песка и тонких прослоек;
• слоистых, где расход почвенных вод относится к среднему уровню;
• несвязный с плотным сложением, отличающихся достаточным сопротивлением вымыванию;
• водонепроницаемых плотного типа, в которых скапливаются дождевые и талые воды.

При выборе открытого водоотлива используются конструкции:

Кавальеры Это обваловка стенок оградительного типа, Которая выполняется с нагорной стороны или по периметру. Нагорная канава Закладывается, если наблюдается уклон на площадке. Система используется, если вода стекает в котлован с верхней точки участка. Канавы, лотки, открытые дренажи Элементы позволяют эффективно отводить влагу

Важно правильно рассчитать уклон. Учитываются требования регламентов и строительных норм. Насосное оборудование Используются стационарные системы или переносные компрессоры. Последние элементы используются, если требуется постоянная откачка воды. Водосборные колодцы Обеспечивается устройство зумпфы и приямки

Систему оборудуют на дне котлована, чтобы эффективно собирать грунтовые или талые воды.

Последние элементы используются, если требуется постоянная откачка воды. Водосборные колодцы Обеспечивается устройство зумпфы и приямки. Систему оборудуют на дне котлована, чтобы эффективно собирать грунтовые или талые воды.

При выборе открытой системы выполняются подробные расчеты. Их использование возможно, если крутизна склона траншеи составляет 75-90 градусов. При этом минимальный уклон составляет 2-3 см на каждый метр относительно горизонта.

Закрытый

Если для участка характерны несвязные грунты с низкой сопротивляемостью к вымыванию, могут разрушиться стенки котлована или траншей.

В данном случае предпочтительнее закрытые системы. Такой вариант очистки вод применяется при строительстве на рыхлых почвах.

Используются такие методики:

• иглофильтровый;
• вакуумный;
• электроосмос для расширения области действия иглофильтровых установок.

Система основана на эффективном понижении уровня воды с использованием искусственных средств. Это совершенный и эффективный, но и непростой в организации метод. Работа осуществляется путем перекачки воды через скважины, которые располагаются вдоль траншеи или вокруг котлована.

Крутизна откосов котлованов, траншей и др. выемок по нормам

Крутизна откосов котлованов, траншей и др. выемок приведена в следующих группах нормативных документов:

1. СП 45.13330.2017 Земляные сооружения, основания и фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87. (обязательный к применению с 01 августа 2022 согласно постановлению Правительства РФ от 04 июля 2022 г. N 985)
2. Правила по охране труда при строительстве, реконструкции и ремонте.Утверждены приказом Минтруда России №883н от 11 декабря 2020 г. (действуют с 01.01.2021)
3. Правила по охране труда в строительстве. Утверждены Приказом Минтруда России N 336н от 1 июня 2015 года (действуют до 01.01.2021)
4. СП 45.13330.2012 Земляные сооружения, основания и фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87. (действующий и обязательный до 01 августа 2022 к применению согласно постановлению Правительства РФ от 26 декабря 2014 г. N 1521
5. СНиП 12-04-2002 «Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство» (рекомендательный)

Выделим требований приведенных в данных документах, которые касаются непосредственно величины крутизны откосов.

Виды и особенности стенок и откосов траншей, правила расчета их угла

Рытье и использование траншей – обязательная мера во время строительства и дорожных работ разной сложности.
Несмотря на то, что работа кажется просто механической деятельностью, она имеет ряд особенностей, которые нужно соблюдать для достижения желаемого результата.

Как сделать стены и откосы траншеи устойчивыми, какие разновидности их бывают, как организовать работу правильно, разберемся в статье.

Что собой представляют при земляных работах?

Надежность и устойчивость сооружений из земли является главным требованием. Для того, чтоб обеспечить его выполнение важно не просто вырыть углубление, но и спланировать откосы, крутизна которых должна отвечать заявленным нормам. Главным образом эта характеристика зависит от естественного угла откоса почвы в месте строительства.

Самой большой крутизной могут обладать откосы траншей, глубина которых не превышает 5 метров, расположенных на нескальных грунтах, которые находятся выше уровня моря, или тех, которые были искусственно осушены, как и рекомендует СНиП.

Откосы траншеи представляют собой наклонные боковые стенки углублений в грунте, которые могут осыпаться или деформироваться. Именно потому так важно соблюдать все нормы и рекомендации.

Крутизна откосов представляет собой соотношение высоты откоса насыпи, к его основанию. Именно при вычислении правильной крутизны можно быть уверенным, что откос не сползет, а насыпь будет устойчивой и безопасной.

При выборе способа создания стен и откосов, специалисты ориентируются на целый ряд характеристик, которые существенно
могут повлиять на основное решение:

• Рельеф местности.
• Климатические условия.
• Гидрогеологические характеристики местности, где будет траншея. Этот пункт особенно важен, поскольку если в местности, где проводятся работы, могут возникнуть паводки, то стандартные методы не сработают.

Только все эти данные в совокупности могут дать понимание полной картины.

1. Если траншея роется в грунте, с нормальным уровнем влажности, вертикальными стенками и без дополнительных креплений, то нормы глубины выглядят так:
   в насыпных и песчаных грунтах глубина не может быть более чем 1 метр;
2. в супесчаных и суглинистых грунтах – не превышать 1.25 метра;
3. если земля глинистая, то предел установлен на уровне полутора метра;
4. если грунт особо плотный, то траншея может быть до 2 метров в глубину, но при условии, что все остальные работы будут производиться незамедлительно.
5. Если разработка проводится на мерзлых грунтах любых пород, траншея может быть на полную глубину их промерзания. Исключением является только сухой песчаный грунт, который, из-за своей подвижности и рассыпчатости, не обладает нужными характеристиками. Если нужно углубиться еще ниже, но для стен необходимы специальные подпорки.
6. Свои особенности имеет рытье траншеи в грунтах, которые ранее подвергались воздействию мороза, но потом пришли в естественное состояние. Важно соблюдать крутизну откосов, или оборудовать дополнительную подпорку стен.

Только при соблюдении норм можно быть уверенным, что конструкция будет устойчивой и надежной.

Разновидности

Еще на этапе планирования траншеи, и составления образного рисунка, конструктор должен определиться какие стенки и откосы у него будут. У каждой отдельной разновидности есть свои особенности:

Требования СП и СНиП

Принципы и требования к расчетам изложены в нормативных актах по строительству (СП – сводах правил и СНИП – строительных нормах и правилах, ТТК – типовых технологических картах).

Правила сооружения и нормативы земляных работ при устройстве траншей утверждены в:

• СП 45.13330.2012 о земляных сооружениях, в котором изложены основные требования к обустройству ширине траншей, высоте стенок, допустимых отклонениях;
• СП 104-34-96 о производстве земляных работ;
• СНиП 2.05.06-85 о подземной прокладке трубопроводов;
• СНиП III-42-80 о земляных работах.

Требования могут отличаться для газовых трубопроводов, водоводов и других технологических объектов.

Сайт инженера-проектировщика

• > Главная

• > Расчеты

• > Несущие конструкции

• > Изоляционные материалы

• > Чертежи в формате dwg

• > Проекты повт. применения

• > Справочник материалов

• > Метизы

• > Здания и сооружения

• > RAL, текстуры, цвета

• > Программы для проектирования

Свежие записи

Данные и формулы

Прежде, чем производить расчеты по формулам, необходимо определить особенности участка и характеристики трубопровода, которые влияют на применяемые параметры.

От качества грунта зависит величина поправок для определения общего объема грунта, допустимой крутизны откосов. Различные проценты используются при работах в песчаных почвах, легких и тяжелых суглинках, глине мягкой или жирной с учетом примесей щебня.

Необходимо учитывать место проведения работ. Прокладка траншей в поле, на улице города или в жилом дворе определяет характеристики используемой техники и допустимую минимальную глубину.

Сначала рассчитывается необходимая глубина траншеи (Н). Она зависит от уровня допустимой минимальной глубины (Нмин) и диаметра трубопровода (диаметр трубы + толщина изоляции — Ø с изоляцией): Н= Нмин + Ø с изоляцией.

Следующий показатель – ширина траншеи (В), которая определяется исходя из диаметра труб и допусков. Величина допуска вокруг трубы зависит от характера укладки (отдельными трубами, секциями, плетями). Общая ширина не может быть меньше 0,7 м, а при наличии боковых креплений – 0,8 м: В = Ø с изоляцией + допуск.

Ширина траншеи по дну и по верху равна только в плотных грунтах, на песчаных и супесчаных почвах траншея будет иметь форму трапеции. В этих случаях нужно рассчитать крутизну откосов с учетом глубины и длины траншеи.

Крутизна откоса (Кот) или уклон определяется как отношение глубины выемки (Н) и заложения, например:

• Кот =Н/В = 1: 1 при откосе 45°;
• Кот =Н/В = 1: 0,5 при откосе 63°;
• Кот =Н/В = 1: 1,25 при откосе 38°.

Полученный коэффициент позволяет определить ширину траншеи в ее верхней части, для этого к параметрам основания прибавляется удвоенный размер откоса.

Объем работ (V) по выемке грунта рассчитывается отдельно для ручной и механизированной разработки. Исходя из практического опыта, соотношение (Кр) составляет 95 и 5%% за пределами населенного пункта и 85 и 15%% внутри города.

Для определения средней ширины (S) нужно сложить нижние и верхние размеры сложить и разделить пополам: W= (А+В) : 2.

Объем грунта, вынутый механизированным способом равен: Vэкс. = W х Н х L х (Крм/100) (м3), где Крм= 85 или 95.

Объем грунта, вынутый вручную равен: Vруч. = W х Н х L х (Крм/100) (м3), где Крм= 5 или 15.

Общий объем приямков обычно составляет до 5% от общего размера всей траншеи.

С учетом этого определяется общий объем работ на первой стадии, который равен: Vобщ.разраб. = Vэкс. + V.руч. + 0,05 (Vэкс. + V.руч) (м3).

Вторая часть земляных работ начинается при засыпке траншеи. Эта процедура состоит из нескольких последовательных действий. Сначала проводится ручная засыпка труб. Высота равняется диаметру трубы с учетом изоляции и засыпке сверху не менее 20 см: h = Ø + 0,2 (м).

Чтобы определить общие объемы засыпки, нужно найти объем траншеи, который непосредственно занят трубопроводом. Для этого используем формулу площади круга и длину траншеи: V трубы = π Ø /4 х L (м3).

Для дальнейших расчетов нужно из общего объема вынутого грунта вычесть рассчитанные размеры трубы и добавить размеры насыпи, над поверхностью грунта, если она есть.

Другим способом объем засыпки считается как сумма работ, выполненных вручную и бульдозером:

1. Доля ручной работы составляет V руч. зас. = А х h х L — V трубы (м3).
2. Доля работы бульдозером: V мех.зас. = (А+В)/2 х (H – h) * L (м3).

Дополнительно прибавляется объем ранее выкопанных приямков за минусом размеров установленного в них оборудования.

Для проверки можно просчитать баланс земляной массы: V общей разработки = V присыпки вручную + V уложенной трубы + V механизированной засыпки.

Чтобы определить объем грунта, который необходимо вывезти, нужно учесть количество земли, которая не вернется в траншею. Для этого используются уже известные данные вынутого грунта и коэффициент по остаточному разрыхлению (Ко). Такая корректировка необходима потому, что существует разница в объемах между плотным вынимаемым грунтом и возвращаемой разрыхленной землей.

Показатель остатка исчисляется в процентах и берется в методических рекомендациях: V остатка = V общей разработки х (Ко/100) (м 3).

Оставшийся грунт будет разбросан по окружающей территории, если строительства идет в чистом поле. В городе или других стесненных условиях выкопанный и не возвращенный грунт необходимо вывезти.

Прежде чем заказывать транспортные средства для вывоза, нужно узнать объем грунта, который нужно загрузить в машины и вывезти. Для этого используется формула: V вывозки = V трубы + V остатка (м3). Исходя из объема, подбирают количество самосвалов с учетом их грузоподъемности.

Могут понадобиться дополнительные расчеты, например, для установки ограждения необходимо знать периметр траншеи. Для этого складывают длину и ширину (верхнюю), а затем умножают их в два раза: Р = (L + В) х 2 (м).

Если траншея имеет сложную форму, то расчеты производятся по каждому участку, а результаты суммируются.

Пример расчетов для траншеи при следующих данных:

• длина L = 100 м;
• ширина по дну А – 1 м;
• ширина по верху В -1,5 метра;
• диаметр трубы с с изоляцией Ø – 0,7 м;
• глубина укладки – 1 метр.

Рассчитаем объем грунта, вынутый механизированным и ручным способом, а также общую величину с учетом приямков:

1. Vэкс. = (1+1,5)/2 х 1 х 100 х (95/100) = 118,75 (м3), где Крм= 95%;
2. Vруч. = (1+1,5)/2 х 1 х 100 х (5/100) = 6,25 (м3), где Крм= 5 %.
3. Vобщ = Vэкс + Vруч + 0,05 (Vэкс + Vруч) = 118,75 + 6,25 + 0,05 (118,75 + 6,25) = 131,25(м3).

Аналогично можно сделать дальнейшие вычисления на стадии засыпки траншеи.

Определение объемов работ в откосах площадки

Для угловых откосов объем земляных масс равен

где m-крутизна откосовдля выемки: h до 1,5м m=0,25

для выемки: h до 3м m=1

h — рабочая отметка угла площадки, м

Для рядовых откосов

гдесторона квадрата а=50 м

h1,h2-рабочие отметки соседних вершин квадратов, расположенных по периметру площадки, м

Для рядовых откосов с одной нулевой рабочей отметкой

где а1-часть стороны квадрата от рабочей отметки до нулевой точки, м.

Таблица 2.1Определение объемов откосов

Таблица 2.2Откорректированная ведомость объемов (с учетом откосов)

2.3Распределение объёмов земляных масс при вертикальной планировке

Где брать постоянные значения?

Существует ряд обязательных требований к проведению земляных работ, которые учитываются при проектировании строительства.

Все основные параметры приведены в отраслевых СНиПах и СП. Они разработаны с учетом требований безопасности строительства.

Например, в СП 45.13330.2012 по земляным сооружениям приводится таблица минимальной ширины траншей, рассчитанной с способа разработки грунта и способа соединения труб:

Здесь же приведена таблица минимальных размеров приямков с учетом вида труб, способа соединений, уплотнителя, условного прохода трубопровода.

Топографическое обозначение колодца на плане местности

Обозначение колодца на плане местности и на топографических картах имеет большое значение, особенно в пустынных и полупустынных районах. Как и другие гидрографические объекты, они обозначаются синим цветом в виде кружков с рядом стоящей буквой К или подписью «арт.к.» (артезианский колодец). Все обозначения на картах и планах называют условными картографическими знаками. Для того чтобы их было удобно читать и легко запомнить, многие знаки имеют визуальное сходство (вид сбоку или сверху) с обозначаемым объектом.

Классификация условных знаков

На картах и планах все элементы местности обозначаются условными знаками. Их принято делить на 3 самостоятельные группы:

• масштабные или контурные;
• внемасштабные;
• пояснительные.

Для того чтобы изображаемые знаки выглядели более наглядно, все однотипные элементы наносятся одной краской, т. е. любой гидрографический элемент обозначается синим цветом.

Однотипные объекты на картах с разным масштабом обозначаются одинаково и отличаются только размерами. Чем крупнее масштаб карты, тем больше объектов может быть на ней нанесено и информации указано. Мелкие сооружения, имеющие второстепенное значение, как правило, на них не наносятся, тем самым повышается наглядность изображения.

Как рассчитывается коэффициент уплотнения

Для этого необходимы лабораторные или, для частного домостроения, домашние испытания.

Образец материала уплотняется до той степени, которая будет организовываться на строительной площадке, после чего замеры утрамбованного образца сравниваются с замерами до уплотнения.

Общие принципы проведения испытаний, используемое оборудование и методы описаны в ГОСТ 22733-2016 и ГОСТ 8269.0-97.

Для более полного понимания процесса проверки степени уплотнения насыпных материалов рекомендуем посмотреть видео.

Также можно использовать более точные измерители плотности грунта.

Коэффициент уплотнения ПГС

Песчано-гравийной смесью (ПГС) называют природную или обогащенную (ОПГС) смесь песка и гравия. Состав природной смеси нормирует ГОСТ 23735-2014, согласно данным ГОСТа, содержание зерен гравия с фракцией около 5 мм должно быть в пределах 10…90%.

Данный материал редко используется для отсыпки песчано-гравийной подушки под фундамент, чаще применяется для изготовления средних и тяжелых бетонов. Соответственно, зернистость и процентный состав смеси сильно влияют на коэффициент уплотнения бетона.

Обязательно учитывается группа ПГС согласно таблице.

Что такое коэффициент уплотнения транспортировки

Под этим названием понимают отношение объема материала в момент загрузки транспортного средства к объему в момент доставки.

С учетом того, что при транспортировке сыпучий материал неизбежно уплотняется – роль трамбовки выполняет дорожная тряска – минимально допустимым коэффициентом при приемке доставленного на объект щебня, песка или песчано-гравийной смеси считается 1,1. То есть данные об объеме кузова (вагона, иной транспортной емкости), умноженные на коэффициент 1,1 должны совпадать с заказанным объемом или немного его превышать. Если полученная цифра меньше требуемой на 2…5% и более, необходимо решать вопрос с недопоставкой материала.

Пример.

Заказано 20 кубометров щебня, доставлено 18 куб.м. (согласно измерениям кузова изнутри). С учетом коэффициента 18х1,1=19,8 куб.м. Недогруз составляет 0,2 куб.м., то есть 1% — погрешность в пределах допустимой.

Важно: данные об уплотнении материала в процессе транспортировки могут быть указаны, но не являются обязательными для указания в сопроводительных документах груза! Чтобы не было недоразумений, потребуйте от поставщика включить данные в договор купли-продажи и перевозки.

Понятие

Стены котлована — это его боковые стороны, образующие периметр выемки. Откосами называются наклонённые под заданным углом стены. В зависимости от типа грунта и от того, в каких условиях проводятся работы, определяются с тем какие стенки должны быть у котлована, вертикальные или же необходимо задание определённого уклона.

Наклон позволяет рыть более глубокие ямы, без опасности обрушения. В процессе работ следует убирать крупные камни для предотвращения возможности оползней.

Способы проведения земляных работ, используемые механизмы

В зависимости от грунта, в работах по обустройству траншей и котлованов используется разная техника, применяются различные методы ведения разработки участков под строительство. Они отличаются трудоемкостью и уровнем требуемых материальных затрат. Согласно СНиП 111-4-80 выделяет такие способы:

• гидромеханический;
• механический;
• проведение взрывных работ.

Механический способ разработки котлованов и траншей является основным. Суть его заключается в рытье грунта с применением землеройных (экскаваторов) машин, либо землеройно-транспортных (скреперов, бульдозеров, грейдеров).

Гидромеханический способ базируется на размывании грунтовой массы струей воды от гидромонитора. Затем происходит всасывание полученного раствора земснарядом.

Взрывные работы применяют в основном при проведении загородного строительства. Предварительно в земле бурят отверстия (скважины). Далее в них закладывают взрывчатку и подрывают ее. Образовавшуюся рыхлую массу вывозят с помощью техники.

Механический способ рытья выемок

Механический способ состоит из ряда этапов:

• рыхления грунта;
• разработки горной массы;
• ее транспортировки;
• выравнивания, уплотнения боковых уклонов и дна.

Работы по созданию выемок гидромеханическим способом проходят в следующей последовательности:

• обозначают с помощью ограждений, надписей, предупреждающих знаков зону рабочего участка;
• по нормам устанавливают гидромонитор, управляемый вручную оператором: расстояние от его насадки до стенки котлована должно быть не меньше высоты выемки, а до ближайшей воздушной ЛЭП – не менее двух промежутков, на которые способна подаваться струя воды данной техникой;
• за охранным периметром линий электропередачи размещают пульпопроводы, водоводы;
• ограждают места отвалов намытой земляной массы;
• производят размывание и выемку.

Управлять гидромонитором при грозе запрещается.

Проведение взрывных работ регламентируется соответствующими правилами.

Когда выполняют механическое разрыхление земляной массы ударным методом, тогда рабочие не должны находиться в радиусе 5 м от места проведения рыхления.

Любая техника должна располагаться при работе согласно действующим нормативам и правилам. Отступление от них часто вызывает возникновение несчастных случаев.

Меры безопасности при рытье котлованов

Грунт с боковых стенок котлована или траншеи в результате действия на них силы тяжести может сдвинуться и засыпать дно выемки. Из-за неконтролируемого обрушения земляных масс возможны несчастные случаи с людьми. Также разрушения приводят к возрастанию затрат труда и средств: потребуется восстанавливать плановый контур выемки, делать обратную засыпку основания большим объемом грунта.

Чтобы предотвратить осыпания и свести возможность материальных убытков к минимуму, следует еще на стадии проектирования правильно рассчитать согласно СНиП 111-4-80 крутизну откосов создаваемой выемки.

Если глубина траншеи или котлована, в среднем, превышает 1,25 метра, то необходимо укрепить их стенки с целью предотвращения возможных обрушений, земляных оползней. По контуру вырытых сооружений должны оставаться свободные от вынутой грунтовой массы полосы, минимальная ширина которых составляет более 0,6 м. Земля с выемки не должна скатываться обратно.

Параметры боковых откосов перед разработкой котлована должны быть определены правильно. Это позволит:

• предотвратить возможность возникновения обрушений;
• выполнить оптимальный объем земляных работ;
• избавит от затрат на переделку уклонов во время проведения строительных работ.

Предотвращение оползней – это главная задача обеспечения техники безопасности для персонала.

Соответствие откосов оптимальным углам наклона для данного вида грунта минимизирует денежные и трудовые затраты на проведение обратной засыпки, переделки.

Формирование откоса

Перед началом работ проводят геологические и гидрологические обследования участка под застройку. При наличии почвенных вод, неустойчивых грунтов, либо при необходимости рытья выемки более 5 м глубиной – создают проект под выявленные индивидуальные условия.

По СНиП 111-4-80 для невлажных грунтов, имеющих равномерную структуру, можно при рытье траншей или котлованов оставлять вертикальные боковые стены. При этом должны отсутствовать сооружения вблизи от выемок и подземные воды. Допустимая глубина выемок для разных грунтов с вертикальными стенами составляет для:

• гравийных, песчаных – 1 м;
• супесей – 1,25 м;
• глинистых и суглинистых – не более 1,5 м;
• сильно плотных – 2 м.

В котлованах, имеющих глубину около 1,25 м, требуется использовать стремянки, которые будут возвышаться над землей на высоты не меньше 1 м. В более глубоких выемках применяют лестничные марши.

Боковые поверхности котлованов допускается укреплять обстройкой. В случае возможности возникновения дополнительных нагрузок, либо вымываний откосов, их укрывают пленкой или проводят торкретирование (бетонирование тонким слоем).

Технологии закрепления грунтов

В зависимости от геологических характеристик строительного участка и климатических особенностей местности, глубины выемки, особенностей сооружаемой или реконструируемой постройки на практике применяют различные способы закрепления грунтов. Технологии позволяют улучшить их в плане сопротивления разрушению. В СНиП111-4-80 выделены следующие способы закрепления:

• термический;
• цементный;
• с помощью цементного раствора.

Очень часто используют различные виды механических креплений. По конструкции различают такие их типы:

• подкосные;
• консольно-распорные;
• распорные;
• консольно-анкерные;
• консольные.

Выбор типа крепления производят на основании вышеизложенных факторов, влияющих на правильное проведение работ.

По исполнению и возможности быстрого монтажа-демонтажа выделяют следующие разновидности крепежа:

• стационарный;
• инвентарный;
• с промежутками;
• сплошной.

Закрепление стен выемки

Верхняя часть креплений после их монтажа должна возвышаться над бровкой котлована или траншеи более чем на 0,15 м. При этом саму установку выполняют сверху вниз во время выемки земляных масс, а разборку – в обратном направлении при засыпке.

Распорный тип креплений получил наибольшее распространение. Используют данный вариант, если глубина траншеи не превышает 3 м. Состоит конструкция из таких элементов:

• щитов;
• распорок винтовых, либо рам;
• стоек.

Закрепление боковых поверхностей траншей проводят сразу после их отрывки.

На слабых, влажных почвах используют консольно-распорные или консольные типы креплений. Глубина выемок при этом должна находиться в пределах 3 м.

Разновидностью креплений консольного типа являются шпунтовые. Ими закрепляют стены глубоких котлованов, где присутствуют большое давление с боков и тяжелые гидрогеологические условия.

Подкосные ограждения используют редко, потому что они затрудняют проведение работ.

Способ закрепления определяется проектной документацией. При необходимости данных мероприятий во время проведения индивидуальной застройки можно взять различные крепежи в аренду, либо изготовить металлические или деревянные аналоги заводских изделий самостоятельно. Определяться с выбором в пользу того или иного варианта креплений, требуется в зависимости от условий на стройплощадке.

В роликах ниже показаны различные способы закрепления грунта склонов котлована.

Процесс формирования уклона экскаватором продемонстрирован в следующих видео.

Придание устойчивости боковым поверхностям котлованов – это первое требование, которое предъявляется при их создании. С целью обеспечения безопасных условий труда, предотвращения осыпей и соблюдения технологии строительства возводят выемки с откосами требуемой крутизны.

Если глубина котлована не превышает 1 м, то на любом виде грунта уклон на боковых поверхностях не делают, а для твердых пород оставляют вертикальные стены выемки и при заглублениях до 2 м. Откосы котлованов формируют по таблицам СНиП, если глубина до 5 м. После превышения этого значения – выполняют специальные расчеты.

Грунт: группы и виды

Из-за того, что земляные сооружения создают в грунтах, обязательно следует знать основные их характеристики. От них напрямую зависит подходящий тип фундамента. Выбор осуществляют с учетом достижения максимально возможного уровня надежности и стойкости возводимого основания.

Основные свойства грунта определяются следующими факторами:

• формой, размером, прочностью, расположением частиц, входящих в его состав;
• степенью взаимосвязи между ними;
• способностью составляющих веществ к растворимости, поглощению влаги.

Грунт характеризуют с помощью таких коэффициентов:

• сжимаемости;
• трения;
• пластичности;
• разрыхления.

Классификация предусматривает деление грунтов по различным критериям. Существуют следующие их виды:

• песчаные;
• пылеватые;
• глинистые;
• скалистые;
• обломочные.

Грунт разных видов В зависимости от содержания воды выделяют грунт:

• сухой (присутствует до 5% влаги);
• влажный (5-30%);
• мокрый (содержит больше 30 % воды).

Деление по группам представлено в таблице далее.

Также грунты разделяют на следующие разновидности:

• плывуны;
• мягкие;
• средние;
• крепкие.

Нормативные данные для проектирования откосов

Устройство котлована с вертикальными без крепления стенками допускается, только при разработке:

• насыпных, песчаных или гравелистых грунтов на глубину не более 1м;
• супесчаных и суглинистых – не более чем на 1,25м;
• глинистых – на 1,5 м;
• особо плотных – на 2 м.

Если же требуется устройство котлована большей глубины, необходимо принять крутизну откосов, рекомендуемую СНиП с учетом типа грунта и глубины заложения. При этом если глубина котлована или траншеи превышает 5 м, то для определения устойчивости земляных масс выполняют расчет.

Крепление стенок котлована глубиной 2-3 м должно выполняться строго по типовому проекту.

В нормативной литературе крутизна откосов котлована и траншей измеряется как угол откоса (ɑ) или отношение высоты откоса к заложению (1:m). В СНиП эти данные приводятся в табличной форме отдельно для каждого типа грунта с учетом глубины выемки.

Если на участке присутствует несколько видов грунта, то крутизну откосов принимают, ориентируясь на самые неустойчивые слои.

В связи с тем, что даже при разработке котлована с откосами не исключена вероятность обрушения грунта под тяжестью машин, необходимо соблюдать требуемое в СНиП расстояние от подошвы откоса до места стояния техники.

Рассчитывая объем земляных работ, учитывают величину откосов, которые увеличивают ширину котлована на b=m*h.

Как проводится?

После того, как произвели разработку грунта котлован нужно укрепить, для этого используются горизонтальные, вертикальные элементы и конструкции с деревянной заборкой.

Горизонтальное креплениесостоит из элементов:

• дерева;
• железобетона;
• металла.

Горизонтальное укрепление стенок используют при отметке дна котлована выше уровня грунтовых вод.

Также этот способ показал себя с хорошей стороны при сооружении небольших и сложных объектов, когда высота незакрепленной части стенки не превышает 50 см. Стенки укрепляются по горизонтали, когда они удалены друг от друга на незначительное расстояние.

Разборка горизонтальных креплений происходит при выполнении строительных работ

Здесь есть важное условие – работы проходят медленно и осторожно. Так как такие крепления подпирают вертикальные стенки по типу распорок, то при снятии одного из элементов конструкции, есть риск обрушения всей системы

Из-за большого количества поперечных распорок здесь есть ограничения для введения машинной техники, а также существует вероятность потери устойчивости стенок при снятии распорок.

Работа происходит в таком порядке:

1. Перепиливаются сквозные доски, выступающие распорками. Перепиливать их необходимо на 2-3 отрезка.
2. Заготавливаются и устанавливаются временные распорки.
3. Разбираются крепления.
4. Элементы конструкции подаются на поверхность над котлованом.

Используемые материалы

Для оснований разного типа может использовать как местный грунт, подвергнутый трамбовке, так и завозные материалы. Чаще всего трамбовке подвергают местные грунты полускального и песчаного типа. Уже суглинки, и тем более глинистые грунты необходимо убирать на глубину котлована и заменять подушкой из песка и гравия.

При этом слои основания обязательно подвергают трамбовке, эффективность которой зависит от следующих факторов:

• материал слоя. Для щебня разных пород, гравия, гравийно-песчаной смеси (ПГС) и песка коэффициент уплотнения сильно отличается;
• фракции материала. Чем крупнее фрагменты, тем сложнее их уплотнить;
• способа трамбовки – ручная, механизированная – и прилагаемого усилия;
• высоты и общего объема засыпаемого слоя;
• наличие материала с зернистостью меньше, чем задано нижней границей данного класса (например, для щебня фракции 5…20 содержание камня размером до 3 мм включительно составляет около 5% — такое расхождение мало повлияет на степень уплотнения. Если процентная доля составляет ¼…1/4 объема – придется вносить поправки);
• лещадности (для щебня). Этот параметр выражает отношение содержания кубовидных камней к плоским. Чем ниже лещадность, тем больше кубических элементов и тем плотнее можно утрамбовать щебень;
• влажности слоя.

Инженерно-геологические изыскания

Ленточный монолитный фундамент

Эти исследования необходимы для того, чтобы дом на протяжении многих лет оставался крепким и прочным. Возможно, на месте строительства вашего дома бывают оползни. При строительстве дома обязательно должна соблюдаться глубина заложения фундамента. СНиП регламентирует этот показатель.

На склонах холмов строительные работы выполнять не рекомендуется. А уж если вы решились на этот шаг, то нужно тщательно и комплексно подойти к этому вопросу. Чаще всего специалисты рекомендуют укреплять грунт, делать мощный фундамент и сваи.

Если на месте вашего будущего дом обнаружится плывун, то возможно, что в недалёком будущем в вашем доме будут образовываться трещины и возможно обрушение фундамента.

При возведении загородного дома следует учитывать морозное пучение в суглинках и глинах, наличие деформируемых торфяных грунтов, неоднородность основания, возможность оползня, общий подъём грунтовых вод, сезонные колебания температур и многое другое.

Если подошва фундамента находится выше глубины промерзания, то на глинистых грунтах вследствие морозного пучения возможна деформация дверных и оконных проёмов. В итоге зданию требуется дорогостоящий ремонт.

Если под подошвой фундамента грунт неоднородный, то разные части фундамента уходят в грунт на различную глубину. В итоге по стенам идут трещины. Поэтому до начала строительства на участке нужно провести инженерно-геологические изыскания.