Как произвести укрепление котлована шпунтовым ограждением: технология и пример расчета
Содержание:
Шпунтовые ограждения собой представляют забитые в грунт вдоль периметра котлована сваи, изготовленные из дерева или металла.
Установка аналогичных конструкций проводится там, где невозможно делать работы по откосам.
Назначение зданий – это защита котлована и жизни рабочих от обрушения грунта. Грунт надежно удерживается и не рушится при строительстве даже очень непростых объектов.
Шпунт Ларсена
Защита от ливневых и вод пролегающих под землей, и еще от обрушения грунта делается особенными сваями – шпунтом Ларсена. Они носят имя своего основателя и разработчика такой технологии.
Шпунт Ларсена представляет особо пространственный ингредиент с коробчатым сечением и замочными элементами по краешкам изделия.
При погружении в грунт фиксатор, стоящий на одном элементе устанавливается в специальный паз другого. Такое выполнение конструкции гарантирует хорошую стыковку.
Строительные шпунты производят из крепкого металла с примесями углерода. Для спасения от коррозийного разрушения производители добавляют в изделие металла частицы меди.
Если потребуется сэкономить воспользуйтесь пластиковыми шпунтами, изготовленными из ПВХ, которые ничем не уступают в прочности и долговечности железным и железобетонным конструкциям.
Среди важных хороших качеств шпунта Ларсена следует отметить удобство монтажа при установке материала на объекте.
Обладая высокой прочностью и устойчивостью к факторам находящимся с наружной стороны, шпунт Ларсена, в отличие от обычных шпунтовых свай, применяется при возведении сложных объектов. Среди примеров применения можно выделить такие:
- строительство зданий для очистки;
- защита площадок для строительных работ от воды;
- укрепление линии берега рек и водоемов;
- заграждение мест стенками с производственными отходами;
- строительство плотин, мостов и причалов;
- укрепление грунта с угрозой оползня.
Надежность происходит за счет изготовлению шпунта из легированной стали, обладающей повышенной прочностью. Производители по-разному устанавливают толщину шпунта при производстве. У известных брендов она может изменяться от 15 до 23 мм.
Производственники рекомендуют срезать верхнюю кромку после последовательных двадцати установок, потому что она деформируется после длительного использования в строительстве.
Порой в результате эксплуатации случаются непредвиденные ситуации, и изделие, погруженное в тяжёлый грунт, начинает давать перебои: соединения в замковых элементах изменяются, а сама конструкция искривляется.
Мастерам остается единственный выход – отрезать часть конструкции автогеновой установкой и оставить на месте проведения работ.
Погружение шпунта Ларсена проводится с применением специализированной техники путем ударных и вибрационных воздействий. Методика установки во многих случаях напоминает установку свай забора.
Погружение с использованием вибрационного элемента делается за счёт навесного модуля, через который подается нагрузка к месту оголовка навесного элемента.
Добавочной техникой для установки служит осевая методика, она дает возможность вставлять сваю в грунт, разжиженный под воздействием вибрационной машины.
Установку начинают с первой сваи, установленной в проектное положение, но ровное введение в землю затрудняется каменистым и слишком уплотненным грунтом на объекте.
Если происходит аналогичная непредвиденная ситуация, перенесение свай в другое место или уменьшение глубины погружения должно согласовываться с высшим руководством. Вторая и последующие сваи заводятся замками в пазы предыдущей.
Смягчение в скольжении замков и установке конструкции достигается путем смазывания изделия сочный смазкой.
Установка шпунта Ларсена на объектах с очень большим содержанием вод пролегающих под землей делается с добавочной заделкой замочных соединений.
Сваи из пластмассы или композита обладают меньшим трением, и смазывание индивидуальных компонентов в такой установке не требуется.
В пластиковой конструкции уровень погружения значительно короче, чем в стальной, что обеспечивает комфортабельное вхождение в грунт. В почве с примесями инородного состава рекомендуется возводить только железные шпунты.
Применение свай и досок
Применение шпунтовых свай различно: заграждение гидрологических объектов, предохранение от поступления вод в территорию проведения строительных работ и обеспечение сохранности сооружений и зданий.
В зависимости от проблемы проведения работ подбирают материал какой подходит для шпунтирования: дерево, металл или железобетон.
В котлованах, где есть вероятность проникновения вод пролегающих под землей, устанавливают разнообразные варианты свай. Раньше рабочие применяли только деревянные заграждения, но последние достижения науки и техники установки позволяют надежно держать грунт железными и бетонными заграждениями.
Сваи из дерева
Изделия из дерева и стали начали применяться раньше прочих материалов. С наружной стороны конструкция напоминает деревянный частокол из бруса со шпунтовкой, и бревен. Порой рабочие применяют толстые доски в сборной конструкции.
Монтаж деревянного ограждения происходит путем забивания досок в грунт. Использование шпунтовых деревянных строений ложится большой экономной нагрузкой на строительную компанию.
Конструкции из дерева после выполненных работ практически невозможно извлечь из грунта не повредив поверхности.
Еще одно использование такого изделия исключается пониженной сохранностью после использования.
Чем руководствоваться при выборе подходящей краски по дереву читайте по ссылке.
Сваи из конструкций из железобетона
Сваи, изготовленные из железобетонной конструкции, устанавливаются при помощи замков, герметизирующих всю конструкцию. Трапециевидные шпунты и пазы – составляющие элементов замка. Сваи во время выполнения установочных работ устанавливаются способом одна в одну.
Монтаж свай проводят с применением забивной техники с слишком высокой технической мощностью. Сваи из железобетонного материала не вынимают для повторной работы, так как они служат в качестве внешней оболочки фундамента.
Такие сваи очень часто применяют при строительстве мостов и плотин. Перевозка усугубляется появлением трещин на поверхности изделия. Длина этих изделий не будет побольше шестнадцати метров.
Шпунтовые опоры стальные
Материал из металла используют много раз, и, также, он прост в перевозке и монтаже на новом объекте. Шпунтовые опоры стальные применяют в сегодняшнем строительстве, руководствуясь несколькими причинами:
- Высокая прочность к ударам царапинам и так дальше.
- Удобная перевозка и монтаж, в сравнении с железобетонными конструкциями.
- Многократное применение и комфортабельное извлечение из почвы.
- Богатый выбор материалов из профиля, ориентированный по цене на разнообразные варианты объекта по проблемы.
- Монтаж профилей проводится техникой с применением вибрационных и ударных технологий.
Устройство шпунтового ограждения котлована из труб
Шпунтовое заграждение котлована из труб производится на первом этапе строительных работ в транспортном, жилищном или гидротехническом сооружении.
На первом этапе работы котлован может осыпаться и повредить рабочих и технику.
Предотвращение обстоятельств подобного рода хорошо достигается техникой трубошпунта, состоящую из плотной стены, где скрепляющие детали соединены между собой замками в пазах.
Проведение работ по заграждению котлована находится в установке конструкции для опоры, это может быть корытообразный шпунт Ларсена или трубчатый шпунт.
Шпунт из труб имеет только один недостаток, в котором он уступает шпунту Ларсена, — высокая стоимость на металлические изделия с повышеной массой, а в остальных показателях лучшей защиты котлована не найти.
Основные достоинства установки шпунтов из труб в котловане:
- высокая устойчивость изделия позволяет использовать трубчатый шпунт как монолитная опалубку;
- монтаж становится удобнее благодаря возможности разделять валуны и другие инородные тела внутри трубы;
- устойчивость материала намного шире, чем у шпунта Ларсена;
- наличие возможности устанавливать внутри трубы дополнительные балки и швеллеры;
- Использованные трубы можно разобрать и использовать в иных строительных работах или продать на рынке вторички.
Возможно вас заинтересует статья о том, как построить гараж собственными руками.
Нормы в технологической карте и СНИП
Нормы заграждения шпунтовым способом прописаны в технологической карте.
Карта разработана на основе опыта строительства на идентичных объектах с повторяющейся структурой зданий, зданий с частями, и вдобавок для зданий с унифицированными схемами по размеру и типовыми конструкциями.
В ней освещаются основы хорошего выполнения работы, пожарной и эко. безопасности и других важных моментов и вопросов, появляющихся во время выполнения строительных работ слишком высокой проблемы.
Карта разработана для бригадиров, производителей строительных работ и инженеров, занимающихся техническим невидимым моментом в возведении шпунтовых зданий.
Качество проводимых работ ценится по СНИП – «правилам строительства и правилам», по которому можно смотреть и говорить о грамотности работ и строительства ограждения в котловане.
В нем показаны требования к пожарной и эко. безопасности работ и материально технической составляющей, какая обязана быть в первую очередь направлена говоря по существу на норму, а не на отклонение от нее.
Формула для расчета
При разрытии грунта равновесие сил во взаимодействии существенно нарушается. Давление при вынимании грунта начинает увеличиваться со стороны охлаждения стенок.
Предотвращение разрушения стенок заграждением должно быть подсчитано с помощью оригинальных расчетных показателей: способа ограждения, глубины, на которую опускают материал, размеров шпунта и сил взаимодействия.
Расчет производится графоаналитическим путем (пример на фото опубликовано ниже) или по определенной формуле. Для подсчета используют специальную программу. Техническая информация, необходимая для правильного устройства и погружения инструмента, приведена в пункте 3.02.01-87 СНИП.
Характеристики, учитывающиеся в формуле:
- Давление грунта под опрокидыванием.
- Сила давления грунта вертикально.
- Сопротивление крутящемуся элементу.
- Выбранная глубина котлована.
Формула расчета прочности выглядит так: М1 ? m/? * M2, где
- М1 — основной момент опрокидывающей силы.
- М2 — сопротивление силе опрокидывания (удерживающий момент).
- m — показатель условий для работы (в общем порядке он равён 0,95, для слабых грунтов 0,7)
- ? — уровень надежности (1,1 для территории, покрытой водой).
Важные моменты прочности можно определить, если исходить из формулы:
- М1 (опрокидывающий момент) = Еа*Са.
- М2 (удерживающий момент) = Еn*Сn.
- Еа и Еn – эпюрные равнодействующие давлений активного и пассивного видов; Са и Сn – равнодействующие плечи в отношении точки 0.
Расчет проводят, если исходить из нижней точки шпунта, так как на высоте он может подвергаться повороту или опрокидыванию.
Пример расчета
По данным расчета для ограждений из шпунта с количеством ярусов, равному двум и более «ВСН 136-78», для песчаного грунта показатель активного бокового грунтового давления составляет 0,7, пассивного 1,42, расстояние от верха шпунта до низа слоя будет равно 9 м.
Для маленькой глубины шпунта 28,9 м эпюры боковых давлений составляют: активное 16,6 тс/м2, активное 23,8 тс/м2.
Установка и укрепление шпунта Ларсена
Шпунты Ларсена легко устанавливаются и скрепливаются, но для установки потребуется помощь специальной техники. в начале установки нужно позвать бригаду рабочих из троих, а лучше четырех человек, обученных навыкам выполнения подобных работ.
При установке невозможно обойтись без вибропогружателя. Если вибропогружателя нет в наличии, позволяется применение вибромолота. Такое устройство, без которого не обходится ни одна работа по забиванию свай или укреплению забора.
Если возможности в плане финансов не позволяют приобрести столь необходимое оборудование, можно взять его в аренду.
С помощью аналогичного молотка шпунт погружается в землю. Благодаря резкому удару и технической силе пропадает необходимость пользования тяжёлой техникой.
Шпунты устанавливаются потихоньку, так, чтобы второй четко входил в паз к первому. При этом разворот нужен в радиусе 180 градусов в отношении к первой с образованием непрерывной конструкции.
Методика хорошего вдавливания шпунта наиболее подходящая техника установки. Она не наносит важного убытка почве и близлежащим зданиям, чего избежать не пулучится с применением работы молотом.
Процесс погружения и выемки трубошпунта показан в видео ниже:
