Npdpk.ru

Стройжурнал НПДПК
8 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Инвентарные щиты для крепления откосов котлована

Расчет креплений стен котлованов

Расчет закладного крепления. Расчет досок закладного крепления выполняют на восприятие активного давления грунта pа как балки на двух опорах пролетом l (см. рис. 5.1, б), равным расстоянию между стойками. Для неглубоких котлованов в однородном грунте рассчитывают нижние доски крепления.

При наличии на откосе нагрузки q активное давление сыпучего грунта на нижнюю доску вычисляют по формуле (на рис. 5.1 нагрузка q = 0)

pa = [q + gI(Hb/2)]tg2(45 – jI/2), (5.1)
где gI— расчетный удельный вес грунта в откосе; jI— расчетный угол внутреннего трения грунта в уровне доски.

При определении давления связных грунтов учитывают их внутреннее сцепление. Сцепление снижает активное давление грунта на величину

pac = 2сI tg(45 – jI/2) (5.2)
(где сI— расчетное сцепление грунта), которую следует вычесть из давления paпо формуле (5.1).

По величине наибольшего изгибающего момента из условия прочности определяют либо толщину доски d для принятого пролета l, либо назначают расстояние l между стойками при известной толщине доски,

(5.3)
где Rи— расчетное сопротивление древесины на изгиб.

Сечение стойки подбирают по наибольшему изгибающему моменту как балки на двух опорах с нагрузкой от активного давления грунта (см. рис. 5.1, в).

Распорки проверяют на продольное сжатие (см. рис. 5.1, г) по условию

RA/jAp £Rсж, (5.4)
где RA— продольная сила в распорке от давления стойки; j — коэффициент продольного изгиба; Ap— площадь поперечного сечения распорки; Rсж— расчетное сопротивление древесины сжатию.

Расчет забивной стойки в закладном креплении по схеме рис. 5.2 заключается в определении необходимой глубины ее забивки из условия устойчивости от давления грунта и проверке ее на прочность при изгибе от этого давления.

Расчет забивной свободно стоящей стойки. На стойку со стороны откоса действует горизонтальная нагрузка от давления грунта. Пусть стойка будет жесткой и под действием этой нагрузки поворачивается вокруг точки О (см. рис. 5.2, б). Выше этой точки слева на стойку действует активное давление грунта, справа — пассивное, ниже точки О — наоборот. Поскольку в точке О стойка не смещается ни влево, ни вправо, то вблизи нее давление грунта будет отличаться как от активного, так и от пассивного. Для упрощения расчета эпюры давления грунта ниже точки О отбрасывают, а для соблюдения равновесия сил в этой точке прикладывают некоторую эквивалентную силу R и устойчивость стенки в грунте оценивают по условию

Ma£(gc/gn)Мп, (5.5)
где Ma— момент относительно точки поворота всех активных (опрокидывающих) сил; Mп— момент относительно той же точки пассивных (удерживающих) сил; gc— коэффициент условий работы; gn— коэффициент надежности. Полную глубину стойки принимают h = 1,2ho.

Нарис. 5.2, бпоказана расчетная схема свободно стоящей стойки в связном грунте, когда составляющая активного давления за счет сцепления по (5.2) меньше давления от нагрузки на откосе: pac 2Ma + Mw, где MMw— моменты сил активного давления и давления воды, действующих на стенку выше точки А, относительно этой точки, в правой части (5.14) вместо WRиучитывают 2Ma + Mw. Найденное значение h дополнительно проверяют по условию (5.13).

Сечения элементов ограждения (шпунта, обвязки, распорок) подбирают по величине наибольших изгибающих моментов и продольных сил в элементах конструкции, рассматривая стенку как неразрезную балку с нижней условной опорой на расстоянии 0,5h от дна котлована (рис. 5.10, б).

5.3 Ограждение котлована на местности, покрытой водой

При возведении фундаментов на местности, покрытой водой, например в русле реки, возникает потребность в ограждении котлованов от затопления из водоема. Для этого существуют различные способы, которые выбирают в зависимости от глубины водотока, скорости течения, условий судоходства, климатических и других местных условий [6, 9].

Перемычки

Ограждения котлованов от затопления из водоема называют перемычками. Верх перемычек назначают с учетом возможного подпора воды и высоты волн не менее чем 0,7 м над рабочим горизонтом воды. Перемычки должны быть достаточно устойчивы и водонепроницаемы.

Грунтовые перемычки. Грунтовые перемычки (рис. 5.11)применяют при глубине воды до 2 м, при скорости ее течения до 0,5 м/с и водонепроницаемом основании.

Рис. 5.11 Грунтовые перемычки: 1 — кривая депрессии; 2 — ядро из глины; 3 — водоупор; 4 — каменная наброска

Отсыпают их или намывают из песчаных или глинистых грунтов, содержащих глинистых частиц не более 20 %. При скоростях течения воды до 0,1 м/с наружные откосы таких перемычек устраивают без крепления с крутизной 2:1–3:1, а при больших скоростях укрепляют от размыва мощением, каменной наброской, фашинами и другими способами. Внутренние откосы делают не круче 1:1.

Для усиления водонепроницаемости в теле перемычки иногда укладывают ядро из глины (рис. 5.11, б), которое может прорезать верхний водопроницаемый слой основания.

Количество воды q, поступающей через 1 м тела перемычки, определяют по формуле

q = kфh2w /(2L), (5.15)
где kф— коэффициент фильтрации грунта перемычки; hw— глубина водоема; L— проекция на горизонталь кривой депрессии (см. рис. 5.11).

Недостатком грунтовых перемычек является то, что для их устройства требуются большие объемы грунта и они сильно стесняют русло реки, что вызывает увеличение скорости течения воды и усиливает размыв как самой перемычки, так и других сооружений.

Смешанные перемычки. Такие перемычки (рис. 5.12)состоят из шпунтовых рядов, водонепроницаемость которых повышена отсыпанным грунтом. Они меньше стесняют сечение реки и обычно являются одновременно креплением стен котлована ниже дна водоема.

Рис. 5.12 Смешанные перемычки:1-шпунт, 2-обвязка, 3-распорка,4-схватка

Расчет однорядной перемычки выполняют так же, как и расчет шпунтовых стен (см. разд. 5.2.4).

В двухрядных перемычках наружный шпунтовый ряд предохраняет грунтовую засыпку от размыва, а внутренний шпунтовый ряд обычно служит ограждением стен котлована. Для совместной работы внутренний и наружный шпунтовые ряды перемычки соединяют поперечными схватками с одним или несколькими ярусами по высоте, что повышает жесткость перемычки и позволяет уменьшить глубину забивки шпунтовых рядов и их сечение. Лучшим заполнителем перемычек является песок.

Наружный шпунтовый ряд перемычки рассчитывают на восприятие давления грунта засыпки во взвешенном водой состоянии, как обычный шпунт с верхним анкерным ярусом крепления (рис. 5.13).

Внутренняя шпунтовая стенка работает в более тяжелых условиях, и ее рассчитывают на полное давление грунта засыпки и половину давления воды. Расчет внутренней стенки ведут независимо от наружной с учетом поддерживающих ее ярусов распорного крепления со стороны котлована.

Рис. 5.13Схема к расчету шпунта двухрядной перемычки

Перемычки из стального шпунта. Замки стального шпунта имеют слабую водопроницаемость и быстро заиливаются. Поэтому перемычки устраивают из одного ряда стального шпунта, забитого по периметру фундамента, без устройства наружной грунтовой отсыпки со стороны водоема. Перемычкам обычно придают прямоугольную форму в плане с распорным креплением, а при глубине воды 6–8 м предпочтительнее безраспорные цилиндрические перемычки. Перемычки рассчитывают на давление воды, а ниже дна водоема — еще и на давление грунта (рис. 5.14).

Рис. 5.14 Схема к расчету однорядной перемычки из стального шпунта

Ряжевые перемычки. Если дно реки сложено скальными или другими грунтами, не позволяющими забить шпунт на нужную глубину, можно изготовить ряжевую перемычку.

Ряж представляет собой деревянный сруб из бревен диаметром
18–20 см или из брусьев толщиной 18–22 см. Сплошные бревенчатые ряжи — трудоемкие и тяжелые конструкции. Брусчатые ряжи делают сквозными (рис. 5.15), оставляя зазоры в стенах, равные высоте брусьев.

Рис. 5.15 Ряжевая перемычка: 1 — досчатый водонепроницаемый экран; 2 — мешки с глиной; 3 — сжимы; 4 — хомуты; 5 — пол из брусьев; 6 — каменная засыпка

В местах пересечений брусья соединяют без врубок металлическими штырями длиной на 3–4 ряда. С внешней стороны ряжей устраивают водонепроницаемый экран из одного или двух рядов досок, сплоченных в шпунт. Между слоями досок прокладывают гидроизоляционный рулонный материал.

Ширину ряжевых перемычек назначают равной B = (0,5…1)hw, где hw— глубина воды. В плане ряжи разделены на клетки, которые засыпают камнем и песком. Снаружи по дну реки ряжи обсыпают песком или обкладывают мешками с глиной. Летом ряж рубят на берегу и сплавляют к месту установки в готовом виде, где его опускают на дно, загружая камнем. Зимой ряжи рубят на льду над местом их установки. Дно реки перед опусканием ряжей выравнивают.

В мостостроении ряжевые перемычки в настоящее время не используют.

Бездонные ящики

Бездонные ящики применяют при сооружении фундаментов с подошвой, расположенной на уровне дна водоема или с небольшим от него заглублением. Это бывает возможным при отсутствии размывов основания, например, на скальных и полускальных грунтах. Рыхлые слои небольшой толщины над скальным основанием удаляют до установки ящика.

При глубине воды до 5–6 м ящики изготавливают из дерева, при большей глубине — стальными или железобетонными. Стенки деревянных и стальных бездонных ящиков делают съемными и используют многократно. Железобетонные ящики оставляют в теле фундамента как несущую конструкцию.

Деревянный бездонный ящик (рис. 5.16) состоит из брусчатого каркаса, обшитого двумя слоями досок толщиной 40–60 мм с прокладкой между ними рулонной гидроизоляции. Доски располагают со встречным наклоном под углом 45° к горизонту. Поверхность их покрывают смолой или горячим битумом, а швы тщательно конопатят промасленной паклей.

Рис. 5.16 Деревянный бездонный ящик: 1 — брусчатый каркас; 2 — обшивка из досок; 3 — бетонное заполнение; 4 — распорки

Бездонные деревянные ящики обычно изготавливают на берегу (на стапелях) с последующей их доставкой на плаву к месту производства работ или собирают непосредственно над местом его опускания на подмостях или на льду. На дно водоема ящик опускают с помощью балласта из камней, загружая им настилы, устраиваемые на ребрах каркаса. Особое внимание уделяют водонепроницаемому примыканию нижней части ящика ко дну водоема. Для этого основание ящика по всему периметру обкладывают мешками, наполненными бетонной смесью или глиной, которые укладывают водолазы, а при малых скоростях течения обваловывают отсыпкой грунта.

Каркас и обшивка бездонного ящика должны обладать необходимой прочностью и жесткостью, чтобы воспринимать гидростатическое давление и скоростной напор воды.

При больших размерах фундаментов целесообразны съемные бездонные ящики, собранные из понтонов КС (рис. 5.17). Понтоны представляют собой герметичные сварные резервуары из стальных листов с каркасом из уголкового проката, снабженные на всех гранях фланцами для взаимных соединений при сборке из них плашкоутов.

Читать еще:  Угол откоса для таблеток
Рис. 5.17 Съемный бездонный ящик из понтонов: 1 — понтоны КС; 2 — нож; 3 — воздуховод; 4 — подводный бетон

В бездонных ящиках понтоны соединяют “на ребро” болтами с резиновыми прокладками между ними, а в основании ящика устраивают нож сварной конструкции, врезающийся в грунт при посадке ящика на дно водоема.

Понтоны и бездонные ящики из них погружают на необходимую глубину с помощью балластировки их водой и поднимают, вытесняя балласт из понтонов сжатым воздухом.

Вымораживание котлованов

В районах с продолжительной и холодной зимой для ограждения котлованов можно сооружать перемычки из льда и мерзлого грунта, которые устраивают способом последовательного промораживания котлованов. При таком способе на площадке ледяного покрытия водоема последовательно скалывают лед слоями по 5–10 см, создавая условия для быстрого намерзания снизу нового слоя льда. Заглубляясь в лед таким образом, постепенно достигают дна водоема и при необходимости производят разработку грунта в котловане тем же способом вымораживания (рис. 5.18, а, б).

Рис. 5.18 Схемы вымораживания котлованов: 1 — лед; 2 — мерзлый грунт; 3 — трубчатые радиаторы

Скорость промораживания зависит от местных условий. В районах Сибири она составляет 5–15 см в сутки. Ее уточняют теплотехническими расчетами и промерами фактического промерзания в процессе производства работ.

Выработку котлована ведут не по всей его площади, а ячейками с перегородками между ними. Перегородки увеличивают прочность ограждения и предохраняют котлован от полного затопления в случае прорыва воды при неосторожном скалывании льда. В этом случае будет затоплена только одна ячейка.

Для ускорения промерзания стенок ограждения можно через лунки во льду опустить трубчатые радиаторы и прокачивать через них холодный воздух (рис. 5.18, в).

Способ вымораживания котлованов ниже уровня подземных вод применяют и на местности, не покрытой водой, например, при строительстве на заболоченной местности.

5.4 Осушение котлованов

При разработке котлованов ниже уровня воды организуют их осушение на период производства работ. Осушение котлованов осуществляют разными способами: открытым водоотливом, глубинным водопонижением, электроосушением.

Возведение фундаментов и стен подземной части зданий и сооружений в открытых выемках Крепление откосов и стен выемок

Для возведения подземной части зданий и сооружений устраиваются выемки различной глубины в виде котлованов и траншей. В зависимости от свойств грунта, глубины выработки и наличия подземных вод выемки устраивают с наклонными или вертикальными стенками. В маловлажных связных грунтах природного сложения допускается устройство котлованов и траншей с вертикальными стенками без крепления, если их оставляют открытыми на непродолжительный срок и отсутствуют динамические нагрузки.

Способы и конструкции крепления откосов и вертикальных стенок котлованов и траншей зависят от глубины и размеров выемок, физико-механических характеристик грунта, величины и характера нагрузок на поверхности грунта у краев выемки и принятых способов выполнения земляных и последующих работ.

При устройстве котлованов, как временных земляных сооружений, при невозможности или нецелесообразности обеспечения достаточной устойчивости откосов путем придания им необходимой крутизны следует предусматривать укрепление откосов. Для этой цели могут быть использованы тонкостенные подпорные стенки (рис.1,а), устройство защитных покрытий из плит и других материалов (рис.1,6), удерживающие свайные конструкции (рис.1,в), свайные шпонки (рис.1,г), анкерные устройства (рис.1, д, е), а также поверхностное (рис.1, ж) или глубинное укрепление (рис.1, з).

Рис.1 Укрепление откосов выемок

а — тонкостенными подпорными стенками, б — защитными покрытиями из плит, в — удерживающие свайные конструкции, г — свайные шпонки, д — анкерные устройства г — свайно-анкерная конструкция, ж — поверхностное закрепление, з — глубинное закрепление, 1 — подпорная стенка, 2 — плита, 3 — сваи, 4 — шпонки, 5 — анкер, 6 — поверхностное закрепление, 7 — глубинное закрепление

Конструкции временных креплений вертикальных стен выемок и способы их выполнения могут быть различны. Наибольшее распространение получили крепления в виде подкосных распорных систем, шпунтовые, анкерные и др.

Подкосные крепи (рис.2,а) применяются при креплении стен широких котлованов, когда невозможно применять другие типы крепления. Подкосы устанавливают внутри котлована при небольшой глубине в один ряд, а при большой глубине в два и более рядов. Недостатком такого крепления является то, что подкос затрудняют производство последующих работ в котловане. При подкосном креплении ограждение выполняется в виде забирки из досок толщиной 50 мм с прозорами на ширину доски при связных маловлажных грунтах и глубине котлована до 3 м. При большой глубине котлованов, также независимо от глубины котлована в сыпучих грунтах и грунт повышенной влажности забирку выполняют сплошной.

Рис.2. Способы крепления стенок выемок

а — подкосное, б — анкерное со сваями и тягами, в — анкерное с забуриванием скважин, г — консольное, д — консольное из буронабивных свай, е — типы стальных шпунтов, ж — распорное с горизонтальными щитами с прозорами, з — консольно-распорное, и — инвентарная трубчатая распорная рама, к — консольно-распорное с расстрелами, л — инвентарные щиты ограждений, м — крепление стенок торкретированием, н — поперечные сечения расстрелов и креплений стенок: 1 — стойка, 2 — забирка из досок, 3 — подкос, 4 -бобышка, 5 — свая, 6 — анкерная тяга, 7 — грунтовой анкер, 8 — шпунтовая стенка, 9 — буронабивная свая, 10 — буронабивная свая в обсадной трубе, 11 — плоский шпунт, 12 — шпунт типа «Ларсен», 13 — T-образный шпунт, 14 — распорка, 15 — стойка распорной рамы, 16 — распорка, 17, 18 — наружная и внутренняя трубы, 19 — поворотная муфта, 20 — пояс обвязка, 21 — расстрел, 22 — металлическая стойка, 23 — бетонная стенка, 24 — прогон, 25 — щиты, 26 — насадка, 27 — компрессор, 28 — цемент-пушка, 29 — бачок для воды, 30 — рукава для воздуха, 31 — рукав для материалов, 32 — рукав для воды

В тех случаях, когда котлован имеют большую ширину, а также когда крепления препятствуют выполнению работ, применяют анкерные крепления. Анкерное крепление состоит из тяг, стоек, свай (опор) и забирки (рис.2,6). Анкерные сваи (опоры) располагают за пределами призмы обрушения на расстоянии.

, (1).

где h — глубина выработки, м; — угол естественного откоса, град.

Чтобы анкерные тяги не мешали передвижению людей, их располагают ниже поверхности земли в траншеи. Тяги выполняют из металла или в виде деревянных схваток. Такое крепление устраивают в процессе разработки грунта или после устройства выемки в зависимости от устойчивости грунта. Если поверхность рядом с выемкой занята, то опоры устанавливают забуриванием скважин со стороны выемки под заданным углом к горизонту (рис.2,в). Скважины выполняют диаметром 150-300 мм и длиной 5-20 м. В скважины устанавливают анкерные оттяжки, а затем бетонируют. Со стороны выемки анкеры закрепляют на продольных поясах, которые выполняют из двутавровых балок, вдоль стенки выемки. В качестве оттяжек применяют стальные трубы, стержни периодического профиля диаметром 18-40 мм, а также пучки высокопрочной проволоки, пряди и канаты. Анкеры располагают по длине выемки с шагом 3-5 м в один или несколько ярусов.

Консольные крепления устраивают для обеспечения свободного пространства внутри выемки в стесненных условиях. Консольные крепления представляют собой стенку (рис.2,г) или опоры (рис.2, д), нижняя часть которых защемлена в грунте. Консольные крепления выполняют при глубине выемки до 3 м из деревянного шпунта; до 6 из металлического шпунта; до 5 из забивных свай; до 10 м из буронабивных свай и конструкций, возводимых способом «стена в грунте». При глубине котлована более 8 м крепление может выполняться из двух ядов буронабивных свай (рис.2,д).

Шпунтовое крепление применяют для закрепления стенок котлованов в неустойчивых грунтах. Погружение шпунта осуществляют до начала выполнения земляных работ. Промышленностью выпускается стальной шпунт плоский, Z-образный и корытообразный типа «Ларсен» (рис.2,е>. Крепление из такого шпунта является наиболее дорогим, поэтому после использования шпунт должен извлекаться для дальнейшего использования.

Распорные крепления применяются при ширине котлована до 15 м (рис.2,ж) и состоят из распорок, стоек, щитов или шпунтов. Распорки устанавливают в один или несколько рядов по высоте, что зависит от глубины выработки. Забирки распорных креплений бывают горизонтальными — сплошными и с прозорами, а также — вертикальными. Распорные крепления преимущественно выполняют из дерева. В качестве ограждающих элементов используют инвентарные щиты (рис.2, л). При глубине котлована более 3,5 м вместо щитов может устраиваться деревянная шпунтовая стенка, которая заглубляется в грунт на 0,5-0,7 м. Недостатком распорного крепления является то, что распорки затрудняют производство последующих работ в выемке.

Консольно-распорное крепление (рис.2, з) представляет собой сочетание двух видов крепления. Такое крепление воспринимает нагрузки распорками и ограждающими элементами. В качестве ограждающих элементов используют также стальной шпунт и двутавровые балки, между которыми закладывают щиты или доски. Такие крепления применяют, как правило, для узких и неглубоких котлованов.

Представляют интерес инвентарные крепления из раздвижных распорных рам и щитов ограждений. Крепление собирается из отдельных секций в определенной последовательности. Вначале в выемку опускают две распорные рамы. После этого между стенками траншеи и стойками устанавливают инвентарные щиты. Затем производят раздвижку стоек распорных рам и для повышения устойчивости на распорные рамы накладывают связи жесткости.

Целесообразно применять инвентарные распорные рамы из трубчатых стоек и распорок из-за простоты их монтажа и демонтажа, а также высокой оборачиваемости. Трубчатые стойки (рис.2, и) по высоте имеют отверстия для крепления распорок. Распорка телескопического типа состоит из наружной и внутренней труб, поворотной муфты и опорных частей. В зависимости от ширины траншеи расстояние между стойками устанавливают выдвижением внутренней трубы из наружной и фиксируют болтом, вставляемым в отверстия труб. Щиты к стенкам выемки прижимают поворотом муфты с винтовой нарезкой.

Для широких и глубоких котлованов используют крепление с телескопическими расстрелами (рис.2, к). Стойки в виде металлических свай из двутавровых балок №40-60 забивают вдоль бровок проектируемой выемки с шагом 0,5-1,5 м и более, заглубляя их ниже подошвы проектируемого фундамента или подземного сооружения на 3-5 м. По мере разработки грунта стены выемки закрепляют деревянной забиркой толщиной 50-70 мм. Забирка заводится за полки свай и расклинивается грунтом. При глубинах выемок более 3-4 м сваи раскрепляют продольным поясом из прокатных профилей на расстоянии не менее 0,5 м от верха выемки. Через 4-6 м вдоль оси выемки устанавливают поперечные распорки-расстрелы, упирая их в продольные пояса. Для передачи нагрузки от свай на распорки между каждой сваей и балками обвязки устанавливают стальные клинья. При глубинах выемки более 10 м возникают значительные давления грунта, поэтому требуется установка распорок в 2-3 яруса по высоте.

Читать еще:  Угол откоса песчано гравийного откоса

Распорки-расстрелы (рис.2, л) выполняют из труб диаметром 300-400 мм или из прокатных профилей — швеллеров или уголков, соединенных накладками с помощью сварки, а также из стальных труб диаметром 300-400 мм. Расстрелы выполняют телескопическими и после раздвижки их раскрепляют стальными клиньями или гидравлическими домкратами. В некоторых случаях консольно-распорное крепление применяют в сочетании с грунтовыми анкерами. Поперечное крепление котлованов распорками-расстрелами — имеет достаточную жесткость и обеспечивает многократное использование крепи. При ширине котлованов более 15 м распорки-расстрелы становятся громоздкими и тяжелыми. В таком случае возникает необходимость в установке дополнительных диагональных связей.

Крепление стенок траншей аналогично креплению стенок котлованов.

Горизонтальное крепление с прозорами допускается для траншей глубиной до 3 м в маловлажных связных грунтах при незначительном притоке воды. При глубине траншей 3-5 м в аналогичных условиях следует выполнять сплошное крепление.

В сыпучих грунтах и грунтах повышенной влажности, независимо от глубины траншей, применяют сплошное горизонтальное или вертикальное крепление. При большом притоке подземных вод и опасности выноса частиц грунта устраивают шпунтовые крепления.

Крепление котлованов может быть выполнено из монолитных железобетонных стен или в виде стен, возведенных способом «секущихся скважин». Монолитные крепления устраивают в соответствии с правилами бетонных работ.

Иногда крепление выемки можно выполнить с помощью несъемной опалубки из тонкостенных железобетонных плит.

Для устройства креплений стенок выемок может быть использован метод торкретирования (рис.2, м). Набрызг бетонной смеси производится под высоким давлением с помощью цемент-пушки или бетон-шприц-машины. Частицы бетонной смеси при нанесении первого слоя проникают в грунт, а при нанесении последующих слоев — в несхватившийся бетон предыдущего слоя. При устройстве глубоких котлованов для повышения несущей способности по грунту или между слоями бетона укладывают арматурную сетку. Общая толщина торкрет-бетона достигает 70-80 мм. При устройстве глубоких выемок торкрет-бетон наносят ярусами. Иногда при больших нагрузках и значительной толщине торкрет-бетона выполняют его дополнительное крепление с помощью анкеров. Метод торкретирования не рекомендуется применять в неустойчивых грунтах — песчаных и слабых водонасыщенных.

При креплении стен и откосов может найти широкое применение струйная технология.

В некоторых случаях временное крепление стенок выемок целесообразно выполнять путем, замораживания, цементации, а также химического и термического закрепления.

Необходимость и способ крепления откосов и стен выемок устанавливают в проекте производства работ. Временные крепи должны обладать необходимой прочностью и надежностью, в том числе с учетом восприятия дополнительных нагрузок от складируемых строительных материалов и работающих машин; простотой установки и разборки; высокой оборачиваемостью, а также не стеснять рабочее место и обеспечивать безопасность работ.

Устройство креплений котлована

Во время производства земляных работ приходится производить целый ряд побочных работ, без которых разработка невозможна. Эти работы называются вспомогательными.

К наиболее часто встречающимся при производстве земляных работ вспомогательным работам относятся:

  • устройство креплений траншей и котлованов;
  • водоотлив (удаление из котлованов воды);
  • устройство временных дорог, въездов в забой и выездов из забоя для возки грунта при его разработке.

Надо всегда стремиться к тому, чтобы все вспомогательные работы производились особыми рабочими и чтобы производство вспомогательных работ не задерживало основных работ и не мешало им.

Устройство креплений котлована

Как уже было указано в других статях блога, не всякий грунт может держать вертикальные откосы при его копке. Величина требуемого откоса котлована равна величине угла естественного откоса грунта. Такой откос наиболее надежен.

Однако рытье котлованов и траншей при большой глубине с пологими откосами считается не экономичным, так как вызывает значительный объем излишних земляных работ. Даже и при незначительных глубинах естественные откосы иногда невозможно осуществить, например в том случае, если поблизости расположены строения. В тех же случаях, когда дно котлована или траншеи находится под водой, свободные откосы являются совершенно недопустимыми, так как они ничем не защищены от размачивания водой и разрушения.

Вот почем в большинстве случаев при устройстве котлованов и траншей приходится устраивать разного рода временные крепления. Кроме того, как указано выше, особы вид креплений (шпунтовое ограждение) служит для уменьшения приток в котлованы грунтовых вод.

Крепление траншей и котлованов деревянными распорками

Простейшие крепления стенок котлованов и траншей глубиной до 2 м устраиваются следующим образом.

Вдоль стенок траншей укладываются 4 доски толщиной 50 мм с распорками между ними, поставленными через 1,5-2 м по длине траншей (рис.38);

Распорки делаются из коротки бревен или труб толщиной 10-12 см. Этот тип креплений применяется при плотных сухих грунтах, способных некоторое время держать вертикальный откос и не размываемых дождями (плотная глина, плотный суглинок). Откосы при этом могут быть как вертикальными, так и с небольшим уклоном (1/10).

При более значительных глубинах (до 4 м) для сухих грунтов, дающих местное оползание через небольшой промежуток времени после отрывки, устраивается так называемое горизонтальное крепление. Устраивается оно так: на всю глубину котлована устанавливается ряд упорных стоек из досок толщиной до 6 см или пластин на расстоянии от 2 до 3 м в зависимости от глубины котлована (рис. 39). За эти стойки закладывается заборка из горизонтальных рядов досок толщиной 4-5 см вразбежку или сплошь в зависимости от грунта. Для удержания стоек на месте ставят деревянные или стальные распорки. Распорки должны иметь длину, немного большую, чем расстояние между противоположными стенками. При постановке распорки это обстоятельство дает возможность «заводить» распорки ударами кувалды или молота, и тем самым плотно прижимать стойки и заборку к стенам котлована или траншеи.

Для того, чтобы распорки не могли упасть (рис. 40) под их концы подкладываются коротыши (бобышки) из обрезков досок толщиной 4-5 см. Коротыши прибиваются к стойкам 125-мм гвоздями.

Расстояние между распорками по высоте зависит от глубины траншеи.С увеличением глубины напор грунта на крепления увеличивается, поэтому распорки внизу ставятся чаще, чем наверху, а именно: вверху — через 1, 2 м и внизу — через 0,9 м по высоте. Верхняя горизонтальная доска ставится несколько выше края траншеи для того, чтобы грунт с бровки не осыпался в траншею. Для перекидки грунта укладываются полки из досок на распорки.

При сыпучих и влажных грунта, а также в грунтах осыпающихся применяется вертикальное крепление, отличающее от горизонтального тем, что горизонтальные доски в нем заменены вертикальными, а стойки — горизонтальными прижимными брусьями. Прижимные брусья распираются распорками из накатника, образуя распорные или прижимные рамы (рис. 41).

Прижимные рамы при вертикальном креплении на глубину до 3 м устраиваются из полуобрезных досок толщиной 6 см, а распоры — из накатника или пластин. При глубине до 6 м толщина прижимных досок, а также и распор должны быть повышены до 10 см.

Верхняя прижимная рама должна иметь кроме внутренней доски еще и наружную доску толщиной 6 см. Эта доска врезается в стенку траншеи на полную свою толщину.

Расстояние по высоте между отдельными прижимными рамами из досок — 0,7 — 1,0 м, а при рамах из пластин и брусьев — 1,0 — 1,4 м.

При глубине до 5,0 м количество распор на каждую раму из досок длиной 6,5 м ставится по 4 шт., при большей глубине — 5 шт.

Как при вертикальном, так и при горизонтальным креплении стенки траншей должны быть отвесны. При наклонных стенках распорки под напором земли могут выскочить вверх.

Нижние прижимные брусья и распорки креплений водопроводных и канализационных траншей должны располагаться с таким расчетом, чтобы между ними и дном траншеи оставался промежуток, достаточный для беспрепятственной укладки труб.

Часто встречаются случаи (слабый грунт, наличие воды), когда уже до начала рытья необходимо устройство креплений. В этих случаях крепления получаются более сложными.

К таким креплениям относятся:

Забойное крепление

В небольших по размерам, но глубоких котлованах и шурфах применяют так называемое забойное крепление (рис. 42).

Устраивается оно следующим образом: на поверхности земли в месте расположения котлована или шурфа укладывается горизонтальная брусчатая рама по размеру котлована. рама эта зарывается в грунт заподлицо, после рамы забивают ряд досок слегка наклонно. Затем начинают рытье котлована под защитой образованных забитыми досками стенок. Когда выемка грунта приблизится к нижним концам забытых досок, между ними укладывают вторую раму. Для того чтобы верхняя рама не опустилась вниз по мере выработки грунта, под нее подставляют коротыши из брусков, постепенно удлиняемых. Когда установлена вторая рама, между нею и верхней рамой устанавливают бруски, которые и поддерживают верхнюю раму. После этого вдоль наружного края нижней рамы забивают другой ряд слегка наклонных досок. Между верхним и нижним рядами заборки забивают клинья большей устойчивости верхней заборки.

Крепления котлованов сваями с деревянной заборкой между ними

Крепление котлованов сваями с деревянно заборкой применяется при слабых грунтах, не допускающих рытья котлована на полную глубину. Кроме того часто устройство поперечных распорок при креплении котлована нежелательно, так как затрудняет производство работ в котловане. При большой ширине котлована или сложной его форме распорки вообще невозможно поставить. Поэтому во всех таких случаях прибегают к устройству крепления сваями с деревянной забивкой между ними. Этот тип креплений состоит в следующем: до начала рытья забивают в грунт деревянные, а иногда и стальные (железные) сваи, так называемые маячные сваи, на расстоянии 1,5-2 м друг от друга в зависимости от глубины котлована (рис. 43); между этими сваями по мере углубления выемки со стороны откоса укладываются отдельные доски крепления. Сваи забиваются на глубину, несколько большую глубины котлована, с таким расчетом, чтобы до окончания рытья котлована свая оставалась бы достаточно устойчивой. Для усиления устойчивости маячных свай их верхние концы заякоривают в откосе или подпирают подкосами, упирая последние в забитые на дне котлована свайки.

Читать еще:  Установить откосы своими рук своими руками

Крепления котлованов сваями с заборкой могут устраиваться и в предварительно вырытых котлованах, если в котловане нежелатльно иметь распорок, а грунт допускает рытье без предварительно установленных креплений.

Крепление шпунтовыми ограждениями

Для крепления котлованов в грунтах, насыщенных водой (жижа и плывун), применяется так называемое шпунтовое ограждение. Шпунтовое ограждение состоит из сплошного ряда вертикально установленных шпунтовых труб или досок (в которых, в одной кромке сделан паз-шпунт, а на другой — гребень), прижатых к стенкам траншеи или котлована горизонтальными рамами с распорами (рис. 44). Все, что было сказано о распорах в вертикальном креплении, относится целиком и к шпунтовыми ограждением заключается в том, что при шпунтовом ограждении сначала забивают шпунт, а затем уже производится рытье траншеи с постепенной установкой распорных рам; в вертикальном же креплении сначала выкапывается траншея или котлован, а затем устанавливается крепление, постепенно опускаемое вниз по мере дальнейшей разработки грунта. Доски шпунта забиваются на глубину, несколько большую (на 0,2-0,5 м) глубины траншеи или котлована, для того, чтобы после окончания рытья нижние концы их не могли быть сдвинуты напором грунта.

Деревянный шпунт изготовляется из досок толщиной 6-7 см или из брусьев 10х20 см (рис.45). В каждой шпунтине (свае) устраиваются гребень и паз. При забивке свай гребень одной входит в паз другой. Затеска нижнего конца сваи делается в виде клина с острым углом со стороны паза. При такой затеске сваи при забивке плотно прилегают друг к другу, что очень важно при мокрых грунтах, когда вода под напором просачивается в щели неплотных шпунтов. Шпунтины должны изготовляться из сырого свежевырубленного леса. Если же они изготовлены из леса, уже некоторое время пролежавшего на воздухе, то перед забивкой их надо положить в воду на 10-15 дней для того, чтобы они успели набухнуть. Делается это потом, что шпунтовой ряд, забитый из высохших свай, в мокром грунте набухает и вследствие увеличения объема свай ряд искривляется; отдельные сваи выворачиваются, образуя щели, и ряд приходит в негодность. работа по забивке свай начинается с установки точно по линии будущего ряда так называемых маячных свай через 2 м друг от друга (рис. 43).

Эти сваи забиваются в первую очередь, и к ним прикрепляются с обеих сторон рамные брусья. В промежутках между маячными сваями и рамными брусьями, служащими направляющими, производится забивка остальных свай шпунтового ряда. Каждая последующая свая должна прилегать к уже забитой пазом, а гребень должен оставаться свободным, в противном случае пазы сильно забиваются землей, и плотного ряда добиться будет трудно. Забивка производится механическим копром, а при небольшой глубине и слабом грунте может производиться и вручную деревянными бабами.

Разборка креплений шпунтового ограждения котлована

Разборка креплений должна производиться, начиная снизу, по мере засыпки траншей.

Горизонтальные крепления разбираются по одной доске при слабых грунтах, — а при очень плотных — не более, чем по 3-4 доски. При этом вертикальные стойки подпиливаются внизу на нужную высоту. Перед подпиливанием стоек распорки должны быть переставлены выше места подпила. Перестановка распор производится так: сначала устанавливается новая распорка сверху подпила, а потом уже выбивается нижняя.

При вертикальном креплении и шпунтах распорки и прижимные брусья снимаются постепенно по мере засыпки, начиная снизу: шпунтовые сваи и вертикальные доски выдергиваются по окончании засыпки при помощи рычага (рис. 46). Зацепление свай при этом делается по одному из способов, изображенных на рис. 47.

Разборка креплений сваями с деревянной заборкой производится постепенным подпиливанием по мере засыпки досок заборки, начиная снизу; вынимать заборку необходимо по одной доске. Сваи вынимаются после окончания всей засыпки так же, как и при разборке шпунтовых креплений.

В данный момент времени используют стальные ограждения: шпунт Ларсена, стальные трубы бу диаметром: от 159 до 426 мм.

Крепление стен траншей и котлованов

Крепление стен траншей и котлованов
1 Разработка траншей и котлованов с вертикальными стенками в грунтах естественной влажности без крепления может производиться на глубине:
не более 1 м — в насыпных, песчаных и гравелистых грунтах;
не более 1,25 м — в супесчаных и суглинистах грунтах;
не более 1,5 м — в глинистых грунтах;
не более 2 м — в особо плотных грунтах. При этом выполнение работ следует производить немедленно вслед за отрывкой траншей и котлованов…
… далее в файле

Related posts:

10 комментариев к “Крепление стен траншей и котлованов”

Крепление траншеи глубиной более 3м. Типы креплений
Консольное безраспорное крепление применяется для котлованов и широких траншей глубиной до 4,7 м. При необходимости отрывать более глубокие котлованы устраивается дополнительное крепление верхней части стоек анкерами. Анкер состоит из забиваемого одного или двух якорей и оттяжек. Якоря следует забивать на глубину около 3 м и на значительном расстоянии от бровки (равном примерно полуторной глубине выемки), с тем, чтобы расположить их за пределами призмы разрушения.

Укрепление откосов котлована: крепление траншеи
Чем отличается укрепление котлованов и траншей? Котлован изначально имеет торцевые стенки и шпунтовая стенка крепится к ним угловыми элементами или сваренным по шву шпунтом. Траншея не имеет торцевых стен и требуется возведение распорной системы. 2.8 Крепление стен траншей и котлованов. 2.8.1 Разработка траншей и котлованов с вертикальными стенками в грунтах естественной влажности без крепления может производиться на глубине: не более 1 м — в насыпных, песчаных и гравелистых грунтах; не более 1,25 м — в супесчаных и суглинистах грунтах

Крепление бортов глубоких котлованов
Для крепления бортов котлованов применяют дискретно расположенные забивные и буровые сваи, стену в грунте, шпунтовые стенки различных конструкций, струйную цементацию, нагели, армирование грунта, набрызгбетонные стены и т.д. Наиболее распространено крепление бортов котлованов дискретно размещаемыми сваями. Обычно в качестве свай используют — трубы повторного применения и новые двутавровые балки (называемые, некорректно, шпунтами). Что лучше балки или трубы?

Конструкции крепления стенок котлованов и траншей
3.1. крепление стенок котлованов горизонтальными элементами. Способ крепления стенок котлованов появился очень давно и до сих пор широко применяется при сооружении небольших и сложных объектов. Он используется, когда по грунтовым условиям высота незакрепленной части стенки не должна превышать 0,5 м, и отметка дна котлована находится выше уровня грунтовых вод. Облицовка вертикальных стенок котлованов горизонтальным шпунтом применяется в тех случаях, когда две параллельные стенки котлована незначительно удалены друг от друга.

Технологическая карта 114-05 ТК Технологическая карта…
Варианты крепления вертикальных стенок траншей с использованием труб или балок, поясов и распоров с указанием их сечений и материала определяются проектом. Рисунок 2 — Общая схема траншеи с верхним креплением. Рисунок 3 — Крепление стенок с применением стальных труб и распорок. 1.4 Привязка технологической карты к местным условиям строительства заключается в уточнении объемов работ, средств механизации и потребности в материально-технических ресурсах, а также в уточнении схемы организации процесса соответственно фактическим габаритам траншеи, калькуляции и календарному плану производства работ…

Крепление траншей и котлованов. Земляные работы
Как происходит крепление стен траншей и котлованов на деле? Как следует ставить распорки? Распорки по высоте (ярусами) следует ставить не реже чем через 1,2 метра при всех глубинах, независимо от характера грунтов. Наличие элементов крепления стенок накладывает свои требования на ширину траншей. … Ширина траншей для трубопроводов разбивается из расчета ширины наружного диаметра труб плюс 0,6 метра на крепление. Деревянные или металлические щиты. Щиты, служащие для крепления грунта в траншеях и котлованах делаются деревянными или металлическими.

Устройство креплений котлована
Как происходит крепление стен траншей и котлованов на деле? Как следует ставить распорки? Распорки по высоте (ярусами) следует ставить не реже чем через 1,2 метра при всех глубинах, независимо от характера грунтов. Наличие элементов крепления стенок накладывает свои требования на ширину траншей. … Ширина траншей для трубопроводов разбивается из расчета ширины наружного диаметра труб плюс 0,6 метра на крепление. Деревянные или металлические щиты. Щиты, служащие для крепления грунта в траншеях и котлованах делаются деревянными или металлическими.

Крепление стен траншей и котлованов
5.36.Траншеи и котлованы в сухих песчаных грунтах независимо от степени промерзания следует разрабатывать с обеспечением откосов установленной крутизны или же с устройством креплений вертикальных стенок. 5.37.Рытье траншей и котлованов в отогретых (размороженных) грунтах следует производить также с обеспечением необходимой крутизны откосов или с устройством креплений в тех случаях (местах), когда глубина отогретого участка превышает размеры, указанные в п. 5.34. Та б л и ц а 5.2. … 5.39.Необходимость и объем крепления стен траншей и котлованов определяется проектно-сметнойдокументацией. Засыпка траншей и котлованов.

Крепление стен котлована
Крепление вертикальных стен выполняется при строительстве котлованов в неплотных и водонасыщенных грунтах. Крепление защищает не только от обрушения стен выемки, но и препятствует смещению грунта под весом соседних зданий, оберегает их основания от деформаций. Применяются следующие технологии укрепление стенок: Шпунтирование — шпунтовое ограждение котлована из металлопроката: из труб, с забиркой из доски либо без неё, прокатного профиля, с забиркой либо без неё

Крепление стен траншей и котлованов
2.8.4 Траншеи и котлованы в сухих (сыпучих) песчаных грунтах, независимо от степени их промерзания, следует разрабатывать с обеспечением установленной крутизны откосов или с устройством крепления стен. 2.8.5 Рытье траншеи и котлованы в отогретых (размороженных) грунтах следует выполнять с обеспечением необходимой крутизны откосов или устройством креплений стен в тех случаях (или местах), когда глубина отогретого участка превышает размеры, указанные в таблице 2.4. Таблица 2.4 — Максимально допустимая крутизна откосов траншей и котлованов. Грунт. Крутизна откосов при глубине траншей и котлованов, м.

Оставьте комментарий Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector