Разработка экскаватором грунта котлованов под фундаменты

Все что нужно знать о разработке грунта в котловане экскаватором

Как выпечка торта начинается с замешивания теста на коржи, так и строительство всегда начинается с разработки грунта. А если быть точнее, то с разработки котлованов под фундамент.

Разработка котлована с помощью экскаватора

Для выполнения этих работ применяются экскаваторы – специальные машины, что способны быстро разрабатывать грунт в огромных объемах. Без их способности копать быстро и качественно строительный процесс мог бы затянуться на довольно длительный период.

Назначение и особенности разработки грунта в котлованах

К разработке котлованов и траншей строители обращаются практически всегда. По сути, земляные работы (в особенности копка котлованов) считаются базовыми при выполнении строительства любого типа.

Чтобы понять их важность, достаточно вспомнить о том, что каждый дом стоит на фундаменте. Без фундамента невозможно построить полноценное строение. Его так и будут именовать малой архитектурной формой. Только фундамент способен укрепить здание, выдерживать серьезные нагрузки и передавать их на нижестоящие грунты.

Причем копать котлован под фундамент нужно в обязательном порядке, так как его углубление стабилизирует будущее строение. Достаточно только вспомнить, что чем выше и сложнее здание, тем глубже у него будет залегать фундамент.

Обратная корреляция этих показателей является довольно относительной, но тем не менее, определенная зависимость имеется.

Копать котлован нужно конкретно под фундамент, предварительно сделав расчет фундамента. Котлованом называют разработанный участок грунта крупных размеров. Он, как правило, имеет прямоугольную форму, укрепленные стенки, а его рытье производится с помощью специальной техники.

Котлованы предназначаются для установки цельных фундаментов, подготовки подушки (особенно важна песчаная подушка на пучинистых грунтах) под фундамент и т.д. Если оценивать объемы выходящего грунта, то по этому параметру котлованы считаются самыми крупными в своем классе.

Гусеничный экскаватор Hyndai с обратной лопатой, во время работы

Для рытья траншей характерны немного другие габариты. Размеры траншей вытянуты в одном направлении. Траншея – это продолжительный канал, выкопанный в земле. Ее ширина может начинаться от 50 см и доходить до 5 метров. Глубина тоже может быть довольно серьезной.

Для некоторых траншей, рытье которых необходимо для прокладки глубокозалегающих фундаментов, этот параметр может равняться 4-6 метрам. Совершенно очевидно, что в таком случае копать траншею можно, только предварительно ее укрепив.

Траншеи надо копать, если необходимо проложить специальные коммуникации, скрыть трубы, кабеля и т.д. Также к копке траншей прибегают, когда необходимо проложить ленточные фундаменты.

В отличие от цельных (монолитных фундаментов), ленточные основания устанавливают только под несущие стены дома, а значит и разрабатывать полноценный котлован с выемкой огромного количества грунта здесь нет надобности.

Выполняют разработку котлованов экскаватором. Раньше рытье грунта осуществлялось с помощью ручных инструментов, но сейчас от них практически отказались.

Причины такого решения заключаются в исключительной эффективности экскаваторов. Не имеет значения, стоит у них обратная или прямая лопата, в любом случае этот механизм будет копать грунт в десятки раз быстрее бригады землекопов.

Пока даже несколько человек будут копать штыковыми лопатами затвердевшую землю, экскаватор единственным использованием ковша разработает в несколько раз больше грунта. Конечно, крупные модели такого оборудования предназначаются для довольно грубой копки.

Разработка первого уровня котлована колесным экскаватором с обратной лопатой

Исключения составляют действительно качественные машины с опытным водителем. Но даже в этом случае экскаваторщику часто помогают обычные землекопы, которые доделывают за ним тонкие участки работы. Например, выравнивают дно траншей, укрепляют стены котлованов и т.д.

Польза экскаваторов неоспорима, именно поэтому их так высоко оценили на современном строительстве. Только представьте себе, сколько времени уйдет на разработку котлована глубиной в 2 метра и размерами 10×15 метров у обычной бригады рабочих.

А хороший экскаватор выполняет рытье грунта с производительностью 50-100 кубических метров грунта в час. А это значит, что при должном усердии и отсутствии проблем эта машина способна завершить работу за несколько рабочих смен.

А ведь такие котлованы копают под сравнительно небольшие двухэтажные коттеджи. Для крупных многоэтажных домов надо копать котлован глубиной не меньше 4 метров. Ну а его габариты могут доходить до отметок в 50-100 метров по одной из сторон.

Конструкция, принцип работы и виды экскаваторов

Теперь обратимся к особенностям самих экскаваторов. Как мы уже разобрались, экскаватор – это машина что предназначена для разработки грунта специальным ковшом. Работает она за счет бензинового или дизельного двигателя, который передает усилия на гидравлические приборы.

С помощью гидравлики вращается кабина экскаватора, управляется его лопата, рука экскаватора и т.д. Контроль над всем этим осуществляет человек. Чем опытнее водитель, тем быстрее он будет справляться с работой. Действительно опытные экскаваторщики на стройке очень ценятся, ведь они выполняют работу не только быстро, но и качественно.

Чего только стоит тот факт, что в мире существуют соревнования экскаваторщиков, в которых необходимо перенести яйцо в ложке из одного места, в другое. При этом рабочим инструментом для соревнующихся остается обратная лопата.

Погрузка разработанного грунта из котлована на грузовики

Схема действия экскаватора довольно проста. Именно из-за простоты такая схема и ценится. Его чрезвычайно сложно повредить, гидравлика выдерживает серьезнейшие нагрузки, а в случае поломки запчасти можно быстро заменить.

Что же до разновидностей такой техники, то их тоже есть несколько. От разновидностей экскаваторов зависят его возможности и схема, по которой будет вестись копка или рытье грунта.

В первую очередь экскаваторы делят по типу рабочего инструмента. В наших краях часто применяется:

• прямая лопата;
• обратная лопата;
• грейфер;
• драглайн.

Прямая лопата – это лопата, внутренности которой развернуты в другую сторону от экскаваторщика. С ее помощью легче производить забор грунта снизу вверх, тем самым обтесывая нависающий утес котлована. Схема рытья такой лопатой довольно проста. Ковш погружается в грунт снизу, затем зачерпывает его за счет движения вниз и прямо.

Обратная лопата на строительстве встречается намного чаще. Можно сказать, что обратная лопата и ее схема работы – это чисто строительный снаряд. В то время как прямые образцы чаще используют для карьерной разработки грунта.

Обратная лопата очень похожа на прямую, только развернута она к экскаваторщику и действует прямо противоположным образом. Схема действия очень проста. Обратная лопата погружается в грунт, и за счет движения вниз и назад (или к себе, если смотреть из кабины) выполняется рытье котлована.

Обратная лопата позволяет выполнять рытье траншей, котлованов и других земляных пространств с довольно высокой точностью.

Колесный экскаватор с грейферным ковшом

Грейфер – это мощный двойной ковш, который зачерпывает грунт. Его часто можно встретить на кранах, однако и экскаваторщики пользуются подобным оборудованием.

Схема грейфера напоминает челюсти. Его опускают в открытом виде на разработанный грунт, затем смыкают ставни и поднимают. Под давлением грейфер закрывается, захватив с собой определенное количество грунта.

Драглайны на стандартной стройке практически не используются, но не вспомнить о них тоже нельзя. Драглайновый экскаватор пользуется прямым ковшом, что передвигается по стреле за счет сложной системы тросов. С его помощью производится рытье шахт, котлованов под разработку грунта и т.д.

Также учитывается количество рабочих элементов экскаватора. В этом плане их делят на:

В первом случае мы рассматриваем классический мобильный экскаватор средней производительности.

Во втором же мы имеем дело с мощной машиной, что способна выполнять куда более серьезные объемы работ. Чаще всего на двухковшевом экскаваторе оборудована обратная лопата и бульдозерный ковш. Лопата стоит сзади машины, а бульдозерный ковш на фронтальной ее части. Таким образом, техника становится чрезвычайно функциональной.

В таких экскаваторах кабина является поворотной. В одном положении водитель управляет ходовой частью и бульдозерным отвалом. В другом же фиксирует механизм на опорах, и занимается рытьем грунта.

По типу ходовой части их делят на:

• колесные образцы;
• гусеничные образцы.

Экскаваторы на колесной базе очень удобны и мобильны, однако проехать смогут не везде. Также колеса можно пробить, если придется проходить сложные участки с торчащей арматурой или чем-то подобным. А таких участков на стройке хватает.

Укрепление стен разработанного котлована

Гусеничные модели намного тяжелее, их нельзя долго эксплуатировать на асфальте или бетоне (основание разрушается под давлением гусениц), но зато они намного мощнее, не нуждаются в дополнительной стабилизации и имеют исключительную проходимость.

Технология рытья котлованов экскаватором

Схема рытья траншей и котлованов имеет свои нюансы, но в общем, не является чем-то действительно сложным. Работу производят по мобильной технологии, и участвует в ней не только один лишь экскаватор.

Также необходимо организовать отвоз грунта с участка, обслуживание траншей или экскаваторов (доработка их формы и укрепление стен) и т.д. Если собрать все процессы воедино, то мы увидим следующую картину.

1. Организовываем геологический анализ почвы, грунтов, подбираем необходимое оборудование.
2. Сканируем почву на предмет наличия коммуникационных связок. Если таковы имеются, то отключаем их и обводим вокруг участка.
3. Начинаем разработку грунта с одной из сторон.
4. Продолжаем работу, пока не снимем первый слой грунта.
5. Организовываем грамотный подъезд техники в котлован.
6. Снимаем слой за слоем, пока полностью не завершим работу.
7. При необходимости дорабатываем или укрепляем стенки котлована.

Как видим, схема работы достаточно проста. Всю технологию, уровень погружения и другие нюансы постоянно контролирует команда геодезистов. Они с помощью нивелиров и теодолитов определяют безопасный уровень разработки и указывают экскаваторщику на его недочеты или будущий фронт работ.

Отметим также схему действия самого экскаватора. Для его постоянной работы необходимо, что машина не простаивала и могла отгружать грунт оперативно.

Для этого прилаживают несколько грузовых машин с отвалами. Экскаватор будет вырабатывать грунт, и сразу же грузить его в кузов грузовика. Затем грузовик едет освобождаться от породы, а на его место встает новый. Таким образом, два грузовика способны максимально ускорить весь рабочий процесс.

В конце разработки внутрь котлована запускают миниатюрную технику и рабочих, которые доделывают все нюансы, укрепляют стенки и выравнивают недочеты за экскаваторщиком. Затем остается только устроить в котловане гравийную подушку, и дело сделано.

Источник

Особенности и технология разработки котлована под фундамент

Строительство всегда начинается с разработки котлована под фундамент. Это совершенно обязательный процесс, игнорировать который невозможно. Все процедуры ведутся по специальной документации. В учет берется технологическая карта, СНИП, акт производственных работ и т.д.

Готовый котлован под фундамент с засыпанной гравийной подушкой

Помимо этого есть специальная технология, что позволяет производить земляные работы с максимальной эффективностью. Обо всех этих нюансах и пойдет речь в данной статье.

Особенности и назначение

Котлован – это крупная яма или полость, откуда вынули большое количество грунта. Земляные работы по разработке котлована проводят для того, чтобы иметь возможность углубить фундамент на определенную глубину.

Углубление необходимо практически всегда, так как фундамент должен находиться ниже нулевой отметки грунта. Исключения могут составлять только плиточные фундаменты, которые к тому же держат на себе относительно легкие строения (гараж, теплица, бытовка).

Но даже в этом случае технология все равно предусматривает углубление плиты хотя бы на 30 см, так как СНИП предупреждает нас о том, что верхний уровень грунта в любой местности – это нестабильный растительный слой, который в обязательном порядке надо срезать.

Плюс нужно понимать, что технология разработки грунта в котловане нужна и для того, чтобы иметь возможность засыпать под него стабилизирующую подушку.

Это требование, которое содержится в документах типа СНИП, ТТК и т.д. Необходимость монтажа дополнительной стабилизирующей подушки диктуется условиям, в которых фундамент будет содержаться.

В большинстве случае прочность грунта будет недостаточной, или же наоборот, проблемы будут связаны с повышенным уровнем грунтовых вод. Впрочем, тут все зависит и от того, какое время для разработки было использовано.

Однако технология создания подушки не отличается сложностью, а вот польза от нее для нестабильного грунта и стоящего на нем фундаменте очень даже существенная. Это же подтверждает типовая технологическая карта на земляные работы, которая есть практически у любого архитектора.

Разработка котлована с помощью экскаватора

Как видим, без разработки котлованов на стройке не обойтись. С них начинается строительство их засыпкой оно и заканчивается.

Необходимая документация

Земляные работы – это сложный и длительный процесс. Шутить с такими вещами нельзя. Конечно, можно вручную выкопать траншею под мелкий фундамент, но даже в этом случае вам будет необходим какой-то план или акт на работы.

Что уже и говорить о крупных котлованах (для разных видов фундамента для больших коттеджей), где необходимо работать как вручную, так и с помощью специальной техники.

Не имеет значения, будете работать вы вручную, с помощью техники или же разработка грунта во время всех процессов будет проводиться комбинированным способом. В любом случае вам понадобится множество документации.

Для начала необходима схема разработки котлована. Это своеобразная технологическая карта, только общего образца. Если взглянуть на нее невооруженным глазом, то можно спутать эти документы с планом здания. Но это не так.

На схеме показаны границы котлована, все его габариты, места прохождения техники и т.д. Схемы, как правило, составляются вручную и являются только первым документом из нескольких.

Далее, следует разработка ТТК. ТТК – расшифровывается как типовая технологическая карта. ТТК может быть общей, а может и индивидуальной. Общая ТТК – это своеобразный список рекомендаций, похожий на СНИП.

Вот только СНИП дает рекомендации более обобщенные, а ТТК (как типовая карта на акт определенных работ) концентрируется на конкретных положениях тех или иных строительных процессов.

В общей ТТК указывают рекомендации по технологии разработки котлована, укреплению его стен, вывозу грунта, работе в зимнее время и т.д.

Использование гусеничного экскаватора для рытья котлована под фундамент

После оценки общей ТТК составляется более подробная технологическая карта, где все эти рекомендации будут использоваться вместе и накладываться на ваш конкретный случай.

Технологическая карта играет огромную роль, ведь без нее даже самый опытный строитель не сможет справиться с работой наилучшим образом. В лучшем случае, время на разработку котлована увеличится, в худшем же его качество будет оставлять желать лучшего.

Когда приходится время разрабатывать акт на разработку котлована, то обращаются и к такому важному документу, как СНИП. СНИП в современной строительной сфере используется практически повсеместно. Расшифровывается аббревиатура СНИП, как строительные нормы и правила.

Все правила в этом документе – это технологическая выжимка из всей доступной информации. Они утверждены профильными организациями и считаются эталоном, работая по которому у вас точно не возникнет проблем.

Составляя любой документ (акт на работы, ТТК, производственный проект) необходимо руководствоваться данными, которые предоставляет СНИП. Более того, если работать вам придется вручную и без наличия проекта, все равно лучше заглянуть в эту документацию.

Так как СНИП предоставляет рекомендации не только по крупным проектам, но и по мелким работам, которые можно закончить вручную.

После того как будет составлена технологическая карта, создается ППР на разработку котлована. ППР – это проект производства работ. От технологической карты он отличается тем, что составляет его, как правило, определенная фирма, с которой заключен договор на разработку котлована.

ППР – это сильно расширенная и улучшенная технологическая карта. Производственный проект, по сути, является полноценным планом работ. В нем учитывается время начала работы, точное время разработки, объем работ их цена. Учитывается также сезон, его влияние на проведение работ.

Многофункциональный экскаватор с возможность срезки растительного слоя грунтов

Например, в зимнее время года вручную разработку грунта вести практически невозможно, да и механическая разработка будет идти не лучшим образом. Вывоз и транспортировка грунта тоже будет усложнена.

Если работы ведутся в зимнее время, то для них характерно замедление всех процессов. Причем потраченное время может практически удвоить общее время, что необходимо на создание котлована.

Но это еще не все. Фирма, с которой составлен договор на разработку котлована, должна сначала предоставить вам предварительный акт на разработку грунта. А после завершения работ приводится итоговый акт на работы. Итоговый акт – это уже скорее финансовый документ, в котором указываются конкретные суммы, сроки, издержки.

Также акт на разработку сводит все цифры воедино, давая заказчику возможность составить у себя в голове общую картину. По сути, итоговый акт – это отчет на проделанные работы.

Оборудование для разработки котлована

Котлованы копают как вручную, так и механическим способом. Однако вручную работают намного реже, а в некоторые сезоны от ручного труда и вовсе отказываются. Например, в зимнее время года, когда лопатой копать промерзлый грунт практически невозможно.

Основным же рабочим инструментом в деле рытья котлованов остается экскаватор. С его помощью организовывается копка котлована, вывоз грунта, выравнивание поверхностей и т.д.

Обычные же землекопы, выполняют за ним дополнительные работы в местах, где экскаватор либо не проедет, либо попросту не способен завершить работу качественно. Рассмотрим основные разновидности экскаваторов.

По типу рабочего инструмента их делят на образцы с:

• Прямой лопатой;
• Обратной лопатой;
• Грейфером.

Применение двух экскаваторов с прямой лопатой

Прямая лопата развернута от экскаваторщика и позволяет подчищать откосы, а также разрабатывать котлованы, находясь на их дне.

Обратная же прекрасно подходит для рытья траншей и котлованов «под себя», когда экскаваторщик зачерпывает грунт в своем направлении. Это позволяет делать работу более филигранно, но и немного замедляет все процессы.

Грейферы используются, когда необходимо организовать вывоз разработанного грунта, засыпку пазух или манипуляции с выработанными массами земли. Непосредственно копку ими выполняют редко, так как они для этого не предназначены.

По типу шасси или прохождения их делят на:

• Гусеничные экскаваторы;
• Колесные экскаваторы.

Гусеничные модели очень тяжелые, потребляют много топлива, но их исключительная проходимость и устойчивость не может быть игнорирована. В зимнее время года они работают гораздо эффективнее.

Колесные же образцы дешевле, но по производительности и проходимости существенно проигрывают гусеничным. Плюс, колесный экскаватор нуждается в дополнительной фиксации во время работы, гусеничный же находится в рабочем положении постоянно.

Технология разработки

Разработка котлована всегда начинается с анализа участка и составления нормативной документации. Так, сначала берут пробы грунта, и делают геологический разрез.

После проведения этих экспериментов у вас будет ясное представление про грунты, что есть на этом участке, их несущую способность и плотность.

Копка котлована и вывоз грунта на самосвалах

Дальше берутся за составления ТТК, заключение договоров с фирмами, разработку производственных проектов и актов. Ну а следующий этап – это непосредственно начало работы.

1. Отмечаем участок под котлован.
2. Срезаем бульдозером верхний растительный слой (до 30 см)
3. Начинаем разработку котлована с помощью экскаватора.
4. Снимаем первый слой грунта.
5. Организовываем подъезды для техники, по которым можно будет запустить вывоз грунта.
6. Продолжаем работу, пока не дойдем до нужной глубины.
7. Параллельно укрепляем откосы тем или иным способом.
8. После завершения разработки котлована завершаем вывоз всей массы грунта и начинаем засыпать подушку под фундамент.

Как видим, ничего особенно сложного в этом процессе нет, однако непосредственно во время работы нужно быть предельно осторожным и следовать всем инструкциям, что указаны в документации.

Срезка растительного слоя выполняется бульдозерами. Это обязательный процесс, даже если ваш фундамент практически не углублен. Разработка ведется экскаваторами с лопатами. Они выполняют основную работу. Рабочие же доделывают за ними недочеты, укрепляют откосы, помогают организовать вывоз грунта, прокладывают подъездные пути и т.д.

Отдельно отметим процедуру, по которой выполняется вывоз грунта. Вывозить разработанную землю надо быстро и эффективно. В противном случае скорость разработки котлована упадет в несколько раз.

Для нормальной работы за каждым экскаватором закрепляется минимум два грузовика. Они посменно работают, как накопители для грунта. Как только самосвал будет заполнен, он тут же едет на место отгрузки земли, а его позицию заменяет следующий.

Таким образом, можно заставить экскаватор работать всю смену практически без остановок, тем самым существенно повысив его производительность.

Если точка отгрузки грунта находится далеко, то закрепленных грузовиков может быть не два, а три или даже больше. Тут все уже зависит от возможностей застройщика и конкретных условий на участке.

Источник