Разработка грунта котлована под фундамент

Как сделать котлован под фундамент

Котлован под фундамент определяет надежность строения. От правильности проведения предварительных работ зависит все строительство. Именно поэтому к расчету и рытью подходят ответственно, со знанием дела. Все работы легко произвести своими руками, но при этом следует учитывать требования нормативных документов.

Время для проведения работ

Рытье котлована предусматривает выборку большого объема грунта на достаточно большую глубину. Зимой копать промерзшую землю достаточно сложно, даже с использованием техники. Большие проблемы возникают при сильном увлажнении, что характерно при таянии снега весной. Не рекомендуется вести работы в периоды, когда отмечаются значительные перепады температур между ночью и днем, разными днями.

Для земляных работ наиболее подходит сезон, когда стабилизируются погодные условия, паводковые воды не мешают. Оптимальный период — лето, а также осенние месяцы, до наступления заморозков и осенней распутицы. В это время рытье стоит дешевле, а вывоз излишек грунта проще.

Расчет длины, ширины, глубины, выбор формы котлована

Котлован проектируется с учетом выбранного и рассчитанного конкретного фундамента для сооружения. Учитываются следующие условия: тип основания, глубина расположения грунтовых вод, промерзания почвы, тип грунта, габариты, вес сооружения. Земляные работы начинаются только после проведения геологических изысканий и анализа климатических условий местности. Рытье осуществляется с учетом норм СНиП 3.02.01.

Форма котлована зависит от типа фундамента. Основные разновидности:

• одна большая, прямоугольная яма для монолитного, плитного основания;
• траншея под ленточный фундамент;
• отдельные, квадратные или круглые ямы при возведении столбчатого;
• скважины для свай.

Глубина выбирается с учетом нескольких факторов:

1. Промерзание почвы. Дно котлована опускается ниже его уровня на 25-40 см.
2. Расположение грунтовых вод. Они лимитируют максимальную глубину котлована, т.к. его дно располагается на 40-50 см выше уровня залегания водного пласта.
3. Тип грунта. Для песчаника или гравелистой структуры — от 1,1 м, супесчаников — от 1,3 м, глинистых почв и суглинков — от 1,4 м, для плотного грунта — от 1,8 м.

Указанные правила устанавливаются для типового, заглубленного фундамента. При возведении мелкозаглубленного основания глубина выбирается в пределах 0,4-0,7 м независимо от приведенных выше факторов.

Площадь зависит от несущих способностей грунта и габаритов самого строения. В расчете площади основания учитывается полная нагрузка (полный вес сооружения во время эксплуатации с учетом внутреннего обустройства, а также ветровой и осадочной нагрузки) и допустимое удельное давление на грунт. Размеры котлована выбираются так, чтобы его дно превышало длину и ширину строения на 40-60 см, что позволяет устанавливать опалубку и укрепление стенок.

Стенки котлована не должны осыпаться, создавая риск для строителей. Могут потребоваться работы по формированию откосов или ступенек, установке противоосыпного крепления. По форме стенки могут быть вертикальными, наклонными и ступенчатыми. Уклон помогает предотвратить их осыпание. С учетом параметров почвы он выбирается в таких пределах: песчаники — до 45°, супеси — 25-40 °, глины и плотные грунты — 0-20°.

Для планирования земляных работ важно заранее рассчитать объем выемки грунта (V) и обратной засыпки (Vз). Используется формула V = H / 6 (ab + cd + (a + c) (b+d), где: Н — глубина, а, b — ширина и длина дна, с, d — ширина и длина котлована на поверхности. Объем обратной засыпки определяется, как Vз = V — Vб, где Vб — объем бетонной заливки фундамента.

Порядок работ над котлованом для ленточного основания

При возведении фундамента ленточного типа роются траншеи по периметру сооружения и в местах строительства внутренних стен (перегородок). Глубина выбирается по общим правилам. Ширина траншеи превышает ширину ленты минимум на 30 см, при этом максимальная ширина не нормируется. Ее надо выбирать с учетом технологии монтажа опалубки под фундамент. Минимальная ширина бетонной ленты составляет 40 см, а значит, траншея не может быть меньше 70-80 см.

Порядок рытья траншеи:

1. Подготовительные работы. Они включают очистку площадки от мусора и растительности. Затем, снимается плодородный слой почвы на глубину 20-30 см. При необходимости обеспечивается дренаж и осушение рабочего участка с отводом воды с поверхности грунта.
2. Разметка фундамента. Вначале забиваются угловые колья по периметру строения, а также в местах стыка внутренних стен. Отмечается нужная ширина траншеи, натягиваются 2 параллельных шнура, отмечающих минимальные границы котлована.
3. Рытье начинается с самого высокого угла. Заглубление осуществляется постепенно, равномерно по всей площади. Контроль глубины производится с помощью вех, которые устанавливаются на углах, формируя профиль котлована.
4. По мере заглубления траншей производится укрепление стенок. При глубине более 70 см устанавливаются боковые щиты с распорками. Их в последующем используют для монтажа опалубки.

Рытье траншей может осуществляться вручную с помощью лопат, лома, кирки. Отсутствие ограничения по максимальной ширине траншеи позволяет использовать экскаватор. Для разметки используется рулетка и металлическая линейка. В качестве контролирующих инструментов потребуется строительный уровень и отвес.

Для плитной конструкции

Котлован под фундамент в виде монолитной бетонной плиты роется по определенным правилам. По сути, это прямоугольная яма. При мелкозаглубленном варианте (глубина до 40 см) ее размеры соответствуют размерам строения, а стенки делаются вертикальными.

Для заглубленного фундамента применяется ступенчатая технология проведения работ. Грунт снимается слоями толщиной 50 см. Используется правило: каждый последующий слой вынимается с образованием ступеньки, шириной 25 см. Для примера можно привести порядок рытья котлована глубиной 1 м:

1. На поверхности размечается прямоугольник, размеры которого на 50 см превышают размеры строения (по 25 см на каждую сторону).
2. По разметке вынимается грунт на глубину 0,5 м. Формируются вертикальные стенки.
3. На дне размечается следующий прямоугольник с отступом от стенок на 25 см.
4. Вынимается грунт по новой разметке на глубину 50 см.

Аналогично осуществляется рытье более глубоких котлованов. Их размеры на поверхности определяются по простой формуле L = l + 25H/50, где L — длина или ширина, l — длина или ширина сооружения, H — глубина котлована (в см).

Выемка грунта производится от центра, площадка выравнивается после выемки каждого слоя почвы. Устройство котлованов большого размера обеспечивается только с помощью экскаватора. Выравнивание поверхности осуществляется вручную с помощью лопаты. Контроль глубины проводится вехами, а качество выравнивания — строительным уровнем.

Для столбчатого основания

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

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

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

Общие рекомендации по проведению работ

При устройстве любого котлована существуют общие правила проведения подобных работ. Они включают такие обязательные этапы:

1. Исследования и анализ. Без получения достоверных данных по составу грунта, его подвижности, пучинистости, уровню грунтовых вод и промерзания или паводковой обстановке рыть котлован и возводить заглубленный фундамент очень опасно. На первом этапе необходимо проведение геолого-изыскательских мероприятий, анализа климатических наблюдений, оценки сейсмической обстановки.
2. Проведение расчетов, разработка проекта. На этой стадии нужно выбрать тип конструкции и параметры фундамента.
3. Подготовительный этап. От него во многом зависит качество всего строительства. Площадка должна быть тщательно выравнена с использованием нивелира. Растительность необходимо полностью удалить, а корни деревьев выкорчевать. Снятие плодородного слоя производится на глубину до 30 см.
4. Рытье котлована. Прежде всего, исходя из финансовых и физических возможностей, определяется способ проведения работ. Конечно механизация процесса облегчает труд и ускоряет строительство, но она требует значительных затрат, а также организации подъездных путей. Важно особое внимание уделить технике безопасности. При значительной глубине обрушение стенок может привести к травмам, поэтому их укрепление становится необходимым этапом.
5. Избавление от лишнего грунта. Объем обратной засыпки легко оценить уже на стадии проектирования. Весь остальной грунт нужно куда-то утилизировать. Обычно приходится его вывозить, для чего следует заранее проработать подъезд и маршрут специальной техники.

С учетом всех этапов подготовки котлована следует реально оценить свои силы. Если нет возможности все сделать своими руками, то можно нанять специализированную организацию. Примерная стоимость земельных работ составляет 550-600 руб/м³. Следует также приплюсовать затраты на вывоз земли — в среднем 200-300 руб/м³.

Рытье котлована под фундамент только кажется простым мероприятием. Этот этап строительства требует внимательного подхода, анализа условий и проведения необходимых расчетов. Только правильное осуществление работ с учетом действующих норм и правил обеспечит возведение надежного основания для любого сооружения.

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