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.
- Отмечаем участок под котлован.
- Срезаем бульдозером верхний растительный слой (до 30 см)
- Начинаем разработку котлована с помощью экскаватора.
- Снимаем первый слой грунта.
- Организовываем подъезды для техники, по которым можно будет запустить вывоз грунта.
- Продолжаем работу, пока не дойдем до нужной глубины.
- Параллельно укрепляем откосы тем или иным способом.
- 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
Технология разработки котлована под фундамент
Способы разработки грунта принимаются в зависимости от конструкции и глубины заложения фундамента. Грунты под малозаглубленные ленточные и столбчатые фундаменты могут разрабатываться вручную, а выемка грунта под заглубленные фундаменты и фундаменты с цокольным (подвальным) этажом разрабатывается механизированным способом. Учитывая то, что ширина индивидуального дома редко превышает 12—15 м, разработку котлована можно вести экскаватором, оборудованным обратной лопатой, с ёмкостью ковша 0,25—0,65 м3 на гусеничном или колесном шасси или экскаватором-погрузчиком (рис. 1).
Недобор грунта разрабатывается вручную перед устройством фундамента. При разработке грунта в радиус действия экскаватора не должны попадать провода линии электропередач. Грунт, выбираемый из котлована (траншеи), необходимо размещать на расстоянии не менее 1 м от края разработки. Рытье котлована и траншей с вертикальными стенками без крепления можно производить только в грунтах естественной влажности и при отсутствии грунтовых вод.
Глубина выемки, м, не должна превышать:
- в песчаных и гравелистых грунтах — 1;
- в супесчаных — 1,25;
- в глинах и суглинках — 1,5;
- в особоплотных грунтах — 2,0.
Работы по сооружению фундамента в траншеях без креплений следует производить сразу же за отрывкой грунта во избежание его осыпания или сползания. Если в траншее будут находиться люди, ширина ее должна быть не менее 0,7 м с учётом креплений.
Соблюдение правил производства земляных работ позволит избежать выполнения дополнительных работ из-за обрушения и сползания откосов, перебора выемки грунта и др.
Разработка котлована и траншей на глубину, превышающую пределы, указанные выше, производится с откосами или с креплением вертикальных стенок. Допустимая крутизна откосов котлованов и траншей в грунтах естественной влажности показана на рис. 2.
Минимальная ширина траншей должна удовлетворять следующим требованиям:
под ленточные фундаменты и конструкции подвального этажа — с учётом размеров конструкции, опалубки и ее крепления с добавлением 0,2— 0,3 м с каждой стороны;
под трубопроводы — не менее наружного диаметра трубы с добавлением 0,5 м при укладке отдельными трубами.
При наличии в период производства работ подземных вод мокрыми следует считать грунты, расположенные выше или ниже уровня грунтовых вод на величину капиллярного поднятия:
- 0,3—0,5 м — для песков, от пылеватых до крупных;
- 1,0м — для суглинков и глин.
Разработку грунта в котлованах или траншеях при переменной глубине заложения фундаментов следует вести уступами (рис. 3).
Отношение высоты уступа к его длине должно быть не менее: при связных грунтах — 1:2; при несвязных грунтах — 1:3. Это соотношение — упрощенный вариант, позволяющий без расчета границы сжимаемой зоны и несущей способности грунта сохранить устойчивость основания.
Защита котлована от грунтовых вод
Многие застройщики начинают строительство дома без проведения инженерно-геологического исследования участка. При наличии высокого уровня грунтовых вод в разработанный котлован может просочиться вода и воспрепятствовать сооружению фундамента. При возведении монолитного фундамента на слабопроницаемых грунтах уложенная в конструкцию бетонная смесь будет подмываться и вымываться грунтовыми водами, что приведёт к разрушению сооружения. В таких случаях приходится срочно принимать меры по защите основания от замачивания. Даже круглосуточная откачка воды не остановит приток грунтовых вод.
Защитить основание можно искусственным понижением уровня грунтовых вод с помощью специального водопонизительного оборудования: электроосушением с использованием установок типа ЛИУ; вакуумированием с применением установок типа УВВ-1, УВВ-2 и ЭВВУ (эжекторных вакуумных водопонизительных установок) или другого оборудования. Но эти дорогостоящие и сложные способы защиты котлована редко используют даже специализированные фундаменто строительные организации. Устраивать противофильтрационные диафрагмы способом «набивного шпунта» или «стена в грунте» тоже трудозатратно и еще дороже. Стоимость водопонижения может приблизиться к стоимости строительства фундамента, что значительно дороже стоимости гидрогеологических изысканий строительной площади.
Рис. 4. Вариант защиты котлована от грунтовых вод: 1 — фундамент; 2 — песчаная подушка; 3 — канава для сбора воды; 4 — гравийная пригрузка; 5 — шпунтовая стенка; 6 – верхний слой водоупора; 7 — уровень земли
В слабопроницаемых грунтах наиболее предпочтительным является способ открытого водоотлива в тех случаях, когда отсутствует опасность суффозии (разрушение структуры грунта). Котлован можно оградить шпунтовыми стенками (деревянными или металлическими) (рис. 4). Однако такой способ требует наиболее пологих откосов и увеличивает объем земляных работ.
Засыпка пазух траншей и котлованов
Обратная засыпка пазух грунтом производится после проверки устройства фундаментов, прокладки трубопроводов, их испытания и сдачи по акту. Засыпка и послойное уплотнение грунта должны выполняться с обеспечением сохранности гидроизоляции фундаментов и стен подвала. Засыпку пазух доводят до отметок, гарантирующих надежный отвод поверхностных вод.
Обратную засыпку траншей, на которые не передаются дополнительные нагрузки, можно выполнять без уплотнения грунта, но с отсыпкой по трассе траншеи валика, размеры которого должны учитывать последующую осадку грунта. Узкие пазухи лучше засыпать малосжимаемыми грунтами (щебнем, песчано-гравийной смесью). Запас на осадку грунта без уплотнения принимается в процентах от высоты засыпки до 4 м для грунта:
- мелкий песок — 2;
- супесь и легкий суглинок — 3;
- глина тяжелая, суглинок, щебенистый грунт — 8.
При обратной засыпке пазух фундамента и стен подвала необходимо соблюдать нижеприведенные рекомендации с тем, чтобы давление грунта засыпки не повлияло на их устойчивость.
Засыпку пазух производят послойно. При этом толщина отсыпаемого слоя должна быть не более 25 см и число проходов не менее 4. Грунт уплотняют вручную, начиная с зон возле конструкций фундамента, стен подвала, мест ввода коммуникаций (рис. 5), а затем двигаются по направлению к краю откоса, применяя, если есть возможность, электротрамбовки типа ИЭ-4505, ИЭ-4502А. Верхний слой грунта уплотняют до отметки устройства отмостки. Чтобы уберечь гидроизоляцию стен подвала, ее закрывают плоскими асбестоцементными листами.
Источник