Методики водопонижения
Водоотлив нужен для своевременного отведения талых, грунтовых и дождевых вод. Перед выполнением работ проводится предварительное исследование грунта и строительной площадки, подбирается подходящий метод откачки воды.
Учитываются следующие технические параметры:
- схема, по которой выполняется выемка грунта;
- объем воды с учетом вместимости емкости;
- глубина отверстия для установки насосов;
- расчет количества поступающей воды в котлован;
- определение времени на откачку с сохранением параметров перемычек и откосов.
Технология осушения является сложным комплексом мер, требующим профессионального участия и привлечения оборудования. Необходимо учитывать особенности, характеристики почвы, конкретного котлована.
Применяются стандартные способы организации водоотлива:
- Открытый водоотлив. Процесс выполняется напрямую из котлованов и траншей.
- Закрытый. Откачка выполняется через технологические углубления или скважины, которые находятся за пределами котлована. Используются специальные фильтры для сбора водных масс.
В большинстве случаев используется открытый тип, но выбор зависит от конкретных условий на строительной площадке и качества грунта
Важно руководствоваться требованиями регламентов и строительных норм
В процессе откачки воды ведется постоянное наблюдение за откосами и другими укрепляющими конструкции. Если появляются проблемные участки, проводится укрепление. На качество работы влияет состояние монтажных элементов и перемычек.
Открытый
Такой тип водооткачки становится наиболее простым и распространенным решением. Он подходит в тех случаях, когда стенки и дно организованы из грунтов следующих типов:
- связных, имеющих включения песка и тонких прослоек;
- слоистых, где расход почвенных вод относится к среднему уровню;
- несвязный с плотным сложением, отличающихся достаточным сопротивлением вымыванию;
- водонепроницаемых плотного типа, в которых скапливаются дождевые и талые воды.
При выборе открытого водоотлива используются конструкции:
Кавальеры Это обваловка стенок оградительного типа, Которая выполняется с нагорной стороны или по периметру. Нагорная канава Закладывается, если наблюдается уклон на площадке. Система используется, если вода стекает в котлован с верхней точки участка. Канавы, лотки, открытые дренажи Элементы позволяют эффективно отводить влагу
Важно правильно рассчитать уклон. Учитываются требования регламентов и строительных норм
Насосное оборудование Используются стационарные системы или переносные компрессоры. Последние элементы используются, если требуется постоянная откачка воды. Водосборные колодцы Обеспечивается устройство зумпфы и приямки
Систему оборудуют на дне котлована, чтобы эффективно собирать грунтовые или талые воды.
Последние элементы используются, если требуется постоянная откачка воды. Водосборные колодцы Обеспечивается устройство зумпфы и приямки. Систему оборудуют на дне котлована, чтобы эффективно собирать грунтовые или талые воды.
При выборе открытой системы выполняются подробные расчеты. Их использование возможно, если крутизна склона траншеи составляет 75-90 градусов. При этом минимальный уклон составляет 2-3 см на каждый метр относительно горизонта.
Закрытый
Если для участка характерны несвязные грунты с низкой сопротивляемостью к вымыванию, могут разрушиться стенки котлована или траншей.
В данном случае предпочтительнее закрытые системы. Такой вариант очистки вод применяется при строительстве на рыхлых почвах.
Используются такие методики:
- иглофильтровый;
- вакуумный;
- электроосмос для расширения области действия иглофильтровых установок.
Система основана на эффективном понижении уровня воды с использованием искусственных средств. Это совершенный и эффективный, но и непростой в организации метод. Работа осуществляется путем перекачки воды через скважины, которые располагаются вдоль траншеи или вокруг котлована.
Какое количество насыпи необходимо?
На этом рисунке схематично показаны объемы выемок, которые заключёны в призмы со стороной «а» и различными отметками по четырем углам h1,2,3,4.
При этом отметки, имеющие знак «-» относятся к выполнению насыпи, а «+» — котлована. Общий объём выбранного грунта устанавливают, как результат сложения объемов индивидуальных призм, расположенных на площадке.
Когда имеется неравномерное земельное покрытие с замкнутыми горизонтальными линиями, применяется метод трехгранных призм. В этом случае количество работы рассчитывают с помощью дробления прямоугольников либо квадратов по диагонали на треугольники. При таком способе получается достаточная точность обработки результатов.
После строительства котлована, имеются различные незаполненные пазухи в его стенах, а также въездные/выездные пути, которые должны быть засыпаны грунтом с объёмом засыпки V засып.
Его устанавливают с помощью формулы: разность объёма выемки грунта V общ и углублённой части V загл.
В том случае, когда сооружения выступают над плоскостью земли до 1 м с отсыпкой грунта вокруг, объём такой обсыпки V отсып.
Исчисляют, как объём пирамиды с усеченной вершиной V усеч. минус отсыпаемый объём V отсып. по высоте h отсып:
Над постройками, расположенными в котловане и имеющими перекрытия, например, подземные резервуары или баки для сжиженного газа, поверх их выполняется насыпь.
Ее объем рассчитывают как объём пирамиды, имеющей усеченную вершину V усеч. минус объём объекта, который будет засыпан. Общий объем слоя почвы, складываемого в запас на барме выемки, обязан содержать объем земли для возвратной засыпки пазух, подсыпки конструкций и выполнения насыпи над ними. Лишний слой земли вывозится за границы стройплощадки.
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,
- специализированного шпунта Ларсена.
- Железобетонными конструкциями:
- бурокасательные и буросекущие сваи,
- стена в грунте.
Все приведённые технологии применяются до рытья котлована. Заглубление ограждения выполняется по периметру выемки строго согласно технологической карты. В определённых условиях выполняется предварительное бурение скважин: обеспечение вертикальности погружения, снижение вибрационных воздействий через грунт на основания близко расположенных сооружений при забивке.
Шпунтовое ограждение из труб с обвязочным поясом из металопроката
Самым ресурсосберегающим методом является погружение шпунта из труб. Этот материал дёшев и обладает высокой оборачиваемостью, то есть возможностью многократного использования. Погружение труб выполняется забивкой копром с дизель-молотом или гидравлической копровой установкой, а также с помощью вибропогружателя. Альтернативный способ — погружение с помощью свайной буровой установки методом вдавливания и ввинчивания.
Забирку устраивают в случае критичного просыпания породы между шпунтинами, из доски толщиной 40-50 мм.
Ограждение котлована из шпунта Ларсена
При необходимости мер водопонижения применяют шпунтовое ограждение из шпунта Ларсена. Каждая из таких шпунтин имеет корытообразный прочный профиль и замковые пазы для жёсткой связи друг с другом. Таким образом можно сформировать прочную и герметичную стену сколь угодно большой длины. Погружение выполняется забивкой или вибропогружением. Шпунт Ларсена, также, как и трубы и прокатный профиль, обычно извлекают после завершения строительства, обратной засыпки, и используют повторно уже на других объектах. Иногда его не извлекают, и тогда ограждение устраивают из специального оставляемого профиля.
Крепление стенок котлована железобетонными конструкциями обеспечивает высокие механические и водоизолирующие свойства будущего основания сооружений. Они также могут служить фундаментом и одновременно стенами подземной части здания.
Крепление стен котлована буросекущими сваями и грунтовыми анкерами
Бурокасательные и буросекущие сваи выполняются методом бурения, армирования и бетонирования диаметром от 400 до 1500 мм глубиной до 45 м. Сначала по периметру котлована подготавливается форшахта — небольшая укреплённая траншея-кондуктор. В ней бурятся нечётные скважины с шагом 0,9 диаметра между боковыми краями скважин. Заполняют бетонной смесью. К тому моменту, когда начинают бурить чётные скважины бетон уже схватился и шнек буровой установки сечёт две соседние нечетные сваи, выполняя скважину для чётной между ними. Затем в скважину погружают заранее подготовленный армирующий каркас, сваренный из специального армирующего прута и проволоки, и бетонируют. В итоге после застывания бетона получается очень прочная монолитная железобетонная стена. На следующем этапе происходит рытьё котлована уже с готовым креплением ж-б стеной.
Технологическая схема устройства стены в грунте, и последующей разработки котлована
Технология «Стена в грунте» обеспечивает высокопрочное ограждение и крепление стен котлована толщиной от 300 до 1200 мм, и глубиной до 60 м. Применяется сложная спецтехника — грейферная установка. Грейфер представляет собой узкий, на ширину стены двухковшевый землеройный инструмент, погружаемый в грунт на жёсткой штанге или подвесе, с гидравлическим или полиспастным приводом. Разрабатываемая траншея защищается от обвала глинистым бентонитовым раствором. По достижении проектной глубины в неё погружается армокаркас и заливается бетон, который вытесняет глинистый раствор, который в свою очередь собирается в резервную ёмкость для дальнейшего использования. Разработка ведётся участками (захватками) через одну. Второй очередью разрываются промежуточные захватки и получают монолитную стену. После того, как бетон наберёт прочность можно проводить копку котлована.
Что означает понятие?
Крепление и ограждение стенок и откосов траншей выполняется после полной разработки грунта из канавы.
Такая процедура заключается в возведении фиксирующих конструкций для предотвращения обрушений грунта в процессе выполнения земляных работ на дне траншеи.
Если грунт на стенках и откосах не укрепить, то при работе внутри канавы по укладке трубопровода или заливке фундамента, персонал может получить травму. Такие действия и риски недопустимы в соответствии с правилами безопасности.
Укрепление стенок траншеи, а также вертикальных ее откосов – простая процедура, обуславливающая надежность и безопасность канав. В большинстве случаев крепления устанавливаются на этапе выемки грунта – так работа происходит быстрее и нет шансов на обвал грунта.
Фиксируют почву несколькими способами:
- шпунтами,
- досками,
- а также инвентарными щитами.
Установка крепи происходит с помощью экскаватора или ручным трудом, где задействовано несколько человек.
Все укрепляющие конструкции проходят многочисленные испытания на способность сдерживать грунт в траншеях. Заранее происходит тестирование на давление грунтом, а также на воздействие вспомогательной техники. При использовании готовых фиксаторов и креплений можно сэкономить пространство траншеи – это позволит не рассчитывать дополнительно ее размеры на установку ограждений.
Преимущества прокладки электрического кабеля под землей
Создание подземных кабельных линий – уникальное техническое решение, позволяющее строить надежные и безопасные электрические сети, обладающие довольно большой протяженностью. Учитывая, что прокладка электрического кабеля под поверхностью земли не требует строительства громоздких наземных коммуникаций, этот способ подвода электричества к объектам различного функционального предназначения приобретает в наши дни все большую популярность.
Области применения подземных электрических сетей
Чаще всего подземные кабельные линии создаются в черте современных населенных пунктов, и выполняют они следующие функции:
- подвод электричества к жилым торговым и общественным объектам;
- подключение к электросетям наружных осветительных систем и развлекательных аттракционов;
- подведение электроэнергии к рекламным щитам, к ландшафтному освещению и другой декоративной иллюминации.
Также прокладка кабеля в траншее является очень популярным способом электрификации современных промышленных объектов. С помощью подземных кабельных линий можно организовывать надежные распределительные сети, а также подводить электроэнергию к мощному производственному оборудованию. И если воздушные линии электропередачи очень уязвимы перед капризами природы и другими воздействиями механического характера, то у подземных кабальных сетей этот недостаток отсутствует напрочь.
Преимущества подземных кабельных сетей
О ключевом преимуществе, которым обладают подземные электрические сети, мы уже упомянули. Заключается оно в надежной защите электрического кабеля от внешних механических воздействий. Преимущество – ключевое, но далеко не единственное. Рассмотрим – чем же еще привлекателен монтаж кабельных линий под землей. Представляем вашему вниманию краткий перечень дополнительных преимуществ, которые наблюдаются при строительстве подземных электрических сетей:
- простота проектирования (рассчитать длину подземного кабеля также просто, как и определить наиболее подходящую его разновидность);
- сравнительно невысокие затраты на приобретение наземного оборудования (для того чтобы подключить подземную электрическую сеть к электропитанию, достаточно установить всего одно внешнее устройство – наземный рубильник);
- эстетичность, которая заключается в том, что подключение электричества посредством подземного электрического кабеля совершенно не портит прелестей окружающего ландшафта (по территории газонов, улиц и других электрических площадок подземный кабель прокладывается скрыто и незаметно).
Основные способы прокладки подземных электрических коммуникаций
В настоящее время прокладка подземных электрических сетей выполняется двумя способами. Первый предполагает монтаж кабеля в траншее, второй – прокладку электрического проводника бестраншейным методом. Рассмотрим эти способы более подробно.
Укладка кабеля в земляную траншею – это классический и наиболее распространенный способ организации подземных электрических сетей. В процессе его реализации создается земляная траншея, на дне которой организовывается специальная технологическая подушка (песчаная). Затем кабель укладывается в траншею, после чего засыпается грунтом.
Что касается бестраншейного метода: к нему прибегают в местах пересечения электрической линии с автомобильными дорогами, другими инженерными коммуникациями и прочими препятствиями. Этот способ организации электрических сетей предполагает создание горизонтальных проколов грунта, избавляющих от необходимости проводить наружные земляные работы.
Каким именно способом будет организованно электроснабжение в том или ином случае – это зависит от требований электропроекта, который должен быть разработан и утвержден заблаговременно.
Устройство анкеров-якорей в грунте
Упрочнение стенок котлована шпунтами с анкерами или нагелями гораздо надежнее. При этом выдергивающую нагрузку от грунтового массива на себя принимают стальные стержни (анкеры или нагели).
Крепление котлована нагелями чуть более трудоемкое и лишь немного сложнее обустройства распорок. Однако при его использовании:
- обеспечивается оперативный простор;
- экономятся трудовые и материальные ресурсы;
- увеличивается производительность труда;
- уменьшается период строительства.
Нагельное крепление стенок котлована производится таким образом:
- В стенках выемки бурятся скважины.
- Осуществляется заглубление анкерных якорей.
- На шпунте закрепляется и фиксируется тяга.
Устройство фундаментов
Изоляция фундамента
Фундамент предназначен для передачи на основание нагрузки от конструкций, расположенных выше. Это опора всего здания. От его надёжности зависят эксплуатационные характеристики здания, его долговечность и прочность.
Тип фундамента и глубина его заложения зависит от рельефа местности, несущей способности грунта, уровня подземных вод и этажности дома. Если вы планируете построить лёгкий загородный дом, то вам подойдёт мелкозаглубленный фундамент. Он закладывается на глубину до 1 метра.
При проектировании фундамента следует учитывать промерзание грунта в холодное время года. В СНиПе приведены карты промерзания грунтов. Нормативные глубины промерзания для песочных почв и супесей, пылеватых почв принимаются с коэффициентом 1,2.
Все фундаменты можно разделить на:
- Ленточные;
- Сплошные (монолит-плиты);
- Столбчатые;
- Свайные с ростверком.
Фундаменты ленточные бывают прямоугольные, трапецевидные и ступенчатые. Иногда их нижняя часть расширена и образует так называемую подушку. Лучше всех остальных выдерживают нагрузку трапецевидные фундаменты. Они совсем не подвергаются деформации.
Фундаменты можно возводить из бутобетона, сборных бетонных и железобетонных плит и блоков, железобетона.
При выполнении бетона из рваного бута фундамент должен иметь ширину 60 см, а из бутовой плиты – не менее 50 см. Высота ступеней в этих фундаментах не менее 50 см, а ширина — 25 см.
При устройстве фундамента из сборного железобетона, железобетонные блоки укладывают на песчаную площадку толщиной 15 см.
Свайный фундамент на пучинистых грунтах
Столбчатые фундаменты нужно устанавливать под отдельные опоры зданий: кирпичные или железобетонные столбы.
В домах с подвалом делают сплошные ребристые железобетонные монолитные плиты. Они хорошо защищают подвалы от проникновения подземных вод.
Свайные фундаменты можно выполнять в безподвальных помещениях.
Чтобы защитить фундамент от просачивающейся атмосферной влаги или грунтовой воды, нужно делать гидроизоляцию. Если планируется строительство здания с подвалом, то первый слой гидроизоляции укладывают на уровне подвала, а второй на 15-20 см выше отмостки в цоколе. Гидроизоляцию выполняют из двух слоёв рубероида, склеенных битумной мастикой.
Подвал в здании также нужно гидроизолировать. Для этого обрабатывают наружные стены подвала. Швы в подвалах, полы и стены подвала нужно заполнить легкоплавким битумом, резинобитумной смесью. Чтобы предохранить грунт около стен от увлажнения необходимо устраивать отмостки, ширина которых 80 см, а уклон от здания от 2 до 10 см.
Этапы строительства ленточного фундамента по СНИП
Данное устройство состоит из бетона, который проходит армирование и после этого, заливается в опалубку, тем самым образуя монолитный комплекс. Существуют разнообразные виды возведения ленточного основания, но мы рассмотрим наиболее оптимальную и простую схему процесса.
Составление проекта
На этом этапе производится расчет всех необходимых величин
На этом этапе производится расчет всех необходимых величин, а именно:
- Глубина;
- Ширина;
- Выбор материала;
- Установление уровня промерзания почвы;
- Другие параметры грунтов.
Устройство должно проходить по всему периметру постройки, поэтому эти данные играют огромную роль в строительных работах.
Выполнение разметки
После окончания проекта, необходимо расставить отметки будущего фундамента
После окончания проекта, необходимо расставить отметки будущего фундамента. Это совершается таким образом: колышки расставляются по периметру и обтягиваются шнуром по внешнему и внутреннему пространству. Когда вы возводите здание на мягком грунте, то траншея должна быть немного шире. Это необходимо для использования опалубки при выполнении работ. Также необходимо предусмотреть подушку 10 см, которая засыпается песком.
Земляные работы
На этом этапе происходит выполнение траншеи
На этом этапе происходит выполнение траншеи. Глубина должна быть идентичной величине фундамента, но иметь запас в 30 см для подушки. Для выполнения данной задачи лучше использовать натянутую веревку, чтоб не сбиваться от разметок. При земельном рытье учитывайте особенности почвы. Так, например, для твердых грунтов лучше делать вертикальные стены для канав.
Важно! Если на вашем участке сыпучие грунты, то габариты траншеи должны быть больше, чем прописаны в проекте/
Установка опалубки
Устройство опалубки возводится снаружи основания дома, то есть должна ширина досок соответствовать проектной величине
Устройство опалубки возводится снаружи основания дома, то есть должна ширина досок соответствовать проектной величине. Процесс монтажа достаточно прост и выполняется примерно так же, как с деревянными щитками. По окончании ее возведения необходимо засыпать речным песком дно канала и хорошенько утрамбовать. Это и называется подушкой. Если добавить щебень и залить бетоном, то образуем подошву постройки.
Армирование
Следующим этапом необходимо выполнить армирование
Следующим этапом необходимо выполнить армирование. Для этого пригодятся прутья диаметром 12 см и проволока, которой будет скрепляться конструкция. Детали арматуры по вертикали должны иметь расстояние от фундамента 10 см и связываться проволокой по всем направлениям. В конце работы мы получим пояс, который и будет выполнять армирование.
Выполнение заливки раствором бетона
При выполнении заливки одновременно на всех участках, необходимо использовать несколько машин для замеса раствора
При выполнении заливки одновременно на всех участках, необходимо использовать несколько машин для замеса раствора и перемешивать вылитый бетон ломом, чтоб избежать образования пустых пространств.
Если же все работы выполняются постепенно, то бетон будет и так ложиться равномерно. Для изготовления раствора подойдет и один миксер, который справится со своими задачами для среднего здания. Выполнять заливку рекомендуем по форме круга – это позволить основанию подниматься постепенно. Последним действием есть выравнивание. Технология этого процесса идентична со стяжкой.
Заполнять фундамент лучше всего по кругу, чтобы весь периметр поднимался постепенно. На финальном этапе бетон выравнивается также как стяжка, чтобы обеспечить более удобную кладку первого ряда кирпича или другого материала. Стоит отметить, что все нормы и требования для расчетов и строительства прописаны в Снип. Так что изучайте документы и только тогда смело приступайте к выполнению работ.
Устройство котлована. Выбор экскаватора и схем отрывки котлована
Таблица 1. Наибольшая допустимая крутизна откосов временных котлованов и траншей, выполняемых без креплений.
|
1. УСТРОЙСТВО КОТЛОВАНА
1.1. Контуры, размеры и геометрический объём котлована
|
где: м ; м ; – заложение откоса, м ; – коэффициент заложения откоса (табл.1); – размер свободной технологической зоны (по условиям работ, но не менее м ), м ; – недобор грунта экскаватором (табл.2), см ; – толщина подсыпки, м ; – глубина котлована, м ; – проектная отметка дна котлована, м ; – отметка дна котлована при разработке грунта экскаватором, м ; – отметка глубины заложения подошвы фундамента, м ; – планировочная отметка верхней бровки котлована, м ; – отметка пола подвала, м . |
|
1.1.1. Геометрические размеры котлована (исходные данные):
Таблица 2. Допустимая величина недобора грунта, .
|
1.1.2. Площадь котлована по низу, м2 :
1.1.3. Площадь котлована по верху, м2 :
1.1.4. Определение объёмов:
а) объём пандуса, м3
где:
– заложение откосов основной выемки;
– уклон выезда или съезда (для установки экскаватора в забой, выезда и съезда автомобильного транспорта устраивается траншея с уклоном 0,1…0,15 , шириной 3,0…3,5 м при одностороннем движении и 7,0…7,5 м при двустороннем;
– заложение боковых откосов траншеи (можно принять равным ).
б) объём котлована, м3
Таблица 3. Определение вместимости ковша экскаватора.
|
Для котлованов с площадью основания в виде нескольких прямоугольников рекомендуется пользоваться следующей формулой:
где: – высота котлована, м ;
– площадь нижнего основания котлована, м2 ;
– периметр нижнего основания котлована, м ;
– горизонтальная проекция откосов, м .
1.1.5. Объём подземной части, м3 :
Таблица 4. Свойства грунтов.
|
где: – площадь фундаментной плиты, м2
– площадь по внешнему контуру стен подвала, м2
1.1.6. Объём обратной засыпки, м3 :
Таблица 5. Ведомость объёмов грунта в котловане.
|
1.2. Выбор экскаватора и схем отрывки котлована
Таблица 6. Технологические параметры экскаватора.
|
Примечание: пустые графы могут заполняться дополнительными параметрами экскаватора. |
Рис. 1.5. Пример проходки экскаватора зигзагом. |
1.2.2. Основные унифицированные технологические параметры рабочего места экскаватора: |
Рис. 1.6. Пример продольной проходки экскаватора. |
План проведения земляных работ, требования к ним
Проведение земляных работ проходит в ряд этапов. Они прописаны в СНиП 3.02.01-87. Основные стадии процесса следующие:
- выполнение подготовительных мероприятий;
- опытно-производственная часть;
- создание котлована или траншеи;
- проведение контрольных мероприятий;
- приемка выполненных работ.
СНиП 3.02.01-87 предусматривает такие требования:
- разрабатывать рабочий проект допускается только специалистами, которые имеют нужную квалификацию, опыт;
- между ними должна быть обеспечена связь и координация действий в вопросах проектирования, строительства, инженерных решений;
- постоянно необходимо контролировать качество производства строительных работ на площадке;
- реализовывать проект должен персонал, имеющий соответствующую квалификацию;
- возведенное сооружение допускается использовать только назначению согласно с проектом;
- мероприятия по техническому обслуживанию конструкции и сопутствующих ей инженерных коммуникаций должны поддерживать ее в безопасном, рабочем состояние все время эксплуатации.
При рытье котлованов и траншей необходимо придерживаться предписаний:
- правил организации их строительства;
- норм проведения геодезических работ;
- нормативов по охране труда;
- разделов правил пожарной безопасности, касающихся проведения строительных работ.
Огороженная стройплощадка с закрепленными стенами котлована
Земляные сооружения должны создаваться строго по действующему проекту.
Ведение работ взрывным метолом требует соблюдения соответствующих правил безопасности при их производстве.
Применяемые в работе материалы, конструкции, изделия должны отвечать требованиям стандартов и проекта. Их замену допускается проводить только после предварительного согласования с организацией, разработавшей документацию, заказчиком.
Выделяют такие виды контроля во время проведения земляных работ:
- входной;
- операционный;
- приемочный.
Контроль осуществляют в соответствии с СП 48.13330.
Приемка работ происходит с оформлением необходимой документации (актов), подтверждающих их выполнение.