В действующих СНиП указана максимальная глубина котлована, при которой дополнительного укрепления откосов выполнять не требуется. Она зависит от типа грунта и составляет:

• Для песчаной и крупнообломочной почвы — 1 метр;
• Для супесей — 1.25 метров;
• Для суглинка и глины — 1.5 метра;
• Для грунтов высокой плотности — 2 метра

Если указанная глубина превышена, или на участке отмечается высокий уровень залегания грунтовых вод, то укреплять откосы котлована шпунтом следует в обязательном порядке.

Выбор способа укрепления в каждом конкретном случае зависит от гидрогеологических и геодезических условий, глубины выемки и наличия поблизости от места работ различных зданий и сооружений. Различают два основных способа укрепления откосов котлована:

• Шпунтом или трубами;
• С применением метода цементации.

Особенности укрепления откосов котлована путем цементации

Данный метод отличается повышенной степенью надежности, но требует высоких финансовых затрат. Цементацию применяют в тех случаях, когда поблизости от котлована находятся различные строения, чтобы полностью исключить вибрационное воздействие на их фундаменты. Впрочем, в тех же целях можно выполнить лидерное бурение и погрузить в получившие скважины сваи для шпунтового ограждения.

Укрепление котлована путем цементации состоит из следующих этапов:

• Выполняется выемка грунта. Стенки котлована выравниваются до проектного уклона;
• На откосах ставят арматурную сетку, чтобы набрызгиваемый бетон лучше фиксировался на вертикальной поверхности;
• Торкретирование стенок бетонным раствором;
• Бурение горизонтальных или наклонных скважин. Уклон может составлять до 30 градусов;
• В скважины погружаются нагели;
• С помощью инъекционных труб происходит наполнение скважин бетонным раствором. При этом не происходит давления, чтобы не деформировался расположенный на откосах котлована грунт;
• Рабочие торкретируют второй слой бетона.

Рекомендуется разрабатывать котлован ярусами по 1-3 метра, до проектной глубины. Существует два способа цементации:

1. Сухая. Применяется специальное компрессорное оборудование. Состоящая из песка и цемента смесь подается в шланг. С помощью воздушного потока выполняется ее транспортировка. Вода поступает в сопло шланга уже на выходе;
2. Мокрая. Используется готовый бетонный раствор. На выходе из шланга в бетонную смесь нагнетается сжатый воздух, благодаря чему обеспечивается разбрызгивание бетона.

При сухой цементации можно одномоментно нанести слой бетона, толщина которого составляет до 10см. При мокрой – только до 3 см.

Особенности укрепления котлована шпунтом

Шпунтовое укрепление котлованов является более экономически выгодным, чем использование цемента. После завершения запланированных работ шпунт можно изъять и использовать повторно.

Погружение шпунта в грунт на предусмотренную проектом глубину обеспечивает устойчивость постройки. В процессе использования происходит заиливание ограждений, что делает их водонепроницаемыми. Шпунтовые ограждения применяют при работе:

• На пылеватых грунтах;
• На слабых песчаных грунтах;
• В болотистой местности;
• На участках, где отмечается высокий уровень залегания грунтовых вод.

Если существует риск затопления котлована, то перед началом работ рекомендуется сконструировать защитную стенку из шпунта Ларсена.

При работе в плотных грунтах откосы котлована укрепляются не только путем погружения в грунт шпунта, но и обустройства деревянной забирки. Это позволяет предотвратить риск осыпания и обрушения стен в ходе проведения основных работ. Площадь котлована будет перекрыта досками, что снизит необходимое количество шпунта.

Шпунтовую стенку можно зафиксировать распорками или укрепить дополнительными анкерами. Второй вариант применяют, если работа происходит на достаточно плотных грунтах. Узкие котлованы рекомендуется укреплять распорками. Кроме того, фиксацию с применением анкеров применяют, если производится выемка грунта низкой плотности на большую глубину. Анкеры – это погруженные в грунт по периметру котлована винтовые сваи, к оголовкам которых привязаны верхние части шпунтовой стенки.

Используемый для укрепления стенок котлована шпунтовой металлопрокат подразделяют на три группы:

• Шпунтовые трубы;
• Плоский шпунт, имеющий боковые ребра жесткости;
• Корытообразный шпунт Ларсена.

Чаще всего применяют шпунт Ларсена. Наличие замков на его контурах позволяет сконструировать полностью водонепроницаемую стенку. Шпунтовые трубы применяют для возведения ограждений на грунтах с низкой плотностью. Большое сечение повышает сопротивление боковым нагрузкам и увеличивает устойчивость конструкции в грунте.

Существует три основных способа погружения металлоконструкций в грунт:

• Забивка. Осуществляется дизель-молотами, которые оказывают на шпунт динамическое ударное воздействие. Забивку не применяют в условиях плотной застройки, так как это может деструктивно отразиться на фундаментах находящихся поблизости зданий;
• Вибропогружение. Самый распространенный метод. Подразумевает использование вибропогружателей. Погружение шпунта в грунт происходит под влиянием вибрационного воздействия. Обратите внимание, что разуплотнение грунта может привести к осыпанию стенок котлована;
• Статическое вдавливание. Наиболее безопасный, но и самый дорогостоящий метод.

При сооружении шпунтовых ограждений особое внимание уделяется качеству работ. Монолитную шпунтовую стенку можно сформировать только при условии надежной стыковки металлоконструкций. Даже небольшое технологическое нарушение приводит к «вырыванию» замка и деформации стенки.

Поделиться статьёй:

Усиление (укрепление) откосов котлована

При заложении откосов котлованов необходимо обеспечивать отличную устойчивость и прочность.

Поэтому современные методы усиления (укрепления) откосов котлована предполагают применение инновационных геосинтетических материалов, приобрести которые можно в нашей компании GeoSM, специализирующейся на производстве и продаже этих материалов во всем ассортименте по наилучшим ценам.

Наши материалы для крепления откосов котлована разработаны по уникальной, запатентованной технологии.

Мы специализируемся на разработке и производстве геосинтетиков Геофлакс:

— геотекстильного полотна Геофлакс;
— георешетки Геофлакс;
— геосетки Геофлакс;
— геоматов Геофлакс.

Мы гарантируем соответствие всех материалов требованиям регулирующих организаций и национальным стандартам.

Откосы котлована и их назначение

Способ крепления откосов траншей котлованов должен соответствовать гидрогеологическим условиям и решением проекта. Откосы котлована и их назначение разрабатываются для объектов строительства различной сложности. При выборе способов для расчета крутизны откосов котлованов и траншей проектировщики руководствуются рельефными, климатическими и гидрогеологическими характеристиками местности.

Особенности создания откосов котлована

Строители должны позаботиться об укреплении откосов котлована по нормам. Необходимо создать грунтовую насыпь с оптимальной формой и размерами и соответствующей крутизной откосов котлована. Особенности создания откосов котлована связаны с возможными неблагоприятными гидрометеорологическими воздействиями, к примеру, паводками селевого или речного типа, влияющими на временное крепление откосов котлованов и откосов.

Варианты укрепления откосов котлована

Для укрепления откосов котлована и траншей используется несколько вариантов, от применения бетонных плит и решетки для котлована до так называемых плетневых заборов или посева трав. Откос грунта в котловане должен соответствовать ландшафту окружающей среды и соблюдению экологического равновесия, чему способствует использование сетки для котлована.

Материалы для укрепления откосов котлована

Для укрепления откосов котлована строители пользуются традиционными материалами (бетонными смесями, щебнем и песком). Проект уклонов откосов котлована разрабатывается с учетом обязательного использования геосинтетиков. Для усиления откосов котлована активно пользуются сборно-монолитными конструкциями из синтетических материалов.

Георешетка Геофлакс для откосов

Способствует существенному уменьшению затрат и укреплению механической фиксации засыпки. Среди достоинств решетки для котлована отметим высокую прочность и устойчивость к деформированию.

Купить Георешетку Геофлакс

Геоматы Геофлакс для откосов

Обеспечивают противоэрозийную защиту и эффективны при армировании грунтов. Использование геоматов для откосов котлована способствует восстановлению растительного покрова, и обладают декоративной функцией.

Купить Геоматы Геофлакс

Геосетка Геофлакс для откосов

Служит для уменьшения слоя насыпи и существенной экономии бюджета строительства. Применение геосетки для котлована помогает бороться с неравномерностью осадков и температурными изменениями в течение всего эксплуатационного периода.

Купить Геосетку Геофлакс

Геотекстиль Геофлакс для откосов

Необходим для обеспечения надежной защиты откосов от оползней и эрозийных процессов. Использование геотекстиля для котлована предполагает тщательное изучение гидрогеологического строения участка.

Купить Геотекстиль Геофлакс

Расчет угла уклона откосов котлована

Расчет угла уклона откоса котлована осуществляется в соответствии со скоростью течения потока и гидрологическим режимом подтопления. В современных условиях требуется существенное повышение качества и увеличение срока эксплуатации откосов насыпи котлованов. Нам хорошо известно, что для обеспечения надежности котлованов необходимо руководствоваться всеми запросами отрасли, существующими стандартами, требованиями заказчиков.

С материалами GeoSM строительство котлованов существенно ускоряется, а срок их эксплуатации возрастает. Применение геосинтетики GeoSM рекомендовано профессионалами.

Подписаться на рассылку Полезной информации можно через форму ниже:

Укрепление котлована откосов насыпи стенок и стен котлована

Традиционные способы укрепления котлована предполагают использование досок, георешетки, геотекстиля, цементного раствора, ж/б плит, устройство подпорных стен и т.д. Всё это, как минимум, трудоемко, а зачастую — дорого. Нестандартный, но практичный и технологичный способ укрепления откосов котлована предполагает применение жидкой резины.

Весьма наглядно процесс укрепления стенок котлована по этой технологии показан на фото ниже (нажмите, чтобы увеличить). Работы проводились в ноябре 2014 года в Крыму. Используется жидкая резина Технопрок, которая наносится посредством автономной (с бензиновым двигателем) установки Технопрок Б-21. Работу выполнил дилер Технопрок на Кубани ИП Комков А.Н.

Напомним, что термином жидкая резина в России принято называть прямые анионные битумно-полимерные эмульсии на водной основе. Вспомним, что обычные битумные эмульсии давно и успешно используются в дорожном строительстве для укрепления грунтов, улучшения адгезии между слоями дорожного покрытия.Очевидно, что жидкая резина отлично подходит для решения задач, где требуется склеить частички почвы, не допустить осыпание грунта.

Профессиональные строители хорошо понимают, насколько важно надёжное укрепление котлована и насколько это непростая задача. Проблема сводится к минимуму, если склон котлована будет пологим, с небольшим наклоном, чтобы не было осыпания и обрушения грунта.

Но пологие стенки котлована означают увеличение площади под строительство, что в условиях городской застройки невозможно. Более того увеличивается фронт земляных работ, а это — дополнительные затраты. Поэтому выемки под фундаменты имеют вертикальные стенки либо большие наклоны, т.е. угол насыпи составляет от 45 до 90 градусов. Укрепление таких крутых склонов традиционными методами является весьма сложной задачей, но только не для жидкой резины.

Дополнительные преимущества этого материала и технологии, применительно для укрепления насыпейи грунтов:

• Не содержит растворителей и вредных веществ — только вода и модифицированный полимерами битум. Состав экологически безопасный, до минимума сводится ущерб окружающей среде и почве.
• Наносится холодным, не требует нагрева, что обеспечивает безопасность проведения работ по укреплению почвы.
• Специальное оборудование позволяет быстро и удобно распылять эмульсию на вертикальные поверхности, высотой до 5м без устройства лесов. При этом рабочий может находиться на расстоянии 3-х метров от укрепляемой стены.

Таким образом, жидкая резина позволяет с высокой скоростью укреплять насыпи, траншеи, котлованы и пр.

Укрепление насыпи дорожного полотна

Другой способ укрепления наклонных насыпей считается более традиционным, т.к. предполагает использование нетканого геотекстильного полотна.

Этот способ дешевле, чем укрепление насыпи жидкой резиной, т.к. стоимость 1м2 геотекстиля меньше, чем цена расходуемой на 1 квадрат битумно-полимерной эмульсии. Но, при этом значительно увеличивается время и сложность выполнения работ. Соответственно, растет и вероятность ошибки из-за человеческого фактора, т.к. распылять эмульсию проще, чем раскатывать и крепить полотно.

Геотекстиль является дренажным материалом, он отлично работает, как фильтр, пропуская через себя влагу, но задерживая частички почвы, в т.ч. микроскопической фракции.

Например, при сооружении дорог (от железнодорожных до пешеходных или стоянок) в качестве поверхностного насыпного слоя используется щебень. Со временем, особенно, если нижние слои грунта — торфяники, глина или переувлажненная почва, появятся колеи и впадины. На таких участках щебень будет втаптываться в грунт, перемешиваясь с ним. И придется постоянно производить насыпку щебня.

Геотекстиль решает эти проблемы: он препятствует смешиванию засыпки и основания. Поэтому первоначальная толщина слоя щебеня сохраняется.

Геотекстиль поставляется в рулонах. Стандарт — это 2м на 100. Плотность варьируется в широком диапазоне. Применительно для укрепления насыпи предпочтительнее нетканое полотно плотности 200г/м2. Таким образом, масса одного рулона составляет 40кг.

Еще одним преимуществом укладки геотекстиля является повышенная несущая способность дорожной конструкции. Степень уплотнения еще на этапе строительства повышается, а вдавливания шебеня в мягкий грунт не происходит. В итоге снижается разрушение дорог, которое вызывается воздействием пониженной температуры.

Тонкодисперсные включения задерживаются геотекстилем, а вода впитывается и просачивается в почву. В итоге, без применения геотекстиля, может произойти вспучивание поверхности, т.к. вода при замораживании расширяется.

Использование геотекстиля помогает снизить издержки на укладку полотна за счет уменьшения слоя щебеня. А несущая способность при этом сохраняется на должном уровне. Уменьшается также и время на строительство, поскольку утрамбовка происходит более качественно и быстро.

Традиционные методики укрепления насыпей

Помимо распыления жидкой резины и укладки геотекстильного полотна, применяются и другие способы укрепления откосов насыпей и выемок при строительстве дорог.

Во-первых, это посев многолетних трав. Здесь оптимальной является пропорция: 45% корневищные злаковые травы, 40% рыхлокустовые злаковые травы и 15% стержнекорневые бобовые травы.

Во-вторых, гидропосев многолетних трав с мульчированием, т.е. с поверхностным покрытием почвы мульчей для её защиты от морозов, выветривания, а в жаркое время от перегрева. В качестве «натуральных» мульчирующих материалов применяют измельченное сено, солому, хвою, опавшие листья, деревянную стружку.

Для фиксации слоя мульчи на склоне требуется обработка пленкообразующими составами. В качестве гидрогеля используют, в т.ч. и битумные эмульсии, т.е. жидкая резина для этой цели подходит. В качестве неорганической мульчи применяется геотекстиль, резанная резина, пластик, камень, гравий, песок. Чтобы узнать больше о технологии гидропосева, почитайте соответствующую статью на Wikipedia.org.

В-третьих, одерновка сплошным ковром и одерновка в «клетку», для укрепления откосов насыпей, периодически подтопляемых на короткое время. Этот способ годится, если в непосредственной близости от места производства работ имеется дёрн.

В-четвертых, укрепление откосов грунтами, обработанными цементом. Сюда же можно отнести использование для этих целей щебенистых, гравийно-галечных или глинистых грунтов.

В-пятых, укрепление откосов насыпей каменными материалами, железобетонными и бетонными плитами.

В-шестых, укрепление откосов решетчатыми конструкциями. Благодаря удобству и скорости монтажа, наиболее популярными среди таких конструкций являются георешетки.

Все перечисленные способы довольно трудоемки, требуют значительных человеческих ресурсов и временных затрат, особенно, если откос не пологий, а крутой. Использование жидкой резины, распыляемой автоматизированно, позволяет в сжатые сроки осуществить укрепление насыпи или котлована на большой площади.

Укрепление откосов котлованов различными способами | Ларсен Пайлинг

В период осуществления строительных работ на откосы котлована постоянно воздействуют различные гидрологические, атмосферные и механические факторы. Если котлован имеет большую глубину, либо запланированы работы на грунтах с низкой плотностью, то рекомендуется подобрать и осуществить такой способ укрепления, который будет иметь максимальную эффективность.

В действующих СНиП указана максимальная глубина котлована, при которой дополнительного укрепления откосов выполнять не требуется. Она зависит от типа грунта и составляет:

• Для песчаной и крупнообломочной почвы — 1 метр;
• Для супесей — 1.25 метров;
• Для суглинка и глины — 1.5 метра;
• Для грунтов высокой плотности — 2 метра

Если указанная глубина превышена, или на участке отмечается высокий уровень залегания грунтовых вод, то укреплять откосы котлована шпунтом следует в обязательном порядке.

Выбор способа укрепления в каждом конкретном случае зависит от гидрогеологических и геодезических условий, глубины выемки и наличия поблизости от места работ различных зданий и сооружений. Различают два основных способа укрепления откосов котлована:

• Шпунтом или трубами;
• С применением метода цементации.

Особенности укрепления откосов котлована путем цементации

Данный метод отличается повышенной степенью надежности, но требует высоких финансовых затрат. Цементацию применяют в тех случаях, когда поблизости от котлована находятся различные строения, чтобы полностью исключить вибрационное воздействие на их фундаменты. Впрочем, в тех же целях можно выполнить лидерное бурение и погрузить в получившие скважины сваи для шпунтового ограждения.

Укрепление котлована путем цементации состоит из следующих этапов:

• Выполняется выемка грунта. Стенки котлована выравниваются до проектного уклона;
• На откосах ставят арматурную сетку, чтобы набрызгиваемый бетон лучше фиксировался на вертикальной поверхности;
• Торкретирование стенок бетонным раствором;
• Бурение горизонтальных или наклонных скважин. Уклон может составлять до 30 градусов;
• В скважины погружаются нагели;
• С помощью инъекционных труб происходит наполнение скважин бетонным раствором. При этом не происходит давления, чтобы не деформировался расположенный на откосах котлована грунт;
• Рабочие торкретируют второй слой бетона.

Рекомендуется разрабатывать котлован ярусами по 1-3 метра, до проектной глубины. Существует два способа цементации:

• Сухая. Применяется специальное компрессорное оборудование. Состоящая из песка и цемента смесь подается в шланг. С помощью воздушного потока выполняется ее транспортировка. Вода поступает в сопло шланга уже на выходе;
• Мокрая. Используется готовый бетонный раствор. На выходе из шланга в бетонную смесь нагнетается сжатый воздух, благодаря чему обеспечивается разбрызгивание бетона.

При сухой цементации можно одномоментно нанести слой бетона, толщина которого составляет до 10см. При мокрой – только до 3 см.

Особенности укрепления котлована шпунтом

Шпунтовое укрепление котлованов является более экономически выгодным, чем использование цемента. После завершения запланированных работ шпунт можно изъять и использовать повторно.

Погружение шпунта в грунт на предусмотренную проектом глубину обеспечивает устойчивость постройки. В процессе использования происходит заиливание ограждений, что делает их водонепроницаемыми. Шпунтовые ограждения применяют при работе:

• На пылеватых грунтах;
• На слабых песчаных грунтах;
• В болотистой местности;
• На участках, где отмечается высокий уровень залегания грунтовых вод.

Если существует риск затопления котлована, то перед началом работ рекомендуется сконструировать защитную стенку из шпунта Ларсена.

При работе в плотных грунтах откосы котлована укрепляются не только путем погружения в грунт шпунта, но и обустройства деревянной забирки. Это позволяет предотвратить риск осыпания и обрушения стен в ходе проведения основных работ. Площадь котлована будет перекрыта досками, что снизит необходимое количество шпунта.

Шпунтовую стенку можно зафиксировать распорками или укрепить дополнительными анкерами. Второй вариант применяют, если работа происходит на достаточно плотных грунтах. Узкие котлованы рекомендуется укреплять распорками. Кроме того, фиксацию с применением анкеров применяют, если производится выемка грунта низкой плотности на большую глубину. Анкеры – это погруженные в грунт по периметру котлована винтовые сваи, к оголовкам которых привязаны верхние части шпунтовой стенки.

Используемый для укрепления стенок котлована шпунтовой металлопрокат подразделяют на три группы:

• Шпунтовые трубы;
• Плоский шпунт, имеющий боковые ребра жесткости;
• Корытообразный шпунт Ларсена.

Чаще всего применяют шпунт Ларсена. Наличие замков на его контурах позволяет сконструировать полностью водонепроницаемую стенку. Шпунтовые трубы применяют для возведения ограждений на грунтах с низкой плотностью. Большое сечение повышает сопротивление боковым нагрузкам и увеличивает устойчивость конструкции в грунте.

Существует три основных способа погружения металлоконструкций в грунт:

• Забивка. Осуществляется дизель-молотами, которые оказывают на шпунт динамическое ударное воздействие. Забивку не применяют в условиях плотной застройки, так как это может деструктивно отразиться на фундаментах находящихся поблизости зданий;
• Вибропогружение. Самый распространенный метод. Подразумевает использование вибропогружателей. Погружение шпунта в грунт происходит под влиянием вибрационного воздействия. Обратите внимание, что разуплотнение грунта может привести к осыпанию стенок котлована;
• Статическое вдавливание. Наиболее безопасный, но и самый дорогостоящий метод.

При сооружении шпунтовых ограждений особое внимание уделяется качеству работ. Монолитную шпунтовую стенку можно сформировать только при условии надежной стыковки металлоконструкций. Даже небольшое технологическое нарушение приводит к «вырыванию» замка и деформации стенки.

Укрепление откосов и стенок котлована – УШО

Шпунта Ларсена применяется на малопрочных грунтах. Данный метод ограждения погружается при помощи вибропогружателей и спецтехники методом вдавливания или вибропогружения.
Преимущество данного способа – недорогая цена.

Шпунтовое ограждение из стальных свай, деревянной забирки и опорного пояса является самым распространенным способом в нашем регионе. Крепление стенок котлована шпунтом применяется в условиях плотной застройки и относительно прочных грунтах.

Этапы крепления траншеи шпунтом:

1. 1. Бурение скважин под стальные сваи из двутавра;
2. 2. Монтаж свай, фиксация отсевом;
3. 3. Устройство забирки между сваями из бревна;
4. 4. Устройство опорного пояса из двутавра между стальными сваями.

Укрепление котлована шпунтом может применяться в различных условиях в зависимости от шага между сваями, типа двутавра и дополнительных усилений.

Шпунтовое ограждение из буронабивных свай, представляют собой цельное сооружение из свай, связанных между собой поясом и расположенных вплотную друг к другу.
Сваи армируются, конструкция располагается по периметру площадки. Благодаря, прочному основанию площадка защищена от обрушения грунтов.

Этапы устройства ограждения котлованов:

1. 1. Бурение скважин под сваю;
2. 2. Установка арматурного каркаса;
3. 3. Бетонирование сваи;
4. 4. Устройство опорного пояса из двутавра.

Устройство шпунта применяется для крепления вертикальных стенок котлованов, насыщенных влагой, построенных на рыхлых грунтах или на объектах, расположенных близко от других построек. В дальнейшем может использоваться в фундаменте здания.

Особенность технологии заключается в бурении скважин — в отверстия вставляются перфорированные металлические трубы, в которые под давлением подается укрепляющий раствор на основе цемента, смолистой смеси или силиката.

Этот метод применяется при строительстве промышленных и гражданских объектов, а также в подземном строительстве. Идеально подходит для защиты стен котлованов, расположенных на песчаных, лессовых, илистых и глинистых участках.

Крепление котлована, ограждение траншей в Москве и Санкт-Петербурге

Укрепление стенок котлована — общеобязательная операция, исключающая потерю времени, денег и разрешения на строительные работы. Любая выемка в грунте глубиной от одного метра нуждается в фиксации стенок. Игнорирование этой потребности приведет к обрушению откосов, после которого придется тратить деньги и время на расчистку котлована или траншеи. А если во время подвижки грунта в выемке находилась техника или люди — у строительной компании могут отозвать разрешение на проведение земляных работ.

ООО «Арбаум» избавит заказчиков и строителей от всех рисков, связанных с оползнями и подвижками грунта. Наша компания предлагает услуги укрепления котлованов и траншей под ключ, с помощью шпунта Ларсена — фасонного металлопроката с высоким моментом инерции. Услуга включает проект шпунтового крепления, доставку элементов металлоконструкции на стройплощадку, работы по демонтажу. Своевременное укрепление стенок котлована избавит вас от разбирательств с контролирующими органами и поможет закончить строительство в установленные сроки.

Шпунт Ларсена — основные разновидности, преимущества использования, область применения.

Фасонный шпунт в виде U-образного «корыта» изобрел немецкий инженер Трюггве Ларсен. Он предложил использовать сваи в виде желоба в качестве анкерной тяги. Замки на монтажных торцах позволяли собрать из комплекта свай крепление для откосов или герметичную стенку, разделяющую грунт и воду. Первая шпунтовая свая появилась в 1910 году, после чего производители фасонного проката наладили выпуск моделей с S, Z, L, Ω-образным профилем сечения.

К преимуществам этих моделей можно отнести:

• значительный момент инерции, препятствующий обрушению стенок котлована глубиной до 12 метров.
• простоту монтажа крепежа или разделительной конструкции на их основе;
• герметизацию стыков, которая исключает протечку воды;
• возможность демонтажа и повторного использования шпунтов.

В строительном деле шпунты Ларсена используются при сборке ограждения пирсов и отдельных участков акватории, во время сооружения гидротехнических объектов, в качестве барьера, отсекающего грунтовые воды. Но основная область применения таких свай — укрепление выемок грунта (котлованов или траншей). Для решения этой задачи на основе шпунтов собирают стенки с распорками или с анкерным креплением. Каждый способ крепления имеет свои плюсы и минусы, поэтому его стоит рассмотреть подробнее.

Укрепление стенок котлована шпунтом и распорками

Технологию укрепления котлована стенкой с распорками используют при земляных работах на грунтах с низкой опорной способностью. В этом случае момента инерции независимой шпунтовой стены будет недостаточно для удержания подвижек грунта, поэтому часть нагрузки компенсируют горизонтальные балки. Если глубина выемки не превышает 3 метров, используется следующая схема сборки крепежа:

• строители завершают участок котлована;
• монтажники опускают в выемку раздвижные рамы;
• между откосом и рамой монтируется сплошное щитовое ограждение;
• подвижные стойки рамы прижимают ограждение к стенкам котлована.

Глубокие выемки (от 5 метров) нуждаются в другой схеме укрепления стенок. Она предполагает монтаж сплошной стены в земле на основе шпунтовых свай. Земляные работы проводят вдоль ограждения, углубляясь в грунт по ярусам. При заглублении ниже 2-3 метров между противоположными стенами вставляют горизонтальную распорку. Сечение и шаг расположение распорок рассчитывают при составлении шпунтованного проекта.

При такой схеме укрепления стенки котлована выдержат любую нагрузку на поверхности, что позволяет задействовать в строительстве тяжелую технику. Однако монтаж шпунтовой стены и распорок затрудняет работы ниже нулевого уровня и замедляет строительство фундамента. Балки сужают пространство, снижают производительность труда строителей, повышают травматизм на стройплощадке.

Укрепление стенок котлована шпунтом и анкерными сваями

Метод закрепления стенок котлована анкерами исключает установку распорки между шпунтами. Поперечную балку заменяют тягами, погруженными в откос. Анкерная методика укрепления позволяет фиксировать не только вертикальные, но и наклонные откосы, действую по следующей схеме:

• по периметру выемки собирается шпунтовая стена;
• в стене и откосе бурят наклонные шурфы под анкер;
• в шурфы вставляют анкерный крепеж;
• тяга от анкера закрепляется с внешней стороны шпунта.

Упрочнение откосов котлована анкерами экономит трудовые ресурсы, дает простор для применения внутри выемки тяжелой техники, сокращает сроки строительства. Единственный минус этой технологии укрепления — несовместимость с узкими котлованами и траншеями. При недостаточной ширине монтажник и не смогут пробурить скважину под анкер в откосе.

Альтернативные способы укрепления стенок котлованов

Из альтернативных методик стоит упомянуть о следующих технологиях:

• Цементация откосов по арматурной сетке — расходы на укрепление будут потеряны навсегда. Армированная стена останется в грунте навечно, а шпунтованную конструкцию можно извлечь и использовать повторно. Цемент выходит на расчетную прочность спустя 2-3 недели от момента заливки, что продляет сроки строительства.
• Упрочнение плоскими шпунтами — такую конструкцию придется укреплять металлическими или железобетонными сваями и такими же распорками, поскольку из плоских элементов можно собрать только щит с нулевой конструкционной жесткостью. Похожие на корытца шпунты Ларсена держат нагрузку на грунт даже без распорок.
• Укрепление деревянными досками — при взрывном росте цен на пиломатериалы этот способ фиксации откосов котлована обойдется дороже всех земляных работ, щиты из дерева затруднительно использовать повторно даже при аккуратном обращении.

Самым главным недостатком любого альтернативного способа упрочнения откосов является сложная сборка крепежа. В отличие от быстрого монтажа шпунтов Ларсена, установка таких конструкций занимает на порядок больше рабочего времени, замедляя темпы строительства и повышая смету за счет увеличения оплаты труда.

Способы монтажа стен

Установка предполагает использование следующих технологий:

• Метода ударной забивки — в этом случае дизельный молот передает на оголовок шпунта динамическую нагрузку, превышающую опорную способность грунта. Забивка свай — самая быстрая технология монтажа сплошной стены, поскольку последующий элемент движется по замку предыдущего, как по направляющей. Но эта технология не предполагает наличия зданий и сооружений в 20-метровом радиусе.
• Техники статического вдавливания — этот метод предполагает продавливание шпунта сквозь грунт гидравлическим прессом, который является частью сваевдавливающей установки. Технология не имеет ограничения по плотности застройки на соседних участках и предполагает быстрое завершение работ — за один цикл пресса свая погружается в грунт на метр. Но для машины нужно много свободного места, поэтому она не подходит для большинства площадок в городской черте.
• Метода вибрационного погружения — эта технология основана на размягчении грунта под пятой шпунта. Вибрационная головка передает колебания на сваю и почку под ней, последняя размягчается, теряя опорную способность, вследствие чего шпунт буквально тонет в грунте. У этого метода нет ограничений по сфере применений, но вибрационная технология — не самый быстрый способ монтажа.

ООО «Арбаум» укрепит стенки котлована, используя любую технику монтажа. У нас есть все необходимое оборудование и вспомогательная техника, которую используют для размывки грунта, лидерского бурения и прочих работ.

Стоимость крепления стенок котлованов

Цена услуги определяется протяженность периметра, типом почвы на строительном участке, глубиной выемки, форматом армирующих распорок и способом погружения шпунта в грунт. Примерную стоимость можно уточнить с помощью нашего онлайн-калькулятора. Точная цена озвучивается при составлении договора на проектирование, монтаж и демонтаж укрепляющих откосы котлованов металлоконструкций.

Для уточнения актуальных расценок и заключения договора на поставку шпунта или проведения монтажных работ позвоните по телефону +7 (812) 611-3914.

Крепление откосов котлована: материалы, методы, технологии

На чтение 7 мин. Просмотров 6.2k. Обновлено 22.12.2018

При осуществлении земляных работ следует укреплять стенки котлованов под фундамент здания. Это делается для того, чтобы грунт не осыпался. Нередко стенки упрочняются щитами на распорках. Но происходит это не всегда.

Как осуществляется крепление земляных стенок котлована в разных случаях, следует разобраться.

Разновидности котлованов

В зависимости от того, какой вид основания выбирается при сооружении здания, определяется вид выемки и ее габариты. Есть точные критерии деления котлованов на разновидности. Это:

• наличие и число откосов либо их отсутствие;
• целесообразность монтажа угловых креплений;
• есть ли вертикальные стены под наклоном;
• сплошная яма либо траншейный ров, данный параметр определяется видом фундамента (ленточный либо плитный).

Когда на стройплощадке будет делаться фундамент ленточного типа, котлован заменяется траншеей. Она роется в местах возведения несущих стен здания. Перед заливкой монолитного основания дома копается котлован по всему его периметру.

Обустройство выемок с вертикальными стенами без их укрепления может осуществляться при глубине разработки:

• не больше 100 см — на насыпных, песчаных и гравелистых почвах;
• до 125 см — на супесчаных и суглинистых грунтах;
• не больше 150 см — на глинистой почве;
• до 200 см — на очень плотном грунте.

Во всех остальных случаях стенки рва упрочняются. Делается это сразу же после выработки котлована. Определяя, как можно приклеить или прикрепить доску к земляной стене, специалисты сверяются со СНиПами (строительные нормы и правила).

Обустройство системы распорок в котловане

В некоторых случаях, особенно если котлован глубокий и вырыт в ненадежном грунте, шпунтовое ограждение оказывается непрочным. Оно не способно выдержать давление. Тогда используют два способа укрепления ограды.

Первым из них является распорная система:

1. По всей длине рва монтируется обвязка из металлического проката. Этот пояс равномерно распределяет давящее воздействие на стенки геодезического объекта.
2. В обвязку упираются распоры. Они располагаются поверху противоположных стен и у дна котлована.
3. Установка креплений откосов котлована производится исходя из расчетов, описанных в плане производства работ (ППР).

Однако система распорок значительно сужает пространство внутри рва. Сильно нагруженные конструкции мешают работать строителям. Из-за этого падает производительность труда, и удлиняются сроки ввода здания в строй. Поэтому распорная система укрепления стенок выемки часто заменяется анкерным аналогом.

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:

1. В стенках выемки бурятся скважины.
2. Осуществляется заглубление анкерных якорей.
3. На шпунте закрепляется и фиксируется тяга.

Шпунтовое укрепление стенок

• а — безраспорное;
• б — анкерное;
• в — консольно-распорное;
• 1 — затяжки;
• 2 — сваи;
• 3 — растяжки;
• 4 — анкер;
• 5 — распорки.

На сыпучих и плавучих почвах укрепление стен выемок осуществляется шпунтовым рядом. Это сплошная конструкция из деревянных планок и маячных свай. Согласно разработкам Мосинжпроекта, рамное крепление котлованов одновременно является и оградой при водоотведении от объекта.

Шпунтовый ряд делается так:

1. В дно выемки заглубляются маячные сваи.
2. К этим опорам фиксируются направляющие брусья.
3. Меж ними заколачивается шпунт.
4. Затем пролеты скрепляются поверху насадкой с пазами и гнездами.
5. Насадка фиксируется к свайным опорам скобками.
6. Чтобы грунт не обрушил шпунтовой ряд, в точках забивки свай ставятся распорки.

При укреплении котлованов помимо деревянных шпунтов используются также аналоги из стали и железобетона. Технологии их установки ничем не отличаются.

Технологии закрепления грунтов

Вертикальные стенки котлованов обязательно упрочняются в неплотных и насыщенных влагой грунтах. Эта процедура не только защищает их от осыпания, но и пресекает подвижки почвы под массой соседствующих строений.

Крепление стенок котлованов и траншей по СНиП №3.02.0/87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты» осуществляется благодаря двум технологиям:

1. Первая из них — это шпунтирование.
2. Вторая — использование железобетонных конструкций.

При шпунтировании применяется ограждение выемки из металлического проката. Это могут быть:

• трубы с забиркой из досок либо без нее;
• стальной профиль с дощатой забиркой или без таковой;
• специализированный шпунт Ларсена.

Конструкции из железобетона могут представлять собой:

• буронабивные сваи;
• буросекущие аналоги;
• монолитную стенку в грунте.

Заглубление ограждения производится по длине рва строго по технологической карте.

Расчет объема котлована и вывоз грунта

При расчётах выемки грунта следует учитывать его разрыхление при копании. Плотность слежавшейся почвы уменьшается при ее рытье спецтехникой и перемещении в самосвал.

Исходя из типа грунта, при расчетах используется уточняющий коэффициент 20-25%.

Конкретный пример:

1. Длина выемки составляет 50 м, ширина 25 м, глубина 4 м. При перемножении этих величин мы получаем объем котлована в 5000 м³.
2. Однако для вывоза породы необходимо вычислить больший объем: 50∙25∙5∙1,2 (20%)=6000 м³.

Как нужно устанавливать распорки

Согласно строительным нормам и правилам (СНиП) крепление откосов котлована осуществляется щитами и распорками, размещаемыми по его длине:

• с шагом не более 200 см при глубине выемки (в сухой или сыпучей почве) до 375 см;
• с промежутками до 150 см при глубине котлована (в сыпучем, увлажненном и мокром грунте) больше 375 см.

Элементы распорной системы по высоте ставятся ярусами с шагом не реже 120 см при любой глубине выемки, независимо от типа почвы.

Щиты из дерева или металла

Щиты, укрепляющие стены выемки, могут быть сделаны из дерева либо стали.

1. Для плывунов и сыпучих почв применяются сплошные рамные элементы.
2. При плотном грунте и выемке глубиной до 300 см крепление котлована досками имеет свои особенности. Щиты из них собираются с зазорами между досок. При этом промежутки между планками рамного элемента не должны быть больше ширины досок (она составляет не более 20 см).
3. Крепление стенок котлована инвентарными щитами из металла производится при его средней ширине.
4. Крепежи из стальных труб монтируются в выемках с вертикальными стенами шириной 80-180 см. В данном случае используются изделия сечением до 6 см и протяженностью до 300 см.

У распорок инвентарного крепежа есть резьбовые части. Прокручивая винты на них, возможно делать трубы длиннее и прижимать стойки к щитам.

Немного о том, как производится разборка креплений вертикальных стенок котлована. Для этого достаточно ослабить винты на распорках и снять их с рамного элемента.

При расчете крепления стенок котлованов и траншей досками следует учесть, что инвентарный металлический крепеж стоит больше, чем изделия из дерева. Однако он окупается благодаря неоднократному использованию.

Забивка маячных свай

При монтаже шпунтового ограждения самая трудоемкая часть работы — это заглубление свай. Когда ров небольшой либо крепеж забивается в легкую почву, то оптимальный вариант — использовать простое оборудование. Например, копр-треножник.

Работает тренога так:

1. Тяжелый железный молот («баба») на тросе с откидываемым крючком подвешивается на блоке. Через него к лебедке идет трос.
2. При вращении лебедки молот поднимается наверх на высоту 0,5-2 м.
3. При обратном перемещении барабана он устремляется вниз и своей массой заглубляет сваю.

При малом объеме работ задействуют простейшие треноги из дерева или стали, с ручными лебедками и молотом весом от 200 до 1000 кг.

Механические копры

Если необходимо забить большое количество свай, то применяются механизированные копры. К ним относятся пневматические и дизельные агрегаты. Работают они по одному принципу: для удара используется сила давления сжатого воздуха либо свободного падения бабы.

Используя механический копр, за несколько минут возможно заглубить сваю на 5-7 м. Это убыстряет монтаж шпунтовых рядов.

Нет. Требуются дополнительные ответы. Сейчас спрошу в комментариях.

37.98%

Частично.  Еще остались вопросы.  Сейчас отпишусь в комментариях.

16.74%

Показать результаты

Проголосовало: 466

Оцените полезность статьи, нам будет приятно 🙂

Зачётно473Не очень234

Влияние выемки котлована и осадков на осадки окружающих зданий

С масштабным развитием городского подземного пространства проектирование котлованов стало одной из важных инженерно-геологических тем в городском строительстве. В этой статье подробно исследуется влияние выемки котлована под фундамент и атмосферных осадков на соседние здания. Основная исследовательская работа включает в себя следующие аспекты: обобщение и анализ теории уплотнения грунта, выемки котлована и процесса выпадения осадков; влияющие факторы смещения прилегающего слоя почвы; механизм воздействия и виды воздействия выемки котлована и атмосферных осадков на прилегающие здания.Создана конечно-элементная модель, учитывающая весь процесс разработки котлована, и проанализирован закон изменения смещения верхнего слоя вокруг котлована. Будет проанализирован и сравнен закон деформации подпорной конструкции, результаты расчета осадков и без осадков, а также различные методы выемки грунта. Результаты расчетов показывают, что смещение слоя почвы вокруг котлована также различается при разных способах выемки грунта.По мере увеличения расстояния между котлованами боковое смещение подземной сплошной стены у каркасной конструкции постепенно уменьшается. Расстояние от стены котлована 30 м. Максимальное значение бокового смещения снижено на 4,7% по сравнению с 5 м. Изучен котлован, закон изменения внутренней силы соседних зданий от копания и атмосферных осадков, а также проверена безопасность и приспособляемость элементов конструкции. Результаты расчетов показывают, что на нижнем этаже соседнего здания будет создаваться большая дополнительная внутренняя сила, а некоторые элементы конструкции будут повреждены несущей способностью.

1. Введение

Проектирование и строительство котлованов глубокого заложения имеют характеристики высокого технического содержания и сильной комплексности, что затрудняет некоторые глубокие и даже серьезные инженерные аварии в некоторых проектах разработки глубоких котлованов [1]. Это связано с тем, что ключевая технология не предназначена и не обрабатывается для создания трагедии, что приводит к огромным экономическим потерям и серьезным социальным негативным последствиям. Можно видеть, что с постепенным увеличением строительства котлованов глубокого заложения, коэффициент безопасности постепенно увеличивается, и соответствующая технология котлованов будет постепенно улучшаться за счет изучения некоторых успешных и неудачных разработок котлованов глубокого заложения, а также Имея опыт инженерной практики, мы должны накапливать опыт и постоянно совершенствовать и способствовать развитию технологий строительства котлованов и теории проектирования.

Учитывая нынешний упор на строительную отрасль, многие отечественные и зарубежные исследовательские группы начали проводить углубленные исследования строительства поселений. Лин [2] использовал нижнюю центральную колонну, чтобы распределить чрезмерную дифференциальную осадку до 75 мм для оценки напряжений, вызванных чрезмерной дифференциальной осадкой в ​​типичном десятиэтажном железобетонном здании. Анализ повреждений и последующее управление искусственной средой часто требует больших затрат из-за создания надежных прогнозных моделей и количества данных, необходимых для определения наиболее подходящих ремонтных работ [3].Чтобы понять влияние вынужденной миграции и переселения сельских сообществ на совершенно иную архитектурную среду в городской среде, Биллиг [4] описывает процесс, посредством которого изменения в физической среде приводят к серьезным изменениям в социальной структуре сообщества и культурной идентичности. членов сообщества. Сюэ [5] представил последние результаты исследований храпового поведения алюминиевого сплава 2124-T851 при одноосной нагрузке, чтобы определить влияние амплитуды напряжения и среднего напряжения на реакцию материала на деформацию.Новаэк [6] предложил различные типы методов анализа вертикального сдвига и их распределение и представил их на моделях с разным уровнем детализации. Нан [7] не только обеспечивает безопасность строительства и эксплуатации зданий посредством наблюдения за поселениями и анализа закона поселений, но также обеспечивает справочную информацию и основу для проектирования и строительства подобных высотных зданий. Зана [8] использовал численное моделирование для определения параметров, которые имеют наибольшее влияние на осадку неглубокой конструкции, и расширил этот анализ, чтобы определить ключевые параметры, используемые для прогнозирования остаточного наклона конструкции.Мирсаяпов [9] использовал различные расчетные модели для исследования численного расчета осадки фундаментов высотных зданий, в том числе усовершенствованную модель Пастернака, основанную на анализе карты деформаций грунта при трехосном состоянии нагружения. Джин [10] изучил влияние окружающей среды на модель проседания с помощью пространственного и статистического анализа. Природные факторы, такие как рельеф, реки и солнечный свет, влияют на строительство поселений на региональном и местном уровнях.Ли [11] с целью изучения закона осадки поверхности и верхней поверхности во время выемки котлована на основе теоретического анализа в сочетании с данными мониторинга на месте станции Люлиуху в Шэньяне была разработана численная модель осадки поверхности. предложено и проанализировано.

Выемка котлована вызовет неравномерную осадку на поверхности котлована, что повлияет на нормальное использование соседних зданий и даже вызовет повреждение соседних зданий. В то же время прилегающие здания по мере перегрузки вызовут дальнейшее усиление вертикальной и поперечной деформации котлована, что может поставить под угрозу безопасность процесса разработки котлована.Поэтому котлован взаимодействует с соседними постройками и взаимодействует друг с другом. В настоящее время существует множество исследований и достижений в области деформации поверхности, вызванной выемкой котлованов в стране и за рубежом. Есть также некоторые результаты исследований влияния деформации поверхности на прилегающие здания. Однако исследований деформации котлованов и зданий при совместном действии опорной конструкции котлована, грунта и окружающих зданий немного.

Чтобы изучить факторы, влияющие на заселение зданий, многие исследовательские группы провели подробный анализ с различных аспектов и достигли хороших результатов. Чтобы изучить влияние выемки котлована на подземный трубопровод, Чжан создал трехмерную модель трубопровода и котлована и проанализировал закон изменения деформации трубопровода в процессе выемки [12, 13]. Джейсон Уильямс [14] включает гидрологические данные и экогидрологические взаимосвязи в экологические описания участков (ESD) на основе стратегических оценок устойчивости и управления динамикой экологического состояния, которая влияет на национальную уязвимость, тем самым улучшая образование в области устойчивости при оценке пастбищ и определяя полезность устойчивости. стратегии управления.Основываясь на данных мониторинга проекта котлована Шанхайского симфонического оркестра и конструкции действующего туннеля и ограждения, Чжан проанализировал законы и характеристики осадки грунта вокруг проекта, деформации диафрагмы, горизонтального схождения и вертикального смещения котлована во время разные этапы строительства [15]. Джун [16] в сочетании с редким случаем свай высокоскоростных железнодорожных мостов вокруг глубоких котлованов с помощью численного моделирования методом конечных элементов проанализировал режим влияния выемки глубокого котлована на опорную конструкцию и свайный фундамент, а затем подтвердил значение с помощью полевого мониторинга. данные.Zhi-Guo [17] предложил двухэтапный метод рассмотрения вязкоупругости грунта для получения временного решения взаимодействия между соседними сваями и выемкой котлована. Нарушенный грунт показывает реологические характеристики во время выемки. Чжан [18] проанализировал существующую деформацию туннеля, вызванную выемкой двойных котлованов на разных этапах строительства, создав трехмерную модель конечных элементов. Результаты показывают, что, когда двойной котлован параллелен соседнему туннелю, деформация туннеля больше, а максимальное горизонтальное смещение примерно на 10% больше, чем смещение двойного котлована перпендикулярно туннелю.Более поздние туннели при более поздних раскопках приведут к деформации туннеля, превышающей примерно 7% от предыдущих раскопок. Хайлонг [19] создал имитационную модель и сравнил ее с крупноэлементным программным обеспечением ABAQUS с различными схемами добычи полезных ископаемых. Результаты показывают, что в этом случае деформация опорной конструкции наименьшая, а безопасность котлована наибольшая. То есть откос C и откос S вырываются до береговой линии, а деформация и напряжение удерживающей конструкции стабилизируются и контролируются.Для изучения давления грунта и характеристик деформации двухрядных свай при выемке котлована компания Yijun провела крупномасштабные испытания физической модели, основанные на аналогичных теоретических принципах, для моделирования деформации двухрядных свай при выемке котлована [20]. Hanson B сохраняет все члены тензора напряжений и использует степенной закон типа Глена для расчета вязкости [21].

В этой статье подробно изучается влияние выемки котлована под фундамент и атмосферных осадков на соседние здания.Основная исследовательская работа включает в себя следующие аспекты: обобщение и анализ теории уплотнения грунта, выемки котлована и процесса выпадения осадков; влияющие факторы смещения в прилегающих слоях почвы; механизм воздействия и виды воздействия земляных работ и атмосферных осадков на прилегающие здания; анализ закона изменения внутренних сил смежных каркасных конструкций при выемке котлованов под фундамент; безопасность и адаптация элементов конструкции. Создана конечно-элементная модель, учитывающая весь процесс разработки котлована, и проанализированы закон изменения смещения верхнего слоя вокруг котлована и закон деформирования подпорной конструкции.Будут рассмотрены результаты расчета осадков без учета осадков и различных методов выемки грунта. Анализируйте и сравнивайте; изучить закон изменения внутренней силы прилегающих зданий, вызванной выемкой котлована и осадками, а также проверить безопасность и приспособляемость элементов конструкции.

2. Метод

2.1. Механизм и тип выемки котлована и осадки в соседних зданиях

Процесс выемки и осадки котлована вызовет горизонтальное и вертикальное смещение грунта вокруг котлована, а вертикальные и горизонтальные смещения будут изменяться в зависимости от относительного расстояния котлована и глубины слоя почвы.Когда здание расположено вокруг котлована, смещения, вызванные деформацией грунта в разных местах здания, также различаются. В это время внутри здания будут возникать дополнительные напряжения и чрезмерная вертикальная деформация или горизонтальное боковое смещение. Когда дополнительное напряжение достигает определенного значения, в здании возникают локальные трещины, что в конечном итоге может вызвать локальное повреждение, наклон или обрушение конструкции.

2.1.1. Влияние равномерного оседания поверхности на здания

Когда поверхность земли равномерно оседает, здание полностью утонет.В целом такой равномерный осадок не вызывает растрескивания и повреждения конструкции здания. Однако чрезмерное проседание поверхности вызовет неблагоприятные последствия, такие как плохой дренаж на земле и уменьшение площади, что повлияет на ее нормальное функционирование.

2.1.2. Влияние неравномерного оседания поверхности на здания

Неравномерная осадка поверхности вызовет чрезмерную деформацию, растрескивание, наклон и даже повреждение верхнего этажа. Неравномерная осадка здания на фундамент более чувствительна, чем равномерная осадка.Благодаря невысокой жесткости кирпично-бетонной конструкции стена легко растрескивается при неравномерной осадке фундамента; неравномерная осадка колоннного фундамента вызовет большие вторичные напряжения в каркасной конструкции, и исходная сила каркасной конструкции изменится. Этот случай влияет даже на пластичность и сейсмическую конструкцию каркаса; высотные здания с высоким центром тяжести легко приводят к неравномерному общему наклону при просадке здания в грунт и влияют на устойчивость здания от опрокидывания.

2.1.3. Воздействие горизонтального движения на здание

Горизонтальная деформация поверхности имеет два вида растяжения и сжатия, что оказывает большое разрушающее воздействие на здание, особенно влияние деформации растяжения. В здании, находящемся в зоне растяжения, нижняя поверхность фундамента подвергается внешнему трению от фундамента, а сторона фундамента подвергается горизонтальной нагрузке наружу от фундамента. Однако обычное здание мало способно противостоять растяжению, а небольшое здание невелико.Деформация растяжения приводит к растрескиванию здания.

2.1.4. Растрескивание в зданиях, вызванное изменениями кривизны поверхности

Когда местные условия качества являются сложными, деформация поверхности усложняется, и здания с большими пролетами могут растрескиваться из-за изменений кривизны поверхности. Под действием отрицательной кривизны (поверхность относительно вогнутая) центральная часть здания подвешивается, в результате чего в стене образуются положительные расширенные трещины и горизонтальные трещины.Если длина постройки слишком велика, здание разобьется снизу под действием силы тяжести, в результате чего здание разобьется; под действием положительной кривизны (поверхность относительно выпуклая) два конца здания будут частично подвешены, так что стена здания будет иметь перевернутую трещину в восемь слов. В тяжелых случаях конец балки вырвется из стены или колонны, что приведет к обрушению здания.

2.2. Теория уплотнения грунтовых вод

2.2.1. Теория просачивания грунтовых вод

Движение грунтовых вод обычно делится на движение насыщенной воды с гравитационной водой и движение капиллярной воды с капиллярной водой и смешанной водой. Так называемое движение грунтовых вод относится к движению насыщенной воды под действием силы тяжести. Утечка относится к потоку грунтовых вод в порах почвы. Просачивание грунтовых вод обусловлено проницаемостью почвенной среды и перепадом напора. Когда грунтовые воды находятся в состоянии статического равновесия, потенциальная энергия воды в каждой точке почвы одинакова; когда уровень грунтовых вод понижается, разность потенциальной энергии создается в каждой точке почвы из-за разрушения исходного баланса почвы от высокой энергии к низкой энергии.При анализе просачивания почвы напор часто используется для обозначения потенциальной энергии, а напор h в любой точке имеет следующий вид: где z — расстояние от расчетной точки до плоскости отсчета. и — давление поровой воды в этой точке; γ _ω — объемная плотность воды; — скорость фильтрации. Три правых элемента в приведенном выше уравнении представляют напор положения, напор в отверстии и скоростной напор.Обычно из-за малой скорости потока верхней части тела влиянием на полную потенциальную энергию можно пренебречь, а именно:

2.2.2. Теория консолидации биот

Возьмите микроэлемент в почве. Если объемная сила учитывает только силу тяжести, направление z противоположно направлению силы тяжести, а сжимающее напряжение положительно. Уравнение трехмерного равновесия микроэлемента выглядит следующим образом: где γ — объемная плотность грунта, а σ _x , σ _y, и σ _z — полные напряжения.Согласно принципу эффективного напряжения, полное напряжение представляет собой сумму эффективного напряжения σ ‘и давления воды в порах и , и поровая вода не выдерживает напряжения сдвига. Приведенную выше формулу можно переписать следующим образом: где — эффективное напряжение, а — единичная сила проникновения в каждом направлении.

В нормальных условиях предполагается, что почва полностью насыщена, частицы почвы и вода несжимаемы, и количество воды, вытекающей из корпуса агрегата за время d t , должно быть равно изменению объема корпус агрегата одновременно.При рассмотрении члена ω источник и сток, непрерывное условие выглядит следующим образом: сумма количества воды, вытекающей из корпуса агрегата, и изменения источника и стока за время d t должны быть равны изменение объема корпуса агрегата за одно и то же время, а именно:

. Если не учитывать член стока ω , приведенная выше формула выглядит следующим образом:

Приведенная выше формула представляет собой непрерывное уравнение фильтрации, выраженное смещением и давление поровой воды.Изменение порового давления и смещения в любой точке почвы со временем должно удовлетворять как уравнению равновесия, так и уравнению неразрывности. Два уравнения связаны с уравнением консолидации Био. Он содержит 4 неизвестных функции. Четыре неизвестных могут быть решены при определенных начальных и граничных условиях.

2.3. Применение метода конечных элементов

2.3.1. Дискретизация модели

Модель решения дискретизируется на конечное число ячеек, и соответствующий тип ячейки выбирается для имитации реальных физических свойств.Ячейки соединены друг с другом только в узлах; то есть исходная область решения заменяется заданной аппроксимацией конечного числа ячеек.

2.3.2. Анализ установки

Используя геометрическое уравнение, зависимость деформации элемента представлена ​​совместным смещением: где { ε } — матрица деформации элемента, а [ B ] — геометрическая матрица, а — элемент матрица смещения.

Используя физическое уравнение, взаимосвязь напряжений элемента представлена ​​смещением соединения:

{ σ } — матрица напряжений элемента, а [ D ] — матрица упругости, связанная с материалом элемента.Вышеупомянутая формула также применима к нелинейным материалам (таким как нелинейная упругость, упругопластичность, вязкоупругость и т. Д.), И различные матрицы материалов [ D ] используются для разных материалов. Использование принципа виртуальной работы для установления взаимосвязи между совместной силой, действующей на элемент, и смещением сустава, т.е. уравнение жесткости элемента: где [ k ] — матрица жесткости элемента.

2.3.3. Общий анализ и решение

В соответствии с принципом, согласно которому смежные блоки одинаково смещены в общем узле, каждая матрица жесткости блока собирается для формирования общей матрицы жесткости; и массивы эквивалентных узловых сил, действующих на каждый блок, формируются для формирования совокупности общей нагрузки.Уравнение равновесия всей конструкции, выраженное общей матрицей жесткости [ K ], массивом нагрузок [ R ] и общим массивом смещений узлов { δ }, получается:

После введения граничных условий в уравнения, решение может быть решено для получения неизвестного смещения узла.

3. Эксперимент

3.1. Схема и устройство наблюдательного пункта

3.1.1. Контрольная точка уровня

В этом исследовании есть 3 контрольные точки, пронумерованные BM1-BM3, расположенные в северо-западном направлении котлована, на пересечении улиц Чжуншань и Молодежной улицы, в 485 метрах от северо-западного угла котлована. , вдали от зоны деформации конструкции.

3.1.2. Пункт наблюдения за поселением

Пункт наблюдения за проседанием грунта установлен на полосе изоляции тротуара с западной стороны котлована и тротуаре тротуара Дакси-роуд с южной стороны. Он установлен на высоте около 50 метров, на нем установлено 11 пунктов наблюдения за населенными пунктами. Номер D1-D11. Точка наблюдения за осадками построена из стальных стержней диаметром 22 м и длиной 1,5 м.

3.1.3. Контрольная точка смещения опоры

В этом измерении четыре контрольные точки смещения устанавливаются в средней точке балки короны вокруг котлована, пронумерованные G1-G4.Контрольная точка сделана из стальных стержней, вставленных в центр бетонной площадки и приваренных к стальным стержням на балке короны.

3.1.4. Точка наблюдения за смещением

Точки наблюдения за опорами устанавливаются на венце закладных свай вокруг котлована. Расстояние между точками наблюдения составляет около 40 метров, а их 13 точек, пронумерованных B1 – B13. Точки наблюдения приварены стальными стержнями в балке короны, а нижняя часть арматуры цементируется, чтобы гарантировать, что каждая точка измерения прочно совмещена с балкой короны.

3.2. Критерии оценки

(1) «Национальные стандарты Китайской Народной Республики и стандарты технических измерений (GB50026-93)» (2) «Национальные стандарты Китайской Народной Республики и нормы проектирования фундаментов зданий (GB50007-2002)» ( 3) «Промышленные стандарты Китайской Народной Республики · Технические правила для опоры котлована под фундамент здания (JGJ120-99)» (4) «Промышленные стандарты Китайской Народной Республики и технические спецификации для котлована под фундамент здания (YB9258-97)»

И отметка, и плоскость используют независимую систему координат.Погрешность возвышения точки наблюдения вертикального смещения составляет ± 1,0 мм, а ошибка положения точки наблюдения горизонтального смещения составляет ± 3,0 мм. В соответствии с национальными техническими требованиями к выравниванию второго класса данные могут отражать реальную ситуацию.

3.3. Приборы для контроля и точность

Прибор для наблюдения за поселениями использует швейцарский высокоточный прибор уровня N3 (который является прибором класса DS05) и линейку из индиевой стали.Точность уровня: ± 0,4 мм / км.

В приборе для измерения смещения используется тахеометр Japan Topcon GTS-332 W, точность определения дальности: ± 2 мм + 2 ppm; точность измерения углов: 2 ″.

4. Результаты и обсуждения

4.1. Расчет осадки примыкающей каркасной конструкции котлована

4.1.1. Влияние расстояния каркасной конструкции от котлована

Когда расстояние между соседней каркасной конструкцией и стенкой котлована составляет 5 м, 10 м, 15 м, 20 м, 30 м, соответственно, осадка фундамента показана на Рисунке 1.

Как видно из рисунка 1, осадка при том же положении слоя почвы с учетом каркасной конструкции больше, чем осадка без учета здания, по сравнению со случаем, когда здание не рассматривается. Из рисунка 1 видно, что при разных расстояниях тенденция осадки фундамента соседней каркасной конструкции в основном одинакова, осадка фундамента возле котлована больше, чем осадка на другой стороне фундамента, а максимальная осадка возникает при расстоянии от котлована 10 м.Время: Из Таблицы 1 видно, что при расстоянии D каркасной конструкции от стенки котлована 5 м, 10 м, 15 м, 20 м, 30 м соответственно максимальная разница расчетных разностей между соседние столбцы — 6,84 мм, 6,96 мм, 6,34 мм, 5,14 мм и 2,99 мм соответственно. При разных расстояниях максимальное значение разницы осадки между соседними колоннами возникает при расстоянии между каркасной конструкцией и котлованом 10 м, что составляет около 2.3-кратное расстояние от котлована 30 м. Кроме того, согласно «Нормам проектирования фундаментов зданий» допустимая разница осадки соседних колонн каркасной конструкции составляет 0,002 L , а L — это центр и расстояние между соседними колоннами. Как видно из рисунка 1, межосевое расстояние соседнего основания колонны составляет 6 м, а допустимое значение перепада осадки составляет 12 мм. Из таблицы 1 видно, что максимальная разница осадки между соседними основаниями колонн меньше предела спецификации.

Элемент анализа Расстояние от стены котлована Расчетная разница между соседними колоннами 15195 5 1 190 5 25 1,18 2,94 4,47 3,94 2,33 3,95 6,33 6.34 5,14 2,99 6,61 6,96 6,07 4,74 2,64 6,84 6,84 6,39 190 5,2 5,33 4,14 2,25

4.1.2. Результаты осадки фундамента каркасной конструкции

В процессе выемки котлована под фундамент, когда глубина выемки котлована под фундамент составляет 3 м, 7 м и 10 м, соответственно, осадка прилегающего фундамента каркасной конструкции показана на Рисунке 2.

Из рисунка 2 видно, что при разной глубине выемки тенденция осадки фундамента, примыкающего к каркасной конструкции, постоянна, а оседание фундамента около котлована больше, чем оседание другой стороны. фундамента. Из рисунка 2 видно, что с увеличением глубины выемки осадка основания каркасной конструкции постепенно увеличивается, а максимальная осадка увеличивается с 17,89 мм до 38.55 мм. Когда глубина выемки составляет 10 м, максимальная осадка примерно в 2,2 раза превышает глубину 3 м.

4.2. Расчет внутренних сил сдвиговой конструкции примыкающей рамы котлована

4.2.1. Закон изменения внутренней силы сдвигового профиля смежной рамы стеновой конструкции котлована

Для того, чтобы максимально увеличить влияние процесса выемки котлована на сдвигающуюся конструкцию соседней рамы, расстояние D от рамы Сдвиговая конструкция от стены котлована составляет 10 м, глубина подземной непрерывной стены в слой грунта Dw составляет 25 м, а толщина подземной сплошной стены составляет 600 мм, и показана расчетная диаграмма каркасной срезной конструкции. на рисунке 3.

Согласно расчету на Рисунке 3, разница осадки на обоих концах фундамента составляет 104,6 мм, а все значения наклона фундамента равны 0,00349, что превышает предел 0,003 для Стандарта проектирования для фундаментов зданий.

4.2.2. Проверка расчета несущей способности балки рамы

Балка рамы нижнего уровня с наибольшим изгибающим моментом выбирается для проверки несущей способности при изгибе. Видно, что максимальный изгибающий момент конца балки составляет M 1 = 35.52 кН / м. Кроме того, по результатам расчета внутренней силы ПКПМ, конечный момент балки балки рамы под действием статической и динамической нагрузок составляет M 2 = 69,2 кН ​​/ м, а значение полного изгибающего момента конца балки составляет M = M 1 + M 2 = 104,72 кН / м. Балка рамы имеет поперечное сечение bxh = 200 мм × 600 мм и изготовлена ​​из бетона C30 и стали HRB335. Рассчитанная по формуле несущая способность конца балки M составляет 97,78 кН / м, что меньше расчетного значения 104.72 кН / м. То есть каркасная балка будет деформирована нормальным сечением.

4.3. Анализ осадки прилегающей каркасной конструкции стены, работающей на сдвиг, в котловане

Во время процесса выемки котлована, когда глубина выемки H котлована составляет 3 м, 7 м и 10 м, соответственно, оседание прилегающей конструкции каркаса, работающего на сдвиг фундамент показан на рисунке 4.

Как видно из рисунка 4, при различной глубине выемки тенденция осадки фундамента, примыкающего к каркасной конструкции, работающей на сдвиг, является постоянной, а осадка фундамента вблизи котлована составляет больше, чем поселок на другой стороне фундамента.С увеличением глубины выемки осадки фундамента каркасной конструкции постепенно увеличиваются. Максимальное оседание постепенно увеличивается с 19,03 мм до 46,41 мм, а глубина выемки примерно в 2,4 раза превышает глубину выемки 3 м. При разной глубине выемки, когда глубина выемки составляет 10 м, средняя осадка фундамента каркасной конструкции со сдвигом и разница в осадке между двумя концами являются наибольшими. Максимальная осадка котлована на глубине 10 м — около 2.9 котлована глубиной 3 м. Максимальное значение средней осадки при разной глубине выработки составляет 30,07 мм, что меньше допустимого значения 200 мм; базовый максимум наклона составляет 0,0011, что меньше допустимого значения 0,003.

5. Выводы

В данной работе построена конечно-элементная модель выемки котлована с учетом прилегающей рамной конструкции, а также расстояние от котлована, тип фундамента, глубина выемки, осадки, толщина, глубина подпорной конструкции. , и земляные работы анализируются на основе конечно-элементной модели.Режимы и другие факторы влияют на осадку фундаментной конструкции, прилегающей к котловану, и на деформацию подпорной конструкции. При этом анализируется закон изменения внутренней силы при выемке котлована, проверяется безопасность и технологичность элементов конструкции. В этой статье в полной мере используется сочетание теоретических и эмпирических исследований, а также проводится эмпирический анализ, основанный на реальной ситуации. По результатам конечно-элементного анализа можно сделать следующие выводы: (1) После сравнения и анализа расстояние D между прилегающей каркасной конструкцией и стенкой котлована составляет 5 мкм м, 10 мкм м, 15 мкм, м, 20 мкм, м, 30 мкм, м соответственно.Можно обнаружить, что максимальное значение осадки и разница осадки между соседними основаниями колонн при разных расстояниях. Максимальное значение имеет место, когда расстояние между каркасной конструкцией и котлованом составляет 10 м, а максимальное значение разницы осадки при расстоянии от котлована 10 м примерно в 2,3 раза превышает расстояние от котлована 30 м. . Кроме того, по мере увеличения расстояния между каркасной конструкцией и котлованом поперечное смещение сплошной подземной стены у стороны каркасной конструкции постепенно уменьшается, и расстояние от стены котлована составляет 30 м.Максимальное значение бокового смещения уменьшено на 4,7 по сравнению с 5 м. %. (2) Сравнительный анализ: глубина выемки котлована под фундамент H составляет 3 м, 7 м, 10 м соответственно. Выявлено, что с увеличением глубины выемки осадки и перепад осадки основания каркасной конструкции постепенно увеличиваются, а глубина выработки составляет 10 м. Максимальная осадка разницы осадки примерно в 2,8 раза превышает глубину выемки 3 м. Кроме того, с увеличением глубины выемки максимальное значение бокового смещения подземной непрерывной стены постепенно увеличивается, а максимальное значение бокового смещения составляет около 3.7 раз глубина выемки 3 м при глубине выемки 10 м. (3) Сравнительный анализ: ситуация с использованием одного, двух и трех осадков в процессе выемки котлована под фундамент может быть обнаружена, что с увеличением количество осадков в процессе земляных работ, осадки и перепад осадки фундамента постепенно уменьшаются. Максимальная осадка фундамента и максимальная разница разницы осадки при единичных осадках около 1.В 2 раза больше, чем трех осадков. Кроме того, с увеличением количества осадков максимальное боковое смещение подземной непрерывной стены и боковое смещение в верхней части стены имеют тенденцию к уменьшению. Максимальное значение бокового смещения подземной непрерывной стены при трех осадках снижено по сравнению с одним осадком на 11,5%.

Доступность данных

Никакие данные не использовались для поддержки этого исследования.

Конфликт интересов

Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.

Методы, процедура и применение подкрепления при укреплении и ремонте фундамента

Фундамент — это чувствительная строительная техника для усиления существующего фундамента или размещения нового фундамента под старым фундаментом на большую глубину.

Фундамент — это сложный ремонтный проект, поэтому мы должны выбрать для него правильный метод. Для правильного метода мы должны понимать и оценивать слои почвы, текущую ситуацию и проблемы, касающиеся всего фундамента, требуемой глубины и протяженности нового фундамента.

Другими словами, опора — это метод ремонта фундамента, который может быть выполнен для переноса существующего рулона этикеток подшипника на новый уровень с меньшей глубиной. неделя уязвимого фундамента также может быть заменена техникой подкрепления.

Цель подкрепления

Подкрепление выполнено для следующих целей:

• Для отведения старого мелкого фундамента на большую глубину, когда прилегающее здание построено с глубоким фундаментом.
• Фундамент выполнен для подвала в существующем здании.
• Фундамент выполняется для углубления существующего фундамента (опирающегося на бедные слои) и для того, чтобы он опирался на более глубокие слои почвы с более высокой несущей способностью.
• Для усиления прочного фундамента, который может образоваться из-за трещин в стене.

Подготовка перед подкладкой:

• Необходимо уведомить соседних или нет о предлагаемых работах с подробным описанием типовых действий по использованию основы извините за вязку.
автобусная остановка
• и его здания или закрытые зоны, вам на ум и проведите обследование. в это время регистрируются и последствия трещин, о которых сообщается соседнему (-ым) владельцу (-ам).
• перед тем, как определить причину урегулирования и ее решения, это делается в том случае, если причиной обоснования является урегулирование.
• у нас есть Meri on, чтобы уменьшить нагрузку на конструкцию, снимая приложенные нагрузки с перекрытий, уменьшая нежелательные постоянные нагрузки, и экономит, требуя подпорок и / или опор только после того, как должны начаться работы по установке фундамента.
• Если есть какая-либо часть территории, которая уязвима, из-за предлагаемых работ по укреплению должны поддерживаться и защищаться путем идентификации, отслеживания, маркировки или обнажения.

Необходимые подкладки

1. Неравномерная осадка вызвана несимметричной нагрузкой здания, неравномерной несущей способностью всего грунта под фундаментом, действием корней деревьев или первичным или вторичным уплотнением связного грунта.
2. Увеличение нагрузки: процесс загрузки строительного человека изменился из-за добавления большего количества этажа или изменения наложенной нагрузки из-за изменения загрузки службы.
3. Понижение прилегающего грунта: Рядом с фундаментом прекращается работа имеется то необходимо опустить фундамент здания.

Методы подкрепления

Подложку можно переносить, но следующими способами:

1. Ямочный метод
2. Свайный метод
3. Подкрепление к стенам
4. Опора свайной сваи
5. Основание с помощью иглы и сваи
6. Ступенчатая шпилька
7. или угловой сваи Опорные колонны

Ямочный метод

В этом методе вся длина подкладываемого фундамента делится на участки по 1.Длина от 2 до 1,5 м. Одновременно рассматривается один раздел.

Связанное сообщение: Калифорнийское соотношение подшипников (CBR Test) грунта земляного полотна — процедура, аппаратура и использование для проектирования дорожного покрытия

Прежде всего, в стене делается отверстие для всех секций над уровнем цоколя, в которое вставляется игла. Игла может быть изготовлена ​​из прочного материала, деревянного или стального профиля.

Опорные пластины размещаются над иглой для поддержки кирпичной кладки над ней.Опорное устройство иглы осуществляется опорами для кроватки (деревянными брусками) с обеих сторон стены и домкратами.

Посмотрите это видео, чтобы получить подробную информацию о винтовых домкратах в основании:

После этого выкапывается котлован до необходимого уровня нового фундамента. Затем в котлован закладывается новый фундамент. Когда работа над одним разделом завершена, переходят к следующему разделу, то есть альтернативные разделы подкрепляются в первом раунде, а затем принимаются оставшиеся разделы.Рис 2. выше показан раздел.

Некоторые важные меры предосторожности должны быть приняты во время работы, например, в стене стены предусмотрены грабли, полы также поддерживаются.

В этом процессе можно использовать консольные игольчатые балки , когда имеется прочная внутренняя колонна или если требуется фундамент, увеличивающийся только с одной стороны, как показано на рис. 3.