Расстояние от фундамента до края котлована

Тема: Детальная разбивка зданий и сооружений

_______ Вынесение на местность основных или главных осей сооружения называется основными разбивочными работами .

_______ Разбивку промежуточных осей внутри здания, а также геодезический контроль за установкой элементов строительных конструкций в проектное положение называют детальными разбивочными работами .

1. Разбивка обноски. Вынесение осей на обноску. Закрепление осей

_______ Для удобства линейных измерений при детальной разбивке, а также для закрепления осей сооружения вокруг разбиваемого здания строят обноску.

_______ Обноска может быть сплошной и створной . Расстояние от края котлована до обноски должно быть не менее 3–4 м .

_______ Обноска должна удовлетворять следующим условиям:
• стороны обноски должны быть параллельны продольным и поперечным осям сооружения;
• она должна быть прямолинейной;
• она должна быть горизонтальной, чтобы не вводить поправки за наклон.

_______ Обычно обноска делается деревянной из столбов и струганных досок ( толщиной 40–50 мм ). Столбы забиваются через 3 м .

_______ Вставая с теодолитом на точки I , II , III , IV , на обноску сначала выносят основные оси (с помощью теодолита, при двух кругах) (на рис.1, 1-1, 8-8, А-А, В-В – основные) отличают на обноске точки m₁ , m₂ , n₁ , n₂ , p₁ , p₂ , q₁ , q₂ .

_______ От основных осей (например, 1-1, А-А ) откладывают расстояние до промежуточных – 2–2, 3–3 и т.д. Контроль – правильность расстояния 7–8 . Если правильно, то забивают гвоздики в обноску, делают маркировку краской и подписывают название осей.

_______ Для сохранения осей на случай поломки обноски наиболее важные оси закрепляют створной обноской. На расстоянии до 20–30 м закладывают от сплошной обноски по два бетонных столбика с вбетонированными в них стержнями с насечками или углублениями.

_______ Если для этих знаков определить координаты ( x , y , H ) , то их можно использовать в качестве рабочих геодезических пунктов – например, для детальной разбивки.

2. Разбивка котлованов и фундаментов

_______ От основных осей здания закрепленных на обноске на местности выносят проекции нижнего контура котлована и линии верхней бровки котлована.

_______ Расстояние d от основных осей до нижнего контура должно быть указано на разбивочных чертежах (обычно 0,5–2 м ).

_______ Расстояние d от проекции нижнего контура до верхней бровки вычисляются в зависимости от глубины котлована и коэффициента откоса К .

_______ Коэффициент откоса К отношение высоты откоса к заложению, то есть:

_______ В зависимости от глубины котлована и характера грунта К может быть от 1:0,25 до 1:2 .

_______ Когда К задан d = h * m , линия верхней бровки закрепляется кольями, между которыми натягивают шнур для обозначения границы вскрытия.

3. Передача отметки на дно котлована и на высокую точку сооружения

_______ Применяемые в геодезии стальные рулетки практически не вытягиваются под весом 10 кг . Однако не следует оставлять их надолго в подвешенном состоянии без присмотра.

_______ При передаче отметки вверх рулетка подвешивается «лицом» к верхнему нивелиру. К нижнему нивелиру, если надо, рулетку поворачивают «лицом» перед взятием отсчета.

4. Фундаменты

_______ Фундаменты по конструктивным типам делятся на:
• ленточные,
• столбчатые,
• сплошные,
• свайные.

_______ По способу изготовления:
• монолитные,
• сборные.

_______ Ленточные фундаменты устраивают под стены зданий или под ряд колонн.

_______ Столбчатые чаще всего имеют вид отдельных опор под железобетонные или стальные колонны.

_______ Сплошные – железобетонная плита подо всей площадью здания. Устраивается, когда нагрузка значительная.

_______ Свайные состоят из забиваемых в землю свай.

_______ При монтаже сборных ленточных фундаментов на дно котлована с помощью отвесов с обноски сносят оси фундаментов.

_______ Начинают монтаж с установки угловых и маячных блоков (через 10–15 ч ), на расстоянии 10–15 мм от гребней блоков натягивают монтажную проволоку. По ней устанавливают промежуточные блоки. Отклонение блоков от оси в плане и по высоте допускается обычно не более 10 мм .

_______ Перенос осей на дне котлована часто делают и теодолитом. Обязательно при двух кругах. При возведении монолитных ленточных фундаментов сначала строят опалубку.

_______ Разбивку опалубки производят так же: передают отметку на опалубку и отмечают на ней верхний срез фундамента с точностью 3–5 мм .

_______ Установка фундаментов под несущие колонны зависит от их устройства. Под железобетонные колонны устанавливают обычно фундаменты стаканного типа.

_______ Оси выносят с помощью отвесов. Отклонение осей станков от проектного – не более 5 мм .

_______ Бетонирование дна стакана производят так, чтобы было ниже проектной отметки на 2–3 см . После этого заполняют цементным раствором до нужной отметки.

_______ В фундаментах под металлические колонны для их крепления применяют анкерные болты.

_______ Анкерные болты устанавливают в теле фундамента с помощью специальных деревянных или стальных шаблонов.

_______ Отклонение анкерных устройств в плане и по высоте – ± 5мм .

5. Построение геодезической разбивочной сети на исходном и монтажном горизонтах

_______ За исходный горизонт принимают плоскость, проходящую через блоки фундаментов или перекрытие нулевого цикла.

_______ Монтажным горизонтом называют условную плоскость, проходящую через опорные площадки монтируемых элементов конструкций определенного этажа.

_______ Для производства геодезических работ при установке строительных конструкций необходимо на каждом горизонте создавать в качестве основы геодезическую разбивочную сеть.

_______ Разбивочная сеть на исходном горизонте создается в виде простых фигур, стороны которых совпадают или параллельны основным осям сооружения.

_______ Точки разбивочной сети выносятся на исходный горизонт от знаков, закрепляющих основные оси сооружения (полярный способ или способ прямоугольных координат). По точкам сети прокладывается нивелирный ход, опирающийся не менее чем на два репера.

_______ Иногда для удобства вводят условную систему высот.

_______ За ноль обычно принимают отметку чистого пола первого этажа.

_______ Перенесение точек геодезической разбивочной сети с исходного горизонта на монтажный может быть выполнено либо способом наклонного проектирования , либо способом вертикального проектирования .

_______ Предварительно разбивочные оси выносят на цоколь здания. Теодолит устанавливают точно в створе разбиваемой оси. Вынесение оси делается при двух положениях вертикального круга. Теодолит перед работой должен быть тщательно выверен. Применяется способ при зданиях малой и средней этажности ( ° ).

_______ Выполняется специальными приборами вертикального визирования.

_______ Например, ОЦП – оптический центрировочный прибор. ПОВП – прибор оптического вертикального проектирования. РZL(ГДР) – прецизионный зенит – лот.

_______ В перекрытиях зданий предусматривается отверстие размером менее 15х15 см . Над отверстиями устанавливается палетка с координатной сеткой.

_______ Отсчеты по сетке берутся при повороте прибора через 90 ° ( 0-90-180-270 ).

_______ Средние из отсчетов при 0-180 и 90-270 дают положения проектируемой точки на палетке.

_______ Положение точки переносится с палетки на монтажный горизонт и закрепляется.

_______ Прибор РZL дает ошибку 1 мм на 100 м вертикального расстояния. Число точек разбивочной сети, переносимой на монтажный горизонт, должно быть равно 3 .

_______ Расстояние между ними тщательно измеряется и сравнивается с расстояниями на исходном горизонте.

_______ Oт этих точек строятся остальные точки разбивочной сети.

_______ Высотная сеть на монтажном горизонте создается методом геометрического нивелирования относительно реперов на исходном горизонте.

_______ При этом используется способ передачи отметок на высокую точку сооружения.

Подготовка разбивочных элементов и разбивка на местности круговой кривой

Крутизна откосов котлованов, траншей и др. выемок по нормам

Крутизна откоса — это отношение глубины котлована (траншеи или др. выемки) к его заложению (проекции откоса на горизонтальную плоскость).

Крутизна откосов котлованов, траншей и др. выемок приведена в следующих группах нормативных документов:

СП 45.13330.2012 Земляные сооружения, основания и фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87. (действующий и обязательный к применению согласно постановлению Правительства РФ от 26 декабря 2014 г. N 1521)
СНиП 12-04-2002 «Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство» (рекомендательный)

СП 45.13330.2017 Земляные сооружения, основания и фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87. (действующий и рекомендательный. Станет обязательным к применению, когда выйдет обновленная версия постановления Правительства РФ от 26 декабря 2014 г. N 1521)
Правила по охране труда в строительстве. Утверждены Министерством труда и социальной защиты Российской Федерации. Приказ от 1 июня 2015 года N 336н «Об утверждении Правил по охране труда в строительстве» (действует)

Выделим требований приведенных в данных документах, которые касаются непосредственно величины крутизны откосов.

I группа нормативных документов

Согласно СП 45.13330.2012 Земляные сооружения, основания и фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87:

6.1.10 Наибольшую крутизну откосов траншей, котлованов и других временных выемок, устраиваемых без крепления в грунтах, находящихся выше уровня подземных вод (с учетом капиллярного поднятия воды по 6.1.11), в том числе в грунтах, осушенных с помощью искусственного водопонижения, следует принимать в соответствии с требованиями СНиП 12-04.

При высоте откосов более 5 м в однородных грунтах их крутизну допускается принимать по графикам приложения В, но не круче указанных в СНиП 12-04 для глубины выемки 5 м и во всех грунтах (включая скальные) не более 80°. Крутизна откосов выемок, разрабатываемых в скальных грунтах с применением взрывных работ, должна быть установлена в проекте.

6.1.11 При наличии в период производства работ подземных вод в пределах выемок или вблизи их дна мокрыми следует считать не только грунты, расположенные ниже уровня грунтовых вод, но и грунты, расположенные выше этого уровня на величину капиллярного поднятия, которую следует принимать:

0,3 м — для крупных, средней крупности и мелких песков;

0,5 м — для пылеватых песков и супесей;

1,0 м — для суглинков и глин.

6.1.12 Крутизну откосов подводных и обводненных береговых траншей, а также траншей, разрабатываемых на болотах, следует принимать в соответствии с требованиями СП 86.13330.

6.1.13 В проекте должна быть установлена крутизна откосов грунтовых карьеров, резервов и постоянных отвалов после окончания земляных работ в зависимости от направлений рекультивации и способов закрепления поверхности откосов.

6.1.14 Максимальную глубину выемок с вертикальными незакрепленными стенками следует принимать в соответствии с требованиями СНиП 12-04.

6.1.15 Наибольшую высоту вертикальных стенок выемок в мерзлых грунтах, кроме сыпучемерзлых, при среднесуточной температуре воздуха ниже минус 2 °С допускается увеличивать по сравнению с установленной СНиП 12-04 на величину глубины промерзания грунта, но не более чем до 2 м.

6.1.16 В проекте должна быть установлена необходимость временного крепления вертикальных стенок траншей и котлованов в зависимости от глубины выемки, вида и состояния грунта, гидрогеологических условий, величины и характера временных нагрузок на бровке и других местных условий.

6.1.17 Число и размеры уступов и местных углублений в пределах выемки должны быть минимальными и обеспечивать механизированную зачистку основания и технологичность возведения сооружения. Отношение высоты уступа к его основанию устанавливается проектом, но должно быть не менее 1:2 — в глинистых грунтах, 1:3 — в песчаных грунтах.

Согласно СНиП 12-04-2002 «Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство»:

5.2.4. Производство работ, связанных с нахождением работников в выемках с вертикальными стенками без крепления в песчаных, пылевато-глинистых и талых грунтах выше уровня грунтовых вод и при отсутствии вблизи подземных сооружений, допускается при их глубине не более, м:

- - 1,0 — в неслежавшихся насыпных и природного сложения песчаных грунтах;
  - 1,25 — в супесях;
  - 1,5 — в суглинках и глинах.

Читать еще: Плавающий фундамент на глинистой почве

5.2.5. При среднесуточной температуре воздуха ниже минус 2°C допускается увеличение наибольшей глубины вертикальных стенок выемок в мерзлых грунтах, кроме сыпучемерзлых, по сравнению с установленной в 5.2.4 на величину глубины промерзания грунта, но не более чем до 2 м.

5.2.6. Производство работ, связанных с нахождением работников в выемках с откосами без креплений в насыпных, песчаных и пылевато-глинистых грунтах выше уровня грунтовых вод (с учетом капиллярного поднятия) или грунтах, осушенных с помощью искусственного водопонижения, допускается при глубине выемки и крутизне откосов, указанных в таблице 1.

Крутизна откоса (отношение его высоты к заложению) при глубине выемки, м, не более

1. При напластовании различных видов грунта крутизну откосов назначают по наименее устойчивому виду от обрушения откоса;

2. К неслежавшимся насыпным относятся грунты с давностью отсыпки до двух лет для песчаных; до пяти лет — для пылевато-глинистых грунтов.

5.2.7. Крутизна откосов выемок глубиной более 5 м во всех случаях и глубиной менее 5 м при гидрологических условиях и видах грунтов, не предусмотренных п.5.2.12, а также откосов, подвергающихся увлажнению, должны устанавливаться проектом.

5.2.8. Конструкция крепления вертикальных стенок выемок глубиной до 3 м в грунтах естественной влажности должна быть, как правило, выполнена по типовым проектам. При большей глубине, а также сложных гидрогеологических условиях крепление должно быть выполнено по индивидуальному проекту.

5.2.9. При установке креплений верхняя часть их должна выступать над бровкой выемки не менее чем на 15 см.

5.2.10. Перед допуском работников в выемки глубиной более 1,3 м ответственным лицом должно быть проверено состояние откосов, а также надежность крепления стенок выемки.

Валуны и камни, а также отслоения грунта, обнаруженные на откосах, должны быть удалены.

5.2.11. Допуск работников в выемки с откосами, подвергшимися увлажнению, разрешается только после тщательного осмотра лицом, ответственным за обеспечение безопасности производства работ, состояние грунта откосов и обрушение неустойчивого грунта в местах, где обнаружены «козырьки» или трещины (отслоения).

5.2.12. Выемки, разработанные в зимнее время, при наступлении оттепели должны быть осмотрены, а по результатам осмотра должны быть приняты меры к обеспечению устойчивости откосов и креплений.

5.2.13. Разработка роторными и траншейными экскаваторами в связных грунтах (суглинках и глинах) выемок с вертикальными стенками без крепления допускается на глубину не более 3 м. В местах, где требуется пребывание работников, должны устраиваться крепления или разрабатываться откосы.

При извлечении грунта из выемок с помощью бадей необходимо устраивать защитные навесы-козырьки для защиты работающих в выемке.

Согласно СП 45.13330.2012 Земляные сооружения, основания и фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87

При высоте откосов более 5 м в однородных грунтах их крутизну допускается принимать по графикам приложения В. Крутизна откосов должна обеспечивать безопасность труда в строительстве. Крутизна откосов выемок, разрабатываемых в скальных грунтах с применением взрывных работ, должна быть установлена в проекте.

— 0,3 м — для крупных, средней крупности и мелких песков;

— 0,5 м — для пылеватых песков и супесей;

— 1,0 м — для суглинков и глин.

6.1.14 Максимальную глубину выемок с вертикальными незакрепленными стенками следует принимать в соответствии с требованиями, обеспечивающими безопасность труда в строительстве.

6.1.15 Наибольшую высоту вертикальных стенок выемок в мерзлых грунтах, кроме сыпучемерзлых, при среднесуточной температуре воздуха ниже минус 2°С допускается увеличивать на величину глубины промерзания грунта, но не более чем 2 м.

6.1.17 Число и размеры уступов и местных углублений в пределах выемки должны быть минимальными и обеспечивать механизированную зачистку основания и технологичность возведения сооружения. Отношение высоты уступа к его основанию установлено проектом, но должно быть не менее: 1:2 — в глинистых грунтах, 1:3 — в песчаных грунтах.

Согласно Правил по охране труда в строительстве. Приказ Минтруда России от 1 июня 2015 года N 336н

156. При производстве работ нахождение работников в выемках с вертикальными стенками без крепления в песчаных, пылевато-глинистых и талых грунтах допускается при расположении этих выемок выше уровня грунтовых вод, при отсутствии вблизи них подземных сооружений, а также на глубине не более:

- - 1) в неслежавшихся насыпных и природного сложения песчаных грунтах — 1,0 м;
  - 2) в супесях — 1,25 м;
  - 3) в суглинках и глинах — 1,5 м.

Допускается увеличение указанной глубины расположения выемок в мерзлых грунтах, кроме сыпучемерзлых, на величину глубины промерзания грунта, но не более чем на 2 м, при среднесуточной температуре воздуха ниже минус 2°С.

157. Производство работ, связанных с нахождением работников в котлованах, траншеях и выемках с откосами без креплений в нескальных грунтах выше уровня грунтовых вод (с учетом капиллярного поднятия) или в грунтах, осушенных с помощью искусственного водопонижения, допускается при глубине выемки и крутизне откосов согласно организационно-технологической документации с учетом крутизны откосов в зависимости от вида грунта, предусмотренной приложением N 4 к Правилам.

158. Крутизна откосов выемок глубиной более 5 м, а также глубиной менее 5 м при гидрологических условиях и определенных видах грунтов, а также выемок, разработанных в зимнее время, при наступлении оттепели и откосов, подвергающихся увлажнению, должны устанавливаться организационно-технологической документацией на строительное производство.

159. При установке креплений верхняя часть их должна выступать над бровкой выемки не менее чем на 15 см.

160. Перед допуском работников в выемки глубиной более 1,3 м работником, ответственным за обеспечение безопасного производства работ, должны быть проверены состояние откосов, а также надежность крепления стенок выемки.

Валуны и камни, а также отслоения грунта, обнаруженные на откосах, должны быть удалены.

161. Допуск работников в выемки с откосами, подвергшимися увлажнению, допускается после тщательного осмотра работником, ответственным за обеспечение безопасного производства работ, откосов и состояния неустойчивого грунта в местах, где обнаружены «козырьки» или трещины (отслоения).

162. Выемки, разработанные в зимнее время, при наступлении оттепели должны быть осмотрены, а по результатам осмотра должны быть приняты меры к обеспечению устойчивости откосов и креплений.

163. Разработка роторными и траншейными экскаваторами в связных грунтах (суглинках и глинах) выемок с вертикальными стенками без крепления допускается на глубину не более 3 м. В местах, где требуется пребывание работников, должны устраиваться крепления или разрабатываться откосы.

При извлечении грунта из выемок с помощью бадей необходимо устраивать защитные навесы-козырьки для защиты работников в выемке.

164. Устанавливать крепления необходимо в направлении сверху вниз по мере разработки выемки на глубину не более 0,5 м.

165. Разрабатывать грунт в выемках «подкопом» не допускается. Извлеченный из выемки грунт необходимо размещать на расстоянии не менее 0,5 м от бровки этой выемки.

Приложение N 4. Крутизна откосов в зависимости от вида грунта

Крутизна откоса (отношение его высоты к заложению) при глубине выемки, м (не более)

Расстояние от фундамента до края котлована

В грунтах, расположенных выше уровня грунтовых вод, и при отсутствии вблизи подземных сооружений, разработку котлованов и траншей можно производить с вертикальными стенками в случае, если их глубина не превышает (см. [2] п.9.9):

– в песчаных и крупнообломочных грунтах – 1 м;

– в супесях – 1,25 м;

– в суглинках и глинах, кроме очень прочных – 1,5 м;

– в очень прочных суглинках и глинах – 2 м.

В остальных случаях котлованы и траншеи следует разрабатывать с откосами (рис. 4.1, 4.3… 4.5) или с вертикальными стенками (рис. 4.2), но с установкой креплений, двойная толщина которых b_КР приведена в табл. П 2.1.

Коэффициент откоса m для котлованов и траншей представлен в табл. П 2.2 или в [2], табл. 4 п.9.10.

Определение размеров прямоугольных котлованов с откосами по дну под отдельно стоящие столбчатые фундаменты производится по выражениям (рис. 4.1):

, м (4.1, а)

, м (4.1, б)

где: a’, b’ – длина и ширина фундамента по подошве, соответственно, м;

f – минимально допустимое расстояние от подошвы откоса до фундамента (опалубки фундамента), м;

b_ОП – толщина опалубки, м.

В случае сборных фундаментов b_ОП = 0.

При необходимости передвижения людей в пазухах расстояние между поверхностью откоса и боковой поверхностью возводимого сооружения должно быть в свету не менее 0,6 м (см. [3], п.6.2), т.е. .

С учетом откосов размеры котлована по верху равны:

, м (4.2, а)

, м (4.2, б)

где: m – коэффициент откоса (см. [2], табл. 3 или табл. П 2.2 при глубине выемки до 5 м);

h_K – глубина котлована, м.

Рис. 4.1. Схема прямоугольного котлована с откосами под столбчатый фундамент без подготовки и с подготовкой

Если глубина котлована или траншеи превышает 5 м, тогда коэффициент откоса определяется по [3], прил. В, но не менее значений, приведенных в [2], табл. 4 или в табл. П 2.2. В любом случае угол откоса не должен превышать 80° (см. [3], п.6.32).

Размеры котлована с устройством креплений вертикальных стенок определяются по формулам (рис. 4.2):

, м (4.3, а)

, м (4.3, б)

где b_КР – двойная толщина креплений, м (см. табл. П 2.1).

Минимальная ширина траншей принимается наибольшей из числа величин, удовлетворяющих следующим требованиям (см. [3], п.6.25):

– под ленточные фундаменты и другие подземные конструкции – должна включать ширину конструкции с учетом опалубки, толщины изоляции и креплений с добавлением f≥0,2 м с каждой стороны (со стороны расположения рабочих при устройстве ленточных фундаментов, как правило, назначается f₁≥0,6 м, а с противоположной стороны – f₂≥0,2 м);

– разрабатываемых одноковшовыми экскаваторами, бульдозерами, скреперами – не менее ширины режущей кромки ковша (отвала) с добавлением f₃=0,15 м в песках и супесях, f₃=0,1 м в глинистых грунтах.

Рис. 4.2. Схема прямоугольного котлована с вертикальными стенками и креплениями под столбчатый фундамент с подготовкой:

1. Общие требования к производству работ

Выбор оптимального способа производства работ по устройству фундаментов определяет успешную работу оснований и фундаментов в не меньшей степени, чем хорошо обоснованное проектное решение.

Читать еще: Нужны ли продухи в фундаменте без подвала

Способ разработки котлована должен выбираться с учетом заглубления котлована по отношению к существующим фундаментам, размера захваток, уровня подземных вод, вида и состояния грунтов, времени года и других факторов. При производстве работ динамическое воздействие на основание и фундаменты существующих зданий не должно быть значительным, поэтому в пределах полосы, примыкающей непосредственно к постройкам, рекомендуется использовать экскаваторы с малой емкостью ковша, но не размещать их в котлованах.

Способ и сроки производства работ следует выбирать таким образом, чтобы не допустить:

промораживания грунтов основания существующих фундаментов;
разуплотнения грунта основания восходящими потоками подземной воды при удалении ее открытым способом;
ухудшения свойств грунта в основании работающими землеройными, рыхлительными, сваебойными, уплотняющими машинами и механизмами и транспортными средствами;
затопления основания подземными водами;
выдавливания плывунных грунтов во время разработки котлована;
вывалов грунта из-под фундамента в котлован при его перекопке.

Перечисленные факторы, как правило, ухудшают свойства грунта и приводят к опасным деформациям основания, поэтому работы по возведению фундаментов должны выполняться по тщательно разработанному проекту производства работ (ППР).

2. Производство работ при возведении фундаментов мелкого заложения

Разработку котлована и возведение фундаментов мелкого заложения вблизи существующих зданий необходимо вести таким образом, чтобы не нарушать естественной структуры грунтов основания. Возводить фундаменты в открытом котловане в северо-западных районах СССР желательно преимущественно летом. Период, на который котлованы и траншеи остаются открытыми, должен быть предельно сокращен, поскольку прочность, а следовательно, и устойчивость грунтов при вскрытии уменьшается в связи с их набуханием, размоканием, разуплотнением, развитием в них суффозии и других явлений. Наихудшие условия складываются при разработке котлована в конце лета или осенью (из-за увеличения количества осадков) и при последующем возведении фундаментов зимой. При разработке ППР в зависимости от соотношения глубин проектируемого котлована d_t , заложения подошвы существующих фундаментов d_f и уровня подземных вод d_ω требуется учитывать следующие положения (рис. 5.1) [34].

1. При d_t ≤ d_f – 0,5 и d_t разработка котлованов возможна без применения специальных мероприятий.

2. При d_f – 0,5 d_t и d_t разработку котлована в пределах полосы шириной 5 м, считая от края существующего фундамента, следует производить захватками не более 1,5 м по длине примыкания.

3. При d_t > d_ω до начала разработки котлована необходимо забить технологический шпунт (рис. 5.2), чтобы сократить или предотвратить приток подземных вод; такой шпунт должен быть погружен до подстилающего водоупора (рис. 5.2 а) или на глубину, определяемую соотношением (рис. 5.2, б)

где l — необходимая длина шпунта (от поверхности земли).

Необходимо помнить, что длина шпунта, определенная по приведенной формуле, не гарантирует устойчивости грунтов основания существующих фундаментов, и этот вопрос подлежит специальному рассмотрению. Разработка котлована и возведение фундаментов должны выполняться захватками.

4. При d_f + 1 м вдоль линии примыкания котлована к существующим фундаментам следует забивать шпунт, устойчивость которого должна быть вычислена с учетом давления, передаваемого на грунт существующими фундаментами [8].

5. При d_t > d_b + 1 м независимо от соотношения d_t и d_ω требуется проведение следующих мероприятий: выполнение работ на одной захватке не должно превышать 2 сут; выбор способа разработки грунта следует осуществлять с учетом напряженного состояния грунтов в основании существующих фундаментов. Применение экскаватора с ковшом драглайн, шар- или клин-молота на расстоянии ближе 20 м от существующих зданий и др., а также взрывного способа недопустимо.

6. Если котлован глубиной d_t примыкает вплотную к фундаментам существующих построек, следует, как правило, применять деревянный технологический шпунт, забиваемый по краю фундамента на глубину 2—3 м ниже подошвы. При этом необходимо выполнить расчет этого основания по устойчивости с учетом способа разработки котлована.

7. В случаях когда котлован глубиной d_t примыкает не вплотную к существующим фундаментам, необходимо принимать во внимание следующие положения (см. рис. 5.1): d_b ≤ d_f , L ≤ 1,5 d_f , b_f ≤ L — котлован располагается за пределами призмы выпора, устойчивость фундамента заведомо обеспечена; d_f – d_b ≤ d_f – d_t при L ≥ 0 и d_ω > d_t — устойчивость фундаментов и основания обеспечена; d_t ≤ d_f ,0 ≤ L ≤ 1,5 d_f — производится расчет по первому предельному состоянию 1 .

Если d_ω > d_t , рекомендуется использовать характеристики сопротивления грунтов сдвигу в консолидированном состоянии, а удельный вес грунта γ_I и γ’_I находить по результатам прямых определений. Если же уровень подземных вод находится выше дна котлована и проектируется открытый водоотлив, значение удельного веса подставляется с учетом взвешивающего действия воды независимо от состава грунтов, т.е. γ_Isb и γ’_Isd . Таким образом можно рассчитать несущую способность основания существующего фундамента с учетом разработки котлована, дно которого располагается выше уровня подземных, вод. Разработка котлована возможна без шпунта, если выполнено условие [формула (11) СНиП 2.02.01-83]

где F — расчетная нагрузка на основание существующего здания: F_u — сила предельного сопротивления основания существующего здания; γ_n — коэффициент надежности по назначению существующего сооружения, принимаемый равным 1,1 с учетом того, что котлован около существующих зданий должен быть открыт ограниченное время; γ_с — коэффициент условий работы.

При d_t ≤ d_f и L ≥ 0 длина заделки шпунта ниже подошвы существующего фундамента h должна приниматься по условию h > 2 b_f . Такой шпунт гарантирует устойчивость основания (без учета динамических воздействий), и расчет можно не производить.

При необходимости разработки котлована, примыкающего вплотную к существующему зданию, не имеющему подвала, устойчивость основания рассчитывается в соответствии с указаниями СНиП 2.02.01-83 (как с учетом, так и без учета гидродинамического давления) графоаналитическим, методом с построением круглоцилиндрических поверхностей скольжения. Разработка котлована ниже подошвы существующих фундаментов допускается в исключительных случаях. При этом обязательна забивка технологического шпунта, который должен быть рассчитан не только на прочность с учетом вертикального давления на грунт от существующих фундаментов, но и на деформацию в горизонтальном направлении 2 . Неподвижность шпунта может быть обеспечена анкерами, распорами и другими элементами. Только после надежного крепления шпунта и обеспечения его неподвижности возможна разработка грунта в котловане до проектной отметки.

При разработке котлована ниже подошвы существующих фундаментов с некоторым удалением от них необходима проверка устойчивости основания загруженного фундамента, расположенного вблизи нисходящего откоса.

В тех случаях, когда новое здание заглубляется в грунт значительно ниже подошвы существующих фундаментов, целесообразно устраивать стену в грунте, которая одновременно может служить фундаментом нового здания, подвальной стенкой, ограждением котлована и стеной, разъединяющей основание нового и существующего здания. В соответствии с расчетом такую стену анкеруют или закрепляют контрфорсами. Применение указанного способа особенно целесообразно в условиях тесной застройки территории при высоком уровне подземных вод. Проектом производства работ по устройству стены в грунте должны быть предусмотрены меры по ограничению временных нагрузок возле траншеи.

В ряде случаев для понижения уровня подземных вод приходится производить глубинное водопонижение с помощью иглофильтров. При этом необходимо считаться с тем, что применение глубинного водоотлива требует осторожности, поскольку основания существующих зданий могут получить дополнительные деформации вследствие неравномерного уплотнения из-за суффозионного выноса частиц, а также увеличения (примерно вдвое) удельного веса грунта и оседания территории. Поэтому при разработке проекта производства работ возможная дополнительная осадка основания, вызываемая водопонижением, должна быть учтена при расчете, для которого можно использовать следующие положения [6]:

нагрузка на основание приложена в пределах площади, находящейся под воздействием водопонижения;
мощность осушенной толщи, создающей пригрузку, равна разности отметок первоначального уровня подземных вод d_ω и уровня воды в скважинах (у иглофильтров) d ‘ ω ;
дополнительная нагрузка определяется по формуле
P_ad = (d_ω – d ‘ ω)(γ – γ_sb) ;
нагрузка считается приложенной на отметке d_ω ;
мощность сжимаемой зоны принимается до кровли коренных или малосжимаемых грунтов.

Полученная осадка от водопонижения суммируется с дополнительной осадкой фундамента существующего здания, расположенного ближе всего к новому сооружению.

Работы по погружению иглофильтров и по водоотливу должны выполняться с соблюдением специальных требований и проводиться под постоянным техническим контролем. Так, погружение иглофильтров в грунт методом размыва допускается на расстоянии от края существующего фундамента, большем разности между отметками подошвы фундамента и низа иглофильтров. При этом иглофильтры, погружаемые в пылеватые и тонкие пески и супеси, должны обсыпаться крупным или средней крупности песком. При расстоянии, меньшем указанного, иглофильтры должны устанавливаться в буровые скважины и обсыпаться крупным или средней крупности песком.

При близком расположении иглофильтров к существующим фундаментам недопустимо вымывание пылеватых и тонкопесчаных частиц грунта. Это должно быть выявлено заранее по данным инженерно-геологических изысканий. Кроме того, в период водоотлива необходим постоянный контроль мутности воды.

Сотников С.Н. Проектирование и возведение фундаментов вблизи существующих сооружений

Технология разработки котлована под фундамент

Способы разработки грунта принимаются в зависимости от конструкции и глубины заложения фундамента. Грунты под малозаглубленные ленточные и столбчатые фундаменты могут разрабатываться вручную, а выемка грунта под заглубленные фундаменты и фундаменты с цокольным (подвальным) этажом разрабатывается механизированным способом. Учитывая то, что ширина индивидуального дома редко превышает 12—15 м, разработку котлована можно вести экскаватором, оборудованным обратной лопатой, с ёмкостью ковша 0,25—0,65 м3 на гусеничном или колесном шасси или экскаватором-погрузчиком (рис. 1).

Недобор грунта разрабатывается вручную перед устройством фундамента. При разработке грунта в радиус действия экскаватора не должны попадать провода линии электропередач. Грунт, выбираемый из котлована (траншеи), необходимо размещать на расстоянии не менее 1 м от края разработки. Рытье котлована и траншей с вертикальными стенками без крепления можно производить только в грунтах естественной влажности и при отсутствии грунтовых вод.

Глубина выемки, м, не должна превышать:

в песчаных и гравелистых грунтах — 1;
в супесчаных — 1,25;
в глинах и суглинках — 1,5;
в особоплотных грунтах — 2,0.

Работы по сооружению фундамента в траншеях без креплений следует производить сразу же за отрывкой грунта во избежание его осыпания или сползания. Если в траншее будут находиться люди, ширина ее должна быть не менее 0,7 м с учётом креплений.

Соблюдение правил производства земляных работ позволит избежать выполнения дополнительных работ из-за обрушения и сползания откосов, перебора выемки грунта и др.

Разработка котлована и траншей на глубину, превышающую пределы, указанные выше, производится с откосами или с креплением вертикальных стенок. Допустимая крутизна откосов котлованов и траншей в грунтах естественной влажности показана на рис. 2.

Минимальная ширина траншей должна удовлетворять следующим требованиям:

под ленточные фундаменты и конструкции подвального этажа — с учётом размеров конструкции, опалубки и ее крепления с добавлением 0,2— 0,3 м с каждой стороны;

под трубопроводы — не менее наружного диаметра трубы с добавлением 0,5 м при укладке отдельными трубами.

При наличии в период производства работ подземных вод мокрыми следует считать грунты, расположенные выше или ниже уровня грунтовых вод на величину капиллярного поднятия:

0,3—0,5 м — для песков, от пылеватых до крупных;
1,0м — для суглинков и глин.

Разработку грунта в котлованах или траншеях при переменной глубине заложения фундаментов следует вести уступами (рис. 3).

Отношение высоты уступа к его длине должно быть не менее: при связных грунтах — 1:2; при несвязных грунтах — 1:3. Это соотношение — упрощенный вариант, позволяющий без расчета границы сжимаемой зоны и несущей способности грунта сохранить устойчивость основания.

Читать еще: Разметка фундамента под дом своими руками

Защита котлована от грунтовых вод

Многие застройщики начинают строительство дома без проведения инженерно-геологического исследования участка. При наличии высокого уровня грунтовых вод в разработанный котлован может просочиться вода и воспрепятствовать сооружению фундамента. При возведении монолитного фундамента на слабопроницаемых грунтах уложенная в конструкцию бетонная смесь будет подмываться и вымываться грунтовыми водами, что приведёт к разрушению сооружения. В таких случаях приходится срочно принимать меры по защите основания от замачивания. Даже круглосуточная откачка воды не остановит приток грунтовых вод.

Защитить основание можно искусственным понижением уровня грунтовых вод с помощью специального водопонизительного оборудования: электроосушением с использованием установок типа ЛИУ; вакуумированием с применением установок типа УВВ-1, УВВ-2 и ЭВВУ (эжекторных вакуумных водопонизительных установок) или другого оборудования. Но эти дорогостоящие и сложные способы защиты котлована редко используют даже специализированные фундаменто строительные организации. Устраивать противофильтрационные диафрагмы способом «набивного шпунта» или «стена в грунте» тоже трудозатратно и еще дороже. Стоимость водопонижения может приблизиться к стоимости строительства фундамента, что значительно дороже стоимости гидрогеологических изысканий строительной площади.

Рис. 4. Вариант защиты котлована от грунтовых вод: 1 — фундамент; 2 — песчаная подушка; 3 — канава для сбора воды; 4 — гравийная пригрузка; 5 — шпунтовая стенка; 6 – верхний слой водоупора; 7 — уровень земли

В слабопроницаемых грунтах наиболее предпочтительным является способ открытого водоотлива в тех случаях, когда отсутствует опасность суффозии (разрушение структуры грунта). Котлован можно оградить шпунтовыми стенками (деревянными или металлическими) (рис. 4). Однако такой способ требует наиболее пологих откосов и увеличивает объем земляных работ.

Засыпка пазух траншей и котлованов

Обратная засыпка пазух грунтом производится после проверки устройства фундаментов, прокладки трубопроводов, их испытания и сдачи по акту. Засыпка и послойное уплотнение грунта должны выполняться с обеспечением сохранности гидроизоляции фундаментов и стен подвала. Засыпку пазух доводят до отметок, гарантирующих надежный отвод поверхностных вод.

Обратную засыпку траншей, на которые не передаются дополнительные нагрузки, можно выполнять без уплотнения грунта, но с отсыпкой по трассе траншеи валика, размеры которого должны учитывать последующую осадку грунта. Узкие пазухи лучше засыпать малосжимаемыми грунтами (щебнем, песчано-гравийной смесью). Запас на осадку грунта без уплотнения принимается в процентах от высоты засыпки до 4 м для грунта:

мелкий песок — 2;
супесь и легкий суглинок — 3;
глина тяжелая, суглинок, щебенистый грунт — 8.

При обратной засыпке пазух фундамента и стен подвала необходимо соблюдать нижеприведенные рекомендации с тем, чтобы давление грунта засыпки не повлияло на их устойчивость.

Засыпку пазух производят послойно. При этом толщина отсыпаемого слоя должна быть не более 25 см и число проходов не менее 4. Грунт уплотняют вручную, начиная с зон возле конструкций фундамента, стен подвала, мест ввода коммуникаций (рис. 5), а затем двигаются по направлению к краю откоса, применяя, если есть возможность, электротрамбовки типа ИЭ-4505, ИЭ-4502А. Верхний слой грунта уплотняют до отметки устройства отмостки. Чтобы уберечь гидроизоляцию стен подвала, ее закрывают плоскими асбестоцементными листами.

Траншея для фундамента

Любое жилое или производственное здание строится на фундаменте. Разновидностей этого сооружения существует несколько.

Перед тем как будет вырыта траншея под фундамент, нужно проверить структуру грунта. Грунт песчаный и глинистый теряет свои несущие свойства при обводнении. Поступление воды из грунта в траншею для фундамента может превратить все работы по возведению фундамента в настоящее подводное бетонирование.

Для большинства оснований требуется вырыть котлован или выкопать траншею под фундамент.

РАЗМЕТКА ТРАНШЕИ

При разметке траншеи под фундамент нужно соблюдать некоторые правила: траншея должна располагаться от границ соседних участков на расстоянии не менее 3 м. От фронтальной границы участка ее должны отделять 5 м. Разметку можно делать по точным размерам стенок фундамента. Но чаще траншея делается на 10 см больше по ширине. Делается это для удобства выполнения земельных работ.

Схема разметки траншеи под фундамент

Сначала размечается периметр, вбиваются по углам колышки из кусков арматуры, между ними натягивается леска. Обязательно проверяются углы. Для этого рулеткой измеряются диагонали. Если их размеры совпадают, то углы равны 90°. Если не совпадают – придется их подкорректировать перестановкой колышков. После установки точных углов можно размечать границы стенок будущего фундамента.

При планировании траншеи для фундамента нужно определить место расположения дренажного колодца. Он должен находиться в самой низкой точке периметра фундамента. В него должна стекать вся вода из любой точки котлована. Остается найти самую низкую точку периметра с внешней стороны разметки. Сделать это можно при помощи водяного уровня.

На местности фундамент размечается с помощью бечевки с колышками. Вместо бечевки лучше использовать леску. Она не провисает и не вытягивается при любой температуре воздуха. По разметке выкапывается котлован. Глубина его должна быть одинаковая по всей протяженности. Дно траншеи для фундамента делается с небольшим уклоном в сторону дренажного колодца.

СООРУЖЕНИЕ ТРАНШЕИ

Как вырыть траншею правильно? Работы по рытью траншеи для фундамента могут оказать определенное воздействие на несущие способности не только грунта на вашем, но и на соседних участках. Это нужно учитывать, чтобы не испортить навсегда соседские отношения и не выплачивать им компенсации за ущерб, нанесенный вашими действиями. Необходимо сделать качественный дренаж для отвода влаги. Можно устроить в 1,5 м от края котлована водопроводящие канавы.

Схема рытья траншеи экскаватором.

Как копать траншею под любой фундамент? Начинают копку со снятия верхнего плодородного слоя со всей растительностью с захватом дополнительного метра для оборудования отмостки. Плодородный слой снимается на глубину около 30 см. Пласты его можно отдельно складировать на участке, где планируется посадка живых насаждений. Вынутый из траншеи грунт имеет свойство увеличиваться в объеме. Его необходимо каким-либо образом утилизировать. Часть можно использовать на засыпку низких мест участка, часть уйдет на засыпку фундамента и на другие нужды, остальное нужно вывозить.

При ручном рытье следует как можно аккуратнее снимать со дна слои грунта. Нельзя нарушать плотность пластов слежавшегося грунта. Упавший со стенок грунт нужно обязательно убрать со дна. Рыхлый грунт на дне траншеи обладает вдвое меньшей плотностью по сравнению со слежавшимися его слоями.

В плотных грунтах, которые не осыпаются, можно выкопать траншею под фундамент по размерам фундамента. Здесь грунт будет служить естественной опалубкой при заливке бетона. Вертикальные стенки нужно тщательно выровнять и укрыть полиэтиленовой пленкой или гидроизоляционным материалом. Она предохранит сооружение от проникновения подземных вод к его поверхности.

В рыхлых грунтах, которые могут осыпаться, стенки траншеи роются под некоторым углом, либо укрепляются щитами из дерева или фанеры. Извлеченный грунт следует разместить на расстоянии от 0,5 м от края выемки. Ни в коем случае нельзя допускать самопроизвольного обрушения стенок.

Схема размеров траншеи

При рытье траншеи может произойти прорезание водоносных слоев грунта. Это приведет к изменению движения грунтовых вод. Из-за этого может произойти подъем или усадка грунта. Все эти подвижки скажутся на состоянии фундамента.

Если прорезан водоупорный слой, траншею нужно расширить. Делается это так: по уровню этого слоя делается расширяющий уступ с таким расчетом, чтобы суметь по периметру отрыть водоотводящую канаву. Число таких уступов для скальных грунтов не должно быть более 3, для прочих видов грунта – 5 шт. Отношение высоты такого уступа к ширине должно быть не меньше 1:2 в глинистом грунте, 1:3 – в песчаном.

Копать траншею под фундамент нужно с периодическим контролем его глубины. Дно должно быть ровным, чтобы не подсыпать потом песок для выравнивания. Он может дать усадку, в результате фундамент может наклониться или просесть.

Необходимо обеспечить стенкам котлована строгую вертикальность. Наклонные стенки могут привести к тому, что грунт вокруг фундамента при замерзании будет расширяться и деформировать фундамент. Причиной промерзания грунта является вода, которая на морозе увеличивается в объеме. При весеннем оттаивании грунта в нем образуются полости, которые снова заполняются водой. С каждым разом объем воды увеличивается. В итоге все это приводит к разрушению фундамента.

Схема усиления фундамента

На дно траншеи укладывается слой геотекстиля. Он постепенно заиливается и перестает пропускать влагу к фундаменту. На слой геотекстиля насыпается и трамбуется песчано-гравийная подушка толщиной 10-15 см. Вода из дренажного колодца периодически должна выкачиваться.

Песчаная подушка на дне призвана уменьшить нагрузку на весь фундамент во время весеннего вспучивания грунта. Верхняя часть подушки выравнивается с применением уровня. Песок равномерно засыпается в траншею и трамбуется. Во время проведения этой процедуры его следует смачивать водой. Для ускорения работы рекомендуется в нижней части траншеи натянуть леску, которая будет служить ориентиром для укладки песчаной подушки. Не придется мерить глубину насыпки каждый раз. После укладки подушки монтируется опалубка и заливается фундамент.

НЕКОТОРЫЕ ПРАВИЛА РЫТЬЯ ТРАНШЕИ

Работы должны происходить с выполнением некоторых правил:

ширина траншеи для ленточного фундамента включает в себя ширину бетонной или кирпичной ленты с учетом размеров опалубки, толщины изоляционного слоя, крепежа. К полученной цифре нужно добавить 20 см с каждой стороны траншеи;
при работе экскаватора ширина траншеи не может быть менее, чем ширина режущей кромки ковша. К ней прибавляются 10-15 см. Это и будет являться шириной траншеи;
если предполагается передвижение людей рядом с фундаментом по дну траншеи, ее ширина увеличивается на 50-60 см. Такое может случиться при необходимости обустройства гидроизоляции стенок фундамента. Допуск рабочих в котлован глубиной более 130 см возможен только после проверки откосов или крепления стен.

НЕСКОЛЬКО ПОЛЕЗНЫХ СОВЕТОВ

При выполнении земельных работ необходимо учитывать глубину промерзания грунта в данной местности. Дно котлована в идеале располагают ниже границы промерзания. Это предохранит основу дома от деформации и от появления трещин. Песчано-гравийная подушка помогает сохранить его в нормальном состоянии. Щебень играет роль дренажа, песок предотвращает неравномерную усадку.

Земляные работы по рытью котлована состоят из следующих этапов: разработка грунта, его перемещение, уплотнение и последующая укладка.

Разработка грунта – это все работы, которые проводятся на поверхности земли. От качества их выполнения зависит устойчивость дома. По трудоемкости работы по подготовке траншеи составляют 15-20% от всех трудозатрат на постройку дома.

При выемке грунта нужно учесть, что рекомендуемая глубина траншеи должна составлять:

в песчаном и гравийном грунте – до 1 м;
в супесчаных грунтах – до 1,25 м;
в суглинках и глинистых грунтах – до 1,5 м;
в особо плотных грунтах – до 2 м.

Нужно обязательно соблюдать меры безопасности: при незакрепленных стенках траншеи основание должно возводиться сразу после выемки грунта. Иначе есть риск обвала стенок траншеи.

Правильное обустроенная траншея обеспечивает качественное сооружение фундамента. Качественно смонтированная основа, в свою очередь, является залогом долголетия и прочности всего строения. Поэтому отнестись к выполнению этих важных этапов стройки следует с должным вниманием.