Устройство шпунтовых стенок для предотвращения выпора грунта

Содержание

Распорные системы котлованов

Устройство шпунтовых стенок для предотвращения выпора грунта

Распорные системы котлованов “стена в грунте”

Строительство распределительной и распорной системы ― это неотъемлемая часть шпунтового ограждения и представляет собой не что иное, как связывающую в общую конструкцию, все отдельные части этого ограждения.

Данные работы производятся комплексной бригадой сварщиков, с помощью автокрана и экскаватора и проводятся параллельно с поэтапной разработкой котлована, согласно утверждённого проекта производства работ представителем авторского надзора.

Обычно, распределительная система, или как ее называют – обвязочная, делается либо из металлических балок, или из швеллера.

Крепление распределительной системы предшествует монтажу распорок и располагается не глубже 2-х метров от уровня поверхности котлована, за исключением распределительная система с анкерным креплением, когда ее отметка доходит до половины глубины котлована.

Обвязка монтируется на вспомогательные конструкции системы и она необходима для того, чтобы перераспределить нагрузку с отдельной шпунтовой сваи на близлежащие сваи. При копке глубоких котлованов распределительных поясов может быть несколько, например, наш опыт работы на котлованах глубиной до 18 метров, где количество поясов было до пяти.

Смысл распорной системы идет от своего названия и устанавливается с упором в распределительный пояс. Проектное решение распорной конструкции должно учитывать все действующие на шпунтовой ряд нагрузки и физико-механические свойства рабочих грунтов. Почти всегда, материалом для распорки служит труба.

Распорная система может быть смонтирована в одном горизонтальном положении, в одной отметке, например, состоять из расстрелов распирая противоположные стороны котлована. Так и с использованием наклонных подкосов, с упором в фундаментную плиту, в этом случае, вначале необходимо разработать центральную часть котлована и оставить грунтовые бермы, и после чего монтировать подкосы.

Если фундаментная плита отсутствует, например, при возведении подпорных стен, то существует еще несколько решений, которым является, монтаж упоров в сваи. Другой вариант распорной системы – это конструкция, работающая на растяжку, по аналогии с анкерной системой, когда отдельно стоящие шпунтовые сваи, на определенном расстоянии, связываются с главным шпунтовым рядом.

Распорки, часто устанавливаются с шагом 5-6 м и общее их количество редко бывает меньше 4 штук (расположенных в углах котлована).

Распорная и распределительная системы являются конструкцией временного назначения, поэтому после производства обратной засыпки они, в основных случаях, подлежат демонтажу – что снижает затраты на материал, т.к. его можно использовать в других проектах.

Стоимость шпунтового ограждения

Рассмотрим, каким образом формируется стоимость шпунтового ограждения. Прежде всего, на основании предоставленной проектной документации, а также технического задания.

Оформление коммерческого предложения требует временных затрат. На это уйдет 1-2 дня.

После заключения договора, внесения/получения аванса на закупку необходимых материалов проводится мобилизация оборудования и спецтехники, необходимой для проведения оградительных работ.

Если все этапы работ (комплексные/параллельные) выполняются только одной организацией без привлечения иных структур, сроки выполнения работы могут значительно сократиться.

На чем можно сэкономить? Оптимальный вариант для снижения затрат на шпунтовое ограждение предоставляет возможность использовать уже бывший в употреблении стальной прокат. Но на его использование необходимо разрешение проектной организации.

Что представляет собой шпунтовое ограждение?

Заградительную конструкцию представляет стена, образованная погруженными в грунт сваями. Сваи могут быть:

  • железобетонными;
  • деревянными;
  • стальными.

Последние пользуются особой популярностью. Исходя из особенностей грунта, предполагаемой глубины котлована, внешних нагрузок, близости грунтовых вод и их состава шпунт подбирается и рассчитывается индивидуально для каждого отдельного случая.

Шпунт Ларсена  Устройство ограждения из шпунта “Ларсена”

Ограждающая конструкция рассчитана на предотвращение обрушения/осыпания откосов котлована. Материалы, используемые для установки шпунтовой стены, могут быть различными.

В данном случае остановимся на ограждениях из прокатной сортовой стали. Конкретно – на шпунтовых сваях. Шпунтовые ограждения различают: по материалам, параметрам погружения свай, способам погружения.

А также сопутствующих основному процессу дополнительных мероприятий.

Используемые материалы:

  • балка;
  • труба;
  • шпунт Ларсена.

Параметры погружения свай:

  • глубина;
  • шаг погружения элементов шпунта.

Способы погружения:

  • вибропогружение;
  • завинчивание;
  • метод полого шнека (скважины бурятся заранее);
  • статистическое вдавливание.

Дополнительные работы:

  • монтаж системы распределения;
  • устройство забирки (материал – доски);
  • устройство распорной системы;
  • водоотвод;
  • водопонижение.

Проектная организация по предоставлении ей результатов геологических изысканий грунта, его физико-механических свойств, особенностей ландшафта разрабатывает конструкцию и метод устройства/установки шпунта. 

Важность оградительного сооружения

Какой бы сложности ни проводились строительные работы, шпунтованное ограждение надежно укрепит грунт. Тем более что оно может выполнять не только временную, но и постоянную функцию. Конструктивно ограждения различаются способами крепления и выполняются для сооружений разного плана.

Чтобы ограждение исполняло свое прямое назначение, а именно – служило прочным барьером – используются только особо прочные, качественные материалы. Определить уровень сложности предстоящих работ, подобрать необходимые материалы для ограждающей конструкции, способные выдержать должную нагрузку помогут специалисты компании «ГефестАвто» – профессионалы в данной области.

Погружение труб

Используется в случаях невозможности проведения разработки котлована с естественными откосами. Специалисты компании «ГефестАвто» применяют следующие методы по обустройству скважин

Метод вибропогружения

Скважины, предназначенные для установки шпунтовых ограждений, предварительно заполняются раствором (смесь песка и цемента) либо бентолитом (глинистым минералом). Раствор необходимо подавать под давлением. В этом случае используют особые полые шнеки. Именно в них и подается раствор под давлением.

Подобную технологию успешно используют для сохранения формы скважины. В этом случае стенки скважины защищены от деформации. А значит, значительно снижается воздействие скважины на проходящие вблизи коммуникации и близлежащие строения.

Завинчивание трубы

Речь идет о завинчивании с арматурной навивкой. Данные проекта в совокупности с пробным завинчиванием окончательно определяют диаметр арматуры и размер шага. Диаметр используемой для завинчивания арматуры может колебаться в пределах 12 – 18 миллиметров. Технология завинчивания аналогично предыдущему способу дает шанс избежать ударно-вибрационного воздействия.

Работы по устройству шпунта

Устройству шпунта сопутствуют следующие работы:

  • монтаж обвязочного пояса;
  • монтаж распорной системы;
  • устройство забирки.

Если возводится временное ограждение, то оно предусматривает последующее извлечение шпунта по окончании всех строительных мероприятий.

Возведение постоянного шпунтового ограждения предусматривает погружение в грунт элементов шпунта без последующей возможности их извлечения наружу.

В большинстве случаев применяется способ погружения труб с помощью вибропогружения, так как извлеченные элементы (трубы) позволяют в перспективе их многократное использование.

Вам необходимо произвести разработку котлована для установки фундамента? Проблемы с осыпанием грунта? Компания «ГефестАвто» выполнит предложенные выше способы. Предложенные варианты рассчитаны на предварительное шнековое бурение до проектной отметки.

РАБОТЫ (ЗЕМЛЯНЫЕ) НУЛЕВОГО ЦИКЛА

СПЕЦТЕХНИКА АРЕНДА И УСЛУГИ

Источник: https://gefestauto.tiu.ru/p169694821-raspornye-sistemy-kotlovanov.html

Расчет шпунтового ограждения котлована

Устройство шпунтовых стенок для предотвращения выпора грунта

Расчет шпунтового ограждения котлована производится на устойчивость положения шпунтовой стенки и прочность по материалу конструкции на всех стадиях работы ограждения.

Кроме того, шпунтовые ограждения рассчитывают на невымывание грунта основания при откачке воды из котлована, а также на фильтрационный выпор грунта котлована (в песчаных и супесчаных грунтах).

Условие обеспечения устойчивости стенки против опрокидывания:

где Ми – расчетный момент опрокидывающих сил;

Mz – расчетный момент удерживающих сил;

т – коэффициент условий работы, для слабых грунтов принимаемый равным 0,7;

γп – коэффициент надежности по назначению, принимаемый для местности, покрытой водой, равным 1,1.

Для одноярусного (многоярусного) крепления ограждения при проверке устойчивости положения стенки за точку поворота принимают место закрепления распорки (нижней распорки) т. О (т. O1) на рис. 2.11, а.

Глубина забивки шпунта определяется методом попыток из условия обеспечения устойчивости стенки против опрокидывания.

Рис. 2.11 – Схемы расчета шпунтового ограждения опоры в несвязных и малосвязных грунтах: a – эпюры давления грунта на ограждение; б – расчетная схема стенки при двухъярусном ограждении; в – расчетная схема обвязки

В расчете шпунта на прочность проверяют стенку, балки обвязки и распорки. Стенку рассматривают как разрезную (при одноярусном креплении, т. е.

одной распорке) или неразрезную (при двух- и более ярусном креплении) балку на жестких опорах. Нижняя опора шпунта находится посредине расчетной глубины t погружения шпунта, определенной из расчета на устойчивость положения стенки.

Нагрузку на шпунт ниже условной опоры не учитывают (рис. 2.11, б).

Прочность шпунтовой стенки проверяют по формуле

где Мр – момент в сечении шпунтовой стенки от расчетных нагрузок, отнесенный к 1 пог. м шпунтовой стенки; определяется при расчете стенки в соответствии с расчетной схемой (рис. 2.12, б);

Rу – расчетное сопротивление материала обвязки;

Wcm – момент сопротивления 1 пог. м шпунтовой стенки; определяется по справочникам для конкретного типа шпунта (табл. 2.2);

т – коэффициент условий работы; принимается равным 0,8 для слабых грунтов.

Балки обвязки рассчитывают как сжато-изогнутые (рис. 2.11, в). Обвязка рассчитывается как неразрезная балка, опирающаяся на распорки. Распределенная нагрузка на балку q0 численно равна опорным давлениям R1 и R2, которые передаются шпунтовой стенкой (рис. 2.11, б), примыкающей к обвязке.

Прочность обвязки проверяется по формуле

а устойчивость формы – по формуле

где Ант о6в, Абр о6в – площадь сечения обвязки соответственно нетто и брутто;

Wнт обв – момент сопротивления обвязки относительно ее вертикальной оси;

φ – коэффициент продольного изгиба обвязки, определяемый по нормам проектирования;

S0 – сжимающее усилие в обвязке; определяется по формуле

S0 = q·a/2,

где а – расстояние от оси балки обвязки до соседнего элемента обвязки (до противоположной стенки или до продольной балки в составе распорной рамы, формирующей обвязку);

q0 – погонная горизонтальная нагрузка на обвязку; численно равна погонной опорной реакции R1 (R2) (рис. 2.12, б).

Распорки рассчитывают по выше приведенным формулам.

Изгиб возникает от собственного веса распорок и действия поперечной нагрузки (веса настила, людей, оборудования, предусмотренного технологией производства работ). Распорка рассматривается как балка с пролетом, равным расстоянию между шпунтовыми стенками. Сжимающее усилие в распорке одноярусного крепления определяется по формуле

Sp = q0 · b,

где b – расстояние между распорками.

Если распорки являются элементами распорного пространственного каркаса, то их рассчитывают на действие вертикальной поперечной нагрузки как элементы плоских ферм. Усилия, возникающие при этом в распорках как поясах ферм, суммируются с усилиями, передаваемыми обвязкой. Учитывается (в случае внеузлового приложения поперечных нагрузок) и местный изгиб распорки.

Шпунт цилиндрического (в плане) ограждения проверяется на разрыв замков по формуле

где рс – расчетное горизонтальное радиальное усилие в контуре ограждения, кН/м (тс/м); определяется по формуле

Здесь т, γп – коэффициент условий работы (равен 0,7 для слабых грунтов) и коэффициент надежности (равен 1,1 для ограждений на местности, покрытой водой) соответственно;

D – диаметр ограждения в плане;

рр – расчетное сопротивление разрыву при растяжении замков шпунтин, принимаемое равным для шпунта ШП-1 (из стали СТ3 равно 1900 кН/м, и 2700 кН/м для шпунта из стали СТ5 и 15ХСНД);

q – интенсивность горизонтального давления грунта на внутреннюю поверхность кольцевого ограждения на уровне дна водоема.

Чаще кольцевое ограждение выполняется из шпунта ШП.

При использовании шпунта ШК и Ларсен растягивающие усилия должны восприниматься объемлющими стальными поясами.

Глубина забивки шпунта цилиндрического ограждения ниже линии размыва должна назначаться из условий исключения выпирания грунта из-под низа шпунта по формуле

где q1 – расчетное вертикальное давление от веса засыпки и нагрузки на ней на уровне дна реки, кПа (тс/м2);

γп – удельный вес грунта;

φ – угол внутреннего трения грунта на дне реки.

При расчете шпунта величина горизонтального давления на шпунтовую стенку котлована определяется в зависимости от вида грунта. Эпюры давлений песчаного и глинистого грунта имеют различия.

Шпунт погружается в песок или супесь

В этом случае шпунтовая стенка воспринимает действующее снаружи котлована горизонтальное воздействие воды, а также воздействие грунта, находящегося во взвешенном состоянии.

Для определения min-ой глубины забивки шпунта t используется схема, изображенная на (рис. 2.12, а) при одном ярусе распорок и схема на (рис. 2.13, а) – при многоярусном креплении.

В первом случае в уравнении

точкой О, относительно которой определяются удерживающий Mz и опрокидывающий Ми моменты, является уровень размещения распорок, во втором – уровень нижней распорки крепления.

Рис. 2.12 – Схемы расчета шпунтовой стенки в песчаных и супесчаных грунтах при одном ярусе креплений: a – при определении минимальной глубины забивки шпунта; б – при проверке прочности стенки, внутренней обвязки и распорок

Рис. 2.13 – Схемы расчета шпунтового ограждения в песчаных грунтах с тремя ярусами креплений: a – эпюры давления грунта; б – расчетная схема

Для проверки прочности шпунтовой стенки используются схемы рис. 2.12 б и 2.

13 б, согласно которым определяются изгибающие моменты М и поперечные силы Q, в сечениях по длине стенки как балки на двух или нескольких жестких опорах.

В последнем случае рассматривается статически неопределимая система, усилия в которой определяются методами строительной механики, например, методом сил.

В формулах для определения расчетных давлений на шпунтовую стенку на рис. 2.12 и 2.13:

γвзв – удельный вес грунта во взвешенном состоянии (γвзв = 1тс/м3);

γf = 1,2 и 0,8 соответственно для активного (λа) и пассивного (λп) давления грунта (см. рис. 2.12 и 2.13):

где φ – угол внутреннего трения грунта.

Шпунт погружается в связные грунты

В случае погружения шпунта в водонепроницаемый грунт (глину или суглинок) принимается, что давление на шпунтовую стенку вызывается только гидростатическим давлением воды, проникающим между стенкой и грунтом на глубину hb, величину которой можно принимать равной (рис. 2.14):

а) для ограждений, не имеющих распорок (рис. 2.14 а):

h1b = 0,7·h1

где h1b – глубина погружения шпунта в водонепроницаемый грунт;

б) для ограждений с одним ярусом креплений (рис. 2.14, б):

h1b = h1 – t/2,

где t – глубина погружения шпунта ниже дна котлована;

в) для ограждений с несколькими ярусами креплений (рис. 2.14, в) на 0,5 м ниже уровня грунта в котловане.

Аналогично случаю с песчаными грунтами для определения глубины забивки шпунта t составляется уравнение

Задача решается методом подбора величины t до тех пор, пока не будет выполнено данное условие.

Рис. 2.14 – Схемы к расчету шпунтовых стенок, погруженных в связные грунты: a – при ограждении без распорок; б – с одним ярусом креплений; в – с несколькими ярусами

Прочность стенки ограждения проверяется рассмотрением ее как балки на двух опорах (при одноярусном креплении) или на нескольких (при многоярусном креплении).

Расчетные давления воды и грунта получают путем умножения нормативных давлений на коэффициенты надежности по нагрузке. Их принимают равными для активного давления грунта γf = 1,2, для пассивного γf = 0,8.

Независимо от результатов расчета глубина забивки шпунта t ниже дна котлована принимается для пылеватых и мелких песков, текучих глин и суглинков не менее 2 м.

В ограждениях с тампонажным слоем бетона глубина забивки не должна быть меньше 1 м ниже нижней поверхности бетона в любых грунтах. Устойчивость положения шпунта в этом случае определяется предварительно, если в котловане есть вода и отсутствует тампонажный слой.

Проверка устойчивости положения и прочности стенки производится при откачанной из котлована воде и уложенном тампонажном слое бетона по расчетным схемам, изображенным на рис. 2.15.

Рис. 2.15 – Расчетные схемы стенки в случае укладки тампонажного слоя бетона: а – до укладного подводного бетона; б – после откачки воды из ограждения

Источник: http://vse-lekcii.ru/mosty-i-tonneli/stroitelstvo-gorodskih-mostovyh-sooruzhenij/raschet-shpuntovogo-ograzhdeniya-kotlovana

О шпунтовых ограждениях

Устройство шпунтовых стенок для предотвращения выпора грунта

Любые строительные работы приводят к тому, что увеличивается нагрузка на грунт, который в результате может «поплыть». Нередко возникает серьезный риск разрушения находящихся рядом строений. Во время строительных работ в застроенной зоне или черте города в целях безопасности котлованы ограждаются шпунтом.

В соответствии с 3.02.01 СНиП шпунтовые ограждения следует устанавливать во всех котлованах, глубина которых составляет от двух метров и более.

Возведение шпунтовых ограждений не дает грунту осыпаться, а стенкам котлована – обвалиться.

Шпунтовое ограждение – это стенка, несущая часть которой состоит из погруженных в землю винтовых свай. Она способствует уплотнению грунта, локализует проблемные участки.

Ограждения могут быть временными или устанавливаться на постоянной основе. В последнем случае они используются в качестве несъемной опалубки для цоколей, подвальных стен, фундаментов.

Такая стенка превращается в барьер для грунтовых вод.

Шпунтовые стенки можно использовать для:

  1. Укрепления котлованов и предотвращения осыпания стенок;
  2. Укрепления береговой линии;
  3. Ограничения строительной площадки;
  4. Монтажа различных гидротехнических объектов;
  5. Усиления фундаментов;
  6. Создания предназначенных для хранения промышленных отходов герметичных резервуаров;
  7. Ограждения свалок;
  8. Устройства очистных сооружений;
  9. Защиты расположенных под землей коммуникаций;
  10. Укрепления железнодорожных путей и т.д.

Глубина котлована, на которой необходимо возводить шпунтовое ограждение зависит от типа грунта. Если нужно работать на песчаных почвах, то она составляет от одного метра, на супесях от 1,25 метра, на глинах и суглинках – от полутора метров, на твердых грунтах – не менее двух метров.

Шпунтовые ограждения могут быть деревянными, железобетонными, или металлическими, однако в современном строительстве для их возведения чаще всего используют шпунт Ларсена или трубошпунт.

Деревянные шпунты сколачиваются из досок, толщина которых составляет не меньше четырех сантиметров, или соединяют пазогребневым способом из брусков. Такой шпунт можно применять только в случаях, если глубина погружения составляет не больше трех метров. Деревянные сваи сильно деформируются в процессе погружения, поэтому они используются только однократно.

Железобетонные сваи делают из квадратного сечения. Их сложнее всего погружать в грунт, поэтому они чаще всего используются для возведения стационарных ограждений, а после завершения работ их включают в состав фундамента.

Металлические сваи делают из труб, металлопроката или двутавра. Их можно многократно использовать. Чаще всего в современном строительстве применяется шпунт Ларсена и трубошпунт.

Шпунт Ларсена в профиль выглядит очень похоже на букву Л с закругленными концами. Трубчатый шпунт обычно используют на отличающихся нестабильностью грунтах, если имеет место риск горизонтальных подвижек. В этих случаях устойчивости шпунта Ларсена может оказаться недостаточно.

Трубы отличаются повышенной устойчивостью, благодаря толстой стенке и большому сечению. Трубошпунт тоже снабжен по краям пазогребневыми замками, которые позволяют скреплять его в единую конструкцию. За счет специальных поворотных элементов стенке придается нужная пространственная конфигурация.

О технологии шпунтового ограждения котлованов

Шпунт погружают в грунт методом:

  • Забивки;
  • Вдавливания;
  • Вибропогружения;
  • Комбинации вышеперечисленных способов.

Вдавливание является самым безопасным для расположенных по соседству сооружений способом погружения шпунта. Она не требует постоянного жесткого контроля в процессе работ.

Вдавливание без проблем применяется в условиях плотной застройки и на нестабильных, заболоченных и рыхлых грунтах.

Недостаток этого метода в том, что оборудование является настолько громоздким, что его транспортируют в демонтированном виде и собирают непосредственно на объекте.

Вибропогружение – универсальный способ. В некоторых случаях он является единственно возможным (например, при работе на насыщенных водой песчаных грунтах. Недостатком данной технологии является необходимость использования дорогостоящей техники.

Забивку производят с применением копровых установок. В плотных грунтах пробуриваются лидерные скважины. Забивку не применяют в условиях плотной застройки, так как производимые вибрации могут нанести повреждения расположенным поблизости сооружениям.

На легких грунтах допустимо комбинирование вышеперечисленных способов. Например, сваю погружают в грунт вибропогружателем и добивают молотом до необходимой проектной отметки.

О расчетах шпунтового ограждения

Рытье котлованов приводит к нарушениям равновесия сил взаимодействия в грунте. В момент выемки возрастает давление на ограждение со стороны стенок. Чтобы не произошло их разрушения ограждение должно иметь определенные характеристики. Устойчивость зависит от глубины погружения, величины сил воздействия, способа ограждения и размеров используемого шпунта.

Расчет осуществляют графоаналитическим методом или с помощью формул. Вся нужная для вычислений техническая информация содержится в 3.02.01-87 СНИП. Расчетная формула составляется с учетом:

  • Глубины котлована;
  • Опрокидывающего давления грунта;
  • Противодействия крутящему моменту;
  • Давления грунта по вертикали.

Формула расчета прочности в общем виде – М1 < m/γ * M2, где

М1 – момент силы опрокидывания;

M2 – противодействие опрокидыванию;

m – коэффициент условий работы (из таблиц СНиП, для слабых грунтов – 0,7);

γ – коэффициент надежности (СНиП: 1,1 для сухого грунта, 1,2 – при высоких грунтовых водах).

Расчеты делают по нижней точке шпунта, так как при давлении он опрокидывается именно относительно этой точки.

О некоторых особенностях устройства ограждений

В ходе обустройства котлованов его стены крепятся забиркой, сделанной из обрезных досок или металлических листов.

После завершения запланированных работ материалы, из которых сделана забирка, можно использовать как опалубку при заливке расположенных под землей конструкций. Забирка пропускает воду, поэтому при высоком уровне грунтовых вод выполняются мероприятия по водопонижению.

Не пропускающую влагу забирку делают из шпунта Ларсена. Их соединяют пазогребневыми замками между собой. Получается водонепроницаемая стенка.

Нередко перед началом работ выполняют лидерное бурение. Оно позволяет снизить ударную нагрузку, уменьшить деформации грунта, что минимизирует риск повреждения соседних зданий из-за вибрации.

Лидерное бурение применяют:

  1. На плотных грунтах, если имеется риск того, что при погружении шпунта соседние строения пострадают от вибрационных или ударных воздействий;
  2. Если в разрезе грунта имеются песчаные слои, толщина которых составляет не менее двух с половиной метров, и они могут стать причиной смещения грунта;
  3. Если необходимо снизить ударные или вибрационные нагрузки, чтобы уменьшить опасность повреждения находящихся рядом с местом проведения строительных работ сооружений;
  4. Если нельзя погрузить сваи до проектной отметки, не выполнив лидерное бурение.

О технологии распределительного пояса

Распределительный пояс необходим для того, чтобы дополнительно укрепить шпунтовую стенку. Он выполняет функцию равномерного распределения нагрузки между расположенными по соседству сваями. Обвязку выполняют металлическими балками или швеллером. Ставят распределительный пояс не глубже, чем в двух метрах от поверхности.

Если стенки есть анкерное крепление, то ее можно опустить до середины глубины котлована. При сооружении глубоких котлованов. Кроме поясов, можно использовать подкосы и распорки. Подкосы ставятся наклонно и опираются на фундаментную плиту, а если ее нет, то упор делается на сваи. Распорки ставят горизонтально, и они упираются в противоположные стенки ограждения.

Стоимость работ зависит от их объема, степени сложности и от удаленности объекта.

Статическое вдавливание шпунта Ларсена

Источник: https://larssen-piling.ru/poleznaya-informacziya-o-shpuntovyix-ograzhdeniyax

Как установить своими руками шпунтовое ограждение для котлованов

Устройство шпунтовых стенок для предотвращения выпора грунта

В самом начале строительства грунт находится в мягком неуплотненном состоянии. Чтобы при нарушении целостности грунта не пострадали окружающие постройки или ландшафт, котлован упрочняется шпунтовым ограждением. Чаще всего шпунтовое ограждение устанавливается на больших котлованах.

Укрепление котлована.

При возведении частного коттеджа или дома необходимость в ограждении котлована возникает нечасто: если на участке сыпучие неустойчивые грунты или строительные работы начинаются в сезон дождей. Тогда в котлован может начать смываться под осадками грунт. Качественное шпунтовое ограждение не просто поможет удержать грунт, но и задержит воду.

Что такое шпунтовое ограждение

Это ряд свай, забитых в грунт и образующих ограждение. Использование таких конструкций позволяет создать безопасную зону для проведения дальнейших работ. Часто шпунтовое ограждение остается в земле для защиты, например, фундамента от воздействия грунтовых вод.

Забивка металлического шпунта в грунт.

Шпунты вбиваются в землю плотно друг к другу. Благодаря плотности размещения и заливке раствором стыков шпунтовое ограждение становится полностью влагонепроницаемым.

Виды шпунтовых ограждений

Есть несколько технологий для устройства шпунтовых ограждений.

  1. Деревянные ограждения можно сделать из досок или брусков. Их можно использовать только один раз и демонтировать практически невозможно.
  2. Металлические шпунты выпускают из труб диаметром от 219 до 530 мм. Это шпунты многократного использования, вследствие чего их применение экономически обоснованно. Они довольно тяжелы и устанавливаются только при помощи спецтехники. Не смотря на отличные прочностные характеристики, они довольно быстро разрушаются от коррозии.
  3. Железобетонные сваи забиваются в грунт с использованием спецтехники. Так как их забивка осуществляется с определенными трудностями, то чаще всего этот метод используется для создания постоянного ограждения или уплотнения грунта на берегах рек
  4. Наиболее распространен при строительных работах шпунт Ларсена. Это трапециевидный профиль, изготовленный из высококачественного металла. Концы профиля загнуты в замок, чтобы при соединении двух листов образовалась прочная стена.

    Шпунт Ларсена.

  5. Пластиковые шпунты менее прочны, но получили большое распространение благодаря доступной цене, легкости монтажа и легкого веса.
  6. Композитные шпунтовые сваи аналогичны сваям ПВХ, но имеют несущую способность аналогичную металлическим. По цене композитные сваи дешевле металлических.

Какой шпунт выбрать?

Выбор свай для шпунтования зависит от будущей нагрузки на ограждение. Поэтому сначала нужно рассчитать нагрузку, а уже потом выбрать подходящие сваи. Затем методом выбора подходящего варианта: по цене, удобству транспортировки выбирается окончательный вариант.

Укрепление береговой линии с помощью шпунтовых ПВХ свай.

Сваи выбираются по следующим параметрам:

  • Долговечность ─ период эксплуатации металлических свай зависит от условий эксплуатации, сваи ПВХ практически вечны.
  • Быстрота монтажа — пластиковые сваи гладкие, у них низкий коэффициент трения, поэтому монтаж производится в 2 раза быстрее, чем у других свай.
  • Вес — сваи ПВХ не тяжелые, поэтому удешевляется их погрузка/разгрузка и транспортировка.

Как установить шпунтовое ограждение

Для устройства шпунтового ограждения при строительстве на своем участке, можно в аренду взять очень удобные для монтажа шпунты Ларсена. Они легко вгоняются в землю и не менее просто демонтируются.

Однако для того, чтобы установить шпунты Ларсена, потребуется спецтехника — вибропогружатель и бригада из 3-4 специально подготовленных профессионалов.

По окончанию работ, связанных с укреплением грунтов, шпунтовые сваи извлекаются из грунта.

Вибропогружатель можно заменить ручным вибромолотом. Ручной вибромолот не самое дешевое оборудование, но если в хозяйстве планируется достаточно много работ, связанных с забивкой свай — установка забора, свайный фундамент для хозяйственных построек, укрепление берегов пруда и пр., то его можно и приобрести. В противном случае, как и шпунты Ларсена, можно взять в аренду.

Отбойный молоток (вибромолот) электрический Makita.

С помощью такого отбойного молотка с ударной головкой шпунты погружаются на нужную глубину. Благодаря значительной силе удара молота сокращается время на монтаж шпунтованного ограждения, пропадает необходимость в тяжелой технике.

Установка шпунтовых свай с помощью ручного вибромолота.

Шпунты Ларсена забиваются в грунт последовательно: вторая секция вставляется сверху в паз-замок первой секции. При этом она должна быть развернута на 180 градусов относительно предыдущей, образуя непрерывную конструкцию.

Как установить деревянное шпунтовое ограждение своими руками

Можно приспособить для укрепления стенок котлована на грунте-плывуне необрезную доску толщиной не менее 4 см. Такая опалубка при установке плотно подгоняется друг к другу. Доски скрепляются поперечными брусками.

Если во время установки шпунтового деревянного ограждения работам мешает постоянно поступающий мокрый грунт, нужно использовать дренажный насос.

После установки шпунтового ограждения, грунт будет оставаться за стенками, а вода стекать вниз на дно котлована.

Благодаря установке деревянной опалубки-шпунта песок-плывун остается за ее стенами, а прибывающие грунтовые воды стекают на дно.

Для соединения и укрепления досок устанавливают балки и углы. Для обеспечения жесткости ограждения изнутри его укрепляют распорками из бруса 10 см на 10 см. Ширина доски для шпунта должна быть не меньше 15 см. Длина досок зависит от размеров котлована. Нижние заостренные концы шпунта-досок вбивают в грунт на глубину котлована кувалдой.

Несмотря на кажущуюся простоту установки, лучше рыть котлован, выбирать тип шпунтов, монтировать шпунтовые сваи с бригадой квалифицированных профессионалов и спецтехникой.

Источник: http://zaborprofnastil.ru/montazh-i-izgotovlenie/kak-ustanovit-svoimi-rukami-shpuntovannoe-ograzhdenie-dlya-kotlovanov/

Устройство шпунтовых стенок для предотвращения выпора грунта

Устройство шпунтовых стенок для предотвращения выпора грунта

Любые строительные работы приводят к тому, что увеличивается нагрузка на грунт, который в результате может «поплыть». Нередко возникает серьезный риск разрушения находящихся рядом строений. Во время строительных работ в застроенной зоне или черте города в целях безопасности котлованы ограждаются шпунтом.

В соответствии с 3.02.01 СНиП шпунтовые ограждения следует устанавливать во всех котлованах, глубина которых составляет от двух метров и более.

Возведение шпунтовых ограждений не дает грунту осыпаться, а стенкам котлована – обвалиться.

Шпунтовое ограждение – это стенка, несущая часть которой состоит из погруженных в землю винтовых свай. Она способствует уплотнению грунта, локализует проблемные участки.

Ограждения могут быть временными или устанавливаться на постоянной основе. В последнем случае они используются в качестве несъемной опалубки для цоколей, подвальных стен, фундаментов.

Такая стенка превращается в барьер для грунтовых вод.

Шпунтовые стенки можно использовать для:

  1. Укрепления котлованов и предотвращения осыпания стенок;
  2. Укрепления береговой линии;
  3. Ограничения строительной площадки;
  4. Монтажа различных гидротехнических объектов;
  5. Усиления фундаментов;
  6. Создания предназначенных для хранения промышленных отходов герметичных резервуаров;
  7. Ограждения свалок;
  8. Устройства очистных сооружений;
  9. Защиты расположенных под землей коммуникаций;
  10. Укрепления железнодорожных путей и т.д.

Глубина котлована, на которой необходимо возводить шпунтовое ограждение зависит от типа грунта. Если нужно работать на песчаных почвах, то она составляет от одного метра, на супесях от 1,25 метра, на глинах и суглинках – от полутора метров, на твердых грунтах – не менее двух метров.

Шпунтовые ограждения могут быть деревянными, железобетонными, или металлическими, однако в современном строительстве для их возведения чаще всего используют шпунт Ларсена или трубошпунт.

Деревянные шпунты сколачиваются из досок, толщина которых составляет не меньше четырех сантиметров, или соединяют пазогребневым способом из брусков. Такой шпунт можно применять только в случаях, если глубина погружения составляет не больше трех метров. Деревянные сваи сильно деформируются в процессе погружения, поэтому они используются только однократно.

Железобетонные сваи делают из квадратного сечения. Их сложнее всего погружать в грунт, поэтому они чаще всего используются для возведения стационарных ограждений, а после завершения работ их включают в состав фундамента.

Металлические сваи делают из труб, металлопроката или двутавра. Их можно многократно использовать. Чаще всего в современном строительстве применяется шпунт Ларсена и трубошпунт.

Шпунт Ларсена в профиль выглядит очень похоже на букву Л с закругленными концами. Трубчатый шпунт обычно используют на отличающихся нестабильностью грунтах, если имеет место риск горизонтальных подвижек. В этих случаях устойчивости шпунта Ларсена может оказаться недостаточно.

Трубы отличаются повышенной устойчивостью, благодаря толстой стенке и большому сечению. Трубошпунт тоже снабжен по краям пазогребневыми замками, которые позволяют скреплять его в единую конструкцию. За счет специальных поворотных элементов стенке придается нужная пространственная конфигурация.

Шпунтовая стенка, ограждение с помощью шпунтов

Устройство шпунтовых стенок для предотвращения выпора грунта

Шпунтовая стенка представляет собой плотную стену из погруженных в грунт шпунтовых свай. Обычно в качестве шпунта используется согнутая внутрь металлическая пластина – зетобразный шпунт, но нередко он бывает прямым и изготавливается из железобетона или дерева.

Применяется такой тип ограждений при возведении объектов в районах с плотной застройкой для обеспечения сохранности близлежащих зданий, а также для обеспечения безопасности на строительной площадке.

Выбор материала для шпунтовой стенки

Выбор материала для изготовления шпунтовых рядов зависит от степени сложности предстоящих работ. Они могут быть изготовлены из железобетона, дерева или металла.

Наиболее рентабельны металлические шпунтовые сваи. Их можно использовать неоднократно, забивая и извлекая из грунта. После извлечения из грунта шпунтовые сваи проверяются на соответствие эксплуатационным нормам, при необходимости устраняются дефекты и сваи готовы к дальнейшему использованию.

Для изготовления металлических шпунтовых стенок чаще всего применяют прокатные профили – трубы, двутавры, произведенные из углеродистой стали СтЗсп, СтЗпс по ГОСТ 380.

Важно следить, чтобы в замковой части, в торцах и на наружной поверхности профиля не было раскатанных пузырей, прокатных плен и закатов.

Нередко при устройстве шпунтового ряда используют цельнокатаную металлическую сваю, так называемый шпунт Ларсена.

Железобетонные шпунты применяются в том случае, если шпунтовую стену возводят на постоянной основе. В этом случае они применяются в качестве составной части фундамента, поэтому их не извлекают из грунта.

Деревянные шпунты либо сбиваются из досок при помощи гвоздей, либо из брусков при помощи соединения паз-гребень. Достать их из грунта без серьезных повреждений нельзя, поэтому многократное использование деревянных шпунтов не представляется возможным.

Методы установки шпунтов

Для устройства шпунтового сооружения или “стенки” сваи скрепляют в шахматном порядке и погружают в грунт. Для погружения существует несколько методов: ударный, метод вибропогружения и метод вдавливания. При любом способе погружения требуется бурение скважин.

При ударном методе элементы шпунтовой стены погружаются в предварительно пробуренные и заполненные цементно-песочным раствором скважины. Такая технология не дает возможности скважинам осыпаться и значительно увеличивает несущую способность ограждения.

Способ завинчивания, или вдавливания, подразумевает погружение стального шпунта с наконечником путем вращения и постепенного вдавливания.

При этом способе непосредственно из основания фундамента лишний грунт не выбуривается. Этот метод применяется в том случае, когда вблизи расположены какие-либо сооружения.

Он избавляет от необходимости контролировать состояние близстоящих сооружений при возникновении вибраций.

Наиболее экономичный метод установки шпунтов – вибропогружение. Он также требует предварительного бурения скважин, после чего сваи погружаются в грунт при помощи специальных вибропогружателей. При неустойчивом грунте  рыхление лучше всего производить при помощи шнековых буров.

Если поверхностные грунты, что называется, «легкие», возможны комбинированные способы, когда после вибропогружателя шпунты добиваются молотом.

При затрудненной установке шпунтового ряда, возможно применение следующих способов, облегчающих этот трудоемкий процесс: подмыв грунта, устройство предварительных прорезей и лидерное бурение скважин под шпунты.

Применение шпунтовых стенок

Область применения шпунтовых ограждений обширна. Они используются при строительстве мостов, эстакад, путепроводов, укреплении берегов рек, при возведении различных гидротехнических сооружений и складских помещений для жидких и твердых промышленных отходов.

Особенно незаменимо шпунтовая стенка котлованов при строительных работах, где чаще всего они эксплуатируются как временные сооружения.

Основное назначение шпунтовых рядов – защищать строительную площадку от грунтовых вод и удержания грунта от обрушения. Такое ограждение может быть как временным, так и постоянным.

Возводится оно под различные сооружения, имеет разнообразные варианты крепления и дает возможность даже при строительстве на грунтах с большим содержанием влаги применять эффективные технические решения.

Применение шпунтов необходимо в следующих случаях:

  • большая нагрузка на верхнюю кромку котлована;
  • плотная застройка района, рядом находятся другие сооружения;
  • выемка грунта с большой глубины;
  • возможное подтопление подземными грунтовыми водами;
  • осыпание грунта с естественных откосов.

Применение шпунтовой стенки дает возможность не только организовать безопасное проведение строительных работ, но и увеличить темпы строительства.

 

Источник: https://drilling-msk.ru/shpuntovaya-stenka.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.