Земляні роботи. Пристрій котлованів

Фундамент виступає в якості однією з основних частин будь-якої будівлі, тому від якості його зведення залежатиме термін експлуатації будівлі. На першому етапі зведення основи необхідно вирити котлован. Його форма залежить від типу фундаменту.

Різновиди котлованів

Перш ніж зайнятися пристроєм котловану, необхідно розглянути його основні різновиди. На сьогоднішній день відомі критерії, за якими класифікуються котловани на окремі підвиди. З ними варто ознайомитися:

необхідність наявності кутових кріплень;

кількість укосів або їх відсутність;

наявність похилих стінок траншеї або котловану.

Останній фактор визначається підставою, яка може бути плитних або стрічковим. Якщо на ділянці планується зводити стрічковий фундамент, то котлован буде мати вигляд траншеї, розташованої по периметру і в тих місцях, де будуть несучі стіни.


Якщо ви плануєте зведення плитного фундаменту з підвалом, то котлован повинен розташовуватися по периметру будинку і в тому місці, де буде знаходитися цокольний поверх. Перед початком роботи необхідно здійснити земляні роботи, вони передбачають:

визначення типу грунту;

проведення аналізу будівлі;

виконання розрахунку глибини котловану;

проведення аналізу кліматичного стану регіону.

Тип грунту визначається спеціальною експертизою. Цей етап є обов'язковим, адже з його допомогою можна визначити глибину підстави, що забезпечить надійність і міцність будівлі в процесі експлуатації. Можна здійснити ще й аналіз будівлі, яка буде вибудовуватися на ділянці. Необхідно знати вагу споруди, а також навантаження на фундамент. Важливо передбачити наявність самих дрібних деталей, аж до матеріалів оздоблення підлог, стін і покрівлі.

Розробка котловану

Перед пристроєм котловану проводиться його розробка. Якщо роботами ви плануєте зайнятися самостійно, то знадобиться багато часу, терпіння і сил. Але це дозволить заощадити. Роботи слід починати з визначення глибини котловану. Для того щоб дізнатися, яким буде обсяг котловану, необхідно скористатися формулою v= м/6 (2а + а1) + (2а1 + а) в1. Висота котловану визначається літерою н, тоді як розміри сторін – це а і в. Довжина котловану по верхній частині – це а1 і в1. А ось коефіцієнт укосу позначається буквою т. Як тільки вдасться визначити обсяг котловану, необхідно розрахувати обсяг засипки. Для цього з обсягу котловану вираховується загальний обсяг. Глибину можна визначити по грунту, а не по первісній оцінці. Перед виїмкою грунту слід визначити глибину, на якій буде здійснюватися копка. Це значення визначається складом грунту і навантаженням від самого будинку. Для визначення тиску будівлі на фундамент слід використовувати формулу а = f/a (мн/m*m). При цьому навантаження від будівлі буде розділена на площу нижньої частини основи. Як тільки розміри котловану були визначені, можна приступати до його викопування.

Процес виконання риття

Пристрій котловану здійснюється за певним алгоритмом. На першому етапі готується ділянку, з нього знімається верхній шар, при цьому необхідно заглибитися приблизно на 40 см. Якщо є додаткова волога, то її слід відвести від ділянки.


Спеціальні опори у вигляді брусів дозволять виключити сповзання ґрунту стін котловану, коли буде здійснюватися видалення грунту на задану глибину. Це вірно для 125 див. Якщо ж це значення збільшується до 500 см, то в котловані облаштовуються ступені, а їх глибина визначається фахівцями.

Докладний розгляд технології земляних робіт

Пристрій котловану є досить складним процесом. Для його виконання однієї людини недостатньо. Високою складністю відрізняються роботи в глибині землі, адже необхідно вжити заходів щодо запобігання сповзання грунту. На першому етапі знімається родючий шар грунту, адже він відрізняється високою біологічною активністю і не може виконувати роль несучої основи. Час від часу він змінюється в обсязі, тому не може служити надійною підставою для фундаменту будівлі. Для видалення цього шару рекомендується використовувати спеціальну техніку або звичайні інструменти. Вибір кінцевого варіанту буде залежати від матеріальних можливостей. Пристрій котловану під фундамент буде передбачати необхідність виїмки грунту по всій площі будинку, якщо будинок буде мати підвальне приміщення. Спеціальна техніка при цьому використовується в обов'язковому порядку. Виїмка грунту здійснюється поступово, а будівельне обладнання встановлюється на 80 см від початку фундаменту. Грунт слід розташовувати поблизу обладнання. Якщо пристрій котловану під фундамент не передбачає наявності підвалу, то достатньо буде стрічкового підстави. Такі роботи обходяться дешевше, ніж ті, що передбачають облаштування плитного фундаменту.

Особливості риття

Риття котловану здійснюється з особливою обережністю. Якщо грунт складається з гравію і піску, то мінімальна закладка повинна бути дорівнює 100 див. Заглибитися належить на 125 см, якщо працювати ви будете з супіщаним грунтом. Глина і суглинки передбачають поглиблення на 150 див. Щільний грунт передбачає наявність більш глибокого фундаменту, який закладається на 2 м.
Для того щоб виключити осипання ґрунту, необхідно забезпечити ухил на стінах. Якщо висота стін фундаменту буде дорівнює приблизно 150 см, то необхідно застосувати наступні значення. Коли робота здійснюється на піщаному ґрунті, то ухил повинен бути дорівнює 60°. При ухилі грунту в 45° співвідношення становить один до одного. Іноді розробка і пристрій котловану припускають роботу на ґрунті з великою кількістю супісків. При цьому ухил досягає 75°, а співвідношення становить 1 до 1/4. Коли працювати належить з глинистим грунтом або тієї, що має високу твердість, то співвідношення буде 1 до 0 при ухилі в 90°. Перед початком заливки для виключення сповзання ґрунту необхідно використовувати опори з дерева. Спорудити їх самостійно дуже просто. Важливо передбачити процес засипки пазух. Він є важливим, так як проводиться при мінімальному тиску грунту. Засипка здійснюється поступово, матеріал при цьому добре ущільнюється. Оптимальна товщина кожного шару при засипці дорівнює 20 див. Ущільнення ґрунту слід здійснювати ручним способом. Вимощення повинна виготовлятися від початку ущільнення. Важливо подбати про наявність гідроізоляції котловану, що робиться ще до початку установки опалубки. Для цього зазвичай використовується руберойд чи матеріал з азбестоцементу.

Рекомендації по влаштуванню котловану

Технологія влаштування котлованів може передбачати заглиблення підстави на 3 м і більше. При цьому облаштовується спеціальне огородження із сталі, його діаметр повинен становити 30 див. Коли глибина досягає 6 м, потрібна наявність спеціальної підземної стіни, її товщина повинна скласти 60 див. Коли глибина перевищує 7 м, товщина стіни повинна досягати 1 м. Пристрій дна котловану передбачає його ущільнення, якщо грунт досить м'яка. Для цього засипається подушка з гальки або щебеню. Стіни придбають при цьому додаткову стійкість. Коли грунт відрізняється високою вологістю, робітники повинні подбати про наявність дренажу у вигляді шару щебеню. Потрібно звернути увагу ще й на надійність укісних кутів і частин. Від початкової частини підстави котловану встановлюється підпора. Слід надійно укріпити підкоси. Для того щоб виключити проковзування і забезпечити фіксацію підкосів, потрібно використовувати обв'язувальний брус або скоби. Пристрій траншей і котлованів, які будуть заглиблюється більше ніж на 5 м, передбачає проведення робіт по захисту стін від осипання. Для цього встановлюються скоби, а для кріплення конструкції використовується обв'язувальний брус, що зміцнюється на стінах за допомогою накладок і болтів. Це дозволяє виключити ще й усадку ґрунту. Анкерні головки дозволяють фіксувати котлован, який влаштовується при зведенні фундаменту будівлі з підвалом. Анкери повинні знаходитися в місці подвійної висоти установки укосів. Крутизна укосу визначається заглубленностью фундаменту і типом ґрунту. Наприклад, якщо при будівництві будинку на ґрунті насипного типу буде облаштовуватися котлован на 150 см в глибину, то нижній ділянку укосу повинен знаходитися в одному метрі від стін котловану. Від глибини залягання підстави і типу грунту буде залежати ступінь крутизни. Найбільш придатне значення цього показника дорівнює межі від 25 до 60°. Від збільшення кута облаштування укосу залежить обсяг земляних робіт. Чим вище кут нахилу укосу, тим більше коштів потрібно на земляні роботи. Пристрій котлованів краще здійснювати в літній або осінній час. При цьому рівень вологості грунту виявиться мінімальним. Виритий взимку котлован має більш високу вартість, як і будівництво фундаменту. Навесні або пізно восени рівень підземних вод знаходиться максимально високо, тому ці періоди не підходять для проведення робіт по риттю.

Типова технологічна карта на роботу над котлованом

ТТК на пристрій котловану складається у момент проектування будівлі. Якщо роботи проводяться в мокрих грунтах другої групи, то глибина залягання може бути дорівнює межі від 25 до 91 м. Роботи краще здійснювати в літній час. При складанні разбивочного креслення необхідно нанести відмітки дна котловану. Дані креслення переносяться на обкладинку, яка має у складі стовпи, міцно закопані в землю. До них прибивають дошки, встановлені на ребро з зовнішньої сторони. При розбивці котловану для великих фундаментів визначається контур на місцевості і на кутах встановлюється обноска. Між протилежними обносками натягують дріт. На обносках вказується глибина котловану. Перед початком риття траншеї або котловану з укосами віхи встановлюються від осі і вздовж бровок. Якщо використовувати одноковшовий екскаватор, то в міру збільшення щільності грунту продуктивність буде знижуватися. Вона залежить ще й від способу розробки грунту. На цей показник впливає ще і місткість ковша. Продуктивність екскаватора підвищується, якщо кут повороту стріли буде зменшено. Екскаватор повинен розташовуватися на робочому місці, яке називається вибоєм. Його форми і геометричні розміри будуть залежати від обладнання та параметрів, а також видів транспорту і розмірів виїмки. Пристрій котлованів у ґрунтах, які мають підвищену вологість, передбачає розташування транспортних засобів і екскаватора таким чином, щоб середній кут повороту обладнання від місця заповнення ковша до місця вивантаження виявився мінімальним. Це вимога обумовлена тим, що на поворот стріли витрачається приблизно 70 % робочого часу циклу.

Особливості кріплення котлованів

Пристрій і кріплення котлованів проводяться в обов'язковому порядку, якщо глибина залягання підстави для крупнообломочной ґрунту становить більше 1 м. Для грунтів високої щільності цей параметр дорівнює 2 м. Якщо вищевказана глибина не перевищена, але робота здійснюється під влагонасищенной грунті з високим рівнем грунтових вод, то зміцнення котловану в області укосів проводиться в обов'язковому порядку. На сьогоднішній день відомо два методи зміцнення укосів, перший передбачає створення огороджувальних шпунтових споруд, тоді як другий - окреме укріплення з цементацією стінок. Для кріплення використовують не тільки шпунти, але і труби. Найбільш надійний спосіб – це цементація укосів, але даний метод має один важливий недолік, який виражений у високій вартості. Метод використовується в тих випадках, коли сусідні будівлі розташовуються дуже близько, щоб виключити вібраційний вплив. Для цієї мети можна використовувати ще і буріння з занурення паль шпунтового огородження. Цей метод зводить до мінімуму вібрації при зануренні опор. Для зміцнення укосів в деяких випадках використання шпунта практичніше, ніж цементація. Це обумовлено тим, що шпунтові палі після завершення роботи можна витягти і використовувати повторно.

Особливості влаштування фундаменту

Пристрій котловану (СНиП 30201-87 регламентує цей процес) після завершення даного етапу передбачає закладку підстави. Якщо мова йде про стрічкової конструкції, то на дно котловану укладається подушка, яка буде забезпечувати надійність, довговічність і міцність будівлі. В якості неї виступає бій цегли, щебінь або пісок. Можна використовувати ще і гравійну подушку. Її товщина складає 200 мм або більше. Якщо мова йде про пісок, то для його ущільнення використовується холодна вода. Зверху закладається щебінь чи бій цегли. Верхній шар подушки повинен бути максимально рівним, для перевірки цієї характеристики слід використовувати рівень. Закладаючи подушку, ви повинні забезпечити гідроізоляцію, для того щоб при твердінні бетону волога зберігалася максимально довго. Пристрій фундаменту в котловані на наступному етапі передбачає установку опалубки і заливку бетону. Однак для початку необхідно здійснити армування. Опалубка виготовляється з дощок або металевого профілю. Можна використовувати будь-які підручні засоби, головне, щоб поверхня зсередини була рівною, адже це позначиться на зовнішньому вигляді бетонної конструкції. На цьому етапі передбачаються отвори, наприклад під водопровід, вентиляцію й каналізацію. Для цього в зазначених місцях перед заливкою встановлюються труби відповідного діаметра. Заливка бетону виступає в якості заключного етапу. Для цього готується розчин з цементу, щебеню і піску. Рекомендовані пропорції: 1: 3: 3.

Висновок

При самостійній розробці і влаштуванні траншей необхідно здійснити безліч робіт, у тому числі підготовчі. Вони передбачають отримання дозволу на будівництво, а також проведення геодезичних досліджень. Якщо роботами по влаштуванню котловану ви плануєте зайнятися самостійно, то це дозволить заощадити додаткові кошти.