Строительные технологии

ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

§ 5. Устройство креплений

Необходимость крепления стенок котлованов и траншей определяется и регламентируется СНиПами и зависит от гидрогеологических условий (вида и влажности грунта, наличия грунтовых вод), а также глубины выемки.

Вертикальные стенки без крепления допускаются в грунтах естественной влажности с ненарушенной структурой при отсутствии грунтовых вод: при глубине выемок в песчаных и крупнообломочных грунтах не более 1 м, в супесях — 1,25 м, в суглинках и глинах — 1,5 м, в особо плотных грунтах — 2 м.

На глубину не более 3 м разрешается рытье траншей многоковшовыми экскаваторами в связных плотных грунтах без крепления для укладки трубопроводов плетями. Но в местах спуска рабочих в траншею для стыковки плетей и выполнения других работ следует устраивать местные откосы или крепления.

Во избежание осыпания или оползания грунта вслед за отрывкой котлованов или траншей рекомендуется возводить фундаменты, укладывать трубы и т. п.

При необходимости создания более глубоких выемок с вертикальными стенками, а также при наличии грунтовых вод для обеспечения устойчивости стен устраивают временные крепления. Тип крепления определяется проектом производства работ в зависимости от размеров выемки, свойств грунта, потока грунтовых вод и конкретных условий выполнения процессов.

            Крепление стенок котлованов классифицируют по способу их работы как несущих конструкций.

Подносное крепление устанавливается внутри котлована. Подкосы затрудняют производство последующих работ в котловане, и поэтому применение этого крепления ограничено. Горизонтальную забирку устраивают из досок толщиной 5 см с прозорами на ширину доски при связных грунтах естественной влажности и глубине котлована до 3 м. При большей глубине забирку делают сплошной. В грунтах сыпучих и повышенной влажности, независимо от глубины котлована, прозоров не оставляют.

Анкерное крепление — это конструкция, состоящая из забирки, стоек, деревянных и металлических тяг и свай, расположенных вне котлована на расстоянии

Чтобы анкерные тяги не мешали передвижению людей, их нужно располагать несколько ниже поверхности грунта.

Консольное (шпунтовое) крепление представляет собой шпунтовую стенку, жестко защемленную грунтом. Такие крепления устраивают из металлического и, реже, из деревянного шпунта; чаще всего их применяют для ограждения неглубоких котлованов в водона-сыщенных грунтах, когда не может быть произведено искусственное понижение  уровня грунтовых вод.

Металлический шпунт, поставляемый промышленностью по установленному сортаменту (плоский, Z-образный, корытного типа «Ларсен»), обладает большой несущей способностью и может многократно использоваться в любых грунтовых условиях, а также при разработке грунта на значительную глубину.

Распорное крепление воспринимает все действующие нагрузки через распорки, а щиты крепления и шпунтовые стенки выполняют только ограждающие функции. Распорки могут устанавливаться в один или несколько рядов по высоте сечения.

По способу устройства забирки различают крепление горизонтальное — сплошное или с прозорами — и вертикальное

Распорные крепления преимущественно деревянные; в качестве ограждающих элементов используют инвентарные щиты. При глубине котлована более 2,5 м вместо щитов может устраиваться деревянная шпунтовая стенка, которую для лучшей устойчивости заглубляют в грунт на 0,5...0,7 м. Распорки, как и подкосы, затрудняют производство последующих работ в котловане.

Консольно-распорное крепление представляет собой сочетание двух видов крепления. Нагрузки от давления грунта, складированных материалов у бровки котлована и другие воспринимаются не только распорками, но и ограждающими элементами крепления. В качестве последних используют деревянный или металлический шпунт, а также двутавровые балки, между которыми закладывают доски ограждения. Такие крепления применяют обычно для узких и неглубоких котлованов.

Для широких и глубоких котлованов используют крепление с телескопическими расстрелами. Металлические сваи из двутавровых балок № 40...60 забивают вдоль бровок будущего котлована с шагом а = 0,5... ...1,5 ми более, заглубляя их ниже подошвы будущего подземного сооружения на g = 3...5 м. По мере разработки грунта стены котлована между сваями закрепляют деревянной дощатой затяжкой. Доски толщиной 5... ...7 см заводят за полки свай и расклинивают грунтом.

При глубине котлована более 3... 4 м сваи дополнительно раскрепляют продольным поясом-обвязкой из двутавровых балок на расстоянии не менее 0,5 м от верха котлована. В пояса упирают поперечные распорки-расстрелы, располагая их через 4...6 м вдоль оси котлована. Для передачи нагрузки от свай на расстрелы между каждой сваей и балками обвязки устанавливают стальные клинья.

При глубине котлована более 10... ...12 м и значительном боковом давлении

грунта расстрелы устанавливают в несколько ярусов.

Расстрелы выполняют из труб диаметром 30...40 см или из металла составного профиля: два швеллера или четыре уголка соединяют накладками с помощью сварки. Конструкция расстрелов раздвижная (телескопическая); при этом раскрепляют их с помощью стальных клиньев или специальных гидравлических домкратов.

В ряде случаев, консольно-распорное крепление применяют в сочетании с грунтовыми анкерами.

В последнее время при устройстве креплений стенок котлованов внедряется метод торкретирования с помощью цемент-пушки или бетон-шприц-машины. Набрызг бетонной смеси производится под высоким давлением; ее частицы при нанесении первого слоя проникают в мягкий грунт, а при нанесении последующих слоев — в неуспевшую еще затвердеть бетонную смесь предыдущего слоя. В ряде случаев по грунту или между соответствующими слоями укладывается арматурная сетка. В результате получают монолитную конструкцию с толщиной слоя   около   75   мм.

При сооружении глубокого котлована его стенки крепят торкрет-бетоном обычно ярусами. Если толщина торкрет-бетона значительна, его анкерят за пределами котлована.

Метод торкретирования не рекомендуется применять в песчаных и сильно обводненных грунтах.

Крепление стенок траншей по конструктивным признакам аналогично креплению стенок котлованов.

Горизонтальное крепление с прозорами допускается для траншей глубиной до 3 м в связных грунтах естественной влажности при отсутствии или незначительном притоке грунтовых вод. При глубине траншей от 3 до 5 м и тех же условиях выполняют сплошные крепления.

В грунтах сыпучих или повышенной влажности, независимо от глубины траншей, применяют сплошное горизонтальное или вертикальное крепление. При сильном притоке грунтовых вод и опасности выноса частиц грунта устраивают шпунтовые крепления из

досок, брусьев или металлических шпунтов.

Инвентарные крепления бывают различных конструкций (например, конструкции ЦНИИОМТП, Мосподземстроя, ВНИИГС). Отличительной особенностью их является то, что они состоят из сборно-раздвижных распорных рам и инвентарных щитов ограждения. Крепление собирается из отдельных секций. Две распорные рамы опускаются в траншею. После этого между стенками траншеи и стойками закладывают с обеих сторон инвентарные щиты, затем раздвигают стойки распорных рам вращением до отказа упорных гаек. После установки креплений на распорные рамы для повышения устойчивости накладывают связи жесткости. Инвентарные крепления применяют при разработке землеройными машинами траншей глубиной до 3 м.

Производство земляных работ