Откосы грунтов временной выемки

Строй-справка.ру

Отопление, водоснабжение, канализация

Навигация:
Главная → Все категории → Земляные работы

Устойчивостью земляных сооружений называется их способность сохранять проектную форму и размеры и обусловливается равновесием масс под действием внешних и внутренних сил. Устойчивость зависит от угла естественного откоса грунта, который образуется плоскостью откоса с горизонтальной плоскостью поверхности грунта. Величина угла естественного откоса определяется опытным путем.

Крутизна откосов насыпи или выемки характеризуется отношением высоты откоса Н к его заложению или тангенсом угла наклона откоса к горизонту
(рис. 3. 1).

Наибольшая крутизна откосов зависит от высоты насыпи или глубины выемки, характеристики грунтов (угла внутреннего трения, сцепления, влажности) и условии производства работ (рис. 3.2),

Рис. 3.1. Элементы откоса
о —насыпи; б – выемки; Я-высота откоса; 1-проекция откоса на горизонтальную плоскость; а —крутизна откоса

Рис. 3.2. Поперечные профили земляного полотна

Рис. 3.3. Принципиальные схемы типов креплений
а — консольного; б — анкерного; в — консольно-распорного; г — распорного; д — подносного; е — подвесного; 1 — щиты (доски); 2 —стойки (сваи); 3 — анкеры; 4 — распорки; 5 — подкосы; 6 — упоры (якоря); 7 —опора; 8 — кольцо

Способы крепления откосов временных выемок. При ведении земляных работ на территории действующих предприятий в стесненных условиях или при наличии грунтовых вод, плывунов и при других сложных гидрогеологических условиях необходимо производить крепление траншей и котлованов. Необходимость креплений устанавливается проектом; устройство креплений вертикальных стенок траншей и котлованов требует значительных затрат ручного труда, поэтому крепление производят только в том случае, когда это экономически целесообразно или когда не представляется возможным устройство откосов.

Рис. 3.4. Шарнирно-винтовые крепления

В зависимости от вида грунта, ширины и глубины выемок и сроков службы применяются различные типы креплений. Для узких траншей глубиной 2—4 м в сухих грунтах применяются горизонтально-рамное крепление, состоящее из стоек, горизонтальных досок или дощатых (сплошных и несплошных) щитов и распорок, прижимающих доски или щиты к стенкам траншеи. Распорки устанавливают по длине траншеи на расстоянии 1,5—1,7 м одна от другой и по высоте через 0,6— 0,7 м.

В тех случаях, когда исключается возможность установки распорок (при разработке широких котлованов) , применяют анкерные или подкосные крепления.

Для устройства анкерных креплений вдоль стенок котлована забивают стойки на глубину 0,5—1 м, сверху оттягивают их анкерными тягами в виде двух пластин, прикрепленных к наклонно забитой свае, а за стойками устанавливают щиты или дощатую стенку.

Подкосные крепления состоят из дощатых щитов, устанавливаемых вдоль откосов стоек, которые удерживаются подкосами, и упоров, забиваемых у основания подкосов.

Консольно-распорные крепления характеризуются тем, что стойки (сваи) удерживаются главным образом путем защемления нижней их части, забитой в дно выемки. Наиболее широко применяется крепление из деревянного или стального шпунта. При безраспорном креплении стойки располагаются через определенный шаг, а в шпунтовом их забивают без интервала. В качестве шпунта могут быть использованы стальные профили.

При анкерном креплении стойки в верхней части кроме защемления закрепляются еще и анкерами. В отличие от анкерного крепления при консольно-рас-порном защемлении стойки крепят вверху распорками.

Подвесные крепления имеют горизонтальные элементы, выполняющие роль упорных прогонов, которые подвешивают к опорной раме, укладываемой на поверхности выемки.

Этот вид крепления наиболее часто применяется для крепления шурфов прямоугольного сечения глубиной до 2—5 м в зависимости от назначения.

В сыпучих и неустойчивых грунтах ставят распорные или срубовые крепления из пластин и брусьев (рис. Ш.З).

В вязких грунтах и при сильном притоке воды забивают ограждающие шпунтовые стенки из досок или брусьев, укрепляемые распорками. На поверхности земли по размерам колодца укладывают деревянную брусчатую раму, а затем с наружных сторон брусьев рамы, вплотную к ним, забивают доски длиной 1,5—2 м с некоторым наклоном и под защитой забитых досок роют котлован. После заглубления на 1 — 1,5 м на дне колодца устанавливают вторую такую же раму и забивают-второй ряд досок.

В таком же порядке работу продолжают до достижения необходимой глубины.

Крепление вертикальных стенок траншей глубиной до 3 м должно быть, как правило, инвентарным (рис. Ш.4). Щиты обычно устанавливают вертикально и распирают их инвентарными металлическими распорками. В связных грунтах естественной влажности устанавливаются щиты с прорезями, а в грунтах с повышенной влажностью применяются сплошные щиты.

Необходимость крепления вертикальных стенок траншей и котлованов или разработка их с откосами обосновывается проектом в зависимости от глубины, состояния грунтовых вод и других местных условий.

Нормы предусматривают разработку в определенных случаях траншей и котлованов с вертикальными стенками без крепления при отсутствии грунтовых вод, в грунтах естественной влажности. Глубина выемки без крепления не должна превышать: в песчаных и гравелистых грунтах— 1 м, в супесях— 1,25; в суглинках и глинах— 1,5 м; в особо плотных нескальных грунтах—2 м.

Разработка траншей с вертикальными стенками роторными и траншейными экскаваторами в связных грунтах (суглинках, глинах) допускается без крепления на глубину не более 3 м.

Работы по сооружению фундаментов, прокладыванию инженерных сетей и т. п. в траншеях с вертикальными стенками без креплений следует вести немедленно вслед за выемкой грунта во избежание, его осыпания или оползания.

При рытье в указанных условиях более глубоких траншей и котлованов без креплений необходимо устраивать откосы, крутизну которых определяют по СНиП.

Навигация:
Главная → Все категории → Земляные работы

Допустимая крутизна временных откосов выемок

В грунтах естественной влажности при отсутствии грунтовых вод и расположенных поблизости подземных сооружений разработка выемок с вертикальными стенками без их крепления может осуществляться на глубину не более: 1 м — в песчаных насыпях и гравийных грунтах; 1,25 м — в супесях; 1,5 м — в суглинках и глинах; 2 м — в особо плотных нескальных грунтах.

При разработке грунтов естественной влажности крутизна откосов выемок (1:m), разрабатываемых без крепления на глубину 2 — 5 м, принимается по данным табл.1.

При глубине выемки более 5 м крутизна откосов устанавливается по расчету. Крутизну откосов выемок в глинистых переувлажненных дождевыми, снеговыми (талыми) водами грунтах следует уменьшить до угла естественного откоса a, который для песка составляет обычно 30 — 35 супеси 35. 40, суглинка и глины 40. За состоянием откосов выемок необходимо вести систематическое наблюдение, осматривая грунт перед началом работ.

Допустимая крутизна откосов котлованов и траншей

Грунт	При глубине выемки, м
до 1,5	до 3	до 5
Угол откоса выемки, град	Крутизна откоса	Угол откоса выемки, град	Крутизна откоса	Угол откоса выемки, град	Крутизна откоса
Насыпной естественной влажности	1:0,25	1:1	1:1,25
Песчаный и гравийный (насыщенный)	1:0,5	1:1	1:1
Глинистый
супесь	1:0,25	1:0,67	1:0,85
суглинок	1:0	1:0,5	—	1:0,75
глина	1:0	—	—	1:0,5
Лессовидный сухой	1:0	1:0,5	1:0,5

Минимальное расстояние от поворачивающихся частей платформы (задней части платформы ковша) до автосамосвалов, находящихся на рабочем месте экскаватора, строений и столбов должно быть не менее d = 1 м (рис.3, а). Минимальное расстояние до откосов определяется по прямой линии, перпендикулярной откосам.

Рис.3. Определение минимально допустимого расстояния

а — между экскаватором и строениями; б — между экскаватором и отвалом

Минимальное расстояние D от оси хода экскаватора до подошвы откоса выемки или отвала (рис.3, б) зависит от радиуса вращения задней части платформы r и допустимого расстояния до откоса котлована d.

Так, например, при крутизне откоса отвала от 1 : 0,5 до 1 : 1,2 величина D изменяется для экскаваторов:

Э-1252Б — 4,1. 3,6 м; ЭО-4321А, ЭО-4123А-3,5. 2,8 м; ЭО-4121А, ЭО-4121Б — 4…3 м; ЭО-5122А, ЭО-5123 — 4,1. 3,1 м.

При разработке котлованов и выемок экскаваторами, оборудованными обратной лопатой или драглайном, необходимо правильно установить машину относительно верхней бровки откоса.

Минимальное расстояние от опор экскаватора до верхней бровки откоса выемки при условии соблюдения допустимого угла откоса в, и глубине выемки до 5 м должно быть не менее d = 1 м. Если гусеницы установлены вдоль откоса (для боковой бровки откоса рабочего места), расстояние между бровкой откоса и гусеницей определяется согласно рис.4, а.

Рис.4. Определение минимально допустимого расстояния от верхней бровки откоса до опор экскаватора

а — гусеница экскаватора расположена параллельно откосу; б — то же, перпендикулярно откосу; в — отсчет расстояния от башмака выносной опоры до бровки; г — схема отсчета для гусеничного экскаватора; д — то же, для пневматического экскаватора

Если же гусеницы установлены перпендикулярно откосу (для лобовой бровки откоса рабочего места), то отсчет не обходимого расстояния от опоры экскаватора до бровки откоса следует производить от точки F (рис.. 4, б) и оно составит d + 0,4t = 110. 115 см (t — длина гусеничного звена). На экскаваторах, имеющих выносные опоры, расстояние от опоры до бровки откоса определяют согласно рис.4, в. При определении размеров боковых проходок наименьшее расстояние от опор экскаватора до верхней бровки откоса устанавливают согласно рис.4, г, д.

Бермы безопасности

При установке экскаватор близко к бровке откоса возникает опасность обрушения откоса, сползания или опрокидывания экскаватора. В связи с этим вдоль верхней бровки откоса оставляется предохранительная полоса, называемая бермой безопасности. Ширина бермы безопасности определяет минимальное расстояние для прохождения транспортных средств, землеройных и других машин от бровки откоса. Ее размер зависит в основном от высоты откоса и свойств грунтов (табл.2).

Крепление откосов временных выемок

При проведении земляных работ в стесненных условиях, а также при наличии грунтовых вод, плывунов и при других сложных гидрогеологических условиях, когда при этом невозможно обеспечить требуемое заложение откосов, необходимо производить крепление котлованов и траншей.

Допустимая глубина выемки, т. е. максимальная (критическая) глубина, при которой откос связного грунта удерживается в вертикальном положении без крепления стенок, определяется расчетом. Ориентировочные величины критических глубин выемок, устраиваемых с вертикальными стенками: 1,0 м в насыпных, песчаных и гравелистых грунтах естественной влажности; 1,25 м — в супесчаных; 1,5 — в суглинках и глинах; 2,0 — в особо плотных нескальных грунтах.

Необходимость креплений устанавливается проектом. Устройство креплений вертикальных стенок котлованов и траншей требует значительных затрат ручного труда, поэтому крепление производят только в том случае, когда это экономически целесообразно или когда не представляется возможным устройство откосов.

В зависимости от вида грунта, ширины и глубины выемок и сроков службы применяют различные виды креплений. Временная крепь может быть выполнена в виде деревянного или металлического шпунта, деревянных щитов с опорными стойками, щитов с распорными рамами. Конструкция любого крепления включает забирку, изготовленную из досок, брусьев или щитов, воспринимающих непосредственно давление грунта. Для удержания забирки в вертикальном положении служат прогоны, распорки и другие элементы. Различают крепление горизонтальное, когда доски или брусья забирки заводят горизонтально за стойки, и вертикальное, когда доски забирки устанавливают вертикально и крепят горизонтальными прогонами с распорками.

Для узких траншей глубиной 2-4 м в сухих грунтах применяется горизонтально-рамное крепление, состоящее из стоек, горизонтальных досок или дощатых (сплошных и не сплошных) щитов и распорок, прижимающих доски или щиты к стенкам траншеи. Распорки устанавливают по длине траншеи на расстоянии 1,5-1,7 м одна от другой и по высоте через 0,6-0,7 м.

Вертикальное крепление чаще всего применяется, если крепления ставят в один ряд. Забирка делается сплошной, если грунты неустойчивы и имеют повышенную влажность, или с просветами (прозорами), если крепятся достаточно устойчивые связные грунты нормальной влажности. В трудных гидрогеологических условиях, когда имеются сильно водонасыщенные расплывающиеся грунты, применяют сплошное ограждение из деревянного или металлического шпунта.

Для удержания забирки в вертикальном положении существует три типа креплений: распорный, консольный и подкосный. Распорный тип крепления наиболее распространен благодаря простоте сборки. При этом стойки свободно устанавливают на дно выемки и прижимают к забирке горизонтальными распорками, установленными в нескольких уровнях по расчету. Ширина выемки с распорным креплением ограничена. Распорное крепление устанавливают в такой последовательности: после отрывки участка траншеи в нее опускают две рамы и устанавливают их на дно через 2 м друг от друга, временно раскрепляя оттяжками, затем сверху в зазор между стойками рам заводят горизонтальные доски или щиты одновременно по обеим стенам, после чего раздвигают до упора распорные рамы.

В тех случаях, когда исключается возможность установки распорок (например, при разработке широких котлованов), применяют анкерные или подкосные крепления. Подкосные крепления состоят из дощатых щитов, устанавливаемых вдоль откосов стоек, которые удерживаются подкосами, и упоров, забиваемых у основания подкосов. Однако такое крепление, при всей его конструкционной простоте, страдает некоторыми недостатками: такое крепление стесняет работы внутри котлована, кроме того, забивка упорных якорей приводит к нарушению структуры грунта на дне котлована.

Консольные крепления характеризуются тем, что стойки (деревянные сваи) удерживаются путем защемления нижней части в грунте. Стойки, сваи, рельсы, сталь прокатного профиля, трубы и т. п. забивают в дно выемки на глубину 2,2-3,3 м. Доски горизонтальной забирки располагают либо за стойками, либо заводят между полками двутавров. Консольное крепление производят в таком порядке: вдоль разбитой на местности траншеи забивают стойки с расчетным шагом на глубину ниже дна будущего котлована. После этого разрабатывают грунт. Если грунт неустойчивый, горизонтальные элементы забирки устанавливают одновременно по мере заглубления траншеи. При этом каждую последующую доску подводят снизу под ранее установленную — подращивают. В достаточно устойчивых грунтах, способных хотя бы короткое время держать вертикальный откос, траншеи отрывают участками длиной 3-4 м на проектную глубину, а доски забирки устанавливают опусканием сверху — наращиванием. Широко применяется крепление из деревянного или стального шпунта; при безраспорном креплении стойки располагаются через определенный шаг, а в шпунтованном их забивают без интервала.

Консольное безраспорное крепление применяется для котлованов и широких траншей глубиной до 4,7 м. При необходимости отрывать более глубокие котлованы устраивается дополнительное крепление верхней части стоек анкерами. Анкер состоит из забиваемого одного или двух якорей и оттяжек. Якоря следует забивать на глубину около 3 м и на значительном расстоянии от бровки (равном примерно полуторной глубине выемки), с тем, чтобы расположить их за пределами призмы разрушения. Расстояние между якорями определяется расчетом. Недостатком этого метода является то, что устройство якорей требует значительной свободной площади вдоль выемки и, кроме того, оттяжки мешают производству работ в этой зоне, поэтому иногда оттяжки устраивают в отрытых для этой цели траншеях глубиной 0,5 м.

При сооружении глубоких котлованов со шпунтовым ограждением сначала по периметру будущего котлована забивают стальной шпунт на 4—5 м ниже дна, затем устанавливают анкеры, после чего отрывают грунт. Подвесные крепления наиболее часто применяются для крепления шурфов прямоугольного сечения глубиной до 2-5 м в зависимости от назначения; они имеют горизонтальные элементы, исполняющие роль упорных прогонов, которые подвешивают к опорной раме, укладываемой на поверхности выемки.

Рис. 6. Принципиальные схемы типов креплений:
а — консольного; б — анкерного; в — консольно-распорного; г — распорного; д — подкосного; е — подвесного; 1 — щиты (доски); 2 — стойки (сваи); 3 — анкеры; 4 — распорки; 5 — подкосы; 6 — упоры (якоря); 7 — опора; 8 — кольцо

В сыпучих и неустойчивых грунтах ставят распорные или срубовые крепления из пластин и брусьев. В вязких грунтах и при сильном притоке воды забивают ограждающие шпунтовые стенки из досок или брусьев, укрепляемые распорками. На поверхности земли по размерам колодца укладывают деревянную брусчатую раму, а затем с наружных сторон брусьев рамы, вплотную к ним, забивают доски длиной 1,5—2 м с некоторым наклоном и под защитой забитых досок роют котлован. После заглубления на 1-1,5 м на дне колодца устанавливают вторую такую же раму и забивают второй ряд досок. В таком же порядке продолжают работу до достижения необходимой глубины (рис. 6).

Разработка траншей с вертикальными стенками роторными и траншейными экскаваторами в связных грунтах (суглинках, глинах) допускается без крепления на глубину не более 3 м. Работы по сооружению фундаментов, прокладыванию инженерных сетей и т. п. в траншеях с вертикальными стенками без креплений следует вести немедленно вслед за выемкой грунта во избежание его осыпания или оползания.

Ссылки на другие страницы сайта по теме «строительство, обустройство дома»:

Земляные сооружения

Земляные сооружения, создаваемые в результате производства земляных работ, можно классифицировать по ряду признаков.

По расположению земляных сооружений относительно поверхности земли различают: выемки — углубления, образуемые разработкой грунта ниже уровня поверхности; насыпи — возвышения на поверхности, возводимые отсыпкой ранее разработанного грунта.

По назначению и длительности эксплуатации земляные сооружения могут быть постоянными и временными. Для наглядности строительства, можно скачать смету на строительство коттеджа

Постоянные сооружения предназначены для длительного использования. К ним относят плотины, дамбы, каналы, выемки и насыпи земляного полотна дорог и транспортных пересечений в городах, выемки для искусственных водоемов и другие сооружения, а также вертикальную планировку площадок при подготовке территории для застройки. После этого можно пакет адоб купить.

Временные сооружения имеют непродолжительный срок эксплуатации и устраиваются лишь на период строительства. Они предназначены для размещения технических средств и выполнения строительно-монтажных работ по возведению фундаментов и подземных частей здания, прокладки инженерных коммуникаций и др.

Временную выемку, имеющую ширину до 3 м и длину, значительно превышающую ширину, называют траншеей. Выемку, длина которой равна ширине или не превышает десятикратной ее величины, называют котлованом. Котлованы и траншеи имеют дно и боковые поверхности, наклонные откосы или вертикальные стенки.

Временные выемки, закрытые с поверхности и устраиваемые для сооружения транспортных и коммунальных туннелей и других целей, называют подземными выработками.

После устройства подземных сооружений и частей зданий ранее разработанный грунт укладывают в так называемые «пазухи» — пространства между боковой поверхностью сооружения и откосом котлована или траншеи. Если отсыпка грунта используется для полного закрытия подземного сооружения или коммуникаций, ее называют обратной засыпкой.

Наиболее характерные профили и элементы земляных сооружений представлены на рис. 3.1.

Рис. 3.1. Характерные профили земляных сооружений:
I — поперечный профиль выемки; а — траншеи прямоугольного профиля; б -котлован (траншея) трапецеидальной формы; II — сечения подземных выработок; а — круглой; б — прямоугольной; III — профиль насыпи; IV — обратная засыпка

Соответствие назначению и надежность в эксплуатации земляных сооружений обеспечиваются соблюдением комплекса требований при проектировании и строительстве. Все земляные сооружения должны быть устойчивыми, прочными, способными воспринимать расчетные нагрузки, противостоять климатическим воздействиям (атмосферные осадки, отрицательные температуры, выветривание и т.д.), иметь конфигурацию и размеры в соответствии с проектом и сохранять их в период эксплуатации.

Геометрические параметры и другие требования, предъявляемые в конкретных условиях к земляным сооружениям, устанавливаются проектом в соответствии с нормами строительного проектирования.

Главнейшим требованием к постоянным и временным сооружениям является обеспечение устойчивости их боковых поверхностей — откосов. Это достигается назначением оптимальной крутизны откосов, выемок и насыпей, которая выражается отношением их высоты h к заложению а — проекции откоса на горизонтальную плоскость h/а=1/т, где т — коэффициент откоса; он зависит от вида грунта, его состояния, высоты насыпи или глубины выемки. Откосы постоянных сооружений делают более пологими, чем временных. Откосам глубоких выемок и высоких насыпей следует придавать переменную крутизну с более пологим очертанием внизу. Значение коэффициента откоса принимают по нормам с учетом конкретных условий строительства.