Укрепление откосов при разработке траншеи

Укрепление откосов при разработке траншеи

Задача по креплению откосов траншей является важнейшей в дорожном и загородном строительстве. Существуют разнообразные варианты планировки откосов при разработке траншей для обеспечения надежности конструкции. Для крепления откосов траншеи эксперты рекомендуют купить геосинтетики высокого качества по экономичным ценам в компании GeoSM, специализирующейся на производстве и оптовых продажах этих материалов во всем ассортименте. С помощью нашей продукции можно обустроить наиболее эффективное укрепление откосов при разработке траншеи.

Наши геосинтетические материалы Геофлакс соответствуют существующим в стране стандартам, что даст возможность для получения качественного и надежного покрытия.

Откосы траншеи и их создание

Выбирая способы создания откосов при разработке траншеи, проектировщики руководствуются рельефными, климатическими и гидрогеологическими характеристиками местности. Для строительства откосов траншеи по нормам проектировщики пользуются научно обоснованными параметрами. Откосы траншеи должны обеспечивать безопасность земляных сооружений.

Особенности создания откосов траншеи

Особенности создания откосов траншеи зависят от вероятных неблагоприятных гидрометеорологических воздействий, к примеру, паводков селевого или речного типа. Крутизну откосов траншеи определяют в соответствии с высотой насыпи и механическими свойствами грунта. Наиболее важным фактором, влияющим на выбор методики укрепления конструкции, считается задача по обеспечению устойчивости откосов траншеи.

Варианты укрепления откосов траншеи

Крутизна откосов траншей должна соответствовать ландшафту окружающей среды и соблюдению экологического равновесия. Для укрепления откосов траншей используется несколько вариантов, от применения бетонных плит до так называемых плетневых заборов или посева трав. Наиболее эффективные варианты укрепления откосов траншеи связаны с использованием инновационных геосинтетических материалов.

Материалы для укрепления откосов траншеи

Сегодня для укрепления откосов траншей пользуются бетонными плитами и плетневыми заборами. Но технические задания на обустройства откосов траншей содержат рекомендации по использованию сборно-монолитных конструкций из синтетических материалов. Без использования геосинтетиков не добиться надежности конструкции.

Георешетка Геофлакс для откосов

Способствует существенному уменьшению затрат и укреплению механической фиксации засыпки. Среди достоинств решетки для траншей отметим высокую прочность и устойчивость к деформированию.

Геоматы Геофлакс для откосов

Обеспечивают противоэрозийную защиту и эффективность армирования грунтов. Использование геоматов для траншей способствует восстановлению растительного покрова, и обладают декоративной функцией.

Геосетка Геофлакс для откосов

Служит для уменьшения слоя насыпи и существенной экономии бюджета строительства. Применение геосетки помогает бороться с неравномерностью осадков и температурными изменениями в течение всего эксплуатационного периода.

Геотекстиль Геофлакс для откосов

Необходим для обеспечения надежной защиты откосов от оползней и эрозийных процессов. Использование геотекстиля предполагает тщательное изучение гидрогеологического строения участка.

Расчет угла уклона откосов траншеи

Расчет угла уклона откоса траншеи осуществляется в соответствии со скоростью течения потока и гидрологическим режимом подтопления. В современных условиях требуется существенное повышение качества и увеличение срока эксплуатации откосов. Нам хорошо известно, что для обеспечения надежности котлованов необходимо руководствоваться всеми запросами отрасли, существующими стандартами, требованиями заказчиков.

С материалами GeoSM строительство откосов траншей существенно ускоряется, а срок их эксплуатации возрастает. Применение геосинтетики GeoSM рекомендовано профессионалами.

УСТРОЙСТВО ВЫЕМОК И НАСЫПЕЙ. ТРАНШЕИ

Устройство траншей

Что такое траншея

Траншея — это временная выемка, устраиваемая для укладки труб и других инженерных сетей, а также возведения ленточных фундаментов. Траншеи разрабатываются с вертикальными стенками (с креплением стенок или без них), с откосами и смешанного профиля.

Траншеи с вертикальными стенками без крепления устраивают в грунтах естественной влажности с ненарушенной структурой, при отсутствии грунтовых вод и небольшой глубине — 1. 2 м, иногда до 3,5 м (при использовании траншейных экскаваторов). В этом случае во избежание осыпания или оползания грунта рекомендуется вслед за отрывкой производить работы по укладке труб, устройству фундаментов и т. п.

Устойчивость вертикальных стенок траншей большой глубины (10 м и более) может быть обеспечена при использовании специального глинистого раствора, которым заполняется траншея во время ее отрывки

Траншеи с откосами разрабатывают при тех же условиях, что и котлованы. Крутизну откосов устанавливают в зависимости от глубины и строительных свойств грунта по СНиПам.

Траншеи смешанного профиля устраивают при значительной их глубине и наличии грунтовых вод.

Технологический процесс устройства траншей включает: разработку грунта с выгрузкой на бровку или в транспортные средства, крепление вертикальных стенок, транспортирование грунта, планировку дна, обратную засыпку и уплотнение грунта, а также вспомогательные работы по установке лестниц, ограждений и т. д. Планировку дна траншей при монтаже труб и кабелей обычно не делают, а для того чтобы обеспечить проектный профиль дна, планируют поверхность трассы трубопровода до начала рытья траншеи.

Разработка грунта, как и при устройстве котлованов, является ведущим процессом.

Экскаватором, оборудованным обратной лопатой или драглайном, разрабатывают ниже уровня стоянки траншеи с вертикальными стенками или откосами торцовыми либо боковыми проходками. Грунт выгружается в транспортные средства или отвал (в одну или в две стороны). Наиболее часто траншею разрабатывают торцовой проходкой с расположением экскаватора по оси траншеи и укладкой грунта в отвал с одной стороны при углах поворота стрелы р = 60. 90°. Если отвал не размещается за пределами возможной призмы обрушения грунта, то дополнительно используют бульдозер, или экскаватор может перемещаться по оси, смещенной в сторону отвала.

Последовательность разработки грунта с одной стоянки экскаватора обычно такова. В вертикальной плоскости грунт разрабатывают ярусами глубиной 1,5. . 2 м. В горизонтальной плоскости связные грунты разрабатывают сначала с одной стороны траншеи с постепенным углублением ее и устройством соответствующего откоса, затем аналогично с другой. В легких (сыпучих) грунтах разработку можно начинать с осевой линии траншеи.

Двусторонние отвалы обычно устраивают при разработке глубоких траншей с перемещением экскаватора по зигзагу. Траншеи под фундаменты неглубокого заложения роют универсальными одноковшовыми экскаваторами с ковшом вместимостью ,0,15 м3 с погрузкой грунта в самосвалы.

Одиночные выемки под фундаменты колонн или опор роют экскаваторами, оборудованными обратной лопатой, с выгрузкой грунта в транспортные средства. В мягких грунтах используют также экскаватор, оборудованный грейфером. Перемещается экскаватор по оси расположения фундаментов или с небольшим смещением.

Многоковшовыми экскаваторами разрабатывают траншеи (как правило, с вертикальными стенками) для трубопроводов значительной протяженности при наличии мягких плотных грунтов. При этом получается более правильное очертание траншеи, недобор грунта меньше, чем при использовании других землеройных машин. Требуется лишь незначительная зачистка дна.

В зависимости от типа машины (цепной или роторный экскаватор продольного копания) ширина траншеи изменяется от 0,4 до 1,8 м, а глубина до 3,5 м.

В слабых грунтах для создания устойчивых стенок траншей на экскаваторе дополнительно устанавливаются легкосъемные цепные откосообразователи, придающие траншее трапециевидный профиль. Например, цепным многоковшовым экскаватором ЭТУ-354, комбинируя составные части рабочего органа, можно создать четыре прямоугольные (глубина 3,5 и 2,5 м, ширина 0,8 и 1,1м) и четыре трапециевидные траншеи (глубина 3,5 и 2,5 м, ширина по верху траншеи 2,8 м, а по дну — 0,8 и 1,1 м).

Эксплуатационная производительность многоковшового экскаватора, м3/смену, послойное уплотнение пневмо- или электротрамбовками. Плотность грунта контролируется плотномерами ДорНИИ и приборами с использованием радиоактивных изотопов. Вне населенных пунктов уплотнение часто не делают, а излишки грунта укладывают валиком по оси траншей.

Определение размеров и объема траншей и котлованов

Для определения технологических параметров работы экскаваторов необходимо предварительно рассчитать размеры и объемы выемок (ширину понизу и поверху, крутизну откосов, глубину).

При отрывке траншеи с вертикальными стенками и последующим их креплением (рис. 4.6,а) ее ширина по дну (Ь) для трубопроводов с наружным диаметром Д принимается b = А + 2о, где о — толщина крепления; величина А определяется по справочным данным.

Для возведения каких-либо сооружений в траншеях размер последних по дну назначается с учетом толщины крепления и расстояния в свету между ним и боковой поверхностью сооружения, равного 0,7 м.

При разработке траншей с откосами (рис. 4.6, б) в грунтах, расположенных выше уровня грунтовых вод, ширина траншей по дну должна быть не менее Д + 0,5 м — при укладке трубопроводов из отдельных труб и Д + 0,3 м — при укладке плетями; в грунтах ниже уровня грунтовых вод, разрабатываемых с открытым водоотливом, ширину дна траншеи определяют с учетом размещения водосборных устройств.

Ширина дна траншеи и котлованов с откосами при монтаже в них сборных ленточных или отдельно стоящих фундаментов назначается с учетом просвета b1, равного 0,2 м, между основанием откоса и фундаментом (рис. 4.6, в). При устройстве монолитных конструкций или выполнении защитных покрытий и других работ, требующих прохода рабочих, ширина просвета b1 принимается не менее 0,7 м.

В случае совмещенной прокладки в одной траншее различных по назначению и диаметру трубопроводов необходимо учитывать минимально допустимые расстояния между ними и условия расположения их по вертикали с разницей отметок до 0,4 м. При большей разнице в отметках расстояние между трубопроводами увеличивается с учетом угла естественного откоса грунта.

Ширина траншей и котлованов по верху (B) определяется с учетом размера по дну и заложения откоса (m). Величина т зависит от крутизны откоса и глубины его заложения, вида и состояния увлажнения грунта. При отрывке траншей и котлованов, расположенных выше уровня грунтовых вод, и в грунтах, осушенных с помощью искусственного водопонижения, наибольшая крутизна откосов принимается по табл. 4.4.

При напластовании различных видов грунтов (кроме растительного) крутизну откоса для всех пластов назначают по более слабому грунту (с меньшей крутизной).

Для отрывки выемок глубиной более 5 м крутизна откоса устанавливается по расчету исходя из значений угла внутреннего трения (ф) и удельного сцепления грунта (с) с учетом нагрузки на берме откоса. Ориентировочно крутизну откоса таких выемок в непереувлажненных грунтах для средних значений Ф и с можно принять по табл. 4.5. При отрывке выемок ниже уровня грунтовых вод крутизну откосов принимают по табл. 4.6.

Определение объемов линейных сооружений (траншеи, каналы, насыпи) и котлованов производят по эмпирическим зависимостям или тригонометрическим формулам. Для этого линейные земляные сооружения предварительно разбивают вертикальными плоскостями по характерным местам продольного профиля на отдельные призматоиды (рис. 4.6, г). Тогда объем призматоида (Vi), расположенного между плоскостями 1—1 и 2—2, будет Vi=L(F1 +F2 + 4Fcp)/6,
где F1, F2 и Fcp — площади соответственно в сечениях 1—1, 2—2 и в середине призматоида.

Объем котлована прямоугольной формы с откосами (рис. 4.6, в) определяется по формуле для опрокинутой усеченной пирамиды:
Vк = hp[ab + cd+ (а + с) (b + d)]/6;
объем квадратного котлована с откосами будет: Vк = hp(F1 + F2 + корень изFlF2)/3.

Для сооружений цилиндрической или конической формы устраивают круглые в плане котлованы с откосами (рис. 4.6, д):
Vк=1,щ5hp/(R2 + r2 + Rr).

Объемы насыпей вычисляются по тем же формулам, что и для выемок, с учетом их формы. При значительной неровности рельефа местности или сложной геометрической форме земляного сооружения объем разбивают на более простые геометрические формы.

GardenWeb

Траншеи и котлованы

Разработку траншей и котлованов выполняют преимущественно механизированным способом. Подбор техники для выполнения земляных работ зависит от объема котлованов, вида грунта и предусматривается проектом производства работ. Этот вид работ включает в себя: выемку грунта; выгрузку грунта на бровку или транспортные средства; транспортирование грунта к месту складирования; складирование в отвал или насыпь; разработку откосов, подчистку и планировку днища; крепление стенок траншей и котлованов; обратную засыпку траншей.

Места разработки траншей канав и котлованов защищают от стока поверхностных вод путем устройства временных или постоянных водоотводящих систем (оградительной обвалов-ки, водоотводящих канав, планировки, обеспечивающей водоотвод и т. д.).

Работы по устройству траншей, канав следует начинать с низовой стороны, причем в местах с пониженными отметками при наличии грунтовых вод устраивают приямки для их сбора и откачки. При устройстве выемок в лессовых грунтах необходимо принимать дополнительные меры против застоя воды во время производства работ.

Разработка грунта в траншеях и котлованах в случаях пересечения их любыми подземными коммуникациями допускается лишь при наличии письменного разрешения эксплуатирующей организации. При этом в непосредственной близости от коммуникаций грунт должен разрабатываться ручным способом (1 м над трубой, кабелем и т. п.). При неожиданном (не обозначенном в проекте) обнаружении подземных коммуникаций земляные работы следует приостановить и вызвать на место представителей соответствующих организаций.

Необходимость крепления вертикальных стенок траншей и котлованов или разработка грунта с устройством откосов обосновывается проектом.

Если проектом предусмотрено крепление траншей, его следует устанавливать сразу после отрывки. Укрепление грунтов и стенок котлована выполняют в несвязанных грунтах, где существует угроза обрушения боковых стенок. Выполняют это с помощью горизонтальных досок толщиной 40-60 мм, установленных в виде опалубки и опирающихся на вертикальные брусья с применением распорок. Стенки опалубки дополнительно укрепляют горизонтальными распорками, установленными между стенами.

Рытье котлованов и траншей с вертикальными стенками без крепления может выполняться в песчаных и крупнообло-мочных грунтах на глубину 1 м, в супесях — 1,25 м, в суглинках и глинах — 1,5 м и в очень прочных суглинках и глинах — 2 м. При необходимости работы людей в траншее с вертикальными стенками наименьшее расстояние в свету между боковыми поверхностями или щитами крепления должно быть не менее 0,7 м. При устройстве траншей под трубопроводы их ширину по дну без учета крепления принимают согласно таблице.

Траншеи с уложенными трубопроводами засыпают в следующей последовательности: мягким грунтом засыпают и подбивают приямки и пазухи одновременно с обеих сторон, а затем траншею засыпают таким же грунтом на 0,2 м выше верха труб, при этом грунт уплотняют послойно ручными и навесными электротрамбовками. Для трубопроводов керамических асбестоцементных и полиэтиленовых высота слоя засыпки над трубой должна быть 0,5 м. Последующую засыпку производят механизированным способом после испытания трубопроводов любым грунтом без крупных включений. Обратная засыпка траншей и котлованов на участках пересечения с существующими дорогами, проездами, площадями и др. должна выполняться на всю глубину малосжимаемыми грунтами (песок, галечник, гравий, отсевы щебня и пр.) с послойным тщательным уплотнением.

Обратную засыпку траншей и котлованов, на которые не передаются дополнительные нагрузки (кроме массы грунта), можно выполнять без уплотнения, но с отсыпкой земляного валика, равного по объему последующей естественной усадке грунта.

Ширину по дну котлованов и траншей для ленточных и отдельно стоящих фундаментов следует определять с учетом ширины конструкции фундаментов, гидроизоляции, опалубки и крепления с добавлением 0,2 м. Дно котлована должно быть ровным и горизонтальным. Если строительство ведется на откосе, дно может состоять из горизонтальных и вертикальных участков, расположенных под углом 45°. В этом случае не рекомендуют делать вертикальные переходы, в которых могут образоваться трещины при кладке фундаментов.

Траншеи и котлованы в нескальных грунтах должны разрабатываться без нарушения естественной структуры грунта в основании с недобором.

Места переборов в скальных грунтах следует заполнять глинистым, песчаным или щебенистым грунтом с тщательным его уплотнением. Переборы в нескальных грунтах (кроме валуновых и глыбовых) не допускаются.

В зависимости от состояния грунта может быть применен один из способов его укрепления, предназначенный для увеличения несущей способности. Чаще всего такая надобность возникает при возведении зданий двух и более этажей. Строительная практика обладает многими способами искусственного укрепления грунтов. Необходимость искусственного укрепления грунтов может определяться проектом.

Уплотнение грунта выполняют методом укатывания различными катками, транспортными и землеройно-транспортными машинами, механическими или электрическими трамбовками, вибрированием. Слабые или особо слабые грунты закрепляют.

Сшшкатизация предусматривает укрепление мелких и пылеватых песков и плывунов однорастворным или двухрастворным составами на основе жидкого стекла. При однорастворном составе используют силикат натрия — жидкое стекло и алюминат натрия. В двухрастворном — во втором составе вместо алюмината натрия используют хлористый кальций Растворы нагнетают инъекторами под давлением 3-6 атмосфер, закрепляя грунт в радиусе 0,3-1 м. Способом силикатизации можно закреплять отдельные участки, а также целые массивы грунта. При сплошном закреплении массива грунта инъекторы располагают в шахматном порядке с расстоянием между рядами, равным 1,5 радиуса закрепления одним инъектором.

Цементация выполняется специальными инъекторами (перфорированными трубами) обычно для укрепления песчаных (реже глинистых) грунтов. Цементная смесь марки 400 при соотношении 0,8 : 1 (вода : цемент) под давлением заполняет все пустоты в грунте. После того как инъектор извлекают из грунта, скважину тоже заполняют раствором.

Электросиликатизацня ускоряет темпы и качество работ за счет пропуска через инъекторы постоянного тока.

Все перечисленные методы укрепления фунтов предусматривают наличие специального оборудования и могут выполняться организациями, обладающими необходимыми технологиями.