ТЕХНИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ НА ПРОИЗВОДСТВО И ПРИЕМКУ ОБЩЕСТРОИТЕЛЬНЫХ И СПЕЦИАЛЬНЫХ РАБОТ ПРИ КАПИТАЛЬНОМ РЕМОНТЕ ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ (утв

«ТЕХНИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ НА ПРОИЗВОДСТВО И ПРИЕМКУ ОБЩЕСТРОИТЕЛЬНЫХ И СПЕЦИАЛЬНЫХ РАБОТ ПРИ КАПИТАЛЬНОМ РЕМОНТЕ ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ» (утв. Приказом Минкоммунхоза РСФСР от 13.02.69 N 53)

2. Производство работ

2.1. К основным видам земляных работ относятся:

а) отрытие траншей для прокладки или ремонта трубопроводов и электрокабелей;

б) отрытие шурфов, траншей или котлованов для обследования оснований и фундаментов, а также их ремонта, усиления или устройства новых фундаментов;

в) выемка грунта при понижении уровня пола подвалов;

г) планировка площадок.

2.2. При выполнении земляных работ должно быть обеспечено:

а) сохранение структуры и плотности грунтов оснований, фундаментов или коммуникаций;

б) сохранение монолитности грунтового массива, примыкающего к зоне производства работ;

в) прочность и устойчивость существующих или вновь возводимых сооружений на прилегающей территории;

г) сохранность от повреждений существующих коммуникаций и зеленых насаждений, попадающих в зону производства работ;

д) нормальная эксплуатация территории, прилегающей к зоне производства работ.

2.3. Стенки и откосы котлованов и траншей должны предохраняться от обвалов. Складирование грунта и материалов, движение транспорта и строительных машин вдоль выемок допускается на расстоянии от бровок котлованов или траншей, гарантирующем устойчивость откосов или стенок.

2.4. Рытье котлованов и траншей с вертикальными стенками без креплений можно производить в грунтах естественной влажности, при отсутствии грунтовых вод и расположенных поблизости подземных сооружений, причем глубина выемки не должна превышать: 1 м — в насыпных песчаных и гравелистых грунтах, 1,25 м — в супесях, 1,5 м — в суглинках, глинах и сухих лессовидных грунтах и 2 м — в особо плотных грунтах.

При этом работы по устройству фундаментов или других подземных устройств должны осуществляться вслед за отрывкой грунта.

В процессе производства работ должен быть обеспечен постоянный контроль за состоянием грунта в стенках траншей или откосах котлованов.

Примечание. Разработка котлованов и траншей по способу естественного замораживания грунта в стенках без устройства креплений допускается на глубину до 4 м при условии, если быстрота и глубина промерзания обеспечивают безопасность работы в выемке. Рытье котлованов и траншей по способу замораживания в сухих песчаных грунтах не допускается.

2.5. Разработка котлованов и траншей на глубину, превышающую размеры, указанные в п. 2.4, должна производиться с откосами или, в зависимости от указаний в проекте, с креплением вертикальных стенок.

2.6. Допускаемая наибольшая крутизна откосов котлованов и траншей, выполняемых без креплений, при наличии благоприятных гидрогеологических условий, естественной влажности, однородности сложения грунтов и отсутствия грунтовых вод, должна соответствовать данным, приведенным в табл. 6.

НАИБОЛЬШАЯ ДОПУСТИМАЯ КРУТИЗНА ОТКОСОВ КОТЛОВАНОВ И ТРАНШЕЙ, РАЗРАБАТЫВАЕМЫХ БЕЗ КРЕПЛЕНИЯ

Примечание. При глубине выемки свыше 5 м крутизна откоса устанавливается по расчету.

2.7. При производстве отрытий с устройством креплений они должны быть выполнены из надежных лесоматериалов III — IV сорта; крепления выемок глубиной более 3 м должны выполняться по специально разработанному проекту.

2.8. Крепления вертикальных стенок траншей глубиной до 3 м должны быть, как правило, инвентарными и применяться в соответствии с данными, приведенными в табл. 7.

ВИДЫ КРЕПЛЕНИЙ ВЕРТИКАЛЬНЫХ СТЕНОК КОТЛОВАНОВ И ТРАНШЕЙ

2.9. Стенки котлованов и траншей следует укреплять отдельными досками (или щитами) и стойками (рис. 1, 2, 3 — здесь и далее рисунки не приводятся). Толщина досок, в зависимости от глубины выемки и расстояния между стойками, должна быть:

а) при глубине выемки до 3 м и расстоянии между стойками 1,5 м для супеси, суглинка и глины — 2,5 см, для песчаных и гравелистых грунтов — 5 см;

б) при глубине до 3 м, но при расстоянии между стойками 2 м для всех видов грунта (кроме скальных и полускальных) — 5 см;

в) при глубине выемки более 3 м расстояние между стойками не должно быть более 1,5 м, а горизонтально расположенные доски должны иметь толщину не менее 5 см.

2.10. При глубине траншей до 3 м вертикальные стойки следует делать из досок толщиной 5 — 6 см с установкой распорок диаметром 13 — 15 см на расстоянии одна от другой по вертикали не более 1 м.

Под концом распорок (сверху и снизу) прибивать бобышки из обрезков брусков или досок толщиной 5 — 6 см.

2.11. Шпунтовое ограждение стенок траншей и котлованов надо выполнять из досок толщиной не менее 5 см с соответствующим креплением верха шпунта горизонтальными прогонами из досок или брусьев и распорами из круглого леса диаметром 13 — 15 см. Глубина забивки шпунтового ограждения должна быть не менее чем на 75 см ниже проектной отметки дна котлована или траншеи.

2.12. Земляные работы с искусственным понижением уровня грунтовых вод или замораживанием выполняются только по утвержденным проектам.

2.13. При разработке котлованов и траншей в непосредственной близости от фундаментов сооружений и стационарного оборудования на глубину ниже подошвы существующих фундаментов (например, прокладка подземных коммуникаций вдоль стен здания) необходимо устраивать шпунтовое ограждение.

2.14. При производстве земляных работ места выемки должны быть защищены от стока поверхностных вод путем устройства ограждающего валика из грунта.

2.15. Если строительные или монтажные работы в котловане или траншее нельзя начать немедленно по окончании земляных работ, то грунт вынимается на глубину меньше проектной отметки дна на 10 — 15 см, оставшаяся часть грунта вынимается перед началом строительных или монтажных работ.

2.16. Переборы грунта в котлованах и траншеях ниже проектных отметок заложения фундаментов и других подземных сооружений сверх допусков, установленных проектом, не разрешаются.

При случайных переборах грунта в отдельных местах последние должны быть заполнены грунтом, однородным с разрабатываемым в выемке, с доведением его плотности до естественного состояния.

При усилении или ремонте фундаментов существующих зданий случайные переборы грунта в котловане заполняются только каменной кладкой.

2.17. В целях сокращения объема земляных работ в плотных сухих грунтах разрешается при разработке траншей глубиной не более 3 м оставлять земляные перемычки длиной не более 2 м без крепления отверстий (рис. 4).

Размеры отверстий в перемычках должны обеспечивать правильную укладку трубопроводов и удобство выполнения монтажных работ.

Движение автотранспорта по таким перемычкам не разрешается. При засыпке траншей отверстия в перемычках должны заполняться грунтом с тщательным уплотнением.

2.18. Земляные работы при замене или усилении существующих фундаментов должны производиться отдельными участками в порядке и размерах, предусмотренных проектом.

Основание существующих фундаментов должно быть защищено от увлажнения атмосферными водами путем обвалования отрытых участков и устройства над ними козырьков.

2.19. При производстве земляных работ обнаруженные в стенках или откосах свисающие валуны и крупные камни должны быть удалены.

2.20. Траншеи и котлованы в местах движения транспорта и пешеходов должны иметь ограждения с предупредительными надписями, а в ночное время — освещены. Переходные мостики и земляные перемычки должны иметь боковые ограждения.

2.21. Обратная засыпка грунта в котлованы и траншеи должна производиться с уплотнением его слоями толщиной 0,15 — 0,20 м.

Нижнюю часть траншей после укладки в нее трубопроводов надо засыпать одновременно с обеих сторон трубопровода и на высоту около 0,2 м над ним, не допуская повреждения изоляции.

2.22. Крепления котлованов и траншей по мере их засыпки должны удаляться. Распоры удаляют снизу. Одновременно можно удалять не более трех горизонтальных досок (по высоте), а в песчаных, гравелистых и насыпных грунтах — не более одной доски.

Разборка креплений должна производиться в присутствии производителя работ или мастера.

Оставлять крепления допускается лишь в случаях, когда удаление их может повлечь за собой осадку или повреждение существующих вблизи сооружений.

2.23. После засыпки пазух между стенками выемок и фундаментом нарушенные верхние покрытия (тротуары, отмостки и т.п.) должны немедленно восстанавливаться.

2.24. Производство земляных работ в связи с понижением уровня пола подвальных помещений разрешается лишь при наличии утвержденного проекта.

2.25. При производстве земляных работ на просадочных грунтах необходимо выполнять следующие требования:

проводить мероприятия по защите основания от замачивания в период ремонтных работ;

прокладку подземных коммуникаций и устройство фундаментов производить сразу после отрывки котлованов с немедленной обратной засыпкой траншей и устройством отмостки.

2.26. Планировка дворовых территорий может производиться без проекта, но по схеме, имеющей утвержденные отметки тротуаров, отмосток и дна лотков открытых водостоков.

Работы должны выполняться с учетом следующих требований:

а) планируемые поверхности должны иметь уклон не менее 0,002 по направлению к водоотводящим канавам или водоприемникам ливневой канализации; оставлять отдельные пониженные места не допускается;

б) во всех случаях уклон планируемой поверхности должен быть направлен от стен существующих зданий.

2.27. Отсыпка насыпей должна производиться горизонтальными слоями. При уплотнении грунта ручным способом и с помощью пневматических трамбовок толщина слоя не должна превышать 0,15 — 0,20 м.

2.28. Все засыпанные траншеи и пазухи между фундаментом и стенками котлована должны иметь насыпь в виде валика высотой 30 — 40 см для возможности планировки поверхности после уплотнения и осадки грунта.

2.29. Ширина траншей «в свету» между креплениями стенок или между основаниями откосов при отсутствии креплений должна быть не менее 0,7 м.

Область применения котлована с откосами

П — Пт: с 09:00 до 20:00
Сб — Вс: с 10:00 до 18:00

Устройство котлованов и водопонижение

Кнаупе В. /избранные главы/

ГЛАВА 2. КОТЛОВАНЫ С ОТКОСАМИ
Устройство котлованов с наклонными откосами или вертикальными закрепленными стенками обусловлено следующими причинами:
возможность применения высокопроизводительных машин по выемке грунта;
обеспечение свободного рабочего пространства; упрощение процесса производства работ; исключение многочисленных дополнительных видов работ; экономия ценных строительных материалов.
При выборе типа котлована подбирается оптимальный вариант с учетом всех факторов, влияющих на сроки и стоимость его сооружения.

2.1. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ И ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Небольшие котлованы с незакрепленными откосами устраиваются при необходимости отвода воды со строительной площадки до сооружения больших котлованов под энергетические объекты и водохозяйственные комплексы. Глубина таких котлованов может быть различной.
Ограничением в применении незакрепленных откосов является отсутствие достаточных площадей для их размещения. Это наиболее часто встречается при выполнении работ по реконструкции сооружений, когда на поверхности и в грунте располагаются различные строительные конструкции, ограничивающие зону производства работ. Такие котлованы не применяются также по экономическим соображениям в тех случаях, когда объем вынимаемого грунта значительно превосходит объем, необходимый для размещения самого сооружения.
Превышение объема работ по выемке грунта при устройстве котлованов с откосами по сравнению с котлованами с вертикальными стенками при одинаковой их глубине особенно существенно для небольших и глубоких котлованов. Так, например, для котлованов размером 2,0×2,0 ми 5,0×5,0 м с углом наклона откоса 45° в зависимости от их глубины, увеличение объема вынимаемого грунта dV, %, составляет:

Целесообразность устройства откосов становится проблематичной в случаях, когда земляные работы выполняются малопроизводительными механизмами или лишь частично механизированы. В таких котлованах и траншеях (рис. 2.1) можно работать лишь в тех случаях, когда угол наклона откоса соответствует характеристике грунта и необходимому запасу надежности по его устойчивости.
Для земляных выработок средней глубины рекомендуются следующие средние значения углов наклона откосов:
45 — для легких несвязных грунтов;
60° — для средних несвязных грунтов;
80° — для прочных несвязных грунтов.

Значения рекомендуемых углов наклона откоса могут существенно уменьшиться в тех случаях, когда отметка дна котлована ниже уровня грунтовых вод или если имеются многослойные толщи грунтов.
Появление на откосах воды, что чаще всего обнаруживается после выемки грунта, может привести к снижению сцепления между частицами грунта и снижению устойчивости откоса. Увеличение норового давления воды в мелкозернистых грунтах может привести к такому уменьшению сцепления, что пески придут в состояние подвижности и произойдет оползание откоса. В этих случаях необходимо специальное исследование для определения угла наклона откоса.
На рис. 2.2 показана схема обрушения откоса котлована, расположенного рядом с существующим сооружением с относительно небольшой глубиной заложения подошвы фундамента. Грунты представляли собой пылеватые пески, и появления грунтовых вод на откосах котлована обнаружено не было. Обрушение грунта произошло через несколько дней после выемки грунта и нанесло значительный ущерб.

При прокладке траншей глубиной ta > 1,25 м устойчивость стенок в зависимости от геологических и гидрогеологических условий [211] должна обеспечиваться либо определенным углом наклона откоса, либо соответствующим креплением вертикальной стенки (в случае выполнения работ в насыпных грунтах или в условиях возможных сотрясений грунта при работе строительных машин и механизмов или взрывных работ ta > 1). При глубине траншеи от 1,25 до 1,75 м, прокладываемой в устойчивых скальных грунтах, прочных глинах, прочных мергелях, щебне с глиной, крепление осуществляется установкой подкладок под распорки длиной не менее 250 мм и толщиной не менее 50 мм. Вместо этого можно устроить скошенную верхнюю часть траншеи (рис. 2.3).
При механизированной выемке грунта не требуется какое-либо крепление стенок траншеи, если в ней не предусмотрено нахождение людей и если стенки не испытывают дополнительных нагрузок от проезжающего транспорта или складирования материалов. Ширина незагру-жаемой бровки траншеи зависит от ее глубины и характеристик грунта. Минимальные значения ширины незагружаемой полосы вдоль края траншеи приведены в табл. 2.1.
При укладке материалов вдоль бермы необходимо учитывать, что рядом с незагружаемой полосой шириной не менее. 1,2ta для несвязных грунтов и 1,5ta для связных грунтов допускается равномерно распределенная нагрузка не более 10 кН/м 2 .

Во многих случаях по технологическим условиям применяют комбинированные методы крепления откосов. Наиболее часто встречается вариант, когда верхняя часть стенки срезается в виде откоса, переходящего далее в вертикальную шпунтовую стенку (рис. 2.4,д). Такое решение позволяет обходиться без монтажных кранов, которые необходимы при устройстве вертикальной стенки на полную высоту котлована. При комбинированных видах крепления котлована в случаях, когда отметка дна располагается ниже уровня грунтовых вод, немного выше этой поверхности сооружается дополнительная рабочая площадка, с которой ведутся работы по водоотливу, закреплению стенок котлована и выемка грунта.
При Осуществлении варианта, показанного на рис. (2.4,б), вызывает сомнение устойчивость грунта, находящегося с внутренней стороны шпунтовой стенки, поэтому такое решение применяется лишь в отдельных случаях.
Другой вариант крепления траншей — это углубление дна непосредственно под укладываемую конструкцию, при котором высвобождается значительная рабочая площадь (рис. 2.4,в). Его недостатком является то, что механизированно может быть выполнена лишь часть работ по выемке грунта. Оставшийся грунт приходится разрабатывать вручную.

Откосы котлована для скальных грунтов

Совокупность рабочих процессов, связанных с разработкой, перемещением, укладкой грунта и отделкой земляных сооружений называют земляными работами.

В промышленном и гражданском строительстве земляные работы выполняют при устройстве траншей и котлованов, при возведении земляного полотна дорог, а также планировке площадок. Все эти земляные сооружения создают путем образования выемок в грунте или возведения из него насыпей.

Земляные работы имеют весомый удельный вес в общей стоимости (более 10%) и трудоемкости (более 20 %) СМР.

Земляные сооружения разделяют:

— по отношению к поверхности грунта – выемки, насыпи, подземные выработки, обратные засыпки;

— по сроку службы – постоянные и временные;

— по функциональному назначению – котлованы, траншеи, ямы, скважины, отвалы, плотины, дамбы, дорожные полотна, туннели, планировочные площадки, выработки.

— по геометрическим параметрам и пространственной форме – глубокие, мелкие, протяженные, сосредоточенные, простые, сложные и т.п.

Постоянные сооружения являются составными элементами строящихся объектов и предназначены для нормальной и длительной их эксплуатации. К ним относят плотины, дамбы, каналы, выемки и насыпи автомобильных и железных дорог.

Временные сооружения устраивают лишь на период строительства и предназначены для выполнения СМР по возведению фундаментов подземных частей здания, технологического оборудования, прокладки инженерных коммуникации и др.

Выемки, у которых ширина соизмерима с длиной, но не меньше 1/10 длины, называются котлованами, при ширине менее 1/10 – траншеями. Котлованы разрабатывают, как правило, при возведении заглубленной части объемных сооружений, например, фундаментов, подвальных этажей. Траншеи копают при прокладке линейно-протяженных коммуникаций, наружных сетей водоснабжения, канализации, газоснабжения, теплоснабжения.

Наклонные боковые поверхности выемок и насыпей называют откосами, а горизонтальные поверхности вокруг них – бермами. Остальными элементами земляных сооружений являются: дно выемки – нижняя горизонтальная земляная выемка; бровка – верхняя кромка откоса; подошва – нижняя кромка откоса; резервы – это выемки, из которых берут грунт для устройства насыпи; кавальеры – это насыпи, образующиеся при отсыпке ненужного грунта.

Важными требованиями к постоянным и временным сооружениям являются обеспечение устойчивости их боковых поверхностей – откосов. Это достигается назначением оптимальной крутизны откосов выемок и насыпей, которая выражается отношением их высоты h к заложению a – проекции откоса на горизонтальную плоскость h/a = 1/m, где m – коэффициент откоса; он зависит от вида грунта, его состояния, высоты насыпи или глубины выемки. Откосами 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. Правильное назначение крутизны откоса имеет большое значение, так как от этого зависит устойчивость земляных сооружений, то есть их способность сохранять проектную форму и размер.

а, б – траншеи с вертикальными стенками и с откосами; в – котлован под сооружение; 1 – дно (траншеи, котлована), 2 – боковая стенка траншеи; 3 – боковой откос (траншеи, котлована); 4 – бровка; 5 – берма; 6 – подошва.

Рисунок 1 – Виды земляных сооружений

Поскольку земляные сооружения устраиваются в грунтах или из грунтов, необходимо знать их основные свойства.

Грунты – это любой вид горной породы или почвы, а также твердые отходы производственной и хозяйственной деятельности человека. Вид и свойства грунтов характеризуют размеры и форма зерен (частиц), их прочности, расположение и взаимосвязь. По совокупности признаков грунты делятся на группы, типы, виды и разновидности (см. СНиП, ГОСТ).

По характеру структурных связей грунты подразделяют на два класса: скальные и нескальные. Скальные грунты характеризуются высокой прочностью связей между зернами, залегают в виде сплошного или трещиноватого массива. Такие грунты разрабатывают только после предварительного рыхления.

Нескальные грунты делятся на связные и несвязные.

Несвязные называют грунты, обладающие только силами сухого трения. Это крупнообломочные (гравелисто-галечные) и песчаные грунты. Грунты, характеризующиеся наличием сил сцепления между частицами, носят название связных. К таким грунтам относят глины и суглинки. Промежуточное положение занимают так называемые малосвязные грунты. Наряду с силами трения они обладают слабо выраженными силами сцепления. К этой группе грунтов, относят супеси.

При этом содержание глинистых частиц: в песках – менее 3 %, супесях – от 3 до 10 %, суглинках от 10 до 30 %, песчаных глинах – от 30 до 60 %, тяжелых глинах – от 60 %.

По степени влагосодержания различают грунты сухие (с содержанием воды до 5 %), влажные (от 5 до 30 %), мокрые (более 30 %).

Существенное влияние на технологию производства земляных работ оказывают физические свойства грунтов: плотность, пористость, угол естественного откоса, сцепление, влажность, разрыхляемость, уплотняемость и т.д.

Разрыхляемость – это способность грунта увеличиваться в объеме при разработке вследствие потери связи между частицами. Увеличение объема грунта характеризуется коэффициентами первоначального разрыхления Кр и остаточного разрыхления Кр.о.

Коэффициент первоначального разрыхления Кр представляет собой отношение объема разрыхленного грунта к его объему в естественном состоянии и составляет: для песчаных грунтов 1,08 – 1,17; суглинистых 1,14 – 1,28; глинистых 1,24 – 1,3. Для полускальных и скальных грунтов коэффициент Кр зависит от среднего размера куска грунта с dр и составляет обычно: при взрывании «на встряхивание» — 1,15 – 1,12 и при взрывании «на развал» – 1,3 – 1,5.

Классификация грунтов по трудности их разработки (ЕНиР 2-1-1) с учетом конструктивных особенностей землеройных и землеройно-транспортных машин:

— для одноковшовых экскаваторов грунты подразделяются на 6 групп;

— для многоковшовых экскаваторов и скреперов на 2 группы;

— для бульдозеров и грейдеров на 3 группы.

Для разработки грунтов вручную принято 7 групп:

— песок, супесь, суглинок, глина, лесс – группы 1 …4;

— крупнообломочные – группа 5;

— скальные грунты – группы 6 и 7.

Группы 1-4 групп легко разрабатываются ручным и механизированным способами, последующие группы – грунты требуют предварительного рыхления, в том числе и взрывным способом.

Крутизна откосов. Рытье котлованов с вертикальными стенками без их крепления допускается только в грунтах естественной влажности на глубину, не превышающую следующих значений: в насыпных, песчаных и гравелистых грунтах – 1 м; в супесях – 1,25 м; в суглинках и глинах – 1,5 м; в особо плотных нескальных грунтах – 2,0 м.

Определение объемов грунтовых масс при разработке котлованов и траншей.

Объем котлована. Для подсчета объема котлована, представляющего собой призматозоид (рисунок 2а), вначале определяют его размеры следующим образом:

а = А + 0,5*2; b = В + 0,5*2;

где а и b – размеры сторон котлована понизу, м;

а₁ и b₁ – размеры сторон котлована поверху, м;

А и В – размеры фундамента понизу, м;

0,5 – рабочий зазор от края фундамента до начала откоса, м;

Н – глубина котлована, вычисленная как разность между средней арифметической отметкой верха котлована по углам (черной – если котлован на планировочной насыпи и красной – на планировочной выемке) и отметкой дна котлована, м;

m – коэффициент откоса, нормируемый СНиПом.

Объем котлована определяется по следующей формуле

а) объем котлована б) обратной засыпки; в) траншеи; 1 – объем выемки, 2 – объем обратной засыпки

Рисунок 2 – Схемы для определения объемов котлована

Объем обратной засыпки пазух котлована определяют как разность объемов котлована и подземной части сооружения.

При подсчетах объемов земляных работ следует также учитывать объем въездных и выездных траншей

где Н – глубина котлована в местах устройства траншей, м;

b – ширина их понизу, принимаемая при одностороннем движении 4,5 м и при двухстороннем – 6 м;

m – коэффициент заложения откоса котлована;

m? – коэффициент откоса (уклон) въездных или выездных траншей

Общий объем котлована с учетом въездных и выездных траншей

где V – объем собственного котлована, м3;

n – количество въездных и выездных траншей;

Объем траншей с вертикальными стенками

где F1 и F2 – площади траншеи в ее двух крайних поперечных сечениях;

Втр – ширина траншеи;

Н1 и Н2 – глубина ее в двух крайних поперечных сечениях.

Объем траншеи с откосами (рисунок 2в) можно определить по вышеприведенной формуле, при этом площади поперечного сечения

Точное значение объема траншеи определяют по формуле Мурзо

Где Н1 и Н2 – глубина в начале и в конце участка.

Для определения объемов траншей, продольный профиль траншеи делят на участок с одинаковыми уклонами, подсчитывают объемы грунта для каждого их них и суммируют.

Способы разработки грунтов, механизация работ.

Разработку грунтов при устройстве выемок различного назначения выполняют в основном механическим, гидромеханическим, взрывным и комбинированными способами.

Механический способ разработки заключается в послойном разрушении грунта рабочими органом землеройной машины.

Последние подразделяются на машины циклического и непрерывного действия и землеройно-транспортные.

К землеройным машинам циклического действия относятся одноковшовые экскаваторы, оборудованные прямой или обратной лопатой, драглайном, погрузчиком и планировщиком, которые производят разработку грунта навымет (выгрузку в отвал) или погрузку его в транспорт, зачистку и планировку дна и откосов траншей и котлованов.

Цепные и роторные экскаваторы относят к землеройным машинам непрерывного действия, применяются для разработки грунта линейных выемок (траншей, канав) большой протяженности.

Землеройно-транспортными машинами являются бульдозеры, скреперы (самоходные и прицепные), грейдеры и грейдеры-элеваторы, выполняющие разработку грунта при устройстве выемок и насыпей большой протяженности, а также планировочные работы.

Механический способ является основным. Этим способом разрабатывают более 80% грунтов.

Гидромеханический способ предусматривает разработку грунтов гидромониторным, землесосным и комбинированными способами. При гидромониторных разработках грунт в надводном забое разрушается под напором струи воды, выбрасываемой гидромонитором, затем образовавшаяся пульпа самотеком или грунтовым насосом подается к месту укладки. Комбинированный способ предусматривает разработку грунта в сухом забое любой землеройной машиной или в подводном забое черпаковой машиной, вода используется для транспортирования и укладки грунта. Комбинированный способ дает возможность подготовки оптимальных грунтовых смесей для намыва земляных сооружений требуемого качества.

Взрывной способ основывается на использовании энергии взрыва и применяется для разрушения и направленного выброса грунта. Применяется для разрыхления мерзлых и скальных грунтов, а также для образования выемок и насыпей больших размеров.

Откосы котлована для скальных грунтов

Крутизна откоса — это отношение глубины котлована (траншеи или др. выемки) к его заложению (проекции откоса на горизонтальную плоскость).

Крутизна откосов котлованов, траншей и др. выемок приведена в следующих группах нормативных документов:

1. СП 45.13330.2012 Земляные сооружения, основания и фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87. (действующий и обязательный к применению согласно постановлению Правительства РФ от 26 декабря 2014 г. N 1521)
2. СНиП 12-04-2002 «Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство» (рекомендательный)

1. СП 45.13330.2017 Земляные сооружения, основания и фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87. (действующий и рекомендательный. Станет обязательным к применению, когда выйдет обновленная версия постановления Правительства РФ от 26 декабря 2014 г. N 1521)
2. Правила по охране труда в строительстве. Утверждены Министерством труда и социальной защиты Российской Федерации. Приказ от 1 июня 2015 года N 336н «Об утверждении Правил по охране труда в строительстве» (действует)

Выделим требований приведенных в данных документах, которые касаются непосредственно величины крутизны откосов.

I группа нормативных документов

Согласно СП 45.13330.2012 Земляные сооружения, основания и фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87:

6.1.10 Наибольшую крутизну откосов траншей, котлованов и других временных выемок, устраиваемых без крепления в грунтах, находящихся выше уровня подземных вод (с учетом капиллярного поднятия воды по 6.1.11), в том числе в грунтах, осушенных с помощью искусственного водопонижения, следует принимать в соответствии с требованиями СНиП 12-04.

При высоте откосов более 5 м в однородных грунтах их крутизну допускается принимать по графикам приложения В, но не круче указанных в СНиП 12-04 для глубины выемки 5 м и во всех грунтах (включая скальные) не более 80°. Крутизна откосов выемок, разрабатываемых в скальных грунтах с применением взрывных работ, должна быть установлена в проекте.

6.1.11 При наличии в период производства работ подземных вод в пределах выемок или вблизи их дна мокрыми следует считать не только грунты, расположенные ниже уровня грунтовых вод, но и грунты, расположенные выше этого уровня на величину капиллярного поднятия, которую следует принимать:

0,3 м — для крупных, средней крупности и мелких песков;

0,5 м — для пылеватых песков и супесей;

1,0 м — для суглинков и глин.

6.1.12 Крутизну откосов подводных и обводненных береговых траншей, а также траншей, разрабатываемых на болотах, следует принимать в соответствии с требованиями СП 86.13330.

6.1.13 В проекте должна быть установлена крутизна откосов грунтовых карьеров, резервов и постоянных отвалов после окончания земляных работ в зависимости от направлений рекультивации и способов закрепления поверхности откосов.

6.1.14 Максимальную глубину выемок с вертикальными незакрепленными стенками следует принимать в соответствии с требованиями СНиП 12-04.

6.1.15 Наибольшую высоту вертикальных стенок выемок в мерзлых грунтах, кроме сыпучемерзлых, при среднесуточной температуре воздуха ниже минус 2 °С допускается увеличивать по сравнению с установленной СНиП 12-04 на величину глубины промерзания грунта, но не более чем до 2 м.

6.1.16 В проекте должна быть установлена необходимость временного крепления вертикальных стенок траншей и котлованов в зависимости от глубины выемки, вида и состояния грунта, гидрогеологических условий, величины и характера временных нагрузок на бровке и других местных условий.

6.1.17 Число и размеры уступов и местных углублений в пределах выемки должны быть минимальными и обеспечивать механизированную зачистку основания и технологичность возведения сооружения. Отношение высоты уступа к его основанию устанавливается проектом, но должно быть не менее 1:2 — в глинистых грунтах, 1:3 — в песчаных грунтах.

Согласно СНиП 12-04-2002 «Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство»:

5.2.4. Производство работ, связанных с нахождением работников в выемках с вертикальными стенками без крепления в песчаных, пылевато-глинистых и талых грунтах выше уровня грунтовых вод и при отсутствии вблизи подземных сооружений, допускается при их глубине не более, м:

• • • 1,0 — в неслежавшихся насыпных и природного сложения песчаных грунтах;
    • 1,25 — в супесях;
    • 1,5 — в суглинках и глинах.

5.2.5. При среднесуточной температуре воздуха ниже минус 2°C допускается увеличение наибольшей глубины вертикальных стенок выемок в мерзлых грунтах, кроме сыпучемерзлых, по сравнению с установленной в 5.2.4 на величину глубины промерзания грунта, но не более чем до 2 м.

5.2.6. Производство работ, связанных с нахождением работников в выемках с откосами без креплений в насыпных, песчаных и пылевато-глинистых грунтах выше уровня грунтовых вод (с учетом капиллярного поднятия) или грунтах, осушенных с помощью искусственного водопонижения, допускается при глубине выемки и крутизне откосов, указанных в таблице 1.

Крутизна откоса (отношение его высоты к заложению) при глубине выемки, м, не более

1. При напластовании различных видов грунта крутизну откосов назначают по наименее устойчивому виду от обрушения откоса;

2. К неслежавшимся насыпным относятся грунты с давностью отсыпки до двух лет для песчаных; до пяти лет — для пылевато-глинистых грунтов.

5.2.7. Крутизна откосов выемок глубиной более 5 м во всех случаях и глубиной менее 5 м при гидрологических условиях и видах грунтов, не предусмотренных п.5.2.12, а также откосов, подвергающихся увлажнению, должны устанавливаться проектом.

5.2.8. Конструкция крепления вертикальных стенок выемок глубиной до 3 м в грунтах естественной влажности должна быть, как правило, выполнена по типовым проектам. При большей глубине, а также сложных гидрогеологических условиях крепление должно быть выполнено по индивидуальному проекту.

5.2.9. При установке креплений верхняя часть их должна выступать над бровкой выемки не менее чем на 15 см.

5.2.10. Перед допуском работников в выемки глубиной более 1,3 м ответственным лицом должно быть проверено состояние откосов, а также надежность крепления стенок выемки.

Валуны и камни, а также отслоения грунта, обнаруженные на откосах, должны быть удалены.

5.2.11. Допуск работников в выемки с откосами, подвергшимися увлажнению, разрешается только после тщательного осмотра лицом, ответственным за обеспечение безопасности производства работ, состояние грунта откосов и обрушение неустойчивого грунта в местах, где обнаружены «козырьки» или трещины (отслоения).

5.2.12. Выемки, разработанные в зимнее время, при наступлении оттепели должны быть осмотрены, а по результатам осмотра должны быть приняты меры к обеспечению устойчивости откосов и креплений.

5.2.13. Разработка роторными и траншейными экскаваторами в связных грунтах (суглинках и глинах) выемок с вертикальными стенками без крепления допускается на глубину не более 3 м. В местах, где требуется пребывание работников, должны устраиваться крепления или разрабатываться откосы.

При извлечении грунта из выемок с помощью бадей необходимо устраивать защитные навесы-козырьки для защиты работающих в выемке.

Согласно СП 45.13330.2012 Земляные сооружения, основания и фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87

6.1.10 Наибольшую крутизну откосов траншей, котлованов и других временных выемок, устраиваемых без крепления в грунтах, находящихся выше уровня подземных вод (с учетом капиллярного поднятия воды по 6.1.11), в том числе в грунтах, осушенных с помощью искусственного водопонижения, следует принимать в соответствии с требованиями, обеспечивающими безопасность труда в строительстве.

При высоте откосов более 5 м в однородных грунтах их крутизну допускается принимать по графикам приложения В. Крутизна откосов должна обеспечивать безопасность труда в строительстве. Крутизна откосов выемок, разрабатываемых в скальных грунтах с применением взрывных работ, должна быть установлена в проекте.

6.1.11 При наличии в период производства работ подземных вод в пределах выемок или вблизи их дна мокрыми следует считать не только грунты, расположенные ниже уровня грунтовых вод, но и грунты, расположенные выше этого уровня на величину капиллярного поднятия, которую следует принимать:

— 0,3 м — для крупных, средней крупности и мелких песков;

— 0,5 м — для пылеватых песков и супесей;

— 1,0 м — для суглинков и глин.

6.1.12 Крутизну откосов подводных и обводненных береговых траншей, а также траншей, разрабатываемых на болотах, следует принимать в соответствии с требованиями СП 86.13330.

6.1.13 В проекте должна быть установлена крутизна откосов грунтовых карьеров, резервов и постоянных отвалов после окончания земляных работ в зависимости от направлений рекультивации и способов закрепления поверхности откосов.

6.1.14 Максимальную глубину выемок с вертикальными незакрепленными стенками следует принимать в соответствии с требованиями, обеспечивающими безопасность труда в строительстве.

6.1.15 Наибольшую высоту вертикальных стенок выемок в мерзлых грунтах, кроме сыпучемерзлых, при среднесуточной температуре воздуха ниже минус 2°С допускается увеличивать на величину глубины промерзания грунта, но не более чем 2 м.

6.1.16 В проекте должна быть установлена необходимость временного крепления вертикальных стенок траншей и котлованов в зависимости от глубины выемки, вида и состояния грунта, гидрогеологических условий, величины и характера временных нагрузок на бровке и других местных условий.

6.1.17 Число и размеры уступов и местных углублений в пределах выемки должны быть минимальными и обеспечивать механизированную зачистку основания и технологичность возведения сооружения. Отношение высоты уступа к его основанию установлено проектом, но должно быть не менее: 1:2 — в глинистых грунтах, 1:3 — в песчаных грунтах.

Согласно Правил по охране труда в строительстве. Приказ Минтруда России от 1 июня 2015 года N 336н

156. При производстве работ нахождение работников в выемках с вертикальными стенками без крепления в песчаных, пылевато-глинистых и талых грунтах допускается при расположении этих выемок выше уровня грунтовых вод, при отсутствии вблизи них подземных сооружений, а также на глубине не более:

• • • 1) в неслежавшихся насыпных и природного сложения песчаных грунтах — 1,0 м;
    • 2) в супесях — 1,25 м;
    • 3) в суглинках и глинах — 1,5 м.

Допускается увеличение указанной глубины расположения выемок в мерзлых грунтах, кроме сыпучемерзлых, на величину глубины промерзания грунта, но не более чем на 2 м, при среднесуточной температуре воздуха ниже минус 2°С.

157. Производство работ, связанных с нахождением работников в котлованах, траншеях и выемках с откосами без креплений в нескальных грунтах выше уровня грунтовых вод (с учетом капиллярного поднятия) или в грунтах, осушенных с помощью искусственного водопонижения, допускается при глубине выемки и крутизне откосов согласно организационно-технологической документации с учетом крутизны откосов в зависимости от вида грунта, предусмотренной приложением N 4 к Правилам.

158. Крутизна откосов выемок глубиной более 5 м, а также глубиной менее 5 м при гидрологических условиях и определенных видах грунтов, а также выемок, разработанных в зимнее время, при наступлении оттепели и откосов, подвергающихся увлажнению, должны устанавливаться организационно-технологической документацией на строительное производство.

159. При установке креплений верхняя часть их должна выступать над бровкой выемки не менее чем на 15 см.

160. Перед допуском работников в выемки глубиной более 1,3 м работником, ответственным за обеспечение безопасного производства работ, должны быть проверены состояние откосов, а также надежность крепления стенок выемки.

Валуны и камни, а также отслоения грунта, обнаруженные на откосах, должны быть удалены.

161. Допуск работников в выемки с откосами, подвергшимися увлажнению, допускается после тщательного осмотра работником, ответственным за обеспечение безопасного производства работ, откосов и состояния неустойчивого грунта в местах, где обнаружены «козырьки» или трещины (отслоения).

162. Выемки, разработанные в зимнее время, при наступлении оттепели должны быть осмотрены, а по результатам осмотра должны быть приняты меры к обеспечению устойчивости откосов и креплений.

163. Разработка роторными и траншейными экскаваторами в связных грунтах (суглинках и глинах) выемок с вертикальными стенками без крепления допускается на глубину не более 3 м. В местах, где требуется пребывание работников, должны устраиваться крепления или разрабатываться откосы.

При извлечении грунта из выемок с помощью бадей необходимо устраивать защитные навесы-козырьки для защиты работников в выемке.

164. Устанавливать крепления необходимо в направлении сверху вниз по мере разработки выемки на глубину не более 0,5 м.

165. Разрабатывать грунт в выемках «подкопом» не допускается. Извлеченный из выемки грунт необходимо размещать на расстоянии не менее 0,5 м от бровки этой выемки.

Приложение N 4. Крутизна откосов в зависимости от вида грунта

Крутизна откоса (отношение его высоты к заложению) при глубине выемки, м (не более)