Устройство котлованов на местности, не покрытой водой

Котлованы под фундаменты мелкого заложения допускается раз­рабатывать лишь при наличии утвержденного проекта, геологиче­ских разрезов и данных об уровнях грунтовых, меженных и высо­ких вод.

При необходимости устройства котлованов в теле насыпи суще­ствующего земполотна или непосредственной близости от нее, а так­же при устройстве в насыпи поперечных прорезей для производст­венных целей ведение работ разрешается по специальным проектам с детально разработанными конструкциями крепления стенок и пе­рекрытия прорезей, гарантирующих полную безопасность движения; транспорта и работающих. Рабочие чертежи и порядок организации) указанных работ должны быть согласованы с заинтересованным», организациями.

Оборудование для разработки котлованов на местности, не по­крытой водой, выбирают с учетом вида грунта, условий его разра­ботки и удаления, размеров и способов крепления котлованов и размещения оборудования. При значительных размерах котлованов механизмы можно располагать непосредственно в котлованах, на­пример транспортер (рис. 21.4, а), экскаватор с прямой лопатой: (рис. 21.4, в), бульдозер (рис. 21.4, е). При узких котлованах экс­каваторы могут находиться на его бровке, например экскаватор» с обратной лопатой (рис. 21.4, д), экскаватор с драглайном (рис.. 21.4, б), экскаватор с грейфером (рис. 21.4, г). Грейферы применяют тяжелые, одноканатные со стальными зубьями, пригодными для разработки слежавшегося грунта под водой. При ограниченных раз­мерах котлована в плане, а также при зачистке дна котлована мо­жет применяться ручной инструмент. Грунт из котлована в этом случае можно удалять бадьями с помощью крана.

При разработке котлованов руководствуются условиями безо­пасности ведения работ, удобства разработки и удаления грунта, возведения кладки фундамента. При производстве работ окружаю­щий котлован грунт должен сохранять устойчивость. Это обеспечи­вается устройством различных ограждений или другими мерами.

Разработка котлованов с вертикальными стен­ками без креплений возможна лишь в грунтах естественной влажности и при отсутствии грунтовых и поверхностных вод при ог­раничении глубины: 1 м — в насыпных песчаных и гравелистых грунтах; 1,25 м — в супесях; 1,5 м — в суглинках и глинах; 2м — в особо плотных нескальных грунтах.

Разработка кот­лованов с откосами в грунтах с естественной влажностью выполняется в зависимости от глубины и рода грунта (табл.21.1). При устройстве котлова­на с откосами работы уп­рощаются, но значитель­но увеличивается объем земляных работ. В период дождей и весенней рас­путицы создается опас­ность оползания откосов, особенно в глинистых грунтах, и их крутизну приходится доводить до естественного откоса. Из-за этого работы по рытью котлована и возведению фундамента необходимо выполнять в возможно более короткие сроки.

Разработку кот­лованов с заклад­ными креплениями, как правило, применяют при ширине котлована до 4 м, глубине не более 5 м и незначительном притоке воды. Для простого закладного крепления (рис. 21.5) толщину до­сок принимают равной 4 см для грунтов естественной влажности и 5 см для песчаных и повышенной влажности. В связанных грун­тах естественной влажности при глубине котлована до 3 м доски можно ставить с зазором через одну, при большей глубине или в увлажненных и песчаных грунтах — без зазоров.

При устройстве закладного крепления необходимо соблюдать следующие требования:

если грунты 1 и II категорий, а глубина котлована до 3,75 м, то стойки надо устанавливать не реже чем через 2 м, при большей глубине не реже чем через 1,5 м, в грунтах же III.и IV категорий независимо от глубины — не реже чем через 2 м;

расстояния между распорками по вертикали необходимо да­вать не более 1 м, а под распорками в обязательном порядке уста­навливать поддерживающие бобышки;

верхние доски креплений должны выступать не менее чем на 15 см над бровкой котлована для предупреждения падения инстру­мента, комьев земли и т. п.

Последовательность работ по устройству закладного крепления сводится к следующему. По мере разработки и удаления грунта доски закладывают за стойки, которые периодически осаживают вниз, раскрепляя распорками.

При больших размерах кот­лованов применяют инвентар­ное закладное крепление (рис. 21.6) с металлическими стой­ками из двутавровых балок № 30—55, забиваемых заранее ниже дна котлована не менее чем на 1 м. Между полками двутавров по мере разработки котлована осаживают щиты, которые заклинивают клинья­ми. Распорки могут быть дере­вянными или металлическими из двутавров или швеллеров.

Ограждения из деревянного шпунта применяют при глубине погружения его до 4—6 м и отсутствии в грунтах включе­ний, препятствующих погружению шпунта. Наилучшая форма греб­ня и паза шпунта — прямоугольная (рис. 21.7, в). Треугольная фор­ма применяется для шпунтин, изготавливаемых из досок толщиной не более 80 мм (рис. 21.7, а). Применяют шпунтины из досок (рис. 21.7,0).

Шпунтины забивают в грунт свайными молотами, чаще па­ровоздушными, двойного действия или дизель-молотами. Для ус­корения забивки и улучшения качества шпунтовой стенки шпунт сплачивают в пакеты из двух-трех шпунтин.

Для обеспечения правильного положения погружаемых шпунтин через 2—3 м забивают маячные сваи из бревен диаметром 18— 24 см и прикрепляют к ним горизонтальные схватки.

Ограждения из металлического шпунта применя­ют при глубине погружения в грунт более 6 м, а также в плотных глинистых н гравелистых грунтах (см. рис. 3.4). Для мостовых опор чаще используют шпунт корытного профиля—ШК-1, ШК-2 или специального типа — Ларсен IV и Ларсен V.

Шпунтовые ограждения раскрепляют горизонтальными поясами (обвязками) по внутреннему контуру котлована и системой попе­речных распорок и угловых подкосов из прокатного металла — дву­тавров или швеллеров, а иногда и из дерева.

Если котлованы под мостовые опоры устраивают в зоне грунто­вых вод пли на водотоке, то необходим водоотлив. Количество воды, проникающей в котлован через дно и шпунтовые стенки, за висит от водонепроницаемости грунта, уровня грунтовых вод н ка­чества шпунтового ограждения.

Водоотлив может осуществляться диафрагмовыми, самовсасы­вающими центробежными и многоступенчатыми насосами в зависи­мости от притока воды и глубины котлована.

Применяют также временное понижение грунтовых вод в котловане с помощью глубинного водоотлива иглофильтра­ми. В этом случае по периметру котлована прокладывают коллектор из труб диаметром 100—200 мм, к которому присоединяют гибкими шлангами трубы-иглофильтры через 0,8—1,5 м в зависимости от во­допроницаемости грунта. Коллектор соединяют с одним или не­сколькими вакуум-насосными установками. Откачиванием воды на­сосами одновременно из всех труб обеспечивают понижение уровня грунтовых вод и разрабатывают котлован в сухом грунте (рис. 21.8). Иглофильтр представляет собой стальную трубу диаметром 38—50 мм, собранную из отдельных звеньев. Нижнее звено снабже­но фильтрующим устройством. Фильтр состоит из двух труб. На­ружная труба имеет равномерно расположенные отверстия, она об­мотана спиральной проволокой, а поверх спирали натянута фильтрационная сетка. Спираль обеспечивает зазор между трубой и сет-кон, препятствующий засорению фильтра. Внутренняя труба имеет в стенке небольшое число отвер­стий. Фильтр оканчивается нако­нечником с шаровым клапаном. В осушенном грунте котлован, как правило, разрабатывают с креплением. После устройства фундамента водопонижающую установку убирают, и грунтовые воды снова повышаются до свое­го обычного уровня.

Дата добавления: 2014-12-07