Раздел 6. Проектирование котлованов. Защита подвальных помещений и фундаментов от подземных вод и сырости

6.1.Общие положения. Терминология. Состав проекта производства и организации работ по устройству котлованов. Требования предъявляемые к проекту.

Котлованами называют выемки различные по глубине, но с достаточно большими размерами в плане, устраиваемые в грунте и предназначенные для различных целей: устройство фундаментов, монтажа подземных конструкций и оборудования, прокладки туннелей и коммуникаций и т.п.

Выемки, имеющие малую ширину и большую длину, называют траншеями, а имеющие малые размеры в плане и большую глубину – шахтами.

- ППиОР по устройству котлована является составной частью общего проекта здания или сооружения и включает в себя:

- чертеж котлована;

- указания по производству и организации работ;

- защитные мероприятия.

• Чертеж ,учитываются: в плане

1. возможность производства работ;

2. возможность устройства опалубки;

3. размещение крепления стенок котлована;

4. размещение водопонижающих установок;

5. глубина в основном определяется заложением фундамента (с учетом песчаной подушки, пласт. дренажа и т.п.)

   • Указывают:

- горизонтальную и вертикальную привязку котлована к местности;

- основные оси;

- размеры поверху и понизу;

- абсолютные отметки дня и заглублений;

- заложение откосов – i

• Защитные мероприятия

Их целью является сохранение природной структуры грунтов в основании возводимых фундаментов (т.е. дна котлована) и обеспечении устойчивости стенок котлована на все время производства строительных работ.

Требования по сохранению природной структуры основания:

- Не допускать скапливание на дне котлована воды (замачивания)

- Не допускать промерзания дна котлована в зимний период работ, т.к. большинство в зимний период работ, т.к. большинство грунтов обладает пучинистыми свойствами. Для этого, дно котлована покрывают слоем шлака или другого аналогичного по свойствам материала.

- Не допускать механического воздействия на дно котлована.

- Устройство фундаментов необходимо выполнить по возможности быстрее, особенно в дождливый и зимний периоды строительства.

Требования к устойчивости стенок котлована.

- Конструкции крепления стенок или откосов котлованов должны воспринимать все нагрузки от давления грунта и подземных вод и защищать его от их оползания или обрушения.

- При разработке котлованов и траншей в непосредственной близости и ниже уровня заложения примыкающих сооружений необходимо принятие специальных мероприятий против развития осадок и деформаций близкорасположенных сооружений:

• это забивка шпунтовой стенки;

• закрепление грунтов основания;

• подводка нового фундамента.

6.2. Определение размеров котлованов с учетом плановых размеров фундамента, способа производства работ, пространства при необходимости крепления откосов.

Горизонтальные и вертикальные размеры котлованов определяются с учетом их назначения, применяемых механизмов и технологии их сооружения. При определении размеров необходимо установить следующие размеры котлована:

• поперечное сечение

• глубину

• заложение откосов боковых поверхностей

• создание боковых берм

• наличие и размеры уступов в поперечном сечении.

Размеры котлованов определяются не только в зависимости от геометрических размеров необходимых фундаментов, но также с учетом способа производства работ, необходимого пространства для их выполнения, места для размещения машин и механизмов, с учетом

пространства, занимаемого конструкциями крепления стенок котлована и размещения при необходимости установок для осуществления водопонижения. Ширина пространства, необходимого для производства работ, обычно определяется технологическими условиями.

В качестве пространства, необходимого для выполнения работ, является:

• в котловане с облицованными или необпицованными стенками -

расстояние между стенкой или подошвой откоса и внешней стороной

сооружаемого фундамента (например, стенки, возводимой в опалубке).

• в котлованах с подпертыми стенками ~ расстояние между внешней

деталью стенок и сооружаемым фундаментом.

Минимально необходимая рабочая ширина котлована может быть

уменьшена в исключительных случаях.

В случае появления каких-либо дополнительных условий и размеров

ширина котлована должна быть увеличена.

Если в котловане предусмотрено размещение многочисленных коммуникаций (трубопроводов, шлангов и др.), то при определении рабочей ширины должны учитываться их размеры и необходимые для их укладки проходы.

При определении рабочей ширины многоярусных котлованов необходимо учитывать условия образования рабочих зон на площадках каждого яруса.

Глубина выемки определяется функциональным назначением котлована, геомеханикой основания и глубиной промерзания грунта в зимний период.

При отрывке траншеи с вертикальными стенками и последующим их креплением (рис. 4.6,а) ее ширина по дну (b) 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.

Ширина 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.

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

Определение объемов котлованов производят по эмпирическим зависимостям или тригонометрическим формулам.