Вопрос 9. Устройство котлованов.

Котлован представляет собой выемку, предназначенную для возведения части здания и сооружения, расположенной ниже поверхности земли, и для устройства фундаментов.

Устройство котлована включает такие рабочие процессы: разработку грунта с выгрузкой на бровку или в транспортные средства; транспортирование грунта; планировку дна котлована; обратную засыпку пазух между стенками фундамента и котлованом с разравниванием и уплотнением грунта. Рытье котлована является ведущим процессом; по объему и характеру его выбирают наиболее эффективный метод производства, обеспечивающий комплексную механизацию и поточное производство работ в заданный срок. Грунт разрабатывают одноковшовыми экскаваторами, автогрейдерами, бульдозерами и гидромеханическим способом. Котлованы под жилые здания роют экскаваторами с ковшом емкостью 0,15-0,65 м³ и самоходными скреперами. При устройстве котлованов с большим объемом земляных работ (под промышленные объекты) применяют более мощные экскаваторы с ковшом емкостью 0,5-2 м³

Устройство траншеи

 Траншея — это временная выемка, устраиваемая для укладки труб и других инженерных сетей, а также возведения ленточных фундаментов.Разработка котлована и траншей на глубину, превышающую пределы, указанные выше, производится с откосами или с креплением вертикальных стенок. Допустимая крутизна откосов котлованов и траншей в грунтах естественной влажности показана на рис. 25.

Рис. 25. Крутизна откосов котлованов и траншей в грунтах естественной влажности: а - песчаный грунт; б - супесь; в - глины и суглинки

Минимальная ширина траншей должна удовлетворять следующим требованиям:

• под ленточные фундаменты и конструкции подвального этажа - с учетом размеров конструкции, опалубки и ее крепления с добавлением 0,2-0,3 м с каждой стороны;

• под трубопроводы - не менее наружного диаметра трубы с добавлением 0,5 м при укладке отдельными трубами.

При наличии в период производства работ подземных вод мокрыми следует считать грунты, расположенные выше или ниже уровня грунтовых вод на величину капиллярного поднятия:

• 0,3-0,5 м - для песков, от пылеватых до крупных;

• 1,0м - для суглинков и глин.

Разработку грунта в котлованах или траншеях при переменной глубине заложения фундаментов следует вести уступами (рис. 26).

Рис. 26. Схема котлована с переменной глубиной заложения фундамента

Отношение высоты уступа к его длине должно быть не менее: при связных грунтах - 1:2; при несвязных грунтах - 1:3. Это соотношение - упрощенный вариант, позволяющий без расчета границы сжимаемой зоны и несущей способности грунта сохранить устойчивость основания.

Вопрос 10. Технология возведения подземных сооружений.

Подземные сооружения в зависимости от гидрологических условий и глубины заложения осуществляют различными способами, основными из которых являются открытый, опускной и «стена в грунте»

Открытый способ основан на отрывке котлована с естественными откосами или шпунтовым ограждением, на дне которого возводят подземное сооружение. По окончании работ котлован засыпают грунтом.

Работы нулевого цикла базируются на технологиях переработки грунта и устройства земляных сооружений различных типов, форм и расположения по отношению к поверхности.Стоимость работ нулевого цикла в среднем составляет до 20% общей стоимости строительства, а трудозатраты - до 30% общих трудозатрат.В состав работ нулевого цикла входят:отрывка котлована с зачисткой основания под фундаменты;водоотвод и водопонижение;подготовительные работы к монтажу подземной части здания - устройство усиленного основания под самоходный кран;разбивка осей фундаментов в вырытом котловане;монтаж подземной части здания, включая фундаменты, фундаментные балки, стены подвалов;прокладка подземных коммуникаций водопровода, канализации, газопровода, теплосети, водостока, дренажа, телефонной канализации, электрокабелей;устройство бетонной подготовки под полы;монтаж перекрытия над подземной частью здания;гидроизоляция фундаментов и стен подвала;обратная засыпка пазух с уплотнением;подготовительные работы к монтажу надземной части здания - укладка подкрановых путей на усиленное основание и монтаж башенного крана.Отрывку котлована осуществляют экскаваторами разных типов.Недокопка котлована обычно составляет 15...30 см. Этот слой грунта можно снять бульдозером, планировщиком или вручную.Подготовка основания. Монтаж фундаментов начинают только после приемки подготовленного основания, а именно:.Земляное основание выравнивают путем зачистки при песчаных грунтах или подсыпки песка, если фундаменты сооружают на других грунтах. Толщина песчаной подсыпки должна быть не менее 5 и не более 15 см. Применяется крупный песок без примесей ила или пылеватых частиц. Подсыпку осуществляют и за пределы будущих фундаментов: не менее 10 см с каждой стороны..Сильно ослабленный грунтовыми водами или атмосферными осадками грунт уплотняют щебнем или гравием слоем толщиной 5...8 см, утрамбовывают, сверху устраивают основание из тощего бетона толщиной не менее 3 см.Песчаная или бетонная подготовка будут обеспечивать равномерную передачу нагрузки от сооружения на земляное основание.Особенности монтажа подземной части здания.Основные особенности работ:увязка с земляными работами - монтажный кран или спускают в котлован и для него устраивают въездной пандус или для крана оставляют достаточно широкую полосу для перемещения по кромке котлована;тщательность обратной засыпки грунта и послойного уплотнения, так как необходимо гарантировать устойчивость подкрановых путей, которые часто располагают и в зоне обратной засыпки грунта.Способ применяют при сравнительно небольшом углублении сооружения (до 15 м) и преимущественно в сухих грунтах. При других условиях используют способы «стена в грунте» или опускной.

Закрытый способ строительства может применяться при строительстве тоннелей как глубокого (>20 м), так и мелкого заложения. Все строительные работы по возведению тоннельных конструкций ведутся под землей. Создается специальная система шахт, подземных переходов и подъемников, по которым осуществляется доставка строительного оборудования и материалов, а также вывоз грунта.

Данный способ строительства тоннелей является более трудоемким и финансово затратным, однако он позволяет возводить тоннельные конструкции без нарушения функционирования дорог и коммуникаций, находящихся над тоннелем.

Для защиты конструкций тоннеля от воздействия грунтовых вод и проникновения излишней влаги во внутреннее пространство тоннеля используется специальный гидроизоляционный слой. Надежный, прочный и долговечный гидроизоляционный материал способен существенно увеличить срок успешной эксплуатации объекта. При выборе гидроизоляции тоннеля оптимальным станет полимерная мембрана PLASTFOIL^® GEO.