Этапы укрепления котлованов и контроль безопасности на стройплощадке

При строительстве подземных или заглублённых сооружений устойчивость котлована определяет безопасность всего объекта. Любое осыпание грунта или подвижка стен может повредить арматуру, опалубку, технику и угрожать жизни рабочих. Поэтому укрепление котлована выполняется по строгой схеме с учётом геологии и глубины заложения.

Подготовительный этап

Перед началом земляных работ проводится инженерно-геологическое обследование. Изучаются:

• состав и плотность грунта;

• уровень грунтовых вод;

• угол естественного откоса;

• наличие рядом зданий, дорог и коммуникаций.

На основании данных разрабатывается проект ограждения котлована. Определяются зоны складирования грунта и безопасные расстояния для техники. В проект включают схему крепления стен, водоотвод и дренаж.

Способы укрепления стен котлована

1. Откосы и бермы Применяются при глубине до 3–4 м и устойчивых сухих грунтах. Уклон откоса выбирают по типу почвы: для песков — 1:1, для глины — до 1:0,5. Метод простой, но требует большой площади, поэтому не подходит для городской застройки.

2. Щиты и распорные крепи Доски или металлические панели устанавливаются по периметру стен, фиксируются распорками и анкерами. Используются при строительстве котлованов до 6–7 м. Этот способ позволяет контролировать форму выемки и предотвращает осыпание.

3. Шпунтовое ограждение Металлические или железобетонные шпунты погружаются в грунт по периметру будущего котлована. Образуется сплошная стенка, удерживающая грунт и воду. Метод эффективен при высоком уровне грунтовых вод и глубине до 20 м. После завершения строительства шпунты извлекаются или оставляются в теле грунта.

4. Буронабивные сваи и стены в грунте Используются при глубоком заложении (до 30 м) и в городской среде. Сначала бурят скважины, заливают их бетоном с арматурой, формируя сплошную стену. Такой метод предотвращает фильтрацию воды и деформации соседних зданий.

5. Замораживание грунта и цементация Применяются в сложных водонасыщенных породах и плывунах. Грунт замораживается трубами с циркуляцией охлаждающего раствора или уплотняется цементно-глинистыми смесями. Это временные меры, используемые при проходке глубоких шахт или тоннелей.

Этапы укрепления котлована

1. Разметка и вынос осей — определяются границы котлована и места установки ограждений.

2. Погружение или бурение свай, шпунтов, крепей — выполняется до начала основного рытья.

3. Разработка котлована по слоям — выемка грунта ведётся равномерно, чтобы не перегружать одну сторону.

4. Монтаж распорных и анкерных систем — по мере углубления устанавливаются дополнительные элементы для фиксации стен.

5. Организация водоотвода — устанавливаются лотки, насосы, иглофильтры для понижения уровня воды.

6. Контроль деформаций — ведётся инструментальный мониторинг: измеряются смещения, осадки, наклоны.

Контроль безопасности

На стройплощадке назначается ответственный за безопасное ведение земляных работ. Основные требования:

• не допускать нахождения людей под неукреплёнными откосами;

• поддерживать расстояние между краем котлована и складом грунта не менее 0,5–1 м;

• исключить движение тяжёлой техники ближе 2 м к ограждению;

• при глубине более 1,5 м обеспечить лестницы или спуски через каждые 25 м;

• вести журнал осмотров укреплений и насосного оборудования.

При обнаружении трещин, осадок или просачивания воды работы немедленно прекращаются, участок ограждается, укрепление усиливается.

Водоотвод и стабилизация грунта

Для предотвращения подмыва выполняют систему поверхностного и глубинного водоотвода. Применяются:

• дренажные трубы в основании котлована;

• насосы для откачки воды;

• глинистые замки и пленочные барьеры по периметру.

В песчаных грунтах эффективны временные дренажи из иглофильтров, подключённых к вакуумным установкам. Они позволяют стабилизировать откосы до момента бетонирования стен.

Особенности при плотной городской застройке

В черте города котлованы располагаются рядом с существующими зданиями. В таких условиях применяют буросекущие сваи, анкеры с натяжением и системы мониторинга. На соседних объектах устанавливают контрольные марки для отслеживания осадок. Работы ведутся поэтапно, чтобы исключить перегрузку стен.

Пример применения

При строительстве подземного паркинга глубиной 12 м использовалось шпунтовое ограждение из стальных свай с анкерным креплением. Дополнительно применили водопонижение иглофильтрами. Мониторинг показал, что осадки соседних зданий не превысили 2 мм — это допустимый показатель при таком типе грунта.

Основные принципы надёжного укрепления

• выбирать технологию с запасом прочности по расчётным нагрузкам;

• учитывать сезонные колебания уровня воды;

• предусматривать возможность осмотра и ремонта крепи;

• вести постоянный контроль состояния стен на всех этапах.

Правильно спроектированное укрепление котлована исключает деформации и обеспечивает безопасность не только на время строительства, но и в период эксплуатации подземной части здания.

При подготовке статьи частично использованы материалы с сайта rusgradstroy.ru - этапы укрепления котлованов и контроль безопасности

Дата публикации: 27 июня 2022 года