На начальном этапе строительства грунт находится в своем естественном состоянии - не уплотненном. После увеличения нагрузки на грунт, которое обеспечивается новым сооружением, грунт уплотняется, причем не только под возводимым объектом, но и в его ближайшем окружении. Такие физические процессы грозят близко распложенным постройкам деформацией и нарушением целостности. Для того чтобы предотвратить нежелательные последствия, применяется или "шпунтовая стенка ".

Формируется такое ограждение путем погружения в грунт специальных шпунтовых свай. Шпунтовый ряд, удерживая уплотнение грунта, локализует его в своих границах и полностью устраняет влияние на грунт оснований близлежащих зданий.

Такое ограждение иногда делают временным, но нередко оно используется и постоянно. Например, в том случае, когда шпунтовые ограждения используются в качестве несъемной опалубки при возведении стен подвальных помещений и ленточных фундаментов, а также как водонепроницаемая преграда после понижения уровня грунтовых вод.

Виды шпунтовых сооружений

В зависимости от условий работы, их назначений, размеров котлована и свойств грунта используют различные схемы шпунтовых рядов. Сооружают их из деревянных, металлических и железобетонных . Каждый из видов шпунтового ограждения имеет свои плюсы и минусы.

Шпунты из дерева делают либо составными, сбитыми гвоздями из досок, либо изготовляют из брусков, используя соединение паз-гребень. Деревянные шпунтовые ограждения можно эксплуатировать лишь однократно, так как извлечь их из грунта без повреждений невозможно. Такое однократное использование удорожает строительство. Поэтому наиболее эффективно использование металлических шпунтов.

Металлические шпунты выпускают различных профилей из углеродистой стали - двутавров, труб. Обычно шпунтовое ограждение выполняется из труб диаметром от 219 до 530 мм. Тип шпунта зависит от глубины котлована, чем он глубже, тем больше подбирается момент инерции сечения. Металлические шпунты можно использовать неоднократно, проверяя после извлечения из грунта на соответствие эксплуатационных норм. После устранения дефектов сваи готовы к дальнейшей эксплуатации.

Железобетонные сваи погружают в грунт при помощи молота с большой энергией удара. При погружении вокруг шпунта грунт уплотняется, что является препятствием для погружения соседних свай. Так как железобетонные шпунты надо погружать вплотную друг к другу, процесс отличается повышенной трудоемкостью. Поэтому применяют их только в тех случаях, когда ограждение делают постоянным, используя железобетонные изделия в качестве составной части фундамента. Чаще всего такие ограждения используются при проведении работ по укреплению берегов или возведении мостов.

Монтаж шпунтовых ограждений

Для сооружения шпунтовых ограждений применяется несколько способов погружения шпунтов в грунт. Это погружение свай вдавливанием, ударный способ, вибропогружение и комбинированные способы. Перед погружением необходимо выполнить бурение под шпунты - литерные скважины. Затем уже, в зависимости от различных требований и плотности посадки свай в скважины, выбирается метод погружения.

Погружение шпунта методом завинчивания или вдавливания.

Для этого способа применяются шпунты, выполненные из стальной трубы со спиральной навивкой из арматурной стали. Погружение осуществляется путем вращения и одновременного вдавливания. Большой плюс данного метода - обеспечение сохранности близлежащих зданий и отсутствие необходимости постоянного контроля за ними. Поэтому способ завинчивания рекомендован для районов с плотной городской застройкой.

Погружение шпунта в скважины, наполненные раствором цемента - вибропогружение.

При этом методе вначале осуществляется бурение под шпунты скважин до проектной разметки. Затем под давлением через полые буровые шнеки подается цементный раствор, и одновременно осуществляется подъем шнеков. На следующем этапе в скважину, при помощи вибропогружателей, помещается шпунт. Данный метод хорош при строительстве на песчаных грунтах. Кроме того, он отличается повышенной рентабельностью.

Погружение шпунта ударным методом.

После предварительного , к примеру, шпунтовые сваи забиваются копровыми установками. Этот метод характеризуется высокой производительностью труда. Однако из-за значительных динамических воздействий не рекомендуется применять его в условиях городской плотной застройки.

При «легких» грунтах применяются комбинированные способы, когда сваи, после вибропогружения добивают молотом.

По мере разработки котлована его стенки крепятся так называемой забиркой. В качестве забирки выступает либо металлический лист, либо обрезная доска. В дальнейшем эти материалы могут использоваться как опалубка при бетонировании подземных конструкций. Такая ограждающая конструкция водопроницаемая, поэтому если уровень грунтовых вод выше котлована, следует применить водопонижение.

При высоких современных темпах строительства, плотности застройки и стесненности, сооружение шпунтовых ограждений помогает ускорить процесс строительства и обеспечить безопасность на строительной площадке. Ограждения из шпунта позволяют эффективно решить в непростых условиях строительства технически сложные задачи

Крепление откосов и стен котлованов шпунтом ларсен и пшс

Данная технологическая карта разработана на основании типовой технологической карт.

Работы производятся в теплое время года.

Формат doc

В настоящей технологической карте использованы ссылки на следующие нормативные документы:

Организация и технология выполнения работ по устройству шпунтового ограждения из шпунта Ларсен

До начала устройства шпунтовой стенки из шпунта Ларсен должны быть выполнены следующие мероприятия:

Решены вопросы производства работ с подземными и надземными коммуникациями.

Устроены:

Временное электроосвещение зоны производства работ;

Завезены инвентарь, инструмент, оборудование, шпунт.

Шпунт Ларсен уложен в штабель на бруски 100х100 мм.

Требования к организации рабочей зоны

Рис. 1

Технологическая последовательность устройства шпунтового ограждения из шпунта Ларсен

1 Разметить рабочую зону и места погружения элементов шпунта с помощью рулетки в соответствии с ПСД.

2 Установить автокран в рабочее положение в соответствии с ППР.

3 Разгрузить элементы Л5-УМ в пределах рабочей зоны в штабель на бруски 100х100 мм и разметить первый элемент шпунта рулеткой, отмерив 0,5 м от зажимаемого торца элемента, нанести риску.

Подсоединить кабели питания в соответствии с инструкцией по эксплуатации;

Подключить к источнику питания в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

5 Завести вручную захват вибропогружателя на торец ближайшего элемента шпунта и зафиксировать. Поднять с помощью автокрана первый элемент шпунта Ларсен Л5-УМ.

6 Установить первый элемент шпунта Ларсен на место погружения с помощью автокрана.

7 Погрузить с помощью вибропогружателя первый элемент шпунта Ларсен в грунт до заранее отмеченной риски, при этом контролировать вертикальность с помощью теодолита и уровня.

8 Завести вручную захват вибропогружателя на торец ближайшего элемента шпунта и зафиксировать. Поднять с помощью автокрана второй элемент шпунта Ларсен Л5-УМ.

9 Вставить второй элемент замковой частью в замковую часть установленного элемента (Рис. 2).

10 Погрузить с помощью вибропогружателя второй элемент шпунта Лерсен в грунт (до совмещения верхних торцов с ранее установленным элементом).

11 Остальные элементы погрузить в грунт в соответствии с п. 5.4.8 - 5.4.10 (Рис. 2).

Рис. 2

Произвести освидетельствование с оформлением акта освидетельствования ответственных конструкций и исполнительной схемы .

Примечания:

При устройстве стенки из шпунта Ларсен в особых условиях:

Для сохранения прямолинейности шпунтовой стенки погружение элементов шпунта надлежит производить в переставляемых инвентарных навесных или плавучих направляющих;

Для ускорения работ по погружению стального шпунта следует при достаточной мощности погружающего оборудования производить заблаговременную укрупнительную сборку элементов шпунта в пакеты с закреплением их сваркой;

При погружении шпунтового ряда из отдельных элементов или набранных пакетов для предотвращения его наклона по ходу забивки следует устанавливать стенку в направляющие, и после этого производить погружение шпунта в стенке периодическими повторными проходами;

При устройстве замкнутого контура шпунтового ограждения угловые элементы могут быть изготовлены на месте путем сварки стандартных элементов;

Перечень исполнительной документации

		ТУ 14-2-879-89.

Операционный контроль качества устройства шпунтового ограждения из шпунта Ларсен

	Предмет контроля	Инструмент и способ контроля	Периодичность контроля
Разметка элементов шпунта	Расстояние нанесения риски		Первый элемент		В соответствии с п.1
Погружение элементов шпунта	Вертикальность погружения	Теодолит, уровень	Первый элемент		± 0,5%
	Глубина погружения	Визуально	Каждый элемент		В соответствии с СНиП 3.02.01-87

		Ед. изм.	Кол-во
	Автомобиль бортовой - 10 т (КамАЗ-5320) с прицепом роспуском
	Автомобильный кран - 25 т (КС-55713-1)
	Электростанция 80 кВт
		Ед. изм.	Кол-во
	Нивелир в комплекте
	Рукавицы
	Рулетка 50 м
	Подстропник
	Теодолит
	Лопата штыковая
	Уровень строительный

2. Устройство шпунтового ограждения из шпунта ПШС

До начала устройства стенки из шпунта ПШС должны быть выполнены следующие мероприятия:

Выполнена и освидетельствована геодезическая разбивочная основа с оформлением акта освидетельствования геодезической разбивочной основы объекта капитального строительства.

Решены вопросы производства работ с подземными и надземными коммуникациями.

Устроены:

Площадки для стоянки и ремонта техники;

Подъездные автодороги;

- временное электроосвещение зоны производства работ;

- временное защитное ограждение зоны производства работ.

Проведена линия временного электроснабжения.

Завезены инвентарь, инструмент, оборудование, панели ПШС.

Выполнен отвод поверхностных вод (по необходимости).

Панели ПШС сложены в штабель на бруски 100х100мм.

Требования к организации рабочей зоны

Рис. 3

Технологическая последовательность устройства шпунтового ограждения из шпунта ПШС

1 Разметить рабочую зону и места погружения панелей шпунта с помощью рулетки в соответствии с ПСД.

2 Установить автокран в рабочее положение в соответствии с ППР.

3 Разгрузить панели ПШС в пределах рабочей зоны в штабель на бруски 100х100 мм и разметить первую панель рулеткой, отмерив 0,5 м от зажимаемого торца панели, нанести риску.

4 Навесить на крюк автокрана вибропогружатель В-16-60 и привести его в рабочее состояние:

Подсоединить кабели питания в соответствии с инструкцией по эксплуатации;

Подключить к источнику питания в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

5 Завести вручную захват вибропогружателя на торец ближайшей панели ПШС и зафиксировать. Поднять с помощью автокрана первую панель ПШС.

6 Установить первую панель ПШС на место погружения с помощью автокрана.

7 Погрузить с помощью вибропогружателя первую панель ПШС на 11,5 м в грунт до заранее отмеченной риски, контролируя вертикальность погружения с помощью теодолита и уровня.

8 Завести вручную захват вибропогружателя на торец ближайшей панели ПШС и зафиксировать. Поднять с помощью автокрана вторую панель ПШС.

9 Вставить вторую панель замковой частью на кулачок (или кулачком в замковую часть) установленной панели (рис. 4).

10 Погрузить с помощью вибропогружателя вторую панель ПШС на 11,5 м в грунт (до совмещения верхних торцов с ранее установленной панелью).

11 Остальные три панели погрузить в грунт в соответствии с п. 10.4.8 - 10.4.10 (рис. 4).

12 Привести машины и механизмы в транспортное положение в соответствии с инструкциями по эксплуатации.

Рис. 4

Произвести освидетельствование с оформлением акта освидетельствования ответственных конструкций и исполнительной схемой.

Примечания:

Питание электродвигателя вибропогружателя должно быть от самостоятельной сети, не имеющей нагрузок.

Данный комплект шпунтового ограждения предназначен для многократного использования.

При устройстве стенки из шпунта ПШС в особых условиях:

Для сохранения прямолинейности шпунтовой стенки погружение шпунта надлежит производить в переставляемых инвентарных навесных или плавучих направляющих;

Для ускорения работ по погружению стального шпунта следует при достаточной мощности погружающего оборудования производить заблаговременную укрупнительную сборку панелей ПШС в пакеты с закреплением их сваркой;

При погружении шпунтового ряда из отдельных панелей или набранных пакетов для предотвращения его наклона по ходу забивки следует устанавливать стенку в направляющие и после этого производить погружение панелей ПШС в стенке периодическими повторными проходами;

При устройстве замкнутого контура шпунтового ограждения угловые элементы могут быть изготовлены на месте путем сварки стандартных панелей;

Необходимость раскрепления шпунта от воздействий волнения и льда, а также принципиальные схемы его раскрепления должны быть определены в ПОС.

Перечень исполнительной документации

Контроль качества и приемка выполненных работ

Панели ПШС должны иметь документ, удостоверяющий их качество и соответствовать требованиям следующей нормативной документации:

Наименование процесса, подлежащего контролю	Предмет контроля	Инструмент и способ контроля	Периодичность контроля	Лицо ответствен- ное за контроль	Технические критерии оценки качества
Разметка элементов шпунта	Расстояние нанесения риски		Первую панель		В соответствии с п.2
Погружение элементов шпунта	Вертикальность погружения	Теодолит, уровень	Первую панель		В соответствии с СНиП 3.02.01-87 ± 0,5%
	Глубина погружения	Визуально	Каждую панель		В соответствии с СНиП 3.02.01-87

Перечень оборудования, инструмента, инвентаря

	Наименование машин и механизмов	Ед. изм.	Кол-во
	Автомобиль бортовой - 10 т (КамАЗ-5320) с прицепом роспуск
	Автомобильный кран - 16 т (КС-55317-1)
	Вибропогружатель В-16-60 (с комплектом кабелей)
	Электростанция 80 кВт
	Наименование инструмента и инвентаря	Ед. изм.	Кол-во
	Нивелир в комплекте
	Рукавицы
	Рулетка 50 м
	Строп удавка
	Теодолит
	Лопата штыковая
	Уровень строительный

Рис. 1

Рис. 2

Рис. 3

Рис. 4

1- панель;

3- кулачок;

4, 5- сварной шов;

6- ось замкового соединения.

Вибропогружатель В-16-60

Вибропогружатель предназначен для погружения в водонасыщенные песчаные и пластинчатые грунты и извлечения из них различных свайных элементов массой до 3,5 т. Данный вибропогружатель сконструирован с использованием эффекта самосинхронизации двух динамически связанных вибрационных систем, что позволяет исключить использование жесткой кинематической связи (цепной, ременной и т.д.) и повысить КПД приводных электродвигателей. См также выбор вибропогружателя

1 При работе с вибромашинами, оснащенными амортизаторами, скорость опускания крюка крана должна быть такой, чтобы вибропогружение частично тормозилось краном. Этим обеспечивается вертикальность погружения шпунта. На последнем этапе погружения (1,5-2 м) трос можно ослабить и погружение вести без торможения.

2 При погружении шпунта вибропогружателем без амортизатора скорость спуска крюка крана должна быть такой, чтобы кран не тормозил погружение шпунтины (пакета).

3 Шпунтовые ограждения котлованов следует рассчитывать на устойчивость положения и на прочность по материалу их элементов не только на стадии полного удаления грунта и воды из котлована, но и в процессе разработки котлована и установки распорных креплений, а также обратной засыпки грунта и снятия креплений.

4 Для шпунтовых ограждений, заглубленных в пески или супеси, кроме указанных расчетов, необходимо проверить глубину забивки шпунта ниже проектного уровня дна котлована, исходя из условия предотвращения возможности выноса (наплыва) грунта в котлован при откачивании из него воды без устройства водозащитной подушки и принимать (независимо от результатов расчетов) не менее 2 м, а в остальных грунтах или при устройстве бетонной водозащитной подушки в котловане - не менее 1 м.

5 Верх шпунтового ограждения необходимо располагать выше максимально возможного уровня грунтовых вод на 0,2-0,4 м и выше принятого рабочего горизонта воды в реке не менее чем на 0,7 м.

2. Отклонения шпунта и способы их устранения

1 Отклонен ие шпунта от вертикали в плоскости створа (веерность).

Для предотвращения веерности вибропогружатель рекомендуется устанавливать со сдвижкой от центра тяжести погружаемой шпунтины (или пакета в сторону, противоположную отклонению на величину, равную примерно 10-20 % от ширины шпунтины или пакета). Необходимая величина смещения оси погружающего снаряда уточняется опытным путем. В качестве одного из мероприятий по устранению веерных отклонений стального шпунта в плоскости шпунтовой стенки, рекомендуется свободный замок закрывать снизу заглушкой, защищающей его от засорения грунтом и одновременно создающей восстанавливающий момент шпунтине.

2 Откло нение шпунта от вертикали в направлении, перпендикулярном створу (уход из створа).

Выправка наметившегося наклона шпунтовой стенки, если он не превышает допустимой величины, выполняется постепенно при погружении последующих шпунтин посредством отклонения в противоположную сторону несущего троса крана, поддерживающего вибропогружатель или подвесную направляющую молота, или усилием специальных оттяжек.

Если наклон шпунта превышает допустимый, его следует выдернуть и погрузить вновь. При невозможности извлечения шпунта вопрос о его выправлении решается по согласованию с проектной организацией.

3 По гружение шпунтины ниже проектной отметки вследствие увода ее смежной погружаемой шпунтиной.

Для предотвращения этого отклонения, погруженные до проектных отметок, следует объединять между собой с помощью сварки или временными накладками на болтах.

Уход шпунтины ниже проектной отметки исправляется ее наращиванием отрезком шпунта с соединением с помощью сварки с накладками.

4 Недопогруже ние шпунта до проектной отметки.

Недопогружение шпунта до проектной отметки, вызванное возрастанием сопротивления в замке, рекомендуется устранять путем одно-, двухрядного подъема шпунтины на 0,5-0,8 м и последующего ее нового погружения. Если недопогружение вызвано встречей с препятствием, что характеризуется резким замедлением процесса погружения, следует прекратить погружение данной шпунтины и перейти к погружению соседних шпунтин, характер погружения которых может позволить установить причину и степень случайности данного явления. В случае, если погружение последующей шпунтины не встретило затруднений, следует вернуться к остановившейся шпунтине и попытаться допогрузить ее по двум соседним направляющим шпунтинам.

Если недопогружение шпунта устранить не удалось, вопрос о дальнейших мероприятиях решается совместно с проектной организацией.

Полную версию технологической карты в редактируемом формате качайте после регистрации

Технология шпунтового ограждения котлована

Шпунтовые ограждения используются для того, чтобы оградить котлованы. Они представляют собой стальные либо деревянные забитые в грунт сваи.

Эти ограды используются лишь в тех случаях, когда нет возможности проводить работы в котлованах, расположенных в откосах. Шпунтовые ограждения надёжно защищают грунт, не позволяя ему обрушиться во время сооружения даже самых серьёзных конструкций.

Виды ограждений данного типа

Обычно их разделяют на несколько видов:

• Шпунт Ларсена можно по праву считать самым применяемым на практике. Этот шпунт выполнен в виде профиля из высококачественного металла. Он имеет желобообразную форму, а концы его закруглены. Их ещё называют «замками» из-за того, что соединяясь, они надёжно защищают грунт в котловане от оползней и похожих явлений во время проведения строительства.
  Эти профили образуют своеобразную стену, которая послужит надёжной защитой во время постройки мостов, дамб, причалов и других видов работ, нуждающихся в ограждении.
• Обыкновенные железные шпунты . Так как шпунт Ларсена подразумевает собой сложную конструкцию и является несколько затратным, для ограждения котлованов используются более дешёвые аналоги.
  Железные шпунты универсальны по своей натуре. После окончания стройки они извлекаются из земли и могут быть использованы при проведении другой работы. В этом и заключается дешевизна этого метода: такие шпунты не являются одноразовыми, в отличие от первого вида.
• Бетонные шпунты обходятся несколько дороже железных. Их не извлекают по окончании работы, и они становятся единым целым с фундаментом будущей постройки. Такой вид практически постоянно используется во время стройки многоэтажных домов.
• Деревянные шпунты хоть и экономичные, но не раз подтверждали свою бесполезность: повторное использование их невозможно.

Шпунт Ларсена

В зависимости от вида шпунтового ограждения уместным является вопрос и о способах погружения шпунта в грунт. Их всего четыре:

• ударный способ (применяется вне зависимости от типа грунтов, самый универсальный, выполняется за счёт забивания свай в грунт молотами);
• вибрационный способ (сваи погружаются в грунт с помощью вибропогружателя). Этот способ является незаменимым при работе с сухим, песчаным грунтом;
• вдавливание свай в землю (используется при погружении свай в почву преимущественно глинистого и жидкого типа);
• способ комбинированного вибровдавливания (осуществляется за счёт смеси вибрационного способа с добавлением веса от машины, которая будет выполнять работу). Подходит для мягких и пластичных видов почвы.

Погружение шпунта в грунт

Устройство шпунтового ограждения

Устройство такого ограждения будет зависеть от материала, из которого оно сооружено.

Деревянное шпунтовое ограждение используется только при уверенности, что в грунте нет камней, остатков деревьев и прочего подобного. Глубина, на которую будет забиваться ограждение, не может быть больше 6 метров. В противном случае оно может быть малоэффективным. Шпунты погружают в грунт вплотную друг к другу на всю длину. Очень важно исключить наличие даже мелких щелей. При использовании двойного ограждения ширина между шпунтами не должна превышать 1 метра.

Если шпунт погружают на дно реки, то глубина не должна быть менее чем 2 метра. Для того чтобы свести к минимуму или совсем исключить случаи вымывания засыпки, нужно позаботиться о наружном ряде шпунта, который должен быть обязательно плотным. Если глубина колышется в пределах 3-5 метров, то выемки между стенками шпунтового ограждения заполняются смесью с содержанием глины минимум в 15%.


Стальные шпунты используются для ограждения только в прочном грунте. Забивать их желательно на глубину не менее 7 метров. Стальной шпунт годится для повторного использования, если его использовать строго по назначению и извлечь сразу же по окончанию строительных работ. Забивая шпунты, нужно не забывать о плотности прилегания по всему периметру ограды. Обычно подобные ограждения размещают таким образом, чтобы уровень грунтовых вод был ниже на половину метра, а по отношению к горизонту воды – на 0,7 метров.

Шпунтовые ограждения разбираются достаточно просто: при помощи поясов-обвязок, которые размещают по периметру котлована, и распорок, расположенных на углах.

Процесс крепления происходит строго в зависимости от метода разработки грунта, а устанавливаются крепления в зависимости от глубины котлована. Для того чтобы облегчить процесс крепления, целесообразно использовать ограждения в форме цилиндра, а не прямоугольника. Они изготавливаются из стали и не имеют поперечных распорок.

С помощью математических расчётов можно легко определить, сколько поясов нужно использовать, спроектировать их конструкцию. Также необходимо определить места установки в зависимости от высоты котлована.

При установке шпунтовых ограждений нельзя забывать и о том, что они должны быть устойчивыми и прочными не только во время удаления земли и жидкости из котлована, но и во время обратной засыпки земли. Важна также устойчивость во время снятия крепления.

Ограждения, которые вбиваются в песок, должны быть устойчивы к возможности наплыва воды или грунта в котлован, потому нужно проверить, насколько глубоко забивается шпунт.

Для ограждения котлованов используют также сборные и разборные перемычки из дерева, металла или деревянно-металлические, которые располагаются по периметру крепления и указывают направление, в котором стоит погружать сваи. Такие перемычки являются одноразовыми, а потому их дно содержит деревянные или металлические отверстия для свай диаметром большим, чем диаметр свай, на 5 сантиметров. Щиты опираются на консоли дна, которое прикрепляется к перемычке так, чтобы вследствие не возникло трудностей с отсоединением перемычки, а после её можно было оставить на месте в конце всех работ. Рекомендуется полностью изолировать нижнюю часть перемычки, чтобы слой бетона и щиты имели меньшее сцепление между собой.

Фото шпунтового ограждения из труб

Что нам говорит СНиП

Основные требования СНиПа к шпунтовым ограждениям следующие:

1. Оснащение выбирается в соответствии с длиной свайных составляющих. Если они достигают длины в 26 метров, то необходимо обеспечить фундамент специальными отметками для шпунтов. Оснащение, используемое для забивания шпунтов, можно выбрать с помощью компьютерных программ, которые выдают результат в зависимости от теории удара волн.
2. Такие меры, как подмыв или лидерные скважины, не рекомендуется использовать самовольно. Они помогают облегчить погружение свай и шпунта, но их следует согласовать с организацией проектов, если скорость вибропогружения составляет менее чем 5 сантиметров в минуту или если происходит отказ элементов, менее чем 0,2 сантиметра.
3. Подмыв, используемый для удобного погружения шпунтов, возможен только на участках, которые располагаются вдалеке от зданий. Минимальное расстояние – 20 метров. Глубина погружения должна быть как минимум удвоенная. После того, как сваи будут погружены, подмыв нужно устранить, а шпунт погружают с помощью молотка или вибропогружателя до нужной глубины.
4. Если расстояние составляет менее 5 метров, то погружение сваи, достоинством 40 на 40 сантиметров, категорически запрещено. Шпунты с сечением в 1 метр и пустые круглые сваи с диаметром менее 0,7 м не допускаются до стальных трубопроводов с давлением не больше 2 МПа. Если давление выше, то сваи и шпунты стоит погружать на меньшие расстояния только при проведении обследования.
   Важным этапом является и оценка опасности динамического воздействия на здания от применения вибропогружателя, необходимого для установки свай. Оценка происходит в зависимости от искажения почвы, качества технологических инструментов и приемлемости колебаний по санитарным требованиям.
5. Обследованию подлежат такие виды свай: длиной до 8 м, недогруженные больше, чем на 10% запланированного погружения. Выясняются причины, по которым происходит процесс затруднения спуска, и выносится вердикт об использовании иных шпунтов или использования дополнительных.
6. Работы, касающиеся устройства свайных оснований и свайных оград обязаны быть строго проконтролированы в соответствии с необходимыми нормами.

Технология монтажа ограждения

Монтаж в скважины труб может совершаться разными способами, но в любом из них первым этапом будет бурение литерных скважин .

Самый распространённый способ бурения – шнековый и шарочный . В этих видах стенки скважин закрепляются с помощью глинистого раствора под определённым уровнем давления. Большая плотность посадки трубы будет обеспечена благодаря глине. Цена за такой вид работы будет зависеть от глубины, на которую будут опускаться трубы, качества грунта и трудоёмкости. Качество монтажа напрямую зависит от способа погружения шпунтов.

Существуют следующие способы погружения шпунтов:

• Шпунт забивают с помощью коперов. Например, маятникового копера. Но он не используется в городе из-за плотного расположения зданий.
• Шпунт погружают в заранее пробуренные скважины.
• Шпунтина завинчивается и вдавливается. В данном случае она представляет собой стальную трубу.
• Шпунтина опускается в заранее пробуренную скважину, которую одновременно заполняют цементом.

На видео — процесс вибропогружения шпунта в грунт:

Пример расчета шпунтового ограждения

Расчёты проводятся на всех стадиях работы, чтобы достоверно убедиться в надёжности сырья и конструкции в целом.

Прочность ограды на предмет опрокидывания находят следующим образом: расчётный момент опрокидывания сил должен быть меньше, чем отношение коэффициента данных работы, делённое на коэффициент надёжности по назначению и умноженное на расчётное мгновение удерживающих сил.

Для того чтобы проверить шпунт на твёрдость, нужно проверить стену, брёвна и обвязки .

Насколько прочна шпунтовая стенка, можно узнать таким образом: отношение момента в сечении шпунтовой стенки от расчётных нагрузок к моменту сопротивления должно быть меньше или равно расчётному сопротивлению материала обвязки, умноженному на коэффициент условий работы.

После нужно проверить прочность обвязки: отношение сжимающего усилия в обвязке к площади сечения обвязки, плюс отношение мгновения в разрезе к моменту сопротивления обвязки, должно быть меньше или равно расчётному сопротивлению материала обвязки, умноженному на коэффициент условий работы.

Далее необходимо проверить шпунт цилиндрического ограждения на разрыв замков: расчётное горизонтальное радиальное усилие в контуре ограждения обязано быть менее или равным отношению коэффициента условий работы, умноженного на расчётное сопротивление разрыву к коэффициенту надёжности.

Необходимо помнить, что количество горизонтального давления на стенку котлована можно определить только исходя из данных о грунте. Давление у песчаного и грунта из глины несколько иное.

Совершенно другая ситуация расчётов в случае погружения шпунта в песок. Нельзя забывать, что шпунтовая стенка будет воспринимать всё воздействие воды снаружи. Для проверки на прочность шпунтовую стену обсчитывают, чтобы найти изгибающие моменты и поперечные силы в балках или опорах. Если необходимо найти изгибающие моменты в опорах, то используется метод сил.


Если шпунт погружается в глину, то считается, что давление на его стенку вызвано лишь давлением воды, которая проникает на определённую глубину, которую также можно рассчитать: нужно 0,7 умножить на глубину погружения шпунта.

Глубина забивки определяется точно таким же образом, как и устойчивость стенки. Уравнение будет решаться до тех пор, пока не будет подобрана подходящая глубина погрузки.

Насколько прочна стенка ограждения, и сможет ли она выдержать давление, проверяется способом рассмотрения стенки как балки с двумя опорами или большим их количеством. Можно рассчитать давление воды и земли, если умножить их нормативные давления на коэффициенты надёжности при действующей нагрузке. Они являются неизменными величинами: 1,2 – если давление грунта активное, 0,8 – если пассивное.

Какой бы ни был результат расчётов, но глубина забивки для глинистого и песочного грунта должна приниматься не менее 2 метров, а в ограждении со слоем бетона – не менее 1 метра. Устойчивость должна проверяться предварительно, во время откачивания воды из котлована.

Шпунтовое ограждение котлована представляет собой временное ограждение, которое состоит из забитых в грунт (по периметру котлована) деревянных или стальных шпунтовых свай.

Они применяются для любого типа сооружений при устройствах фундамента в случаях, когда невозможно производить разработку самих котлованов в откосах. Ограждение котлованов помогает защитить конструкции (и жизни людей) от обвала грунта.

Обратите внимание! В целях экономии средств, многие строительные организации изготавливают шпунтовые ограждения из труб.

Что касается профиля для свай из шпунта, то его изготавливают из специальной углеродистой стали марок Ст3пс и Ст3сп согласно ГОСТ 380. При покупке, обратите внимание на поверхность профиля – в местах торцовых и замковых частей не должно быть закатов, прокатных плен и раскатанных пузырей.

Технология монтажа такого ограждения подразумевает собой погружение его элементов в заранее пробуренные скважины и предварительно заполненные цементно-песчаным раствором. Получается, что в пробуренные скважины, до определенной отметки (под напором) заливается раствор и только после этого в отверстие монтируют трубы или балки.

Данная технология позволяет защитить возводимые конструкции от осыпаний грунта, а также значительно повысить несущие способности шпунта.

Варианты установки шпунта

Помимо стандартного способа заливки труб или балок, существует еще несколько видов монтажа, которые адаптированы под различные условия и типы грунта:

• Вибропогружение – при использовании данного метода, осуществляется предварительное бурение скважин под шпунты, а затем установка свай при помощи вибропогружателей. На мягком грунте лучше использовать шнековые буры. По подсчетам, цена на данный метод установки ограждений самая низкая, ввиду экономичности технологии и минимального использования технических средств;

• Закручивание – данный способ подразумевает собой погружение шпунта в грунт (на сваях установлены специальные наконечники) путем вдавливания и вращения. Этот метод востребован при наличии уже готовых, расположенных рядом сооружений. Таким образом можно предотвратить выбуривание грунта из фундамента;

Закручивание шпунта

• Ударный метод – осуществляется путем забивания свай в грунт при помощи копра. При использовании данного метода существует ряд ограничений в плотно застроенных городских районах.

В процессе разработки, стенки котлована, как правило, укрепляют забиркой, изготовленной из обрезной доски или металлического листа. Дабы попусту не расходовать материал, после обустройства ограждающей конструкции, забирку можно использовать как элемент опалубки для бетонирования подземных сооружений и конструкций.

Шпунтовое ограждение котлована с забиркой не является водонепроницаемым, поэтому при расположении грунтовых вод выше уровня дна котлована, следует позаботиться об системе водопонижения.

Предусмотрев такое ограждение, вы сможете организовать безопасный участок на строительной площадке, тем самым значительно ускорив процесс возведения здания или же сооружения.

Также, хотелось бы отметить тот факт, что использование шпунтовых свай не ограничивается укреплением одних лишь котлованов.

Они широко используются для укрепления береговых линий и траншей, нередко применяются при строительстве эстакад, мостов и путепроводов, используются для возведения ГЭС и сооружений аналогичных направлений (шлюзы, гидроузлы, причалы, больверки).

Помимо этого, шпунты применяются при строительстве складов для хранения жидких и твердых отходов промышленности.

Вообще, шпунтовые ограждения котлованов выглядят как сплошная стенка, образованная из стальных свай (шпунты типа «Ларсен», двутавровые балки, зетовый профиль, труба и плоский шпунт) путем их погружения в грунт одним из вышеприведенных способов.

По своей сути, подобная ограда водонепроницаема и служит в качестве водонепроницаемой перегородки. Но все же основная функция ограждения – предотвращение обвала грунта.

Монтаж шпунтового ограждения различных видов

Как и говорилось ранее, шпунтовые ограждения – это металлические сваи, установленные согласно проекту по краю котлована (для их сооружения обычно используется уже отработанный материал, бывший в употреблении). Наиболее часто употребляемые диаметры труб – 219, 273, 325, 377, 426, 530 и 630 мм.

Ограждение котлована по СНиП производится одним из трех вышеуказанных способов: закручиванием, вбиванием или вибропогружением свай (см.также статью ). В любом из вышеперечисленных случаев требуется предварительно пробурить литерные скважины.

Если говорить о ценах, то на территории Москвы и области наиболее доступным и дешевым вариантом является шарошечное и шнековое бурение с дальнейшим укреплением стенок скважины глинистым раствором под высоким давлением.

Обратите внимание! С помощью данных методов можно заказать скважины глубиной до 25 м! Глина, которая выпадает в осадок, в значительной степени способствует укреплению стенок и гарантирует плотность посадки трубы.

Небольшое пояснение:

1. Колебание цен зависит исключительно от глубины бурения, категоричности грунта и условий работ;
2. При заказе монтажных работ по установке шпунтовых ограждений, обратите внимание на тот факт, что цена указана только на работы, без учета стоимости самих труб. Прежде всего, это связано с тем, что подрядчик не знает, какие трубы вы пожелаете устанавливать в качестве шпунта, и какова их толщина стенок.

Буронабивные сваи

Буронабивные сваи представляют собой пробуренные скважины, в которые опускаются различные виды металлокаркасов. После установки их заливают: ЦПС (цементно-песчаная смесь), бетоном или цементно-водной основой под высоким давлением.

Совет! Буронабивные сваи могут состыковываться между собой при помощи буро-касательных и буро-секущих свай, которые в совокупности с простыми сваями образуют монолитную сверхпрочную конструкцию.

Что касается ценовой политики на буронабивные сваи, то тут нет однозначного ответа. Подрядчик сможет вам озвучить цену только после личного присутствия на объекте, после оценки сложности работ и типа грунта.

Обратите внимание! Помимо закачки бетона, ЦСП и цементно-водянистой основы, в основу буронабивных сваи могут вводится специальные инъекции, с помощью которых можно значительно усилить и укрепить конструкцию.

Шпунты в наклонном бурении

Если вы решили построить дом на возвышенности (холме, горе, косогоре), то вам никак не обойтись без данной строительной операции. Этот вид работ производится при помощи специальной буровой установки, способной бурить скважины под углом. Расчет шпунтового ограждения котлована производится специалистами на месте (своими руками это делать не рекомендуется, так как небольшая ошибка может привести к фатальным последствиям).

Устройство шпунтовой ограды

Итак, выше мы рассмотрели способы установки шпунтов, их виды и некоторые особенности при работе с ними. Но что они собой представляют? Как они выглядят?

Если заглянуть в старую добрую советскую энциклопедию, в раздел «устройство шпунтового ограждения котлована», вам попадется два значения слова шпунт:

1. Шпунт – шпунтовая свая, которая получила в строительной практике более короткое и лаконичное название. Применяется при строительстве котлованов, траншей и гидротехнических сооружений;
2. Шпунт – продольный выступ, который входит в соответствующий ему по форме паз. Служит для соединения элементов деревянных конструкций (щитов, брусьев, досок и пр.).

Знание устройства и пример расчета шпунтового ограждения котлована – пожалуй, самые важные элементы в данном деле. Вообще, шпунтовые ограждения представляют собой временные конструкции, которые формируются из забитых (в заранее пробуренные скважины) свай.

Расчет шпунтового ограждения

Итак, расчет заключается в определении необходимого сечения шпунта, в глубине забивки шпунта ниже основания котлована, а также в подборке распорок.

Существует специальная инструкция для строителей, которая поможет вам рассчитать шпунтовую ограду для различных типов почв (даже на болотистой или затопленной местности).

Обратите внимание! Если вы устанавливаете шпунтовое ограждение в супеси или песке, то помимо основных расчетов, необходимо проверить глубину забивки самого шпунта ниже дна котлована или отметку его размыва по условиям наплыва грунта в котлован при дожде или откачке из него воды.

Вывод

Аренда ограждения для стройплощадок поможет вам значительно сэкономить и при этом выполнить все требования инженеров по технике безопасности. В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме. Успехов!

— важный этап нулевого цикла работ в многоэтажном строительстве. В промышленных масштабах рытье котлованов производят при помощи экскаватора. Согласно положениям СНиП № 3.02.01 «Земляные сооружения», все котлованы глубиной более 2 м должны укрепляться шпунтовыми ограждениями, препятствующими их обрушению и затоплению грунтовыми водами.

В данной статье представлена технология ограждения котлованов шпунтом. Вы узнаете, какие виды шпунта используются и как выполняется их монтаж. Также будет рассмотрены особенности проектирования шпунтовых ограждений и приведены примеры расчетов.

Когда и зачем необходимо ограждение котлованов шпунтом?

Потребность укрепления котлованов шпунтовыми ограждениями обуславливается требованиями техники безопасности и нормативами СНиП, согласно положениям которых укреплению шпунтовыми стенками подлежат следующие виды котлованов:

• все котлованы глубиной более 1 м. в песчаной почве;
• котлованы глубиной от 1.25 м в супесях;
• котлованы глубиной от 1.5 м в глинистом грунте и суглинке;
• котлованы глубиной от 2 м. в грунтах высокой плотности.

Функциональное назначение шпунтового ограждения — защита стенок котлована от обрушения, которое может произойти при проведении на строительной площадке работ по забивке свай (на свайных фундаментах стоит свыше 80% многоэтажных зданий).

Технология шпунтового ограждения также может рассматриваться в качестве альтернативы водопонижающим работам. Используемый для монтажа ограждения шпунт имеет пазовые замки, посредством которых отдельные шпунтины соединяются в герметичную, не пропускающую воду стенку, что сводит к минимуму риск затопления котлована грунтовыми водами.

Виды шпунта для ограждения котлованов

В современной строительной практике для ограждения котлованов применяется два вида шпунтового металлопроката — шпунт Ларсена и трубопшунт . Деревянный и железобетонный шпунт практически не используется ввиду финансовой нецелесообразности.

Шпунт Ларсена представляет собой корытообразный профиль, длина которого может доходить до 35 метров, а ширина до 80 см. Существует несколько модификаций шпунта Ларсена, отличающихся в плане габаритных характеристик:

• шпунт Л4;
• шпунт Л5;
• шпунт Л5-УМ;
• шпунт Ларсена «Омега»;
• шпунт Л5.

Чаще всего используется шпунт Л5, изготовленный из сталей марок СТ3КП либо 16 ХГ. Ширина профиля Л5 составляет 42 см, вес 1 п.м. — 100 кг, вес 1 м 2 — 217 кг. Нормативная прочность шпунтового ограждения из профиля Л5 составляет 800 кНм/м.

Ограждения из шпунтовых труб применяются в условиях нестабильных, склонных к горизонтальным сдвигам грунтов, в которых стенки из корытообразного профиля не имеют требуемой устойчивости. За счет большего сечения труб, которое дает увеличенную площадь защемления шпунта грунтовыми массами, момент сопротивления и прочность стенки из труб значительно выше.

Диаметр шпунтовых труб варьируется в пределах 530-1420 мм. Трубы, используемые для ограждения котлованов, имеют унифицированную в соответствии с нормативами СНиП маркировку типа Т1420×12 , в которой:

• Т — трубчатый шпунт;
• 1420 — диаметр (мм);
• 2 — толщина стенки (мм).

Как и шпунт Ларсена, трубошпунт имеет пазовые замки, расположенные на боковых контурах труб, посредством которых конструкции соединяются в сплошную стенку. При монтаже ограждений дополнительно используются стальные поворотные элементы, посредством которых стенке придается требуемая пространственная конфигурация.

Широкое распространение в строительной практике стального шпунта обуславливается возможностью его повторного использования, которому не подлежат железобетонные и деревянные конструкции. Строительная организация получает возможность сделать временное шпунтовое ограждение и по завершению фундаментных работ демонтировать шпунт и реализовать его на вторичном рынке, возместив тем самым часть финансовых затрат. Согласно нормам СНиП, оборачиваемость шпунтовых труб и шпунта Ларсена может доходить до 20 циклов.

Расчет шпунтового ограждения

Расчет шпунтовых ограждений выполняется профильными специалистами в соответствии с требованиями СНиП № 2.09.03 «Проектирование подпорных стен». Целью расчетов ограждения является:

• определения требуемого типоразмера шпунта;
• определение глубины погружения шпунта исходя из соответствия расчетной устойчивости и сопротивлению стенки нормативным данным;
• проектирование дополнительных мер по укреплению шпунтовой стенки.

Расчет сопротивление шпунтовой стенки к опрокидыванию выполняется по формуле: , в которой:

• Оu — нормативное сопротивление;
• Oz — сила защемления шпунта в грунте;
• К — коэфф. условий работы шпунта (зависит от типа грунта);
• Cn — коэфф. запаса надежности (1.2).

Расчет прочности шпунтового ограждения ведется по формуле: , где:

• Lk — величина нагрузки на м2 ограждения;
• Pck — расчетное сопротивление стенки;
• Du — момент сопротивления стенки;
• К — коэфф. работы шпунта в грунте.

Расчет глубины погружения шпунта осуществляется по формуле: T = t0 + ∆t, в которой ∆t = :

• Fn — эпюра распределения нагрузок по шпунтовой стенке;
• qtO — момент максимальной нагрузки на ограждение, исходящей от давления почвы;
• d — коэфф. пассивного давления почвы на стенку (l — активное воздействие).

На погружение шпунта в каждом конкретном случае составляется технологическая карта, в которой указываются сведения и инструкции по реализации работ для персонала, выполняющего шпунтовое ограждение.

Технологическая карта создается на основе ТТК (типовой карты) №4-104-1 «Устройство металлических шпунтовых стенок» (обновленная версия ТТК выпущена в 21.05.2015 г). Технологическая карта на временное шпунтовое ограждение должна утверждаться главным инженером строительной компании подрядчика и лицом, ответственным за технику безопасности.

Вибропогружение трубчатого шпунта (видео)

Технология монтажа шпунтовых стенок

Устройство шпунтового ограждения выполняется с привлечением строительной спецтехники — копровых установок. Копр представляет собой самоходную машину на гусеничной либо колесной базе, которая укомплектована необходимым для погружения шпунта оборудованием.

Функциональная оснастка копра включает:

• копровую мачту — стальная направляющая , на которой фиксируется погружающее оборудование и шпунтовая конструкция;
• погружающий механизм — ударный молот либо вибпропогружатель;
• лебедочные блоки — для понятия и установки шпунта в исходное положение.

Существует три метода монтажа шпунта: ударная забивка, вибропогружение и статическое вдавливание . В строительной практике наиболее распространен метод забивки — это наиболее эффективная и недорогая технология, однако действующие СНиП запрещают забивать шпунт в условиях плотной застройки, поскольку динамические нагрузки, вырабатываемые молотом в процессе забивки, могут стать причиной деформации и разрушений фундаментов близстоящих зданий.

Вибропогружение — метод, при реализации которого шпунт углубляется в землю под воздействием высокочастотных низкоамплитудных колебаний. Вибропогружатель вырабатывает колебания, которые передаются на зафиксированный в нем шпунт, далее вибрация переходит на контактирующие со шпунтиной пласты почвы, которые под воздействием колебаний разуплотняются, что приводит к углублению шпунта под своим весом и массой давящего на него вибопрогружателя.