www.sbh.ru
При напластовании различных видов грунтов (кроме растительного) крутизну откоса для всех пластов назначают по более слабому грунту (с меньшей крутизной).
Для отрывки выемок глубиной более 5 м крутизна откоса устанавливается по расчету исходя из значений угла внутреннего трения (сигма) и удельного сцепления грунта (с) с учётом нагрузки на берме откоса.
Таблица 11.1 НАИБОЛЬШАЯ КРУТИЗНА ОТКОСОВ
Грунт Угол между направлением откоса и горизонталью, град.
Крутизна откоса
Угол между направлением откоса и горизонталью, град.
Крутизна откоса
Угол между направлением откоса и горизонталью, град.
Крутизна откоса
При глубине выемки, м, до
1,5
3
5
Насыпной
56
1 : 0,67
45
1 : 1
38
1 : 1,25
Песчаный и гравийный влажный (ненасыщенный)
63
1 : 0,5
45
1 : 1
45
1 : 1
Глинистый:
супесь
суглинок
76
90
1 : 0,25
1 : 0,0
56
63
1 : 0,67
1 : 0,5
50
53
1 : 0,85
1 : 0,75
Глина
90
1 : 0
76
1 : 0,25
63
1 : 0,5
Лёсс и лёссовидный
90
1 : 0
63
1 : 0,5
63
1 : 0,5
Моренный:
песчаный, супесчаный
суглинистый
76
78
1 : 0,25
1 : 0,2
60
63
1 : 0,57
1 : 0,5
53
57
1 : 0,75
1 : 0,65
Ориентировочно крутизну откоса таких выемок в непереувлажнённых грунтах для средних значений (сигма) и (С) можно принимать по табл. 11.2. При необходимости отрывки выемок ниже УГВ, где будут обводнённые грунты, крутизну и откосов принимают по табл. 11.3.
Таблица 11.2 РАСЧЕТНАЯ МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМАЯ КРУТИЗНА ОТКОСОВ
Группа грунта
Грунт
При глубине выемки, м
5-6
6-8
8-10
10-14
I
Песок (влажный ненасыщенный)
1 : 1,25
1 : 1,5
1 : 1,75
1 : 2
II
Супесь
1 : 1
1 : 1,25
1 : 1,5
1 : 1,75
I, II
Суглинок
1 : 0,85
1 : 1
1 : 1,25
1 : 1,5
III, IV
Тяжелый суглинок, глина
1 : 0,75
1 : 1
1 : 1,25
1 : 1,5
Таблица 11.3 ДОПУСТИМАЯ КРУТИЗНА ОТКОСА В ОБВОДНЁННЫХ ГРУНТАХ
Грунт
При глубине выемки, м
до 2
более 2
Песок:
мелкозернистый
средне- и крупнозернистый
1 : 1,5
1 : 1,25
1 : 2
1 : 1,5
Суглинок
1 : 0,67
1 : 1,25
Гравелистый и галечниковый (гравия и гальки свыше 40%)
1 : 0,75
1 : 1
Глина
1 : 0,5
1 : 0,75
Разрыхлённый скальный
1 : 0,25
1 : 0,25
Однако не всегда имеется возможность отрывки котлована или траншей с наклонными откосами необходимой крутизны, чтобы обеспечить их устойчивость. Такое, в частности, может быть при отрывке выемок в стеснённых условиях городской застройки и тогда приходится их отрывать с вертикальными откосами.
Для предотвращения обрушения вертикальных стенок необходимо устраивать их временное крепление. При этом необходимо иметь в виду, что без креплений вертикальных стенок траншей и котлованов, расположенных выше УГВ, допускается при глубине их не более, м:
в песчаных и крупнообломочных грунтах 1,0 в супесях 1,25 в суглинках и глинах (кроме очень прочных) 1,5 в очень прочных суглинках и глинах 2,0
Статья подготовлена и представлена в цифровом виде компанией "SBH COTPAHC"
Способы и конструкции креплений вертикальных стенок котлованов и траншей зависят от их глубины и размеров, физических и гидрогеологических свойств грунтов, наличия динамических нагрузок у краёв выемки (от машин и механизмов) и принятых способов последующих работ (монтажа строительных конструкций, труб и т.п.).
В зависимости от конструктивного решения различают крепления следующих типов: распорные, консольные, консольно-распорные, консольно-анкерные, подкосные (рис. 11.2, а). Тип крепления выбирают в зависимости от назначения и размеров выемки, свойств грунтов, величины притока грунтовых вод и условий производства работ.
По характеру конструктивного исполнения и степени оборачиваемости крепление может быть инвентарным и стационарным (из отдельных элементов), сплошным или с прозорами.
Распорные крепления наиболее распространены. Они применяются для траншей глубиной до 3 м и состоят из щитов (сплошных или с прозорами), стоек (или прогонов), раздвижных винтовых распорок или рам. На рис. 11.2, б приведён инвентарный вариант исполнения крепления. Такое крепление состоит из деревянных щитов 2 х 0,5 м, вертикально соединённых брусьев 80 х 150 мм, металлических стоек из труб диаметром 70 мм с отверстиями для крепления разжимных телескопических распорок. Крепление стен производят сразу же после отрывки траншеи.
рис. 11.2 Крепление вертикальных стен выемок: а - схемы типов конструктивных решений креплений стенок траншей и котлованов: I - распорное; II - консольное; III - консольно-распорное; IV - консольно-анкерное; V - подкосное: 1 - щиты; 2 - стойки (сваи); 3 - анкеры; 4 - распорки; 5 - подкосы; 6 - упоры;
б - инвентарное распорное крепление: 1 - метеллические стойки; 2 - уголок; 3 - заострение; 4 - щиты; 5 - распорки телескопической конструкции; 6 - болт;
в - консольный тип: 1 - стойки; 2 - щиты и пластины;
г - консольно-распорный тип крепления: 1 - двутавровые балки; 2 - поддерживающие стальные уголки; 3 - деревянные распорки; 4 - доски ограждающего элемента крепления (забирка);
д - консольно-анкерный тип: 1 - стойки; 2 - забирка; 3 - свая-анкер; 4 - засыпка; 5 - тяжи;
е - шпунтовое ограждение с внутренним анкерным креплением: 1 - шпунтовая стенка; 2 - балки; 3 - тяги; 4 - анкеры.
Консольные (рис. 11.2, в) и консольно-распорные (рис. 11.2, г) крепления используются при глубинах отрывки 3 м в слабых водонасыщенных грунтах. Конструктивными элементами креплений этого типа являются: металлические стойки-сваи, сплошная забирка из досок и распорки между стойками.
Консольно-анкерные крепления (рис. 11.2, д) в отличие от консольных имеют анкеры, состоящие из якорей и тяжей к стойкам. Якоря обычно устанавливают от бровки на расстоянии не менее 1,5 h (где h - глубина выемки), а их количество определяют по расчёту.
Шпунтовые ограждения стен являются разновидностью консольных ограждений и устраиваются при глубоких котлованах, большом боковом давлении грунта, сложных гидрогеологических условиях. Шпунтовые ограждения представляют собой сплошные стенки из предварительно погруженных в грунт стальных или деревянных шпунтин с замковыми соединениями. Существует три варианта исполнения шпунтовых ограждений: консольное, распорное и анкерное (рис. 11.2, е).
Подкосные крепления используются для крепления стен котлована и состоят из забирки, стойки, подкоса, лежня и упорного якоря. Крепления такого типа затрудняют работы в котловане и поэтому применяются редко.
Абзац добавлен компанией SBH COTPAHC и не являлся частью оригинала.
Современые распорные крепления изготавливаются полностью из стали. В их конструкции не используются дерево, деревянные брусья, уголки, металлические стойки из труб или деревянные щиты - как морально устаревшие и ненадежные. Устаревшие крепления иногда собираются вручную из подручных материалов и используются ограниченными в финансах строительными фирмами или на объектах с недостаточным финансированием в качество работ.
Современные инвентарные крепления позволяют вести укрепление траншей методом постепенного погружения с одновременным подъёмом грунта - что увеличивает безопасность работ, позволяет работать в максимально узкой выемке и иногда - в плывунах - является единственным возможным методом укрепления стенки выемки максимально быстрым способом.
Полностью стальная гибкая конструкция позволяет использовать современные распорные крепления в траншеях до глубины 6 метров, а тяжелые крепи SBH - до 12 метров, что полностью обеспечивает укрепление выемок на любых объектах, где идет прокладка коммуникаций открытым способом.
www.sbh.ru
По схеме I возводят обычно небольшие сооружения, ширина которых в плане или диаметр не превышают 15 м (В<15 м). Размеры котлована (ширина В и длина L) при этом определяются исходя из внешних размеров сооружения с небольшим уширением его дна с каждой стороны для удобства выполнения работ (рис. 11.3, а):
B=В + 2b; L= L + 2b,
где В, L - ширина и длина возводимого сооружения по наружному периметру; b - ширина свободного пространства между подошвой откоса выемки и выступающей частью днища сооружения (принимается по условиям теехники безопасности и удобства работ не менее 0,5 м).
По схеме II возводят сооружения средних габаритов, размеры которых в плане превышают 15 м (B >15 м) при значительном их заглублении и большой массе монтажных элементов. Размеры котлована при этом должны быть достаточными для размещения сооружений, а также для проезда кранов и транспорта вокруг них по дну выемки (рис. 11.3, б) и для раскладки сборных конструкций по фронту работ:
а - котлованов малых размеров в плане (В<15 м);
б - то же, средних (В>15 м);
в - то же, больших (В>15n, м);
г - траншей с вертикальными стенками и креплениями;
д - трапецеидальных;
е - сложного сечения и совмещённой прокладке трубопроводов.
B = Dn + (n-1)B + 2B;
L = Dn + (n-1)B + 2B,
где D - диаметр или размер сооружения по наружному периметру; n, n - число сооружений или секций в одном ряду соответственно в поперечном и продольном направлениях; B - расстояние между сооружениями в свету; B - уширение котлована по дну для безопасного выполнения монтажных работ и движения транспорта:
B = 1 * 2 + 2R = 2(1 + R),
где 1 - просвет между движущимся краном и сооружением (или откосом выемки), м; R - радиус поворота машинной платформы крана.
По схеме III обычно строят крупные сооружения (рис. 11.3, в), размеры которых в плане в несколько раз (n) превышают 15 м (B>15n, м). В этом случае размеры котлована:
B = B + b + B; L = L + 2l;
где B - уширение котлована для монтажа конструкций последней секции сооружения (рис. 11.3, в); l - уширение котлована в торцах сооружения для заезда и выезда крана и транспортных средств (принимается равным 6-7 м и зависит от радиуса их поворота);
B = 1*3 + 2R + Б,
где Ба - ширина базы грузовых автомашин на уровне кузова (габарит).
По схеме IV строят крупные сооружения при В>15n, м. Размеры котлованов, поскольку уширение их дна на величине B или B не требуется, могут быть определены по формулам, применяемым при схеме I. Размеры котлованов поверху определяют исходя из их размеров понизу B, L глубину выемки H и принятых коэффициентов заложения откоса m для соответствующих грунтов и глубин котлованов
B = B + 2mH; L = 2mH.
Размеры траншей. Наименьшую ширину траншеи по дну B (согласно СНиПу) следует принимать в зависимости от типа и диаметра прокладываемых труб, способа их укладки (табл. 11.4).
Таблица 11.4 НАИМЕНЬШАЯ ШИРИНА ТРАНШЕИ ПО ДНУ
Способ укладки трубопровода
Наименьшая ширина траншеи с вертикальными стенками по дну, м (без учёта креплений), для труб
стальных и пластмассовых
раструбных чугунных, бетонных, железобетонных и асбестоцементных
бетонных, железобетонных на муфтах и фальцах, керамических
Плетями или
отдельными
секциями при
наружном диаметре
D труб, м
до 0,7
более 0,7
D + 0,3,
но не менее 0,7
1,5D
---------------
--------------
Отдельными
трубами при
наружном диаметре
D, м
до 0,5
от 0,5 до 1,6
от 1,6 до 3,5
D + 0,5
D + 0,8
D + 1,4
D + 0,6
D + 1,0
D + 1,4
D + 0,8
D + 1,2
D + 1,4
Принятую по данной таблице ширину траншеи по дну (В), если её предполагается разрабатывать одноковшовым экскаватором, необходимо проверить ширину ковша принятого экскаватора, которая в зависимости от его вместимости, м, может быть определена по формуле
b = 1,2 * (q)
где q - вместимость ковша выбранного экскаватора, м.
При этом надо иметь в виду, что при разработке траншей одноковшовыми экскаваторами их ширина должна быть не меньше ширины режущей кромки ковша экскаватора с добавлением в песчаных грунтах и супесях 0,15 м, в глинах и суглинках 0,10 м.
Если получится, что ширина траншеи меньше величины b с добавлением этих запасов, то необходимо либо принимать экскаватор с меньшей шириной ковша, т.е. меньшей ёмкости, или увеличивать проектную ширину траншеи, что повлечёт за собой увеличение объёмов земляных работ.
Источник статьи: www.sbh.ru
Ширина траншей по дну при диаметре труб свыше 3,5 м, а также на кривых участках трассы устанавливается проектом. Ширина траншеи поверху определяется крутизной её откосов. Глубина траншеи зависит от глубины заложения труб, которая во всех случаях должна быть на 0,5 м больше расчётной глубины промерзания грунта. Продольный уклон траншеи устанавливается проектом в зависимости от назначения трубопровода. Для заделки стыковых соединений труб в траншеях отрывают приямки необходимых размеров, указанных в СНиПе.
Статья подготовлена и представлена в цифровом виде компанией "SBH COTPAHC"
"SBH COTPAHC"
Продолжение статьи .....