Как строить шпунтовое ограждение котлованов

Иногда незаглубленного столбчатого фундамента недостаточно для здания и необходимо выполнять разработку котлована. Стены котлованов подвергаются воздействию физических и геотехнических факторов, вследствие которых может произойти их обрушение.

Такими факторами являются активное и пассивное давления грунта, гидростатическое давление воды, технологические нагрузки на бровке и дне котлована. Для котлованов с повышенной заглубленностью и неблагоприятными геологическими условиями необходимо выполнение ограждающих конструкций стен и их усиление.

Сейчас существует следующие способы крепления стен котлованов: дискретно расположенные забивные и буровые сваи, стена в грунте, шпунтовые ограждения котлованов, струйная цементация, нагели, армирование грунта, набрызг-бетонные стены и т.д.

Эффективность применения тех или иных конструкций в каждом конкретном случае зависит от градостроительных, геологических, гидрогеологических, технологических и других условий строительной площадки. В настоящее время наиболее часто применяется ограждение котлованов при помощи дискретно расположенных забивных свай, стен в грунте, образованных буровыми сваями и шпунтовых ограждений котлованов.

Шпунтовое ограждение котлованов

Шпунтовое ограждение котлованов представляет собой стенку, состоящую из погруженных вплотную друг к другу металлических профилей, стыкующихся между собой замками, предусмотренными их сечением. При устройстве шпунтового ограждения повышается его надежность, так как отсутствует забирка, и повышается герметичность стен котлована.

Погружение шпунта может осуществляться вибропогружением, забиванием и вдавливанием. Наиболее часто используется Шпунт Ларсена. Шпунты могут соединяться в секции по 2 или 3 шпунта. Длина шпунтов может доходить до 34 метров. Кроме корытообразного профиля, выпускают Z, S и L-образный шпунт, имеющий замки.

Внешние усиления шпунтового ограждения котлованов

Ограждение котлованов глубже 4-х метров не способны самостоятельно обеспечить устойчивость откосов и допустимые осадки прилегающих зданий, что вызывает необходимость их усиления с помощью специальных конструкций. Конструкции усиления ограждений котлованов можно условно поделить на две группы: внутренние и внешние.

К внешним относятся распорки, раскосы и подкосы. Они представляют собой металлические конструкции из прокатных профилей, передающие нагрузки от стен котлована либо на его дно, либо на другие стены. Нагрузка от стен котлована передается на распорки, раскосы и подкосы через обвязочные пояса, выполняемые также из прокатных профилей.

При большой глубине шпунтового ограждения котлованов обвязочных поясов может быть несколько. При наличии нескольких обвязочных поясов распорные, раскосные и подкосные конструкции имеют несколько ярусов сопряжения со стенами котлована, возможно комбинированное применение подкосов и раскосов.

Крепление распорками, раскосами и подкосами, учитывая особенности строительства, не так надежно. При наличии распорно-подкосной системы, резко увеличивается трудоёмкость, и возникает удорожание при разработке грунта под подкосами.

Плита основания бетонируется в несколько приемов с устройством дополнительных рабочих швов. В стене и перекрытии необходимо оставлять «окна» для пропуска подкосов, а после замоноличивания этих «окон» решать проблемы устройства гидроизоляции.

Внутренние усиления шпунтового ограждения котлованов

К внутренним конструкциям усиления ограждений котлованов относят грунтовые анкеры. Грунтовый анкер - это устройство для передачи растягивающих нагрузок от закрепляемой конструкции на несущие слои грунта. Анкер состоит из трех основных частей: оголовка, анкерной тяги и заделки (корня).

Оголовок анкера – это узел, обеспечивающий предварительное натяжение, блокировку и передачу анкерующих сил на строящийся объект. Заделка – часть анкера, обеспечивающая передачу усилия в грунт. Тяга – напрягаемый элемент, который передает усилие от закрепленной конструкции на заделку.

Анкерное крепление шпунтового ограждения котлованов обладает рядом существенных преимуществ: оно делает внутреннее пространство свободным и открытым для ведения работ; снижает общую стоимость строительства (отсутствие расходов на распорки из металла); повышает безопасность производства работ; сводит к минимуму опасность осадок.

Для рассчета глубины забивания шпунта в землю используйте таблицу, в которой учитывается высота котлована и угол внутреннего трения грунта.