Когда без крепления стенок котлована не обойтись
Самый дешёвый способ удержать грунт — вообще его не удерживать, а разработать котлован с откосами. Но откос съедает место: чем глубже выемка и слабее грунт, тем положе он должен быть и тем шире верхняя бровка. Как считают крутизну и от чего она зависит, мы разобрали в статье про откосы котлована.
Крепление становится обязательным, если выполняется хотя бы одно условие:
- верхняя бровка откоса выходит за границу участка, на дорогу или тротуар;
- рядом фундаменты соседних зданий, опоры, заборы или действующие сети;
- грунт водонасыщенный, плывунный или насыпной и не держит откос;
- котлован глубокий, а объём лишней выемки и обратной засыпки при откосах делает их дороже ограждения;
- проект требует вертикальных стенок для опалубки и гидроизоляции подземной части.
Решение о типе крепления принимает проектировщик по данным инженерно-геологических изысканий. Подрядчик на этапе ППР уточняет технологию погружения, последовательность выемки и установки распорок или анкеров.
Какие бывают способы крепления: сравнение
Все конструкции делятся на две группы. Временные извлекают или оставляют в грунте после устройства подземной части, постоянные работают вместе со зданием весь срок службы.
| Способ | Как устроен | Где уместен | Ограничения |
|---|---|---|---|
| Инвентарные щиты и распорки | Деревянные или металлические щиты, прижатые к стенкам распорками | Траншеи и небольшие приямки в устойчивых грунтах | Мелкие выемки, мешают работе техники внутри |
| Шпунт Ларсена | Стальные корытные профили с замками, образуют сплошную стенку | Котлованы средней глубины, вода, слабые грунты | Вибрация при погружении, сложно в валунах и плотных глинах |
| Трубошпунт | Стальные трубы с приваренными замками | Глубокие котлованы, большие нагрузки | Дороже листового шпунта, нужна мощная техника |
| Берлинская стенка | Стальные балки или трубы с забиркой между ними из досок или бетона | Сухие устойчивые грунты, городская застройка | Не держит воду без дополнительных мер |
| Буросекущие и буронабивные сваи | Ряд бетонных свай, пересекающихся или стоящих с шагом | Глубокие котлованы рядом со зданиями, постоянная стенка | Долго и дорого, нужна буровая установка |
| Стена в грунте | Монолитная железобетонная стена, бетонируемая в траншее под раствором | Глубокие подземные сооружения в плотной застройке | Сложная технология, крупные объекты |
Для частных домов и небольших коммерческих объектов в Москве и области чаще всего хватает первых трёх вариантов. Сваи и стена в грунте — удел глубоких подземных паркингов и объектов вплотную к существующим зданиям.
Шпунтовое ограждение: чем удобно и где подводит
Шпунт Ларсена — самый ходовой вариант для котлованов под фундамент и паркинг. Профили сцепляются замками, стенка получается сплошной и в значительной мере ограничивает приток воды. После обратной засыпки шпунт, как правило, извлекают, и это снижает затраты.
Слабые места у шпунта тоже есть. Вибропогружение передаёт колебания на соседние фундаменты, поэтому рядом со старыми домами переходят на статическое вдавливание. В грунтах с валунами и строительным мусором профиль уводит или сминает, и тогда нужна лидерная проходка. Подробнее о профилях и сценариях применения — в материале о том, когда котловану нужно шпунтовое ограждение.
Распорки, подкосы или анкеры: чем удерживают стенку
Сама стенка из шпунта или свай при большой глубине не справится с давлением грунта в одиночку. Её раскрепляют одним из трёх способов.
- Распорки — горизонтальные трубы или балки между противоположными стенками. Надёжно и просто, но загромождают котлован и мешают опускать арматуру и опалубку.
- Подкосы — наклонные элементы, опёртые на дно котлована или на уже готовую часть фундамента. Подходят для широких котлованов, где распорка получилась бы слишком длинной.
- Грунтовые анкеры — тяги, заделанные в грунт за стенкой. Освобождают котлован целиком, но уходят под соседние участки, и на это нужно согласие их владельцев и проверка сетей.
Поверху стенку обычно объединяют обвязочным поясом из металлического профиля. Он распределяет нагрузку от распорок и не даёт отдельным элементам выйти из ряда.
От чего зависит выбор способа крепления
На выбор влияют не только глубина и грунт. Мы смотрим на объект целиком, и нередко решение определяет не геология, а соседство.
- Грунт и вода. Пески с водой требуют сплошной стенки и, как правило, водопонижения. Сухие суглинки держат берлинскую стенку с забиркой.
- Глубина и нагрузки. Чем глубже котлован и ближе к бровке техника или склад материалов, тем мощнее профиль и тем больше ярусов раскрепления.
- Соседние здания и сети. Рядом с чувствительными конструкциями выбирают способы без вибрации и с минимальными деформациями.
- Срок стояния котлована. Временное крепление на один сезон и крепление на несколько лет строительства рассчитывают по-разному.
- Доступ техники. Для погружения шпунта и бурения свай нужна площадка под кран или копёр. На тесном участке это может отсечь часть вариантов.
Все эти вопросы решаются в проекте и ППР на земляные работы. Требования к производству и приёмке работ по устройству ограждений и выемок содержит СП 45.13330.2017, к организации стройплощадки — СП 48.13330.2019.
Частые ошибки при креплении стенок
Большинство проблем возникает не из-за неудачного типа ограждения, а из-за нарушения порядка работ.
- выемку ведут глубже проектной отметки до установки очередного яруса распорок;
- у бровки ставят самосвалы, отвал грунта или штабели материалов, которые расчёт не учитывал;
- забирку берлинской стенки монтируют с отставанием, и грунт осыпается в пазуху;
- не отводят поверхностную воду, и она размывает грунт за стенкой;
- распорки снимают раньше, чем набрали прочность перекрытия или засыпаны пазухи.
Каждая из этих ошибок даёт деформации ограждения. Если рядом стоит дом, они быстро переходят в трещины на его стенах, поэтому для таких случаев нужен мониторинг — о нём отдельно в статье про котлован рядом с существующими зданиями.
Как мы подбираем крепление на объектах
Начинаем с выезда инженера: смотрим границы участка, соседей, подъезды и отчёт об изысканиях, если он уже есть. Если отчёта нет, подскажем, какой объём изысканий нужен именно под котлован.
Дальше предлагаем один-два варианта ограждения с понятной сметой: сколько стоит само крепление, сколько сэкономит отказ от откосов и лишней обратной засыпки. Шпунт, выемку, водоотлив и вывоз грунта берём на себя целиком — это часть услуги разработки котлованов, а по завершении передаём исполнительную документацию.
