Шпунтовое ограждения котлована

Монтажные работы

Установка шпунтовых ограждений представляет собой сложную инженерную процедуру, требующую должной подготовки, соблюдения действующих норм и правил, а также использования спецтехники.

Сегодня существует несколько способов установки шпунтовых элементов:

вибропогружение. Это методика, при которой к элементам подводится вибрационная нагрузка. Под ее действием шпунтины заходят в грунт на заданную глубину. Есть варианты, когда сначала пробуривают скважину и заполняют ее бетоном, после чего начинают погружать элемент. Это позволяет усилить прочность сваи, обеспечить ей максимальную устойчивость к боковым нагрузкам;

забивание. Это способ, традиционно применяющийся для погружения свай. Он самый быстрый и дешевый, но довольно шумный, поэтому не рекомендован для выполнения в районах плотной застройки;

вдавливание. Этот способ более мягкий и бесшумный, что позволяет применять его в городских кварталах. Однако он требует использования тяжелой специализированной техники. Агрегат для подобной работы перевозят в разобранном состоянии, для чего требуется 5-6 грузовиков. Кроме того, платформа для агрегата является негабаритным грузом, а ее вес достигает 50-60 тонн. Это значительно усложняет процедуру и делает ее маловостребованной;

метод размывания. Это специализированная технология, при которой под нижний конец шпунта подается под давлением вода. Поток с большой энергией размывает грунт, и свая достаточно легко входит в него на заданную глубину

Здесь важно обеспечить равномерность размыва, иначе свая будет отклоняться от вертикали. Для этой технологии имеется запрет — если поблизости находятся здания или сооружения с возможностью проседания из-за размыва грунта, проводить подобные работы запрещается.

Копровые установки с навесным оборудованием: а — гидромолотом; б — вибропогружателем; в — вибропогружатель на базе экскаватораЗабивка шпунта ПВХ

Сергей Свистунов
Строитель со стажем, редактор информационного портала Zaborchik.com

Для погружения небольших и неглубоких элементов в сравнительно мягкий грунт (например, при защите береговой линии от размывания) могут быть использованы ручные вибрационные машины. Они выпускаются в разных вариантах. Есть низко-, средне- и высокочастотные модели. Их используют как в виде самостоятельных устройств, так и путем подачи на стрелковом кране.

— Сергей Свистунов Строитель со стажем, редактор информационного портала Zaborchik.com

Ограждение котлована шпунтом Ларсена

Разновидности

Для создания ограждений котлованов применяется несколько видов шпунтов. Каждая разновидность имеет свои особенности и назначение, вид шпунта также может ограничивать возможности применения технологий монтажа.

Шпунт Ларсена

Представляет собой металлический профиль особой формы, называемой «корытообразной». Края шпунта снабжены замками, которые делают ограждение цельной конструкцией. Размеры профиля могут достигать 35 метров в длину. Ширина составляет 0,8 м, а толщина варьируется от 1,5 до 2,3 см.

Существуют различные модели данного вида шпунта, которые могут отличаться как размерами, так и формой. Одна из моделей – Л5:

1. Прочность – 800 кН/м.
2. Один погонный метр профиля имеет вес 100 кг.
3. В качестве материала используется Ст3 или 16ХГ.

Как правило, шпунт Ларсена монтируется с помощью вибрационного оборудования. Сфера применения – сложные и повышенной сложности объекты. Хорошо показывает себя на неплотных грунтах, болотистой почве, защищает котлованы от грунтовых вод.

К недостаткам изделия можно отнести высокую стоимость и то, что при установке требуется более высокая точность монтажа, чем при работе с другими видами шпунтов.

По функциональному же назначению и свойствам стальные шпунты других конфигураций совершенно идентичны шпунту Ларсена.

Металлические трубчатые сварные

Особый вид металлических стальных шпунтов – трубчатые сварные. За счет своей формы они выделяются среди аналогов и отличаются от шпунтов Ларсена повышенной в несколько раз устойчивостью к нагрузкам. Другое достоинство – большие сроки службы. К недостаткам относится высокая цена крепления устройства из стальных труб.

Деревянные

Шпунты, изготовленные из древесины – самая старая разновидность. Допускается делать ограждения из бревен, досок, бруса. Элементы погружают в почву на глубину до 6 метров, монтируют в один или два ряда, вплотную друг к другу.

Основные преимущества:

• доступность материала,
• относительно невысокая его цена,
• возможность установки без использования специальной техники.

К отрицательным качествам стоит отнести трудоемкость монтажа, низкие прочность и устойчивость к воздействию окружающей среды в сравнении с металлическими и пластиковыми шпунтами.

Полимерные

В качестве альтернативы металлическим шпунтам, можно применять элементы из полимерных материалов. Наиболее популярны ограждения из ПВХ.

Они обладают повышенной сопротивляемостью к коррозии, стойки к механическому воздействию. Панели из ПВХ обладают небольшим весом, а потому облегчается их установка, что уменьшает сроки монтажа.

Железобетон

Изготовлены из армированного бетона. По краям имеют пазы, которые позволяют соединять соседние шпунты в ограждении. Максимальная длина – 16 метров. Отличаются большим весом, а также склонностью к растрескиванию, потере целостности при механическом повреждении.

Нет возможности демонтажа, после возведения здания становятся внешним периметром фундамента. Применяются при постройке гидротехнических сооружений.

Что такое шпунтованная доска

Классическая обрезная доска используется для отделки пола уже много веков. В результате получается тёплый и ровный пол, но есть у такого покрытия недостатки, которые снижают комфортность:

• назойливый скрип половиц, избавиться от которого бывает очень трудно;
• щели между досками, через которые проходит влага и холодный воздух;
• опасные для кожи занозы и неровности;
• торчащие шляпки гвоздей.

Шпунт — это выступ, который проходит вдоль всего ребра доски и закрывается в замок при соединении с противоположным торцом аналогичного товара

Доска шпунтованная — это обрезная доска пола, с боковыми поверхностями, обработанными под шпунт для более качественной укладки.

Сегодня пол из деревянного массива лишён неприятных минусов, хотя для его создания применяются традиционные сорта лиственных, дубовых и хвойных пород:

• лиственница прекрасно выдерживает механические нагрузки, она устойчива к истиранию и не гниёт при повышенных показателях влажности. Такой пол можно использовать на улице для строительства террас и веранд, не требуется покрывать лаком, при желании можно использовать бесцветное или тонирующее масло для ухода;
• дуб имеет плотную и твёрдую древесину, дубовый пол прослужит долго и не поцарапается от стульев или каблуков;
• сосна и ель отличаются мягкостью, они приятны на ощупь, но требуют покрытия лаком.

Выпускается также доска из берёзы, ольхи, ясеня, красного дерева, тика, других ценных и экзотических пород древесины.

Для чего нужна и где применяется

Этот природный материал используют в строительстве для укладки финишного напольного покрытия и чернового пола в частных домах и квартирах, на балконах и лоджиях, верандах и террасах, саунах и общественных помещениях.

Для производственных и коммерческих помещений с большим количеством людей и техники, необходимостью частой влажной уборки и постоянными механическими нагрузками использование деревянных досок для пола не рекомендуется.

У шпунтованной доски нижний слой остаётся необработанным

Ольха и осина по действующему ГОСТу 8242 может использоваться для настила полов только в жилых комнатах. Из дешёвых досок сорта С делают обычно черновые полы.

Как устроена

Шпунтованная доска имеет свои конструктивные особенности, благодаря которым она обретает улучшенные технические характеристики для создания качественного чистового пола:

• на боковых торцах сделаны специальные замки, состоящие из выступа, так называемого шпунта, на одной стороне и паза, идеально подходящего для шпунта на другой стороне доски. Благодаря такой конструкции доски соединяются между собой, плотно прилегая друг к другу без щелей, образуется единое полотно. Выпускаются материалы со шпунтами только на длинных торцах досок, а есть и модели с замками по всему периметру;
• верхняя лицевая поверхность доски обработана на высокоточных шлифовальных станках и отличается повышенной гладкостью, она полностью готова к эксплуатации и не нуждается в финишной обработке;

• на нижней части планок пропилены специальные канавки для вентиляции досок и поддержания уровня влажности при укладке полов на сплошное основание без создания каркаса, например, на бетонную стяжку или наливной пол. Делаются один или два широких паза глубиной до 3 мм либо несколько узких канавок.

Размеры таких досок приведены к нескольким стандартным габаритам для лёгкости расчёта расхода материала и удобству в укладке. Длина доски обычно выбирается равной длине комнаты. Возможно изготовление и более длинных или толстых планок по индивидуальным заказам.

Стандартные размеры:

• длина варьируется от 100 до 400 см;
• ширина достигает от 8,5 до 10 см;
• толщина бывает от 2,5 до 3,5 см.

Что такое шпунтовые ограждения

Шпунтовое ограждение (или шпунтовая стенка) это вид ограждающей конструкции, выполненной из вертикальных элементов, погруженных в грунт. Как правило, подобные конструкции используются для разделения разных сред — земли и воды, разных типов грунта, закрепления грунтовых стенок и т. д.

Поскольку каждый элемент полотна представляет собой сваю, обладающую собственной несущей способностью и возможностью переносить нагрузки любого типа, общая мощность всего полотна ограждения оказывается просто огромной.

Что такое шпунтовое ограждение

Установка таких конструкций производится с целью исключить осыпание или размывание вертикальных стенок котлованов, береговой полосы водоемов, различных насыпей. Сваи хорошо воспринимают боковые нагрузки, поскольку они достаточно глубоко погружены в грунт.

На заметку! Выполаживание стенок котлованов, обрывов или насыпей становится невозможным, так как возникает барьер для осыпающихся частиц грунта. Они упираются в ограждение и стабилизируют массив грунта. Таким способом можно достаточно надежно зафиксировать практически любую вертикальную грунтовую стену.

Устройство шпунтовой ограды

Монтаж ограждения

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.

Применение шпунтовых свай

У стенок две функции. Основная – предотвратить движение грунта между ограждаемым участком и соседней территорией:

• при выемке грунта из котлована/траншеи откос становится нестабильным. Под давлением извне соседние слои могут обрушиться. Это сделает невозможной работу на самом участке и повредит расположенным рядом постройкам: при смещении грунта их основания претерпевают деструктивные динамические нагрузки;
• нестабильные откосы, склоны, насыпи независимо от строительных работ поблизости могут обрушиться под воздействием природных и техногенных факторов. Возникший оползень опасен для построек на возвышенности и в низине, для ландшафта в целом;
• береговые линии и сооружения претерпевают влияние тех же факторов и дополнительно размываются водой.

Вторая функция стенки – гидроизоляционная:

• защитить строительный участок от затопления грунтовыми водами;
• остановить размыв берега;
• предотвратить просачивание на окружающую территорию сточных вод из коллекторов вредных предприятий (химических, ядерных и др.)

Отсюда основные области применения шпунтовых стенок:

• ограждения для строительных траншей и котлованов;
• укрепление берега (в ряде случаев, предусмотренных проектом – коррекция русла);
• монтаж гидротехнических конструкций – мостов, плотин, причалов и др.;
• укрепление железнодорожных насыпей и других нестабильных склонов;
• строительство подземных сооружений разного назначения: гаражи, подземные этажи ТРЦ, переходы, склады и т.д.;
• защита подземных и наземных коммуникаций;
• устройство коллекторов, в т.ч. для вредных производств.

Вы можете заказать ограждение из шпунтовых свай в нашей компании

Цена устройства шпунтового ограждения котлована, переброски сваебойной и бурильной техники – самая низкая в регионе.

По всем вопросам звоните: 8 800 707-72-09

Разновидности, плюсы и минусы, устройство ограждений и креплений котлована

Данные меры необходимы, так как откосы, стены находятся под постоянным действием механических, гидрологических, погодных факторов. Особенно явно это проявляется в условиях почвы с низкой плотностью.

Обрушение грунта может привести не только к повреждению строительных объектов, конструкций, дорогостоящей техники, но и к несчастным случаям, связанным с гибелью людей.

Поэтому нормативными документами устанавливаются жесткие требования к методикам упрочнения стен, а также строжайший запрет на присутствие работников в котлованах, не имеющих откосов или укрепленных стенок.

Формула для расчетов

При разрытии земли нарушается равновесие между силами взаимодействия. В процессе выемки почвы возрастает давление со стороны стен котлована. Чтобы предотвратить обвал стен, нужно провести расчеты с использованием специальных характеристик: способа ограждения, глубины погружения материалов, размеров шпунта и силы взаимодействия.

Расчеты можно произвести при помощи специальной формулы. Характеристики, которые учитываются при проведении расчетных операций:

• давление земли во время опрокидывания;
• глубина котлована;
• сила давления почвы по вертикали;
• противостояние крутящемуся элементу.

Это интересно: красная линия застройки в градостроительстве.

Формула для расчета прочности выглядит следующим образом: М1 ≤ m/γ × M2. Расшифровка показателей:

• M1 — сила опрокидывания;
• M2 — удерживающий момент (противостояние опрокидывающий силе);
• m — показатель рабочих условий (по стандарту он равняется 0,95, а для слабой почвы — 0,7);
• у — коэффициент прочности (для территорий, которые характеризуются наличием грунтовых вод, он равен 1,1).

На первый взгляд может показаться, что процесс шпунтования котлована довольно прост. На самом деле он является сложной процедурой, которую лучше доверить мастерам. В последнем случае заказчик может быть уверен, что строители выполнят все инженерные требования с учетом техники безопасности.

Цена фундамента

Некоторые начинающие домашние мастера ошибочно полагают, что шпунтовые сваи ложатся в основу обычного фундамента. Это не так. Данные изделия имеют разное назначение. Если вас все же интересует основание для вашего будущего жилья, то стоит ознакомиться с ценой на проведение подобных работ. Если заниматься строительством вы планируете самостоятельно, то можете изучить цены на винтовые сваи. Они зависят от длины. Если этот параметр составляет 1,5 м, то приобрести изделия вы сможете за 1250 руб. С увеличением этого значения до 6 м цена возрастает до 3300 руб.

Некоторые компании предоставляют услуги по установке свай для фундамента. Изделия с длиной в 1,5 м могут быть смонтированы по 1750 руб. В эту стоимость входит еще и оголовок. Ручной монтаж обходится в 800 руб. Цена увеличивается с ростом длины изделия. Если она составляет 6 м, то заплатить за ручной монтаж придется уже 1700 руб. Если свая для фундамента будет монтироваться с помощью техники, то вы заплатите за работу 3950 руб.

Перед приобретением опоры важно поинтересоваться ее техническими характеристиками. При диаметре ствола в 57 мм вы можете рассчитывать на несущую способность, которая составляет 1 тонну

Покрытие влияет на стоимость фундамента. Вес ствола может достигать 45 кг, тогда как минимальное значение равно 10 кг. Диаметр лопасти эквивалентен 200 мм, а ее толщина равна 4 м.

Стоимость фундамента должна рассчитываться с учетом цены на монтаж одной сваи. Если вы хотите осуществить ручной монтаж с помощью специалистов, используя сваю длиной в 3,5 м, то придется заплатить 1200 руб.

Расчет шпунта и шпунтовых ограждений

Возведение шпунтового ограждения начинается с проектирования, на этом этапе производится оценка условий строительной площадки и возможность геотехнических рисков, составляется проект на проведение работ. На основе этого проекта выполняются многочисленные математические и аналитические расчеты шпунтов.

Поскольку установка шпунтового ограждения является достаточно серьезным строительным процессом, любые нарушения которого могут обернуться неприятными последствиями, то расчет должны производить профессиональные специалисты или компании, имеющие лицензии на такие работы.

Следовательно в конце мы порекомендуем обратиться к таким специалистам.

Расчет шпунтового ограждения

Во время расчета шпунтового ограждения, определяются:

• параметры требуемого сечения шпунта,
• глубина его забивки 
• необходимость принятия дополнительных мер по укреплению.

Посмотрите формулы в сводной таблице  — расчетная схема   

В ходе сооружения шпунтового ограждения нагрузка давления грунта на шпунт одинакова с обеих сторон. В процессе выемки грунта это равновесие нарушается, потому что снижается сила давления грунта внутри котлована.

Поэтому забивка шпунта в грунт начинается с расчета шпунтового ограждения, в котором учитываются действующие снаружи нагрузки и необходимые характеристики шпунтовой стенки.

Чаще всего для этого пользуются методом, основанным на теории предельного равновесия грунтов.

Полезный для Вас материал:

1. Характеристики шпунта Ларсена Л5
2. Разновидности шпунта Ларсена

Методики расчета шпунтовых стенок

Для расчета шпунтов пользуются графоаналитическим методом упругой линии, известным также как метод Блюма — Ломейера, или формулой, в которой учтены такие параметры, как глубина котлована, размер вертикальных нагрузок от сооружения, предусмотренный проектом и показатели давления (активного и пассивного) грунта и воды.

При расчете необходимо обратить внимание на вид шпунтовых стенок, которые могут быть безанкерными или анкерными. Это важный момент, потому что в первом случае точка оборота шпунта находится на дне котлована, а во втором – в месте установки анкерной растяжки

Это важный момент, потому что в первом случае точка оборота шпунта находится на дне котлована, а во втором – в месте установки анкерной растяжки.

Для расчета шпунтов берут за основу такие параметры глубины погружения:

• для водозащитной подушки – от 1 м для любого грунта,
• для плотных грунтов – от 1 м,
• для глинистого, песчаного, илистого и суглинистого грунта – от 2 м.

Согласно стандарту СТП 136-99 расчет шпунтовых ограждений определяет параметры устойчивости положения и прочности материала их элементов на различных стадиях разработки котлована, параметры устойчивости днища котлована против выпучивания, минимальная глубина забивки шпунта, расчетное сопротивление элементов и другие показатели.

Так же смотрите — Шпунтовое ограждение котлованов, особенности

Формулы расчета по шпунтам

Для расчета устойчивости стены на опрокидывание

в которой Mz и Mu — соответствующие расчетные моменты удерживающих и опрокидывающихся нагрузок, m – коэффициент для вязких грунтов, Yn — коэффициент надежности.

Расчет прочности шпунтовой стены

где Мр – расчетный момент в сечении шпунтовой стены, Wcm – момент сопротивления шпунтовой стенки (берется из справочников для данного типа шпунта), Rу – расчетные параметры сопротивления материала обвязки, m – коэффициент условий работы.

Частые вопросы

 — какая допустимая высота шпунта остаётся над поверхностью земли для возможности его перестановки на следующую захватку ?

— Это зависит от модели вибропогружателя,в среднем 30-40см.

 — Какова оборачиваемость шпунта Ларсена при забивке в суглинистых и песчанных грунтах ?

— Если есть опыт, то импортный шпунт до 20 раз,отечественный до 13раз.

Материалы для Вас:

1. Технология погружения шпунтов
2. Методы погружения шпунтов

Для расчета шпунтового ограждения можно применять различные программные продукты, в частности большое распространение получила программа СпИн, имеющая дружественный пользовательский интерфейс.

С ее помощью можно получить данные о ширине или диаметре шпунта из труб, шаге установки и необходимой глубине забивки, а также информацию о рекомендуемом типе стены (анкерная или безанкерная).

На скриншоте продемонстрированы примеры окна программы для детального расчета шпунтовых ограждений.

Рассчитать шпунт Ларсена можно и в СКАДe, а также с помощью программного комплекса «ЛИРА».

Мы занимаемся фундаментными работами

Специалисты нашей компании выполнят расчёт, поставку и погружение шпунтовых свай на Ваши объекты. Мы работаем с разными видами фундаментов, имеем богатый опыт. 

1. Наши контактные данные
2. наших работ

Технология устройства шпунтовых креплений

Такие ограды нужны в следующих случаях:

1. При застройке участка на нестабильном грунте.
2. Для укрепления стен котлована.
3. Предотвратить попадание грунтовых вод на строительную площадку.
4. Для защиты от размыва берегов, обвала горных пород.
5. Повысить устойчивость конструкции при подвижной почве.
6. Для защиты сооружений при обмелении, заиливании водоема.
7. Не допустить обвала берегового откоса.
8. При прокладке коммуникаций, защиты коллектора сточных вод.

Среди других преимуществ шпунтования:

1. Устойчивость к растяжениям, изгибам, статической нагрузке.
2. Возможность многоразового применения. При правильном демонтаже шпунты используют повторно, существенно экономя на материалах.
3. Крепление шпунтов в разы дешевле установки буронабивных свай.
4. Прочность стенки и долговечность.

Много способов применения и доступная цена делают шпунтирование популярным вариантом ограждения при строительстве в местности со сложным рельефом.

Пользователи часто ищут:

• Железобетонный забор
• Демонтаж бетонного забора

Как проходит установка шпунта для котлована

Строительство искусственной стены выполняется в строгом соответствии с разработанной проектной документацией, чертежами. В проекте указываются глубина ограды, высота, диаметр, тип шпунта и фиксации.

Перед работами проводится гидротехнический анализ почвы, составляется технологическая карта.

Порядок установки следующий:

1. Доставляют материалы, инструменты на место застройки.
2. Краном шпунты распределяют по периметру объекта.
3. Выполняют разметку места установки каждой сваи.
4. Проводится стропирование. Элементы доставляют к размеченному участку монтажа.
5. На шпунт крепят наголовник погружателя.
6. Сваю выравнивают строго по вертикали. Постепенно погружают ее в грунт.
7. Распорки убирают. Сваю опускают до требуемой глубины.

СНиП 3.02.01-87

Ограды, возводимые шпунтовым способом, регулируются нормами, описанными в технологической карте.

Здесь указываются:

1. Основы пожарной, экологической безопасности.
2. Показатели качественного выполнения работ.
3. Требования к размерам, типам используемого сырья.

Это лишь малая часть описания. Нормы учитываются инженерами, бригадирами и другими людьми, которые отвечают за техническую сторону строительства.

Качество строительства оценивается СНиП. Полный перечень требований к установке таких оград приведен тут:

https://docs.cntd.ru/document/5200242.