Крепление шпунтового ограждения

При выполнении работ на нестабильных и подвижных грунтах часто возникает необходимость выполнить крепление шпунтового ограждения. Это необходимо для того, чтобы обеспечить безопасность жизни и здоровья специалистов, а также сохранность используемой техники. Такая мера позволяет исключить риск возникновения осыпания стенок котлована, а также подтопления строительной площадки грунтовыми водами.

Большинство шпунтовых ограждений возводятся только на определенное время, после истечения которого они демонтируются. По этой причине чаще всего такие стенки делаются из металлического шпунта Ларсена, который можно использовать многократно. Он представляет собой снабженную замками по краям разновидность горячекатаного металлического профиля. Какая особенность позволяет выполнить стыковку расположенных по соседству элементов друг с другом замок в замок. При выполнении работ на сильно обводненных грунтах замки дополнительно обрабатывают герметиком, чтобы обеспечить повышенную водонепроницаемость.

Если работы выполняются на нестабильном грунте, то дополнительно устанавливается распорная система котлована. Необходимости ее монтажа должно быть указано в проекте.

Открытые котлованы укрепляются одним из следующих способов:

1. Если глубина не превышает 5 м, то используется консольное ограждение. Из стальных балок различного сечения монтируются пояса жесткости. Возникающие при перемещении строительной техники динамические воздействия нужно ограничить. Вдоль таких котлованов запрещено складывать материалы. На слабых грунтах шпунт необходимо погрузить не менее чем на 2/3 глубины котлована. Сверху на шпунт укладывают обвязочную балку.
2. Установка временных горизонтальных распорок. В их качестве используют металлические балки различного сечения. В котлованах большой глубины применяют промежуточные сваи-стойки, сделаны из шпунта или двутавров. Распорки устанавливают в один или в несколько ярусов. Стандартный шаг между ними составляет 4-6 метров.
3. Для снижения металлоемкости в качестве распорных систем котлованов используют стальные рамные элементы, у которых есть заменяемые концевые части. Необходимые конструкции можно изготовить из промежуточных стоек горизонтальных железобетонных ферм.
4. Вертикальные анкерные стенки или горизонтальные стальные тяги. Расстояние между ними считаются по формуле S = Нк tg(45° - <р/2), где Нк — глубина котлована, <р — угол внутреннего трения грунта. Такой вариант требует наличие большого количества свободного места за стенками котлована. Обратите внимание, чтобы горизонтальная устойчивость ниже дна котлована анкерное крепление не обеспечивает. В качестве анкеров используются шпунтовые сваи, установленные по контуру ограждения. Шаг между ними может варьироваться от 2 до 5 м. Анкерные тяги делают из арматурных стержней. Натяжение необходимо регулировать в зависимости от горизонтальных перемещений ограждения.
5. Установка подкосных креплений и грунтовых берм. Они делаются из стальных балок. Упираться такое крепление может в фундаментную плиту или во временные сваи-колонны. Предварительно следует откопать из котлована грунт на полную глубину, кроме зон, которые прилегают к шпунтовому ограждению. Затем необходимо смонтировать угловые горизонтальные разборки, сделанные из труб. В котловане делаются специальные участки фундаментной плиты, в которых будут убираться подкосами крепления. Далее производится его окончательная доработка. После выполнения всех необходимых строительных работ выполняется обратная засыпка котлована и укрепления демонтируются.
6. Крепление с помощью грунтовых инъекционных анкеров. Их можно устанавливать только в плотные грунты за пределами зон активного давления грунта на ограждение. Каждый из анкеров принимает на себя определенные выдергивающие усилия, которые могут варьироваться от 0,1 до 0,5мН. Устанавливать их необходимо по периметру котлована. Шаг между ними варьируется от 80 см до 3 м. Угол наклона составляет от 30 до 60 градусов. При выполнении крепления с помощью анкеров шпунтовой стенки необходимо проделать в ней отверстия. Анкерные тяги чаще всего делают из труб. Данный вариант укрепление стоит дорого и требует больших трудозатрат. Его целесообразно использовать в тех случаях, когда объем котлована не предоставляет возможности применить какой-либо альтернативный вариант.
7. Выполнение укрепления грунта по всей глубине шпунта и создания грунтоцементные диафрагмой по всей площади ограждения ниже глубины заложения котлована с использованием технологии струйной цементацией.

Закрытые котлованы также можно укрепить с помощью шпунта. Такая задача выполняется одним из следующих способов

По периметру сооружения монтируют шпунт и сваи-колонны. В пределах контура плиты делают специальные технологические проемы и производят через них извлечение грунта. Обустраиваются монолитные перекрытия. После завершения работ технику извлекают через технологические отверстия, которые впоследствии необходимо забетонировать.

Во втором случае все тоже начинается с монтажа шпунта и свай-колонн по периметру. Затем выполняется разработка грунта по проектным отметкам. По периметру ограждения необходимо сохранять бермы. С уровня дна котлована выполняется установка свай. По  ним обустраивают гидроизоляцию и фундаментную плиту центральной части здания. Выполняется возведение каркаса. Производится бетонирование перекрытий по периметру ограждения. Выемка грунта производится через технологические отверстия. После ее завершения опалубка и технологические отверстия демонтируются.