Особенности шпунтового ограждения котлована

Шпунтовое ограждение – ограждающая конструкция, состоящая из погруженных в почву деревянных, стальных или железобетонных свай. Обеспечивает безопасность проведения запланированных работ, препятствует подвижкам грунта.  Представляет собой монолитную стенку, состоящую из шпунта. Такое ограждение уплотняет почву и локализует участок, на котором существует опасность деформаций и подвижек грунта.

Шпунтовые ограждения бывают временными и постоянными. Во втором случае они выполняют функцию несъемной опалубки.  Такие ограждения герметичны и не дадут грунтовым водам проникнуть на площадку. Монтаж не требует проведения сложных подготовительных земляных работ. Шпунт просто погружают в грунт и фиксируют в нем. Выполняется выемка почвы на поверхность.

Шпунтовая стенка не требует фундамента и может монтироваться на любом типе грунта, не учитывая глубину промерзания. Сила трения грунта удерживает шпунт в земле. Шпунтовая стенка выдерживает высокие изгибающие и смещающие нагрузки без использования армирующего каркаса.

Шпунтовые ограждения применяют для:

  • Укрепления стенок котлованов и траншей;
  • Защиты котлованов от осыпания;
  • Локализации строительной площадки;
  • Возведения гидротехнических сооружений;
  • Укрепления береговой линии;
  • Обустройства очистных сооружений;
  • Укрепления железнодорожных путей.

Достаточно часто шпунтовые ограждения возводятся на нулевом цикле работ, чтобы соблюсти требования СНиП. При вертикальной разработке грунта такая стенка обеспечивает защиту от оползней и осыпаний. В обязательном порядке укрепляются котлованы с наклонными стенками.

Шпунт бывает деревянным, железобетонным или металлическим.

Деревянные изделия применяют для котлованов, глубина которых не превышает трех метров. Такой шпунт делается из толстых брусков с пазами. Древесина подвержена гниению, поэтому ее применяют однократно.

Железобетонный шпунт имеет форму трапеции и снабжен пазами. Монтаж осуществляется с помощью специального забивного оборудования. Железобетонные сваи устанавливаются одна в другую. Они используются однократно.

Металлический шпунт делается из профильного металлопроката или труб. Его можно использовать многократно, поэтому он применяется для создания временных ограждений. Оборачиваемость такого шпунта может достигать 20 циклов.

Наиболее популярная разновидность металлического шпунта – шпунт Ларсена. Он создается из металлического профиля, имеет форму желоба и закругленные концы, которые называют замками. Соединение «замок в замок» позволяет создать прочную стенку, обеспечивающую надежную защиту от негативных воздействий. Для изготовления шпунта Ларсена используется высокоуглеродистая или легированная сталь. Добавление частиц меди обеспечивает защиту от коррозии. Иногда используется более дешевый шпунт из поливинилхлорида, но он уступает металлическому аналогу в прочности. Стальной шпунт Ларсена отличается простотой монтажа и устойчивостью к негативным факторам.

Если устойчивости шпунта Ларсена в грунте оказывается недостаточно, то применяется трубошпунт. Трубы имеют более толстую стенку и более широкое сечение. Они могут служить несъемной опалубкой. Любые попавшие внутрь трубы инородные частицы удобно дробить. Кроме того, внутри трубы можно монтировать швеллер или балки. Трубошпунт достаточно быстро и легко извлекается из грунта и повторно монтируется на другом объекте.

О предварительных расчетах

Перед началом работ обязательно выполняются предварительные расчеты, чтобы полностью исключить риск деформаций. Необходимо учитывать тип ограждения, глубину погружения шпунта и его габариты, силу взаимодействия. Расчеты позволяют подобрать оптимальный диаметр шпунта, определить необходимость установки распорной системы. Профессионалы пользуются специальными формулами и онлайн-калькуляторами, позволяющими получить результат за несколько секунд.

Шпунтирование котлована в помещении

Особенности устройства шпунтового ограждения

В обязательном порядке учитываются особенности грунта на участке. Например, деревянный шпунт подходит только для мягких грунтов. Его нельзя погружать глубже, чем на 6 метров. Нужно избегать пустот между шпунтинами.

Если шпунт устанавливают на дно водоема, то глубина погружения должна составлять не менее двух метров. Шпунт ставят максимально плотно друг к другу, чтобы исключить риск вымывания. Если глубина котлована составляет 3-5 метра, то выемки между стенками заполняются специальной смесью.

Стальные шпунты применяют на прочных грунтах. Их погружают минимум на 7 метров.  Допустимо многократное использование. При забивке и вибропогружении учитывается плотность прилегания шпунта по периметру ограждения.

Способ крепления стального шпунта зависит от технологии разработки грунта и от глубины котлована. Для упрощения процесса монтажа могут применяться цилиндровые сваи. Они сделаны из листовой стали и не имеют поперечных распорок.

Возведение шпунтовых ограждений следует выполнять в полном соответствии с действующими СНиП. Необходимое оснащение подбирают с учетом длины составляющих свайной системы. Применение гидроподмыва разрешено только в тех случаях, когда рядом нет жилых построек. Минимальное расстояние между зданиями должно составлять 20 метров, а глубину погружения необходимо увеличить вдвое. Установка шпунтового ограждения требует оформления специальной документации.

Для монтажа шпунта используется особое оборудование. Бурение лидерных скважин происходит шнековым или шарочным методом. Для повышения плотности посадки шпунта или трубошпунта используется глина. Современное электронное оборудование позволяет прямо в ходе монтажа корректировать угол погружения.

Существует три основных технологии погружения шпунта в грунт:

  • Забивка. Осуществляется с помощью навесных молотов. Не подходит для районов с плотной застройкой;
  • Вибропогружение. С помощью вибропогружателей можно монтировать шпунт Ларсена, трубошпунт, шпунт Ларсена. Для водонасыщенных грунтов этот метод погружения –единственно возможный вариант. Недостатком технологии считается высокая стоимость необходимого оборудования;
  • Статическое вдавливание. Осуществляется с помощью специальных установок. Наиболее дорогостоящий, но универсальный метод. Подходит для наиболее сложных случаев (рыхлый грунт, плотная застройка и т.д)

Стоимость шпунтового ограждения зависит от особенностей грунта, необходимого количества свай, географического положения объекта, объема и степени сложности работ.