Возведение шпунтовых ограждений

Основная сфера деятельности компании «Ларсен Пайлинг» - возведение шпунтовых ограждений. Чаще всего они необходимы для того, чтобы не допустить обрушения стенок котлована во время проведения запланированных работ.

Шпунтовое ограждение представляет собой сплошную стенку, состоящую из соединенных друг с другом элементов. Такая конструкция способна выдерживать высокие нагрузки и служит надежном укреплением стенок котлована. Шпунтовые ограждения применяются на участках с высоким уровнем грунтовых вод, на болотистых и песчаных грунтах. Нередко они используются и для укрепления береговой линии.

В соответствии со строительными нормами и правилами при обустройстве шпунтовых ограждений учитывается расположение коммуникаций на участке. На линии связи, магистральные трубопроводы и силовые кабели следует обращать особое внимание. Запрещено производить работы без дополнительного укрепления, если глубина котлована превышает:

• На песчаных грунтах 1 м;
• На суглинках 1,25м;
• На глинах и суглинках 1,5 м;
• На плотных грунтах 2 м.

Для определения необходимости установки шпунтового ограждения рекомендуется предварительно провести на участке геологические изыскания.

О разновидностях шпунта

Чаще всего используется шпунт ларсена. Он представляет собой металлический профиль, снабженный замками по краям. Его форма может быть различной, но наиболее востребован корытообразный вариант. Длина шпунта Ларсена может достигать 34 м, ширина 80 см, толщина 15-23мм. Марки шпунта ларсена различаются по форме и размерам. Он отлично подходит для применения на заболоченной почве и неплотных грунтах. Шпунтовые ограждения обеспечивают надежную защиту котлована от подтопления грунтовыми водами.

Если устойчивости шпунта Ларсена оказывается не достаточно, то применяется трубошпунт, имеющий более широкое сечение и более толстую стенку.

Деревянный шпунт стоит очень дешево, но в отличие от описанных выше металлических аналогов может использоваться только однократным. Дело в том, что извлечь дерево из гром то без повреждений практически невозможно.

Полимерные шпунты отличаются высокой степенью устойчивости к агрессивным воздействиям окружающей среды. Они довольно легкие по весу, их просто устанавливать.

Железобетонные шпунты наоборот весят много, но их невозможно демонтировать, поэтому они впоследствии становятся частью внешнего периметра фундамента.

Существует три основных технологии погружения шпунта в грунт: забивка, вибропогружение и статическое вдавливание. Каждая из них имеет свои особенности, подробно рассмотрены в соответствующих статьях. Выбор технологии погружения шпунта напрямую зависит от особенностей грунта на участке, от степени плотности застройки и от специфики запланированных работ. При установке шпунтовых ограждений на твердых грунтах почти вспомогательных мер может использоваться лидерное бурение или гидроподмыв.

Об особенностях предварительных расчетов шпунтовых ограждений

Обустройство шпунтовых ограждений выполняется перед началом работ по созданию котлована. Осуществляется погружение шпунта, который принимает на себя основную нагрузку. До начала выемки грунт давит на шпунт с обеих сторон с одинаковой силой.

По мере осуществления выемки давление с внутренней стороны котлована снижается. Происходит нарушение баланса, грунт с внешней стороны давит на ограждение. Предварительные расчеты позволяют заранее вычислить, какую нагрузку может выдержать шпунт. Определяется требуемая глубина погружения и оптимальные размеры поперечного сечения. Данные параметры должны быть такими, чтобы не просто сохранить равновесия грунта но и иметь определенный запас прочности.

Расчеты производятся графоаналитическим методом или с использованием специальных формул.

Например, параметры шпунтового ограждения определяют по формуле Mu≤(m/yn)Mz, где:

• Mu – момент вызываемый усилием давления грунта на шпунтовое ограждение и способствующий его опрокидыванию;
• Mz – момент сопротивления опрокидыванию, работающий за счет защемления шпунтового ограждения в грунте;
• m – коэффициент, характеризующий условия работы шпунта в грунте, для слабых грунтов значение принимается равным 0,7;
• yn – показатель надежности, для сухого грунта принимается равным 1,1, для случая высоких грунтовых вод – 1,2.

Для определения момента сопротивления опрокидыванию необходимо вычислить несущую способность шпунта согласно общей формуле для расчета несущей способности свай F= yc(ycrR·d + V·∑ ycri·fi·li), где:

• yc – коэффициент, характеризующий работу сваи в грунте;
• ycr – коэффициент, определяющий сопротивление почвы, находящейся под шпунтом;
• R – сопротивление грунта под шпунтом;
• d – диаметр опорной подошвы;
• V — периметр сечения шпунта;
• ycri – коэффициент, характеризующий работу грунта на боковых поверхностях шпунта;
• fi – сопротивление грунта на боковых поверхностях шпунта;
• li – длина боковых граней шпунта.

Некоторые особенности дополнительного укрепления шпунтовых ограждений

Нередко шпунтовые ограждения дополнительно укрепляются специальными анкерами. Они закладываются в находящиеся за пределами взаимодействие почвы и шпунта грунт. Каждый из анкеров может выдержать нагрузку до 500кH. Их монтируют по всему периметру котлована. Промежутки между соседними элементами составляют от 1 до 3 м. Для увеличения эффекта элемента устанавливают под углом от 30 до 60 градусов

Каждый анкер - это заглубленная в грунт железобетонная конструкция. Сначала проделывается скважина, затем в ней размещают металлическую арматуру и тягу. После этого скважина бетонируется. Необходимо дождаться застывания раствора. Далее тяга крепится к шпунту и фиксируется с помощью крепежных элементов.

Установка анкеров требует больших трудозатрат и существенных финансовых расходов, поэтому ее следует выполнять с большой тщательностью и только в тех случаях, когда невозможно использовать обычные распорные элементы.

Стандартные распорные крепления устанавливаются между стенками котлована, если расстояние между ними позволяет это сделать. Максимальное допустимое расстояние определяется в зависимости от применяемых распорных элементов и от типа грунта.

Обычно распорками служат сделанные из металла трубы. Они устанавливаются в несколько ярусов с промежутками 4-6м. При большой длине распорок используются специальные стойки из шпунта или двутавровых балок.

Отличительной особенностью данного метода укрепления является повышенная металлоемкость. Для снижения данного параметра применяются инвентарные рамы. При этом на шпунты, из которых состоит ограждение, накладываются инвентарные щиты. Если котлован небольшое находится на плотном грунте, то можно обойтись без распорок.

При глубине котлована до 5 м допустимо использование закрепленных в грунте шпунтов. Нижнюю их чести следует погрузить ниже днища выемки и убедиться что оно надежно защемлена, и отсутствует риск обрушения.

Если установка шпунта производится на слабом грунте, то элементы следует заглублять более чем на 2/3 высоты котлована. По верхней части конструкции монтируется состоящая из балок обвязочная рама, чтобы повысить ее прочность. При применении такого метода укрепления запрещено перемещать рядом с котлованом тяжелую технику и хранить или размещать стройматериалы.

О некоторых типичных ошибках при сооружении шпунтовых ограждений

Ниже перечислено несколько ошибок, которые никогда не допустит квалифицированный специалист:

• Глубина погружения не соответствует проектной. В результате существенно снижается устойчивость конструкции и возникает риск обрушения стенок котлована. В этом случае шпунт необходимо демонтировать и погрузить в грунт заново;
• Между соседними элементами наличествуют щели, замки соединены непрочно. Такая проблема тоже решается переустановкой шпунта.

Под котлованом находятся коммуникации или какие-либо конструкции, которые повредил глубоко погруженный шпунт. Предварительно проведенные исследования грунта позволяют исключить риск возникновения такой проблемы.

Компания «Ларсен Пайлинг» выполняет возведение шпунтовых ограждений любой сложности качественно и точно в оговоренные сроки.