При проведенні земляних робіт в умовах обмеженого простору, а також при наявності грунтових вод, пливунів і при інших складних гідрогеологічних умовах, коли при цьому неможливо забезпечити необхідну закладення укосів, необхідно виробляти кріплення котлованів і траншей.
Допустима глибина виїмки, т. Е. Максимальна (критична) глибина, при якій укіс зв'язного грунту утримується у вертикальному положенні без кріплення стінок, визначається розрахунком. Орієнтовні величини критичних глибин виїмок, що влаштовуються з вертикальними стінками: 1,0 м в насипних, піщаних і гравелистих ґрунтах природної вологості; 1,25 м - в супіщаних; 1,5 - в суглинках і глинах; 2,0 - в особливо щільних нескельних ґрунтах.
Необхідність кріплень встановлюється проектом. Пристрій кріплень вертикальних стінок котлованів і траншей вимагає значних затрат ручної праці, тому кріплення виробляють тільки в тому випадку, коли це економічно доцільно або коли не представляється можливим пристрій укосів.
Залежно від виду грунту, ширини і глибини виїмок і термінів служби застосовують різні види кріплень. Тимчасова кріплення може бути виконана у вигляді дерев'яного або металевого шпунта, дерев'яних щитів з опорними стійками, щитів з розпірні рамами. Конструкція будь-якого кріплення включає забирку, виготовлену з дощок, брусів або щитів, що сприймають безпосередньо тиск грунту. Для утримання забирки в вертикальному положенні служать прогони, розпірки та інші елементи. Розрізняють кріплення горизонтальне, коли дошки або бруси забирки заводять горизонтально за стійки, і вертикальне, коли дошки забирки встановлюють вертикально і кріплять горизонтальними прогонами з розпірками.
Для вузьких траншей глибиною 2-4 м в сухих ґрунтах застосовується горизонтально-рамне кріплення, що складається зі стійок, горизонтальних дощок або дощатих (суцільних і не суцільних) щитів і розпірок, що притискують дошки або щити до стінок траншеї. Розпірки встановлюють по довжині траншеї на відстані 1,5-1,7 м одна від одної і по висоті через 0,6-0,7 м.
Вертикальне кріплення найчастіше застосовується, якщо кріплення ставлять в один ряд. Забирка робиться суцільний, якщо грунти нестійкі і мають підвищену вологість, або з прорізами (прозора), якщо кріпляться досить стійкі зв'язні грунти нормальної вологості. У важких гідрогеологічних умовах, коли є сильно водонасичені розпливаються грунти, застосовують суцільну огорожу з дерев'яного або металевого шпунта.
Для утримання забирки в вертикальному положенні існує три типи кріплень: розпірний, консольний і підкісний. Розпірний тип кріплення найбільш поширений завдяки простоті збірки. При цьому стійки вільно встановлюють на дно виїмки і притискають до забирці горизонтальними розпірками, встановленими в декількох рівнях за розрахунком. Ширина виїмки з розпірним кріпленням обмежена. Распорное кріплення встановлюють в такій послідовності: після уривки ділянки траншеї в неї опускають дві рами і встановлюють їх на дно через 2 м один від одного, тимчасово раскрепляя відтягненнями, потім зверху в зазор між стійками рам заводять горизонтальні дошки або щити одночасно по обох стін, після чого розсовують до упору розпірні рами.
У тих випадках, коли виключається можливість установки розпірок (наприклад, при розробці широких котлованів), застосовують анкерні або підкісні кріплення. Підкісні кріплення складаються з дощатих щитів, що встановлюються уздовж укосів стійок, які утримуються підкосами, і упорів, що забиваються у підстави підкосів. Однак таке кріплення, при всій його конструкційної простоті, страждає деякими недоліками: таке кріплення обмежує роботи всередині котловану, крім того, забивання наполегливих якорів призводить до порушення структури грунту на дні котловану.
Консольні кріплення характеризуються тим, що стійки (дерев'яні палі) утримуються шляхом защемлення нижній частині в грунті. Стійки, палі, рейки, сталь прокатного профілю, труби і т. П. Забивають в дно виїмки на глибину 2,2-3,3 м. Дошки горизонтальної забирки розташовують або за стійками, або заводять між полицями двутавров. Консольне кріплення виробляють в такому порядку: уздовж розбитої на місцевості траншеї забивають стійки з розрахунковим кроком на глибину нижче дна майбутнього котловану. Після цього розробляють грунт. Якщо грунт нестійкий, горизонтальні елементи забирки встановлюють одночасно в міру заглиблення траншеї. При цьому кожну наступну дошку підводять знизу під раніше встановлену - підрощують. У досить стійких грунтах, здатних хоча б короткий час тримати вертикальний укіс, траншеї відривають ділянками довжиною 3-4 м на проектну глибину, а дошки забирки встановлюють опусканням зверху - нарощуванням. Широко застосовується кріплення з дерев'яного або сталевого шпунта; при безрозпірного кріпленні стійки розташовуються через певний крок, а в шпунтованими їх забивають без інтервалу.
Консольне безрозпірного кріплення застосовується для котлованів і широких траншей глибиною до 4,7 м. При необхідності відривати глибші котловани влаштовується додаткове кріплення верхньої частини стійок анкерами. Анкер складається з забиваемого одного або двох якорів і відтяжок. Якоря слід забивати на глибину близько 3 м і на значній відстані від бровки (що дорівнює приблизно півтори глибині виїмки), з тим, щоб розташувати їх за межами призми руйнування. Відстань між якорями визначається розрахунком. Недоліком цього методу є те, що пристрій якорів вимагає значної вільної площі уздовж виїмки і, крім того, відтягнення заважають виконанню робіт в цій зоні, тому іноді відтягнення влаштовують в відритих для цієї мети траншеях глибиною 0,5 м.
При спорудженні глибоких котлованів зі шпунтовим огорожею спочатку по периметру майбутнього котловану забивають сталевий шпунт на 4-5 м нижче дна, потім встановлюють анкери, після чого відривають грунт. Підвісні кріплення найбільш часто застосовуються для кріплення шурфів прямокутного перетину глибиною до 2-5 м в залежності від призначення; вони мають горизонтальні елементи, які виконують роль наполегливих прогонів, які підвішують до опорній рамі, що укладається на поверхні виїмки.
Мал. 6. Принципові схеми типів кріплень:
а - консольного; б - анкерного; в - консольно-распорного; г - распорного; д - підкісний; е - підвісного; 1 - щити (дошки); 2 - стійки (палі); 3 - анкери; 4 - розпірки; 5 - підкоси; 6 - упори (якоря); 7 - опора; 8 - кільце
В сипучих і нестійких грунтах ставлять розпірні або срубовой кріплення з пластин і брусів. У вузьких грунтах і при сильному припливі води забивають огороджувальні шпунтові стінки з дощок або брусів, що укріплюються розпірками. На поверхні землі за розмірами колодязя укладають дерев'яну брусчатую раму, а потім з зовнішніх сторін брусів рами, впритул до них, забивають дошки довжиною 1,5-2 м з деяким нахилом і під захистом забитих дощок риють котлован. Після заглиблення на 1-1,5 м на дні колодязя встановлюють другу таку ж раму і забивають другий ряд дощок. У такому ж порядку продовжують роботу до досягнення необхідної глибини (рис. 6).
Розробка траншей з вертикальними стінками роторними і траншейними екскаваторами в зв'язкових грунтах (суглинках, глинах) допускається без кріплення на глибину не більше 3 м. Роботи зі спорудження фундаментів, прокладання інженерних мереж і т. П. В траншеях з вертикальними стінками без кріплень слід вести негайно слідом за виїмкою грунту, щоб уникнути його осипання або сповзання.
Посилання на інші сторінки сайту по темі «будівництво, облаштування будинку»: