Устройство крепления стен котлована грунтовыми четырехпрядевыми анкерами

Обновлено: 17.05.2024

Крепление откосов котлована

При осуществлении земляных работ следует укреплять стенки котлованов под фундамент здания. Это делается для того, чтобы грунт не осыпался. Нередко стенки упрочняются щитами на распорках. Но происходит это не всегда.

Как осуществляется крепление земляных стенок котлована в разных случаях, следует разобраться.

Содержание

Разновидности котлованов

В зависимости от того, какой вид основания выбирается при сооружении здания, определяется вид выемки и ее габариты. Есть точные критерии деления котлованов на разновидности. Это:

наличие и число откосов либо их отсутствие;
целесообразность монтажа угловых креплений;
есть ли вертикальные стены под наклоном;
сплошная яма либо траншейный ров, данный параметр определяется видом фундамента (ленточный либо плитный).

Когда на стройплощадке будет делаться фундамент ленточного типа, котлован заменяется траншеей. Она роется в местах возведения несущих стен здания. Перед заливкой монолитного основания дома копается котлован по всему его периметру.

Обустройство выемок с вертикальными стенами без их укрепления может осуществляться при глубине разработки:

не больше 100 см — на насыпных, песчаных и гравелистых почвах;
до 125 см — на супесчаных и суглинистых грунтах;
не больше 150 см — на глинистой почве;
до 200 см — на очень плотном грунте.

Во всех остальных случаях стенки рва упрочняются. Делается это сразу же после выработки котлована. Определяя, как можно приклеить или прикрепить доску к земляной стене, специалисты сверяются со СНиПами (строительные нормы и правила).

Обустройство системы распорок в котловане

В некоторых случаях, особенно если котлован глубокий и вырыт в ненадежном грунте, шпунтовое ограждение оказывается непрочным. Оно не способно выдержать давление. Тогда используют два способа укрепления ограды.

Первым из них является распорная система:

По всей длине рва монтируется обвязка из металлического проката. Этот пояс равномерно распределяет давящее воздействие на стенки геодезического объекта.
В обвязку упираются распоры. Они располагаются поверху противоположных стен и у дна котлована.
Установка креплений откосов котлована производится исходя из расчетов, описанных в плане производства работ (ППР).

Однако система распорок значительно сужает пространство внутри рва. Сильно нагруженные конструкции мешают работать строителям. Из-за этого падает производительность труда, и удлиняются сроки ввода здания в строй. Поэтому распорная система укрепления стенок выемки часто заменяется анкерным аналогом.

Устройство анкеров-якорей в грунте

Упрочнение стенок котлована шпунтами с анкерами или нагелями гораздо надежнее. При этом выдергивающую нагрузку от грунтового массива на себя принимают стальные стержни (анкеры или нагели).

Крепление котлована нагелями чуть более трудоемкое и лишь немного сложнее обустройства распорок. Однако при его использовании:

обеспечивается оперативный простор;
экономятся трудовые и материальные ресурсы;
увеличивается производительность труда;
уменьшается период строительства.

Нагельное крепление стенок котлована производится таким образом:

В стенках выемки бурятся скважины.
Осуществляется заглубление анкерных якорей.
На шпунте закрепляется и фиксируется тяга.

Шпунтовое укрепление стенок

На сыпучих и плавучих почвах укрепление стен выемок осуществляется шпунтовым рядом. Это сплошная конструкция из деревянных планок и маячных свай. Согласно разработкам Мосинжпроекта, рамное крепление котлованов одновременно является и оградой при водоотведении от объекта.

Шпунтовый ряд делается так:

В дно выемки заглубляются маячные сваи.
К этим опорам фиксируются направляющие брусья.
Меж ними заколачивается шпунт.
Затем пролеты скрепляются поверху насадкой с пазами и гнездами.
Насадка фиксируется к свайным опорам скобками.
Чтобы грунт не обрушил шпунтовой ряд, в точках забивки свай ставятся распорки.

При укреплении котлованов помимо деревянных шпунтов используются также аналоги из стали и железобетона. Технологии их установки ничем не отличаются.

Технологии закрепления грунтов

Вертикальные стенки котлованов обязательно упрочняются в неплотных и насыщенных влагой грунтах. Эта процедура не только защищает их от осыпания, но и пресекает подвижки почвы под массой соседствующих строений.

Крепление стенок котлованов и траншей по СНиП №3.02.0/87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты» осуществляется благодаря двум технологиям:

Первая из них — это шпунтирование.
Вторая — использование железобетонных конструкций.

При шпунтировании применяется ограждение выемки из металлического проката. Это могут быть:

трубы с забиркой из досок либо без нее;
стальной профиль с дощатой забиркой или без таковой;
специализированный шпунт Ларсена.

Конструкции из железобетона могут представлять собой:

буронабивные сваи;
буросекущие аналоги;
монолитную стенку в грунте.

Заглубление ограждения производится по длине рва строго по технологической карте.

Расчет объема котлована и вывоз грунта

При расчётах выемки грунта следует учитывать его разрыхление при копании. Плотность слежавшейся почвы уменьшается при ее рытье спецтехникой и перемещении в самосвал.

Исходя из типа грунта, при расчетах используется уточняющий коэффициент 20-25%.

Длина выемки составляет 50 м, ширина 25 м, глубина 4 м. При перемножении этих величин мы получаем объем котлована в 5000 м³.
Однако для вывоза породы необходимо вычислить больший объем: 50∙25∙5∙1,2 (20%)=6000 м³.

Как нужно устанавливать распорки

Согласно строительным нормам и правилам (СНиП) крепление откосов котлована осуществляется щитами и распорками, размещаемыми по его длине:

с шагом не более 200 см при глубине выемки (в сухой или сыпучей почве) до 375 см;
с промежутками до 150 см при глубине котлована (в сыпучем, увлажненном и мокром грунте) больше 375 см.

Элементы распорной системы по высоте ставятся ярусами с шагом не реже 120 см при любой глубине выемки, независимо от типа почвы.

Щиты из дерева или металла

Щиты, укрепляющие стены выемки, могут быть сделаны из дерева либо стали.

Для плывунов и сыпучих почв применяются сплошные рамные элементы.
При плотном грунте и выемке глубиной до 300 см крепление котлована досками имеет свои особенности. Щиты из них собираются с зазорами между досок. При этом промежутки между планками рамного элемента не должны быть больше ширины досок (она составляет не более 20 см).
Крепление стенок котлована инвентарными щитами из металла производится при его средней ширине.
Крепежи из стальных труб монтируются в выемках с вертикальными стенами шириной 80-180 см. В данном случае используются изделия сечением до 6 см и протяженностью до 300 см.

У распорок инвентарного крепежа есть резьбовые части. Прокручивая винты на них, возможно делать трубы длиннее и прижимать стойки к щитам.

Немного о том, как производится разборка креплений вертикальных стенок котлована. Для этого достаточно ослабить винты на распорках и снять их с рамного элемента.

При расчете крепления стенок котлованов и траншей досками следует учесть, что инвентарный металлический крепеж стоит больше, чем изделия из дерева. Однако он окупается благодаря неоднократному использованию.

Забивка маячных свай

При монтаже шпунтового ограждения самая трудоемкая часть работы — это заглубление свай. Когда ров небольшой либо крепеж забивается в легкую почву, то оптимальный вариант — использовать простое оборудование. Например, копр-треножник.

Работает тренога так:

Тяжелый железный молот («баба») на тросе с откидываемым крючком подвешивается на блоке. Через него к лебедке идет трос.
При вращении лебедки молот поднимается наверх на высоту 0,5-2 м.
При обратном перемещении барабана он устремляется вниз и своей массой заглубляет сваю.

При малом объеме работ задействуют простейшие треноги из дерева или стали, с ручными лебедками и молотом весом от 200 до 1000 кг.

Механические копры

Если необходимо забить большое количество свай, то применяются механизированные копры. К ним относятся пневматические и дизельные агрегаты. Работают они по одному принципу: для удара используется сила давления сжатого воздуха либо свободного падения бабы.

Используя механический копр, за несколько минут возможно заглубить сваю на 5-7 м. Это убыстряет монтаж шпунтовых рядов.

Секретная «миссия» грунтового анкера

Инновационная технология укрепления грунта анкерными тяжами большинству пользователей абсолютно незнакома и представляется настоящей « тайной за семью печатями». Чтобы познакомиться с разновидностями грунтовых анкеров , узнать об их невидимой для всех работе в толще грунта и в чем состоит их секретная миссия, рекомендуем прочесть нашу обзорную информационную статью.

Устройство грунтового анкера

Технический термин «анкер» в переводе с немецкого языка означает якорь. Первые упоминания о грунтовых анкерах появились 30 лет тому назад, когда известная американская компания Foresight Products LLC получила заказ на закрепление плавающих платформ по добыче нефти. Чтобы решить поставленную задачу, инженеры разработали систему специальных якорей, надежно удерживающие массивный корпус платформы на дне океана. Результат оказался настолько успешный, что идею якоря перенесли с океана на землю, вследствие чего и появился грунтовый анкер.

Грунтовый анкер – это крепежное изделие, закрепленное в прочном несущем основании (грунте), обеспечивающее передачу растягивающих усилий от закрепляемых конструктивных элементов непосредственно на прочное грунтовое основание.

Составные элементы грунтового анкера:

Оголовок. В конструкции анкера эта часть выполняет функцию передачи нагрузочных усилий закрепляемой конструкции или другого элемента непосредственно на стержень анкера – анкерный тяж.
Анкерная тяга. Главное техническое назначение элемента заключается в промежуточной передаче выдергивающих усилий от оголовка на корневую часть анкера.
Корневая часть – заделка, оставляемая в земле.

Более подробная информация об остальных устройствах земляных анкеров содержится в техническом документе ведомственных норм ВСН 506-88 «Проектирование и устройство грунтовых анкеров».

Виды грунтовых анкеров

Выполнение строительно-монтажных работ в глубоких котлованах массивных объектов городских районов с плотной застройкой, связано с риском обрушения почвы под основаниями фундаментов и осыпания стенок котлованов. Чтобы максимально защитить несущее основание нового дома и не допустить развития разрушительных деформаций соседних существующих зданий, приходится устанавливать сдерживающую вертикальную опалубку. Конструкция изготавливается из отдельных досок или металлических щитов с жестким распределительным поясом по всей площади котлована. Понятно, что такие классические методы защиты значительно увеличивают бюджет строительства и намного отодвигают сроки сдачи объекта в эксплуатацию.

Технология укрепления несущего основания грунтовыми анкерами эффективно решает проблему не только обрушения стенок котлована, но и позволяет надежно укрепить фундаментные основания соседних построек.

Классификация типов грунтовых анкеров проводится по следующим направлениям:

Среди большого количества видов грунтовых анкеров к самым надежным и прогрессивным относятся инъекционные анкеры с предварительным напряжением оголовка.

Основная функция грунтовых анкеров состоит в передаче выдергивающих усилий и нагрузок от здания и сооружения непосредственно на прочное основание.

Область применения

Выбор анкерных свай и область применения во многом зависит от нагрузочных усилий, действующих на анкер и от категории грунтов, на которые будет передаваться вся нагрузка. Понятно, что для установки анкерных тяжей не подходят просадочные, сильносжимающиеся грунты, а также илистые, торфяные почвы. В зоне риска находится также глинистый грунт с повышенной пластичностью.

В строительстве анкерными сваями закрепляют стены подземных сооружений, земляные откосы и вертикальные стенки глубоких котлованов.

Применение грунтовых анкерных тяжей в условиях малых нагрузочных усилий:

В индивидуальном строительстве: укрепление ограждений и заборов, столбов и мачт уличного освещения, фиксация опорных элементов спортивных и детских игровых площадок, монтаж строительных инвентарных лесов.
В садово-парковом хозяйстве: для закрепления малых архитектурных форм, укрепления корневой системы и крон крупных деревьев, виноградников.

Использование земляных анкерных устройств в зоне действием средних усилий:

Закрепления опорных конструкций ЛЭП.
Укрепляющие инженерные элементы защиты насыпей и склонов.
Закрепление несущих стен из сборных железобетонных блоков.
Фиксация габионов.
Предотвращение провисания подземных трубопроводных коммуникаций.
Фиксирование плавучих буев, понтонов, причалов и доков.

Область применения грунтовых анкеров в условиях действия сильных опрокидывающих усилий и нагрузок:

Закрепление стен глубоких котлованов.
Укрепление опорных мачт высоковольтных линий.
Укрепление теле и радиовышек.

Установка грунтовой анкерной микросваи в прочное грунтовое основание снимает все риски развития разрушительных деформаций в закрепляемых конструкциях и их выдергиванию из почвы.

Принципы расчета

Несущая способность грунтовых анкеров зависит от их способности эффективно работать под действием выдергивающих нагрузок.

Отечественными и зарубежными проектировщиками разработано множество методик расчета основных параметров грунтовых анкеров. Надо понимать, что любая расчетная методика позволяет ориентировочно определять несущую способность грунтовых анкерных тяжей. На практике уточнение полученных результатов производится пробными испытаниями.

Таблица расчетов по различным методикам определения несущей способности земляных анкеров:

Перед тем, как выполнять расчет несущей способности необходимо собрать пакет исходных данных:

План участка застройки с нанесенными подземными инженерными коммуникациями и близко расположенными объектами с отметками подошвы фундаментов.
Подробная информация о технических показателях проектируемого здания или сооружения с указанием назначения объекта, глубины заложения фундаментов, предполагаемой нагрузки.
Детальное описание фундаментных конструкций близлежащих объектов.
Отчеты инженерно-геологических изысканий состояния грунтов в районе проектируемой застройки.
Сбор информации об усилиях и нагрузках действующих на земляную поверхность в зонах разработки котлована.

Установка анкерных креплений в грунтовом массиве исключает проведение большого объема земляных работ и не наносит ущерб экологии.

Технология устройства

Пример установки анкерных тяжей.

Способ установки грунтовых анкеров зависит от их конструкции и назначения. В строительной практике чаще всего используются две разновидности грунтовых анкеров:

Буроинъекционные анкерные свайные анкеры.
Самораскрывающиеся устройства

Технологические процессы установки перечисленных тяжей различаются, поэтому предлагаем более детально рассмотреть способы их установки.

Буроинъекционные грунтовые анкеры

Анкерные тяжи, устанавливаемые буро-инъекционным способом, применяют для закрепления грунтовых массивов и конструкций, работающих в условиях постоянно действующих растягивающих и изгибающих усилий. Если рассматривать грунтовые анкеры с теории сопромата и строительной механики, нужно отметить, что в зонах закрепления тяжи подвергаются растягивающим или сжимающим нагрузкам, а также изгибающим моментам.

Примером могут служить:

Насыпи автомобильных дорог, горные склоны, земляные откосы железнодорожного полотна.
Подземные паркинги, тоннели в горных массивах.
Стены глубоких котлованов.
Несущие мачтовые опоры ЛЭП, телекоммуникационные вышки и сооружения.
Массивные здания.

Неправильный расчет несущей способности грунтового анкера вызывает развитие необратимых деформаций, вплоть до выдергивания крепления и опрокидывания конструкции.

Буроинъекционные анкеры состоят из следующих разборных элементов:

Винтовой штанги, которая работает как бурильная труба, передающая крутящие моменты на нижнюю часть анкера и одновременно обеспечивает подачу буровой смеси в скважину.
Муфтового соединения для скрепления элементов винтовых штанг.
Центратора, помогающего правильно расположить бурильную колонну в пробуриваемой скважине и равномерно распределить цементную смесь.
Буровой насадки – коронки, остающейся в скважине. Конструкция состоит из режущей матрицы, соединительного кольца для крепления долота на штанге. Подача промывочной воды производится через специальные каналы, предусмотренные в конструкции насадки.

На выбор типа буровой коронки влияет тип грунтового основания и диаметр бурильного стержня.

Составные части буроинъекционного анкера.

Процесс установки производится в следующей последовательности:

В грунтовом массиве производится бурение скважин до расчетной отметки, указанной в проекте.
На этом этапе начинается погружение арматурного стержня в отверстие скважины до проектной отметки. По мере углубления анкерной конструкции в тело скважины подается промывочная жидкость. Обычно это водно-цементная смесь, которая очищается скважину от шлама.
Достижение буровой коронки проектной глубины означает завершение процесса бурения
Через установленный анкер начинается процесс нагнетания готовой цементной смеси. Марка, прочность и состав раствора указывается проектом и контролируется строительной лабораторией.
Подачу густой растворной смеси производят до полного заполнения полости скважины. При этом остатки промывочной жидкости постепенно вытесняются цементным раствором.

Сам анкер, в заполненной цементной смесью скважине, выполняет функцию армирующего элемента.

Самораскрывающиеся грунтовые тяжи

Основное назначение грунтовых тяжей с самораскрывающим якорем состоит в восприятия растягивающих нагрузок. Погружение анкеров в грунтовое основание осуществляют ударным или вибрационным способом.

Все виды грунтовых самораскрывающихся анкеров устанавливаются по следующему принципу

Бурение скважины. Для передачи нагрузки на расчетную глубину в почвенном массиве пневмопробойником пробивается скважина. При малых нагрузочных усилиях для пробивки отверстий используется ручной инструмент.
В подготовленную скважину анкер опускается стальным стержнем.
После достижения нужной глубины стержень извлекают. Анкер раскрывается, и его корневая пластина начинает функционировать как «плита в грунте».
На заключительном этапе происходит тестирование устройства специальным погрузочным механизмом.

Грунтовые тяжи с самораскрывающимися опорными пластинами применяются в качестве фиксирующих растяжек для фиксации мачтовых элементов, стенок котлованов, укрепления фундаментных стен и перекрытия, инженерных коммуникаций, крон деревьев и других конструкций.

Примеры применения этой популярной группы анкеров:

Закрепление стенок котлованов профилированными стальными листами самораскрывающимися анкерами.

Защита подвальной части здания.

Фиксация мачты высоковольтной линии электропередач.

Фиксация надземных трубопроводов от смещения по горизонтали.

Установка закрепляющих растяжек больших деревьев.

Детальное описание процессов установки всех типов грунтовых тяжей содержится в техническом документе «ГОСТ Р. 57355-2016/EN 1537:2014 Анкеры грунтовые. Правила производства работ».

Применение грунтовых анкерных тяжей в качестве качественных и мощных крепежных элементов дает ощутимую экономию материальных и финансовых ресурсов, обеспечивают надежность и прочность закрепляемой конструкции.

Устройство крепления стен котлована грунтовыми четырехпрядевыми анкерами с напрягаемым усилием до 61,7 тс при бурении скважин в грунтах группы: 1

Расценка не содержит накладных расходов и сметной прибыли, соответственно указаны прямые затраты работы на период 2000 года (цены Московской области), которые рассчитаны опираясь на нормативы редакции 2020 года с дополнениями 1 - 3. Для дальнейших расчётов, данную стоимость необходимо умножать на индекс перехода в текущие цены.

НЕУЧТЁННЫЕ РЕСУРСЫ

ВСЕГО ПО РАСЦЕНКЕ: 818,29 Руб.

При использовании в смете, расценка требует индексации для перевода в текущие цены.
Расценка составлена по нормативам ГЭСН-2001 редакции 2020 года с дополнениями 1 - 3 в ценах 2000 года.

Устройство крепления стен котлована грунтовыми четырехпрядевыми анкерами с напрягаемым усилием до 61,7 тс при бурении скважин в грунтах группы: 4

В расценке учтены только прямые затраты работы на период 2000 года (Федеральные цены), которые рассчитаны по нормам ГЭСН выпуска 2020 года с дополнениями 1 - 3. Для дальнейшего применения, к указанной цене применяется коэффициент перехода в текущие цены.

НЕУЧТЁННЫЕ РЕСУРСЫ

ВСЕГО ПО РАСЦЕНКЕ: 928,56 Руб.

Устройство крепления стен котлована грунтовыми четырехпрядевыми анкерами с напрягаемым усилием до 61,7 тс при бурении скважин в грунтах группы: 2

Расценка учитывает ПЗ работы на 2000 год (Московские цены), рассчитаны по ГЭСН редакции 2020 года с дополнениями 1 - 3. К стоимости нужно применять индексацию перевода в текущие цены.

НЕУЧТЁННЫЕ РЕСУРСЫ

ВСЕГО ПО РАСЦЕНКЕ: 863,15 Руб.

Устройство крепления стен котлована грунтовыми четырехпрядевыми анкерами

ВЕДОМСТВЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И УСТРОЙСТВО ГРУНТОВЫХ АНКЕРОВ

Дата введения 1989-01-01

РАЗРАБОТАНЫ Всесоюзным научно-исследовательским институтом гидромеханизации, санитарно-технических и специальных строительных работ (кандидаты техн. наук В.Ф.Раюк, В.А.Мишаков, Е.М.Перлей) при участии ГПИ Фундаментпроект (Н.К.Коньков, Ю.В.Лабзов); НИИОСП им. Н.М.Герсеванова Госстроя СССР (доктор техн. наук М.И.Смородинов, Я.М.Бобровский); ЦНИИС Минтрансстроя СССР (кандидаты техн. наук Г.А.Скормин и Э.А.Малоян, инж. И.М.Малый)

ВНЕСЕНЫ И ПОДГОТОВЛЕНЫ К УТВЕРЖДЕНИЮ Главным техническим управлением Минмонтажспецстроя СССР

УТВЕРЖДЕНЫ Минмонтажспецстроем СССР 12 января 1988 г.

Настоящие ВСН распространяются на проектирование, устройство, испытание и контроль постоянных и временных анкеров, закрепление которых осуществляется цементным раствором в скальных и нескальных грунтах, за исключением пылевато-глинистых текучей консистенции, торфов и илов, а также рыхлых песков и просадочных грунтов.

1. ОПРЕДЕЛЕНИЯ И УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

1.1. Грунтовый анкер - устройство для передачи растягивающих нагрузок от закрепляемой конструкции на несущие слои грунта.

Анкер (черт.1) состоит из трех основных частей: оголовка, анкерной тяги и заделки (корня).

Основные конструктивные элементы анкера

а - инъекционный анкер со свободной тягой в зоне заделки (тип II); б - то же с замоноличенной тягой в зоне заделки (тип I); в - анкер с разбуренными уширениями; 1 - скважина; 2 - обойма; 3 - изолирующая оболочка; 4 - антикоррозионная масса; 5 - тяга; 6 - пакер; 7 - заделка (корень); 8 - цементная заделка тяги в манжетной трубе; 9 - манжетная труба (упорная труба): 10 - шайба; 11 - гайка; 12 - опорная плита; 13 - инъекционная трубка; 14 - колодка; 15 - конус; 16 - уширение; 17 - анкеруемая конструкция; - свободная длина анкера; - длина заделки (корня); - свободная длина анкерной тяги; - длина заделки тяги; - расстояние между уширениями; - полная длина анкера; - диаметр скважины; - диаметр заделки; - диаметр уширения

1.2. Оголовок - составной элемент анкера, передающий нагрузку от закрепляемого элемента сооружения или грунта на анкерную тягу.

Оголовок анкера состоит из опорной плиты, передающей нагрузку на конструкцию сооружения, и крепежных элементов (гайка, шайба, опорная плита, колодка и конус), передающих нагрузку от тяги на плиту.

1.3. Тяга - составной элемент анкера, передающий нагрузку от оголовка на заделку.

1.4. Заделка (корень) - часть анкера, передающая нагрузку от тяги на грунт.

1.5. Манжетная труба - труба с выпускными отверстиями, закрытыми резиновыми клапанами-манжетами. Манжетная труба может быть снабжена пакером.

1.6. Пакер - уплотняющее устройство в виде расширяющейся камеры, препятствующее выходу раствора из скважины при инъецировании заделки.

1.7. Инъекционная трубка - устройство для подачи твердеющего раствора под давлением в зону образования заделки.

1.8. Инъектор с двойным тампоном - устройство, обеспечивающее поэтапное инъецирование заделки путем перекрытия участка манжетной трубы с выпускным отверстием.

1.9. Обойма - затвердевший тампонажный раствор между манжетной трубой и стенками скважины.

1.10. Замок - устройство, обеспечивающее передачу усилия от тяги на заделку.

1.11. Упорная труба - стальная труба, работающая на сжатие. Упорная труба воспринимает нагрузку от замка и передает ее на цементный камень заделки.

1.12. Изолирующая оболочка - пластиковая труба, исключающая сцепление тяги c обоймой и заделкой.

1.13. Пята - устройство на концевой части тяги для передачи сжимающих усилий на заделку.

1.14. Фиксатор - устройство, предназначенное для фиксации анкера по центру скважины.

1.15. Разделитель - устройство, предназначенное для фиксации положения тяги в защитной оболочке, манжетной трубе или канатов в замковой трубе.

1.16. - свободная длина анкерной тяги - часть длины тяги, отделенная от окружающего грунта или цементного раствора. Свободная длина тяги расположена между нижней точкой закрепления тяги в оголовке и верхней точкой ее закрепления в замке.

1.17. - эффективная свободная длина анкерной тяги - часть длины тяги, заключенная между нижней точкой закрепления тяги в оголовке и условной точкой, лежащей в пределах замка.

1.18. - свободная длина анкера - часть анкера, расположенная между заделкой и оголовком.

1.19. - длина заделки - часть длины анкера, в пределах которой усилие передается грунту.

1.20. - полная длина анкера.

1.21. - площадь поперечного сечения тяги.

1.22. - длина заделки тяги - часть длины тяги, в пределах которой усилие передается цементному камню заделки.

1.23. Пробные испытания - испытания, проводимые с целью установления принципиальной пригодности способа анкерования и приемлемости выбранной конструкции анкера, уточнения технологии и расчетных нагрузок на анкер.

1.24. Контрольные испытания - испытания, проводимые с целью установления соответствия фактической несущей способности расчетной нагрузке.

1.25. Приемочные испытания - испытания, проводимые с целью проверки несущей способности каждого изготовленного анкера.

1.26. - расчетная рабочая нагрузка на анкер - наиболее неблагоприятная комбинация внешних нагрузок на закрепляемую конструкцию с учетом преднапряжения анкера.

1.27. - расчетная предельная нагрузка на анкер, определяемая из расчета устойчивости системы "сооружение-анкер-грунт".

1.28. - расчетная предельная нагрузка на анкер, определяемая из расчета несущей способности анкера по грунту.

1.29. - начальная нагрузка на анкер во время испытаний.

1.30. - блокировочная нагрузка, равная усилию закрепления анкера на конструкции после проведения испытаний.

1.31. - предельная испытательная нагрузка, вызывающая напряжения в тяге, равные 95% пределу текучести тяги.

1.32. - предельная нагрузка, вызывающая напряжения в тяге, равные пределу прочности на растяжение.

1.33. - предельная нагрузка, вызывающая потерю несущей способности по грунту.

1.34. - предельная нагрузка, при которой не возникает больших остаточных деформаций анкера.

1.35. - предельная нагрузка анкера, соответствующая коэффициенту ползучести 2 мм.

1.36. - остаточная деформация анкера.

1.37. - упругая деформация анкера.

1.38. - расчетное удлинение свободной длины тяги при нагрузке .

1.39. - модуль упругости материала тяги анкера.

1.40. - коэффициент ползучести - деформация анкера в грунте при постоянной нагрузке.

1.41. Коэффициенты надежности:

- по назначению сооружения.

1.42. - коэффициент условий работы.

2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1. Грунтовые анкеры следует применять для крепления ограждений котлованов, днищ доков и опускных колодцев, подпорных стен и стен подземных сооружений, оползневых склонов и откосов, фундаментов высоких сооружений и др.

2.2. Анкеры делятся: по направлению тяги - наклонные и вертикальные; по способу образования скважин - буровые с проходкой скважин с обсадными трубами, под глинистым раствором, шнеком и с погружением обсадной трубы забивкой или вдавливанием; по способу устройства заделки анкера - инъекционные (заделка образована подачей цементного раствора под избыточным давлением), с разбуренными уширениями, цилиндрические (скважина заполняется раствором без избыточного давления); по материалу анкерных тяг - из стержневой и канатной (прядевой) арматуры; по сроку службы - временные (до 2 лет) и постоянные (анкеры, предназначенные для работы в течение всего срока службы сооружения); по предварительному натяжению - предварительно-напрягаемые анкеры (тяга которых закреплена на оголовке с предварительным натяжением, превышающим 30% рабочей нагрузки) и анкеры без предварительного напряжения; по способу связи анкерной тяги с цементным камнем заделки - с замоноличенной тягой в зоне заделки (тип I) и со свободной тягой в зоне заделки (тип II).

2.3. При проектировании и устройстве грунтовых анкеров необходимо пользоваться, кроме настоящей инструкции, нормативными документами, перечисленными в обязательном приложении 1.

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ АНКЕРОВ

3.1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

3.1.1. Проектирование анкеров является неотъемлемой составной частью проектирования сооружения в целом. Статическая схема сооружения, конструктивное и объемно-планировочное решения, плановая и высотная привязки анкеров, тип и конструкция анкеров должны приниматься с учетом результатов инженерных изысканий на площадке строительства, на основе расчета системы "сооружение-основание-примыкающие здания" по двум группам предельных состояний (по устойчивости и деформациям), на основе пробных испытаний анкеров и технико-экономических расчетов вариантов.

3.1.2. При проектировании анкеров рассчитывают:

общую устойчивость сооружения;

несущую способность анкера в целом по грунту и материалу;

прочность отдельных элементов (оголовок, замок, упорная труба, цементный камень, закрепление замка в корне, заделка тяги в манжетной трубе или пяте и т.д.), входящих в состав анкера.

3.1.3. При проектировании анкеров необходимо иметь следующие исходные данные:

генеральный план площадки с нанесенными на нем коммуникациями и контурами проектируемого сооружения, прилегающих зданий и сооружений, а также отметками их заложения;

габариты, назначение, класс и эксплуатационные нагрузки проектируемого сооружения;

конструкции фундаментов и несущих элементов прилегающих сооружений, а также нагрузки на них;

Устройство крепления стен котлована грунтовыми четырехпрядевыми анкерами

РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ТЕХНОЛОГИИ И МЕХАНИЗАЦИИ РАЗРАБОТКИ ТРАНШЕЙ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ СПОСОБОМ "СТЕНА В ГРУНТЕ"

В настоящих Рекомендациях приведены сведения и указания по проведению подготовительных работ, технологии и механизации разработки траншей для строительства подземных сооружений способом "стена в грунте", технике безопасности при проведении этих работ, контролю качества их выполнения и приемке.

В общей части дана характеристика способа "стена в грунте" и указаны области его применения в строительстве.

Рекомендации разработаны НИИ оснований и подземных сооружений им. Н.М.Герсеванова совместно с управлением "Главмосинжстрой" при Мосгорисполкоме, одобрены секцией Ученого Совета НИИОСП и рекомендованы к изданию. Работа выполнена коллективом авторов: Б.М.Гаража (ответственный исполнитель) - разделы 1-7; д-р техн. наук, проф. М.И.Смородинов, канд. техн. наук Б.С.Федоров - разделы 1, 2, 5, 6. В составлении разделов 2, 5, 6 принимали участие сотрудники управления "Главмосинжстрой" В.Г.Лернер, Б.В.Маркин, Ю.И.Минаев, Б.М.Прждецкий.

Рекомендации предназначены для инженерно-технических работников строительных и проектных организаций.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Способ "стена в грунте" применяется для строительства стен подземных сооружений, фундаментов глубокого заложения и противофильтрационных завес и состоит из двух основных относительно самостоятельных этапов строительства:

первый этап - образование в грунте открытой сверху полости - траншеи, обрушение которой предотвращается путем ее заполнения глинистой суспензией;

второй этап - заполнение траншеи строительными материалами и конструкциями, сопровождающееся одновременным вытеснением ими глинистой суспензии из заполняемой полости.

1.2. Настоящие Рекомендации относятся к первому этапу производства работ. Указания по производству работ второго этапа - сооружению в траншеях под глинистой суспензией монолитных и сборных стен, устройству противофильтрационных завес, контролю качества выполнения этих работ и их приемке, а также по технике безопасности изложены в "Рекомендациях по устройству подземных конструкций и противофильтрационных завес способом "стена в грунте".

1.3. Способ "стена в грунте" позволяет сооружать подземные стены, фундаменты и противофильтрационные завесы как в обводненных, так и необводненных грунтах: супесчаных и песчаных, суглинистых и глинистых. Подземные стены и фундаменты могут нести как вертикальные, так и горизонтальные нагрузки. Выполнение подземных стен и противофильтрационных завес в виде замкнутого контура и заделка их нижней части в водоупорный слой грунта предотвращают поступление подземных вод внутрь сооружения.

1.4. Способ "стена в грунте" рекомендуется использовать при строительстве сооружений следующих типов: подземных этажей зданий; заглубленных технологических емкостей и резервуаров; подземных и заглубленных гаражей и стоянок для автомобилей и другой самоходной техники; подземных складов и хранилищ; убежищ гражданской обороны; туннелей автотранспортных пересечений; подземных пешеходных переходов; перегонных туннелей и станций метрополитена мелкого заложения; подземных помещений и коллекторов в системах теплоснабжения, электроснабжения и связи; фундаментов глубокого заложения для многоэтажных и высотных зданий; фундаментов мостовых опор; водоводных каналов и водохранилищ, емкостей и коллекторов в системах водопровода и канализации; бассейнов для плавания; подпорных стен и противооползневых сооружений; противофильтрационных завес и ограждений котлованов, карьеров и каналов; противофильтрационных ограждений плотин, водохранилищ и отвалов.

1.5. Основные области применения способа "стена в грунте" следующие:

строительство в стесненных условиях и вблизи существующих зданий, сооружений и коммуникаций;

размещение подземных сооружений под бульварами, улицами и площадями; реконструкция и расширение промышленных объектов и т.п.

1.6. Применение способа "стена в грунте" может быть ограничено следующими условиями:

наличием грунтов с кавернами и пустотами, рыхлых свалочных и насыпных грунтов;

включениями захороненной каменной кладки, обломков бетонных и железобетонных плит, железа и других препятствий на трассе траншеи;

наличием напорных подземных вод, зон оттока или большой местной фильтрации в перерезаемой траншеей толще грунтов;

малой глубиной заложения (до 3-5 м) при условиях, позволяющих вести строительство объекта в открытом котловане;

наличием грунта или его прослойков, группа разрабатываемости которых выше максимально допустимой для имеющегося оборудования.

1.7. Процесс строительства подземных сооружений с применением способа "стена в грунте" (рис.1.1 и 1.2) состоит из следующих операций:

сооружение в верхней части траншеи неглубоких (0,7-1,0 м) направляющих стенок для удержания грунта от обвалов и направления рабочего органа оборудования, разрабатывающего траншею (устройство пионерной траншеи);

приготовление глинистой суспензии;

заполнение глинистой суспензией пространства между направляющими стенками пионерной траншеи;

разработка траншеи на глубину, равную глубине заложения подземной стены;

пополнение уровня глинистой суспензии в траншее по мере разработки грунта;

установка разделительных перемычек (ограничителей) для последовательного бетонирования траншей секциями-захватками;

установка арматурных каркасов и бетонирование секций-захваток или монтаж в траншее сборных элементов с последующим тампонажем пазух;

поярусная разработка грунтового ядра внутри подземных стен сооружения с устройством временных или постоянных анкерных креплений, если они предусмотрены проектом;

поярусная заделка стыков;

устройство днища сооружения;

устройство внутренних конструкций сооружения.

Рис.1.1. Устройство монолитной железобетонной стены способом "стена в грунте": а - разработка траншеи грейфером под глинистой суспензией; б - опускание армокаркаса в траншею; в - бетонирование полости траншеи способом подводного бетонирования

Рис.1.2. Устройство стены из железобетонных плит способом "стена в грунте": а - разработка траншеи грейфером под глинистой суспензией; б - опускание панелей в траншею; в - тампонирование пазух между панелью и стенкой траншеи твердеющим тампонажным раствором

Рис.1.3. Заглубленные сооружения, прямоугольные в плане: а - консольная стенка; б, в - стенки с креплением распорками; г, д - стенки с креплениями грунтовыми анкерами; 1 - стенка, 2 - распорка, 3 - грунтовые анкера

Рис.1.4. Заглубленные сооружения, круглые в плане: а - консольная стенка; б - консольная стенка с несущим поясом; в, г - стенка с многоярусным устройством промежуточных несущих поясов; д - стенка с грунтовыми анкерами

2 - несущий пояс, 3 - грунтовый анкер

1.8. Конструкция стен подземных сооружений, выполняемых способом "стена в грунте", выбирается в зависимости от назначения сооружения, его размеров, конфигурации в плане, характера и величин горизонтальных и вертикальных нагрузок. Стены специального назначения изготавливаются прямоугольного, криволинейного или сложного очертания в плане (H-, X-, L-, [ -, T-образные и др.). Толщина стен, выполняемых из сборного железобетона, может быть переменной.

1.9. Применение способа "стена в грунте" позволяет:

избежать повреждения зданий, сооружений и подземных коммуникаций, расположенных в зоне строительства;

значительно снизить уровень шума и исключить вибрации грунта, неизбежные при традиционных способах строительства;

сократить площади разрытий;

получить значительную экономию стального шпунта, металлопроката, бетона и пиломатериалов;

полностью исключить или ограничить применение дорогостоящих специальных способов строительства, таких, как водопонижение, искусственное замораживание грунтов и др.;

использовать стену на время строительства для крепления котлована, а в законченном сооружении - в качестве несущей и ограждающей конструкции;

механизировать работы в стесненных условиях строительной площадки;

сократить сроки и снизить стоимость строительства.

1.10. Применение стен и противофильтрационных завес, устраиваемых способом "стена в грунте", должно быть обосновано технико-экономическими расчетами путем сравнения вариантов строительства подземных сооружений с применением способа "стена в грунте" и в открытых котлованах (в том числе с использованием шпунтовых ограждений) с применением опускных колодцев и других способов. Вариант строительства противофильтрационных завес способом "стена в грунте" сравнивается с завесами других конструкций и другими средствами защиты от подземных вод.

2. ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЙ ПЕРИОД

2.1. Приступать к строительству подземных сооружений способом "стена в грунте" разрешается только при наличии проекта производства работ (ППР), разработанного в соответствии с "Инструкцией о порядке составления и утверждения проектов организации строительства и проектов производства работ" (СН 47-74*).

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действуют СНиП 12-01-2004, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

Проект производства работ способом "стена в грунте" кроме технической документации, предусмотренной упомянутой инструкцией, должен включать в себя:

описание состава и параметров глиноматериалов и глинистой суспензии, включающее указания по контролю их качества;

проект глинорастворного узла, включающий в себя рабочие чертежи узлов для приготовления и регенерации глинистой суспензии;

детальные технологические карты на выполнение отдельных видов работ: устройство форшахты; разработку траншеи; установку армокаркасов и укладку бетонной смеси в траншею, либо установку в траншею конструкций из сборного железобетона и тампонаж; разработку ядра сооружения; устройство днища;

описание состава и параметров тампонажного раствора и методы контроля качества (при применении конструкций из сборного железобетона);

описание состава компонентов и параметров противофильтрационных материалов для заполнения траншей противофильтрационных завес;

техническую документацию на нестандартное оборудование;

мероприятия по обеспечению работ в зимнее время;

мероприятия по технике безопасности.

2.2. При возведении подземных сооружений способом "стена в грунте" инженерно-геологическое строение площадки должно быть изучено: для несущих стен - на глубину 1,5+5 м (где - глубина заложения основного сооружения) для противофильтрационных завес - на глубину +5 м (где - глубина залегания водоупора), а при глубоком залегании водоупора - не менее чем на 50 м.

2.3. Разведочные геологические скважины на площадке возведения сооружения методом "стена в грунте" должны быть размещены по сетке не более 20x20 м или по трассе сооружения не реже чем через 20 м.

Материалы инженерно-геологических изысканий должны содержать:

разрезы и буровые колонки с количественной и качественной оценкой встречаемых крупных включений;

физико-механические характеристики грунтов (объемная масса, угол внутреннего трения, коэффициент пористости, коэффициент фильтрации; для песчаных грунтов, кроме того, - гранулометрический состав, для глинистых грунтов - пластичность, консистенция и сцепление);

данные об уровнях и режимах грунтовых вод, степени их агрессивности и отметках залегания водоупора.

2.4. Подготовительные работы, выполняемые на строительной площадке и предшествующие основным работам с использованием способа "стена в грунте", состоят из следующих этапов:

I. Планирование работ, связанных с подготовкой строительной площадки к производству основных работ;

II. Ведение работ по подготовке территории под строительство, в том числе земляные работы, работы по ликвидации подлежащих сносу строений, обустройство стройплощадки;

III. Привязка к местности подлежащих строительству сооружений;

IV. Подготовка оборудования и материалов;

V. Проведение опробований и контроль готовности строительного комплекса к работе.

2.5. Этап I - планирование работ, связанных с подготовкой строительной площадки к производству основных работ, - следует производить на основе изучения ПНР, материалов инженерно-геологических изысканий, выявления и учета дополнительных данных, связанных с местными условиями.

Читайте также: