Механизированный способ разработки траншей

Разработка

Строительство зданий и сооружений подразумевает обязательную подготовку, которая включает предварительную разработку и расчет, а затем уже непосредственное рытье котлованов.

В большинстве случаев подобные виды работ могут выполнять только специалисты с определенным уровнем квалификации. Ведь от качества котлована зависят не только итоговые показатели коммуникаций, но и прочность архитектурных построек.

Как и чем вырыть котлован, какие есть способы разработки, расскажем в статье.

Что это такое?

Котлован представляет собой полость, из которой был вынут определенный объем грунта. Разработка котлована производится с целью углубления фундамента для последующего возведения строительного объекта.

Необходимость углубления обусловлена расположением фундаментной основы, которая должна быть в обязательном порядке ниже нулевого уровня земли. Впоследствии на этой базе создается стабилизирующая подушка, которая обеспечивает прочность будущим конструкциям.

Документация

Разработка котлована относится к земляным работам, которые могут выполняться на основании подготовленной под данный процесс специальной документации. Для этой цели создается отдельный проект по производству работ (ППР).

Он реализуется на основе ряда стандартов, имеющих подробную деталировку и требования к исполнению в широком спектре документов по строительным работам. Все они имеют инженерное обоснование.

К ним относятся следующие разряды:

В соответствии с ними происходит разработка проекта по организации будущего котлована. Но для начала их проведения понадобится следующий перечень документации:

• разрешительные документы от государственных органов и владельцев территории;
• план и схема с расчетом;
• проект производства земляных работ с полным техническим пакетом чертежей и спецификаций;
• исполнительный набор документов, который будет заполняться по мере выполнения работ.

Какие этапы включает процесс создания котлована?

Рассмотрим этапы создания котлована:

1. Подготовительные работы. Включают в себя расчет глубины рытья и объемов засыпки с учетом вида, массы, формы и других химико-физических особенностей конструкций, которые требуют возведения на выбранном месте.
2. Расчищение территории. Преграды естественного характера в виде деревьев или неприродного характера в виде старых разрушенных строительных объектов подлежат уборке, прежде чем начинать копать котлован.

Как правило, данный вид работ требует тоже профессионального подхода с участием специализированной техники.
Проверка и перенос инженерных коммуникаций. До старта процесса рытья котлована необходимо произвести проверку на наличие в грунте труб, электрических сетей, канализации и других важных коммуникаций. При необходимости производится их предварительное отключение, подготовка к переносу и последующее размещение с сохранением функционала.

На этом этапе важно получить от соответствующих органов документы на проведение работ по переносу с подтверждением будущего плана по строительным работам в обозначенной локации. Параллельно происходит устранение дерна и разрыхление грунта в качестве одних из начальных подготовительных работ по рытью котлована. Далее одним из подобранных методов начинают главную процедуру по его созданию.

Укрепление внутренних поверхностей. При высоком уровне грунтовых вод потребуется обязательное укрепление стен вырытого котлована. Их качество напрямую влияет на срок эксплуатации фундамента и строительного объекта, а также безопасность пользователей.

Засыпка. Подвальные отверстия засыпаются специально подобранными материалами для увеличения прочности и безопасности, укладываются перекрытия. Сама засыпка может осуществляться при помощи навесных трамбующих установок вибро-, трамбующего или пневматического типа, либо вручную.

Последовательность работ при разработке котлована в детализированных подробностях:

1. Предварительные действия перед началом земляных работ:
   • ограждение строительной площадки;
   • очистка территории;
   • планировка стройплощадки вертикального типа;
   • отведение поверхностных вод;
   • устранение растительной части грунта;
   • установка объектов санитарно-бытового назначения (небольшие площади и габариты);
   • обеспечение площадки временным электрическим и водяным снабжением;
   • размещение прожекторов;
   • разработка и производство временных дорожных путей;
   • создание мойки для колес по выезду с территории;
   • выбор локации для грунта в случаях отсутствия его вывоза в будущем.

Для проведения вышеперечисленных работ понадобится рабочая сила в виде двух машинистов: для экскаватора и бульдозера и 3-ех человек землекопов. Такой набор представляет стандартный подход и может при необходимости быть расширен.

Размеры котлована и объемы земляных работ:

Определение оптимальной площади и откосов в соответствии с разработанной ранее геодезическо-разбивочной схеме.

Выемка должна позволять дальнейшее размещение оборудования и разных видов конструкций внутри себя, а также позволять рабочим перемещаться.

Разметка котлована осуществляется при помощи рулетки и кольев из дерева или металла. Для этого понадобятся габариты основания котлована, крайние оси объекта строительства, границы откосов.

Определение точного набора земляных работ и их объемов, которые напрямую будут зависеть от формы котлована. Она может быть простой или сложной.

Разработка грунтом машинистом на экскаваторе.

Подбор техники для планировки и транспортировки грунта. Для этого подбирают машины из землеройной области. Здесь учитываются марки авто, методы разработки, схемы потенциального перемещения, количество идентичных технических средств для обеспечения бесперебойной работы.

Подбор технических средств происходит на основании правильного подбора характеристик, которые присутствуют в описаниях машин и их документации. По этой причине важно учитывать максимальные величины, которые применять на практике нежелательно во избежание ускорения износа.

Обоснование способа разработки грунта базируется на объемах и сроках работ, вида самого грунта и геометрических особенностей котлована и здания. Также учитываются производственные условия. Способы зависят от ширины котлована и делятся на следующие подвиды проходок:

• лобовая или 2 лобовых;
• уширенная;
• боковая;
• поперечно-торцевая.

На основании этого происходит расчет передвижения экскаватора и детализация его перемещений до момента забора грунта и с ним. Любая из проходок описывается физическими формулами так же, как и итоговое количество средств для бесперебойности.

Старт разработки грунта котлована с уклоном в 15-20 градусов для заезда спецтехники и полноценного преодоления угла наклона. Работы ведутся до уровня, превышающего 10 см, после чего переходят к следующему этапу.

Использование бульдозера или ручных работ для расчистки дна выемки. Перемещение грунта для погрузки в самосвалы.

Обратная засыпка пазух при помощи бульдозера.

Организация устройства водопонижения в зависимости от уровня расположения грунтовых вод.

Обязательным завершающим этапом становятся проверка, которая устанавливает качество выполнения работ на каждом из перечисленных выше пунктов:

1. После подготовки к началу проводится анализ при помощи визуализирования и измерений на соответствие чертежам.
2. Во время начала разработки постоянно проводится контроль всех измерений и технические осмотры.
3. В конце производится приемка работ, которая включает визуальный и технический осмотры с проведением измерений из всех перечисленных в приложенных документах параметров и показателей.

При присутствии техники все рабочие и специалисты должны иметь документы о соответствующем образовании. При их отсутствии они должны пройти обязательную аттестацию. Все это позволит обеспечить безопасность процессов.

Как разработать?

Чем и как роют котлован? Рассмотрим основные способы.

Механическая раскопка

На сегодняшний день ручной труд используется все реже. Но, несмотря на это, в некоторых случаях подходит только этот способ разработки котлована.

Для этого грунт проходит предварительную разметку на равные части, которые пластами вынимаются впоследствии при помощи специализированного оборудования, которым чаще всего служат такие машины для рытья, как экскаваторы и бульдозеры. Также здесь нередко оказывают помощь грейдеры и скреперы.

Подробнее о разработке котлована экскаватором расскажет эта статья, о ручной копке — эта.

Гидромеханическая копка грунта

При помощи гидромеханической установки производится активация насосной станции, которая способствует расщеплению земляных частиц за счет мощных водных потоков. Постепенно происходит разрушение грунта и размягчение его структуры, что в дальнейшем позволяет его выкачать другими видами строительного оборудования.

Напорный транспорт или самотек направляет полученную из грунта смесь в отвал или насыпь. Это помогает осадить грунтовую поверхность и преобразовать ее в более плотную основу. Сложность процедуры характеризуется высокой себестоимостью.

С технологической точки зрения задача обладает повышенным уровнем сложности. На городских территориях это вызвано ограничениями из-за близости между объектами строительства и коммуникациями. Поэтому осуществить подачу больших объемов жидкости в данном случае затруднительно. По этой причине метод используют для построек рядом с реками, оврагами или низинами.

Взрывной метод

Разработка котлована в локациях со скальными породами, земле с содержанием крупных камней или при наличии большого количества пней эффективен взрывной метод.

Для этого предварительно производится расчет точного места, где будет произведен взрыв. Как правило, в качестве материалов применяют динамит, тротил или аммонит.

Процедура обеспечивает практически мгновенное перемещение земляных масс.

Нередко этот способ выкопать котлован находит себе место при карьерных работах, а также для получения доступа к породам, которые представляют некую ценность. В городских зонах использование метода ограничено, так как связано с вопросами безопасности населения, различных конструкций, транспортных систем и инженерных коммуникаций.

Комбинированный

Соединение нескольких методов между собой представляют комбинированный вариант. Как правило, встречаются 2 основные схемы:

• механический + гидромеханический;
• механический + взрывной.

Также следует отметить, что в комбинированный хотят вскоре подключить физический и химический методы, которые сейчас находятся на экспериментальной стадии, а затем еще должны будут пройти производственную проверку перед непосредственным внедрением.

Плюсы и минусы существующих способов рытья

Плюсы механизированного способа разработки котлована:

1. Короткие сроки.
2. Небольшое количество живой рабочей силы.
3. Возможность использования для строительства крупных объектов на больших территориях.
4. Применение в условиях промерзшей земли.

Минусы механизированного способа заключаются в большой стоимости из-за специальной техники, суммы на закупку которой обычно представляют собой довольно внушительные цифры.

Плюсы ручного метода:

• реализация на небольших площадях;
• подойдет для строительства зданий с уменьшенными габаритами;
• низкая стоимость.

К отрицательным сторонам немеханизированного метода относят практически полную невозможность использования на промерзшем грунте. Также при выборе в его пользу следует иметь доскональное представление об особенностях грунтовой поверхности.

Заключение

Разработка котлована представляет собой процедуру, требующую серьезного подхода целого ряда специалистов с определенной квалификацией. Подбор метода для ее проведения обязательно базируется на расчетах и подготовке инженерной документации, на основании которой можно проводить строительные работы.

Источник

Копка

Без траншей не обходятся при строительстве фундамента, прокладке трубопровода.

В зависимости от условий и требований для разработки применяют ручной, либо механизированный способ.

У каждого из них свои преимущества и недостатки, особенности выполнения работ.

Рассмотрим в статье детально каждый способ, а также все виды техники, а также нюансы обратной засыпки.

Что это такое?

Разработкой или рытьём траншеи называют выемку грунтовых масс с выгрузкой этих же масс в дальнейшем.

Работы стали востребованными для следующих направлений:

1. Разработка месторождений в добывающей промышленности.
2. Геодезические изыскания.
3. Обустройство гидротехнических объектов.
4. Коммунальное хозяйство.
5. Промышленное и жилищное строительство.

По проектной документации в некоторых ситуациях предусматривают устройства дна с откосами.

От типа грунта зависит цена за кубический метр:

Особенности объекта и тип используемой спецтехники тоже оказывают влияние на стоимость.

Нормативная база

В российском законодательстве нормативно понятие земляных работ ещё не закреплено. Из-за этого трудно разрабатывать нормативную документацию и следовать ей.

Обычно регулирование осуществляют на региональном уровне. Контроль качества работы предполагает опору на СНиП 3.02.01-87. Документ посвящён земляным сооружениям, основаниям и фундаментам.

Подземным горным выработкам посвящается СНиП 3.02.03.84. Отдельные положения по автомобильным дорогам приводятся в СНиПе 3.06.03-85. Что касается безопасности, используется разная документация в зависимости от ситуации.

ГОСТ Р 12.3.048-2002 нужен при использовании спецтехники. Положениями 20.2-20.5 ПОТ РО 1400-00-98 руководствуются при создании сложных и экстремальных условий во время работы.

Существующие способы рытья

Структура грунта и специфика объекта влияют на выбранный в том или ином случае способ.

1. Механический. Рабочий орган машины вырезает пласты грунта определённого размера. Этот способ рыть траншею получил распространение в индивидуальном и проектном строительстве. Предполагает применение скреперов, грейдеров, экскаваторов.
2. Гидромеханический. Мощные водные струи разрушают грунт после работы насосной станции. Гидромеханическая установка активирует действие всей системы. Способ разработки одновременно эффективен и дорог. Задача с повышенной технологической сложностью.
3. Взрывной метод. С мгновенным перемещением земляной массы после воздействия амонитов, тротила или динамита. Актуален для пород, где большое количество крупных камней. При карьерной добыче тоже используется достаточно часто.
4. Комбинированный. Механический вариант объединяется с взрывным или гидромеханическим.

При ручном методе используют самые простые приспособления и инструменты.

Чем нужно копать траншею?

При малообъёмных работах и на твёрдых почвах эффективен ручной вариант копки. Например, когда строительную технику вообще невозможно подогнать к месту, или траншею прокапывают с большим количеством примыкающих коммуникаций.

Если рытьём вручную не обойтись, то применяют такую технику:

• Экскаватор.
• Мотоблок.
• Бара. Это грунторезы и траншеекопатели, другими словами.

Но есть и другие приспособления, заслуживающие отдельного разговора.

Экскаватор

Экскаваторы с прямыми или обратными лопатами часто применяются при разработке грунта под фундамент, водопровод или канализацию.

Высота уступа в пределах 10-15 метров – главное преимущество, которым обладает техника.

Объём ковша в случае с обратной лопатой уменьшен, что не всегда удобно при значительных по количеству работах. Зато ей легко управлять, и сама конструкция очень простая.

Подробная статья о копке траншей экскаватором в статье по ссылке.

Трактор

Тракторы с прицепами чаще всего применяются для транспортировки грунта, который разрабатывается другой техникой. Главное – чтобы количество этой техники соответствовало производительности экскаватора.

О работе с помощью тракторов читайте тут.

Бульдозер

Могут только вытаскивать грунт, перемещать его в направлении по горизонтали. Помогают снимать плодородные слои почвы. Если предстоит копание канавы глубиной более 5 метров, техника тоже становится незаменимой. Миниатюрная техника справляется с выравниванием стенок.

Как правильно разработать грунт?

Процесс разработки канавы связан напрямую со следующими типами строительных работ:

1. Разработка грунта. Дальше материал выбрасывают в отвал, пока траншея не достигнет глубины согласно проекту.
2. В зонах стыков между трубами вырывают приямки.
3. Если требуется – монтируют откосы с водоотливами.

После этого для траншеи в горизонтальной и вертикальной плоскостях проводят геодезическую разбивку.

До рытья траншеи необходимо позаботиться о решении нескольких задач:

• Расчистка территории.
• Уборка деревьев.
• Выкорчёвывание пней.
• Перенос коммуникаций, и так далее.

При помощи планировки бульдозером обеспечивают проектный уклон для поверхности.

Для узкой и глубокой канавы

Здесь важно определить заранее уровень промерзания для грунта. При большой глубине важно обеспечить безопасность. Для этого устанавливают подпорки по всей длине, например.

Прямоугольные сечения предполагают минимальное количество работ, выемки с небольшой шириной.

Для правильного выбора техники предварительно отвечают на такие вопросы:

1. Условия, при которых укладывают трубы или другие элементы.
2. Ежедневный объём работ.
3. Общая длина водопровода.

Как прорыть при небольшом спуске?

Требования к прокладке трубопровода определяют, каким будет размер траншеи.

При небольших объёмах с работой легко справиться самостоятельно, если выполнять следующие рекомендации:

• Разметка общего периметра.
• Снятие плодородного слоя. Его требуется складировать на расстоянии минимум 1 метр от края рва.
• Нижележащие слои почвы тоже вытаскиваются, укладываются отдельно от плодородного.
• Для исключения размыва и намокания грунт накрывают полиэтиленовой плёнкой.
• Стенки рва укрепляют, чтобы избежать обвалов.

В некоторых случаях необходим так называемый «прокол». Две траншеи на 1,5-2 метра больше дорожного полотна прокапывают с двух сторон. Стальную трубу с заточенным торцом вставляют в отвесную стенку рва, который граничит с дорогой.

Используют кувалду, чтобы этой трубой толщу земли на другой конец. Не потребуется тратиться на строительные и ремонтные работы. Такой же способ можно использовать для фундаментов домов, которые уже давно построены.

Для канавы с откосами

При взаимодействии с влажными грунтами без укреплений откосов не обойтись. Если такие элементы не предусмотрены согласно проекту, следующим параметрам должна соответствовать крутизна откосов:

1. 1:0,5 или 1:0,67 – для глины, с максимальной глубиной до 3 метров и более.
2. 1:0,67 или 1:0,75 – суглинок с теми же условиями.
3. Супесь – 1:0,67 или 1:0,75.
4. В случае с песком и насыпным грунтом – 1:1,25 или 1:1,5.

Только соблюдая требования проекта, можно выкапывать траншею с откосами. Крепление проводится по индивидуальному плану в случае с выемкой глубиной от 3 метров. Уровень влажности, протаскивание трубы по траншеям тоже учитывают. Вид актуального крепления выбирают, опираясь на условия эксплуатации и выполнения работ.

Какие способы позволяют быстро сделать работу?

Выбор подходящего способа проводится ещё при проектировании. На этом же этапе определяют другие характеристики:

• Состав и объёмы работ.
• Технологическую последовательность.
• Способы выполнения отдельных процессов.
• Тип машин, и так далее.

Изучение грунтов, составляющих участок, обязательно организовать до начала работ. Полученные данные влияют на то, какими будут:

1. Глубина разработки фундамента.
2. Объём предстоящих земляных работ.
3. Потребность в спецтехнике.

По сравнению с ручным способом, механический всегда считается наиболее эффективным, менее затратным с точки зрения времени и сил.

Стеснённые условия или малый объём работ – вот при каких обстоятельствах можно отдать предпочтение ручному труду. Предполагается применение вагонеток и тележек, заступок и лопат.

При разработке скальных пород ручной труд применяют только в аварийных ситуациях.

О видах ручных копателей читайте здесь.

Механизированный вид

Экскаваторы можно разделить на несколько видов:

• Циклического действия. Пример – одноковшовые приборы, производящие выемку и погрузку грунта.
• Непрерывного действия. Это цепные или роторные модели, разрабатывающие грунт линейной выемки.

Пример – рытьё канав. При использовании роторных экскаваторов их длина достигает 1,5 метров. В случае с цепными видами техники показатель увеличивается до 3,5 метров.

Для перемещения самой техники за пределы строительной площадки задействуют отдельный транспорт. Погрузка бульдозерами в отвал тоже встречается на практике часто.

Такие приспособления, как скреперы, становятся землеройными и транспортными машинами для перемещения грунта одновременно. Рабочий ковш могут оснащать специальным ножом, для послойного резания грунта с одновременной транспортировкой.

Когда ковш заполнен, инструмент поднимается, переходя к транспортному положению. Потом грунт перемещается к месту складирования. Объём ковша скреперов достигает 1,5-25 тонн в зависимости от требований по конкретному объекту.

Разработка грунта зимой, в труднодоступных местах

В зимнее время года земляные работы тоже можно организовать, если это необходимо. Но стоимость и трудоёмкость при этом увеличиваются. Например, в 2 раза дороже обходится стоимость разработки мёрзлого грунта экскаваторами.

Опираясь на глубину промерзания, в зимнее время выбирают технику. Рекомендации выглядят следующим образом:

1. Скреперы или бульдозеры – для незначительного промерзания, когда его объём на 1 м3 грунта составит до 10%.
2. Экскаваторы-драглайны нужны при 0,15% замёрзшего грунта в 1 м3.
3. Экскаваторы с прямой лопатой нужны, если промерзание равно 25% и больше.

Скалывание или рыхление осуществляется специальной техникой, если промерзание больше.

Меры по защите грунтов от промерзания экономят силы и время. Для этого почву надо предварительно разрыхлить, а затем укрепить с помощью местных материалов – листва или хвоя, сухая трава. Использование снегозадержания даёт хороший результат.

Ручной способ или экскаватор с гидравлическим рабочим инструментом применяют в труднодоступных местах, до которых не добраться в обычных условиях. Экскаваторы с телескопическими наконечниками ещё называют «планировщиками». Стрела у техники выдвигается, а потом втягивается обратно. Ковш обладает несколькими дополнительными степенями подвижности.

Особенности работы с зыбкими и сыпучими грунтами

В тёплое время года рекомендуется проводить работы с обычными разновидностями грунта. Отрицательная температура ведёт к застыванию грунта, из-за чего в несколько раз увеличивается прочность. Для разработки и выемки придётся приложить много усилий в таких условиях.

Земляные работы ведутся зимой редко, например – в заболоченной местности, отсутствии путей подъезда техники. Тогда замерзание грунта позволяет создать недостающие компоненты.

Особенности обратной засыпки

Обратная – это название для засыпки грунтом ям и пустот, которые образовались ранее при выполнении земляных работ других видов. Это траншеи, которые остаются после строительства различных объектов.

Качество и уровень плотности грунта при засыпке должны максимально совпадать с характеристиками первоначального материала.

Песок гигроскопичен и задерживает влагу, поэтому его применение становится нежелательным. Смесь песка с глиной и щебнем допустимо применять в качестве исключения.

В ходе работ больше всего внимания уделяют влажности грунта. Объём материала при обратной засыпке всегда меньше по сравнению с первоначальным.

Обратная засыпка траншей с коммуникациями требует особенно тщательного подхода. Первый слой всегда укладывают вручную – из-за высокой степени повреждения разных элементов. Ошибки и просчёты представляют не меньшую опасность для объекта.

Всё строение с большой вероятностью разрушится раньше срока, если давление грунта будет неравномерным. Сначала обязательно анализируют исходный материал, а потом уж подбирают замену для него. Даже такая простая, на первый взгляд работа, может занять много времени. При профессиональном подходе вспучивание и промерзание земли гарантированно исключены.

Дополнительную информацию о технологии обратной засыпки читайте тут.

Заключение

Прокопка траншей – этап, с которого строительство здания или дома только начинается. Но уже в это время важно не упустить ни одной мелочи. Подготовка технической документации, физические и материальные затраты – каждому моменту требуется уделять как можно больше внимания.

Многие предпочитают привлекать исполнителей с высоким уровнем квалификации и подготовкой в данном направлении. Только с частью работ можно справиться самостоятельно. Важно непрерывно контролировать качество на каждом из этапов. При необходимости проводить корректирующие мероприятия.

Источник