Шпунтовые ограждения остаются самым надежным средством защиты котлована от обвала грунта, однако их установка требует предварительного расчета. Возведение защитной стены по периметру строительного участка производится с учетом всех возможных геотехнических рисков и всегда по заранее составленному плану.
Как проводится расчет ограждения
При проведении расчетов установки ограждений необходимо учитывать такие параметры, как глубина забивки, заданные параметры сечения шпунтового листа и необходимость дополнительных укреплений, если таковая имеется. Отметим, что на этапе монтажа шпунтовых ограждений нагрузка со стороны грунта на них всегда равномерная за счет наличия почвенной массы внутри будущего котлована. По мере ее изъятия этот баланс будет нарушаться, что приведет к несимметричному давлению на шпунтовую стенку в ее различных участках. Потому очень важно на этапе планировки предусматривать сбалансированное распределение нагрузки между разными секциями стенки. Для этого нужно воспользоваться методом, в основе которого лежит теория предельного равновесия грунтов.
Не забудьте принять во внимание и материал изготовления шпунтовых конструкций. Деревянные модели будут хорошим выбором для подрядчика, который желает сэкономить на временных ограждениях, однако их демонтаж без повреждений маловероятен, что делает такие изделия одноразовыми. Кроме того, эффективность шпунтов из дерева начинает сильно страдать при использовании на проектной глубине более 6 метров, когда в грунте нет крупного каменистого слоя в качестве точки опоры. Соответственно, деревянные шпунты не подходят для плотных глиняных почв и грунта с гравием. Если же вы решите использовать ограждения из дерева, подбор толщины конструкций должен производиться, исходя из расчета прочности.
В случае с бетонными шпунтами придется столкнуться с их высоким весом, что повлечет за собой дополнительные затраты на погрузочное оборудование. К плюсам можно отнести то, что железобетонные ограждения можно использовать в качестве стационарных опор в дальнейшем.
Пластиковые модели относятся к многоразовым, однако их невысокая механическая прочность и низкая устойчивость к перепадам нагрузок делает такие конструкции плохим выбором для жесткого грунта. Таким образом, стальные модели остаются самым оптимальным выбором для многократного использования в грунтах любой жесткости.
Пример расчета шпунтовых ограждений котлована
Рассмотрим расчет, где каждый маячный шпунт размещается по разметке будущих ограждений на дистанции 2-4 м друг от друга. При этом минимальная глубина погружения маяка равна 2 метрам, если монтаж производится в текучих грунтах с глинистыми породами или в тонкодисперсных песках. В любых других типах почвы можно обойтись 1 метром погружения.
При наличии плотного водонепроницаемого слоя грунта шпунт должен перекрывать его. Таким образом предотвращается возможность попадания жидкостей в котлован через его же днище. Высота верхнего края стенки зависит от того, на каком уровне грунта располагается водный слой. Если строительство происходит в русле реки, верхний срез должен быть не ниже, чем на высоте 70 см от уровня своего погружения. Однако, в этом случае следует проводить расчет с учетом скорости потока воды, используя формулу:
Также следует провести расчет по устойчивости шпунта против опрокидывающей нагрузки, исходя из следующей формулы:
где Mu и Mz – значения расчетных моментов для удерживающей и опрокидывающей нагрузок соответственно, m – значение коэфф. для вязких грунтовых пород, – значение коэффициента надежности согласно СНиП.
Помимо устойчивости шпунта опрокидывающей силе обязательно нужно проводить соответствующие вычисление для уточнения прочности заграждения. Для этого используется формула:
где – значение расчетного момента в сечении ограждения, – значение момента сопротивления стенки из всех шпунтов, – параметры сопротивления материала обвязки, – коэффициент условий работы.
Обратиться к специалистам
На вышеперечисленных примерах расчетов видно, что ручной расчет шпунтового ограждения котлована - достаточно сложная задача для неопытного подрядчика. Любая ошибка может привести к появлению влаги в котловане и даже обрушению все защитной конструкции. Потому рекомендуем обращаться за услугами профессионалов из БУРЭКС, обладающих многолетним опытом проектирования, выбора и возведения шпунтовых ограждений для котлованов в различных типах грунтов. Мы поможем вам с выбором подходящего типа шпунтов и задействуем свою технику для их установки любым способом, включая ударный, вдавливание и вибрационное погружение.