Строительство на участке с высоким уровнем подземных вод требует укрепления котлована. Для этого применяют шпунтовое ограждение из свай, которые плотной стеной забиваются в грунт. Еще такую защиту используют, если строят гидротехнические сооружения или возводят объекты в стесненных условиях города.
Разновидности шпунтов
В частном строительстве защита котлована практически не нужна. Лишь в редких случаях, когда фундамент возводят во время проливных дождей, а также, если грунтовые воды выходят наружу и размывают стенки котлована. Следует отметить, что технология монтажа даже небольшой конструкции требует участия специальной тяжелой техники.
Шпунты — это сваи из различных материалов:
- стальные;
- деревянные;
- железобетонные;
- пластиковые.
Сваи Ларсена — надежное ограждение котлована
Наиболее часто шпунтовое ограждение делают из металлических элементов. Сталь позволяет использовать их многократно (в отличие от деревянных и ж/б), они выдерживают большую нагрузку (по сравнению с пластиковыми, деревянными). Для того, чтобы получить из свай качественную сплошную стену, была создана специальная форма этих элементов — профильная, трапециевидная.
Для прочного сцепления свай между собой их края имеют загнутую форму. Таким образом, они сцепляются "в замок" и устойчиво располагаются в грунте. Забивку каждого элемента производят встречно относительно предыдущего. Данные элементы называются: сваи Ларсена, шпунты Ларсена.
Другие материалы и профили
Более дешевый вариант — металлические трубы с острым наконечником, полость которых после монтажа наполняется бетоном. Другое устройство имеют железобетонные шпунты, устанавливаемые в жидкий грунт. Они представляют собой плиты. Их используют, как часть элементов фундамента, поэтому забивают 1 раз, без демонтажа.
Деревянные шпунты так же применяют лишь 1 раз, но их демонтируют. Повторное использование невозможно вследствие разрушения материала. Пластиковые элементы похожи на сваи Ларсена, но из-за малого веса они рассчитаны лишь на низкие нагрузки.
Способы заглубления
Для шпунтового ограждения котлована используют элементы длиной до 15 м. В грунт они погружаются при помощи тяжелой техники одним из следующих способов:
- завинчивающий;
- ударный (забивают молотами);
- вибрационный (используют вибропогружатель);
- вдавливающий (для мягких глинистых грунтов).
Расчет ограждения
Для устойчивого положения защиты производят расчет шпунтового ограждения на глубину установки. Минимальная величина составляет 1 м для всех видов почв. Однако для каждого строительства надо рассчитывать свою минимальную глубину забивки. Для этого пользуются значениями согласно СНиП 2.02.03-85 и ГОСТ Р 53629-2009.
Глубину забивки для свай Ларсена определяют по формуле:
где:
- Yn — удельный вес почвы;
- φ — угол трения грунта;
- q1 — расчетное давление от засыпки.
Деревянные шпунты изготавливаются длиной 8 м. Они скрепляются между собой скобами, досками с гвоздями или при помощи профиля шип-паз. В грунт забиваются на глубину до 6 м. Стальные элементы вбиваются в землю на глубину до 7 м. Железобетонные имеют форму сваи или плоской плиты с соединением шип-паз в боковых гранях.
Как выполняется монтаж?
Последовательность монтажа шпунтовых ограждений котлованов одинакова для всех видов конструкций. При этом различается технология погружения и соединение элементов между собой. Используется разная техника.
Этапы работ:
- Составление проекта.
- Расчет ограждения.
- Доставка шпунтов на стройплощадку.
- Погружение в грунт согласно проектным расчетам.
В некоторых случаях погружение элемента сопровождается одновременным заполнением бетоном скважины (лунки). В таком случае минимальная глубина монтажа составляет 1 м. Без бетонирования при погружении в песчаный или глинистый грунт глубина составляет от 2-х метров.
После установки конструкции по периметру котлована, с его дна откачивают воду и начинают строительные работы. Если вода появляется регулярно во время возведения фундамента, ее откачивают по мере поступления. После готовности фундамента вокруг него устанавливают систему дренажа.
