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:

• СП 45.13330.2017 и 45.13330.2012;
• СниП 3.02.01-87;
• МДС 50-1.2007;
• ЕНиР;
• ТР 01-99.

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.

3. 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.

4. 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.
5. 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:

1. 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.

2. Разметка котлована осуществляется при помощи рулетки и кольев из дерева или металла. Для этого понадобятся габариты основания котлована, крайние оси объекта строительства, границы откосов.
3. Определение точного набора земляных работ и их объемов, которые напрямую будут зависеть от формы котлована. Она может быть простой или сложной.
4. Разработка грунтом машинистом на экскаваторе.
5. 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.

6. 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.

7. 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.
8. Использование бульдозера или ручных работ для расчистки дна выемки. Перемещение грунта для погрузки в самосвалы.
9. Обратная засыпка пазух при помощи бульдозера.
10. 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.