Укрепление стен траншеи шпунтом предусматривает создание сплошной стенки, сделанной из соединенных друг с другом одинаковых элементов. Стыковка отдельных шпунтин в единую конструкцию позволяет создать прочное ограждение, выдерживающее высокие нагрузки. Такие укрепления часто используются на песчаных, болотистых и сильно обводненных грунтах благодаря своим высоким прочностным характеристикам и устойчивости.
По действующим СНиП выполнение строительных работ невозможно, если глубина котлована или траншеи превышает:
- На песчаных грунтах - 1м;
- В супесях - 1,25м;
- На глинистых почвах и суглинках 1,5 м;
- На плотных грунтах – 2 м.
Перед началом работ на участке рекомендуется произвести геологические изыскания. Полученные данные позволяют определить наиболее подходящий способ погружения шпунта, выяснить необходимость дополнительной установки распорной системы.
Чаще всего ограждение траншеи делают из шпунта Ларсена. Это металлический профиль, который может иметь различную форму, но в любом случае оснащен замками по краям. За счет такой конструктивные особенности возможна стыковка элементов замок в замок. Длина шпунта может достигать 34 м, стандартная ширина таких изделий составляет 80 сантиметров, а толщина варьируется от 150 до 230 мм.
На нестабильных грунтах вместо шпунта Ларсена применяется трубошпунт. Он имеет более широкое сечение, что повышает степень его устойчивости в грунте.
Помимо металлического шпунта существует его деревянные и железобетонные и полимерные аналоги. Изделия из дерева стоят дешевле всего но имеют самую низкую прочность. их можно использовать только однократно. Извлечь деревянный шпунт из грунта без повреждений нельзя.
Железобетонный Шпунт наоборот очень прочен. Трудоемкость установки приводит к тому, что такие изделия используют в основном для постоянных ограждений. После завершения строительных работ они становятся частью несъемной опалубки.
Существует целый ряд разновидностей шпунтов, изготовленных из полимерных материалов. Они весят меньше металлических аналогов, поэтому быстрее восстанавливаются. Подходит для установки в почвы, в которых наблюдается повышенное воздействие агрессивных сред.
Существует несколько основных способов погрузить в шпунт грунты выполнить крепление стенок траншеи. Ниже рассмотрены технологические особенности каждого из них.
Установка ограждений методом вибропогружения
Вибропогружение обеспечивает высокую степень точности установки шпунта , снижает риск перекашивания. Этот метод предусматривает использование специальных нарезных вибропогружателей. Перед началом работы технику соединяют со шпунтом. Вызываемые оборудованием вибрации значительно снижают плотность грунта, что облегчает погружение шпунта на указанную в проекте глубину.
Каждый вибропогружатель состоит из вибровозбудитель с несколькими электродвигателями, гасителя динамического действия и гидравлического наголовника. Рекомендуется использовать высокочастотные вибропогружатели, так как их влияние на стоящие поблизости строения сводится к минимуму.
Нередко вспомогательной мерой при вибропогружении служит гидроподмыв. Его применяют, если работы выполняются в грунтах высокой плотности. Вода или специальный раствор вводятся в почву через форсунки, которые находятся около подошвы сваи. Уровень размытия грунта строго контролируется. Влагу следует подавать под низким давлением, чтобы не спровоцировать просадку грунта.
Забивка с использованием гидравлического молота или с применением лидерного бурения
Для работ на плотных грунтах наиболее подходит метод забивки. Использование гидромолота-наиболее дешёвый из возможных вариантов. Данный вид техники представляет собой штангу, по которой перемещается боёк. Он производит удары по шпунту, загоняя его в землю. Иногда используется дизельные молоты. Они устроены таким образом, что боек опускается на шпунт в свободном падении. Обратное поднятие происходит за счет энергии, выделяемой в ходе детонации специальной топливной смеси, находящейся в камере сгорания.
Производимые удары вызывают динамические колебания грунта. Они могут привести к повреждению фундаментов расположенных поблизости стаями. По этой причине забивку не используют в условиях плотной застройки.
Если работы производятся на слишком плотных грунтах, то в качестве вспомогательной меры применяются бурение лидерных скважин. Оно осуществляется с применением шнекового бура. Бурение применяется на грунтах с низкой плотностью или на глубоко промерзших почвах.
Статическое вдавливание
Данный метод наиболее подходит для песчаных и рыхлых грунтов. Для его осуществления применяются специальные вдавливающие установки. Они не оказывают никакого негативного воздействия на грунт, полностью отсутствует риск нанесения повреждений находящимся рядом строениям Кроме того этот метод отличается полная бесшумностью. Риск повреждения погружаемых элементов сведено к минимуму.
Недостаток установки статического вдавливания в том, что их достаточно сложно транспортировать на объект из-за массивных размеров. Это приводит к тому, что применение данной технологии стоит дороже, чем других способов погружения.
Выбор технологии, применяемой для погружения шпунта в грунт, зависит от особенностей грунта на участке. Предварительно необходимо произвести соответствующие расчеты. Следует с высокой степенью точности выяснить, какую нагрузку смогут выдержать погружаемые элементы Произведенный специалистами подсчет поможет выяснить необходимые размеры поперечного сечения и оптимальную глубину погружения. Данные параметры должны быть такими, чтобы ограждение получилось устойчивым и сохраняла определенный запас прочности. Все расчеты производятся специалистами по соответствующим формулам.
Этапы погружения
Независимо от выбранной технологии процесс монтажа шпунта состоит из следующих последовательных этапов:
- Подготовка строительной площадки. Производится расчистка участка. Устанавливается техника. На площадку завозится шпунт;
- Материал распределяют по периметру котлована. Осуществляется разметка, определяется точное место монтажа каждого конкретного элемента. Выполняется строповка. Каждая свая доставляется к точке погружения;
- Шпунт ставят строго вертикальное положение. Если речь идет о вибропогружении, то производится стыковка погружаемого его элемента с наголовником вибропогружателя;
- В процессе установки необходимо осуществлять центрирование шпунта;
Если монтируется шпунт Ларсена, то элементы стыкуются замок в замок. Для уменьшения трения между замками может использоваться герметик.
При многократном использовании шпунта Ларсена его верхняя часть часто деформируется. Её рекомендуется обрезать, чтобы продолжить эксплуатацию изделий.
После установки шпунта необходимо проверить глубину его погружения. Разница между указанными в проекте величинами и реальным положением элементов не должна превышать допустимых значений.
Особенности укрепления шпунтовых ограждений
Если монтаж шпунтового ограждения производился на слабом или нестабильном грунте, то возникает необходимость установить распорную систему. Это повысит устойчивость шпунта, позволит исключить риск его обрушения. Существует несколько разновидностей укрепительных систем.
Чаще всего с этой целью применяются анкеры. Ими служат сваи, которые ставят по всему периметру котлована. Стандартный шаг между соседними анкерами составляет от 1 до 3 метров. Часто они устанавливаются под углом от 30 до 60 градусов.
Если габариты котлована это позволяют, то вместо анкеров устанавливаются распорные элементы. Данный вариант укрепления обойдется дешевле, и выполнение работ займет меньше времени. В качестве распорок чаще всего используются металлические трубы. Они могут устанавливаться в несколько ярусов. Промежуток между ними составляет 4-6 метров. Если распорки оказываются слишком длинными, то используются специальные стойки из шпунта или двутавровой балки.
Для снижения металлоемкости применяются инвентарные рамы. Если котлован имеет небольшие размеры и устроено плотном грунте, то применяется консольное крепление шпунтов. Нижнюю часть элемента погружают в грунт ниже днища выемки. В этом случае запрещено размещать рядом с котлованом тяжелую технику или хранить стройматериалы.
Несколько типичных ошибок
Чаще всего при обустройстве шпунтового ограждения траншеи возникают следующие проблемы:
- Глубина погружённого шпунта оказывается меньше чем указано в проекте. В этом случае Необходимо извлечь его из грунта и выполнить монтаж заново;
- Недостаточно прочно соединены замки. Этот недостаток тоже исправляется переустановкой элементов;
- Шпунт проник в почву ниже, чем расположено дно котлована. Это опасно только в тех случаях, если на такой глубине расположены какие-то конструкции, о которых неизвестно строителям.
Компания «Ларсен Пайлинг» выполняет работы по укреплению траншей и котлованов шпунтом качественно и в срок.
