Шпунтовое ограждение котлованов

Согласно положениям СП 45.13330.2010 «Земляные сооружения», все котлованы глубиной более 2 м должны укрепляться шпунтовыми ограждениями, препятствующими их обрушению и затоплению грунтовыми водами.

Укреплению шпунтовыми стенками подлежат следующие виды котлованов:

• все котлованы глубиной более 1 м. в песчаной грунте;
• котлованы глубиной от 1.25 м в супесях;
• котлованы глубиной от 1.5 м в глинистом грунте и суглинке;
• котлованы глубиной от 2 м. в грунтах высокой плотности.

Функциональное назначение шпунтового ограждения — защита стенок котлована от обрушения, которое может произойти при проведении работ на строительной площадке.

Виды шпунтов и их назначение

Деревянный шпунт

Данный вид ограждения в современной строительной практике используется крайне редко из-за невозможности повторного использования - при извлечении деревянных столбов из грунта конструкция деформируется, и неприменимости в дальнейшем - под воздействием грунтовых вод дерево постепенно разрушается.

Такой шпунт может быть временной или постоянной защитой. Он не извлекаются из грунта для повторного монтажа в другом месте. Максимальная глубина погружения‒ до 6 м. Устанавливаются в 1 или 2 ряда вплотную друг к другу. Ширина между рядами ‒ до 1 м. Минимальная глубина погружения на дно водоема ‒ от 2 м. При погружении на 3‒5 м выполняется заделка зазоров в стенках раствором с концентрацией глины от 15%.

Деревянные шпунтины оборудуются системой пазов и гребней, которая позволяет соединять их в монолитную стенку аналогичную ограждениям из шпунта Ларсена.

Рис: а) конструкция деревянного шпунта; б) шпунтовая стенка из клееных досок

 Деревянный шпунт рационально применять в частном мелкомасштабном строительстве. Наиболее дешевый вариант.

Погружение деревянного шпунта выполняется с помощью дизельных молотов и вибропогружателей. Для предотвращения деформации шпунта верхняя часть ствола защищается бугелем - специальной металлической насадкой, нижняя часть имеет пирамидальную форму, при забивке в плотные грунты острие укомплектовывается стальным башмаком.

Деревянные шпунтовые ограждения (дощатые и брусчатые) применяют для крепления неглубоких котлованов (3-5 м). Дощатый шпунт изготовляют из досок толщиной до 8 см; брусчатый - из брусьев толщиной от 10 до 24 см Длина шпунтин определяется глубиной их погружения, но, как правило, не превышает 8 м, поскольку более длинный лес дорогой и дефицитный.

Железобетонный шпунт

Железобетонный шпунт часто применяют при постройке набережных, причалов и в других случаях, когда он может использоваться в качестве несущего элемента фундамента. Изготавливается в виде полых труб либо плит. Каждая свая входит замками в пазы предыдущей. Устанавливаются забивным методом оборудованием высокой точности. Особенность ‒ не подлежат демонтажу для повторного использования. Становятся внешним поясом для фундамента. Монтируются при возведении мостов, причалов, плотин. Длина железобетонных свай ‒ до 16 м. Процесс транспортировки осложняется большим весом и риском повреждения ‒ образованием на поверхности трещин.

 

Рис: а) железобетонная шпунтовая свая; б) шпунтовая плита с стыковочными пазами

Металлический шпунт

      Вертикальные стенки котлованов глубиной более 5-6 м крепят, как правило, металлическими шпунтами, обладающими большой прочностью и жесткостью. Металлический шпунт представляет собой прокатную конструкцию плоского, корытного или Z-образного профиля длиной от 8 до 22 м.

    Применяются многократно, прост в крепеже и транспортировке. Прочность и устойчивость к механическим повреждениям. Удобство демонтажа. Выбор моделей с разными техническими характеристиками в широком ценовом диапазоне.

         Область применения металлического шпунта обширна, он используется для укрепления котлованов и траншей, береговых линий и набережных, создания герметичных резервуаров в грунте либо на воде, в качестве стенок подземных этажей, для укрепления оползневых зон, при строительстве мостов и гидротехнических сооружений.

В зависимости от формы сечения выделяют следующие виды металлического шпунта:

· Зетовый шпунт

Рис: Металлический зетовый шпунт

В сравнении со стандартными корытообразными профилями Зетовый шпунт обладает большей полезной шириной, благодаря которой достигается уменьшение количества замковых соединений в шпунтовом ограждении и, как следствие, уменьшение его веса и сроков монтажа.

· Плоский шпунт

Плоский шпунт изготавливается из стали А-1 и С-38, длина таких изделий варьируется в диапазоне от 8 до 22 метров. Минимально допустимая прочность замкового соединения для плоского шпунта - 3000 кН/м, может достигать 5500 кН/м. Сфера применения плоского шпунта аналогична корытообразному профилю - укрепление набережных, котлованов, создание герметичных резервуаров.

· Трубчатый шпунт

Сфера применение трубчатого шпунта - гидротехническое, промышленно-жилищное и транспортное строительство. Он используется для укрепления котлованов и автодорог в местах, где от шпунтового ограждения требуется максимальная устойчивость. За счет того, что полости трубчатого шпунта в процессе погружения заполняются грунтом, стенка приобретает дополнительную устойчивость к горизонтальным нагрузкам. Длина трубчатого шпунта варьируется в диапазоне 6-24 метров, диаметр - от 530 до 1500 мм. Трубчатый профиль имеет сварную конструкцию, он изготавливается посредством приваривания к стальным трубам боковых замковых кромок.