Особенности разработки котлованов, их основные размеры и отклонения

Строительство здания любого типа начинается с разработки котлована. Именно он является основой фундамента строения. Существует ряд нормативных документов, в соответствии с которыми выполняются такие работы. К ним относятся СНиП 3.01.03-84 и СНиП 3.02.01-87, регламентирующие порядок проведения геодезических работ и строительства земляных сооружений, оснований и фундаментов.

Очередность работ при разработке котлована

Разработка котлованов ведется в определенном порядке. На первом этапе выполняется их проектирование и определение фактических размеров. При этом учитываются особенности как самого здания (размеры, предполагаемый строительный материал и нагрузка на фундамент, наличие подвала и прочее), так и грунта (уровень грунтовых вод, пучинистость, плотность, уровень промерзания и другое).

Затем выполняется подготовка территории, ее очистка от деревьев и кустарников, выравнивание и ограждение. После этого строительный участок размечается и выполняются непосредственно земляные работы, во время которых снимается верхний плодородный и нижний континентальный слой грунта.

Разработка котлована – достаточно сложная и трудоемкая процедура
Разработка котлована – достаточно сложная и трудоемкая процедура

Особенности грунта

Котлован во время или после его разработки не должен изменять своих размеров и формы, размываться или давать просадки. На эти параметры непосредственное влияние оказывают особенности грунта, определяемые взаимосвязью и расположением его частиц, а также их прочностью, формой и размерами. Существует определенная классификация грунтов:

  • По характеру взаимодействия между частицами они могут быть нескальными и скальными. Для нескальных характерна непрочная связь между зернами. Они могут взаимодействовать посредством сил сцепления, характерных для суглинков и глины (в этом случае они называются «связными»), или сил трения, свойственных песчаным или гравелисто-песчаным грунтам (несвязные). Малосвязные (супеси) занимают промежуточное положение. Для скальных грунтов характерна высокая прочность связи между зернами.
  • По содержанию влаги грунты могут быть мокрыми (свыше 30 % воды), влажными (5-30 %) и сухими (менее 5%).
  • По сложности механизированной разработки различают тяжелоразрабатываемые (глины, суглинки) и легкоразрабатываемые (супеси, песчаные) грунты.

Помимо этого, они различаются механическими (уплотняемостью, пластичностью, твердостью, прочностью) и физическими (пористостью, водопроницаемостью, влажностью, плотностью) свойствами. Все эти параметры необходимо учитывать при разработке котлована.

Котлованы для разных типов фундаментов

Глубина любого котлована зависит от уровня грунтовых вод и глубины промерзания грунта. Здесь необходимо искать определенный баланс. Чтобы избежать сооружения гидрозащиты и связанного с этим удорожания сметы строительства, подошва котлована должна быть на 0,5 м выше уровня грунтовых вод. Одновременно она должна располагаться на 0,3-0,4 м ниже уровня промерзания.

Стенки выемки в грунте выполняются с откосами для обеспечения безопасности строительства и исключения обрушения. Уклон стенок зависит от типа грунта, но в общем случае должен быть не менее 45°. В итоге поперечное сечение котлована представляет собой трапецию. Дно выполняется исходя из расчетных габаритов фундамента здания, а верхняя часть, расположенная на высоте нулевого уровня грунта, превышает их на величину равную глубине залегания подошвы.

Устройство котлованов для разных типов фундаментов имеет свои особенности:

  • Ленточное основание строится методом кирпичной или блочной кладки, а также монолитной заливки. Ширина траншеи под него должна на 0,5 м превосходить размеры фундамента для устройства опалубки и быть не менее 1 м.
  • Котлован для фундамента плитного типа устраивается иначе. Его размеры не отличаются от габаритов фасадной части здания. При этом выемка грунта выполняется слоями, высота каждого из которых составляет 0,5 м. Габаритные размеры слоев по мере углубления уменьшается на эту же величину. В результате на стенках котлована во время его разработки образуются ступени шириной 0,25 м и высотой 0,5 м.
Подготовка котлована под плитный фундамент
Подготовка котлована под плитный фундамент
  • Для столбчатого фундамента выкапывается траншея шириной 0,8-1,0 м и глубиной до 0,5 м. Далее на ее дне устраиваются шурфы для монтажа промежуточных и угловых столбов глубиной 0,5 м с шагом 1,5-2,0 м.

Размеры отклонений дна котлована регламентируются СНиП 3.02.01-87 и зависят от вида используемой при этом техники. Они варьируются от + 5 см до +25 см. Таким образом, несмотря на кажущуюся простоту, разработка котлована – достаточно сложная и точная операция, требующая ряда определенных знаний.