Коефіцієнт укосу

При прокладанні комунікацій треба підготувати траншею, а для зведення фундаменту потрібно вирити котлован. При проведенні земляних робіт необхідно дотримуватися техніки безпеки.

Види земляних споруд

Під час зведення будівлі та прокладання комунікацій проводяться земляні роботи, пов'язані з великими витратами праці.

копання котлованів, траншей;
вивіз ґрунту;
складування вивезеного ґрунту.

Земляні споруди можуть мати форму виїмки або насипи. Такі споруди розрізняють за тривалістю експлуатації.

греблі;
водосховища;
штучні канали;
греблі.

До тимчасових земляних споруд відносяться котловани і траншеї зазвичай використовуються при прокладанні комунікацій. Вони мають велику довжину і відносно невеликий поперечний переріз.

Різновиди котлованів

Котловани розрізняються за такими характеристиками:

наявність укосів;
вид стін;
кріплення, що застосовуються проти обсипання ґрунту.

Види та призначення траншей

Найбільше поширення набули земельні роботи зі створення траншей для прокладання комунікацій. Риття траншей без застосування техніки обходиться дорожче.

За конструкцією траншеї можуть мати таку форму:

За призначенням траншеї поділяються на:

кабельні;
дренажні;
газопровідні;
каналізаційні;
водопровідні;
для забезпечення заземлення.

План проведення земляних робіт та вимоги до їх виконання

Земляні роботи можна розбити на кілька етапів:

підготовчі роботи;
дослідно-виробничі заходи;
копання траншеї, котловану;
здійснення перевірочних заходів;
приймання робіт.

Під час підготовки траншей, котлованів необхідно керуватися такими приписами:

норми охорони праці;
нормативи здійснення геодезичних праць;
вимоги пожежної безпеки;
правила проведення будівельних робіт

Основні вимоги містяться у СНіП 3.02.01-87:

розробка проекту здійснюється спеціалістами, які мають необхідну кваліфікацію;
особи, які готують проект, повинні координувати свої дії щодо вибору інженерних рішень та будівництва;
якість будівельних робіт, що виконуються, повинна перебувати під постійним контролем;
персонал, що реалізує проект, повинен мати відповідну кваліфікацію;
використання зведеного об'єкта допускається виключно за призначенням, вказаним у проекті;
у процесі експлуатації повинні здійснюватися заходи щодо підтримки споруди та підведених інженерних комунікацій у безпечному стані.

При земляних роботах треба суворо дотримуватись розробленого проекту. Конструкції та матеріали, що застосовуються, повинні відповідати обумовленим у проекті. Заміну не можна проводити без погодження з розробниками проекту та замовниками робіт. Під час проведення вибухових робіт треба дотримуватись існуючих правил безпеки.

Контроль за виконанням земляних робіт здійснюється згідно із СП 48.13330.До основних видів контролю належать:

Під час приймання робіт оформлюються акти, що підтверджують обсяг виконаних робіт.

В індивідуальному будівництві невеликих будівель (при глибині виїмок менше 2 м) можна обійтися без підготовки та узгодження проектів. Однак завжди потрібно виконувати вимоги техніки безпеки.

Заходи безпеки при копанні котлованів

Під час проведення земельних робіт треба подбати про те, щоб не відбулося обвалення бічних поверхонь виїмки. Під дією сили тяжіння ґрунт може засипати дно траншеї або котловану. В результаті доведеться проводити додаткові роботи щодо відновлення периметра виїмки. При неконтрольованому обваленні можливі нещасні випадки.

Щоб уникнути обвалення та мінімізувати можливі негативні наслідки, треба на етапі проектування коректно розрахувати укоси котловану, розраховані за СНиП 111-4-80. Правильно розрахований укіс виїмки дозволяє:

уникнути обвалення стінок виїмки;
мінімізувати витрати на переробку укосів котловану у процесі виконання будівельних робіт;
мінімізувати кількість земляних робіт.

Перед початком земляних робіт треба обов'язково провести геологічне дослідження ділянки та визначити рівень залягання ґрунтових вод. Під час створення проекту обов'язково мають бути враховані такі нюанси:

наявність нестійкого ґрунту;
високе залягання ґрунтових вод;
глибина виїмки понад п'ять метрів.

При глибині виїмки 1-1,5 метра необхідно встановлювати драбини, що височіють на один метр над поверхнею землі. Для глибших котлованів треба застосовувати сходові марші.

Технології закріплення ґрунтів

Для закріплення ґрунтів використовуються такі технології, що дозволяють звести до мінімуму ризик обвалення стінок:

термічний;
із використанням цементного розчину;
цементний.

Також для зміцнення стін застосовують різні типи механічних кріплень:

Розпірний. Цей тип поширений. Він використовується при глибині виїмки трохи більше трьох метрів. Бічні стіни траншей закріплюються безпосередньо після завершення земляних робіт. До складу конструкції кріплень входять стійки, гвинтові розпірки та щити.
Консольно-розпірний. Використовується на вологих ґрунтах з високою ймовірністю обвалення. Глибина виїмки має перевищувати трьох метрів.
Консольний. Однією з різновидів є шпунтові кріплення. Такі кріплення використовуються при великій глибині виїмки та складних гідрогеологічних умовах.
Консольно-анкерний. Різновид консольних кріплень із фіксацією на дні за допомогою якорів.
Підкісний. Такі механічні кріплення ускладнюють виконання будівельних робіт, тому використовуються рідко.

Вибір варіанта кріплень визначається умовами на будівельному майданчику та фіксується у проектній документації. При індивідуальній забудові дозволяється орендувати необхідні кріплення або виготовити механічне кріплення самостійно.

Механічні кріплення по швидкості монтажу та можливості демонтажу можна розділити на такі види:

інвентарний;
стаціонарний;
суцільний;
з інтервалами.

Установку кріплень проводять у процесі проведення земляних робіт згори донизу. Розбирання проводять знизу вгору.

Укоси котловану

Для більшої безпеки стіни траншеї та котловану роблять із нахилом. Цей нахил отримав назву укосу. Важливою характеристикою є коефіцієнт укосу.За величиною коефіцієнта укосу котловану визначається крутість укосу.

Що таке крутість укосу

Що таке крутість укосу? Результат поділу висоти котловану на закладення укосу (довжину проекції його бічної стінки на дно) — крутість укосу. Ця величина впливає на стійкість стінок виїмки.

Таблиця допустимої крутості

При проведенні робіт з копання траншей і котлованів крутість укосів траншеї може набувати різних значень. У таблиці укосів можна простежити, як залежить ухил траншей від ґрунту та глибини виїмки.

Склад ґрунту	Глибина виїмки
Склад ґрунту	до 1,5 м	до 3 м	до 5 м
насипний	1/0,67	1/1	1/1,25
гравійний, піщаний	1/0,5	1/1	1/1
супісь	1/0,25	1/0,67	1/0,85
суглинок	1/0 (вертикально)	1/0,5	1/0,75
глина	1/0 (вертикально)	1/0,25	1/0,5

Видно, що крутість укосу котлованів залежить від складу ґрунту та глибини. Укіс виїмки викладається зі збільшенням глибини. Крутизна укосів для щільних ґрунтів вища. При глибині виїмки до трьох метрів для піщаного ґрунту крутість укосу 1 до 1, а для глини крутість укосів 1 до 0,25. Зворотна крутість укосу величина носить назву коефіцієнт закладання укосу. Щоб порахувати коефіцієнт закладання укосу треба розділити одиницю на крутість укосу траншеї.

Таблиця кутів природного укосу ґрунтів

Відповідна таблиця кутів укосу котлованів у градусах залежно від ґрунту виглядає наступним чином

Склад ґрунту	Глибина виїмки
Склад ґрунту	до 1,5 м	до 3 м	до 5 м
насипний	56	45	38
гравійний, піщаний	63	45	45
супісь	76	56	50
суглинок	90	63	53
глина	90	76	63

Видно, що кут природного укосу ґрунту росте із зростанням щільності ґрунту. Зі збільшенням глибини виїмки кут укосу траншеї зменшується.

Як порахувати закладення укосу за даними таблиці? Потрібно глибину виїмки помножити на тангенс кута ухилу укосу.

Нижче наведені конкретні укоси траншеї та відповідні їм кути укосу:

укіс 1 до 1,5 – 33,6 градусів;
укіс 1 до 2 – 26,5 градусів;
укіс 1 до 3 – 18,4 градус.

Різновиди укосів

При зміцненні стін котловану необхідно враховувати різні характеристики. Стінки поділяються на три групи.

типи укосів котловану та траншеї

Вертикальні

Вертикальні укоси котлованів розташовуються вертикально на поверхні землі і можливість їх застосування обумовлено в СНиП 12-04-2002. При рівномірній структурі ґрунтів та відсутності на невеликій дистанції інших споруд можна залишати бічні стіни вертикальними при наступній глибині та складі ґрунту:

1 м – для піщаних та гравійних ґрунтів;
1, 25 м – для супісків;
1,5 м – для суглинку та глинистого ґрунту;
2 м – для найщільніших ґрунтів.

При низькій температурі глибина може бути переглянута у велику сторону до глибини промерзання ґрунту. У будь-якому випадку глибина виїмки з вертикальними стінками не повинна перевищувати двох метрів.

Похилі

При більшій глибині виїмки використовуються похилі стінки, які називаються укосами ґрунту. При використанні вертикальних стінок у цьому випадку значно збільшується ймовірність обвалення. В результаті засипається дно та змінюється форма котловану. Істотно зростають витрати на відновлення вихідної форми котловану. Крім того, є ризик нещасного випадку.

Якщо не передбачено додаткове зміцнення похилих стін котловану, то зведення фундаменту слід розпочинати безпосередньо після завершення земельних робіт. Обов'язково треба перевірити відсутність тріщин та розшарування на стінах.Землю при копанні котловану треба викидати на відстань більше 60 см, щоб уникнути скочування вийнятої землі назад.

Укріплені

Нахил знижує ризик обвалення, але іноді без додаткового зміцнення стін не обійтися. Тим більше, в міських умовах щільна забудова часто не дозволяє створити схили необхідної крутості. Тому при великій глибині котловану або сипучому грунті стіни рекомендується додатково зміцнювати. Найчастіше використовуються такі способи зміцнення:

цементування;
шпунтування;
встановлення стіни у ґрунті.

В умовах міста переважно використовують цементування, щоб не пошкодити фундамент навколишніх будівель через вібрацію при забиванні шпунтів. При цементуванні на межі котловану укладається арматура для фіксації бетонного розчину. Заливання бетону здійснюється у кілька шарів. Використовується два методи заливання:

Сухий. У цьому випадку шланг подається суха суміш цементу з піском, а вода додається на виході зі шланга. У такий спосіб можна залити захисний шар товщиною 10 см.
Мокрий. У шланг подається готовий розчин. При виході зі шланга бетон розбризкується поверхнею. У такий спосіб можна заливати до трьох сантиметрів бетону.

Інші способи зміцнення стін описані нижче у статті.

Розрахунок обсягу котловану та вивезення ґрунту

При обчисленні об'єму грунту, що виймається з котловану, треба брати до уваги, що грунт при вилученні розпушується. У вигляді щільність осадових порід вище, тому вони займають менший обсяг. Обсяг тієї ж маси ґрунту в кузові вантажного автомобіля може зрости на кілька десятків відсотків.Розрахунок кількості самоскидів для вивезення ґрунту із великого котловану треба робити з урахуванням цього показника. У таблиці наведено значення коефіцієнтів початкового розпушення розробки грунту. Цей коефіцієнт дорівнює обсягу, займаному вийнятим ґрунтом, до обсягу котловану, що утворився.

Склад ґрунту	Коефіцієнт розпушування
сухий пісок	1,05-1,15
вологий пісок	1,1 – 1,25
суглинок, гравій, легка глина	1.2 – 1,27
звичайна глина	1,2 – 1,35
важка глина	1,35 – 1,5

За відсутності доступу до таблиці можна визначити коефіцієнт розпушення за допомогою пробної виїмки грунту. Вартість вивезення ґрунту становить помітну статтю витрати, тому варто самостійно оцінити необхідну кількість самоскидів з урахуванням коефіцієнта розпушування.

Зміцнення стін котловану

При підготовці котлованів у нещільних ґрунтах, насичених водою, необхідно зміцнювати вертикальні стіни. За рахунок зміцнення вдається уникнути обвалення стін котловану та виключити зміщення ґрунту, на якому розташовані навколишні будівлі. Для зміцнення стін котловану використовують такі технології:

Шпунтування. Створення шпунтів із металевих труб відноситься до дешевих методів, тому що труби можна використовувати багаторазово. Труби найчастіше забиваються. Щоб уникнути прокидання ґрунту, між шпунтами зміцнюють забірку. Вона створюється з дощок завтовшки кілька сантиметрів. Щоб запобігти перебігу води в котлован використовують шпунти Ларсена. Вони є елементами профілю у вигляді корита, які з'єднані між собою за допомогою замкових з'єднань. При необхідності шпунт Ларсена можна витягти після закінчення будівництва для повторного використання.
Зміцнення залізобетонних конструкцій.Таким способом можна ізолювати котлован від проникнення води і забезпечити високу міцність основи конструкції, що зводиться.

В умовах міської забудови на складних для будівництва ґрунтах для додаткового зміцнення шпунтового огородження використовують такі технології.

Зміцнення укосів котловану

Улаштування розпірної системи котловану

У цьому випадку по межі котловану встановлюють обв'язувальний шар з металопрокату. Це забезпечує рівномірне розподілення на металевому поясі. ускладнює умови праці будівельників та знижує можливості маневрування. В результаті продуктивність падає, а термін побудови об'єкта збільшується.

Влаштування ґрунтових анкерів

Альтернативною технологією є використання грунтових анкерів (якорів) для фіксації шпунтових стін. праці та скорочуються терміни зведення споруди.

Коефіцієнт укосу - Dosvid.v.ua

Укоси – невід'ємний елемент безлічі будівельних конструкцій, від фундаментів та котлованів до насипів та траншей.👷‍♂️ Правильний розрахунок обсягу укосів критично важливий для точного визначення обсягу земляних робіт, необхідної кількості матеріалів і, як слідство, бюджет проекту. 💰 Давайте розберемося, як грамотно підійти до цього завдання

Виберіть цікавий для вас розділ, перейшовши за посиланням:

⭐ Що таке укіс і навіщо його розраховувати? 🤔

⭐ Види укосів: внутрішні та зовнішні 🔄

⭐ Ключові параметри укосу: крутість та коефіцієнт закладання 📐

⭐ Як розрахувати обсяг укосу: покрокова інструкція 🧮

⭐ Поради щодо розрахунку укосів: на що звернути увагу ⚠️

⭐ Висновок: точний розрахунок – запорука успіху 🏆

⭐ FAQ: Часті питання ❓

👈🏼 Автор

📐 Хочете дізнатися, скільки розчину знадобиться для ідеальних укосів? 🤔 Уявіть собі укіс у розрізі – це прямокутний трикутник! 🔺
Щоб розрахувати обсяг розчину, нам знадобиться трохи шкільної геометрії. 🧮 Спочатку визначимо площу цього трикутника: множимо довжину укосу (катет) на його висоту (інший катет) і ділимо навпіл. Отримуємо площу однієї «трикутної» сторони укосу.
Тепер множимо цю площу на довжину периметра вашого котловану. Вуаль! 🎉 Ви отримали обсяг всіх укосів за контуром.
Звісно, це розрахунок для «ідеального» випадку. 🌍 На практиці витрата розчину може трохи відрізнятися – адже грунт не завжди однорідний, та й форма котловану буває різною.
Але цей метод дасть вам відмінну відправну точку для розрахунків! 💪

Що таке укіс і навіщо його розраховувати? 🤔

Уявіть собі яму, вириту у землі. Її стінки рідко бувають ідеально вертикальними. Зазвичай вони йдуть під нахилом, утворюючи укоси. 🌄 Це необхідно для забезпечення стійкості конструкції: нахил перешкоджає обсипанню ґрунту.

Навіщо нам потрібно розраховувати укоси?

Визначення обсягу земляних робіт: Знаючи обсяг укосів, ми можемо точно розрахувати, скільки ґрунту необхідно вийняти або, навпаки, підсипати. 🚜
Розрахунок матеріалів: Укоси часто зміцнюють різними матеріалами: бетоном, геотекстилем, габіонами. 🧱 Знаючи площу поверхні укосів, ми можемо точно визначити необхідну кількість матеріалів.
Проектування дренажної системи: Правильно спроектовані укоси допомагають відводити воду від фундаменту та запобігають його руйнуванню. 💧

Види укосів: внутрішні та зовнішні 🔄

Розрізняють два основні види укосів:

Внутрішні укоси: Формуються усередині виїмки, наприклад, у котловані під фундамент.
Зовнішні укоси: Розташовуються зовні конструкції, наприклад, укіс насипу дороги.

Залежно від призначення та умов експлуатації до укосів висуваються різні вимоги. Наприклад, зовнішні укоси піддаються впливу атмосферних опадів, тому для їх зміцнення використовують морозостійкі та вологостійкі матеріали, такі як спеціальні штукатурні розчини або тротуарна плитка. 🌧️

Ключові параметри укосу: крутість та коефіцієнт закладання 📐

Крутизна укосу – це кут між площиною укосу та горизонтальною площиною. 📏 Чим більше кут, тим крутіше укос. Крутизна укосу вимірюється у градусах (°).

Коефіцієнт закладання укосу (m) – Це відношення ширини підстави укосу (горизонтальної проекції) до його висоті (вертикальній проекції). ⛰️ Чим більший коефіцієнт закладання, тим більш пологім буде укіс.

Приклад:

Коефіцієнт закладення 1:1 означає, що за кожен метр висоти укосу припадає один метр його ширини.
Коефіцієнт закладення 1:2 означає, що за кожен метр висоти укосу припадає два метри його ширини.

Вибір крутості та коефіцієнта закладання укосу залежить від:

Типу ґрунту: Піщані ґрунти більш сипкі, ніж глинисті, тому для них потрібний більш пологий укіс.
Рівень ґрунтових вод: Високий рівень ґрунтових вод може призвести до розмивання укосу, тому потрібне його посилення.
Призначення конструкції: Укоси фундаментів повинні бути більш пологими, ніж укоси насипів.

Як розрахувати обсяг укосу: покрокова інструкція 🧮

1. Визначте форму укосу:

Найпростіший випадок: укіс у формі прямокутного трикутника. 📐 Площа такого укосу дорівнює половині добутку основи на висоту.
Більш складні випадки: укоси трапецієподібної, криволінійної форми. Для розрахунку їх площі можна скористатися геометричними формулами або розбити фігуру більш прості.

2. Розрахуйте площу основи укосу:

Для прямокутного укосу: помножте довжину на ширину основи.
Для укосу іншої форми: скористайтеся відповідними формулами або розбийте фігуру більш прості.

3. Розрахуйте обсяг укосу:

Для укосу постійного перерізу: помножте площу основи на висоту укосу.
Для укосу змінного перерізу: розбийте укіс на кілька ділянок з постійним перетином, розрахуйте обсяг кожної ділянки та підсумуйте отримані значення.

4. Врахуйте коефіцієнт розпушування ґрунту:

Під час розробки грунту його обсяг збільшується. Це з тим, що частинки грунту розпушуються і займають більший обсяг. Коефіцієнт розпушування залежить від типу ґрунту та способу його розробки.