Инженерно-геологические изыскания
Перед началом проектирования котлована выполняют инженерно-геологические изыскания площадки предполагаемого строительства. Определяют тип грунта, его физико-механические характеристики, уровень грунтовых вод, наличие опасных геологических процессов. Данные изысканий необходимы для расчета устойчивости откосов котлована, определения необходимости устройства креплений, расчета объемов земляных работ и выбора техники.
Также на основе изысканий разрабатываются природоохранные мероприятия и решения по безопасности выполнения работ. Например, при высоком уровне грунтовых вод проектируют дренажную систему. А в случае оползнеопасных откосов — их укрепление анкерами или габионами.
Проектирование котлована
Исходя из геологии участка, архитекторы и проектировщики разрабатывают рабочую типовую технологическую карту на разработку котлована. В проекте указывают его основные параметры: плановое положение, размеры в осях, отметки дна и верхних бровок.
Проектом также определяется технология и последовательность разработки котлована с учетом обеспечения устойчивости откосов на всех этапах. Отдельный раздел проекта посвящен конструкции временных креплений откосов, если они предусмотрены.
В процессе выполнения работ все параметры котлована сверяются с проектными значениями.
Подготовительные работы
Перед началом разработки котлована проводят комплекс подготовительных работ. В их состав входит разбивка осей котлована, планировка площадки, установка временного ограждения и освещения, прокладка временных инженерных сетей.
Также на этом этапе производят расчистку территории от мусора, деревьев, кустарников и растительного слоя почвы. Срезку растительности и перемещение грунта осуществляют бульдозером или фронтальным погрузчиком.
Грунт складируют на временной площадке для последующего использования на этапе благоустройства территории.
Разбивка осей и установка реперов
До начала земляных работ геодезисты согласно проекту выносят на местность координаты характерных точек контура котлована, закрепляя их деревянными колышками. Затем натягивают разбивочную сетку из колышков и шпагата, обозначая контуры будущих бровок и откосов.
Для определения фактических отметок производят нивелирование территории и установку постоянных реперов с привязкой к существующей высотной опорной геодезической сети. Реперы сохраняются до окончания работ.
Механизированная разработка грунта
Следующий этап — механизированная разработка грунта до проектной отметки. Наиболее распространенный способ — разработка экскаватором. В зависимости от глубины котлована и объемов земляных работ применяются экскаваторы различных марок и мощности: CAT-330, Hitachi ZX-470, Liebher 330 и другие. Они оснащаются ковшами емкостью 0,5-2 кубометра.
В процессе разработки котлована ведут постоянный геодезический и визуальный контроль соответствия фактических отметок дна проектным. Отметки замеряют в установленных контрольных точках. Также контролируют состояние откосов, не допуская обрушений и оползней.
Крепление откосов
В случае неустойчивых откосов, согласно проекту, монтируют различные типы временных креплений. Для котлованов глубиной до 3 метров применяют инвентарные щитовые крепления из шпал и досок. Более глубокие котлованы крепят с помощью свайных или шпунтовых ограждений.
Сваи или шпунты погружают с помощью копровых установок до проектной глубины с шагом в соответствии с расчетом. Верх ограждения связывают обвязочной балкой из металлического профиля.
Засыпка грунтом и устройство основания
После достижения проектных отметок дна котлован выравнивают бульдозером и уплотняют катком. Затем производят обратную засыпку песчаным и песчано-гравийным грунтом, поливая водой и уплотняя его в процессе отсыпки.
Конечный этап — устройство строительного водонепроницаемого основания в виде бетонной подготовки. Ее заливают и заглаживают с помощью бетоноукладчика. После застывания подготовка готова к возведению несущих конструкций зданий.