Проектирование котлована

Котлованами называют выемки, выполненные в грунте и предназначенные для различных целей: устройства фундаментов, монтажа подземных конструкций и т.п. Выемки, имеющие большую длину и малую ширину, называют траншеями.

Для рассматриваемого сооружения необходимо запроектировать котлован (траншею). При этом необходимо обеспечить выполнение норм техники безопасности, обосновать возможность производства земляных работ, учесть рекомендации курса технологии строительного производства. В случае необходимости предусмотреть крепление откосов котлована, понижение уровня грунтовых вод или водоотлив.

Размеры дна котлована в плане определяются расстояниями между наружными осями сооружения, расстояниями от этих осей до крайних уступов фундаментов, размерами дополнительных конструкций, устраиваемых около фундаментов с наружных сторон (пристенных дренажей, временных водоотливных канав и пр.), и минимальной шириной зазора, позволяющего возводить подземные части сооружения, между дополнительной конструкцией и стенкой котлована (принимается обычно ³0,5м). Размеры котлована поверху складываются из размеров дна котлована и ширины откосов или конструкций крепления его стенок. Глубина котлована определяется отметкой заложения подошвы фундамента и дополнительных устройств (песчаной подушки, пластового дренажа и т.д.).

В зависимости от свойств грунта, глубины выработки и наличия подземных вод стенки котлованов либо крепят, либо придают им естественный откос.

Рисунок 10.1. Котлован с естественными откосами:

1 – дно котлована; 2 – очертания будущего фундамента; 3 – вынутый грунт

Котлованы с естественными откосами устраивают в сухих и маловлажных устойчивых грунтах. При глубине котлована более ³5м крутизна откоса принимается по расчету, а при глубине £5м ее можно не рассчитывать, а назначать в зависимости от грунтовых условий по Таблица 10.1 (за крутизну откоса принимается отношение высоты откоса h к его заложению b).

Таблица 10.1

Наибольшая крутизна грунтовых откосов

Грунты	Наибольшая крутизна откосов при глубине котлована, м, до
1,5
a, град	h/b	a, град	h/b	a, град	h/b
Насыпные		1:0,67		1:1		1:1,25
Песчаные и гравийные влажные (ненасыщенные)		1:0,5		1:1		1:1
Супеси		1:0,25		1:0,67		1:0,85
Суглинки		1:0		1:0,5		1:0,75
Глины		1:0		1:0,25		1:0,5
Моренные: пески и супеси суглинки		1:0,25 1:0,25		1:0,57 1:0,5		1:0,75 1:0,65

В строительной практике часто прибегают к устройству котлованов с вертикальными откосами (с целью уменьшения объемов земляных работ; из-за стесненных условий), которые, как правило, требуют крепления боковых стенок. Устройство котлованов и траншей с вертикальными стенками без креплений допускается только в маловлажных грунтах и если они оставляются открытыми на непродолжительный срок. Глубина таких котлованов не должна превышать величин, указанных в Таблица 10.2.

Таблица 10.2

Наибольшая глубина выемок с вертикальными стенками

Грунты	Наибольшая глубина выемки, м
Дресвяные, гравийные, песчаные и пластичные супеси	1,0
Супеси твердые, суглинки и глины мягкопластичные	1,25
Суглинки и глины: - тугопластичные - полутвердые - твердые	1,5 2,0 3,0

Рисунок 10.2: План котлована, совмещенный с разрезом