Котлован под фундамент

Устройство котлована или траншеи под фундамент дома относится к этапу земляных работ нулевого цикла. Чтобы заложить качественное  основание под будущее сооружение, необходимо придерживаться технических и нормативных требований принятых в строительстве. Ведь от того, как выкопан котлован под фундамент, проведена подготовка грунтов подошвы, в значительной степени зависит устойчивость будущего дома. Ниже приводятся ключевые рекомендации для самостоятельного проведения работ по выемке грунта под фундаменты различных типов.

Разновидности котлованов под фундаменты

Классическое определение разработки котлована или траншеи — выемка части грунта на участке для монтажа фундамента. При планировании проведения подобных работ в индивидуальном гражданском строительстве рекомендуется руководствоваться СП 48.13330.2011. Согласно правилам для домов 2 степени ответственности высотой до 3 этажей следует отдавать предпочтение рытью котлована для фундамента траншейного типа. Т.е. такая подготовка осуществляется для закладки ленточных фундаментов, как наиболее универсальных и надежных под объекты частной застройки. Кроме того, учитывается, что:

• для домов с подвалами изготавливаются прямоугольные сплошные выемки грунта;
• для капитальных строений 3—4 категорий ответственности допускаются мелкозаглублённые фундаменты, с подготовкой под них узких траншейных выработок.

Как узнать, какой котлован нужен

Выбор типа устройства основания происходит по результатам следующих этапов исследований и проектирования:

1. Определение состава грунтов, уровня расположения грунтовых вод, глубины промерзания, сейсмичности. Для этого на участке строительства бурится скважина с отбором керна. По результатам лабораторных исследований образца составляется описание гидрогеологического разреза. Данные о глубине промерзания и зоны сейсмичности узнаются в отделе архитектуры и градостроительства администрации района.
2. Разработка объёмно-планировочного решения дома, составление проекта, чертежей. В них определяется контур здания, распределение по осям несущих стен, перегородок, наличие подвала.
3. Определение нагрузок на подошву фундамента в наиболее опасном сечении от веса всех элементов здания.
4. Расчёт фундамента по несущей способности грунтов. Подготавливается несколько вариантов, выбирается наиболее экономичный.

Только на основании подобной подготовки можно квалифицированно определить вид котлована, глубину его разработки, способы проходки грунтов, необходимость дренажа и т.д.

По результатам расчётов уже осуществляется траншейная копка под ленточный сборный или монолитный фундамент либо прямоугольная – под плитный, плитно-столбчатый или ленточный глубокого заложения с подвалом. Форма грунтовых выемок также напрямую зависит от глубины размещения подошвы, физических свойств породы. Сечение траншей (котлованов) может быть:

• прямоугольным или прямоугольным с откосами;
• трапециевидным или составным с полками.

Подготовка, нормативы и расчёты котлованов для фундамента

Копка котлована под фундамент регламентируется положениями СП 45.13330.2012. Выделяются следующие организационно-производственные этапы:

• подготовительный;
• производства основных работ;
• контроля качества;
• приёмки результата.

При значительных объёмах земляных работ лучше обратиться в специализированную организацию, исполняющую подобные заказы. При оформлении заявки потребуется готовый проект с разрешением на осуществление строительно-монтажной деятельности. В состав пакета документации обязательно войдет проект производства работ (ППР), включающий:

1. Поэтапный календарный план по отдельным видам работ.
2. Стройгенплан с нанесёнными существующими коммуникациями.
3. Технологические чертежи и схемы расстановки оборудования, размещение на территории мест складирования материалов, подъездных путей.

1. Проект организации строительства (ПОС) с технологическими картами на отдельные виды работ.
2. Пояснительная записка с расчётами и обоснованием решений ППР, рекомендациями по охране труда.

В соответствии с этими документами подрядчики разработают свой проект организации строительства по устройству котлована или траншей. Они самостоятельно проведут необходимые подготовительные и основные работы, предоставят акты скрытых работ, отчеты и топографическую съёмку готового котлована. Отклонение подготовленного основания от проектной отметки не должно превышать ± 5 см. Застройщику останется только подписать акт осмотра  котлована или траншеи под фундамент и оплатить заказ.

Механизация работ

Необходимо определиться – использовать средства большой и малой механизации или копать вручную. Проще заключить договор с профильной организацией, владеющей собственным машинопарком, однако это выйдет дороже.

Выемку грунта рекомендуется выполнять сразу до проектной отметки. Учитывайте, что для экскаватора с гидравлическим приводом и ковшом с зубьями допустимые отклонения ± 10 см. Выбирайте полноповоротный экскаватор, особенно для рытья прямоугольного котлована.

Сразу определитесь с вывозом грунта – погрузка разработанного обойдётся дополнительно 320—340 руб/м3. Средняя цена на рытьё котлована под фундамент гидравлическим экскаватором с погрузкой на автотранспорт 600—800 руб/м3, в отвал 230—450 руб/м3. Для вывоза грунта на полигон договорная цена 180—250 руб/м3, для расчёта объёма на вывоз применяйте коэффициенты разрыхления.

Важно! Найдите опытного экскаваторщика, которому не придется объяснять, как правильно выполнить работу.

Планирование вспомогательных объектов

Складирование грунта при работе экскаватором в отвал или копке вручную допускается не ближе 0,5 м от края котлована с учетом призмы обрушения. Для песка это расстояние не менее 2 м. Учитывайте карманы для подъезда и установки спецтехники.

Предусматривайте складирование материалов так, чтобы они не мешали работе механизмов, но были в зоне доступа крана при монтаже. Расстояние до складируемых материалов рекомендуется >5 м от края котлована, чтобы смог проезжать и работать экскаватор. Предусматривайте подъезды самосвала задним ходом.

Охранная зона при поворотах механизмов должна быть >1 м от выступающих габаритов. Экскаватор не должен работать ближе 1 м от края котлована с учётом призмы обрушения грунта, поскольку возможен такой вариант при не соблюдении правил ТБ:

Подъездные пути для крупногабаритной техники должны иметь ширину >3,5 м при одностороннем движении.

До соседних капитальных строений рекомендуется зона >5 м от края котлована. Точное расстояние не регламентируется СП 45.13330.2012. Однако в рекомендациях по проектированию и устройству оснований и фундаментов предлагается предварительное изучение явлений по подвижке грунтов на участках возможного развития неблагоприятных процессов.

Расчёт объёмов выемки грунта

Расчёт котлована под фундамент для определения объёмов разработки проводится по сечению вертикальной плоскости. При копке траншеи глубиной до 1,5м в глинистых грунтах допускается формирование вертикальных стенок. В этом случае объём выемки определяется как произведение её высоты, ширины и осевого горизонтального периметра.

Устройство котлована или траншей большей глубины, а также во влажной породе, обязательно требует формирования откосов с углом, определяемым расчётом призмы естественного обрушения породы. Сечение выработки приобретает форму трапеции с прямой или ступенчатой линией уклона. Её площадь находится методом разбиения на прямоугольники и треугольники.

Для каждого типа грунта угол наклона откоса свой, определяющийся по соответствующей таблице СНиП 12-03-99. При глубине траншеи >5 м минимальный допустимый угол 800.

Таблица углов откосов для отдельных типов грунтов:

Учитывайте, что при поднятии плотный природный грунт разрыхляется – объём на вывоз увеличивается. Коэффициенты разрыхления приведены в СНиП.

Таблица коэффициентов для определения объёма разрыхлённого грунта:

Технология изготовления котлована для закладки фундамента

Перед тем как приступить к земляным работам по устройству котлована или траншеи под фундамент, решаются дополнительные организационные и практические вопросы. Важно понимать с чего начинается нулевой цикл возведения фундамента, технологию процесса, рекомендуемые СП допуски размеров, методы соблюдения техники безопасности.

Когда копать

Проводить земляные работы нулевого цикла рекомендуется летом. В это время земля сухая, экскаватор и вывозящая техника свободно передвигаются по участку, не разбивают дорогу, территорию. В зимнее время разработка мерзлого грунта обходится значительно дороже, увеличиваются сроки строительства.

В любом случае, перед тем, как копать котлован или траншею, подготовьте необходимые материалы для устройства фундамента. Сварите арматурные сетки, сбейте щиты опалубки. Важно, чтобы работы по возведению фундамента осуществлялись в сухой погодный период и сжатые сроки.

Грунт после дождя может приобрести дополнительную подвижность, грозя обрушением стенок, а дно выработки – чрезмерно заилиться.

Предварительные работы по устройству котлована

Вынесите на местности периметр сооружения в соответствии с утверждённым генпланом. Контролируйте положение и размеры по чертежу плана разрабатываемого котлована под фундамент относительно красной линии, границ соседнего участка. Проверьте размеры по осям, диагоналям – отклонение допускается не более 2 см. Вынесите внутренний периметр стен в соответствии с проектной шириной фундамента.

Снимите верхний слой дёрна по всей площади застройки на расстоянии не менее 1,5 м от наружного периметра. Освободите территорию от посторонних предметов, деревьев, кустарника.

Размеры котлована под устройство фундамента регламентируются также правилами ТБ и удобством проведения монтажных работ. Стенки выработки должны отступать от тела фундамента с опалубкой и гидроизоляцией на расстояние >20 см. На практике, для удобного монтажа арматурного каркаса, опалубки и крепёжных элементов отступают 0,5 м. Сделайте разметку на поверхности рабочей площадки строительным шнуром. По нему отсыпьте меловые дорожки, которые необходимы экскаваторщику для визуализации границ подошвы траншеи.

Отложите от меловых линий подошвы расстояния необходимые для формирования откоса, сделайте дополнительные. Они дадут экскаваторщику полную картину объёма работ.

Если на участке уже имеется капитальное строения, то на его стену можно нанести краской линию или забить металлический прут. Получится репер, относительно которого будут выноситься отметки проектных уровней на последующих этапах строительства.

Особенности практической разработки грунта

Для копки траншеи под мелкозаглублённый фундамент, зачастую, применяется ручной способ. Объём выемки позволяет застройщику выполнить работу самостоятельно, без привлечения дорогостоящей техники. В любом случае соблюдайте правила формирования откосов. А при глубинах >1,25 м предусматривайте крепление стенок щитами с распорками.

При разработке глубоких траншей или котлованов с выходом грунта > 6 м3 рекомендуется применять механизмы. Технологические схемы могут быть разные. Например, копка котлована большой площади осуществляется слоями по 50 см. Рытьё под подвал дома выполняется захватками. При этом на первом этапе выкапывается траншея на проектную глубину. Затем, перпендикулярно допустимыми для экскаватора захватками выбирается остальной грунт на вывоз.

При планируемом пересечении со скрытой подземной коммуникацией не допускается механическая разработка ближе 0,5-1 м от боковой поверхности или 0,5 м от её верха. Если отсутствует полная уверенность в правильности определения прохождения трубы (кабеля), следует увеличивать зону ручной разработки.

Появление влажного грунта указывает на близость грунтовых вод. Это говорит о возможной ошибке в проектировании или сезонном изменении УГВ. Например, капиллярное давление поднимает жидкость в супесях и суглинках на высоту до 1 м. Поэтому для таких грунтов рекомендуемое расстояние от УГВ до подошвы фундамента >1 м. В любом случае, при появлении воды придется решать вопросы по организации постоянного или временного дренажа.

Заключительные работы по устройству котлована предусматривают уплотнение его дна, отсыпку/трамбовку предусмотренных проектом слоёв песка и гравия.

Разработка грунта для устройства основания под фундамент важный и ответственный этап строительства. Придерживайтесь утвержденного ПОС. Соблюдайте технику безопасности, не находитесь в зоне работы экскаватора, а также там, где возможны обрушения откосов.