Шпунтовые ограждения: разновидности, способы погружения, установка 

17.01.2019 2501

Шпунтовая стенка – это особая технология, которую используют, чтобы укреплять котлованы, нестабильные склоны, гидротехнические объекты и иные инженерные сооружения. Ее суть состоит в возведении прочной стенки, не дающей грунту смещаться.

Стоимость шпунтового ограждения зависит от:

• Вида и марки используемого шпунта;
• Свойств и характеристик грунта;
• Размеров котлована и его глубины;
• Выбранной технологии погружения шпунта.

Шпунтовые ограждения устанавливают, чтобы не допустить:

• Обрушения откоса склона, котлована и т.д;
• Проникновения на строительную площадку грунтовых вод и затопления объекта;
• Повреждения находящихся неподалеку сооружений из-за подвижек грунта;
• Размыва береговой линии;
• Размыва берегового откоса;
• Размыва берега;
• Повреждения расположенных на берегу сооружений из-за подвижек грунта.

Если сравнивать с другими технологиями укрепления откосов, использование шпунтовых свай имеет следующие преимущества:

• Монтаж выполняется достаточно быстро;
• Ограждение имеет высокую степень прочности и сопротивляемости изгибающим, растягивающим и статическим нагрузкам;
• Сам процесс возведения шпунтовых стенок относительно прост;
• Шпунтовые ограждения стоят дешевле своих аналогов, сделанных из буронабивных свай.

К тому же, металлические шпунты можно выгодно продать после завершения работ, так как технические характеристики такого материала позволяют использовать его многократно.

Сфера применения шпунтовых ограждений достаточно широка. Они используются для:

• Обустройства набережных и укрепления береговых линий;
• Создания не пропускающих влагу герметичных стенок для строительных котлованов;
• Монтажа различных гидротехнических сооружений;
• Укрепления автострад, железнодорожных насыпей и нестабильных склонов;
• Устройства ограждений свалок и коллекторов для сточных вод;
• Защиты коммуникационных магистралей и т.д.

Определение шпунтовых свай

Шпунтовые сваи – это фрагменты временных или постоянных ограждений для строительных котлованов, нестабильных склонов, набережных и других аналогичных объектов.

По бокам у шпунтов располагаются пазогребневые замки, что позволяет соединять элементы в герметичную конструкцию. Эта конструкция и есть ограждение.

Чаще шпунты располагаются сплошным рядом. Реже (когда позволяют условия, ради экономии материала) – с некоторым шагом: в этом случае единую конструкцию образует забирка со шпунтовыми сваями в качестве основных несущих элементов.

На выбор второго типа стенки влияют два фактора:

• расчетная прочность будущего ограждения, ее соответствие проектным нагрузкам и давлению грунта;
• обводненность участка и расположение грунтовых вод. Забирка негерметична, при ее использовании нужно принимать дополнительные меры по водопонижению. Поскольку это, как правило, нерентабельно, сплошные стенки используются чаще.

Формула для расчета

При разрытии грунта равновесие сил во взаимодействии существенно нарушается. Давление при вынимании грунта увеличивается со стороны охлаждения стенок.

Предотвращение разрушения стенок ограждением должно быть просчитано с помощью специфических расчетных характеристик: способа ограждения, глубины, на которую погружают материал, размеров шпунта и сил взаимодействия.

Расчет производится графоаналитическим путем (пример на фото ниже) или по определенной формуле. Для подсчета используют специальную программу. Техническая информация, необходимая для правильного устройства и погружения инструмента, приведена в пункте 3.02.01-87 СНИП.

Характеристики, учитывающиеся в формуле:

1. Давление грунта под опрокидыванием.
2. Сила давления грунта по вертикали.
3. Противодействие крутящемуся элементу.
4. Выбранная глубина котлована.

Формула вычисления прочности выглядит так: М1 ≤ m/γ * M2, где

• М1 — основной момент опрокидывающей силы.
• М2 — противодействие силе опрокидывания (удерживающий момент).
• m — коэффициент условий работы (в общем порядке он равен 0,95, для слабых грунтов 0,7)
• γ — коэффициент надежности (1,1 для территории, покрытой водой).

Основные моменты прочности можно вычислить, исходя из формулы:

• М1 (опрокидывающий момент) = Еа*Са.
• М2 (удерживающий момент) = Еn*Сn.
• Еа и Еn – эпюрные равнодействующие давлений активного и пассивного типов; Са и Сn – равнодействующие плечи в отношении точки 0.

Расчет проводят, исходя из нижней точки шпунта, так как на высоте он может подвергаться повороту или опрокидыванию.

Применение шпунтовых свай

У стенок две функции. Основная – предотвратить движение грунта между ограждаемым участком и соседней территорией:

• при выемке грунта из котлована/траншеи откос становится нестабильным. Под давлением извне соседние слои могут обрушиться. Это сделает невозможной работу на самом участке и повредит расположенным рядом постройкам: при смещении грунта их основания претерпевают деструктивные динамические нагрузки;
• нестабильные откосы, склоны, насыпи независимо от строительных работ поблизости могут обрушиться под воздействием природных и техногенных факторов. Возникший оползень опасен для построек на возвышенности и в низине, для ландшафта в целом;
• береговые линии и сооружения претерпевают влияние тех же факторов и дополнительно размываются водой.

Вторая функция стенки – гидроизоляционная:

• защитить строительный участок от затопления грунтовыми водами;
• остановить размыв берега;
• предотвратить просачивание на окружающую территорию сточных вод из коллекторов вредных предприятий (химических, ядерных и др.)

Отсюда основные области применения шпунтовых стенок:

• ограждения для строительных траншей и котлованов;
• укрепление берега (в ряде случаев, предусмотренных проектом – коррекция русла);
• монтаж гидротехнических конструкций – мостов, плотин, причалов и др.;
• укрепление железнодорожных насыпей и других нестабильных склонов;
• строительство подземных сооружений разного назначения: гаражи, подземные этажи ТРЦ, переходы, склады и т.д.;
• защита подземных и наземных коммуникаций;
• устройство коллекторов, в т.ч. для вредных производств.

Вы можете заказать ограждение из шпунтовых свай в нашей компании

Цена устройства шпунтового ограждения котлована, переброски сваебойной и бурильной техники – самая низкая в регионе.

По всем вопросам звоните: 8 800 707-72-09

Нормы в технологической карте и СНИП

Нормы ограждения шпунтовым методом прописаны в технологической карте.

Карта разработана на основе опыта строительства на подобных объектах с повторяющейся структурой зданий, сооружений с частями, а так же для зданий с унифицированными схемами по габаритам и типовыми конструкциями.

В ней освещаются основы качественного выполнения работы, пожарной и экологической безопасности и других важных моментов и вопросов, возникающих при проведении строительных работ повышенной сложности.

Качество проводимых работ оценивается по СНИП – «строительным нормам и правилам», по которому можно ориентироваться и говорить о грамотности работ и возведения ограждения в котловане.

В нем отражены требования к пожарной и экологической безопасности работ и материально технической составляющей, которая обязательно должна быть направлена именно на норму, а не на отклонение от нее.

Виды шпунтованных сваи, плюсы и минусы

По материалу изготовления шпунты бывают:

• железобетонные;
• металлические;
• деревянные;
• ПВХ и композитные материалы.

Железобетонные используются только для постоянных ограждений, поскольку процесс их погружения/извлечения трудоемкий и нерентабельный. Ж/б шпунты могут быть впоследствии включены в состав фундамента.

Деревянные портятся во время нахождения в грунте и окончательно теряют необходимые свойства при демонтаже. Цена шпунтовых свай из древесины самая низкая, но из-за невозможности повторного использования эксплуатация нерентабельна. Для устройства береговых сооружений иногда применяют сваи из лиственницы: ее древесина на портится от воды и со временем только набирает прочность. Но устройство таких стенок дорого, поэтому даже для монтажа береговых конструкций лиственничные сваи используют редко.

Шпунты из пластика долговечны, недороги, могут использоваться многократно. Однако применяются они реже, чем металлические, из-за более низких прочностных характеристик.

Чаще всего пластик/композит выбирают для укрепления берега и устанавливают стационарно: материал безразличен к воде, герметичен, эстетичен, не ржавеет и не теряет вид со временем.

Самые ходовые шпунты – металлические, трубчатые или металлопрофильные (шпунты Ларсена). Высокая прочность при сравнительно небольшой массе, большой ассортимент моделей и размеров. Оборачиваемость шпунтовых свай из металла – до двадцати циклов (зависит от марки и модели).

Важно!

Мы можем выкупить у вас металлические шпунты по окончании использования по высокой цене (до 80 процентов исходной).

Трубчатые сваи за счет большого диаметра и толстой стенки обладают самой высокой прочностью и сопротивлением крутящему моменту. Их используют для возведения сооружений на очень плохих грунтах. Они менее популярны, чем шпунты Ларсена: больше масса, сложнее процесс монтажа, а повышенные прочностные характеристики требуются не везде.

Методика проведения работ

Монтаж осуществляется по одному изделию или попарно. В почву укладываются направляющие рамы из дерева. Расстояние между ними должно быть равно ширине шпунта. Конструкции вставляются в замок углового изделия и погружаются на глубину от 2 до 4 м.

Далее следуют остальные шпунты, их располагают на тех участках, где находятся направляющие рамы. Для исключения отклонений при погружении устанавливаются верхние схватки, которые погружаются в почву вместе со сваями. В процессе могут встретиться препятствия в виде крупных валунов. Это может стать причиной разрыва стенок между замками.

Иногда проблема выражается в искривлении нижнего края металлических свай. Для исключения подобных ситуаций необходимо усиление основания. Когда шпунт встретиться с валуном, вы почувствуете замедление погружения.

Особенности шпунтовых свай типа Ларсен

Шпунты Ларсена имеют различную форму. Самый распространенный вид – корытообразные: популярные российские шпунтовые сваи и , их импортные аналоги и еще ряд моделей. Друг от друга отличаются габаритами, толщиной стенки, металлоемкостью, массой, прочностными характеристиками, конструктивными особенностями замков.

Кроме корытообразных шпунты бывают:

• Z-образные (обычно в названии модели присутствует буква Z);
• S-образные;
• плоские. Этот профиль предпочтителен при монтаже округлых в плане замкнутых конструкций.

Сваи изготавливают из легированных сталей, покрывают антикоррозийным составом. В длину шпунт Ларсена может достигать 34 метров. Поскольку слишком длинные шпунты неудобно транспортировать и погружать, чаще применяются короткие, которые наращивают при необходимости сварным способом.

К сведению

Достоинства шпунтов Ларсена, их преимущества перед аналогами:

• оптимальное сочетание массы, металлоемкости и прочностных характеристик;
• быстрый монтаж;
• возможность многократного использования;
• долговечность шпунтовых свай (при стационарном использовании – несколько десятков лет);
• доступная цена.

Следует отметить также удачную российскую альтернативу шпунтам Ларсена – панели шпунтовые сварные (ПШС). Они тоже имеют корытообразный профиль и существуют в большом количестве модификаций.

Эксплуатационные характеристики изделий

Стальные сваи Ларсена
На строительном рынке представлены свайные изделия шпунтового типа из разных материалов, имеющие различную конструкцию. Этими двумя критериями определяются эксплуатационные характеристики продукции данного вида продукции.

Сваи устанавливают в виде сплошных стен, отдельные элементы которых, вплотную стыкуются между собой. Для этого их конструкцией предусмотрено наличие специальных креплений (зацепов). Такие построения также называют противофильтрационной завесой.

Выбирая шпунтовые сваи, необходимо учитывать такие их характеристики:

• срок службы (самый большой у продукции из металла – превышает сотню лет);
• механическую прочность;
• антикоррозийную стойкость;
• декоративные особенности;
• массу;
• простоту установки и демонтажа.

Декоративные функции материала обусловлены широким выбором цветов.

Если изделия имеют небольшой вес, то их проще транспортировать и устанавливать. Только следует следить за тем, чтобы несущая способность соответствовала требуемой по проекту величине.

Практическое применение свай шпунтового типа дает следующие преимущества:

• повышает при проведении работ уровень их безопасности;
• возможность неоднократного использования;
• отсутствует необходимость выполнения земляных работ;
• уменьшается время строительства;
• для монтажа не требуется много места;
• установленные ограждения способны выдерживать большие нагрузки.

Сравнительные характеристики свай нескольких различных типов из разных марок стали представлены в таблице далее.

Практическому распространению монтажа подпорных свайных конструкций способствует наличие многих преимуществ, связанных с их использованием. Выбирать материал следует по целому ряду рассмотренных эксплуатационных показателей.

Способы погружения

Есть несколько способов погружения шпунтововых свай. Для шпунтов Ларсена подходят три:

• вибропогружение с помощью специальных установок. Быстрый и эффективный метод, подходит для большинства грунтов. Имеет некоторые ограничения к применению в черте города из-за вибраций, которые могут повредить расположенным рядом постройкам;

• забивка шпунтовых свай копровой установкой с молотом. Эффективный метод, подходит для любых грунтов. В черте города и на территории промышленных комплексов не применяется: вибрации еще сильнее. Кроме того, при большой нагрузке молот может повредить сам шпунт;

• вдавливание шпунтовых свай с использованием свавдавливающего оборудования. Деликатная технология, нет ограничений к применению. Но эффективна только на мягких грунтах, на плотных производительность снижается.

Кроме основных технологий применяются комбинированные: виброударный метод, вибровдавливание. Существуют также вспомогательные техники, ускоряющие процесс и снижающие вибрации: подмыв, бурение лидерных скважин. На рыхлых грунтах иногда лидерные скважины заливают цементно-песчаным раствором, только потом опускают сваи: фиксация шпунтов в земле при этом лучше.

Мы знаем всё о шпунтовом ограждении

Опыт работы — 10 лет. Более 270 законченных проектов. Ни одного отрицательного отзыва.

По всем вопросам звоните: 8 800 707-72-09

Особенности устройства ограждений

Есть определенные рекомендации для устройства ограждений из профильного металлошпунта (для шпунтовых свай Ларсена).

Соседние корытообразные шпунты устанавливают зеркально друг другу: второй переворачивают и соединяют с первым замком, чтобы гребни профилей смотрели в противоположные стороны. Таким образом достигается максимальная устойчивость к крутящему моменту. Стенка из Z-образного профиля в плане дает такую же линию, только замки приходятся на повышение гребня.

Часто при монтаже замки заливают герметиком, чтобы улучшить сцепление. Готовые швы между шпунтинами также промазывают герметиком, это обеспечивает водонепроницаемость стенки.

Шпунты можно погружать по одному или секциями в несколько элементов. На обводненных участках применяется второй способ: секцию собирают на берегу и переносят краном на место монтажа.

По окончании установки готовое ограждение усиливают:

• устанавливают распределительный пояс: соединяют соседние шпунтины горизонтальным балками. Количество поясов зависит от глубины котлована;
• распорная система: горизонтальные балки, установленные с определенным шагом между противоположными стенками. При маленькой величине котлована устанавливают 4 балки, по углам;
• диагональные подкосы, которые ставят с опорой на дно котлована, на дополнительные сваи или фундамент.

Укрепление стенки рассчитывают при составлении проекта ограждения, методы применяют в любой комбинации.

Как проходит установка шпунта для котлована

Строительство искусственной стены выполняется в строгом соответствии с разработанной проектной документацией, чертежами. В проекте указываются глубина ограды, высота, диаметр, тип шпунта и фиксации.

Перед работами проводится гидротехнический анализ почвы, составляется технологическая карта.

Порядок установки следующий:

1. Доставляют материалы, инструменты на место застройки.
2. Краном шпунты распределяют по периметру объекта.
3. Выполняют разметку места установки каждой сваи.
4. Проводится стропирование. Элементы доставляют к размеченному участку монтажа.
5. На шпунт крепят наголовник погружателя.
6. Сваю выравнивают строго по вертикали. Постепенно погружают ее в грунт.
7. Распорки убирают. Сваю опускают до требуемой глубины.

Установка элементов выполняется до тех пор, пока не будет получено герметичное ограждение по периметру котлована.

СНиП 3.02.01-87

Ограды, возводимые шпунтовым способом, регулируются нормами, описанными в технологической карте.

Здесь указываются:

1. Основы пожарной, экологической безопасности.
2. Показатели качественного выполнения работ.
3. Требования к размерам, типам используемого сырья.

Это лишь малая часть описания. Нормы учитываются инженерами, бригадирами и другими людьми, которые отвечают за техническую сторону строительства.

Качество строительства оценивается СНиП. Полный перечень требований к установке таких оград приведен тут:

https://docs.cntd.ru/document/5200242.

Наши предложения

Мы работаем по всей России.

Наши услуги:

• продажа шпунтовых свай, новых и б/у;
• аренда шпунтов и техники для погружения;
• демонтаж нашими силами и выкуп по окончании использования;
• установка и укрепление шпунтовых ограждений;
• исследования предварительного цикла – геологоразведка, испытания грунтов;
• составление проекта стенки;
• предварительные работы – лидерное бурение и др.

Выполняем отдельные операции или полностью установку ограждения под ключ.

Для вас:

• доступные цены;
• импортная техника;
• квалифицированные рабочие;
• большой ассортимент шпунтов;
• высокое качество;
• быстрые сроки.

Кратко о главном

Шпунтовое ограждение – это прочное и долговечное решение для обустройства строительных котлованов и укрепления берегов возле водоемов. Такое усиление стен котлованов позволяет им выдерживать большие нагрузки, а сами шпунты не боятся влияния влаги, высоких или низких температур. Считается одним из самых экономных вариантов, поскольку некоторые виды шпунта могут использоваться многоразового. Также существуют шпунты, который устанавливается только один раз. Для производства шпунта используется металл, дерево, пластик или железобетон. В зависимости от применяемого материала меняются характеристики самого ограждения. Перед использованием проводятся расчеты, которые помогут добиться самого лучшего результата.

Оценок 0

Прочитать позже

Источник: furnilux.ru