Обустройство котлована под фундамент
Процесс разработки котлована
Прочный и качественный фундамент – это залог надежности строительной конструкции. Правильно возведенное основание позволяет не задумываться о ремонте здания много лет. Построить надежный фундамент можно только при последовательном выполнении всех работ. Одним из этапов устройства фундамента является рытье и разработка котлована.
Подготовительный процесс
На первый взгляд может показаться, что вырыть котлован под фундамент несложно. Однако, чтобы правильно выполнить все работы, необходимо провести ряд дополнительных действий:
Подготовка почвы для рытья котлована
- Анализ грунта позволяет определить его состояние в планируемом месте строительства.
- Оценка будущего строения помогает изучить габариты дома, его планируемый вес и предполагаемую нагрузку на почву.
- Изучение климата в регионе и сезонные подвижки грунта.
Полученные результаты помогут выбрать оптимальный тип фундамента, чтобы определить параметры будущего котлована.
Как рассчитать размер котлована
Перед тем, как начать работы по разработке котлована, необходимо определить его размер и форму основания. Эти параметры зависят от выбранного типа фундамента. Для возведения монолитного плитного основания котлован будет иметь форму прямоугольника. Ленточный фундамент обустраивается в котловане в виде траншеи. Для столбчатого основания необходимы скважины. Длина и ширина котлована зависят от размеров планируемой конструкции. Чтобы фасадная отделка не располагалась над пустотой, необходимо возвести фундамент больше строения на 40 см. Стены котлована необходимо срезать под углом 45 0 , что предотвратит осыпание грунта.
Что касается глубины котлована, то здесь играют роль два фактора:
- Уровень промерзания грунта. Дно фундамента должно располагаться ниже этой точки на 30-40 см.
- Уровень грунтовых вод. Этот показатель также ограничивает глубину котлована. Грунтовые воды должны располагаться ниже подошвы котлована на 0,5 метра.
к оглавлению ↑
Котлован под ленточный фундамент
Ленточный фундамент возводится на основании, выполненном из блоков, кирпича или бетона. Для этого роют траншею, размеры которой превышают габариты строения на 30-40 см. Также принимается во внимание обустройство опалубки внутри котлована.
На первом этапе выравнивают поверхность участка. Затем начинают рыть траншею. Выполнять работы этого вида можно самостоятельно с помощью лопаты. Не исключается возможность использования строительной техники, которая облегчит физический труд. Однако применение специализированных машин требует значительных дополнительных затрат.
Котлован для ленточного фундамента
Извлеченный грунт можно использовать для обустройства ландшафта на участке, для обратной засыпки фундамента или для обустройства дренажной системы. Лишний грунт необходимо утилизировать.
Котлован под монолитную плиту фундамента
Плитный фундамент требует наличие котлована в форме прямоугольника, при обустройстве которого необходимо соблюдать некоторые правила:
- Размер котлована должен соответствовать габаритам будущего строения.
- Стенки котлована под фундамент плитного типа должны иметь форму ступенек, высота которых 0,5 метра, а ширина – 0,25 метра.
- Разработка котлована больших размеров проводится с применением специальной строительной техники: бульдозеров, экскаваторов и самосвалов.
Котлован под монолитную плиту
Работы по обустройству котлована проводятся в следующем порядке:
- Снимают верхний плодородный слой толщиной до 30 см, поверхность выравнивают.
- На подготовленной площадке делают разметку будущего котлована.
- Делают первую выемку грунта на глубину около 50 см. Выемка грунта ведется от центра к краю участка.
- Проводят вторую выемку грунта. При этом ее границы уменьшают на 0,25 метра в сравнении с первой выемкой.
- Дно полученного котлована выравнивают своими руками с помощью лопат.
- Заливают подошву фундамента.
к оглавлению ↑
Котлован для столбчатого фундамента
Для возведения столбчатого фундамента необходим котлован в виде траншеи глубиной около 0,5 метра. На дне траншеи обустраиваются скважины, в которых монтируют столбы.
Процесс обустройства котлована под столбчатый фундамент выглядит следующим образом:
- По всему участку снимается 30 см плодородного верхнего слоя грунта.
- Делается разметка котлована.
- По периметру котлована роют траншею глубиной 50 см и шириной до 1 метра.
- Начиная с углов котлована, по всей траншее бурят скважины размером 50*50*50 см.
- На дне каждой скважины обустраивают подошву под столбы.
Что использовать для обустройства котлована: технику или ручной труд?
Будущая постройка во многом определяет форму и размер котлована. Следовательно, обустраивать котлован придется в соответствии с его размерами.
Ручной труд обойдется дешевле, но потребуется много сил и времени. В то же время экскаватор может за короткий срок извлечь большое количество грунта, но его услуги потребуют значительных финансовых затрат.
При выполнении небольшого объема работ выгоднее нанять бригаду землекопов, так как их услуги будут стоить дешевле. Да и арендовать технику в этом случае будет неэффективно.
Использование ручного труда выгоднее и в том случае, когда нет возможности для работы специализированной техники. Такая ситуация может возникнуть при затрудненном подъезде к участку, а также если участок расположен на крутом склоне.
Стоимость обустройства котлована
Уже на этапе планирования возникает вопрос, сколько будет стоить выполнение работ на том или ином этапе. Расценки на строительные работы в первую очередь зависят от региона. Организация или наемные рабочие имеют право устанавливать свою цену на выполнение какой-либо работы. Кроме того, на стоимость обустройства котлована могут оказывать влияние следующие факторы:
- Особенности ландшафта в месте строительства. Участок в лесном массиве потребует дополнительных расходов на удаление деревьев и их корней. Заболоченные участки необходимо предварительно осушать. Работы на песчаных грунтах требуют дополнительного укрепления стенок котлована.
- Тип грунта и уровень грунтовых вод в некоторых случаях усложняют работу по обустройству котлована.
- Вид планируемого фундамента определяет параметры котлована и затраты на его разработку.
- Использование специализированной техники или бригады наемных рабочих также влияет на стоимость работы. Крупногабаритные машины к месту работы доставляют специальным транспортом, что непременно ведет к дополнительным затратам.
Подготовка котлована под фундамент – это очень ответственный этап. От правильного и точного выполнения работ по обустройству котлована зависит то, какие затраты будут необходимы для проведения дальнейшего строительства.
Устройство котлована под фундаментную плиту
Котлован это — выемки в грунтах, разработанные ручным или механизированным способом для возведения фундаментов или оснований инженерных сооружений. Фундаментные конструктивы и подвалы располагаются ниже уровня земной поверхности, поэтому для определения размеров выемок и глубины их разработки необходимо изучение грунтовых свойств и условий их залегания.
Виды котлованов под фундаменты
Разработанные выемки подразделяются по следующим признакам:
- траншеи или котлованы, отличие только в форме. Первые разрабатываются с небольшими размерами поперечных сечений (чаще всего в виде расширяющей к верху трапеции) и длиной значительно больше ширины. Вторые — прямоугольные или круглые ямы больших размеров;
- вертикальные, наклонные или выполненные ступеньками стенки;
- с откосами или без
- с креплениями, предотвращающими осыпание пород, или без них.
Предварительные работы по устройству котлована
Перед началом разработки необходимо выполнить следующие работы:
- определение состава грунтовых пород и их свойств, мощности слоёв и глубины залегания подземных вод. Для этого на участке строительства бурятся контрольные скважины. При небольших габаритных размерах сооружения выкапываются шурфы глубиной до 2-х м;
- изучение характеристик планируемой постройки (габаритов, веса конструктива и величины предполагаемых постоянных и временных нагрузок);
- анализ климатических особенностей района строительства (глубина промерзания грунтов и их сезонные подвижки);
- проведение расчётов по необходимой глубине и габаритным размерам выемки.
На основе полученных данных выполняются необходимые расчёты и подбор оптимальной фундаментной конструкции с составлением технологической карты по разработке котлована. Всё это выполняется специализироваными проектными организациями. Для экономии средств расчёты, после тщательного изучения требований строительных норм и правил, для небольших построек можно выполнить самостоятельно.
Глубина разработки зависит от следующих параметров:
- величины промерзания грунтовых пород, приводятся в табличной форме для всех российских регионов. Рекомендуется найденное значение увеличить на 30-ть см для устройство песчаной или щебёночной подушки;
- горизонта расположения грунтовых вод
- достаточной толщины несущего грунтового пласта.
Если в непосредственной близи находятся другие здания, то разработка выполняется ниже их фундаментов.
Для определения необходимой площади фундаментной подошвы, необходимо сумму постоянной нагрузки от собственного веса здания и временных нагрузок (ветровая, снеговая) разделить на допустимый уровень давления на грунты основания (приведён в различных справочных изданиях).
Габаритные размеры по длине и ширине дна выемки, для удобства ведения работ по устройству фундаментов, должны превышать минимум на 20-ть см размеры фундаментного конструктива с каждой из сторон. От вертикальных стенок ≥ 70-ти см. Размеры по верху выемок принимаются в зависимости от необходимости устройства откосов и их крутизны.
Зависимость габаритов от глубины залегания проявляется в следующем: поперечный профиль котлована имеет форму трапеции, поскольку, по правилам безопасности стенки выемки в грунте должны строиться с откосами. Требования по допустимой крутизне откосов для различных грунтов нормируются строительными нормами и правилами с приведением требуемых значений в табличной форме. В мало заглублённых выемках (≤ 50-ти см) откосы могут не устраиваться. Стены таких полостей выполняются вертикальными.
Объём котлована рассчитывается по следующей формуле:
V = (H / 6) (ab + cd + (a + c) (b+d)),
- где Н – глубина разработки;
- a и b — ширина и длина по дну;
- c и d — ширина и длина поверху.
При разработке механизированными способами нужно учитывать 10-ти см недобор до проектной отметки для исключения нарушения природной грунтовой структуры. Этот слой разрабатывается только вручную.
Необходимое количество грунта для обратной засыпки определяется вычитанием объёма фундаментного конструктива из получившегося общего объёма разработки.
Рытье котлована
При небольших объёмах для сооружения малозаглублённых ленточных и столбчатых фундаментов работы выполняются ручным способом. А разработка для ленточных сборных фундаментов с подвальными помещениями и массивных плитных — экскаваторами с обратной или прямой лопатой, драглайнами и экскаваторами-погрузчиками.
- Перед тем как вырыть котлован необходимо проверить отсутствие на месте застройки подземных коммуникаций, со схемой их расположения можно ознакомиться в местной администрации. При их наличии необходимо согласовать производство земляных работ в письменном виде (подпись на чертежах или собственноручно выполненных эскизах) с эксплуатирующими организациями.
- Срезка плодородного слоя на всей площади строительства (в среднем это 40-к см). Его складируют в стороне для дальнейшего использования на участке.
- При необходимости выполняется отвод поверхностных вод.
- Разбивка котлована. Выполняется при помощи теодолита или нивелира с поворотным лимбом, позволяющим измерение углов. Для небольших построек можно применить метод
египетского треугольника
с проверкой правильности по совпадению диагоналей (допустимая разница ≤ 1 см). Углы закрепляются деревянными или металлическими колышками с выносками за пределы места производства земляных работ. Для удобства работы техники по колышкам натягивается шнур. - Копку котлована начинают с низовой стороны слоями около 50-ти см. Разработку выемок с вертикальными стенками без креплений можно выполнять на глубину:
- в прочных глинах и суглинках — ≤ 2-х м;
- в суглинках и глине — ≤ 1,5 м;
- в песчаных и крупнообломочных гравелистых грунтах — ≤ 1 м.
При больших глубинах вертикальные стенки укрепляются деревянными или металлическими щитами с забивкой крепящих стоек на глубину ≥ 1 м и креплением поперечными распорками или разработка выполняется уступами, величина и расположение которых определяется специальным расчётом. Лишний грунт рекомендуется сразу вывозить за пределы стройплощадки. При разработке несвязных и ползучих грунтов работы выполняются с устройством откосов расчётной крутизны, а при больших глубинах устраивается шпунтовое ограждение котлована с обязательным расчётом его конструкции. Может использоваться шпунт корытного типа (ШК-1, ШК-2) или, при наличии тяжёлых условий работ, Ларсен IV и V. Для погружения понадобится специальное копровое оборудование, вибропогружатели или шпунтовыдёргиватели. После завершения возведения фундамента шпунт извлекается, так что эти инвентарные изделия можно арендовать на время.
- Дно котлована должно быть тщательно выравнено с контролем при помощи лазерного нивелира. Поэтому последние 10-ть см разрабатываются только ручным способом. При необходимости откачки воды в углах полости устаивается зумф (небольшие углубления), из которых вода откачивается насосами.
- Обратная засыпка пазух котлована выполняется дренирующими грунтами послойно с уплотнением механическими или электрическими трамбовками. Для не повреждения гидроизоляции фундаментной части, их закрывают листами плоского шифера.
Работы рекомендуется выполнять летом или ранней осенью, когда более мягкая земля легче разрабатывается. После завершения земляных работ надо сразу приступать к устройству фундаментов, технологические перерывы могут привести к грунтовым подвижкам или накапливаю воды в котлованах.
Устройство котлованов под фундамент
Подготовка к рытью и строительству фундамента
Для каждого типа фундамента требуется обустроить котлован соответствующей формы. Поэтому, прежде чем начинать копать, следует определиться с типом и характеристиками фундамента. Для этого требуется:
- Проанализировать грунт в месте запланированного строительства, определить его тип и состояние.
- Произвести анализ параметров будущего строения: его размеров, общей массы, величину нагрузки на грунт.
- Изучить особенности климата и (важно!) сезонного движения грунтов в данной местности.
На основании полученных результатов можно оптимально подобрать тип и параметры фундамента под запланированное строение. А уже определившись с типом и размерами фундамента, можно рассчитать характеристики требующегося котлована.
Как рассчитать размеры котлована?
Определившись с типом и характеристиками фундамента, можно приступать к расчету характеристик котлована. Для фундаментов разных типов требуются котлованы соответствующей формы. Так, под фундамент ленточного типа следует выкопать траншею нужной конфигурации, под монолитную бетонную плиту роется прямоугольный котлован, а под столбчатые фундаменты требуется пробурить определенное количество скважин.
Размеры определяются его расчетными характеристиками и габаритами строения. Кроме того, при расчете основания необходимо учесть припуск на фасадную отделку стен. Поэтому внешние границы фундамента следует рассчитать так, чтобы они выступали за внешние границы несущих стен на 0,4 м. Для предотвращения самопроизвольного осыпания грунта необходимо, чтобы стены котлована имели уклон примерно в 45° гр.
Что нужно для определения глубины котлована?
Этот параметр, который называется глубиной котлована, определяется так, чтобы обязательно выполнялись два ключевых условия:
- Дно фундамента необходимо расположить ниже уровня зимнего промерзания не менее чем на 0,3 – 0,4 м.
- Дно котлована должно быть выше уровня горизонта грунтовых вод не менее чем на 0,5 м.
Котлован для ленточных фундаментов
Под такие фундаменты копают траншею, повторяющую форму ленточного фундамента, с границами, выступающими на 30 – 40 см за стены запланированной постройки. При необходимости, также добавляется припуск на строительство опалубки внутри траншеи.
Прежде всего, надо выровнять поверхность. После этого, модно приступать непосредственно к рытью траншеи. Данный вид работ можно производить вручную (лопата, лом, кирка), либо с использованием спецтехники. Применение техники значительно ускоряет процесс и снижает его трудоемкость, но требует серьезных дополнительных расходов.
Извлекаемому грунту модно найти различные применения. Прежде всего, часть его уйдет на засыпку готового ленточного фундамента. То, что останется можно использовать при обустройстве дренажа и ландшафта. Если лишний грунт останется и после этого, его надо утилизировать.
Котлован под бетонный монолитный фундамент
Для фундамента в виде монолитной плиты необходимо выкопать прямоугольный котлован, отвечающий следующим требованиям:
- Соответствия размеров котлована и габаритов запланированного строения.
- Ступенчатой формы стен котлована с высотой ступенек в 50 см и шириной – в 25 см.
Рытье котлованов этого типа предполагает большие объемы земляных работ, поэтому без применения строительной спецтехники вроде бульдозеров и/или экскаваторов непосредственно для рытья и самосвалов для вывоза грунта обойтись не удастся.
Порядок выполнения работ по обустройству котлована под фундамент в виде монолитной плиты:
- Снять верхний слой почвы (до 0,3 м). Выровнять поверхность.
- Разметить площадку под котлован.
- Произвести 1-ю выемку грунта, от центра участка к его краям. Глубина выемки – примерно 50 см.
- Произвести 2-ю выемку грунта с уменьшением габаритов на 25 см от границ 1-й выемки, так, чтобы образовалась соответствующая ступенька.
- Выровнять дно котлована вручную.
Котлован для столбчатых фундаментов
Для таких фундаментов сначала выкапывают траншеи примерно полуметровой глубины, в дне которых бурят скважины под столбы.
Порядок работ при обустройстве котлованов под такие фундаменты:
- Подготовка площадки, предусматривающая снятие верхнего слоя (приблизительно 30 см.) и последующее выравнивание.
- Разметка площадки под котлован.
- Выкапывание траншеи около метра в ширину и примерно 0,5 м в глубину по размеченному периметру будущего фундамента.
- Бурение скважин, 50*50*50 см., в дне выкопанной траншеи, начиная от её углов.
- Установка специальных оснований под столбы на дне всех скважин.
Как разработать котлован: спецтехника или ручной труд?
В большинстве случаев при относительно небольших объемах земляных работ, ручной труд землекопов обходится дешевле, чем аренда спецтехники. Здесь все определяют размеры и форма котлована, которые зависят от параметров запланированной постройки. Если объем предстоящих земляных работ не слишком велик, то выгоднее будет привлечь бригаду землекопов. Но если требуется вырыть большой котлован под серьезное здание, без спецтехники обойтись практически невозможно.
Кроме того, случается, что для применения спецтехники нет технической возможности. Это бывает, если отсутствует свободный проезд на участок, либо, если площадка располагается на склоне, крутизна которого делает применение спецтехники невозможным.
Как рассчитать стоимость устройства котлована?
При обустройстве котлованов строительные материалы практически не используются. Соответственно, затраты будут полностью определяться размером оплаты работ и аренды спецтехники, если она будет использоваться. Здесь все зависит от местности, поскольку на рынке строительных работ в каждом регионе сложились свои расценки. Кроме того, возможны различные факторы специфические для определенного, которые могут повлиять на стоимость работ в сторону удорожания. Это:
- Сложный ландшафт. Если участок находится в лесу, потребуются затраты на его расчистку от деревьев и корневых систем. Если местность заболочена, придется произвести мелиорацию, а это также требует серьезных расходов.
- Характеристики грунта часто делают обустройство котлована более трудоемким, а значит, и затратным. Так, при работе на песчаных грунтах, обязательно специально крепить стенки при рытье котлована. Усложняют и удорожают работы также грунтовые воды, горизонт которых проходит слишком близко к поверхности.
- Главным фактором, определяющим стоимость работ, являются размеры котлована и его тип
- На общую сумму расходов влияют затраты по доставке к месту их проведения бригады нанятых рабочих, а также арендованного оборудования и спецтехники.
Обустройство котлована под фундамент, несмотря на кажущуюся простоту, является весьма ответственным этапом всего строительства. От его качества и точности его выполнения во многом зависят размеры последующих расходов.