+7 (925) 580-28-08
При проведении масштабных земляных работ одним из наиболее простых решений для ограждения котлована является использование шпунтовых конструкций. Конструкция предельно простая: стена формируется из забитых в грунт шпунтов. При качественном исполнении такое ограждение — надёжная преграда на пути грунтовых вод, препятствующая затоплению котлована. Выбор конкретного шпунта и способа его погружения зависит от свойств грунта на участке и требований проекта; закрепление решений, расчётных комбинаций нагрузок, стадийности разработки котлована и работы креплений выполняют в соответствии с СП 381.1325800.2018 (подпорные и ограждающие конструкции) с учётом СП 22.13330 (основания зданий и сооружений), СП 45.13330 (земляные сооружения, основания и фундаменты) и организационных требований СП 48.13330 (организация строительства).
Расчёт шпунтового ограждения, как правило, начинается до начала выемки грунта; забивку целесообразно выполнять до рытья, чтобы ограждение работало за счёт трения и обжатия грунтом. Под расчётом понимают комплекс специальных вычислений, позволяющий заранее определить тип и массогабаритные характеристики профиля, глубину погружения, потребность в анкерах или распорках, а также меры по водопонижению и герметизации стыков. Профессиональный расчёт позволяет определить уровень и виды мер безопасности, оценить условия производства работ, риск геотехнических деформаций, предотвратить смещение и обвалы, а также проверить влияние котлована на соседние сооружения. Для объектно-ориентированной надёжности решения используют методики расчёта гибких стен (в том числе Блюма–Ломейера для одноярусного крепления по СП 381.1325800.2018) и проверяют стену как стальную конструкцию по СП 16.13330. Геотехническую категорию, состав мониторинга деформаций, контроль уровня грунтовых вод, а также требования к наблюдениям в строительный период задают по СП 248.1325800.2016.
В практике применяют два подхода: расчёт по формулам с заданными эпюрами давления (с учётом гидростатики, набухания, обрушения откосов, работы анкеров/распоров и стадийности) и графоаналитический метод с разбивкой зоны давления на участки и поэтапными проверками. Рабочие параметры — устойчивость, несущая способность основания, требуемая и минимальная глубина погружения, сопротивление материалов, жёсткость креплений, влияние водонасыщения и фильтрации. Приведённая в вашем тексте упрощённая проверка M/W < R·m может служить иллюстративным критерием местной прочности профиля (где M — расчётный момент на 1 м стены, W — момент сопротивления по паспорту профиля, R — расчётное сопротивление материала, m — коэффициент условий работы), однако в рабочем проекте она дополняется полным расчётом ограждения как системы «стена–грунт–крепления» с проверкой предельных и эксплуатационных состояний, устойчивости по пяточной части, возможного выпучивания дна, всплытия и прорыва воды, а также расчётом анкеров или распорных поясов на усилия и деформации.
Временные и постоянные стены выполняют из горячекатаных и холодноформованных стальных шпунтов, трубошпунта и комбинированных стен. Требования к профилям, предельным отклонениям и паспортным данным регламентированы ГОСТ Р 56354-2015 (холодноформованные шпунтовые сваи), ГОСТ Р 56355-2015 (предельные отклонения), ГОСТ 4781-85 (горячекатаные профили для шпунтовых свай), ГОСТ Р 52664-2006/2010 (трубошпунт). Производство и приёмка работ по устройству шпунтовых стен выполняются по ГОСТ Р 57365-2016; документ охватывает состав проектной и производственной документации, квалификацию персонала, допуски установки, методы контроля качества, хранение и маркировку профилей.
Для реальной «водонепроницаемости» учитывают герметизацию замков и сопряжений. Вертикальная герметизация достигается применением замковых герметиков, инъекцией или сваркой при повышенных требованиях; горизонтальная — узлами стыковки стены с плитами и перекрытиями с использованием водоотсечных элементов. В проекте дополнительно предусматривают систему управления притоком воды: от открытого водоотлива и дренажа до иглофильтров и вакуумных систем — по СП 45.13330. Расчёт барражного эффекта и влияние водопонижения на окружающую застройку, а также режим наблюдений за уровнем грунтовых вод формируют по СП 248.1325800.2016.
Технология погружения выбирается по грунтам и условиям застройки: вибропогружение с направляющими рамами, ударное забивание, статическое вдавливание, лидирующее бурение при плотных слоях или включениях. Для минимизации риска «расключения» замков используют схемы panel driving и систему направляющих; в процессе монтажа применяют средства контроля раскрытия замков и геометрии, а также проверяют соответствие фактических отметок проектным допускам, что предусмотрено ГОСТ Р 57365-2016. Требования к ППР, допускам и последовательности работ, а также к безопасности при работах в котловане — по СП 48.13330 и СП 45.13330.
Выбор системы защитных покрытий, катодной защиты, учёт коррозионной агрессивности среды, совместимость покрытий с герметизирующими составами замков и расчёт ожидаемого срока службы выполняются по СП 28.13330. При временных ограждениях также оценивают пригодность шпунтов к повторному использованию с учётом допустимых деформаций и износа замков.
Для объектов повышенной геотехнической категории обязательны наблюдения за горизонтальными перемещениями стены (инклинометрия), осадками и кренами близлежащих зданий, уровнем грунтовых вод; состав и периодичность устанавливают по СП 248.1325800.2016. Исполнительная документация включает утверждённый ППР, акты освидетельствования скрытых работ, схемы фактического положения стен, паспорта на изделия и протоколы контроля качества — по ГОСТ Р 57365-2016 и СП 48.13330.
Причины, по которым изготовление шпунтового ограждения необходимо заказать у компании «Точка Опоры».
Результаты расчётов и принятые решения в обязательном порядке отражаются в технологической карте и ППР, утверждаются ответственными специалистами и используются при изготовлении и монтаже ограждения. Для обеспечения безопасности и качества работ рекомендуется заранее предусматривать применение стальных шпунтов с требуемой жёсткостью и возможностью повторного использования, а также сопутствующие мероприятия по водопонижению и мониторингу, если это вытекает из инженерно-геологических условий.
Упрощённая проверка вида M/W < R·m может пригодиться как иллюстрация местной прочности профиля, но в проектной логике её недостаточно: шпунтовая стенка работает как система «стена–грунт–крепления». Поэтому к расчёту добавляют проверку предельных и эксплуатационных состояний, устойчивости и деформаций, а также расчёт анкеров/распорных поясов на усилия и перемещения.
Практический смысл расчёта — заранее определить тип и характеристики профиля, глубину погружения, необходимость анкеров или распорок, а также меры по водопонижению и герметизации стыков. В результате появляется не «цифра из формулы», а управляемое решение, которое выдерживает стадийность разработки котлована и не создаёт лишних рисков для соседних объектов.
В расчёте и закреплении решений ориентируются на требования к подпорным и ограждающим конструкциям, основаниям, земляным сооружениям и организации строительства. Для проверки шпунта как стальной конструкции используется профильная нормативная база по стальным конструкциям. Отдельный пласт — геотехнические наблюдения: состав мониторинга и контроль уровня грунтовых вод задают для строительного периода.
«Шпунт держит воду» — это не только профиль, но и замки, сопряжения и узлы примыкания. Реальная водонепроницаемость достигается сочетанием двух задач: герметизация по вертикали (по линии замков и сопряжений) и по горизонтали (стыковка стены с плитами/перекрытиями через водоотсечные элементы).
Вертикальную герметизацию получают за счёт замковых герметиков, инъекций или сварки при повышенных требованиях. Управление притоком воды в проекте тоже выбирают заранее: от открытого водоотлива/дренажа до иглофильтров и вакуумных систем — в зависимости от условий площадки и влияния водопонижения на окружение.
Для дополнительного контекста по теме воды и отсечения притока удобно дать внутреннюю ссылку на материал шпунтовые стены в грунте: там показан принцип, при котором вода попадает в котлован преимущественно со стороны подошвы шпунта, а при заглублении в водонепроницаемые слои приток можно полностью остановить.
В городских условиях «правильный шпунт» — это сочетание расчётных давлений грунта/воды, требуемой глубины ограждения, наличия застройки и коммуникаций, а также допусков по шуму и вибрациям. Удобно фиксировать это прямо в тексте в виде матрицы.
| Условия | Профиль/решение | Практический смысл выбора |
|---|---|---|
| Пески/супеси, средняя глубина | Стальной шпунт Ларсена | Быстрый цикл, секции пригодны для извлечения и повторного использования |
| Плывуны, высокий УГВ, повышенные требования к герметичности | Плотно стыкованный стальной шпунт + герметизация стыков | Снижение фильтрации; при необходимости добавляют инъекционные меры |
| Суглинки/глины малой влажности | Вибропогружение с контролем энергии | Управляемое заглубление и аккуратное влияние на соседние конструкции |
| Сильно уплотнённые/галечниковые слои | Комбинация: лидерное бурение + вибропогружение/удар | Снижение отказа, управляемая геометрия, меньше вибраций |
| Стеснённая застройка, «тихие окна» | Статическое вдавливание или маломощный вибропогружатель | Минимум шума/вибраций; темп ниже, но безопаснее для коммуникаций |
Расширить блок про монтаж можно за счёт внутренней ссылки на статью способы погружения шпунтов в грунт: там разобраны типовые технологии (вдавливание, забивка, завинчивание, вибропогружение и подмыв) и условия, при которых они применяются.
Лидерное бурение используют в том числе для монтажа шпунтовых ограждений котлованов и траншей. Параметры скважин напрямую зависят от характеристик шпунта: диаметр задают меньше сечения изделия на 30–50 мм (а в особо плотных грунтах параметры могут совпадать), глубину принимают порядка 90% от длины сваи или шпунта. Расстояние между скважинами подбирают так, чтобы снизить риск обрушения или осыпания стенок в процессе монтажа.
Для связанного чтения в тексте уместна внутренняя ссылка лидерное бурение — это помогает пользователю понять, почему иногда «по расчёту» выигрышнее комбинированная технология, а не попытка пройти слой одной только вибрацией или ударом.
Когда рядом коммуникации и чувствительная застройка, расчёт должен «приземляться» в ППР: не только какие усилия допустимы, но и как контролировать воздействие. Практика вибромониторинга включает замеры исходного фона (вибрации/шум до старта), задание пороговых значений (рабочие/предаварийные/аварийные уровни), схему датчиков и график «тихих окон». При превышениях предусматривают оперативные действия: снижение энергии вибропогружателя, переход на лидерное бурение или статическое вдавливание, корректировка очередности захваток.
Шпунтовые работы сопровождаются оформлением документов. Для практического контроля удобно ссылаться на материал журнал погружения шпунта: в нём фиксируют количество смонтированных/извлечённых шпунтов, глубину установки, длину элементов, возникавшие сложности (а также наращивание/обрезку, если это делалось). Ответственное лицо делает отметки ежедневно; журнал нумеруют, прошивают и заверяют установленным порядком.
Если ограждение временное, важно заранее продумать не только погружение, но и извлечение. При грамотном обратном вибровытягивании с контролем энергии и скоростей значительную часть секций удаётся сохранить для повторного использования. Практикуют последовательность «в шахматном порядке», чтобы снизить риск просадки бровки, а после извлечения выполняют сортировку, визуальный контроль замков, правку геометрии и консервацию.
Как правило — до начала выемки грунта; погружение шпунта целесообразно выполнить до рытья, чтобы ограждение работало за счёт трения и обжатия грунтом.
Определяют тип и характеристики профиля, глубину погружения, потребность в анкерах или распорках, а также меры по водопонижению и герметизации стыков.
Он может служить иллюстративной проверкой местной прочности профиля, но рабочее решение дополняют расчётом системы «стена–грунт–крепления» с проверками устойчивости, деформаций и работы анкеров/распоров.
Используют горячекатаные и холодноформованные стальные шпунты, трубошпунт и комбинированные стены; требования к профилям и приёмке работ регламентируются профильными ГОСТ.
От герметизации замков и сопряжений (замковые герметики, инъекции или сварка при повышенных требованиях) и от решений по узлам примыкания к плитам/перекрытиям с водоотсечными элементами.
Проектом предусматривают систему управления притоком: от открытого водоотлива/дренажа до иглофильтров и вакуумных систем — по условиям площадки и влиянию водопонижения на окружение.
Выбор делают по грунтам и условиям застройки: вибропогружение, ударное забивание, статическое вдавливание, а при плотных слоях — лидирующее бурение в составе комбинированной схемы.
Когда рядом коммуникации и чувствительная застройка: заранее фиксируют исходный фон, задают пороги, размещают датчики и прописывают действия при превышениях, включая снижение энергии или переход на стат/лидерное бурение. Эти требования включают в ППР.
Количество смонтированных/извлечённых шпунтов, глубину установки, длину элементов, сложности и технологические операции (наращивание/обрезка). Записи делают ежедневно ответственным лицом.
Его используют, когда условия грунта требуют облегчить погружение шпунта. Диаметр скважины берут на 30–50 мм меньше сечения изделия (в особо плотных грунтах возможно совпадение), глубину — порядка 90% длины сваи/шпунта; шаг подбирают так, чтобы снизить риск осыпания стенок.
При ограждении стен котлована шпунтом вода поступает в чашу преимущественно со стороны подошвы, где устраивают водосборники и откачку; при заглублении подошвы в водонепроницаемые слои приток можно полностью остановить.
