Котлован

Не следует путать с котловина.

Заливка фундамента в котловане.

Котлова́н — выемка в грунте, предназначенная для устройства оснований и фундаментов зданий и других инженерных сооружений.

Размеры котлованов и его глубина устанавливаются проектом сооружения и зависят от условий эксплуатации, уровня залегания грунтов, способных выдержать нагрузку от сооружения, глубины промерзания грунта и других факторов.

Назначение котлованов заключается в устройстве фундамента, который воспримет все нагрузки, возникающих от всех выше расположенных конструкций или сооружений.

Устройство ограждения котлована

Ограждение котлованов можно выполнить методами «стена в грунте», из буронабивных свай, забивкой труб + деревянный каркас, шпунтовое ограждение небольших котлованов (различных размеров), щпунтовое ограждение котлованов и балочные ограждения и другими.

Шпунтовое ограждение

Большая глубина котлована и наличие высокого уровня грунтовых вод требуют устройства шпунтового ограждения. При оценке инженерно-геологических условий следует выявить относительный водоупор, в который нужно погрузить низ шпунтового ограждения котлована. К таким водоупорным грунтам следует отнести суглинки и глины с коэффициентом фильтрации менее $1*10^{-6}$ см/с. В такой грунт нужно заглубить низ шпунта, тогда снизу никакого водопритока не будет. С боков водопритока не будет также (замки шпунтин кальматриуются и котлован сухой).

Если водоупор глубоко, то нужно делать водоотлив. Первый вариант для водоотлива иглофильтры. Иглофильтры иглофильтры должны быть глубокие (чтобы депрессионная воронка была ниже дна котлована, иглофильтры — это "колонка и всасывание"). При глубине более 10 м. лучше использовать более дорогие погружные насосы (в скважину опускаем колонку, а насос внизу, вся его энергия тратиться на нагнетание). Если иглофильтр "сосет" 5–6 метров, то при глубине 10 может не сработать. Погружные насосы сработают и при глубине более 10 м. Второй вариант. Забиваем шпунт по контору, а дальше разрабатывают грейфером из-под воды, не откачивая воду. Разработали ниже проектной отметки дна котлована (метра на 2, например), далее сооружаем подмости и с них начинаем бетонировать методом ВПТ бетонную пробку. Она схватывается с краем шпунтин, после ее затвердевания откачиваем воду и работаем насухо. Однако гораздо надежней и дешевле, создать цементно-грунтовую завесу с помощью струйной технологии (толщины 1,5–2 м. достаточно). По поверхности ходит струйная установка, она создает в шахматном порядке «цилиндрики», она схватывается со шпунтовой стенкой и после откачиваем воду. Такая пробка была сделана при строительстве 2-й сцены Мариинского театра.

С учетом погружения шпунта в водоупор на 0,5 м. и более в первом приближении назначается длина шпунта. Если такой водоупор отсутствует или расположен слишком глубоко, а водоприток в выемку ожидается большим: то длина ограждения будет определяться технологией разработки грунта и водоотлива (с помощью иглофильтров или после устройства бетонной пробки при подводной разработке).

После установления высоты шпунтовой стенки следует принять решение о ее конструкции (без анкерная, с одним анкером) и рассчитать ее параметры. Для без анкерной стенки это глубина ее заделки ниже дна котлована и типоразмер шпунта. Если стенка имеет один анкер, она рассчитывается аналитическим, или графоаналитическим методами. В случае стенки с одним анкером помимо глубины ее заделки ниже дна котлована и типоразмера шпунта следует рассчитать также параметры анкера (сечение тяг, размеры и заглубление плит, или анкерных стенок), типоразмер обвязочных балок. Время производства работ- безморозное.

Стены подземного каркасного сооружения рассчитывается и армируются в двух направлениях. Днище рассматривается как плита. В качестве узлов соединений конструкций при разработке следует показать деталь сопряжение днища с наружной стеной. При разработке технологии возведения и сооружения нужно показать операции по устройству шпунтовой стенки, порядок и очерёдность разработки грунта и детали водоотлива. Конструкция гидроизоляции показывается по всему контуру сооружения, т. е. под днищем и вокруг вертикальных стен.

Замораживание грунтов для ограждения котлованов

Замораживание грунтов для ограждения котлованов применяется при строительстве высотных домов в неблагоприятных гидрогеологических условиях.

Грунтовая среда обладает высокой парапроницаемостью и при сезонном колебании температуры у дневной поверхности под действием разности давления водяного пара влага в грунте совершает движение из более глубоких слоев основания к поверхности (к примеру, зимнее время). Если в какой-либо воздухсодержащей среде возникает температурный градиент, водяной пар начинает перемещаться в направлении понижения температуры. В связи с этим заморозку грунта в котлованах производят ниже уровня грунтовых вод.

См. также

• Ров
• Траншея

Литература

• Котлован // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
• Кнаупе В. Устройство котлованов и водопонижение // Стройиздат, 1988