Проектирование котлована и определение основных его размеров

 

Проектирование открытого котлована начинается с выбора принципиальных технических решений по технологии возведения данного конкретного здания (сооружения) в целом и подземной части в частности. На основании результатов разработки (или изучения) компановочных и конструктивных решений объекта строительства студент к примеру должен принять следующие предварительные решения:

● возведение подземной части здания (сооружения) будет производиться в открытом котловане с откосами, обеспечивающими их устойчивость

● монтажно-укладочные работы по устройству строительных конструкций подземной части здания (сооружения) будет производиться с использованием стреловых кранов с заездом их на днище котлована (с целью минимизации рабочего вылета стрелы крана);

● грунт для обратной засыпки пазух будет размещаться на берме котлована параллельно крайним осям … здания (показать на схеме);

● съезды в котлован (при необходимости их устройства) будут размещаться между осями … здания (показать на схеме).

При решении вопросов о местах размещения грунта для обратной засыпки пазух и съездов в котлован необходимо учитывать привязку здания на строительной площадке (т.е. стесненность застройки) и требования компактности стройгенплана.

Конфигурация котлована выбирается, как правило, такой же, как и планировочное решение возводимого здания (сооружения, комплекса зданий и сооружений). При этом размещение съездов в котлован и отвалов грунта на берме должно предусматриваться таким образом, чтобы они не выходили за пределы заданной строительной площадки и обеспечивали компактность (минимальную площадь) стройгенплана.

Количество съездов на один котлован следует принимать не менее двух, расположенных, как правило, на противоположных сторонах котлована. Ширина проезжей части съездов в_с принимается в пределах 3, 5…4 м (как для однополосного движения транспорта), а крутизна их – в пределах 8…15. Длина съезда в плане при этом составит:

ℓ _с = m′ ∙ H_к , / 1 /

где m′ - показателькрутизны съезда, а H_к – расчетная глубина котлована.

Отвалы грунта на берме (для временного хранения грунта обратной засыпки пазух сооружения и съездов) могут устраиваться на одной, двух, трех или четырех сторонах котлована в

зависимости от размеров последнего и стесненности застройки строительной площадки.

 

Размеры котлована определяются конструктивными решениями строящегося объекта, принятой технологией его возведения и требованиями охраны труда и техники безопасности.

Глубина котлована H_к находится в зависимостиот заданных высоты подземной части здания (сооружения) Н_зд (разницы между отметками " черных" полов первого и подземного этажей) и высоты цоколя здания Н_ц (разницы между отметкой " черного пола первого этажа здания и отметкой планировки (красной отметки) строительной площадки) иконструктивногоисполнения основания под здание (сооружение).

Если конструктивным решением подземной части здания (сооружения) предусмотрено основание (Приложение П1.2 ), состоящее из щебеночной (или песчаной) подготовки, поверх которой устраивается бетонная подготовка и затем фундаментная плита, то расчетная глубина котлована составит:

H_к = Н_зд - Н_ц + h_щ.п. + h_б.п. + h_ф.п. , / 2 /

где: h_щ.п. , h_б.п. и h_ф.п. – соответственно толщины щебеночной (песчаной) подготовки, бетонной подготовки (которые в расчетной работе могут быть приняты равными в пределах 0, 2…0, 3 м) и фундаментной плиты

Размеры котлована в плане определяются в зависимости от соответствующих размеров габарита здания (сооружения) по фундаменту и планируемой технологии его возведения.

 

☺ Современные технологии возведения зданий и сооружений предусматривают использование при выполнении грузоподъемных и монтажно-укладочных работ различных видов кранов. Так, при высотном строительстве используются, как правило, краны башенного типа, а при строительстве зданий и сооружений относительно небольшой высоты – стреловые краны на автомобильном, пневмоколесном или гусеничном ходу. В последнем случае грузоподъемные и монтажно-укладочные работы могут выполняться тремя способами – с перемещением крана по берме котлована, с заездом крана на днище котлована и возможностью перемещения его только вдоль наружных стен (т.е. по периметру) возводимого здания (сооружения) или с заездом крана и возможностью его перемещения по всей поверхности днища котлована. Первые два способа связаны с необходимостью работы стреловых кранов на больших вылетах стрелы и неизбежным снижением в связи с этим коэффициента использования крана по грузоподъемности и поэтому они находят применение в основном при строительстве зданий и сооружений небольшой ширины. Во всех других случаях более рациональным является использование третьего способа, когда кран, перемещаясь по всему днищу котлована, может максимально близко подойти к месту возведения строительной конструкции и работать на минимально допустимых вылетах стрелы. Однако использование этого способа требует, чтобы при устройстве ограждающих конструкций подземной части здания (сооружения) оставлять в них со стороны съездов в котлован монтажные проемы для выезда стрелового крана. Эти проемы в ограждающих конструкциях заделываются в последнюю очередь после завершения всех монтажно-укладочных работ на других участках котлована. Поэтому при проектировании котлована необходимо предусматривать со стороны каждого съезда рабочее место для установки стрелового крана, с помощью которого будет производиться заделка монтажного проема.

 

На рис.1 представлены примеры определения размеров котлована в плане для наиболее часто применяемых вариантов технологий возведения зданий (сооружений). Так в случае

планируемого применения для грузоподъемных и монтажно-укладочных работ башенных кранов (рис.3а) или стреловых кранов, перемещающихся по берме котлована (рис. 3б)

ширина В_к^н и длина L_к^н котлована по днищу складывается из следующих значений:

В_к^н ( L_к^н ) = В_c ( L_с ) + 2 ∙ а + 2 ∙ в_оп / 3 /

где: В_с и L_с - соответственно ширина и длина габарита сооружения (здания) по

фундаменту, м;

а - минимально допустимое расстояние от подошвы котлована до габарита

сооружения (здания) по фундаменту, м (в соответствии с требованиями

охраны труда и техники безопасности значение а следует принимать не

менее 0, 5 м);

в_оп - ширина используемой опалубки (для случая, когда подземная часть здания

(сооружения) выполняется из монолитного бетона), м (значение в_оп в

расчетно-графической работе может быть принята в пределах 0, 3…0, 5 м).

В случае же применения стреловых кранов с заездом их на днище котлована и возможностью перемещения только вдоль наружного периметра возводимого здания (рис.3в) размеры котлована по днищу находятся по аналогичной зависимости с заменой в ней значения а на значение а′ , то есть:

В_к^н ( L_к^н ) = В_c ( L_с ) + 2 ∙ а′ + 2 ∙ в_оп / 4 /

 

 

 

 

 

Рис. 1. Проектирование котлованов в зависимости от принятой технологии возведения здания

сооружения): а – возведение здания (сооружения) с использованием башенных кранов;

б – то же с использованием монтажного стрелового крана, перемещающегося по берме

котлована; в – то же с заездом монтажного стрелового крана на днище котлована и

перемещением его вдоль наружного периметра возводимого здания (сооружения); г – то же

с заездом монтажного стрелового крана на днище котлована и перемещением его по всей

площади днища при расположении съездов на противоположных сторонах котлована; д –

то же с заездом монтажного стрелового крана на днище котлована и перемещением его по

всей площади днища при одностороннем расположении съездов:

 

1 – башенный кран; 2 – монтажный стреловой кран; 3 – монтажный проем в ограждающей

конструкции здания (сооружения).

 

 

где а′ - ширина рабочего места для стрелового крана, используемого при заделке

монтажного проема в ограждающих конструкциях, м.

а′ = 1 + 2 ∙ r_пп + 1 / 5 /

где: 1 – минимально допустимое по технике безопасности расстояние от движущегося

механизма (машины) до любого стационарного сооружения (конструкции) или

другого движущего механизма (машины), м;

r_пп - радиус поворотной платформы монтажного стрелового крана, м (значение r_пп

может приниматьсяравным 2 … 2, 5 м).

Если же возведение здания (сооружения) планируется с использованием для грузоподъемных и монтажно-укладочных работ стреловых кранов с заездом их на днище котлована и возможностью перемещения по основанию под здание (сооружение), то в

этом случае размеры котлована в плане зависят от того, как размещены съезды в котлован:

- при одностороннем расположении съездов в котлован (рис. 3г)

В_к^н = В_c + 2 ∙ а + 2 ∙ в_оп / 6 /

L_к^н = L_с + а + а′ + 2 ∙ в_оп / 7 /

 

- при размещении съездов на двух противоположных сторонах котлована (рис. 3д)

В_к^н = В_c + 2 ∙ а′ + 2 ∙ в_оп / 8 /

L_к^н = L_с + 2 ∙ а + 2 ∙ в_оп / 9 /

Плановые размеры котлована по верху ( В_к^в и L_к^в ) находятся с учетом крутизны откоса:

В_к^в = В_к^н + 2 ∙ m ∙ H_к / 10 /

L_к^в = L_к^н + 2 ∙ m ∙ H_к / 11 /

где m – показатель крутизны откоса, зависящий от вида грунта и глубины выемки

(котлована) и принимаемый по данным табл. №П1.1 Приложения П1.

 

☺ Крутизна откоса характеризуется отношением глубины выемки (высоты насыпи) h к заложению

откоса a , т. е. h / a = 1 / m = tg α, где α – угол наклона откоса по отношению к горизонту (рис. 2). Для обеспечения устойчивости стенок земляных сооружений допустимое значение α не должно превышать угол естественного откоса для заданного вида грунта, при котором он находится в состоянии предельного равновесия.

А б

Рис. 2 Определение крутизны откоса земляных сооружений – выемки ( а ) и насыпи ( б )

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: