Земляные работы на строительной площадке связаны с серьёзными рисками. Одним из ключевых факторов безопасности остаётся устойчивость стенок выемки. Вопрос о том, при какой глубине котлована необходимо укрепление откосов, регламентирован действующими нормативными документами и напрямую влияет на выбор технологии производства работ, сметную стоимость проекта, безопасность персонала.
Нормативная база — СП и СНиП по укреплению откосов котлованов
Проектные, а также строительные организации обязаны руководствоваться актуальной нормативно-технической документацией. Основные нормы, определяющие порядок укрепления откосов котлована (требования к проектированию, производству работ, контролю), содержатся в следующих документах:
- СП 45.13330.2017 «Земляные сооружения, основания, фундаменты» (актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87)
- СП 22.13330.2016 «Основания зданий, сооружений»
- СНиП 12-04-2002 «Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство»
- Правила по охране труда при строительстве, реконструкции и ремонте (Приказ Минтруда № 883н)
Ранее действовавший СНиП по укреплению откосов котлованов (СНиП 3.02.01-87) был переработан, включён в состав СП 45.13330. Тем не менее ссылки на прежнюю редакцию до сих пор встречаются в проектной документации, типовых технологических картах. При разработке ППР рекомендуется использовать актуальные своды правил.
Требования СП по укреплению откосов котлована распространяются на все виды грунтов и предусматривают расчёт устойчивости в зависимости от геологических условий, глубины выемки, наличия подземных вод, нагрузок на бровке.
Наибольшая крутизна откосов траншей и котлованов, устраиваемых без крепления
Нормативы допускают рытьё котлованов и траншей с откосами без креплений при соблюдении предельных параметров заложения. Согласно СП 45.13330, СНиП 12-04-2002, наибольшая крутизна откосов траншей и котлованов, устраиваемых без крепления, зависит от типа грунта, глубины выемки.
Для выемок глубиной до 1,5 м допускаются вертикальные стенки без дополнительной фиксации при следующих условиях:
- грунт ненасыпной, однородный, естественной влажности;
- отсутствует приближение уровня грунтовых вод к подошве выемки;
- вблизи бровки нет динамических, статических нагрузок;
- на площадке нет вибрационных воздействий от техники или транспорта.
При глубине от 1,5 до 5,0 м допускается разработка без крепления при условии выдерживания нормативной крутизны. Ориентировочные значения угла заложения для распространённых грунтов приведены ниже.
| Вид грунта | Крутизна при глубине до 1,5 м | Крутизна при глубине 1,5–3,0 м | Крутизна при глубине 3,0–5,0 м |
| Насыпной неуплотнённый | 1 : 0,67 | 1 : 1 | 1 : 1,25 |
| Песчаный, гравийный | 1 : 0,5 | 1 : 1 | 1 : 1 |
| Супесь | 1 : 0,25 | 1 : 0,67 | 1 : 0,85 |
| Суглинок | 1 : 0 | 1 : 0,5 | 1 : 0,75 |
| Глина | 1 : 0 | 1 : 0,25 | 1 : 0,5 |
| Лёссовый сухой | 1 : 0 | 1 : 0,5 | 1 : 0,5 |
При глубине свыше 5 м устройство незакреплённых стенок запрещено — проект обязан предусмотреть инженерное решение по стабилизации.
Когда крепление откосов котлована становится обязательным
Решение о необходимости крепления откосов котлована принимается на стадии разработки проекта организации строительства (ПОС), проекта производства работ (ППР).
Основания для назначения крепления включают:
- глубину выемки более 1,5 м в нескальных грунтах при невозможности обеспечить нормативную крутизну;
- стеснённые условия площадки, исключающие устройство пологих откосов;
- наличие существующей застройки, коммуникаций или дорог в зоне влияния;
- высокий уровень грунтовых вод или водонасыщенные слои в теле откоса;
- сложное напластование с прослойками слабых или водоупорных грунтов.
Типичными ситуациями являются городская застройка, реконструкция промышленных объектов, прокладка инженерных сетей вблизи фундаментов зданий. В таких случаях закрепление откосов котлована выполняется с применением специализированных геотехнических технологий.
Способы закрепления и уплотнения откосов
Современная практика предлагает широкий спектр решений, направленных на повышение устойчивости стенок выемки. Выбор конкретного метода определяется инженерно-геологическими условиями, конструктивными особенностями проектируемого сооружения, экономической целесообразностью. Основные подходы можно разделить на несколько групп.
Ограждающие конструкции. Шпунтовые стенки из металлопроката либо полимерных профилей, стены в грунте, буросекущие, бурокасательные сваи. Применяются в условиях плотной городской застройки, обеспечивают водонепроницаемость контура.
Грунтовые анкеры и распорные системы. Предварительно напряжённые анкеры, стальные распорки между противоположными стенами ограждения. Позволяют минимизировать горизонтальные перемещения конструкции.
Инъекционные методы. Уплотнение откосов котлована вместе с прилегающим массивом путём нагнетания цементных, цементно-песчаных либо полимерных составов. Технологии струйной цементации (Jet Grouting), глубинного инъектирования (Deep Injection) формируют в толще грунта армированные зоны повышенной прочности, водонепроницаемости.
Нагельное крепление. Установка стальных стержней в пробуренные скважины с последующим заполнением цементным раствором, устройством набрызг-бетонного покрытия по торкрет-сетке.
Инъекционные технологии отличаются рядом преимуществ перед традиционным шпунтовым ограждением:
- минимальное вибрационное воздействие на окружающую застройку;
- возможность работы в стеснённых условиях без крупногабаритной техники;
- одновременное повышение несущей способности основания;
- сокращение сроков производства работ по сравнению со стеной в грунте;
- экономическая эффективность при сложной конфигурации выемки.
Геотехнические решения от компании «Геобилдинг»
Компания «Геобилдинг» специализируется на закреплении грунтов, обеспечении устойчивости земляных сооружений. Два ключевых направления деятельности охватывают задачи, связанные с креплением откосов котлована в сложных инженерно-геологических условиях.
Струйная цементация (Jet Grouting) — метод, основанный на разрушении структуры грунта высоконапорной струёй цементного раствора с одновременным перемешиванием. В результате формируются грунтоцементные элементы заданного диаметра, прочности. Технология применяется для создания противофильтрационных завес, днищ, отдельных колонн, массивов, обеспечивающих устойчивость стенок выемки.
Инъекционное крепление грунтов (Deep Injection) — нагнетание вяжущих составов через манжетные колонны по заданной программе. Метод позволяет целенаправленно улучшить характеристики грунтового массива в зоне откоса, заполнить пустоты, трещины, снизить водопроницаемость. Применяется для стабилизации оснований под существующими фундаментами, защиты прилегающей застройки при глубоких выемках.
Обе технологии подтверждены результатами выполненных проектов, могут комбинироваться с другими элементами геотехнического ограждения.
Источники
- СП 45.13330.2017 «Земляные сооружения, основания, фундаменты» (актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87).
- СП 22.13330.2016 «Основания зданий, сооружений» (актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*).
- СНиП 12-04-2002 «Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство».
- Приказ Минтруда России от 11.12.2020 № 883н «Об утверждении Правил по охране труда при строительстве, реконструкции и ремонте».
- ГОСТ 25100-2020 «Грунты. Классификация».
