Разработка котлована экскаватором: порядок работ, описание, технологический процесс

Первый и один из самых ответственных этапов строительства дома – разработка котлована под фундамент. От характеристик его основания будет зависеть надежность и долговечность всей несущей конструкции постройки. Остается лишь выбрать приемлемый метод решения этой задачи. Ручные способы земляных работ при всех плюсах все меньше пользуются спросом, а на первый план выходят механизированные технологии. Наиболее оптимальным решением на сегодняшний день считается разработка котлована экскаватором по ранее подготовленному проекту.

Что следует учесть на начальном этапе?

Еще перед заказом проекта рекомендуется определить в общих чертах параметры будущего котлована и объем работ, который напрямую отразится на стоимости разработки. В то же время чем сооружение больше, тем меньше будет затрат на 1 м2. И далеко не всякий проект с минимальным объемом в принципе предусматривает копку механизированным способом – этот нюанс тоже следует учесть.

Далее определяется конфигурация котлована – к примеру, будет ли в нем подвальное помещение. Некоторые виды фундамента требуют создания траншеи без сплошной разработки площади под домом. Однако наличие в плане подвала или погреба означает, что придется снимать грунт по всему периметру. Сегодня все чаще практикуется разработка котлована экскаватором под фундамент сложной формы со ступеньками, изломами и уступами. Эти элементы конструкции тоже следует просчитать заранее, чтобы их выполнила профессиональная техника.

Разработка проектного решения

Организация работ по устройству котлована предполагает первичную подготовку двух документов:

• Проект производства работ (ППР).
• Технологическая карта по разработке котлована.

Что касается первого документа, то он содержит пояснительные записки, планы и чертежи с детальной информацией по землеройным работам в конкретных условиях. При создании проекта учитываются индивидуальные предпочтения заказчика и нормативные технико-архитектурные требования. Типовой ППР на разработку котлована экскаватором, в частности, содержит набор исходных данных, поэтапное описание работ, характеристики конструкции ограждений, график и т. д.

Технологическая карта определяет последовательность рабочих операций. Отдельно описывается перечень геодезических и планировочных мероприятий, процесс разработки грунта с погрузочно-разгрузочными действиями и последующая доработка с зачисткой основания устроенного котлована.

Подготовка стройплощадки

До непосредственного начала землеройных мероприятий на рабочей площадке желательно организовать проездной путь, если его нет. Следует ответственно подойти и к проблеме удаления деревьев на участке. Неплодовые стволы возрастом более 5-6 лет могут выкорчевываться только с разрешения местной администрации. После высадки дерева необходимо заполнить образовавшуюся яму песком крупной фракции до уровня устройства фундамента.

В процессе обустройства стройплощадки будет нелишним зафиксировать зоны, где снимается плодородный слой. В дальнейшем эта информация пригодится для проведения сельскохозяйственных работ возле дома. До разработки котлована экскаватором также рекомендуется организовать площадки или емкости для сбора вынимаемой плодородной почвы. Поскольку в дальнейшем она может пригодиться, ее следует укладывать в местах, где нет ни строительного мусора, ни прочих хозяйственных отходов. На время производства работ перед домом со стороны въезда устанавливается временный забор с проемом только для рабочей техники.

Особенности применения разных экскаваторов

Технически выполнение землеройных работ может осуществляться разными способами в зависимости от вида экскаватора. Для котлованов используют следующие машины:

• Экскаватор-драглайн. Подходит для грунтов, которые располагаются ниже уровня техники. Этот вариант оптимален, если нужно рыть глубокие и широкие котлованы, а также вести разработку из-под воды. Драглайн отличается глубиной копки (до 12 м) и большим радиусом захвата (до 10 м).
• Экскаватор с обратной лопатой. Также используется в случаях, когда уровень рытья находится ниже поверхности стоянки машины. Однако разработка котлована экскаватором с обратной лопатой ориентируется на небольшие объемы работы без выполнения послойной выемки. И все же благодаря умеренным габаритам, высокой маневренности и низким ресурсным затратам этот вид землеройной техники чаще других задействуют в устройстве котлованов.
• Экскаватор-грейфер. Обычно применяется для создания инженерных и хозяйственных сооружений наподобие колодцев, траншей и канав. В создании котлованов эту технику используют в случаях, когда нужно обеспечить большую глубину ниже уровня грунтовых вод.

Производство работ

Большинство экскаваторов реализуют точную выемку грунта даже в тесных условиях. Рабочий процесс может сопровождаться складированием земли и вывозом, но уже с подключением другой техники наподобие самосвала. Руководитель рабочего процесса контролирует слаженное взаимодействие разных функциональных групп, добиваясь оперативности и четкости выполнения операций. На завершающем этапе технология разработки котлована экскаватором предусматривает зачистку дна. Если позволяют возможности конкретной модели техники, оператор может подготовить прочную и надежную подошву для фундаментной основы. Как минимум после основной выборки грунта устраняются рыхлые участки и насыпи, которые в дальнейшем могут дать усадку.

Крепление стен котлована

Согласно правилам СНиП, укреплению подлежат стены слабовыветривающихся и рыхлых котлованов, глубина которых превышает 5 м. Наиболее эффективной методикой такого укрепления считается «стена в грунте», которая формирует устойчивую вертикальную поверхность из бетонитовой суспензии. Такие стены выдерживают гидростаточеское давление и не допускают проседания породы. Но этот вариант укрепления не подойдет, если работы выполнялись на плывучих и насыпных грунтах. Разработка экскаватором котлована в условиях неустойчивых грунтов с повышенным уровнем грунтовых вод является одной из наиболее ответственных операций, которую следует завершать шпунтовым укреплением стен. Это своего рода вариация армирования металлическими элементами, но вместо бетонной основы используется волнистый или гофрированный стальной забор. В некоторых случаях применяются и буронабивные установки, когда нужно создать высокопрочное сплошное ограждение.

Особенности разработки котлована экскаватором на песке

На песчаных почвах производить разработку грунта достаточно проблематично, поэтому чаще в подобных условиях используют ручную силу. Но, если речь идет о большой площадке, то без механизированной техники не обойтись. В данном случае поможет универсальная одноковшовая машина, позволяющая выполнять несколько разноплановых операций. Благодаря смене навесного оборудования, оператор сможет осуществлять зачистку дна, удаление негабаритов, отделку откосов, уплотнение и рыхление. Применительно к песчаным почвам, разработка котлованов одноковшовыми экскаваторами выгодна возможностью выполнения операций замачивания и утрамбовки. Правильная проработка такой основы исключит риски усадки фундамента даже при сейсмических подвижках. После работы потребуется оперативное создание откосов выемки с выдержкой безопасного уклона.

Заключение

С точки зрения организации, использование экскаватора в принципе достаточно хлопотное решение для производства земляных работ. И это не говоря о финансовых затратах, так как в среднем при таком подходе обслуживание 1 м3 обходится в 300-500 руб. Чем же оправдывает себя разработка котлована экскаватором при таких недостатках? Данный способ позволяет быстро и качественно справиться с тяжелой работой, минимизируя риски оставления технико-конструкционных дефектов сооружения. Также имеет значение плюс в виде общей механизации процесса перемещения грунта, если его не планируется использовать на участке. Экскаватор в связке с тем же самосвалом или грузовиком в кратчайшие сроки избавит площадку от выбранной земли.