Разработка траншей без крепления откосов

Разработка грунта вручную в траншеях: земляные работы без участия техники

При необходимости выкопать узкую траншею или котлован сложной формы использование механизированных средств может представляться нецелесообразным. Ручная работа относится к категории тяжелого физического труда, оплата которого производится в процентном соотношении от обработанного объема.

Особенности ручной разработки грунта в траншее

Наиболее долгой, затратной по силам и средствам работой считается разработка грунта вручную в траншеях: данный вид деятельности применяется, если механизированные земляные работы выполнять технически невозможно, нецелесообразно либо невыгодно. Труд подразумевает применение ручного бурильного инструмента, лопат, пешни, ломов, иных приспособлений. Рытье траншеи/котлована глубиной более 2 м, работа в водонасыщенном грунте, в случае длительного пребывания рабочих на дне стенки требуется укреплять досками: толщина пиломатериалов – минимум 25 мм, диаметр распорок – 100 мм.

Когда требуется ручной труд?

Разработка без использования механизированного оборудования требуется в следующих случаях:

• Подземные работы. Такие действия проводятся в стесненных условиях, использование спецтехники физически невозможно: устройства нельзя развернуть, угол движения навесного оборудования слишком мал.
• Щитовые работы (сооружение тоннелей различного размера, направленности, сложности строения). Ручной труд включает применение немеханизированных щитовых устройств, способных сформировать проход должного диаметра.
• Горизонтальное продавливание слоев: забой разрабатывают вручную, куски породы вывозят ручной вагонеткой/тележкой.
• Малый объем земляных работ: ручная разработка грунта позволяет сэкономить затраты, связанные с применением спецтехники.
• Разработка вблизи проложенных инженерных сетей, опасность повреждения кабеля, трубопровода, системы дренажа.
• Разработка грунта в котловане после работы экскаваторной техники.

Работы выполняются лопатами, имеющими укороченный черенок; добор остатков породы после работы спецтехники выполняют строительным инструментом. Углубление – процесс, требующий использования ломов, буров ручного типа, пешни.

Степень сложности ручной копки

Уровень сложности работ обусловлен главным образом свойствами грунта, подлежащего раскопке. Выделяют следующие разновидности слоев:

• Скальные (гранитные, сланцевые, песчаники, конгломераты и пр.). Характеризуются высокой плотностью, жесткостью, слабым размягчением. Ручная разработка грунта скальной породы – наиболее трудоемкий процесс, отнимающий значительное количество времени.
• Песчаные. Состав включает кварцевые частицы фракцией 0,1-2 мм, процент содержания глины – менее 3%. Слои отличаются сыпучестью, отсутствием пластичности, значительным влагопоглощением. Данные виды легче поддаются обработке, ручные земляные работы отнимают меньше времени.
• Глинистые, пылевато-глинистые. Первый вид характеризуется повышенной пластичностью (показатель обусловлен процентным содержанием глины), плотностью, ручная разработка грунта такого типа идет медленнее песчаного. Второй тип содержит смесь пылеватых и глинистых компонентов: размер первых – 0,05-0,0005 мм, вторых – меньше 0,005 мм. Пылевато-глинистые слои отличает повышенная просадка, возможно сильное разбухание при попадании воды.
• Лессовидные. Грунты представляют собой слои глинистого типа с повышенным содержанием пылеватых элементов (свыше 50% состава), пористой структурой.
• Супесь, суглинок. Первый тип обладает качествами глинистых слоев, второй – песчаных.

Выбирая инструменты для механического труда, требуется учесть состояние слоев: важны показатели влажности, липкости, плотности, утрамбованности, углы откосов. Ряд случаев требует проведения подготовительных действий: так, скальный грунт необходимо разбить, куски породы вывозят с места разработки.

Ручная работа с использованием бура, пешни, ломов занимает длительное время ввиду твердости слоя. Трудность обработки глинистых слоев обусловлена повышенной жесткостью, пластичностью, земляные работы предваряет размачивание водой, позволяющее облегчить ручной труд: влажная глина проще поддается обработке.

Особенности труда

Строительные нормы допускают следующие размеры траншей и котлованов:

• Слои естественной влажности, глубокое расположение подземных вод, отсутствие коммуникаций – траншеи с вертикальными стенками могут иметь глубину до 1 м (песчаник, крупнообломочный состав), 1,25 м (супеси), 1,5 м (суглинок) и 2 м (плотная глина). Укрепление стенок необязательно.
• Условия связных слоев с укладкой труб плетями с траншейной бровки предусматривают разработку с установкой креплений: элементы предохраняют стенки от обрушения, когда в траншее идет ручная обработка. Если изначально котлован/траншею формировали механизированным образом, крепления добавляют перед спуском рабочих.
• Крепления устанавливают в обязательном порядке, если слои чрезмерно пористые, насыщенные влагой, подвижные, рассыпчатые. Близкое расположение подземных вод также требует предварительного укрепления стенок.

Ручная разработка грунта с нуля включает этапы нанесения разметки, снятия верхнего слоя почвы, собственно земляную обработку с удалением и вывозом кусков породы, выравнивание стенок, дна. Предварительно может проводиться комплекс геологических изысканий для точного определения трудоемкости обработки, выбора набора инструментов, определения сроков реализации задачи.

Обработка траншеи/котлована, вырытого экскаваторным оборудованием, включает уборку невыбранных частиц породы со дна, выравнивание стенок, углов. Сроки выполнения устанавливают, исходя из нормативов СНиП, масштаба обработки, конструкции траншеи либо котлована.

Определение расценки работ

Чтобы понять, какой процент недобора является нормой, требуется изучить данные СНиП 3.02.01-87: согласно требованиям, для котлована допустим показатель 1,75%, траншеи – 3%; доработку выполняют ручным методом. Средняя толщина грунта, убираемого лопатами – 10-15 см (дно), процент зачищенной смеси со стенок вычисляют отдельно. Определение объема убранного вручную грунта выполняют, учитывая толщину, площадь участка котлована. Разработка грунта вручную в траншеях может оплачиваться в зависимости от выполненного объема либо почасовым способом.

2.8 Крепление стен траншей и котлованов

2.8.1 Разработка траншей и котлованов с вертикальными стенками в грунтах естественной влажности без крепления может производиться на глубине:
не более 1 м — в насыпных, песчаных и гравелистых грунтах;
не более 1,25 м — в супесчаных и суглинистах грунтах;
не более 1,5 м — в глинистых грунтах;
не более 2 м — в особо плотных грунтах. При этом выполнение работ следует производить немедленно вслед за отрывкой траншей и котлованов.
2.8.2 При превышении указанных глубин рытье траншей и котлованов допускается только при условии крепления вертикальных стен или устройстве откосов допустимой крутизны (рисунок 2.7).

Рисунок 2.7 — Определение крутизны откоса

Наибольшая допустимая крутизна откосов траншей и котлованов в грунтах естественной влажности должна определяться по таблице 2.4.
2.8.3 Рытье траншей и котлованов в мерзлых грунтах всех пород, за исключением сухого песчаного, можно вести с вертикальными стенками без креплений на всю глубину их промерзания. При углублении ниже уровня промерзания должно производиться крепление.
2.8.4 Траншеи и котлованы в сухих (сыпучих) песчаных грунтах, независимо от степени их промерзания, следует разрабатывать с обеспечением установленной крутизны откосов или с устройством крепления стен.
2.8.5 Рытье траншеи и котлованы в отогретых (размороженных) грунтах следует выполнять с обеспечением необходимой крутизны откосов или устройством креплений стен в тех случаях (или местах), когда глубина отогретого участка превышает размеры, указанные в таблице 2.4.

Таблица 2.4 — Максимально допустимая крутизна откосов траншей и котлованов

Крутизна откосов при глубине траншей и котлованов, м

Насыпной
естественной
влажности

Песчаный и гравийный влажный, но не насыщенной

Глинистый
естественной
влажности:
— супесь
суглинок
— глина

1)
2) α — угол между направлением откоса и горизонталью отношение высоты откоса Н к его заложению А.
Примечание — При глубине выемки свыше 5 м крутизна откоса приводится в проекте

2.8.6 На пересечениях с железнодорожными или трамвай­ными путями необходимо разрабатывать траншеи и котлованы с обязательным креплением их стен. Крепить пути рельсовыми пакетами следует только в случаях, предусмотренных проектом, согласованным со службой эксплуатации данных путей.

2.8.7 Виды крепления котлованов и траншей с вертикаль­ными стенками приведены на рисунке 2.8 и в таблице 2.5.

а) крепление горизонтально-рамное;
б) крепление горизонтально-сплошное;
в) крепление горизонтальное с прозорами;
г) крепление смешанное: горизонтальное, сплошное и шпунты;
д) крепление вертикально-рамное;
е) крепление вертикально-сплошное

Рисунок 2.8 — Способы крепления стенок траншей и котлованов

Таблица 2.5 — Виды крепления котлованов и траншей с вертикальными стенками

Грунты сухие, способные сохранять отвесные стены при глубине до 2 м

Горизонтально-рамное (рисунок 2.8а)

Грунты оползающие сухие и плотные грунты (если траншеи или котлованы остаются открытыми на длительный срок)

Горизонтально-сплошное (рисунок 2.8б)

Грунты связанные сухие при отсутствии грунтовых вод в глубине разработки не более 3 м

Горизонтальные с прозорами (рисунок 2.8в)

Смешанное: горизонтальное, сплошное и шпунты (рисунок 2.8г)

Грунты связанные сухие при отсутствии грунтовых вод

Вертикально-рамное (рисунок 2.8д)

Грунты сыпучие при глубоких траншеях и грунты с прослойками плывуна

Вертикально-сплошное (рисунок 2.8е)

2.8.8 Крепить траншеи и котлованы глубиной до 5 м следует, как правило, инвентарными приспособлениями. Инвентарные металлические винтовые распорки (рисунок 2.9) применяют для сокращения расхода лесных материалов.

Рисунок 2.9 — Винтовые распорки для крепления траншей

При глубине более 3 м крепления должны производиться по отдельным проектам, утвержденным руководством строительной организации

2.8.9 При отсутствии инвентарных приспособлений детали крепления траншей и котлованов должны изготавливаться на месте с соблюдением следующих требований:
а) для крепления грунтов естественной влажности (кроме песчаных) должны применяться доски толщиной не менее 40 мм, а для грунтов повышенной влажности — не менее 50 мм. Доски следует укладывать за вертикальные стойки вплотную к грунту с укреплением распорками;
б) стойки креплений должны устанавливаться не реже чем через 1,5 м;
в) расстояние между распорками по вертикали не должно превышать 1 м. Распорки закрепляются упором;
г) над бровками верхние доски должны выступать не менее чем на 15 см;
д) узлы креплений, на которые опираются полки для переброски грунта, необходимо сделать усиленными. Полки ограждаются бортовыми досками высотой не менее 15 см.

2.8.10 Разработку выемок в грунтах, насыщенных водой (плывунах), следует осуществлять по индивидуальным проектам, предусматривающим безопасные способы производства работ — искусственное водопонижение, шпунтовое крепление и др.
2.8.11 Крепления котлованов и траншей следует разбирать снизу вверх, по мере обратной засыпки грунта и одновременно снимать не более двух-трех досок в нормальном грунте, не более одной доски — в плывунах. Перед удалением досок нижней части крепления выше должны устанавливаться временные косые распорки, причем старые распорки разрешается удалять только после установки новых; крепления должны разбираться в присутствии ответственного исполнителя работ.
В местах, где разборка креплений может вызвать повреждения строящихся сооружений, а также в грунтах-плывунах возможно крепления частично или полностью оставлять в грунте.

2.8.12 Стенки котлованов и траншей, разрабатываемых землеройными машинами, должны крепиться готовыми щитами, которые опускают и распирают сверху (рабочим опускаться в нераскрепленную траншею запрещается). Разработку траншей землеройными машинами без устройства креплений необходимо вести с откосами.

2.8.13 Необходимость, объем и способ крепления траншей определяются проектно-сметной документацией.