Расчёт откосов котлована

Допустимая крутизна откосов котлованов (коэффициент заложения m) по СП 45.13330.2017

Тип грунта Глубина до 1,5 м Глубина до 3 м Глубина до 5 м Примечания
Песчаный сухой 1:0,5 1:0,75–1:1 1:1–1:1,25 Без крепления при отсутствии ГВ
Супесь 1:0,5 1:0,75 1:1 По прил. В СП 45.13330.2017
Суглинок, глина 1:0,25–1:0,5 1:0,5–1:0,75 1:0,75–1:1 При влажности ≤ оптимальной
Песок влажный / обводнённый 1:0,75–1:1 1:1–1:1,5 Требуется крепление Водопонижение обязательно
Насыпной грунт 1:0,67 1:1 1:1,25 С учётом уплотнения

Примечание: Крутизна без крепления — для временных выемок выше уровня ГВ. При превышении — обязательны крепления (шпунт, анкеры) или пологие откосы. Все значения — по СП 45.13330.2017 (прил. В) и Правилам по охране труда.

Пример расчёта откосов котлована и объёма выемки грунта

Задача Исходные данные Расчёт Результат

1. Техническое задание

Задача: Рассчитать откосы и объём выемки для котлована под фундамент жилого дома

Объект: Сухой песчаный грунт, без ГВ, временная выемка

Требования: Соответствие СП 45.13330.2017, без крепления

2. Исходные данные

Параметр Значение Источник/обоснование
Размеры дна котлована (длина × ширина) 10 м × 6 м По проекту фундамента
Глубина котлована (H) 2,5 м Фактическая глубина
Тип грунта Песок сухой Данные ИГИ
Коэффициент заложения откоса (m) 1:0,75 (0,75) СП 45.13330.2017, прил. В
Коэффициент запаса на неровности 5% Рекомендация СП 45.13330.2017

3. Расчёт

Ширина/длина по верху:

Bверх = 6 + 2 × (2,5 × 0,75) = 6 + 3,75 = 9,75 м

Lверх = 10 + 2 × (2,5 × 0,75) = 10 + 3,75 = 13,75 м

Площади сечений:

Sдн = 10 × 6 = 60 м²

Sверх = 13,75 × 9,75 ≈ 134,06 м²

Sср = (60 + 134,06) / 2 = 97,03 м²

Объём (призматоид):

V = 2,5 / 6 × (60 + 134,06 + 4 × 97,03) ≈ 2,5 / 6 × 582,18 ≈ 242,58 м³

С запасом 5%: Vитог ≈ 254,7 м³

4. Итоговые выводы

Результаты расчёта:
  • Коэффициент заложения: 1:0,75 (допустим без крепления)
  • Размеры по верху: 13,75 м × 9,75 м
  • Объём выемки: ≈ 255 м³ (с запасом)
  • Потребность в отвозе грунта: ≈ 255 м³ (с учётом разрыхления +15–20%)
Ограничения данного расчёта:
  • Не учтены грунтовые воды и обводнение
  • Предполагается однородный грунт без прослоек
  • Без учёта бермы и ограждений по ГОСТ 23407-78
  • Расчёт актуален при температуре выше 0°C и отсутствии динамических нагрузок

Типовые решения откосов котлованов по СП 45.13330.2017

Тип котлована Грунт Глубина, м Коэффициент m Меры укрепления Область применения Норматив
Без крепления Сухой песок До 3 1:0,75–1:1 Ограждение по ГОСТ 23407-78 Фундаменты малоэтажных зданий СП 45.13330.2017 прил. В
С креплением Глина влажная 3–5 1:0,5 Шпунт стальной + анкеры Глубокие котлованы в городе СП 45.13330.2017 п. 5.41
С бермами Суглинок >5 1:1 + берма 1–2 м Дренаж по контуру Многоэтажное строительство СП 45.13330.2017 п. 5.44
Траншея Песок До 1,5 1:0,5 Без крепления Коммуникации Приказ № 336н прил. 4

Типичные ошибки при устройстве котлованов и откосов

Ошибка Риск Как избежать
Слишком крутые откосы в слабых грунтах Обвал, травмы, срыв сроков Использовать m по СП 45.13330.2017 прил. В
Игнорирование грунтовых вод Размокание, сползание откосов Водопонижение + дренаж по п. 5.41–5.44
Отсутствие ограждения Несчастные случаи, штрафы Ограждение 1,6–2,0 м по ГОСТ 23407-78
Нет запаса на разрыхление Недостаток объёма для вывоза Добавлять 15–30% в зависимости от грунта
Монтаж без ППР Нарушение технологии Разработка ППР по СП 48.13330.2019

Чек-лист проверки расчёта откосов котлована

I. Подготовка исходных данных

  1. Выполнены инженерно-геологические изыскания
  2. Определён тип грунта и уровень ГВ
  3. Выбран коэффициент заложения по СП 45.13330.2017
  4. Учтены размеры по дну и глубина
  5. Запланированы меры безопасности (ограждение, водопонижение)

II. Расчёт параметров

  1. Рассчитаны размеры по верху с учётом откосов
  2. Выполнён расчёт объёма по формуле призматоида
  3. Добавлен запас на неровности и разрыхление
  4. Проверена необходимость крепления откосов
  5. Учтены бермы и дренаж при глубине >3–5 м

III. Организационные требования

  1. Разработан ППР на земляные работы
  2. Установлено ограждение по ГОСТ 23407-78
  3. Предусмотрен водоотвод и осушение
  4. Организован контроль устойчивости откосов
  5. Температура работ соответствует сезону

IV. Контроль качества

  1. Проверка геометрии котлована геодезистом
  2. Визуальный осмотр откосов ежедневно
  3. Контроль уровня ГВ в скважинах
  4. Документирование скрытых работ
  5. Сдача-приёмка по СП 48.13330.2019

Вопросы об устройстве котлованов и откосов (нормативная база)

16 вопросов с ответами
28 нормативных ссылок
100% проверенные данные

Нормативная база котлованов и откосов

Основные нормативные документы:

  • СП 45.13330.2017 "Земляные сооружения, основания и фундаменты" (актуализация СНиП 3.02.01-87)
  • ГОСТ 12.3.009-76 "Работы погрузочно-разгрузочные. Общие требования безопасности"
  • СНиП III-4-80* "Техника безопасности в строительстве"
  • РД 11-02-2006 "Требования к составу и порядку ведения исполнительной документации"
Применение: Углы откосов определяются по таблице 1 СП 45.13330.2017 в зависимости от вида грунта, глубины котлована и наличия грунтовых вод.

Нормативные расценки по ГЭСН/ТЕР сборник 1 "Земляные работы":

  • ГЭСН 01-01-001 Разработка грунта в котлованах экскаваторами
  • ГЭСН 01-01-002 Разработка грунта вручную с креплением стенок
  • ГЭСН 01-01-003 Устройство и разборка креплений стенок котлованов
  • ГЭСН 01-01-004 Уплотнение грунта в котлованах механизированное
  • ГЭСН 01-01-005 Обратная засыпка котлованов и траншей
Применение норм:
  • Для глубины до 3 м без креплений — норма 01-01-001
  • При наличии грунтовых вод — добавление норм на водопонижение
  • Для связных грунтов с крутизной откоса 1:0,5 — дополнительный коэффициент 1,15

Требования безопасности

Требования СП 45.13330.2017 (раздел 5) и СНиП III-4-80*:

Критерии необходимости крепления стенок:
  • Связные грунты (глины, суглинки): глубина более 1,5 м
  • Несвязные грунты (пески, супеси): глубина более 1,0 м
  • Наличие грунтовых вод: независимо от глубины
  • Соседство с существующими зданиями: расстояние менее 2H (где H — глубина)
  • Динамические нагрузки: наличие вибрационного оборудования
Виды креплений по СП 45.13330.2017:
  • Распорное: для узких котлованов глубиной до 4 м
  • Консольное (шпунтовое): для котлованов глубиной 4-10 м
  • Анкерное: при ограниченном пространстве у бровки
  • Подкосное: при невозможности устройства распорок
Важно: Отсутствие креплений при требуемой глубине — грубейшее нарушение техники безопасности, приводящее к обрушению стенок котлована.

Требования СП 45.13330.2017 (п. 5.1.4) и ГОСТ 12.3.009:

Параметр Значение Обоснование
Расстояние от бровки до стоянки техники ≥1,0 м (минимум) СП 45.13330 п. 5.1.4
Ширина бермы (при отвале грунта) ≥0,6 м ГОСТ 12.3.009 п. 2.3
Высота отвала грунта от бровки ≤1,5 м СНиП III-4-80* п. 3.12
Расстояние от бровки до строительных материалов ≥0,5 м ГОСТ 12.3.009 п. 2.5
Угол естественного откоса для песка 30-35° СП 45.13330 табл. 1

Классификация грунтов

Классификация по СП 45.13330.2017 (приложение А):

Группы грунтов по трудности разработки:
  • I группа (лёгкие): песок, супесь, растительный слой
  • II группа (средние): суглинок, гравийные грунты
  • III группа (тяжёлые): глина, плотный суглинок
  • IV группа (особо тяжёлые): мерзлые грунты, скальные породы
Углы естественного откоса (без креплений):
  • Насыпной песок: 30-35° (1:1,75-1:1,4)
  • Суглинок естественной влажности: 40-45° (1:1,2-1:1,0)
  • Глина полутвёрдая: 45-50° (1:1,0-1:0,84)
  • Гравий и щебень: 35-40° (1:1,4-1:1,2)

Конструктивные решения

Формула для прямоугольного котлована:
V = H/6 × [(2A + A₁) × B + (2A₁ + A) × B₁]
где:
A, B — размеры по дну
A₁, B₁ — размеры по верху
H — глубина котлована
Формула для круглого котлована:
V = π × H/3 × (R² + R × r + r²)
где:
R — радиус по верху
r — радиус по дну
H — глубина котлована
Упрощённый метод: Для котлованов с одинаковыми откосами со всех сторон: A₁ = A + 2 × m × H, где m — коэффициент откоса (заложение : высота).

Сметные расчёты

Поправочные коэффициенты по ГЭСН сборник 1:

Основные коэффициенты:
  • К₁ — на стеснённые условия: 1,1-1,3
  • К₂ — на влажность грунта: для водонасыщенных грунтов 1,15
  • К₃ — на глубину разработки: для глубины более 3 м — 1,05 на каждый последующий метр
  • К₄ — сезонный коэффициент: для зимнего периода 1,15-1,3
  • К₅ — на крепление откосов: при необходимости креплений 1,2-1,4

Практические вопросы

Методы водоотвода по СП 45.13330.2017 (раздел 7):

Виды водоотвода:
  1. Открытый водоотлив: насосы для откачки воды из приямков
  2. Закрытый дренаж: устройство дренажных труб по периметру
  3. Иглофильтровые установки: для песчаных грунтов
  4. Водопонизительные скважины: для глубоких котлованов
  5. Шпунтовое ограждение: с одновременным водопонижением
Требования:
  • Уровень грунтовых вод должен быть понижен на 0,5 м ниже дна котлована
  • Производительность насосов: на 20% больше расчётного притока воды
  • Резервные насосы: не менее 50% от рабочих
  • Контроль уровня воды: ежесменно

ТЕХСТАНДАРТ

Отраслевая платформа цифрового прототипирования Предпроектные расчёты строительных конструкций и инженерных систем На основе СП, СНиП, ГОСТ (не для официальной проектной документации)