ГЕОТЕХНИКИ РФ
ГЕОТЕХНИКИ·РФ
геотехническое бюро
геотехники рф

Расчёт котлована

Расчёт котлованов в городской застройке: устойчивость откосов, выбор ограждения, деформации окружающей застройки, проектирование раскрепления. По СП 248.1325800.2023.

зданиезданиеКОТЛОВАН
рис. · котлован
10+ лет
опыта
МГЭ·ГГЭ
экспертиза
СП 248
норматив
Москва·РФ
география
01 · об услуге

Зачем нужен расчёт котлована

Расчёт котлована — это инженерное обоснование того, что при откопке котлован не обрушится, существующие здания не пострадают, а ограждение выдержит давление грунта и воды. Чем глубже котлован и чем ближе существующие здания, тем больше критичных вопросов нужно закрыть расчётом до начала работ.

На выходе проект включает расчёт устойчивости массива грунта, выбор типа ограждения (стена в грунте или шпунт), схему распорной или анкерной системы, этапность откопки, прогноз деформаций окружающей застройки, программу геотехнического мониторинга на период работ. Всё в составе проектной документации для защиты в Мосгосэкспертизе и Главгосэкспертизе.

Типовые задачи

  • 01Котлованы и траншеи под инженерные коммуникации в плотной городской застройке
  • 02Котлованы рядом с существующей застройкой
  • 03Котлованы рядом с тоннелями метро и действующими коммуникациями
  • 04Выбор между стеной в грунте, шпунтом и откосами с учётом грунтов
  • 05Расчёт распорно-анкерной системы на каждом ярусе откопки
  • 06Прогноз деформаций существующих зданий во время откопки
  • 07Подготовка раздела для прохождения государственной экспертизы
02 · этапы

Как мы
работаем

01

Анализ исходных данных

Материалы инженерно-геологических изысканий, уровень грунтовых вод, конструктивные решения нового объекта, данные об окружающей застройке и подземных коммуникациях

02

Выбор типа ограждения

Стена в грунте, шпунт, плоский откос с бермой или комбинированная схема — в зависимости от глубины, грунтов, технического состояния и особенностей конструкций существующих зданий

03

Моделирование этапности откопки

Каждый ярус откопки — отдельный расчётный этап: откопка, установка раскрепления, следующий ярус. Каждое состояние проверяется отдельно

04

Расчёт устойчивости и деформаций

В Plaxis 2D/3D, Midas GTS NX или Sio 2D. Модель грунта подбираем под характеристики грунта по СП 22.13330.2016 п. 5.1.12а — Мора-Кулона, Hardening Soil, Hardening Soil Small Strain. Проверка устойчивости массива и ограждения на каждом этапе по СП 248.1325800.2023

05

Расчёт распорно-анкерной системы

Усилия в распорках, длина и нагрузки на анкеры, проверка несущей способности элементов раскрепления и узлов крепления

06

Оформление раздела

Технический отчёт для защиты в Мосгосэкспертизе и Главгосэкспертизе, спецификации, схемы этапности работ, программа геотехнического мониторинга

01 · из чего строим

Расчёт ограждения котлована и креплений

Ограждение — это конструкция, которая держит грунт с боков котлована. Типы, способы раскрепления и глубина заделки зависят от глубины котлована, грунтов, технического состояния и особенностей конструкций существующих зданий. Подробнее о стене в грунте и шпунтовом ограждении — на отдельных страницах.

01

Выбор типа ограждения

Шпунт Ларсена — типовое решение для котлованов средней глубины без существующих зданий ограниченной работоспособности рядом, стена в грунте — для глубоких котлованов в плотной застройке, комбинированные схемы — для особо сложных задач.

02

Распорная система

Стальные распорки между стенами котлована, чаще всего трубчатые. Расчёт усилий и жёсткости, проверка на устойчивость и критические нагрузки. Применяется в узких котлованах.

03

Анкерная система

Грунтовые анкеры, корень которых выводится за границу призмы активного давления (СП 381.1325800.2018 п. 7.3). Длина, угол наклона, усилия предварительного напряжения. Применяется в широких котлованах и при невозможности распорок.

04

Обвязочный пояс

Железобетонный или стальной пояс поверху ограждения, распределяет усилия между элементами и работает как горизонтальная жёсткая связь. Как правило применяется при свайном ограждении; рассчитывается как многопролётная балка на податливых опорах (СП 248.1325800.2023 п. 10.4.10).

02 · как строим

Этапы откопки и расчёт на каждом этапе

Котлован откапывается поэтапно: сначала верхний ярус, устанавливаются распорки, потом следующий ярус и так далее до проектной отметки. На каждом этапе меняется напряжённо-деформированное состояние массива, и все критичные состояния должны быть проверены расчётом — не только в финале, но и в промежуточных состояниях.

01

Первый ярус без раскрепления

Свободная консольная стена, максимальные изгибающие моменты в теле ограждения. Может быть одним из критичных состояний для подбора сечения шпунта или параметров стены в грунте — в зависимости от грунтовых условий и геометрии.

02

Установка распорок по ярусам

Изменение расчётной схемы: стена из консольной превращается в балку на нескольких опорах. Усилия перераспределяются, каждый ярус проверяется отдельно.

03

Промежуточные этапы откопки

На промежуточных этапах горизонтальные перемещения верха стены могут достигать максимума и становиться критичными для зоны влияния на существующие здания. Конкретный этап-максимум зависит от грунтовых условий, геометрии и схемы раскрепления — определяется расчётом.

04

Финальное состояние

Проектная отметка дна котлована, подготовка к устройству фундаментной плиты. Проверка остаточных деформаций и итоговой устойчивости массива перед началом основных работ.

03 · результаты

Результаты
расчётов

· стоимость

Цена и сроки

стоимость
от 80 000 

Индивидуальный расчёт по ТЗ: итоговая цена зависит от геологии, глубины, объёма проектной документации и сложности окружающей застройки.

что входит в работу
  • 01Расчёт по действующим СП
  • 02Технический отчёт для экспертизы
  • 03Ответы на замечания МГЭ и ГГЭ
  • 04Общение с экспертами от имени заказчика
срок работ
От 3 рабочих дней
04 · вопросы

Частые
вопросы

Что такое глубокий котлован?

По СП 248.1325800.2023 п. 12.1: «К глубоким относятся котлованы глубиной более 5 м без учёта приямков». Это нормативная граница.

В инженерной практике термин «глубокий» применяют и к более серьёзным глубинам (15–30+ м), но формальная граница по СП — 5 м. С этой глубины:

  • проектирование ограждения котлована ведётся по специальным разделам СП 248.1325800.2023 (раздел 10, разделы про ограждения и удерживающие конструкции);
  • расчёт обязателен по двум группам предельных состояний с учётом этапов откопки (СП 248.1325800.2023 п. 12.4);
  • при наличии существующих зданий в зоне влияния — обязательны геотехнический прогноз и программа геотехнического мониторинга (СП 22.13330.2016 п. 9.34, СП 305.1325800.2017);
  • расчёт ведётся как совместная работа основания, фундамента, ограждения и существующих зданий по СП 22.13330.2016 п. 5.1.10–5.1.13.

Для котлованов до 5 м допускаются упрощённые подходы (откосы по типовым крутизнам, лёгкие ограждения), но при попадании в зону влияния существующей застройки расчёт всё равно нужен.

Подробнее о видах ограждения и расчётах — на странице расчёта котлована.

Чем стена в грунте отличается от шпунтового ограждения?

Два разных метода устройства ограждения котлована. Выбор между ними зависит от глубины, грунтовых условий, соседних зданий и бюджета.

Шпунтовое ограждение — стальные или железобетонные элементы (шпунт Ларсена, трубошпунт), которые забиваются или вибропогружаются в грунт до устройства котлована. Временная конструкция — после возведения подземной части здания и обратной засыпки шпунт извлекают (или, если предусмотрено проектом, оставляют как несъёмное ограждение). Подходит для котлованов умеренной глубины, когда нет чувствительных к вибрациям существующих зданий.

Стена в грунте — монолитная железобетонная стена, которую возводят в узкой траншее под защитой бентонитового раствора. Роют траншею, опускают армокаркас, заливают бетоном — всё до откопки котлована. Бесшумная технология, подходит для глубоких котлованов, плотной городской застройки, высокого уровня грунтовых вод. Может оставаться постоянной частью здания.

Выбор по критериям:

  • Умеренная глубина, нет чувствительных к вибрациям зданий — шпунт дешевле и быстрее.
  • Большая глубина, плотная застройка, высокий водоприток — стена в грунте надёжнее. Границу определяют грунты, нагрузки и схема крепления, а не фиксированная глубина.
  • Стена планируется как постоянная конструкция здания — только стена в грунте.
Когда стена в грунте обязательна?

Жёсткого нормативного требования «вот тут обязательно стена в грунте» нет — метод выбирается проектной организацией исходя из условий площадки. Но есть типовые случаи, когда альтернативы практически отсутствуют:

  • Большая глубина котлована. Когда жёсткости и длины шпунта уже недостаточно, деформации растут — альтернатив стене в грунте практически нет.
  • Котлован в плотной городской застройке. Забивка или вибропогружение шпунта передаёт вибрации на соседние здания — трещины, осадки, претензии. Стена в грунте устанавливается бесшумно.
  • Высокий уровень грунтовых вод с плывунами. Стена в грунте с водонепроницаемыми стыками между захватками (или из буросекущихся свай) создаёт замкнутый противофильтрационный контур ещё до откопки котлована, что исключает риск прорыва воды и грунта.
  • Котлован рядом с действующим метро или другими подземными сооружениями. Согласование требует минимизации динамических воздействий и деформаций окружающего массива.
  • Стена задумана как постоянная несущая конструкция. Стены паркингов, переходов, коллекторов часто выполняются методом «стена в грунте» и остаются в проекте навсегда.

Нормативная база: СП 248.1325800.2023 «Сооружения подземные. Правила проектирования» — раздел по ограждающим конструкциям глубоких котлованов.

Какие исходные данные нужны, чтобы начать расчёт?

Для запуска расчёта нужны три блока данных.

1. Результаты инженерно-геологических изысканий (ИГИ) по площадке нового строительства:

  • инженерно-геологические разрезы с физико-механическими характеристиками грунтов (нормативные и расчётные);
  • гидрогеологические условия — уровни подземных вод, сезонные колебания, агрессивность;
  • результаты полевых и лабораторных испытаний.

2. Проектные решения в объёме, достаточном для геотехнического моделирования:

  • генеральный план с привязкой существующей и проектируемой застройки;
  • конструктивные решения проектируемого объекта — планы и разрезы фундаментов, нагрузки на основание (нормативные и расчётные, с указанием сочетаний);
  • проект организации строительства (ПОС) в части этапности возведения, устройства котлованов, временных нагрузок.

3. Данные об окружающей застройке, попадающей в зону влияния нового строительства:

  • этажность, конструктивная схема, материал несущих стен;
  • год постройки (или технический паспорт);
  • техническое состояние — при наличии отчёта по обследованию.

При отсутствии обследования допускается использование архивных данных или визуального осмотра с последующим уточнением в рамках экспертизы. Если части данных нет — подскажем, как получить недостающее; в ряде случаев можем работать по предварительным данным с последующим уточнением.

Сколько стоит расчёт и что входит в стоимость?

Типовой расчёт — от 80 000 ₽. Цена определяется индивидуально по ТЗ и зависит от геологии, глубины, объёма проектной документации и сложности окружающей застройки. Коммерческое предложение готовим в течение рабочего дня после получения исходных данных.

В стоимость входит:

  • расчёт по действующим СП;
  • технический отчёт в формате для экспертизы;
  • ответы на замечания государственной экспертизы;
  • общение с экспертами от имени заказчика.

Срок — от 3 рабочих дней в зависимости от объёма работ.

Как оформляется сотрудничество?

По договору на оказание услуг. Работаем с юридическими лицами и индивидуальными предпринимателями. Закрывающие документы — акт и счёт.

05 · контакты

Обсудим
ваш проект

Расскажите о задаче — пришлём предварительную оценку сроков и стоимости в течение дня.

Отправляя форму, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности и обработкой персональных данных.

УГВсущ. зданиесущ. здание-1-2-3
рис. · проектируемый объект

или свяжитесь напрямую

Москва и РФ