Шпунтовые сваи: Ларсена, ПШС, технология
Шпунтовая свая — погонажный профиль с замками по кромкам: соседние шпунтины сцепляются в сплошную стену, держащую грунт и воду. Главная задача — ограждение котлованов, траншей и берегов, а не передача нагрузки от здания. Типы: стальной шпунт Ларсена (Л4, Л5, Л5-УМ — корыто с замками), плоский ПШС, трубошпунт, ПВХ и ЖБ-шпунт. Погружение — вибро, статическое вдавливание или забивка; в плотных грунтах — с лидерным бурением. Аренда шпунта с погружением — от 4 500 ₽/м².
Как работает шпунт
Типы профилей, способы погружения, расчёт стенки, извлечение и аренда.
Типы шпунта
- Ларсена (корытный). Л4, Л5, Л5-УМ: момент сопротивления 2200-3600 см³/м, длины 6-22 м. Рабочая лошадка котлованов: высокая жёсткость на изгиб, многократный оборот.
- Плоский (ПШС). Работает на растяжение в замках — ячеистые перемычки, причалы; для бортов котлованов не применяется.
- Трубошпунт. Труба Ø530-1420 с приварными замками: максимальная жёсткость для глубоких котлованов и набережных.
- ПВХ/композитный. Лёгкие берега, дренажные канавы, декоративные подпорные стенки — там, где сталь избыточна и важна коррозионная стойкость.
- ЖБ-шпунт. Остаётся в грунте как часть конструкции (несъёмная стена подвала) — погружается с лидером.
Способы погружения
- Вибропогружение. Основной способ: высокочастотный вибропогружатель «разжижает» грунт у профиля. Темп 15-40 шпунтин (8-20 м.п. стены) в смену по грунту.
- Статическое вдавливание. Без вибрации и шума — у метро, больниц, исторических зданий. Медленнее и дороже, зато ноль динамики на соседей.
- Забивка. Молотом по наголовнику — для тяжёлых профилей в плотных грунтах; риск разрушения замков, в городе почти не применяют.
- С лидерным бурением. Плотная морена, гравий, мёрзлый слой: лидер Ø180-250 по оси ряда — и вибро доводит шпунт до отметки без перегрева и срыва замков (наш кейс: морена, вибро вставало на 4-м метре из 6).
- Контроль: вертикальность ≤1%, замок «заходит от руки» — перекос ряда лечится только выдёргиванием.
Свободная и анкерная стенка
- Свободностоящая (консольная). Держится заделкой ниже дна котлована: работает до глубин 3-4 м в сухих грунтах. Заглубление ниже дна — ориентировочно равно глубине котлована.
- Анкерная/распорная. Глубже 4 м или при воде: ярус грунтовых анкеров или распорная система через обвязочный пояс. Каждый ярус «срезает» изгибающий момент.
- Подбор профиля — по моменту: Л4 до ~3,5 м котлована, Л5/Л5-УМ до 5-6 м с ярусом; глубже — трубошпунт или «стена в грунте».
- Вода. Замки Ларсена условно водонепроницаемы; при напоре — герметик в замки или приварка. Шпунт + водопонижение — типовая связка.
- Расчёт стенки — проектная работа (СП 22, СП 381): глубина, грунты, нагрузки на бровке (кран, отвал, дорога) — без расчёта шпунт «на глаз» не ставят.
Извлечение и аренда
- Шпунт — оборотный материал: Ларсена выдерживает 5-15 циклов. Поэтому рынок живёт арендой: плата за тоннаж в месяц + погружение/извлечение.
- Извлечение — вибропогружателем «вверх» после обратной засыпки; потери на невыдернутые шпунтины (заклинило, застроили) закладываются в смету 3-7%.
- Когда оставляют в грунте: шпунт как несъёмная часть подвала или при риске осадок соседних зданий от выдёргивания — решает проектировщик.
- Ориентиры цен МО: аренда Л5 — 18-28 тыс ₽/т·мес; погружение вибро — от 4 500 ₽/м² стены; вдавливание — ×1,5-2; лидер по морене — от 250 ₽/п.м.
- Смежные работы: расчёт котлована, разработка грунта под защитой шпунта, водопонижение.
5 ошибок со шпунтом
- Консоль глубже 4 м «как-нибудь устоит». Не устоит: момент растёт примерно кубично с глубиной — ярус анкеров или распорки по расчёту.
- Вибро в морену без лидера. Перегрев погружателя, срыв замков, «недогруз» по отметке. Лидер по оси ряда дешевле сорванного графика.
- Нагрузка на бровке вне расчёта. Кран или отвал у кромки добавляют давление на стенку — учитываются в исходных данных, а не после крена.
- Кривой первый шпунт. Весь ряд уходит винтом: первая пара выставляется в кондукторе с геодезическим контролем.
- Забыть про извлечение в смете. Выдёргивание + потери + транспорт — до трети стоимости шпунтовых работ.
Документы
Сооружения подпорные: расчёт шпунтовых стен, анкера, распорки.
Производство работ: погружение и извлечение шпунта, допуски.
Горячекатаный шпунт Ларсена: профили, стали, замки.
Основания: давление грунта, нагрузки на бровке.