Вся бібліотека >>>

Будівельна справа >>>

 

Побут. Господарство. Будівництво. Техніка

Основи будівельної справи


Будівництво та ремонт

 

Виробництво земляних робіт

 

 

§26.1. Загальні положення та види земляних споруд

Будівництво будівель і споруд викликає необхідність переробки грунтів, що включає їх розроблення, переміщення, укладання і ущільнення. Весь комплекс цих процесів називають земляними роботами.

Питома вага земляних робіт у загальному обсязі будівельно-монтажних робіт дуже великий і складає близько 15 % вартості

 

і до 20 % по трудомісткості. На земляні роботи доводиться близько 10 % усіх робітників, зайнятих в будівництві. Обсяги земляних робіт постійно зростають і становлять понад 15 млрд.м в рік. Переробка такого кількості ґрунту можлива лише при умові комплексної механізації і ефективної технології виробництва робіт.

Одним з важливих резервів зниження обсягів земляних робіт, а отже, і вартості будівництва є забезпечення прив'язки будівель і проектування вертикального планування з урахуванням рельєфу місцевості.

Зниження вартості і трудомісткості земляних робіт слід досягати, використовуючи раціональні проектні рішення, що забезпечують максимальну збалансованість необхідних виїмок і насипів при мінімальних відстані переміщення грунту, комплекси машин, що зводить до мінімуму обсяги робіт, що виконуються вручну.

В даний час земляні роботи в основному виконують механізовані комплекси, а ручна розробка ґрунту передбачена тільки в місцях, недоступних для машин, так як продуктивність ручної праці в 20...30 разів нижче механізованого, що суттєво впливає на загальні витрати праці.

Промисловість випускає різні високопродуктивні землерийні, землерийно-транспортні, ущільнюючі машини і механізми. Вибір комплекту машин і способу провадження робіт здійснюють на підставі техніко-економічного аналізу різних варіантів.

Важливими умовами подальшого вдосконалення технології земляних робіт є: раціональна організація виробництва земляних робіт за часом року - скорочення обсягів робіт, виконуваних у зимовий час; підвищення частки застосування високопродуктивних землерийних машин; створення і впровадження у виробництво комплектів машин для засипки траншей і котлованів, ущільнення і розробки мерзлих ґрунтів.

Види земляних споруд. У промисловому і цивільному будівництві земляні роботи виконують при влаштуванні котлованів і траншей під фундаменти і підземні комунікації, при зведенні земляного полотна доріг, а також при плануванні майданчиків.

Виїмки і насипу, одержувані в результаті розробки і переміщення ґрунту, називають земляними спорудами. Вони мають такі назви:

котлован - виїмка шириною більше 3 м і довжиною не менше ширини;

траншея-виїмка шириною менше 3 м і довжиною, багаторазово перевищує ширину;

шурф - глибока виїмка з малими розмірами в плані;

 

 

 

306

 

307

 

насип-споруда з насипного і ущільненого грунту;

резерв-виїмка, з якої беруть грунт для зведення насипу;

кавальер - насип, утворена при відсипанні непотрібного грунту, а також створювана для його тимчасового зберігання.

Земляні споруди бувають:

постійні - насипи доріг, греблі, дамби, іригаційні та меліоративні канали, водойми, планувальні майданчика житлових кварталів, промислових комплексів, стадіонів, аеродромів тощо;

тимчасові - виїмки для прокладання підземних комунікацій і улаштування фундаментів, насипи для тимчасових доріг.

В залежності від призначення земляних споруд до них висувають різні вимоги щодо крутості і ретельності обробки відкосів, ступеня ущільнення та фільтруючої здатності грунту, його стійкості до розмивання і інших механічних властивостей.

§ 26.2. Основні будівельні властивості і класифікація грунтів

Ґрунтами називають породи, що залягають у верхніх шарах земної кори: пісок, супіски, глини і суглинки, торф'янисті та скельні грунти, а також пливуни.

До основних властивостей ґрунтів, що впливає на технологію виробництва, трудомісткість і вартість земельних робіт, належать щільність, вологість, зчеплення, розпушеність, кут природного укосу, размываемость та ін.

природному 1.5...2 т/м3,

Щільністю прийнято вважати масу 1м в змозі. Щільність піщаних і глинистих грунтів скельних неразрыхленных до 3 т/м3.

Вологість характеризується ступенем насиченості пір грунту водою. Грунти, що мають вологість до 5 %, вважають сухими, понад 30 % - мокрими.

Розпушеність - це збільшення об'єму грунту в процесі його розробки. Розрізняють первинне розпушення, тобто збільшення обсягу порівняно з природним станом відразу після розробки грунту, і залишкове, що спостерігається після його уйлотнения. Ущільнений грунт практично ніколи не приймає початкового об'єму. Первісна і залишкова розпушення мають відповідні коефіцієнти: коефіцієнт початкового розпушування (Кр) становить для піщаних грунтів 1,08..Л,17, суглинних і глинистих грунтів - 1,14...1,3; коефіцієнт залишкового розпушення (К0.р) приймають рівним для піщаних грунтів 1,01...1,025, суглинних і глинистих -

 

1,015...1,09. Первісне розпушення грунту дозволяє ефективніше використовувати земельно-транспортні машини.

Зчеплення характеризується початковим опором грунту зрушенню і залежить від виду грунту та його вологості. Зчеплення визначається на спеціальних приладах. Сила зчеплення для піщаних грунтів становить 0,003...0,05 МПа, для глинистих -0,005...0,2 МПа. В мерзлих грунтах сила зчеплення значно зростає. Від зчеплення грунту багато в чому залежить продуктивність машин, тому при нормуванні земляних робіт користуються класифікації, складеної за ознакою труднощі розробки грунтів. Ця класифікація наведена в Енір зб. 2 «Земляні роботи», вип. 1.

Категорія труднощі визначається видом ґрунту і залежить від методу його розробки. Грунти, що розробляються екскаватором, мають шість категорій труднощі: скреперами - I...II, бульдозерами - I...III, розробляються вручну - I...VI.

Кут природного укосу ґрунту характеризується його фізичними властивостями: силою зчеплення, тиском вищерозміщених шарів, кутом внутрішнього тертя та іншими властивостями, при яких грунт знаходиться в стані граничної рівноваги. Величину кута природного укосу необхідно знати при влаштуванні крутизни укосів виїмок і насипів. Наприклад, при суглинних грунтах і глибині виїмок до 3 м у постійних спорудах крутизну укосів приймають 1 : 1,25, у постійних насипах - 1 : 1,5, у котлованах і траншеях - 0,5 : 1.

Размываемость ґрунту характеризується швидкістю руху води, яка забирає його частинки. Для дрібних пісків найбільша швидкість руху води не повинна перевищувати 0,5...0,6 м/с, для великих пісків - 1...2 і для глинистих щільних грунтів - 1,5 м/с.

Основні властивості ґрунтів та їх детальна класифікація наведені в Сніп.

§ 26.3. Методи визначення обсягів земляних робіт

Обсяги земляних робіт підраховують за кресленнями і натурним замірами в процесі виробництва робіт. У процесі визначення обсягів земляних робіт користуються геометричними формулами.

При виробництві та підрахунку обсягів земляних робіт позначки поверхні мають наступні найменування: червона - проектна відмітка, під яку необхідно спланувати майданчик або земляне спорудження; чорна -фактична відмітка поверхні землі до початку провадження робіт; робоча - різниця між

 

 

 

308

 

309

 

 

Mi Hz

(26.2)

= VU/A±P/A,

де VM/A-АЛЕ - середня відмітка поверхні майданчики; Vn/A = = #ср - середня планувальна позначка; Pi А = А - значення перевищення або зниження середньої планувальної позначки. Середня планувальна позначка, м,

Яср = Я11±А. (26.3)

Середня відмітка поверхні майданчика при підрахунок обсягів робіт по квадратах, м,

(26.4)

2Ш2 +

де ИНЦ і 2#2 - сума чорних відміток вершин загальних відповідно для чотирьох і двох квадратів: ІН\ - сума чорних відміток вершин, що належать одному квадрату; п - кількість квадратів. Середня відмітка поверхні майданчика при підрахунку обсягів робіт по трикутниках, м,

 

26.1. Елементи обсягів робіт при плануванні майданчиків і влаштуванні котлованів: а - профіль майданчики; б - план ділянки з розбивкою на квадрати; в - те ж, на треу-

 

#про = (8ЕЯ8 + 71Я7 + 6I//6 + 5Z//5

 

+ ЗЕ//3

 

(26.5)

 

 

 

червоною та чорною відмітками, робочі позначки визначають глибину виїмки або насипу.

Визначення обсягів робіт при плануванні майданчиків здійснюють за нивелировочной сітці квадратів (26.1). При складному рельєфі місцевості квадрати ділять діагоналями на трикутники. При проектуванні вертикального планування майданчика прагнуть до мінімального обсягу земляних робіт. Цього можна досягти дотриманням нульового балансу земляних мас. У цьому випадку обсяг ґрунту з виїмок повинен укладатися в корисні насипу, тобто

 

де 2Я8, ..., 2#i - сума чорних відміток вершин загальних відповідно для восьми і більше трикутників; п - кількість трикутників.

За умови проектування вертикального планування майданчики без дотримання нульового балансу її проектну поверхню визначають виходячи із заданих умов, не обчислюючи середньої планувальної позначки. У цьому разі наносять на проектну поверхню - червоні позначки Яр у вершини сітки квадратів або трикутників і визначають робочі позначки h. Їх визначають як різниця між проектними Нщ червоними і чорними Нч:

 

 

 

у-у л. р

 

(26.1)

 

р Р/|Ц|

 

(26.6)

 

 

 

 

 

де FM - об'єм ґрунту майданчика від умовного рівня до поверхні природного рельєфу; Vn - те ж, до проектної поверхні без урахування котлованів; Pi - обсяг грунту з котлованів і траншей, який можна використовувати для планування майданчика (береться зі знаком «+»), або ґрунту, що підлягає видаленню з майданчика (береться зі знаком «-»).

Поділивши обидві частини рівняння на площу території, отримаємо


 

 

Робочі позначки зі знаком «+» вказують на необхідність пристрої насипу, зі знаком « -» - виїмки. Знаючи площу, легко визначити обсяг розробки грунту.

Схеми і формули для визначення об'ємів робіт при вертикального планування наведено в табл. 26.1; схеми і формули для підрахунку обсягів робіт при влаштуванні котлованів-в табл. 26.2 і по зведенню земляного полотна - в табл. 26.3.

311

 

 

 

 

 

Продовження табл. 26.1 Розрахункові i

Елементи б) те ж, типу призматоида

в) те ж, типу трехг ною піраміди

Майданчики складного контуру, попередньо розбиті:

а) сіткою квадратів і різних гео метричних фігур

б) те ж, трикутників

Таблиця 26.1.

Елементи

Однойменний квадрат (чотирикутна призма)

Перехідний квадрат:

а) ділянка насипу

б) «виїмки

Однойменний трикутник (трикутна призма)

Перехідний трикутник:

а) ділянка з однієї робочої відміткою

б) те ж, з двома

Елементи укосів:

а) кутовий, типу че тырехгранной бенкету

МЗС

 

Схеми

 

Розрахункові формули

"~ 4 ХА a2 (£Ю

а

у

'"б а2'~

6 L(Ai 4-A2)(Ai +A3) - Ai +A2 +Аз

тк

у= .

3

 

I

Умовні позначення: V - обсяг робіт, м; а - сторона квадрата (трикутника) ,м; Л, Ai,..., кг - робочі позначки (нижні індекси: н - насип, - виїмка); Zh - сума абсолютних значень робочих відміток, м; m - коефіцієнт закладення укосів; А\, Аг - площі поперечних перерізів укосів, м ; / - довжина ділянки укосу, м; Ля(в) - площа додаткової ділянки насипу (виїмки); Лн(в) - середня робоча позначка додаткової ділянки насипу (виїмки), м; Fau(») - обсяг укосів насипу (виїмки), м .

Таблиця 26.2

Елементи

 

/ р //

 

Ділянка котловану між паралельними перерізами (призматоид)

 

 

 

312

 

313

 

Продовження табл. 26.2

 

Продовження табл. 26-3

 

 

 

 

 

 

 

Елементи

Площа перерізу трапеції

Котловани зі складною конфи1урацией поперечного перерізу або представляють собою усічену піраміду

Поодинокі виїмки

В'їзна траншея

 

Схеми

mb\ b \mh

 

Розрахункові формули

A=(b+mh)h;

A - bh (для прямокутного

перерізу)

V=':[(2C+c)B+(2c+Qb]; 6

З=; с = Ь;

h2

m'

x(m'-m)

 

 

Елементи Схеми Розрахункові формули

Проміжні ділянки земляного полотна (насипи, виїмки) в ^н(в) = ^ср'.'

[" m(hl-h2)2-\t

^н(в)= Аср+ /

Площі поперечних перерізів насипи, виїмки

Лінійні споруди, що мають по довжині постійну крутизну відкосів, ширину виїмки низом (насипу зверху) і однакові відстані між поперечними профілями A=bh;

 

A^-bh + JA^ + mh 2

£>/н(в) = -[*(2£Л-А-А„) + 4-т(22А2-А!-А^]

I

Умовні про значення: Л, hi, ...,hn - робочі позначки пр осі профілю, м; i - довжина ділянки, м; VHa - обсяг земляних робіт насипу (виїмки), м ; Лср - площа соеднего перерізу між суміжними поперечними профілями на однаковій відстані, м ; т - коефіцієнт закладення укосів; b -ширина полотна насипу або виїмки по дну, м; Zh - сума висот всіх поперечних профілів, м; Ак - площа кюветів виїмки, м .

 

 

 

Умовні позначення: V - объем.м ,А - площа поперечного перерізу, м ; h-робоча відмітка, м; / - довжина ділянки, м; т - коефіцієнт закладення укосів; т

- коефіцієнт закладення для сьездной траншеї; З, В-сторони виїмок поверху, м; с, b

- сторони виїмок понизу, м.

Таблиця 26.3

 

Елементи Схеми Розрахункові формули

Положення нульової позначки виробництва робіт (у місцях переходу виїмки в насип) з », V,

 

           

           

в h1+h2'

 

           

                                              

314

 

§ 26.4. Розбивка земляних споруд та закріплення її на місцевості

Розбивка земляних споруд на місцевості здійснюється з допомогою геодезичних інструментів і різних вимірювальних засобів. Вихідними матеріалами для розбивки будівель і споруд служать: дозвіл на виробництво робіт в даній місцевості за встановленою формою; генеральний план будівельного майданчика, розбивочні креслення, архітектурно-будівельні креслення. Для перенесення проекту в натуру проводяться геодезичні розбивочні роботи. Вони полягають у визначенні на місцевості головних і основних осей будівель і споруд. Головними осями будівлі або споруди є дві лінії, що перетинаються під прямим кутом. Основні осі-це осі симетрії

315

 

фундаментів. Головні осі розбивають тоді, коли будівля або спорудження має складну конфігурацію і значні розміри. Для перенесення в натуру невеликих і нескладних будівель розбиваються основні осі.

Геодезична розбивка при влаштуванні котловану і траншей до початку виконання робіт на будівельному майданчику проводиться побудовою в натурі основних осей будівель або споруд і закріпленням реперів поза зоною земляних робіт. При влаштуванні котлованів здійснюється перевірка геодезичних даних по робочих кресленнях проекту, розбивка і закріплення в натурі контурів котловану, нівелювання денної поверхні в межах контуру котловану, передача розбивочних осей і відміток на дно котловану, періодичні виконавчі зйомки для підрахунку обсягів земляних мас, остаточна планова і висотна виконавчі зйомки відкритого котловану. По мірі поглиблення котловану визирками перевіряють його глибину від нульового горизонту.

Після зачистки укосів і дна котловану проводиться виконавча зйомка в плані і по висоті. Зйомку контурів плану котловану здійснюють шляхом промірів з допомогою сталевої рулетки, при цьому намічаються розбивочні осі будівлі, які закріплюються сталевим дротом, натягнутої між кінцевими осьовими знаками. При винесенні точок в глибокий котлован на дні котловану закладають геодезичні знаки, на які передають відмітку з робочого репера, що знаходиться на поверхні землі.

Для розбивки траншей під стрічкові фундаменти від основних осей будівлі вправо і вліво відкладають величини, зазначені на робочих кресленнях, які в сумі складають ширину підошви фундаменту. При пристрій монолітних стрічкових фундаментів ступінчастого типу ширина траншеї повинна бути рівною ширині фундаменту плюс деяка величина для установки опалубки.

Розбивка котлованів під стовпчасті фундаменти ведеться за розбивочних основним і допоміжним осях, у створі яких намічаються центри стовпчастих фундаментів. Від центрів фундаментів проводиться розбивка контуру котловану і влаштовується обноска.

Для влаштування обноски з допомогою теодоліта провешивают лінії, строго паралельні основним осям, утворюють зовнішній контур будівлі. Перенесення осей на обноску проводиться від закріплених на місцевості осьових знаків. Будівельна обноска служить для детальної розбивки осей будівель та їх закріплення. Розмітку стійок роблять так, щоб жодна з них не потрапляла на разбиваемую вісь. Матеріалом для стійок служить підтоварник. До стійок з зовнішньої сторони прибивають дошки товщиною 30...40 мм Верхню крайку

316

 

дощок застругують і встановлюють горизонтально. Найбільш раціональною є інвентарна металева обноска. Її встановлюють на висоті 0,4...0,6 м від землі паралельно основним осям, утворюють зовнішній контур будівлі, на відстані, що забезпечує незмінність її положення в процесі будівництва.

Розбивка осей перевіряється за актом. Відхилення габаритних розмірів будівлі по будівельній обноску не повинно перевищувати 5 мм при їх довжині до 10 м і 20 мм при довжині будівлі до 100 м і більше.

В процесі будівництва періодично проводиться контроль правильності положення обноски.

§ 26.5. Машини, механізми та обладнання для земляних робіт

Земляні роботи виробляють механічним, гидромеханическим, вибуховим і іншими способами. Залежно від зазначених способів при виробництві земляних робіт вибирають відповідні машини і механізми, які класифікують на землерийні, землерийно-транспортні, гидромониторные установки, земснаряди, обладнання для ущільнення грунтів, буріння ям під опори та стовпи, транспортні засоби.

 

26.2. Одноковшові екскаватори

317

Землерийні машини (одноковшові і багатоковшові екскаватори). Вони призначені для розробки грунту у відвал або в транспортні засоби. Одноковшові екскаватори - універсальні машини для риття котлованів, траншей, каналів, а також влаштування насипів та інших земляних споруд (26.2). Вони оснащуються різним змінним навісним обладнанням: прямою лопатою для розробки ґрунту вище рівня стоянки екскаватора (26.2, а); зворотною лопатою для розробки грунту нижче стоянки екскаватора (26.2,6); драглайном для риття глибоких котлованів (26.2); стругом для планувальних робіт (26.2, г). У будівельній практиці застосовують екскаватори з ковшами місткістю 0,25; 0,4; 0,5; 0,65; 1; 1,25 і 2,5 м3.

 

 

 

' .УУ УУУ УУЛУУ УУ УУ /УУ //У УУУ У/У УУУ УУ УУ У// // /// У?~2

 

 

 

 

26.3. Загальний вигляд бульдозера:

1 - гідроциліндр; 2 - штанга; 3 - відвал; 4 - ніж

Багатоковшеві екскаватори мають робочий орган у вигляді ковшової ланцюга або ковшового колеса. Вони застосовуються для розробки траншей під фундаменти та інженерні мережі.

Землерийні транспортні машини (бульдозери, скрепери, грейдери). Їх використовують для пошарового копання, транспортування, відсипання і планування грунтів.

Бульдозер (26.3) - гусеничний або колісний трактор (тягач),^ що має навісний ріжучий робочий орган-відвал з системою привода. Бульдозери застосовують для копання, переміщення

'// /// .-// /// /// /V //у/У У'/ УУ УУУ

грейдера™™* 2 ~ РЯМа; 3 ~ °ТВаЛ бульдозеРа; 4 ~ х°Довая частина; 5 - відвал авто-

26.4. Загальний вигляд автогрейдера:

 

 

 

26.5. Схеми пристрою скреперів:

• теж,

а-скрепер з примусовим розвантаженням; б-теж, з полупринудительной; з вільної

і планування грунту, а також для зачищення ґрунту в котлованах, розроблених іншими землеройными машинами*

Грейдер (автогрейдер; 26.4) -агрегат, що має ріжучий робочий орган-відвал, ходову частину і систему управління відвалом та іншими механізмами. Застосовується для планувальних і профілювальних робіт при пристрої дорожніх підстав.

Скрепери (26.5)-агрегати, що складаються з ковша, встановленого на колеса з пневматичними шинами та системами приводу ковша і тягача (колісного або гусеничного). Скрепери бувають причіпні та самохідні, застосовуються для пошарового копання, транспортування, відсипання шарами і планування грунтів.

Гидромониторные установки і земснаряди, агрегати (26.6). Вони складаються з гідромоніторів, магістральних трубопроводів, насосних станцій та інших споруд. Ними розмивають, транспортують і укладають грунт з допомогою води. Крім того, вони служать для намиву земляних споруд гребель, насипів під залізні і шосейні дороги, для розробки котлованів, каналів, спрямлення русла річок, видобутку і сортування піску, гравію тощо

Грунтоуплотняющие машини і механізми. Вони призначені для пошарового ущільнення ґрунтів. До них відносяться гачковані та вібраційні катки, катки на пневмашинах, трамбувальні плити, вібраційні установки, навісні гидротрамбовки, вібратори та ін.

 

 

 

318

 

319

 

а» «. !•■ ■■;' • * ' ■:■ ;| ■■!-i. n ' ■■ - " ■"■■ "If

 

 

1-1

\ \

 

 

 

П 15 №

 

26.6. Кошти гідромеханізації:

1 - насосна станція; 2 - магістральний трубопровід; 3 - гідромонітори; 4 - пересувні гідромонітори; 5 - розводящий водовід; б-лотки для канави; 7 - самопливний пульповод; 8 - землесосная установка; 9 - напірний пульповод; 10 - всмоктувальний пристрій; 11-судно з насосною установкою; 12 -папильонажные палі; 13-плавучий пульповод; 14-берегової пульповод; 15 -обвалування; 16-намываемое земляне спорудження

§ 26.6. Способи виробництва земляних робіт

Вертикальне планування земляних мас здійснюється з метою забезпечення будівельних майданчиків проектних відміток.

При плануванні майданчика бульдозером його цикл роботи складається з різання і переміщення грунту, розвантаження і холостого ходу. Різати і переміщувати ґрунт доцільно під ухил до 10...15° стружкою прямокутного перерізу і можливо більшої товщини. Грунт зрізається пошарово кожен раз по одному й тому ж сліду на глибину 0,5 м ( 26.7, б). Потім гребені

320

 

а)

 

 

 

 

/Jy//////////%/////y///////?yjy'/y,f,

 

1

 

26.7. Схема роботи бульдозера при плануванні майданчика:

а - схеми різання ґрунту; 6 - траншейний спосіб розробки ґрунту; - групова робота бульдозерів; 1 - різання тонкою стружкою однакової товщини; 2 - різання гребінчастим профілем; 3 - те ж, слиповидным; 4 - грунт, переміщуваний поодиноким способом; 5 - додатковий об'єм грунту, переміщуваного двома бульдозерами, що рухаються поряд

 

 

 

 

 

 

переміщення екскаватора

Взрыхленный ділянку довжиною 800-1000^

Ко1ГЪ^штю^ШЮшча~^йШ'Ш'рц^к1Га(реперо^-

S зворотному нп/ipaS/ienuu ,-

Л*/ //ада/? грунту Рух порожніх скреперів

ДНижение навантажених

 

Зона насипу

"Я l ITI'I' I' I' I' I' l'

26.8. Схема планування майданчиків скреперами:

а - схеми розробки грунту; б - схема завантаження скреперів з допомогою штовхача; в - схема переміщення скреперів по еліпсу на ділянці з чергуються насипами і виїмками; г - те ж, при плануванні майданчика; / - розробка за схемою смуга поруч із смугою; 2 - те ж, через смугу; 3 - те ж ребристо-шаховими проходками; 4 - форма стружки; 5 - набір грунту; 6 - розвантаження

між траншеями зрізають і тим же способом поглиблюють виїмку. У будівельній практиці часто застосовують спарену, або групову, роботу бульдозерів (26.7, б). Остаточну планування грунту, покладеного бульдозером, здійснюють піднятим відвалом при русі вперед або опущеним відвалом при русі назад <26.8).

При розробці ґрунту скреперами ківш наповнюється, транспортує грунт до місця укладання і розвантажує його

322

 

26.9. Планування майданчика екскаватором:

а - розріз і план виїмки; б - план забою; R - найбільший радіус різання; Років - то ж, на рівні стоянки; Др.к - радіус розвантаження ковша; Rprr - радіус розвороту транспортної одиниці

шаром необхідної товщини з частковим ущільненням. Розробляти скреперами мокрі, глинисті і сухі піщані грунти не рекомендується. Важкі грунти заздалегідь розпушують. Різати грунт скреперами можна тонкою стружкою, а також клиновидним і гребінчастим профілями. Застосовують наступні схеми розробки грунту: смуга поруч з смугою, через смугу ребристо-шаховим порядком і з завантаженням по ланцюжку.

Планування майданчика екскаваторами (26.9), обладнаними прямою лопатою, здійснюється в тому випадку, якщо рельєф місцевості дозволяє вести розробку вибоями достатньої висоти і грунт необхідно перевозити на великі відстані. Забоєм називають робочу зону, що включає майданчик, на якої знаходиться екскаватор, частина розроблюваного масиву, де ведеться виїмка грунту, і майданчик для транспортних засобів. На планувальних роботах частіше використовують екскаватор з ковшем місткістю 0,5... 1 м3. При розробці легких ґрунтів більш ефективні змінні ковші більшої місткості з суцільною ріжучою кромкою. Планувати майданчики екскаватором з прямою

323

 

 

 

 

26.10. Планування гидромеханическим способом:

а - розрив грунту гідромонітором; б - те ж, з додатковим розривом ґрунту через свердловину; в - Схема намивання майданчика; р - розмив ґрунту попутним забоєм зверху вниз; 1 - гідромонітор; 2 - початковий забій; 3 - свердловина; 4 - канава для відводу пульповода; 5 - магістральний пульповод; 6 - розподільні пульповоды; 7 - дамба обвалування; 8 - водовідвідні колодязі

лопатою рекомендується бічними проходками з подачею транспорту на рівні підошви забою паралельно осі переміщення екскаватора. При гидромеханическом способі планиров-до і (26.10) грунт розробляють, транспортують і укладають в тіло споруди або у відвал з допомогою води. Цей метод ефективний при легкоразмываемых грунтах і наявності води. До переваг гідромеханізації відноситься безперервність подачі грунту в важкодоступні ділянки, можливість розробки обводнених та підводних виїмок без осушувальних і водознижувальних робіт, а також висока продуктивність і низька вартість. При вертикальної плануванні розмивають грунт на ділянках виїмок і укладають його в насип. Великі майданчики намивають грунтом з кар'єрів, розташованих на суші або на дні водойми. При розробці грунту на суші застосовують гидромониторные установки, а при підводному розробки-землесосні снаряди.

Риття котлованів. Котловани-тимчасові виїмки, встановлюються для зведення фундаментів і частин будівлі або споруди, розташованих нижче поверхні землі. За формою бувають з котловани вертикальними або похилими стінками (укосами). Стінки вертикальних укосів кріплять. Кріпити вертикальні стінки доводиться в глибоких котлованах, а також в обмежених виробниц-

324

 

 

26.11. Кріплення стінок котлованів і траншей:

а - подкосное; б - анкерне; - горизонтальне з прорізами або суцільне; р

вертикальне суцільне; д - шпунтове; 1 - стійка; 2 - забутка; 3 - бобишках; 4

підкіс; 5 - палі; 6 - анкерна тяга; 7 - засипка; 8 - розпірка; 9 - шпунт ,

дарських умовах в ґрунтах, насичених водою. Розрізняють кріплення підкісної, анкерні, шпунтові та ін. (26.11).

Котловани з укосами влаштовують при глибині, що перевищує допустимі межі зведення з вертикальними стінками, і коли пристрій кріплень економічно недоцільно. Згідно Сніпу при відсутності ґрунтових вод найбільшу крутизну укосів встановлюють для виїмок завглибшки до 1,5 м від 1 : 0,5 до 1 : 0; при глибині 1,5.-3 м - від 1 : 1 до 1 : 0,25; при 3...5 м - від 1 : 1,25 до 1 : 0,5. Для більш глибоких котлованів крутизну укосів призначають змінної, більш пологою до дна.

Технологічний процес влаштування котлованів включає: розроблення грунту з вивантаженням в транспортні засоби або за бровку котловану, кріплення вертикальних стінок, транспортування грунту, зрізання укосів і планування дна, зворотну засипку пазух між стінками фундаменту і котловану з розрівнюванням та ущільненням грунту. Розробка грунту при влаштуванні котлованів є провідним процесом і виконується екскаваторами з різним змінним обладнанням, бульдозерами, скреперами і гидромеханическом способом (26.12).

325

 

 

-fs

26.12. Розробка траншеї екскаватором-

 

'

 

Риття траншей. Траншея-це тимчасова виїмка, влаштованих для укладання інженерних комунікацій і зведення стрічкових фундаментів. В будівельній практиці розрізняють траншеї з вертикальними стінками, траншеї укосами і траншеї змішаного профілю. Траншеї з вертикальними стінками без кріплення влаштовують у ґрунтах природної вологості з непорушеною структурою при відсутності грунтових вод і невеликій глибині (до 2 м). У всіх інших випадках здійснюють кріплення вертикальних стін траншеї. Виконують це стаціонарними та інвентарними кріпленнями (див. 12.11). Траншеї з укосами розробляють в тих же випадках, що і котловани з укосами. Крутість укосів призначають по Сніпу в залежності від глибини і властивостей грунту. Траншеї змішаного профілю влаштовують при значній глибині і наявності грунтових вод.

Технологічний процес влаштування траншеї включає; розроблення грунту з вивантаженням за бровку або в транспортні засоби, кріплення вертикальних стінок, транспортування грунту, планування дна, зворотний засипання і ущільнення грунту. Для розробки траншей використовують землерийні машини. Схеми розробки грунту показано на 26.12.

Зведення земляного полотна, укладання ґрунту і його ущільнення. Земляне полотно служить підставою для верхньої будови автомобільних і залізних доріг і пов'язано з пристроєм насипів і виїмок необхідної міцності і стійкості. Технологія зведення земляного полотна включає підготовчі та основні роботи.

Способи виробництва робіт залежать від їх обсягів, заданих термінів виконання, властивостей ґрунтів і дальності переміщення, висоти насипів і глибини виїмок, рельєфу місцевості, гідрогеологічних і кліматичних умов. Процес влаштування земляного полотна виконують єдиним потоком з допомогою взаємопов'язаних комплектів машин або окремими потоками по ділянках з допомогою кількох комплектів машин, що працюють послідовно або паралельно. У складі кожного комплекту призначають провідну машину, за параметрами і продуктивності якої пов'язують роботу решти всіх вхідних в комплект машин. Найбільш часто провідними машинами є скрепери, бульдозери й екскаватори. Розрівнювання, ущільнення і остаточну планування земляного полотна виконують комплектами машин і механізмів, ув'язаних по продуктивності (бульдозерами, грейдерами, автогрейдерами, катками тощо).

Пристрій підстав. Підготовка основ під фундаменти складається з підчищення дна котлованів і траншей і при необхідності ущільнення грунту в них. Мета підготовки - забезпечити найбільший контакт з підстави підошвою фундаменту. Підчистку дна котло-

 

327

 

ванів здійснюють бульдозером, який слідом за екскаватором зрізає недобраний ним ґрунт. Поверхня підстави вивіряють візуванням осей стін і кутів. Перетину останніх фіксують кілочками, відмітку верху яких визначають нівеліром. Грунт до проектних відміток при подчистке зрізають вручну. При механізованої подчистке грунт у котлованах зрізають нижче проектних позначок і підсипають до верху кілочків піском. У цьому майже виключається ручна праця і поліпшується контакт фундаментів з підставою. Дно траншеї підчищають вручну.

Ущільнення грунтів. Якщо основа сформовано з слабких грунтів, передбачають збільшення їх несучої здатності поверхневим або глибинним ущільненням. Поверхневе ущільнення грунтів важкими здійснюють катками або пневматичними і дизельними трамбівками. Котки ущільнюють грунт завглибшки до 0,5 м, а важкі трамбування-до 2,5 м. Піщані і великоуламкові грунти ущільнюють вібруванням. Звичайні віброплити ущільнюють ґрунт на глибину до 0,5 м, важкі-до 1 м. Перезволожені грунти ущільнюються погано; вони від ударів розріджуються і налипають на трамбування. У таких випадках поверхня ґрунту перед трамбуванням посипають шаром щебеню (гравію) або сухого грунту товщиною до 10 см. При ущільненні грунту глибину виїмки котловану проектують з урахуванням опади підстави.

Глибинне ущільнення грунтів здійснюють вібруванням. Спочатку грунт увлажйяют до насичення, занурюючи на розрахункову глибину трубчасту перфоровану голку діаметром 19...25 мм, через яку подають воду. Слідом за голкою поруч з нею в грунт занурюють вибробулаву. Місця занурення голки розташовують у шаховому порядку на відстані 0,8... 1 м.

Слабкі глинисті і замулені грунти ущільнюють піщаними або ґрунтовими палями, які влаштовують з допомогою інвентарної палі-оболонки з суцільнотягнутої товстостінної труби діаметром 400...500 мм з розкривним черевиком. Цю палю занурюють копром або краном з вібратором, заповнюють піском або іншим грунтом з пошаровим ущільненням. По мірі заповнення оболонки її витягають. Місця занурення паль визначають розрахунком. Таким способом ліквідують просадочность лесових ґрунтів.

Пристрій подушок. Для заміни шару слабкого грунту під фундаментом, а також для збільшення площі розподілу тиску від фундаменту влаштовують піщані або гравійні (щебеневі) подушки. В технологічний процес влаштування подушок входять роботи по транспортування і розвантаження матеріалу, його розрівнювання, зволоженню, ущільнення і вирівнювання поверхні до проектної позначки.

Закріплення ґрунтів. Міцність основи, що складається з слабких ґрунтів та тріщинуватих гірських порід, можна збільшити методами штучного закріплення, до числа яких відносяться

328

 

силікатизація, цементізація, смолизация і термічне закріплення. Технологія закріплення ґрунтів передбачає розчищення ділянок, занурення ін'єкторів, приготування і нагнітання розчинів, витяг ін'єкторів, тампонаж свердловин. Грунт закріплюють захватками -вертикальними смугами, рівними довжині перфорованої частини труби. Для нагнітання розчину застосовують гідравлічні насоси.

Лесовидні ґрунти закріплюють випалюванням, а також розчином рідкого натрієвого скла. При його взаємодії з солями кальцію, містяться в лесах, утворюється гель кремнієвої кислоти, який цементує частинки лесу, перетворюючи їх в кам'янисту масу. Цей спосіб називається однорастворной силикатизацией. Піски з високим коефіцієнтом фільтрації закріплюють розчинами рідкого скла і хлористого кальцію. Спочатку нагнітають розчин рідкого скла, а потім хлористого кальцію. Пилуваті піски закріплюють сумішшю розчинів рідкого скла і фосфорної кислоти. Для закріплення дрібних пісків застосовують водний розчин карбомидной смоли в суміші з розчином соляної кислоти. Цей спосіб називається смолизацией. Для закріплення пористих суглинних грунтів застосовують термічний спосіб. Суть його полягає в тому, що при спалюванні палива навколо свердловини утворюється стовп обпаленої міцного грунту, діаметр якого можна довести до 4...8 м. Тріщинуваті скельні, а також гравійні і пухкі піщані грунти закріплюють цементним розчином, який нагнітають в ін'єктори по напірним шлангах насосами.

§ 26.7. Виробництво земляних робіт у зимовий час. Бурові та вибухові роботи

Мерзлий ґрунт у силу своєї механічної збільшеної міцності сильно ускладнює його розробку механізмами, внаслідок чого в зимових умовах значно зростають витрати праці, енергії та палива, обумовлюють подорожчання цього виду робіт. Грунти, що підлягають розробці в зимовий час, необхідно оберігати від замерзання. Якщо це зробити завчасно з яких-небудь причин неможливо, мерзлий грунт відтає або розпушують, потім розробляють, транспортують і укладають в відповідно до вимог Сніп.

Захист грунту від промерзання здійснюється: утепленням його теплоізоляційними матеріалами (торфом, соломою, листям, тирсою, шлаком, снігом); введенням у ґрунт різних хімічних складів; розпушуванням грунту перед настанням морозів. Для вибору способу запобігання ґрунту від

329

 

 

 

в)

а)

д) л/

                                  

/■■' /

/^ ' УХ ;:

кЛЪ % L W

-IS

26.13 .Оттаивание ґрунту парою, гарячою водою і електричним струмом:

а - парова голка; б - водяна голка; - електричні голки; р - електроди, розташовані горизонтально; д - те ж, вертикально

промерзання треба заздалегідь точно знати розташування майбутньої забудови.

Відтавання мерзлих грунтів може здійснюватися парою. Спочатку на певній відстані бурять свердловини, потім у них занурюють перфоровані труби (26.13, а), які подають пар. Гирло свердловини закривається теплоізоляційним матеріалом. При цьому способі грунт зволожується і знижується його несуча здатність. Тому він застосовується рідко і при невеликих обсягу робіт.

Більш економічним є відтавання мерзлого грунту гарячою водою. При цьому способі гаряча вода доставляється по трубопроводах. Пройшовши групу занурених трубопроводів (26.13, б), вода повертається назад в котельну установку для підігріву, а потім.

330

 

цикл повторюється. При цьому способі грунт не зволожується, однак потрібна велика кількість теплоти.

Самим простим і економічним способом відтавання грунту є його електропідігрів, який здійснюють електричними голками різних конструкцій (26.13,в). Комплект голок (40...50 шт.) встановлюють на відстані 0,5... 1,3 м одна від іншої. Простота виготовлення таких голок робить їх зручними для застосування. Електропідігрів грунту можна здійснювати металевими електродами (26.13, г, д), розташованими горизонтально в шарі тирси, змочених в електроліті (розчином хлористого кальцію або хлористого натрію). Застосування горизонтальних електродів доцільно при отогревании промерзлого грунту на глибину 0,4...0,8 м. При прогріванні грунту \ використовують металеві вертикальні електроди. Відтавання Грунту у цьому випадку можна здійснювати за схемами: «зверху-вниз» (26.13, д) і «знизу - вгору» (26.13, г). В даний час відтавання починають від промезшего грунту. При цьому відтавання не доводять до поверхні, залишаючи тонкий шар мерзлого грунту для запобігання втрати теплоти. При розробці траншей для відтавання грунту ефективно застосування агрегату системи Грот-Криваля і Єфименко, працює на рідкому паливі з паровим дуттям. При невеликих обсягах і наявність дров'яних відходів відігрівання ґрунту можна здійснювати з допомогою багать, укладених вздовж траншей.

Розпушування і розробку мерзлого грунту здійснюють вибуховим або механічним способом. При вибуховому способі розроблювану виїмку ділять на захватки: на першій захватці розпушений грунт розробляють екскаватором; на другий - роботи не проводять відповідно до вимог техніки безпеки, на третій-ведуть бурові та вибухові роботи.

Механічне розпушування здійснюють навісними розпушувачами на базі гусеничних тракторів, з допомогою сталевого клина або кулі, які при падінні з висоти 3...5 м розбивають смерзшийся грунт, або розпушують верхній шар розпушувачами ударної дії, що вмонтовуються на екскаваторі, та іншими способами.

Бурові роботи здійснюють при інженерно-геологічних вишукуваннях, пониження ґрунтових вод, створенні водопостачання, пристрої пальових підстав, встановлення різного роду опор, посадці дерев та ін. В розробляються грунтах бурильним інструментом бурять циліндричні отвори -~- вироблення. Вироблення діаметром до 75 мм і глибиною до 6 м називають шпуром, діаметром понад 75 мм і глибше 6 м - свердловиною. Шпури і свердловини бувають вертикальні, похилі і горизонтальні. В залежності від геологічних та гідрологічних умов вироблення та їх глибини застосовують буріння наступних видів: ударне, ударно-канатне, обертальний, ударно-обертальний, вібраційне

331

 

 

 

та ін. При бурінні шпурів застосовуються перфоратори (пневматичні бурильні, молотки) та электросверлильные верстати термічного буріння. При бурінні свердловин застосовують самохідні установки ударно-канатного, вібраційного і колонкового буріння.

Вибуховий спосіб розробки грунту є одним з потужних засобів механізації трудомістких і важких робіт. Його застосовують для розробки скельних порід, для розпушування мерзлих грунтів, а також для отримання виїмок способом масового викиду. Для вибуху використовують вибухові речовини, які за характером дії поділяють на ініціюють вибухових і метальні.

Вибухові роботи в будівельній практиці виробляються спеціально навченим персоналом з суворим дотриманням правил виробництва підривних робіт і техніки безпеки. Способи їх виробництва описані в спеціальній літературі.

 

 "Основи будівельної справи" Наступна сторінка >>>

 

Дивіться також:

 

Будівельні матеріали Будівельні матеріали (Домокеев) Довідник домашнього майстра Будинок своїми руками Будівництво будинку Домашньому майстрові Гідроізоляція Лаки і фарби в вашому будинку

 

Будівництво будинку від фундаменту до даху

Будівельні матеріали та вироби

Євроремонт від А до Я

Покрівлі. Покрівельні матеріали

Довідник будівельника-обробника

Дерев'яний будинок. Каркасні роботи від фундаменту до даху

Будівництво дачного будиночка

Поради по ремонту квартири

Поради по дрібному квартирного ремонту

Ремонт і дизайн квартири та дому

Ремонт квартири в сучасних умовах

Ремонт квартири. Енциклопедія ремонту

Ремонт та оздоблення сучасної квартири

Поточний ремонт квартири, будинку

Гіпсокартон. Перегородки і стелі з гіпсокартону

Гіпсокартон. Робота з гіпсокартоном

Будівництво будинку

ОПАЛУБКА. Технологія монолітного бетону і залізобетону

Гідроізоляція, гідроізоляційні матеріали

Гідроізоляція в будівництві

Оздоблення. Оздоблювальні та облицювальні матеріали

Будівельні матеріали