Устройство вертикальных откосов траншеи

Устройство вертикальных откосов траншеи

Траншеи и котлованы. Московская область. Москва.

Разработку траншей и котлованов выполняют преимущественно механизированным способом. Подбор техники для выполнения земляных работ зависит от объема котлованов, вида грунта и предусматривается проектом производства работ. Этот вид работ включает в себя: выемку грунта; выгрузку грунта на бровку или транспортные средства; транспортирование грунта к месту складирования; складирование в отвал или насыпь; разработку откосов, подчистку и планировку днища; крепление стенок траншей и котлованов; обратную засыпку траншей.

Места разработки траншей канав и котлованов защищают от стока поверхностных вод путем устройства временных или постоянных водоотводящих систем (оградительной обвалов-ки, водоотводящих канав, планировки, обеспечивающей водоотвод и т. д.).

Работы по устройству траншей, канав следует начинать с низовой стороны, причем в местах с пониженными отметками при наличии грунтовых вод устраивают приямки для их сбора и откачки. При устройстве выемок в лессовых грунтах необходимо принимать дополнительные меры против застоя воды во время производства работ.

Разработка грунта в траншеях и котлованах в случаях пересечения их любыми подземными коммуникациями допускается лишь при наличии письменного разрешения эксплуатирующей организации. При этом в непосредственной близости от коммуникаций грунт должен разрабатываться ручным способом (1 м над трубой, кабелем и т. п.). При неожиданном (не обозначенном в проекте) обнаружении подземных коммуникаций земляные работы следует приостановить и вызвать на место представителей соответствующих организаций.

Необходимость крепления вертикальных стенок траншей и котлованов или разработка грунта с устройством откосов обосновывается проектом.

Если проектом предусмотрено крепление траншей, его следует устанавливать сразу после отрывки. Укрепление грунтов и стенок котлована выполняют в несвязанных грунтах, где существует угроза обрушения боковых стенок. Выполняют это с помощью горизонтальных досок толщиной 40-60 мм, установленных в виде опалубки и опирающихся на вертикальные брусья с применением распорок. Стенки опалубки дополнительно укрепляют горизонтальными распорками, установленными между стенами.

Рытье котлованов и траншей с вертикальными стенками без крепления может выполняться в песчаных и крупнообломочных грунтах на глубину 1 м, в супесях — 1,25 м, в суглинках и глинах — 1,5 м и в очень прочных суглинках и глинах — 2 м. При необходимости работы людей в траншее с вертикальными стенками наименьшее расстояние в свету между боковыми поверхностями или щитами крепления должно быть не менее 0,7 м. При устройстве траншей под трубопроводы их ширину по дну без учета крепления принимают согласно таблице.

Траншеи с уложенными трубопроводами засыпают в следующей последовательности: мягким грунтом засыпают и подбивают приямки и пазухи одновременно с обеих сторон, а затем траншею засыпают таким же грунтом на 0,2 м выше верха труб, при этом грунт уплотняют послойно ручными и навесными электротрамбовками. Для трубопроводов керамических асбестоцементных и полиэтиленовых высота слоя засыпки над трубой должна быть 0,5 м. Последующую засыпку производят механизированным способом после испытания трубопроводов любым грунтом без крупных включений. Обратная засыпка траншей и котлованов на участках пересечения с существующими дорогами, проездами, площадями и др. должна выполняться на всю глубину малосжимаемыми грунтами (песок, галечник, гравий, отсевы щебня и пр.) с послойным тщательным уплотнением.

Обратную засыпку траншей и котлованов, на которые не передаются дополнительные нагрузки (кроме массы грунта), можно выполнять без уплотнения, но с отсыпкой земляного валика, равного по объему последующей естественной усадке грунта.

Ширину по дну котлованов и траншей для ленточных и отдельно стоящих фундаментов следует определять с учетом ширины конструкции фундаментов, гидроизоляции, опалубки и крепления с добавлением 0,2 м. Дно котлована должно быть ровным и горизонтальным. Если строительство ведется на откосе, дно может состоять из горизонтальных и вертикальных участков, расположенных под углом 45°. В этом случае не рекомендуют делать вертикальные переходы, в которых могут образоваться трещины при кладке фундаментов.

Траншеи и котлованы в нескальных грунтах должны разрабатываться без нарушения естественной структуры грунта в основании с недобором.

Места переборов в скальных грунтах следует заполнять глинистым, песчаным или щебенистым грунтом с тщательным его уплотнением. Переборы в нескальных грунтах (кроме валуновых и глыбовых) не допускаются.

В зависимости от состояния грунта может быть применен один из способов его укрепления, предназначенный для увеличения несущей способности. Чаще всего такая надобность возникает при возведении зданий двух и более этажей. Строительная практика обладает многими способами искусственного укрепления грунтов. Необходимость искусственного укрепления грунтов может определяться проектом.

Уплотнение грунта выполняют методом укатывания различными катками, транспортными и землеройно-транспортными машинами, механическими или электрическими трамбовками, вибрированием. Слабые или особо слабые грунты закрепляют.

Сшшкатизация предусматривает укрепление мелких и пылеватых песков и плывунов однорастворным или двухрастворным составами на основе жидкого стекла. При однорастворном составе используют силикат натрия — жидкое стекло и алюминат натрия. В двухрастворном — во втором составе вместо алюмината натрия используют хлористый кальций Растворы нагнетают инъекторами под давлением 3-6 атмосфер, закрепляя грунт в радиусе 0,3-1 м. Способом силикатизации можно закреплять отдельные участки, а также целые массивы грунта. При сплошном закреплении массива грунта инъекторы располагают в шахматном порядке с расстоянием между рядами, равным 1,5 радиуса закрепления одним инъектором.

Цементация выполняется специальными инъекторами (перфорированными трубами) обычно для укрепления песчаных (реже глинистых) грунтов. Цементная смесь марки 400 при соотношении 0,8 : 1 (вода : цемент) под давлением заполняет все пустоты в грунте. После того как инъектор извлекают из грунта, скважину тоже заполняют раствором.

Электросиликатизацня ускоряет темпы и качество работ за счет пропуска через инъекторы постоянного тока.

Все перечисленные методы укрепления фунтов предусматривают наличие специального оборудования и могут выполняться организациями, обладающими необходимыми технологиями.

Значение проектирования откосов

Любой грунт, ограниченный откосами, под действием силы тяжести стремится сдвинуться в сторону откоса, что может привести к неконтролируемому обрушению стенок котлована. Из-за обрушения грунтовых масс могут пострадать рабочие, находящиеся на дне котлована. К тому же это приведет к увеличению объема работ и несоблюдению календарного графика. Так как нужно будет восстанавливать проектный контур котлована, и выполнять обратную засыпку фундамента в большем объеме.
Чтобы избежать травм и не нести убытки, необходимо еще на этапе проектирования рассчитать крутизну откосов котлована и траншей, в соответствии со СНиП 111-4-80.

Нормативные данные для проектирования откосов

Устройство котлована с вертикальными без крепления стенками допускается, только при разработке:
насыпных, песчаных или гравелистых грунтов на глубину не более 1м;
супесчаных и суглинистых – не более чем на 1,25м;
глинистых – на 1,5 м;
особо плотных – на 2 м.
Если же требуется устройство котлована большей глубины, необходимо принять крутизну откосов, рекомендуемую СНиП с учетом типа грунта и глубины заложения. При этом если глубина котлована или траншеи превышает 5 м, то для определения устойчивости земляных масс выполняют расчет.
Крепление стенок котлована глубиной 2-3 м должно выполняться строго по типовому проекту.
В нормативной литературе крутизна откосов котлована и траншей измеряется как угол откоса (ɑ) или отношение высоты откоса к заложению (1:m). В СНиП эти данные приводятся в табличной форме отдельно для каждого типа грунта с учетом глубины выемки.

Если на участке присутствует несколько видов грунта, то крутизну откосов принимают, ориентируясь на самые неустойчивые слои. В связи с тем, что даже при разработке котлована с откосами не исключена вероятность обрушения грунта под тяжестью машин, необходимо соблюдать требуемое в СНиП расстояние от подошвы откоса до места стояния техники. Рассчитывая объем земляных работ, учитывают величину откосов, которые увеличивают ширину котлована на b=m*h.

Звоните нашим менеджерам: тел. +7 985 776 3911; +7 (495) 776-3911.

УСТРОЙСТВО ВЫЕМОК И НАСЫПЕЙ. ТРАНШЕИ

Устройство траншей

Что такое траншея

Траншея — это временная выемка, устраиваемая для укладки труб и других инженерных сетей, а также возведения ленточных фундаментов. Траншеи разрабатываются с вертикальными стенками (с креплением стенок или без них), с откосами и смешанного профиля.

Траншеи с вертикальными стенками без крепления устраивают в грунтах естественной влажности с ненарушенной структурой, при отсутствии грунтовых вод и небольшой глубине — 1. 2 м, иногда до 3,5 м (при использовании траншейных экскаваторов). В этом случае во избежание осыпания или оползания грунта рекомендуется вслед за отрывкой производить работы по укладке труб, устройству фундаментов и т. п.

Устойчивость вертикальных стенок траншей большой глубины (10 м и более) может быть обеспечена при использовании специального глинистого раствора, которым заполняется траншея во время ее отрывки

Траншеи с откосами разрабатывают при тех же условиях, что и котлованы. Крутизну откосов устанавливают в зависимости от глубины и строительных свойств грунта по СНиПам.

Траншеи смешанного профиля устраивают при значительной их глубине и наличии грунтовых вод.

Технологический процесс устройства траншей включает: разработку грунта с выгрузкой на бровку или в транспортные средства, крепление вертикальных стенок, транспортирование грунта, планировку дна, обратную засыпку и уплотнение грунта, а также вспомогательные работы по установке лестниц, ограждений и т. д. Планировку дна траншей при монтаже труб и кабелей обычно не делают, а для того чтобы обеспечить проектный профиль дна, планируют поверхность трассы трубопровода до начала рытья траншеи.

Разработка грунта, как и при устройстве котлованов, является ведущим процессом.

Экскаватором, оборудованным обратной лопатой или драглайном, разрабатывают ниже уровня стоянки траншеи с вертикальными стенками или откосами торцовыми либо боковыми проходками. Грунт выгружается в транспортные средства или отвал (в одну или в две стороны). Наиболее часто траншею разрабатывают торцовой проходкой с расположением экскаватора по оси траншеи и укладкой грунта в отвал с одной стороны при углах поворота стрелы р = 60. 90°. Если отвал не размещается за пределами возможной призмы обрушения грунта, то дополнительно используют бульдозер, или экскаватор может перемещаться по оси, смещенной в сторону отвала.

Последовательность разработки грунта с одной стоянки экскаватора обычно такова. В вертикальной плоскости грунт разрабатывают ярусами глубиной 1,5. . 2 м. В горизонтальной плоскости связные грунты разрабатывают сначала с одной стороны траншеи с постепенным углублением ее и устройством соответствующего откоса, затем аналогично с другой. В легких (сыпучих) грунтах разработку можно начинать с осевой линии траншеи.

Двусторонние отвалы обычно устраивают при разработке глубоких траншей с перемещением экскаватора по зигзагу. Траншеи под фундаменты неглубокого заложения роют универсальными одноковшовыми экскаваторами с ковшом вместимостью ,0,15 м3 с погрузкой грунта в самосвалы.

Одиночные выемки под фундаменты колонн или опор роют экскаваторами, оборудованными обратной лопатой, с выгрузкой грунта в транспортные средства. В мягких грунтах используют также экскаватор, оборудованный грейфером. Перемещается экскаватор по оси расположения фундаментов или с небольшим смещением.

Многоковшовыми экскаваторами разрабатывают траншеи (как правило, с вертикальными стенками) для трубопроводов значительной протяженности при наличии мягких плотных грунтов. При этом получается более правильное очертание траншеи, недобор грунта меньше, чем при использовании других землеройных машин. Требуется лишь незначительная зачистка дна.

В зависимости от типа машины (цепной или роторный экскаватор продольного копания) ширина траншеи изменяется от 0,4 до 1,8 м, а глубина до 3,5 м.

В слабых грунтах для создания устойчивых стенок траншей на экскаваторе дополнительно устанавливаются легкосъемные цепные откосообразователи, придающие траншее трапециевидный профиль. Например, цепным многоковшовым экскаватором ЭТУ-354, комбинируя составные части рабочего органа, можно создать четыре прямоугольные (глубина 3,5 и 2,5 м, ширина 0,8 и 1,1м) и четыре трапециевидные траншеи (глубина 3,5 и 2,5 м, ширина по верху траншеи 2,8 м, а по дну — 0,8 и 1,1 м).

Эксплуатационная производительность многоковшового экскаватора, м3/смену, послойное уплотнение пневмо- или электротрамбовками. Плотность грунта контролируется плотномерами ДорНИИ и приборами с использованием радиоактивных изотопов. Вне населенных пунктов уплотнение часто не делают, а излишки грунта укладывают валиком по оси траншей.

Устройство котлованов и траншей (способы, схемы).

Результатом производства земляных работ являются земляные соору­жения, представляющие собой открытые выемки, насыпи, подземные выра­ботки, обратные засыпки.

Выемку, имеющую ширину до 3 м и длину, значительно превышаю­щую ширину, называют траншеей. Выемку, длина которой не превышает десятикратной ее ширины, называют котлованом. Котлованы и траншеи имеют дно и боковые поверхности — наклонные откосы или вертикальные стенки.

Технологический процесс возведения земляных сооружений включает подготовительные, вспомогательные и основные работы (процессы).

Подготовительные работы выполняют до начала разработки грунта, а вспомогательные – до или в процессе возведения земляных сооружений.

Различают подготовительные работы внеплощадочные (строительство подъездных дорог, линий связи и электропередач и т.д.) и внутриплощадочные (расчистка территории строительной площадки, инженерную подготовку площадки с выполнением работ по планировки и обеспечению отвода поверхностных вод, геодезическую разбивку земляных сооружений).

К вспомогательным работам относят работы по водоотливу и водопонижению, искусственному ограждению выемок от грунтовых вод, устройству временных креплений стенок выемок.

Основными работами в комплексном процессе возведения земляных сооружений являются: разбивка грунта в выемках и его транспортирование, отсыпка грунта и его уплотнение, подчистка дна выемок и отделка откосов.

Разбивка земляных сооружений заключается в установлении и закреплении их положения на местности с помощью геодезических сооружений.

Разбивку котлованов начинают с закрепления на местности контуров его бровки и дна с помощью деревянных кольев. (При этом в начале на местности закрепляют крайние оси сооружения, за которые обычно принимают главные оси здания.) После этого вокруг будущего котлована на расстоянии 2-3 м от бровки параллельно разбивочным осям устанавливают отмостку.

Отмостка разового исполнения состоит из забитых или вкопанных в грунт металлических или деревянных столбов и закрепленных к ним обрезных строганных досок толщиной не менее 40 мм. Каждая доска крепится не менее чем к 3 м столбам. В отмостке устраиваются разрывы для пропуска транспортных средств.

На верхнюю кромку досок переносят все разбивочные оси и закрепляют их гвоздями или рисками (пропилами) и номеруют.

Периодически в процессе выполнения работ по отмостке натягивают проволоки и с помощью и с помощью отвесов контролируют точность отрывки котлована, а в последствии и устройства фундаментов.

Для траншей устанавливают только участки поперечной отмостки через 50 м на прямых участках и через 20 м – на закруглениях.

Закрепление на местности оси траншеи производят вехами (2-2,5 м длинной), забиваемых в грунт через 10 на прямых и 5 м на кривых участках. И в углах поворота траншеи и местах расположения колодцев.

Технологический процесс устройства котлованов включает: разработку грунта с выгрузкой в транспортные средства или за бровку котлована, крепление вертикальных стенок, транспортирование грунта, срезку откосов и планировку дна, обратную засыпку пазух между стенками фундамента и котлована с разравниванием и уплотнением грунта. Разработка грунта при устройстве котлованов является ведущим процессом и выполняется экскаваторами с различным сменных оборудованием, бульдозерами, скреперами и гидромеханическим способом (см. схему ниже): Способы:

Лобовая проходка, с двусторонней погрузкой, зигзагообразное перемещение, поперечно-торцовая проходка, боковая проходка, продольно-торцовая, разработка ярусами и др.

Рытье траншей. Траншея — это временная выемка, устраиваемая для укладки инженерных коммуникаций и возведения ленточных фундаментов. В строительной практике различают траншеи с вертикальными стенками, траншеи с откосами и траншеи смешанного профиля. Траншеи с вертикальными стенками без крепления устраивают в грунтах естественной влажности с ненарушенной структурой при отсутствии грунтовых вод и небольшой глубине (до 2 м). Во всех других случаях осуществляют крепление вертикальных стен траншеи. Выполняют это стационарными и инвентарными креплениями. Траншеи с откосами разрабатывают в тех же случаях, что и котлованы с откосами. Крутизну откосов назначают по СНиП в зависимости от глубины и свойств грунта. Траншеи смешанного профиля устраивают при значительной глубине и наличии грунтовых вод.

Технологический процесс устройства траншеи включает: разработку грунта с выгрузкой за бровку или в транспортные средства, крепление вертикальных стенок, транспортирование грунта, планировку дна, обратную засыпку и уплотнение грунта. Для разработки траншей используют землеройные машины.

Разработка траншей экскаватором

а — в — оборудованными обратной лопатой или драглайном; г — то же, многоковшовым экскаватором; д — схема разработки одиночных выемок под фундаменты колонн или опор; 1 — ось проходки; 2 — стоянка экскаватора; 3 — автомобиль; 4 — ось последующей проходки: α — угол наклона стрелы; β — средний угол поворота.

Дата добавления: 2015-04-18 ; просмотров: 66 ; Нарушение авторских прав

24. Крепление вертикальных откосов выемок.

рис. 11.2 Крепление вертикальных стен выемок:а — схемы типов конструктивных решений креплений стенок траншей и котлованов: I — распорное; II — консольное; III — консольно-распорное; IV — консольно-анкерное; V — подкосное: 1 — щиты; 2 — стойки (сваи); 3 — анкеры; 4 — распорки; 5 — подкосы; 6 — упоры;

Способы и конструкции крепления откосов и вертикальных стенок котлованов и траншей зависят от глубины и размеров выемок, физико-механических характеристик грунта, величины и характера нагрузок на поверхности грунта у краев выемки и принятых способов выполнения земляных и последующих работ. а) распорная, б) консольная,

в) консольные распорки, г) консольно-анкерные, д) откосные. Конструкции временных креплений вертикальных стен выемок и способы их выполнения могут быть различны. Наибольшее распространение получили крепления в виде подкосных и распорных систем, шпунтовые, анкерные и др. Подкосные крепи применяются при креплении стен широких котлованов, когда невозможно применять другие типы крепления. Подкосы устанавливают внутри котлована при небольшой глубине в один ряд, а при большой глубине в два и более рядов. Недостатком такого крепления является то, что подкосы затрудняют производство последующих работ в котловане. При подкосном креплении ограждение выполняется в виде забирки из досок толщиной 50 мм с прозорами на ширину доски при связных маловлажных грунтах и глубине котлована до 3 м. При большой глубине котлованов, а также независимо от глубины котлована в сыпучих грунтах и грунтах повышенной влажности забирку выполняют сплошной. В тех случаях, когда котлованы имеют большую ширину, а также когда крепления препятствуют выполнению работ, применяют анкерные крепления. Анкерное крепление состоит из тяг, стоек, свай (опор) и забирки Шпунтовое крепление применяют для закрепления стенок котлованов в неустойчивых грунтах. Погружение шпунта осуществляют до начала выполнения земляных работ. Распорные крепления преимущественно выполняют из дерева.

В качестве ограждающих элементов используют инвентарные щиты. Консольно-распорное крепление представляет собой сочетание двух видов крепления. Такое крепление воспринимает нагрузки распорками и ограждающими элементами. В качестве ограждающих элементов используют также стальной шпунт и двутавровые балки, между которыми закладывают щиты или доски.

25. Въезды в котлован. Размеры монтажной зоны.

Для въезда экскаватора в котлован отрывают специальные съезды с продольным уклоном 10 — 15°. Причем отрывка производится самим экскаватором, так как он может разрабатывать грунт ниже уровня стояния на 1,4 — 4 м.Для въезда в забой устраивают траншеи с уклоном 0,1. 0,15. Ширину въездных траншей по низу принимают при одностороннем движении равной 3. . 3,5 м. Ширину монтажной зоны со стороны стен зданий или сооружения выбирают в зависимости от их высоты. При высоте здания (сооружения) до 20 м ширина должна составлять не менее 7м, при высоте от 20 до 100 м — не менее 10 м, при большей высоте она должна определяться проектом производства работ. Ширина монтажной зоны со стороны крана зависит от габаритов крана и допустимых размеров проходов. В монтажную зону входят подкрановые пути, ширина которых обусловливается типом крана.При строительстве зданий или сооружений, расположенных вдоль улиц, проездов и проходов общего пользования, монтажную зону ограждают сплошным забором высотой не менее 2 м и устраивают защитный козырек вдоль пешеходных дорожек шириной не менее 2 м. Забор устанавливают на расстоянии не менее 10 м от стен строящегося здания. В монтажной зоне запрещается размещать материалы, оборудование, действующие механизмы и др. В нее имеет право входить только крановщик.

26. Построение плана котлована. Производство земляных работ разрешается после выполнения геодезических разбивочных работ по выносу в натуру проекта земляных сооружений и установки необходимых разбивочных знаков (столбов — вне рас­положения земляных сооружений, резервов или кавальеров и коль­ев — на месте работ).До начала производства земляных работ представители строи­тельной организации совместно с представителями заказчика про­веряют правильность разбивки сооружений в натуре и составля­ют соответствующий акт с приложением к нему разбивочных схем. В ходе земляных работ строительная организация должна обес­печить сохранность всех геодезических знаков. Разбивку котлована начинают с выноса и закрепления на мест­ности створными знаками основных разбивочных осей, в качестве которых обычно принимают взаимно перпендикулярные крайние или центральные оси сооружения. После выноса и закрепления разбивочных осей вокруг будущего котлована на расстоянии 2. 3 м от его уреза параллельно основным разбивочным осям уста­навливают обноску. После устройства котлована натягивают про­волоки по осям здания (сооружения) и их фундаментам, а также проволоки, отмечающие толщину стен и фундаментов, а затем оси и размеры переносят с натянутых проволок на дно котлована с помощью отвесов. Разбивка трасс подземных трубопроводов включает установку временных реперов и закрепление на местности оси трассы вешка­ми, устанавливаемыми через 10 м на прямых и 5 м на кривых участках, а также в характерных точках (углах поворота трассы, местах расположения колодцев). При разработке подводных выемок (траншей), например при прокладке трубопроводов через водные преграды (дюкеры), са­мотечных линий водозаборов и т. п., в составе геодезических раз­бивочных работ устанавливают: для симметричных выемок — про­дольную осевую линию, а для выемок несимметричных — одну из бровок и ее дополнительные оси (в зависимости от конфигурации выемки). При этом знаки, закрепляющие плановое и высотное по­ложение указанных осей и бровок, устанавливают на берегу, вне зоны строительных работ, складирования и транспортирования ма­териалов (труб) и обязательно в местах, не подверженных осад­кам, оползням, размыву и воздействию ледохода.

27. Определение объемов земляных работ. Подсчет объемов земляных работ по устройству выемок (котло­ванов, траншей) и насыпей при известных размерах достаточно прост. При сложных формах выемок и насыпей их разбивают на ряд более простых геометрических тел, которые затем суммируют. Подсчет объемов земляных работ необходим для того, чтобы обос­нованно выбрать методы и средства их выполнения, установить не­обходимость отвозки или возможность распределения вынутого из котлованов или траншей грунта на прилегающей территории и по­следующего его использования для устройства обратных засыпок, определить стоимость производства земляных работ. Определение объемов котлованов. Уточнив размеры котлована понизу В_к, L_к, на­значив крутизну откосов т и зная глубину котлована H, опреде­ляют размеры котлована поверху В_к B , L_к B и затем вычисляют объ­ем грунта, подлежащего разработке при устройстве котлована. Котлованы для сооружений, состоящих из цилиндрической и конической частей (радиальные отстойники, метантенки и др.), которые обычно возводятся группами, т. е. по нескольку в одном котловане, отрывают в два этапа: вначале устраивают общий пря­моугольный котлован с размерами В_к, L_к понизу и В_к B , L_к B повер­ху от отметки заложения их цилиндрических частей, а затем де­лают углубления для конических частей каждого сооружения. Со­ответственно и объемы земляных работ определяют в два этапа; вначале объем общего прямоугольного котлована по приведенным выше формулам, а затем объем конических углублений с исполь­зованием формулы усеченного конуса. При подсчетах объемов земляных работ следует также учиты­вать объемы въездных и выездных траншей. Для определения объемов траншей продольный профиль траншеи делят на участки с одинаковыми уклонами, под­считывают объемы грунта для каждого из них и суммируют. Для определения объема траншей, предназначенных для сов­мещенной прокладки сетей, площадь их попереч­ного сечения вычисляют как сумму площадей траншеи полного се­чения для трубопровода глубокого заложения и дополнительной траншеи для трубопроводаменьшего заложения с основанием В_тр1 равным .В_тр1=Д_н+2-0,2 м. Объемы насыпей можно вычислять как и выемок, учитывая форму насыпи (призмато­ид, усеченный конус и т. п.). Потребное количество грунта для возведения насыпи в плотном теле определяют с учетом коэффици­ента остаточного разрыхления. При больших уклонах, значитель­ной неровности рельефа и особенно при устройстве насыпей на ко­согорах объемы земляных работ подсчитывают, разбивая насыпи на участки более простой геометрической формы.

28. Построение продольного профиля коллектора и подсчет объемов работ. Для определения объема разрабатываемого в траншее подстилающего грунта составляется продольный профиль трассы, на котором показывается поверхность грунта, толщины слоев растительного и подстилающих, уровень грунтовых вод, отметки дна траншеи и сооружений на сети (Error: Reference source not found). Чертеж продольного профиля состоит из двух частей. В верхней части показывается профиль местности, а в нижней части (под профилем) – приводится таблица. Чертеж вычерчивается слева направо по ходу движения воды независимо от того, по какому направлению проводились изыскания трассы. Таким образом, положение отдельных точек на трассе определяется по отношению к оси траншеи и по ходу движения воды. Водопроводные сети проектируются с уклоном не менее 0,001 (при плоском рельефе допускается уменьшать до 0,0005), по направлению к выпуску, располагаемому в пониженных точках.Водоотводящие сети проектируются с уклоном.В таблице приводится пикетаж по трассе; отметки поверхности подстилающего грунта в характерных точках с начала до конца участка трассы; изменения уклона поверхности и дна траншеи; ширина траншеи по дну; расстояние между характерными точками; площадь поперечного сечения в характерных точках; средняя площадь и объем грунта между характерными точками; общий объем подстилающего грунта по разработке траншеи. Объем грунта по разработке котлованов под сооружения проводится дополнительно, а затем суммируется. Объём котлована V_к с откосами определяют по формуле опрокинутой усечённой пирамиды, призматоида и методом сечений:

-пирамида

-призматоида

Рис. 11.4 Схема для определения объёмов земляных работ при устройстве котлованов различной формы, траншей, насыпей: а, б, в — котлованы прямоугольные, многоугольные, круглые;г — траншея с откосами;д — насыпь

29. Баланс земляных масс. Баланс земляных масс предусматривает перемещение грунтов по кратчайшему расстоянию с учетом срока и последовательности производства работ, осадки оснований и насыпей, потерь грунта при перевозке (транспортировании) Условно баланс земляных работ делится: — активный (т.е объем выемок больше объема насыпей); — пассивный (объем полезных насыпей больше объема выемок) — нулевой (объем выемок = объему насыпей) При строительстве сетей водопровода и канализации баланс земляных масс практически всегда активный. При гидротехническом строительстве, когда устраиваются дамбы, перемычки земляной плотины – баланс пассивный. При вертикальной планировке рельефа – баланс нулевой. Баланс бывает: частный, районный, сводный (шахматный). Частный определяется соотношением объема выемок и насыпей в пределах одного объекта. Районный характеризует это соотношение в пределах нескольких объектов (сооружений) Свободный – в пределах строящегося всего комплекса.

30. Начальный водоотлив. Подбор и расположение насосов. Предварительное осушение часто осуществляют при устройстве котлованов и траншей, поскольку большинство соору­жений и сетей систем водоснабжения и водоотведения возводят ли­бо в непосредственной близости от водоемов, либо в условиях обводненных и неустойчивых грунтов. Выемки (котлованы и тран­шеи) при небольшом притоке грунтовых вод разрабатывают с применением открытого водоотлива, а если приток значителен и тол­щина водонасыщенного слоя, подлежащая разработке, большая, то до начала производства работ уровень грунтовых вод (УГВ) искусственно понижают с использованием различных способов за­крытого, т. е. грунтового, водоотлива, называемого еще строитель­ным водопонижением. Работы по строительному водопонижению во многом зависят от принятого метода механизированной разработки котлованов и траншей. В водопроводном строительстве обычно применяют два метода производства земляных работ: 1) разработку грунта сухоройными машинами и механизмами с предварительным его осу­шением; 2) разработку грунта средствами гидромеханизации с по­следующим осушением котлованов и траншей. Соответственно устанавливают очередность работ как по монтажу водоотливных и водопонизительных установок, их эксплуатации, так и по разра­ботке котлованов и траншей. Например, если котлован размещен на берегу, в пределах поймы реки, то разработку его начинают только после монтажа водопонизительного оборудования, причем так, чтобы понижение уровня грунтовых вод опережало заглубле­ние котлована на 1. 1.5 м. Если котлован расположен непосред­ственно в русле реки (при строительстве, например, водозабора или насосной станции первого подъема), то до работ по водопони­жению котлован ограждают со стороны воды специальными дам­бами (перемычками). Работы по осушению при этом складываются из удаления воды из отгороженного котлована и последующей от­качки воды, фильтрующей в котлован. При углублении такого кот­лована необходимо организовать в нем глубинное понижение уровня грунтовых вод под всей его площадью. Начальное осушение котлованов требуется после ограждения их перемычками. При этом объем воды, подлежащей откачке, W=V+qt/ где W-‘Объем воды в котловане, м 3 ; q — приток воды в котло­ван, м 3 /ч; t -продолжительность осушения котлована, ч. По величине объема начального водоотлива подбирают тип и количество насосных агрегатов. Обычно для откачки воды из неглубоких котлованов, когда глубина воды в них не превышает высоты всасывания, применяют стационарные центробежные на­сосы, в том числе консольного типа К, размещаемые на перемыч­ке, а при больших глубинах используют плавучие или передвиж­ные насосные установки.Количество насосов: N=(Q+Q_ос/П_н)/n; n – коэф-т резерва мощности насоса; Q=ωс– приток воды;Q_ос=Fh_ос/24 – дополнительное поступление воды за счет осадков.

Устройство креплений откосов, траншей и котлованов

Просмотр содержимого документа
«Устройство креплений откосов, траншей и котлованов»

ТЕХНОЛОГИЯ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ

Устройство креплений откосов, траншей и котлованов

• В строительном производстве процессы, связанные с разработкой, перемещением и укладкой грунта, называют земляными работами .
• В результате выполнения земляных работ создаются земляные сооружения , которые могут быть классифицированы по ряду признаков.
• По их расположению относительно поверхности земли различают: выемки — углубления, образуемые разработкой грунта ниже уровня поверхности земли: насыпи — возвышения на поверхности земли, образующиеся при отсыпке ранее разработанного грунта.
• По назначению и длительности эксплуатации земляные сооружения могут быть постоянными и временными.
• Временную выемку, имеющую ширину до 3 м и длину, значительно превышающую ширину (более чем в 10 раз), называют траншеей . Выемку, длина которой равна ее ширине или не превышает ее десятикратной величины, называют котлованом . Котлованы и траншеи имеют дно и боковые поверхности в виде откосов или вертикальных стенок. Временные выемки, закрытые с поверхности и устраиваемые для сооружения тоннелей и других целей, называют подземными выработками .
• После устройства подземных сооружений и частей зданий грунт из отвала укладывают в так называемые пазухи — пространства между боковой поверхностью сооружения и откосом котлована или траншеи. Если отсыпка грунта из отвала используется для полного закрытия подземного сооружения или коммуникации, ее называют обратной засыпкой.

Важнейшим требованием к постоянным и временным земляным сооружениям является обеспечение устойчивости их боковых стенок — откосов. Это достигается назначением оптимальной крутизны откосов выемок и насыпей, которая выражается отношением их высоты к заложению (горизонтальной проекции откоса)

h / c = l / m ,

где т — коэффициент откоса, который зависит от вида грунта, его состояния, глубины выемки или высоты насыпи.

В зависимости от вида сооружений, свойств грунтов и других факторов земляные работы могут осуществляться механическим, гидромеханическим, взрывным или комбинированными способами.

Механический способ заключается в разработке грунта резанием, когда грунт в забое разрушается послойно рабочим органом машины. Это наиболее распространенный способ, занимающий в общем объеме земляных работ не менее 80%. Механическим способом разрабатывается грунт землеройными и землеройно-транспортным и машинами.

Гидромеханический способ состоит в разрушении и перемещении грунта потоком воды, поступающей под напором из гидромониторной установки при выполнении работ на суше, или всасываемой землесосным снарядом при подводной разработке грунта.

Взрывной способ заключается в разрушении и перемещении грунта энергией взрыва, образующейся при химическом превращении веществ, размещенных в специально устроенных выработках.

По организационно-технологической структуре земляные работы являются комплексным процессом, включающим подготовительные, основные и вспомогательные работы.

Подготовительные работы предшествуют основным и выполняются до начала разработки грунта. Они имеют целью осуществить подготовку Территории к производству земляных работ, включая снятие растительного слоя, пересадку деревьев, очистку от кустарников, разборку строений, подлежащих сносу, осушение и водоотвод; геодезическое обеспечение работ — устройство обноски, реперов, осевых знаков; устройство подъездных путей; разбивку сооружений на местности; подготовку к производству работ в зимних условиях.

Основные работы включают разработку, перемещение и укладку грунта при устройстве выемок и насыпей, а также при планировке площадки под застройку.

Вспомогательные работы сопутствуют основным или выполняются на завершающей стадии возведения земляных сооружений. К ним относят подготовку забоя для работы землеройных машин, рыхление твердых и мерзлых грунтов, водоотлив и водопонижение, искусственное закрепление грунтов, устройство ограждений, подмостей, переходов и другие мероприятия по охране труда, крепление стенок выемок и насыпей, уплотнение грунта и т.п.

При переносе проекта в натуру выполняют геодезические разбивочные работы: основные и детальные.

Основные включают определение и закрепление на местности главных и основных осей зданий и сооружений.

Детальные работы обеспечивают закрепление конфигурации, размеров и высотных отметок элементов сооружений.

Главные оси — это две взаимно-перпендикулярные линии, относительно которых здание (сооружение) симметрично. Основные оси определяют контур здания в плане.

Водоотвод предназначен для предотвращения увлажнения грунта и затопления выемок на строительной площадке поверхностными водами. Для этого по границам строительной площадки устраивают нагорные (ловчие) канавы или обвалования. Этой же целью территория строительной площадки планируется с приданием ей уклона для организации стока дождевых и талых вод, а с нагорной стороны выемок устраивают обвалования или водоотводные канавы.

Искусственное понижение уровня грунтовых вод является более совершенным технологическим приемом осушения выемок, особенно в грунтах с коэффициентом фильтрации более 1 м/сут. Понижение уровня грунтовых вод при этом обеспечивается путем непрерывной откачки воды из водоносного слоя до начала земляных работ и в период производства работ в выемке. Водопонижение может осуществляться рядом способов: легкими иглофильтровыми установками, эжекторными иглофильтровыми установками, установками вакуумного водопонижения и др.

Способы временного и постоянного закрепления грунтов, назначение и разновидности . Для изменения физико-механических свойств грунтов при решении ряда инженерных задач в строительстве применяют искусственное закрепление (стабилизацию) грунтов. Закрепление может быть постоянным и временным.

Временное закрепление грунтов применяют, как правило, при устройстве выемок в водонасыщенных грунтах на период производства работ. С этой целью используют искусственное замораживание водонасыщенных неустойчивых грунтов без последующего изменения их физико-механических свойств.

Постоянное закрепление грунтов применяют для повышения их несущей способности и устойчивости. Такие работы выполняют при устройстве оснований вновь возводимых или усиления оснований реконструируемых зданий и сооружений.

Применяют следующие основные способы постоянного закрепления грунтов : цементацию, битумизацию, силикатизацию, смолизацию и др.

Электрический и электрохимический способы основаны на явлении электроосмоса и применяются для закрепления глинистых и илистых грунтов. При продолжительном воздействии электрического тока грунт изменяет свои свойства — становится более плотным, теряет способность к пучению.

Устройство креплений вертикальных стенок выемок и насыпей. Особенности крепления откосов постоянных выемок и насыпей.

При устройстве котлованов и траншей в стесненных условиях городской застройки, на территории действующих предприятий и в других случаях выемки устраивают с вертикальными стенками . СНиП 3.02.01-87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты» устанавливает допустимую глубину выемок с вертикальными стенками: для песчаных грунтов — 1 м, для глинистых — 1,5 м. При большей глубине устраивают временные крепления вертикальных стенок, чтобы избежать их обрушения.

Крепления распорного типа наиболее простое в изготовлении и применяется, как правило, при устройстве траншей глубиной до 4 м в сухих или незначительной влажности грунтах.

Крепления консольного типа состоят из стоек-свай, защемленных нижней частью в грунте на 2-3,5 м глубже дна выемки. Они служат опорами для щитов (из досок и брусьев), непосредственно воспринимающих давление грунта. Эти крепления целесообразны при глубине выемки до 5 м.

В траншеях значительной глубины используют консольно-распорное крепление, включающее дополнительно распорки.

Для крепления стенок глубоких котлованов и траншей большой ширины устраивают консольно-анкерное крепление. Для крепления стенок котлованов может применяться также подкосное крепление. Использование этого крепления ограничено, так как подкосы и упоры, расположенные в котловане, мешают производству работ.

Разработка грунтов землеройными и землеройно-транспортными машинами

Для выемок значительных объемов принимают экскаваторы с большой емкостью ковша; при разработке обводненных грунтов лучше применять — экскаваторы с рабочим оборудованием «обратная лопата», «драглайн»; разработку грунта в глубоких траншеях с креплением вертикальных стенок, а также в опускных колодцах применяют грейдерный ковш. Предпочтительны экскаваторы с гидравлическим приводом, позволяющие обеспечить высокую точность размеров выемки и большую возможность автоматизации процесса работы машины.

Пространство, в котором размешается экскаватор и происходит разработка

грунта, называют забоем .

Разработка грунта, как правило,

ведется с погрузкой в транспортные

средства. В зависимости от ширины

котлована лобовая проходка экскаватора

может быть прямолинейной,

зигзагообразной и поперечно-торцовой .

Боковая проходка применяется при

разработке широких котлованов.

Землеройно-транспортные машины — машины цикличного действия, в процессе работы, выполняющие послойную разработку грунта, перемещение его на значительные расстояния и укладку слоем равномерной толщины. Все операции рабочего цикла могут осуществляться только при движении машины, поэтому в технологическом проектировании и выполнении работ для достижения высокой производительности необходимо обеспечить на каждой операции цикла максимальную скорость и наименьший путь при передвижении из возможных в конкретных условиях производства работ.

В настоящее время применяют прицепные, полуприцепные и самоходные скреперы с емкостью ковша 6, 8, 10 и 15 м3.

В производстве работ применяют схемы движения скрепера по эллипсу, восьмеркой, зигзагом, спирально и поперечно-челночно.

Бульдозеры широко применяют для разработки грунта и его перемещения на расстояние до 100 м, для разравнивания грунта в насыпях и отвалах, снятия растительного слоя и т.д. Технологические возможности бульдозеров определяются классом базовой машины, т.е. тяговым усилием трактора или тягача, на котором смонтирован отвал, и системой управления рабочим оборудованием.

Бульдозеры широко применяют для разработки грунта и его перемещения на расстояние до 100 м, для разравнивания грунта в насыпях и отвалах, снятия растительного слоя и т.д.

Гидромеханизация и закрытые способы производства земляных работ

Гидромеханический способ производства работ основан на использовании кинетической энергии потока воды для разработки, транспортирования и укладки грунта. Применение этого способа целесообразно при больших объемах работ, необходимости устройства насыпей с минимальной осадкой, при наличии достаточных ресурсов воды и электроэнергии. Этот способ также эффективен при планировке под застройку пойменных территорий, возведении плотин, дамб и т.д.

Земляные сооружения должны выполняться в соответствии с про­ектной документацией и требованиями СНиП 3.02.01-87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты», для чего систематически производится контроль качество работ на разрабатываемом участке.