Коэффициент откоса котлована для суглинка

Расчет объема работ по рытью котлована под здание

Если не применяются специальные работы по укреплению откосов котлована, то при его разработке устраиваются наклонные откосы, равные углу естественного откоса, в зависимости от вида грунта и глубины котлована согласно ограничительным параметрам таблицы 4. При этом, чем глубже котлован, тем более пологими должны быть его откосы.

Коэффициент заложения откоса m = A : H,

где А – заложение откоса;

Н – глубина котлована.

Рекомендуемая крутизна откосов в зависимости от вида грунта и глубины выемки

Крутизна откоса i = 1: m (отношение глубины выемки или высоты насыпи H к заложению А) при глубине выемки, м, не более:

В нашем примере основным грунтом является суглинок с включениями супесей, а глубина котлована составляет H=1,5 м. Следовательно, согласно таблице 4, при глубине выемки до 3 м для суглинков с включениями супесей крутизна откоса (i), как отношение глубины выемки (H) к заложению (A), составит: i=1: 0,5 = 2. Отсюда заложение откоса А=H :i = 1,5 : 2 = 0,75 м.

В прямоугольном котловане имеются 4 откоса в виде бокового призматоида и 4 откоса в виде перевернутых пирамид — четырехгранных или трёхгранных, либо в виде четвертинки перевернутого конуса (это зависит от принятой схемы, однако на практике чаще всего – в виде четырехгранной пирамиды).

При необходимости, для обеспечения въезда в котлован экскаватору, автомобилям, сваебойной машине либо бурильному агрегату и др. устраивается пандус обычно шириной 3,5 м с уклоном не более 10 % . Тогда рассчитывается и соответствующий объем земляных работ (фигура призматоид) для экскаватора либо бульдозера (скрепера).

Рис. 8. Схема 6. Расчетные схемы для котлована с откосами

В общем виде откос в виде призматоида при разной глубине котлована в углах (Н₁и Н₂) вычисляется по формуле

. (16)

Если Н₁=Н_{2 ,} . (17)

Если Н₂=0, то . (18)

Формулы для расчета объема откосов

Элементы откосов	Расчетная формула
— угловой (в виде четырехгранной пирамиды)	(19)
— боковой (в виде призматоида)	(20)
— боковой (в виде трехгранной пирамиды)	(21)

Для квадратных в плане угловых откосов котлована объем

,

отсюда − как это и записано в таблице 5

Общая формула объема котлована с откосами имеет следующий вид

. (22)

В нашем примере:

Н=1,5 м, а=13м, в=25 м (это — стороны В и Г дна котлована).

а₁=а+∆а, где ∆а=2 m ∙Н=2∙0,5∙1,5=1,5 м, отсюда а₁=13+1,5=14,5 м.

в₁=в+∆в, где ∆в=2 m ∙Н=2∙0,5∙1,5=1,5 м, отсюда в₁=25+1,5=26,5 м.

Следовательно, объем работ по котловану с учетом устройства откосов составит:

V _{котлована} = м 3

( в том числе откосы — 45 м 3 ).

Таким образом, в результате расчетов графоаналитическим методом в нашем примере получены следующие данные:

— объем работ по отрывке котлована — 532 м 3 ;

— срезка (выемка) грунта — 208 м 3 ;

— распределение грунта по площадке (в том числе из котлована за минусом вывоза) и уплотнение (насыпь) — 651 м 3 .

Объемы срезаемого и насыпного грунта по площадке рассчитаны в разрезе сетки квадратов (и их составных частей в виде треугольников, трапеций, пятиугольников).

Эта информация служит исходной базой для разработки технологии земляных работ и выбора соответствующих машин и механизмов.

Последнее изменение этой страницы: 2019-04-19; Просмотров: 226; Нарушение авторского права страницы

Разработка грунта в котловане (стр. 1 из 2)

Практическое занятие

«Разработка грунта в котловане»

Данные для выполнения курсового проекта

Методические указания к курсовому проекту

Расчет размеров котлована

Исходные данные для проектирования принимают по таблице.

1 размеры котлована понизу определяют с учетом СНиП. Расстояние от подошвы откоса до ближайшего элемента здания применяется не менее 0,5 м. Поэтому размеры котлована по низу (Lн_. Вн) определяются путем прибавления данного расстояния к размерам здания по наружному контуру (размеры котлована исходные данные).

Размеры котлована по верху (Lв Вв) – определяют с учетом заложения откоса в зависимости от вида грунта и глубины котлована:

Lв = L_н + 2 mh тр m – коэффициент откоса

Вв = В_н + 2 mh тр

где – hтр – требуемая глубина котлована (м) (смотреть исходные данные)

Далее расчетная глубина котлована определяется по выражению:

hp = h тp – hн

где: hн – величина недобора грунта, принимается 10 см. для экскаватора прямая лопата, 15 см. для экскаватора обратная лопата, 20 см. для драглайна.

Вычисление объемов земляных работ

Объем грунта в котловане под фундамент здания определяется по выражению:

Vк =hp [Вн х Lн + Вв х Lв + (Вн + Вв) (Lн + Lв)] 6

где: hp – расчетная глубина котлована (м) без учета недобора грунта

Lн, Вн – размеры котлована по низу (м)

Lв, Вв – размеры котлована по верху (м)

Vк = 3,4 [55,5х 20,5+ 62,7х 27,7+ (55,5+62,7)*(20,5 +27,7)] = 3,4*[1137,75+1736,79+5697,24] = 3,4*[8571,78] = 4857,342

Объем грунта в съездной траншеи

Vmp = hmp 2 [3в + 2mhmp (m’ – m) / m’] (m’ – m)

где в-ширина съезда – принимается 3,5 м.

m’ – коэффициент откоса съездной траншеи, принимаем 5.

= 12,96*16,26*4 = 140,48

Объем недобора грунта в котловане определяют:

Vн = Lн х Вн х hн

Растительный слой грунта срезают на глубину hpсл = 20–20 см. – до разработки котлована и отсыпают отдельно в предусмотренном месте или вывозят за пределы строительной площадки.

Площадь срезки растительного слоя определяют с учетом возможности в дальнейшем перемещения машин и складированных материалов по выражению:

S = (Вв + 20) х (Lв +20) (м2)

Ведомость объемов земляных работ

Подбор комплекта машин для разработки грунта в котловане

Производство земляных работ должно быть максимально механизированным. В этом разделе необходимо выбрать ведущую машину для разработки грунта в котловане и вспомогательные для транспортирования грунта, срезки растительного слоя.

Срезки растительного слоя, планировку дна котлована производят бульдозером. Тип бульдозера определяют в зависимости от расстояния транспортирования грунта, которое зависит от схемы работы бульдозера при срезке растительного слоя грунта.

При дальности 10–30 м назначается бульдозер с усилием до 40 кн.

ℓ – 30 м. – 50 м. – легкий бульдозер до 60 кн.

ℓ – 50 м. – 70 м. – средний до 100 кн.

ℓ – 100 м. – 150 м. – тяжелый (150–250 кн.)

Марку бульдозера и технические характеристики определяют из табличных данных. Растительный грунт сдвигается бульдозером, грузится экскаватором, прямая лопата в автосамосвалы и вывозится за пределы строительной площадки.

При выборе ведущего экскаватора (тип экскаватора выбирается из исходных данных).

Емкость ковша экскаватора определяется в зависимости от объема грунта в котловане.

Недобор грунта разрабатывается бульдозером и грузят в автосамосвал экскаватором обратная лопата. При выборе экскаватора необходимо учитывать, что если ведущий-экскаватор прямая лопата (по заданию), то тип вспомогательного экскаватора – обратная лопата и наоборот.

Грунт из котлована вывозится автосамосвалами. Марку и грузоподъемность автосамосвала подбирают по емкости ковша экскаватора. При оптимальном сочетании производительностей механизмов в кузов машины входит 6–10 ковшей грунта экскаватора. Количество автосамосвалов определяют из следующих выражений:

t_ц — продолжительность работы цикла автосамосвала (ч)

t_n – время погрузки автосамосвала (ч)

N= 0,241 = 2,459 = 5

= 0,098 + 0,076 + 0,033 + 0,017 + 0,017=0,241

где: L – расстояние перевозки грунта (см. задание)

Vср – средняя скорость автосамосвала (км/ч., см. задание)

tуm – время ускорения и торможения – 0,033 ч.

tр – время разгрузки автосамосвала – 0,017 ч.

tм – длительность маневров – 0,017 ч.

Нвр х Vка

100 Кпр 100*1,10 100

где: Нвр – норма машинного времени на разработку грунта экскаватором с погрузкой в транспортное средство (Маш./ч.)

Vка – объем кузова (см. в приложении)

(Полученное число автосамосвалов округляют в большую сторону)

Таблица 2. Калькуляция трудовых затрат и заработной платы

Календарный график производства земляных работ

Котлован под фундамент − особенности разработки

Один из начальных этапов строительства − разработка котлована под фундамент. Это сложная и ответственная задача, успешное решение которой определяет качество выполнения ряда последующих строительных работ. Для решения, необходимо произвести целый комплекс инженерно-технических и земляных работ.

Каким может быть котлован для фундамента?

Котлованы делятся на несколько видов на основе следующих параметров:

• наличие или отсутствие откосов;
• структура стенок: вертикальные, наклонные или ступенчатые;
• форма: траншея (для ленточного фундамента);
• наличие или отсутствие креплений, которые предотвращают осыпание грунта.

Основные этапы разработки

1. Предварительное исследование грунта.

Осуществляется геодезическая разведка, в результате которой определяются основные особенности грунта и делаются выводы о глубине вод. Если они залегают близко к поверхности, то разработке предшествуют мероприятия по водопонижению.

Существуют различные виды грунтов: скальные, песчаные, крупнообломочные, глинистые и насыпные. Скальные считаются самым прочным естественным основанием для фундамента. Крупнообломочные состоят из щебня, гравия, гальки, дресва, и служат хорошим основанием. Песчаные могут состоять из крупных, средних, мелких и пылеватых частиц, что определяет их прочность. Глинистые нередко требуют дополнительного укрепления стенок котлована.

2. Анализ будущего строения.

На данном этапе оценивается вес строения, нагрузка на почву, габариты построек.

3. Расчет глубины.

4. Анализ погодных и климатических условий.

Как рассчитываются размеры?

Чтобы правильно вырыть котлован под фундамент, нужно знать объем, глубину и площадь. Объем засыпки можно узнать, вычтя общий объем для подземной части конструкции из вычисленного параметра.

Для расчета используется формула:

V = H / 6 [(2a + a1)b + (2a1 + a)b1],

а, b – длины сторон;

а1, b1 – длины сторон по верхней части (а1 = а + 2Нт; b1 = b + 2Нт);

Н – общая глубина;

т – коэффициент откоса.

От чего зависит глубина?

Данный параметр определяется типом грунта, а также зависит от общего объема нагрузок. Разделив нагрузку на общую площадь подошвы фундамента, можем узнать допустимый уровень давления на грунт: A=F/A(MH/m2)

Для определения площади подошвы, нужно разделить нагрузку на допустимый уровень давления на грунт. В итоге получаем формулу: [МН/(МН/m2)].

Очень важно исключить вероятность обрушения откосов. Для этого делают стенки под уклоном или предусматривают их укрепление.

Вертикальные стенки без крепления делают в песчаных и крупнообломочных грунтах на глубину 1 м, в суглинках и глинах − на 1,5-2 м и в зависимости от прочности, в супесях − на 1,25 м. Укрепление выполняют в несвязанных грунтах, где возникает угроза обрушения.

Стадии выемки грунта

1. Снятие плодородного слоя.
2. Сбор грунтовой воды и осадков при необходимости.
3. Выемка грунта согласно произведенным расчетам.
4. Полная или частичная обратная засыпка.

Копка котлована под фундамент осуществляется поэтапно в строгом соответствии с правилами техники безопасности. Для земельных работ используется различная спецтехника: грейдеры, экскаваторы и бульдозеры. В случае плотной застройки прилегающей территории, выемка грунта осуществляется вручную.

У нас в наличии собственный парк специальной техники, который обеспечивает приемлемые цены на любые виды земляных работ. Котлован под фундамент будет вырыт в максимально сжатые сроки в строгом соответствии с правилами строительства и требованиями техники безопасности.

«ГОСУДАРСТВЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТНЫЕ СМЕТНЫЕ НОРМЫ НА СТРОИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ. СБОРНИК N 1. ЗЕМЛЯНЫЕ РАБОТЫ. ГЭСН-2001-01» (утв. Госстроем РФ)

2. Правила исчисления объемов работ

2.1. Объем земляных работ следует определять по проектным данным с разбивкой в зависимости от способов их выполнения, предусмотренных сметными нормами и классификации грунтов по трудности разработки согласно табл. 1-1 Технической части.

2.2. Объем работ по устройству выездов и съездов в котлованы, въездов на насыпи, а также уширению насыпей для разворота автомашин при отсыпке на болотах следует определять дополнительно.

2.d9cb7 Объем работ при механизированной разработке котлованов и траншей при строительстве зданий и сооружений, выемок при строительстве автомобильных и железных дорог, следует определять по проектным данным за вычетом объема недобора грунта.

Объем недобора и способ его разработки следует принимать в соответствии с главой СНиП d9cb702.01-87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты» и проектом организации строительства.

В составе работ по разработке выемок экскаваторами-драглайнами с отсыпкой грунта в кавальеры (табл. 01-042), учтена частичная перекидка грунта. В случае, если проектом предусматривается работа второго экскаватора — для обеспечения перекидки грунта в кавальер, эти затраты учитываются по проектным данным дополнительно, с учетом требований п. 1.28 Технической части.

2.4. Объем сливной призмы и кюветов железнодорожной выемки определяется количеством грунта выемки ниже уровня, проходящего на расстоянии 10 см над верхом сливной призмы.

2.5. При определении объема разработки мокрых грунтов следует считать, что к мокрым грунтам относятся как грунты, лежащие ниже уровня грунтовых вод, так и грунты, расположенные выше этого уровня: на 0,3 м — для песков крупных, средней крупности и мелких, на 0,5 м — для песков пылеватых и супесей и на 1 м — для суглинков, глин и лессовых грунтов.

Глубину котлованов или траншей для магистральных трубопроводов, фундаментов под стены, оборудование, колонн, а также глубину котлованов под здания и сооружения с подвальными помещениями и Техническими подпольями следует принимать по проектным данным от черной отметки до отметки заложения трубопровода (подошвы основания под трубопроводы), до подошвы заложения фундамента (подушки под фундамент), до подошвы подстилающего пола под полы.

Для объектов, строительство которых предусматривается начать после выполнения работ по вертикальной планировке, глубину выемок следует исчислять от красных отметок.

. Глубина траншей и котлованов под фундаменты заглубленных стен, колонн и оборудования в пределах дна котлована, отметки заложения которых находятся ниже отметок заложения основной части фундаментов здания или сооружения, должна определяться от отметки дна котлована, а не от поверхности черной отметки земли.

Глубина траншей и котлованов при наличии разных проектных отметок подошв заложения основной части фундаментов в различных частях одного котлована определяется по отметкам уступов подошвы основной части фундаментов.

2.8. Глубина котлованов и траншей, исчисленная согласно указаниям пп. 2.6и 23cb0 должна быть уменьшена на толщину слоя срезки растительного грунта, если объем срезки подсчитан отдельно.

2.9. Ширину по дну котлованов и траншей для фундаментов, траншей для укладки трубопроводов, размеры приямков для монтажа трубопроводов, а также крутизну откосов котлованов и траншей, разрабатываемых без креплений, следует принимать в соответствии с указаниями главы d9cb702.01-87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты».

2.10. Объем излишнего грунта, подлежащего отвозке или планировке на месте, следует принимать по количеству грунта, вытесненного фундаментами, подвалами, Техническими подпольями, колодцами, камерами, трубами, основаниями под трубопроводы, специальными песчаными засыпками приямков, траншей, пазух и другими заглубленными сооружениями.

2.11. Дальность перемещения грунта следует принимать: при работе скреперов — равной половине всего пути (в оба конца) за один цикл, при работе бульдозеров — расстоянию между центрами тяжести выемки и насыпи (отвала).

2.12. Объем скальных грунтов природной плотности, необходимой для отсыпки насыпей (кроме насыпей гидротехнических — сборник ГЭСН-2001-38 «Каменные конструкции гидротехнических сооружений»), следует определять по проектному объему насыпи с коэффициентом 0,8d9cb7 Размер коэффициента установлен с учетом потерь грунта при транспортировке и укладке в земляные сооружения, а также при уплотнении его до проектной плотности.

2.1d9cb7 Объем нескального грунта природной плотности, необходимый для возведения насыпи, должен приниматься равным проектному объему насыпи. если необходимая по проекту плотность грунта в насыпи превосходит природную плотность в естественном залегании (в резервах или карьерах), объем, исчисленный по профилям, надлежит умножить на коэффициент уплотнения.

При отсыпке насыпей железных и автомобильных дорог дренирующим грунтом из промышленных карьеров, объем которого исчислен в разрыхленном состоянии в транспортных средствах, количество требующегося дренирующего грунта принимается с коэффициентами: при уплотнении до 0,92 стандартной плотности — 1,12; свыше 0,92 — 1,18.

Если дренирующий грунт отпускается в карьере с плотностью менее 1,5 т/м3, в этом случае потребный объем грунта в насыпи определяется из соотношения плотности грунта, оплачиваемого по счетам в карьере и принятой проектом плотностью в насыпи.

2.14. Объем работ по рытью и засыпке траншей для магистральных трубопроводов следует определять по длине трубопроводов с учетом переходов через овраги и балки (сухие и с ручьями) без вычета участков, занимаемых арматурой и фасонными частями.

2.15. При разработке грунта в районах распространения вечномерзлых грунтов в летних условиях объем немерзлого и мерзлого грунтов подсчитывается раздельно в соответствии с проектными данными.

2.16. Объем мерзлого разрыхленного грунта, отсыпаемого в насыпь, следует исчислять с приведением его к плотности естественного залегания делением на соответствующий коэффициент разрыхления по группам грунтов: 1 м и 2 м — 1,5; 3 м — 1,4.

2.17. В нормах табл. 02-017 учтены особенности работы экскаватора при черпании грунта из-под воды. Затраты на устройство и содержание сланей следует учитывать дополнительно по табл. 01-017.

2.18. Число циклов обкатки и объем контрольного бурения насыпей на болотах определяется по проектным данным.

2.19. Объем грунта для отсыпки насыпей на болотах высотой до 3 м и шириной по верху 11 м и менее следует определять с учетом устройства уширений для разъезда и разворота транспортных средств на насыпи.

Дополнительный объем грунта на уширение следует учитывать коэффициентами к профильному объему насыпи, приведенными в табл. 1-10 Технической части.

2.20. В нормах табл. 02-019 учтено перемещение грунта для отсыпки всего объема насыпи в пределах болота, включая и надводную часть, а также содержание землевозных дорог. На участках, где нет землевозной дороги на сланях (при перемещении по отсыпаемой насыпи или грунтовой дороге без сланей), нормы расхода бревен строительных исключаются.

2.21. При планировке дна и откосов каналов, гребня и откосов насыпи вручную нормами табл. 01-011предусмотрена средняя толщина слоя срезки 0,1 м.

2.22. Объем работ по открытию и закрытию «кулис» (табл. 01-122) определяется независимо от объема срезаемого и перемещаемого при планировке грунта.

Таблица 1-10

Коэффициенты определены с учетом объема грунта, расположенного ниже плоскости, возвышающейся над поверхностью болота 1 типа на 0,5 м, болота 2 и 3 типа — на 0,8 м.

2.2d9cb7 Нормы табл. с 02-001 по 02-003 даны в зависимости от толщины слоя уплотнения и от числа проходов катков и тракторов по одному следу, а именно: на первый проход и на каждый последующий проход. Число проходов катков и тракторов принимается по проекту.

2.24. Нормы 4-7 табл. 02-027 — планировка площадей ручным способом следует применять при объемах работ до 3000 м2 и в стесненных условиях, затрудняющих работу машин.

2.25. При необходимости дополнительного полива в засушливых районах откосов земляных сооружений, засеянных травами, нормы 4, табл. 02-041следует увеличивать пропорционально числу поливов.

2.26. Нормы 1-4 и 9-12 табл. 02-062 предусматривают рытье траншей под путями в поперечном направлении и распространяются на всю длину траншей, включая междупутья и откосы насыпи.

Нормы 5-8 табл. 02-062 должны применяться только в тех случаях, когда грунт из траншеи не может быть размещен в междупутье. При производстве работ в условиях, не требующих отвозки вынутого из траншей грунта, должны применяться нормы на разработку траншей в обычных условиях.

2.27. В нормах табл. 02-101 предусмотрена разделка древесины с заготовкой дров. При разделке древесины без заготовки дров к нормам указанной таблицы следует применять коэффициенты, приведенные в п. d9cb7213 Технической части.

2.28. Объемы работ, выполняемых способом гидромеханизации, принимаются:

а) при укладке грунта в отвалы — по проектному объему полезной выемки с учетом допускаемых переборов.

б) при укладке грунта в сооружение или в штабель — по проектному объему земляного сооружения или штабеля с учетом общих потерь грунта. При намыве первого слоя (яруса) со свободными или пляжными откосами, на заболоченных или затопленных территориях, насыпей с откосами, подлежащими креплению, в других случаях следует учитывать объем грунта, намытого за пределы проектного профиля, используемого в отдельных случаях для устройства обвалования, оснований под трубопроводы, насыпей подъездных автодорог и технологического уширения гребня. В этом случае намытый за пределы проектного профиля грунт следует учитывать в проектно-сметной документации с отнесением этих затрат к проектному объему земляного сооружения или штабеля;

в) при укладке грунта в ковш-накопитель (при работе с разрывом технологического цикла) — по объему грунта, укладываемому в ковш-накопитель.

Объем грунта для намыва земляных сооружений, доставляемого средствами речного флота из подводного карьера, следует принимать на 12 % больше проектного объема сооружения и с учетом потерь грунта, определяемых в соответствии с указаниями, приведенными в п. 2.29.

2.29. Общие потери грунта при намыве земляных сооружений (разность объема грунта, разработанного в карьере и проектного объема насыпи штабеля), устанавливаются по проектным данным в соответствии с общесоюзными нормативными документами на возведение земляных сооружений и могут складываться из следующих потерь: на обогащение грунта карьера (при сбросе мелких частиц вместе с водой), на унос грунта течением и волнением воды, на унос грунта ветром, потери при транспортировании пульпы, на вынос грунта за пределы профильного сооружения или штабеля фильтрационной водой, перемывы, допускаемые нормами.

Размеры этих потерь определяются в процентах от проектного объема сооружения или штабеля:

а) потери на обогащение грунта карьера — при необходимости его обогащения в соответствии с общесоюзными нормативными документами на возведение земляного сооружения и технологией намыва, следует устанавливать в проекте в зависимости от качества грунта карьера. При обогащении грунта до подачи пульпы на карту намываемого сооружения к установленному в проекте размеру потерь грунта на обогащение следует дополнительно учитывать потери на сброс грунта с водой в процессе намыва сооружения или штабеля;

б) потери грунта при сбросе вместе с водой через водосбросные сооружения в процессе намыва насыпей, при отсутствии требований на обогащение грунта, следует принимать согласно средневзвешенному гранулометрическому составу грунта карьера из расчета сброса фракций от 0,05 до 0,01 мм — 20 % и фракции менее 0,01 мм — 100 %. Размер этих потерь при отсутствии проектных данных следует принимать не менее 3 %. Потери грунта при намыве гидротехнических земляных сооружений следует определять по методике, приведенной в СНиП 2.06.05.84. При использовании пылеватых песков и супесей граничная крупность частиц, сбрасываемых с водой, а также их количественное содержание устанавливается проектом;

в) потери на унос грунта течением и волнением воды при намыве подводной части насыпи, а также при намыве пойменных насыпей в период подтопления следует определять в проекте в зависимости от направления и скорости течения воды, волнового режима и гранулометрического состава грунта (при отсутствии данных ориентировочно следует принимать 1-2 %);

г) потери грунта при гидравлическом транспортировании пульпы следует принимать в размере 0,25;

д) потери на вынос грунта фильтрационной водой за пределы проектного профиля следует принимать в размере 0,5 % для крупного и средней крупности песка и 1 % для мелкого и пылеватого песка;

е) потери на унос грунта ветром и на перемыв проектного профиля сооружения, следует определять по п. 5 табл. 11 и п. 5.34 главы СНиП d9cb702.01-87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты».

При работе землесосных снарядов с разорванным технологическим циклом через ковши-накопители потери грунта определяются для каждого землесосного снаряда отдельно с учетом потерь грунта в каждом ковше-накопителе.

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.