Крутизна откоса траншеи определяется

СНиП III-42-80. Магистральные трубопроводы. Часть 3

7.12. На трубопровод под утяжеляющие железобе­тонные грузы или анкерные устройства необходимо укладывать футеровочные маты или защитные обертки. Конструкция футеровочных матов или тип обертки уста­навливается проектом.

7.13. При групповом способе установки грузов на трубопроводе или кустовом способе установки анкерных устройств расстояния между соседними группами не должны превышать 25 м.

Наклонная установка на трубопровод седловидных утяжеляющих грузов не допускается.

Установка балластирующих средств на плавающий трубопровод не допускается

8. СТРОИТЕЛЬСТВО ПЕРЕХОДОВ ТРУБОПРОВОДОВ ЧЕРЕЗ ЕСТЕСТВЕННЫЕ И ИСКУССТВЕННЫЕ ПРЕПЯТСТВИЯ

8.1. Переходы через водные преграды, овраги, же­лезные и автомобильные дороги и другие инженерные коммуникации, которые не могут быть выполнены по ходу работы передвижными механизированными колоннами или комплексами поточным методом, должны быть закончены строительством ко времени подхода этих колонн.

8.2. Способы и сроки производства работ при соору­жении подводных переходов в пределах русла реки или водоема, согласованные проектной организацией с ор­ганизациями, эксплуатирующими речные и озерные пу­ти сообщения, органами рыбоохраны и другими заинте­ресованными организациями, должны быть указаны в проекте перехода.

8.3. До начала разработки траншей на подводных пе­реходах необходимо:

проверить и закрепить проектные створы и реперы. измерить глубины водоема и определить соответствие фактического профиля дна реки проектному;

выполнить обследование участка реки или водоема на проектную ширину подводной траншеи поверху для выявления случайных препятствий.

Если контрольными промерами будет установлено, что фактические отметки дна выше черных отметок, указанных в проекте, глубину подводной траншеи сле­дует увеличить для укладки трубопровода на проектные отметки.

Если фактические отметки дна ниже черных отме­ток, указанных в проекте, и при этом разность между фактическими отметками дна и проектными отметками верха трубопровода будет меньше 1 м, проектные от­метки, на которые должен укладываться трубопровод, должны быть пересчитаны.

8.4. Крутизну откосов подводных траншей при ши­рине водной преграды более 30 м или глубине более 1,5 м (при среднем рабочем уровне воды) с учетом бе­зопасных условий производства водолазных работ сле­дует принимать по табл. 13.

Длина подводной траншеи, для которой принимает­ся крутизна откосов по табл. 13, равна ширине русла водной преграды плюс длина разрабатываемых урезных участков водной преграды.

Наименование и характеристика грунтов

Крутизна откосов подводных траншей при глубине траншеи, м

Пески пылеватые и мелкие

Пески средней крупности

Пески неоднородного зернового со­става

Гравийные и галечниковые

Предварительно разрыхленный скаль­ный грунт

Заторфованные и илы

Наибольшую крутизну откосов обводненных берего­вых траншей следует принимать по табл. 14.

Наименование и характеристика грунтов

Крутизна откосов обводненных береговых траншей при глубине траншеи, м

Пески средней зернистости и крупные

Гравийные и галечниковые

Предварительно разрыхленный скальный грунт

Примечание. Крутизна откосов дана с учетом грунтовых вод.

8.5. Расчетная ширина подводных траншей на мел­ководных участках, где глубина с учетом возможных ко­лебаний уровня воды меньше осадки судна (с запасом под днищем), должна приниматься в проекте с учетом ширины и осадки судна и обеспечивать гарантированные глубины в границах рабочих перемещений снарядов (или грунтовозных шаланд).

8.6. При определении объемов подводных земляных работ следует учитывать переборы по глубине траншей, которые принимаются в соответствии с требованиями разд. 6 “Дноуглубительные работы” главы СНиП по зем­ляным сооружениям.

Рефулируемый грунт не должен мешать судоходству и нарушать установившийся режим речного потока в районе перехода.

8.7. Производство взрывных и буровзрывных работ на подводных переходах должно осуществляться в пол­ном соответствии с проектом производства работ, Еди­ными правилами безопасности при взрывных работах, утвержденных Госгортехнадзором СССР, и Правилами техники безопасности при производстве подводно-техни­ческих работ на реках и водохранилищах, утвержденных Министерством речного флота РСФСР.

Производство буровзрывных работ на подводных пе­реходах должно быть согласовано проектной и строи­тельной организациями с организациями, эксплуатирую­щими речные и озерные пути, органами рыбоохраны и другими заинтересованными организациями.

Проектная организация согласовывает вопросы, оп­ределяющие техническую возможность выполнения буровзрывных работ с учетом директивных сроков строитель­ства и требований заинтересованных организаций.

8.8. Перед укладкой трубопровода в предварительно подготовленную траншею строительная организация при участии представителя технического надзора заказчика должна производить проверку отметок продольного про­филя траншеи. Переборы грунта в основании траншеи допускаются на глубину не более 50 см.

Трубопровод должен быть подготовлен для укладки к моменту окончания работ по устройству подводной траншеи.

8.9. Обетонирование подводных трубопроводов может выполняться следующими основными способами:

обетонированием отдельных труб в базовых услови­ях (на бетонном заводе, полигоне);

обетонированием трубопроводов монолитным железобетонным покрытием с применением опалубки на месте монтажа и укладки трубопровода (в полевых условиях);

покрытием трубопровода сборными утяжелителями (в полевых условиях).

Укладка плети трубопровода, обетонированного в полевых условиях, допускается после достижения бето­ном прочности, указанной в проекте для момента уклад­ки.

8.10. Для предохранения изоляционных покрытий трубопровода от механических повреждений при обетонировании и монтаже сборных утяжелителей (кольце­вых железобетонных и чугунных грузов), а также при перемещениях и укладке трубопровода следует приме­нять защитные обертки и футеровку из деревянных реек, предусмотренные проектом.

8.11. Перед укладкой подводного трубопровода дол­жны быть произведены проверочные расчеты устойчи­вости и напряжений, возникающих в укладываемом тру­бопроводе, с учетом фактических скоростей течения воды, замеренных в натуре, глубины воды и профилей спусковых устройств. Напряжения, определенные по фактическим данным, должны быть не более указанных в проекте производства работ.

8.12. Укладка подводных трубопроводов не допуска­ется во время паводков, весеннего ледохода и осеннего ледостава.

Допускается в период осеннего ледостава укладка подводных трубопроводов через небольшие водные прег­рады (до 200 м) при скоростях течения воды не более 0,5 м/с.

8.13. Укладка трубопровода на дно для последующе­го его заглубления в грунт допускается только при ус­ловии, если предварительными контрольными промерами и расчетами будет установлено, что радиус изгиба тру­бопровода, укладываемого в русле на естественные от­метки дна, будет не меньше радиуса упругого изгиба трубопровода, указанного в проекте.

8.14. Укладку трубопровода на дно водоема с поло­гими плесовыми берегами следует производить способом протаскивания по дну при помощи тяговых средств с применением разгружающих понтонов или без них.

Допускается укладка трубопроводов свободным пог­ружением на дно с подачей укладываемой плети напла­ву к месту укладки. Погружение может осуществляться как путем заполнения трубопровода водой, так и путем отстропки разгружающих понтонов. При укладке газо­провода с заполнением его водой должны быть предус­мотрены мероприятия для полного удаления воды из уложенного газопровода.

В отдельных случаях применяется способ укладки трубопроводов опусканием с использованием плавучих опор (кранов).

Выбор указанных способов или их комбинации уста­навливаются проектом организации строительства и уточняются проектом производства работ.

8.15. Спусковая дорожка в зависимости от длины ук­ладываемой на нее плети трубопровода, его диаметра и массы, а также рельефа прибрежного участка может быть устроена в виде:

спусковой дорожки с роликоопорами на спланирован­ном участке территории в створе перехода; рельсового узкоколейного пути с тележками; береговой траншеи, заполняемой водой. Протаскивание отдельных плетей трубопроводов по спланированной грунтовой дорожке без специальных спусковых устройств допускается только при обязатель­ной тщательной планировке берегового участка и приня­тии необходимых мер к предупреждению повреждения изоляционного покрытия.

При укладке трубопроводов способом протаскивания запрещается прикладывать к трубопроводу толкающие усилия, направленные по его продольной оси.

8.16. Перед испытанием уложенного подводного тру­бопровода надлежит проверить его положение на дне подводной траншеи. Имеющие место провисания участ­ков трубопроводов должны быть устранены до испыта­ния путем намыва или отсыпки грунта.

Превышение фактических отметок верха трубопрово­да над проектными не допускается.

8.17. Предусмотренная проектом укладка подводного кабеля связи в общей траншее с подводным трубопро­водом производится на основание подводной траншеи па уровне нижней образующей трубопровода после его укладки. Кабель прокладывается на расстоянии не менее 0,5 м в свету от конструкции трубопровода ниже по течению реки, если другие требования не оговорены проектом.

8.18. Перед засыпкой подводных траншей должна производиться проверка соответствия отметок верха уло­женного трубопровода проектным.

Проверку фактических отметок верха газопровода следует выполнять при условии отсутствия в нем воды.

Материал и толщина слоя засыпки трубопровода, уложенного в подводную траншею, определяются проек­том. Засыпка уложенного трубопровода производится до проектных отметок, но не выше отметок дна водоема на день засыпки.

8.19. Берегоукрепительные работы при строительстве подводных переходов следует выполнять согласно тре­бованиям главы СНиП по сооружениям гидротехничес­ким транспортным, энергетическим и мелиоративных систем.

Переходы под автомобильными и железными дорогами

8.20. Способы, порядок и сроки производства работ по строительству переходов трубопроводов под автомобильными и железными дорогами должны быть согласованы подрядчиком с организациями, эксплуатирующими эти дороги.

8.21. При прокладке защитного футляра под автомобильными дорогами открытым способом его засыпку в пределах насыпи следует производить минеральным грунтом с послойным трамбованием.

8.22. При прокладке защитного футляра под дорогами необходимо контролировать глубину заложения футляра и его положение в горизонтальной плоскости с учетом допускаемых отклонений оси от проектных положений:

по вертикали — не более 5 % от глубины заложения футляра за пределами насыпи с соблюдением проектного уклона;

по горизонтали — не более 1 % от длины защитного футляра.

Трубная плеть, протаскиваемая через защитный футляр, должна оснащаться опорно-центрирующими устройствами из полимерных материалов

Надземные переходы и надземная прокладка трубопроводов па отдельных участках

8.23. Монтаж перехода следует выполнять в соответ­ствии с проектом производства работ, который должен содержать указания о способе и последовательности мон­тажа, обеспечивающего прочность, устойчивость и не­изменяемость конструкции на всех стадиях монтажа. При этом суммарная величина монтажных напряжений в трубопроводе должна быть не более 90 % нормативно­го предела текучести материала трубы.

8.24. Проект производства работ по сооружению над­земных переходов через судоходные водные препятствия, оросительные каналы, железные и автомобильные доро­ги строительная организация должна согласовывать с соответствующими эксплуатирующими организациями.

8.25. После проведения испытаний трубопровода сле­дует проводить повторный геодезический контроль по­ложения всех элементов конструкции перехода.

8.26. Допускаемые отклонения строительно-разбивочных работ от проектных размеров для балочных перехо­дов и надземной прокладки приведены в табл. 15.

Допускаемые отклонения строительно-разбивочных работ от проектных размеров на арочные, вантовые, шпренгельные переходы должны указываться в проекте.

8.27. Поперечные сварные стыки трубопроводов в процессе монтажа должны выноситься за пределы опор­ной части трубопровода на расстояние не менее 200 мм.

8.28. При замыкании участков надземного трубопро­вода положение монтируемого трубопровода на ригелях опор необходимо определять в зависимости от темпера­туры наружного воздуха в соответствии с проектом.

8.29. Регулировку положения трубопровода на риге­лях опор необходимо проводить во время монтажа. Пос­ле окончания испытания трубопровода при необходимос­ти производится дополнительная регулировка.

8.30. Строительство надземных трубопроводов над горными выработками должно производиться при условии обязательного выполнения специальных мероприятий, указанных в проекте.

Допускаемое отклонение, мм

Точность положения осей опоры и трубопровода при выносе в натуру:

Крутизна откосов

Примечание:

При напластовании различных видов грунта крутизну откосов для всех пластов надлежит назначать по наиболее слабому виду грунта.

Земляное сооружение — выемку или насыпь — можно представить в виде геометрического тела, объем которого подсчитывается по известным правилам геометрии.

Подсчет объемов сводится к определению объемов различных геометрических фигур, определяющих форму того или иного земляного сооружения. При этом делается допущение, что объем земли ограничен плоскостями и отдельные неровности действительной поверхности грунта не влияют значительно на расчетный объем.

Определение объёмов котлованов. Уточнив по приведённым выше формулам размеры котлована понизу В_к и L_к, назначив крутизну откосов m и зная глубину котлована H, определяют размеры котлована поверху B_кв, L_кв и затем вычисляют объём грунта, подлежащего разработке при устройстве котлована.

Объём котлована V_к прямоугольной формы с откосами (рис. 4.1а) определяют по формуле опрокинутой усечённой пирамиды (призматоида):

где B_к и L_к — ширина и длина котлована по дну, м;

B_к в и L_к в — то же, поверху;

H — глубина котлована, м.

Объём котлована, имеющего форму многоугольника с откосами (рис. 4.1б),

где F₁ и F₂ — площади дна и верха котлована, м;

F_ср — площадь сечения по середине его высоты, м2.

Объём квадратного котлована с откосами определяют по формуле опрокинутого призматоида:

Объём круглого в плане котлована с откосами (рис. 4.1, в) определяют по формуле опрокинутого усечённого конуса:

V_к = πH/3*(R 2 +r 2 +R*r) , (4.8)

где R и r — радиусы верхнего и нижнего оснований котлована.

При расчётах объёмов земляных работ следует также учитывать объёмы въездных и выездных траншей:

, (4.9)

где Н — глубина котлована в местах устройства траншей, м; b — ширина их понизу, принимаемая равной при одностороннем движении 4,5 м и при двухстороннем — 6 м; m — коэффициент откоса (уклона) въездной или выездной траншеи (от 1: 10 до 1 : 15).

Рис. 4.1. Схема для определения объёмов земляных работ при устройстве котлованов различной формы, траншей, насыпей:
а, б, в — котлованы прямоугольные, многоугольные, круглые; г — траншея с откосами;

Общий объём котлована с учётом въездных и выездных траншей:

где V_к — объём собственно котлована, м3; n — количество въездных и выездных траншей;

Объём земляных работ по устройству линейных сооружений определяется с учетом следующих правил:

Объём грунта по срезке растительного слоя на трассе трубопровода определяется по формуле:

где — V_ст — объём работ по срезке растительного слоя в пределах траншеи, м 3 ; V_ср — то же, в пределах рабочей зоны, м 3 .

, (4.12)

где F_ci — площадь срезки растительного слоя в пределах контура траншеи между пикетами, м 2 ; H_с — толщина растительного слоя, м (принимается равной 0,15-0,2 м).

(4.13)

где B_тр, m — то же, что и в предыдущих формулах; H₁, H₂ — глубины траншеи на смежных пикетах, м; l_i — расстояние между пикетами, м.

V_ср = BH_сL , (4.14)

где B — ширина рабочей зоны, м (принимается равной 15-25 м); H_с — толщина растительного слоя, м; L — общая длина трубопровода, м.

Объём земляных работ по зачистке дна траншеи (V_з.т.) определяют по формуле:

где B_тр — ширина траншеи по дну, м; L — общая длина траншеи, м; h_н — толщина недобора (см. табл. 4.5).

Основными исходными документами для подсчета объемов земляных работ линейных сооружений служат продольные и поперечные профили, расположение отдельных фундаментов и зданий на плане с горизонталями.

Минимальная ширина траншей под трубопроводы, кроме магистральных, с откосами 1:0,5 и круче должна удовлетворять требованиям таблицы. 4.5.

Минимальная ширина траншей при стыковых соединениях

Примечания: 1. Ширина траншей для трубопроводов диаметром свыше 3,5 м устанавливается в проекте исходя из технологии устройства основания, монтажа, изоляции и заделки стыков.

2. При параллельной укладке нескольких трубопроводов в одной траншее расстояния от крайних труб до стенок траншей определяются требованиями таблицы 4.8, а расстояния между трубами устанавливаются проектом.

Для определения объёмов траншей продольный профиль траншеи делят на участки с одинаковыми уклонами, подсчитывают объёмы грунта для каждого из них и затем суммируют.

Объём траншеи с вертикальными стенками:

где B_тр — ширина траншеи; H₁ и H₂ — глубина её в двух крайних поперечных сечениях;

F₁ и F₂ — площади этих сечений; L — расстояние между сечениями.

Более точно объём траншеи с откосами можно определить по формуле Винклера:

, (4.17)

Для удобства подсчёта объёма земляных работ трассу трубопровода разбивают через определённые расстояния (через 100-200 м) на участки (пикеты) и вначале определяют объёмы работ на участках, а затем, суммируя их, определяют объём земляных работ. При этом целесообразно использовать так называемый табличный метод подсчёта земляных работ. С этой целью, определив ширину траншеи по дну (Bтр), разбив трассу на пикеты через l м и определив глубины траншей (H) на каждом пикете (путём построения продольного профиля трубопровода) и определив коэффициенты крутизны откосов (поперечных сечений на каждом из них (m), зная вид залегающих грунтов и глубины выемки, данные записывают в таблицу 4.6.

Таблица 4.6

Таблица подсчета объемов земляных работ

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Крутизна откосов при земляных работах. Обеспечение устойчивости земляных сооружений. Способы крепления их откосов

Обеспечение устойчивости земляных сооружений

Устойчивостью земляных сооружений называется их способность сохранять проектную форму и размеры и обусловливается равновесием масс под действием внешних и внутренних сил. Устойчивость зависит от угла естественного откоса грунта, который образуется плоскостью откоса с горизонтальной плоскостью поверхности грунта. Величина угла естественного откоса определяется опытным путем.

Органическое вещество: оно способствует агрегации частиц друг с другом и, таким образом, оказывает положительное влияние на структурную стабильность. Их влияние тем больше, насколько низкое содержание глины. Они действуют, по существу, путем изменения когерентности и смачиваемости почвы. Органические вещества действуют как на физические, химические и биологические свойства почвы. Это влияние обусловлено не только его количеством в почве, но и его качеством.

Таблица Примеры взаимодействия текстурно-органической материи по структурной стабильности. Состояние и история гидроиспользования объясняют важные вариации структурной стабильности и чувствительности к поселению. История воды вмешивается из-за модификаций смачиваемости органических компонентов. Устойчивость почвы возрастает, если почва остается слегка влажной в течение нескольких дней и обратно уменьшается, когда она близка к насыщению. Потоки инфильтрации, которые обусловливают сток, зависят от состояния поверхности и пористости, на которые влияет по состоянию уплотнения, растрескивания и биологической активности.

Крутизна откосов насыпи или выемки характеризуется отношением высоты откоса Н к его заложению или тангенсом угла наклона откоса к горизонту
(рис. 3. 1).

Наибольшая крутизна откосов зависит от высоты насыпи или глубины выемки, характеристики грунтов (угла внутреннего трения, сцепления, влажности) и условии производства работ (рис. 3.2),

Рис. 3.1. Элементы откоса
о -насыпи; б – выемки; Я-высота откоса; 1-проекция откоса на горизонтальную плоскость; а -крутизна откоса

Рис. 3.2. Поперечные профили земляного полотна

Рис. 3.3. Принципиальные схемы типов креплений
а — консольного; б — анкерного; в — консольно-распорного; г — распорного; д — подносного; е — подвесного; 1 — щиты (доски); 2 -стойки (сваи); 3 — анкеры; 4 — распорки; 5 — подкосы; 6 — упоры (якоря); 7 -опора; 8 — кольцо

Способы крепления откосов временных выемок. При ведении земляных работ на территории действующих предприятий в стесненных условиях или при наличии грунтовых вод, плывунов и при других сложных гидрогеологических условиях необходимо производить крепление траншей и котлованов. Необходимость креплений устанавливается проектом; устройство креплений вертикальных стенок траншей и котлованов требует значительных затрат ручного труда, поэтому крепление производят только в том случае, когда это экономически целесообразно или когда не представляется возможным устройство откосов.

Рис. 3.4. Шарнирно-винтовые крепления

В зависимости от вида грунта, ширины и глубины выемок и сроков службы применяются различные типы креплений. Для узких траншей глубиной 2-4 м в сухих грунтах применяются горизонтально-рамное крепление, состоящее из стоек, горизонтальных досок или дощатых (сплошных и несплошных) щитов и распорок, прижимающих доски или щиты к стенкам траншеи. Распорки устанавливают по длине траншеи на расстоянии 1,5-1,7 м одна от другой и по высоте через 0,6- 0,7 м.

В тех случаях, когда исключается возможность установки распорок (при разработке широких котлованов) , применяют анкерные или подкосные крепления.

Для устройства анкерных креплений вдоль стенок котлована забивают стойки на глубину 0,5-1 м, сверху оттягивают их анкерными тягами в виде двух пластин, прикрепленных к наклонно забитой свае, а за стойками устанавливают щиты или дощатую стенку.

Подкосные крепления состоят из дощатых щитов, устанавливаемых вдоль откосов стоек, которые удерживаются подкосами, и упоров, забиваемых у основания подкосов.

Консольно-распорные крепления характеризуются тем, что стойки (сваи) удерживаются главным образом путем защемления нижней их части, забитой в дно выемки. Наиболее широко применяется крепление из деревянного или стального шпунта. При безраспорном креплении стойки располагаются через определенный шаг, а в шпунтовом их забивают без интервала. В качестве шпунта могут быть использованы стальные профили.

При анкерном креплении стойки в верхней части кроме защемления закрепляются еще и анкерами. В отличие от анкерного крепления при консольно-рас-порном защемлении стойки крепят вверху распорками.

Подвесные крепления имеют горизонтальные элементы, выполняющие роль упорных прогонов, которые подвешивают к опорной раме, укладываемой на поверхности выемки.

Этот вид крепления наиболее часто применяется для крепления шурфов прямоугольного сечения глубиной до 2-5 м в зависимости от назначения.

В сыпучих и неустойчивых грунтах ставят распорные или срубовые крепления из пластин и брусьев (рис. Ш.З).

В вязких грунтах и при сильном притоке воды забивают ограждающие шпунтовые стенки из досок или брусьев, укрепляемые распорками. На поверхности земли по размерам колодца укладывают деревянную брусчатую раму, а затем с наружных сторон брусьев рамы, вплотную к ним, забивают доски длиной 1,5-2 м с некоторым наклоном и под защитой забитых досок роют котлован. После заглубления на 1 — 1,5 м на дне колодца устанавливают вторую такую же раму и забивают-второй ряд досок.

В таком же порядке работу продолжают до достижения необходимой глубины.

Крепление вертикальных стенок траншей глубиной до 3 м должно быть, как правило, инвентарным (рис. Ш.4). Щиты обычно устанавливают вертикально и распирают их инвентарными металлическими распорками. В связных грунтах естественной влажности устанавливаются щиты с прорезями, а в грунтах с повышенной влажностью применяются сплошные щиты.

Необходимость крепления вертикальных стенок траншей и котлованов или разработка их с откосами обосновывается проектом в зависимости от глубины, состояния грунтовых вод и других местных условий.

Нормы предусматривают разработку в определенных случаях траншей и котлованов с вертикальными стенками без крепления при отсутствии грунтовых вод, в грунтах естественной влажности. Глубина выемки без крепления не должна превышать: в песчаных и гравелистых грунтах- 1 м, в супесях- 1,25; в суглинках и глинах- 1,5 м; в особо плотных нескальных грунтах-2 м.

Разработка траншей с вертикальными стенками роторными и траншейными экскаваторами в связных грунтах (суглинках, глинах) допускается без крепления на глубину не более 3 м.

Работы по сооружению фундаментов, прокладыванию инженерных сетей и т. п. в траншеях с вертикальными стенками без креплений следует вести немедленно вслед за выемкой грунта во избежание, его осыпания или оползания.

При рытье в указанных условиях более глубоких траншей и котлованов без креплений необходимо устраивать откосы, крутизну которых определяют по СНиП.

Основными элементами открытой разработки карьера, котлована или траншеи без крепления являются: сторона — l ; высота уступа — H ; форма уступа; угол откоса — а ; крутизна (рис. 7.1).Обрушение откоса происходит чаще всего по линии АС, расположенной под углом Θ к горизонту. Объем АВС называют призмой обрушения.Призма обрушения удерживается в равновесии силами трения, приложенными в плоскости сдвига. Перед разработкой траншей и котлованов необходимо заранее определить крутизну откосов, обеспечив безопасность вроведения работ, с учетом глубины траншеи или котлована и выбрать способ формирования откосов. Рытье котлованов и траншей с откосами без креплений в нескальных грунтах выше уровня грунтовых вод (с учетом капиллярного поднятия) или в грунтах, осушенных с помощью искусственного водопонижени допускается с соблюдением нормативной глубины выемки и крутизны откосов.

Перед открытием котлованов и траншей без откосов, не зависимо от вида грунта, расчетным путем необходимо определить их максимально безопасную глубину, что обеспечивает устойчивость вертикальных стенок. Методика расчета безопасной глубины котлованов и траншей без откосов такова:

1. Рассчитывают критическую высоту вертикальной стенки котлована (траншеи) по формуле:

где Н — критическая высота вертикальной стенки, м; С — сила сцепления почвы, т/м2; γ — объемный вес грунта т/м3; φ — угол в нутреннего трения

2. Определяют предельную глубину котлована или траншеи с вертикальной стенкой, вводят коэффициент запаса, принимаемый равный 1,25:

Н пр. = Н к /1,25,

где Н пр — предельная высота вертикальной стенки, м.

Глубина разработки котлованов и траншей с вертикальными стенками без креплений устанавливается в соответствии с ДБН А.3.2.2-2009 и составляет не более 1 м в насыпных, песчаных, крупнообломочных грунтах; 1,25 м, в супесях, 1,5 м в глинах. При проектировании котлованов и траншей глубиной более 5м необходимо произвести расчет устойчивости откосов. Согласно ДБН А.3.2.2-2009, перемещение, установка и работа машин вблизи выемок с незакрепленными откосами разрешается только за пределами призмы обрушения на расстоянии, установленной проектом производства работ. При отсутствии решений в ППР наименьшее расстояние до ближайших опор машин выбирается по табл. 4.4. При глубине выемки менее 5 м наименьшее допустимое расстояние от верхнего строения пути (конца шпалы, гусеницы, колеса) до основанию откоса определяется по приближенной оценке заднего края призмы обрушения с использованием формулы:

l н = 1,2ah + 1,

где h — глубина выемки, м, а — коэффициент заложения откоса, который принимается по данным табл. 5.2.

Глубина котлована, м Крутизна откоса

До 1,5 От 1 : 0 до 1 : 0,25

1,5. 3 От 1 : 0,5 до 1 : 1

3. 5 От 1 : 1 до 1,25

Для более глубоких котлованов кру­тизну откосов назначают переменной (более пологой по дну) либо по расчету.

Технологический процесс устройства котлована включает: разработку грун­та с выгрузкой в транспортные средст­ва или на бровку котлована; транспорти­рование грунта, срезку откосов и пла­нировку дна; обратную засыпку пазух между стенками фундамента и котлова­на с разравниванием и уплотнением грунта, а также выполнение вспомога­тельных работ (крепление вертикаль­ных стенок, водоотлив и т. д.).

Разработка грунтаявляется ведущим процессом и выполняется обычно экс­каваторами с различным сменным оборудованием и бульдозерами, ре­же — гидромеханическим способом и скреперами.

Экскаваторы, оборудо­ванные прямой лопатой, разрабатывают котлованы преимущест-: венно в грунтах сухих и нормальной ‘ влажности лобовыми (торцовыми) или боковыми проходками с погрузкой грун-| та в транспортные средства (рис. III. 14). | Из-за конструктивных особеннос-I тей этого оборудования его почти не I применяют для работы с отсыпкой в I отвал. Вместимость ковша выбирают |в зависимости от объемов работ, глу-

бины котлована и свойств грунта. В мокрых забоях и при высоком уровне грунтовых вод необходимо устраивать открытый водоотлив или понижение уро­вня грунтовых вод (см. гл. 3, § 3).

Возможность разработки котлована той или иной проходкой зависит от характеристики рабочего оборудования экскаватора, глубины копания и ши­рины котлована.

Разработку котлована лобовыми про­ходками ведут с размещением транспорт­ных средств непосредственно в забое (рис. II 1.14, а, б, в, г, д) и редко выше подошвы забоя (рис. III. 14, е). В по­следнем случае наибольшая глубина кот­лована определяется выражением

где /_п — длина рабочей передвижки экс­каватора, м.

Котлованы шириной от 1,9/? до 2,5/? разрабатывают уширенной лобовой про­ходкой с перемещением экскаватора по зигзагу (рис. III.14, в), а до 3,5/?—с перемещением поперек котлована (рис. III.14, г).

Широкие котлованы (более 3,5/?) раз­рабатывают вначале лобовой, а затем боковыми проходками. Максимальная

Рис. III.14. Разработка котлованов одноковшовыми экскаваторами:

[ л — лобовая проходка экскаватора, оборудованного прямой лопатой с односторонней погрузкой грунта в са-мосвалы; б — то же, с двусторонней погрузкой; в — то же, с зигзагообразным перемещением экскаватора; : i — поперечно-торцовая проходка; д — боковая проходка; е — разработка ярусами (I. IV — последова-jv тельность проходок); ж — торцовая проходка экскаватора, оборудованного обратной лопатой или драглайном; I При перемещении экскаватора по прямой; з — то же, с двумя проходками экскаватора; и — то же, при знгзаго-образном перемещении экскаватора; к — поперечно-торцовая проходка; л — продольно-торцовая проходка; л — схема забоя драглайна; к — поперечно-челночная, схема отработки забоя; о, л — продольно-челночная ; схема отработки забоя; / — ось проходки; 2 — стоянки экскаватора; 3 — путь движения автотранспорта; 4 -» ‘■ шехи; 5 — ось предыдущей проходки; 6 — самосвал; 7 — опускание ковша и набор грунта; 8 — окончание набо> pa s подъем ковша; 9 -=> разгрузка ковша; а — угол наклона стрелы; р» — средний угол поворота ^

ширина каждой боковой проходки

где Rcr — наибольший радиус копания на уровне стоянки экскаватора, м.

Разработка прямыми лопатами котло­ванов, (траншей) производится с недобо­ром грунта в подошве котлована (тран­шеи), не превышающим 5. 20 см при вместимости ковша соответственно 0,25. . 5 м 3 .

Недоборы грунта, как правило, разра­батывают механизированным способом: наиболее часто бульдозерами, а также автогрейдерами, экскаваторами-плани­ровщиками, экскаваторами со специ­альными зачистными ковшами.

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.

Экскаваторы, оборудо­ванные обратной лопа­той, разрабатывают котлованы тор­цовыми или боковыми проходками с рас­положением экскаватора выше уровня дна забоя и погрузкой грунта в транс­портные средства. Указанные условия позволяют использовать эти экскавато­ры и при разработке увлажненных и мок­рых грунтов.

Возможность разработки котлована то­рцовой или боковой проходкой зависит от характеристики рабочего оборудова­ния экскаватора, глубины копания и ширины котлована.

Наибольшую ширину торцовой про­ходки по верху при движении экскава­тора по прямой (рис. III. 14, ж) и двусторонней подаче транспорта опреде­ляют по формуле (II 1.54), а по низу уста­навливают из выражения

B’ = 2sinpJ/# 2 — (Л_ш + Л) 2 « «1,6]/Я а -(Л_ш + /0 2 , (Ш.58)

где Р — угол поворота экскаватора от оси движения (принимается р* =50. . 55°); Лц, — высота оси крепления шар­нира стрелы относительно уровня сто­янки экскаватора, м.

Ширина торцовой проходки при дву­сторонней погрузке транспортных средств находится в пределах 1,6. . 1,7/?. При односторонней подаче транс­портных средств она уменьшается до 1,37?, и ось пути экскаватора переме­щается в сторону расположения транс­порта. При разработке котлованов с выгрузкой грунта в отвал ширина про­ходки ограничивается необходимостью размещения грунта в отвал с образова­нием бермы — площадки от бровки кот­лована до подошвы отвала.

Котлованы, ширина которых превы­шает максимальную ширину проходки при перемещении экскаватора по пря­мой, разрабатывают несколькими тор­цовыми проходками либо зигзагообраз­ным или поперечно-торцовым переме­щением экскаватора (рис. III.14, и, к). Угол поворота экскаватора при торцо­вых проходках и подаче транспортных средств со стороны разработки может быть от 30 до 60°.

Наибольшую ширину каждой после­дующей торцовой проходки (если раз­рабатывают один борт выемки) вычис­ляют по формуле

В — ll — Actgq>. (Ш.59)

Длина рабочей передвижки экскава­тора /_п, особенно у гидравлических экскаваторов, изменяется в значитель-

ных пределах и зависит от конструк­тивных размеров экскаватора (R, h_m), глубины котлована h, расстояния от бровки откоса выемки до ближайшей опоры экскаватора 1_у и угла рабочего откоса выемки, которые определяются грунтовыми условиями.

Длина рабочей передвижки во всех случаях

/_П 3 с погрузкой грунта в самосвалы.

Одиночные выемки под фундаменты колонн или опор роют экскаваторами, оборудованными обратной лопатой, с вы­грузкой грунта в транспортные средства (рис. II 1.17, е). 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 I более правильное очертание траншеи, I недобор грунта меньше, чем при исполь­зовании других землеройных машин. Требуется лишь незначительная зачист­ка дна.

В зависимости от типа машины (цеп­ной — рис. III. 17, д — 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, м 3 /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.

Рис. III. 17. Разработка траншей экскаватором:

а — оборудованным обратной лопатой или драглайном (грунт укладывается в отвал при торцовой проходке); б — то же, с укладкой грунта в отвал при боковой проходке; в — последовательность разработки обратными лопатами продольных широких траншей; г — то же, узких траншей; д — многоковшовым цепным экскава­тором; е — схема разработки обратной лопатой одиночных выемок под фундаменты колонн или опор; У — ось проходки; 2 — стоянка экскаватора; 3 — веха; 4 — ось последующей захватки

Дата добавления: 2020-07-18 ; просмотров: 167 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ