Nmexpertiza.ru

НМ Экспертиза
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Откосы земляные работы это

Производство земляных работ при строительстве инженерных сооружений

Земляные работы при строительстве сетей и сооружений систем водоснабжения и канализации представляютсобой сложный комплекс инженерных решений, связанных с разработкой, перемещением, укладкой, планировкой, а также с уплотнением грунта.

Различного рода выемки и насыпи представляют собой земляные сооружения (рис. 4.1,а), которые в зависимости от назначения делятся на постоянные и временные. Постоянные сооружения предназначены для функциональной эксплуатации, это площадки, дамбы, плотины, каналы, искусственные основания и др. Временные земляные сооружения (траншеи, котлованы, подсыпки, кавальеры) устраивают на период строительства объектов. Кавальеры — это насыпи выработанного грунта для его временного хранения. К земляным сооружениям относятся также резервы (карьеры) — места выемки естественного грунта для выполнения различных подсыпок. Котлованы — выемки, ширина которых незначительно отличается от длины. Траншеи — выемки, имеющие малую ширину и большую (в несколько раз) длину. Элементы выемок показаны на рис. 4.1,6.


Рис. 4.1. Земляные сооружения
а — поперечные профили основных видов земляных сооружений: I, II — траншеи с вертикальными стенками и откосами; III — дамба; IV — котлован под фундамент;
V — котлован под сооружение; VI — подземные выработки (для штольни 1, трубы канализационного коллектора и тоннеля 2) VII — буровая скважина; VIII — подводная траншея; IX — площадка; 1 — дно; 2 — боковая стенка траншеи; 3 — боковой откос; 4 — бровка; 5 — берма; 6 — подошва; б — элементы выемок: В — ширина поверху;
в — ширина по дну; а — заложение откоса: О — основание откоса; h — глубина выработки; с — зазор между внешним габаритом конструкции и основанием откоса;
α — угол откоса; φ — угол внутреннего трения; S — поверхность обрушения (сползания) грунта; d — ширина зоны обрушения; m — коэффициент заложения откоса; По — призма обрушения

Состав земляных работ разрабатывается в проекте организации строительства (ПОС) параллельно со строительной частью проекта (рабочий проект). В ПОС должны быть определены: объемы, сроки и очередность производства земляных работ по строительной площадке в целом, по основным объектам, а также для подготовительных работ; решения по методам осуществления основных видов земляных работ; потребность в землеройных машинах, транспортных и других средствах механизации; потребность в трудовых ресурсах; объемы и стоимость временных зданий и сооружений, необходимых для выполнения земляных работ; мероприятия по обеспечению безопасных и нормальных санитарно-технических условий труда и др.

Подрядная организация на основании утвержденного проекта и его части — ПОС разрабатывает (а на некоторые специальные, сложные виды работ заказывает проектным организациям) проекты производства работ (ППР), которые являются дополнительной проектной документацией на выполнение земляных работ. ППР должны учитывать особенности конкретного объекта, оснащенность строительной организации оборудованием и механизмами, установленные сроки строительства.

При разработке ППР проверяются и уточняются: объемы и сроки выполнения земляных работ в подготовительный и основной периоды строительства; потребность в землеройных машинах, механизмах и транспортных средствах; потребность в строительных кадрах; перечень и объемы временных зданий и сооружений. ППР должен содержать: стройгенплан объекта, комплекса объектов или стройплощадки; баланс грунта по объекту с распределением земляных работ по методам разработки; календарный план производства работ на объекте, разрабатываемый по подготовительным и основным земляным работам; график работы основных землеройных механизмов на объекте (с учетом календарного плана); пояснительную записку, содержащую обоснования решений по производству земляных работ, по потребности в землеройных машинах и транспортных средствах с технико-экономическими показателями уровня механизации основных видов земляных работ и среднесменной выработки в натуральном выражении на одного рабочего.

Все пояснения по производству земляных работ в основном должны быть приведены на чертежах. На рабочих чертежах котлованов в плане и в разрезах показывают захватки и ярусы разработки, расположения кавальеров, осевые линии проходок механизмов, пути движения транспортных средств, расположение съездов и выездов, методы зачистки дна и откосов выемки. При отсыпке грунта указываются методы подачи, разравнивания слоев (с указанием толщины) и их уплотнения, осевые линии движения транспорта, разравнивающих и уплотняющих механизмов.

На технологических схемах производства земляных работ приводятся данные по объемам работ, методам их выполнения, сведения о видах, марках и числе работающих машин и механизмов, о потребности в рабочих.

В календарном плане даются уточненный перечень земляных работ с указанием их объемов, сроков и последовательности выполнения в увязке с другими строительно-монтажными работами, с учетом расчетной сменной выработки землеройных машин.

Для получения наибольшего эффекта повышения производительности труда и снижения стоимости земляных работ применяют способ производства работ с комплексной механизацией технологических процессов. Подбирают технологический комплект машин и механизмов, согласованно работающих и взаимно увязанных по производительности и технологическим функциям для выполнения основных и вспомогательных работ.

При выполнении земляных работ ведущий машиной в технологическом комплекте чаще всего является экскаватор, с помощью которого производится основной технологический процесс — отрывка грунта. В зависимости от характера сооружения и условий работы в состав комплекта вводятся машины и механизмы, выполняющие рыхление, срезку, зачистку, транспортировку, подачу, разравнивание и уплотнение грунта, водоотлив, водопонижение и другие процессы.

Организацию строительства и производство работ проектируют вариантным методом. Решения выбирают на основе технико-экономического обоснования с соответствующей оценкой их экономической эффективности; при этом широко используют типовые технологическую документацию, схемы производства работ и комплексной механизации.

В. ПРОИЗВОДСТВО ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ

1. Общие положения. Термин «земляные работы» в настоящих технических указаниях относится ко всем работам по разработке выемок и отсыпке насыпей для сооружения земляного полотна железной дороги, к работам по устройству водоотводов, по отводу дорог и водотоков и ко всем работам, назначением которых является сооружение железнодорожного пути, станционных путей н строений.

2. Классификация грунтов. Все грунты делятся на 3 категории: прочная скала, слабая скала и обычный грунт, которые могут подлежать дополнительной классификации, если в этом возникнет необходимость до окончания срока подрядного договора.

3. Прочная скала. Под понятие «прочная скала» подходят все скальные породы, как кристаллические в естественном залегании, так и осадочные, залегающие в виде плотных массивов, которые по оценке специалистов подлежат разработке только с применением взрывных работ. Валуны или скальные обломки объемом больше 0,75 м3 относятся к прочной скале.

4. Слабая скала. К слабой скале относятся все скальные обломки или валуны объемом больше 0,03 м3 и меньше 0,75 м, а также глинистый сланец, шифер, тальк, слабые конгломераты и другие скальные породы, которые по оценке специалистов можно разрабатывать без применения взрывных работ, хотя в отдельных случаях может возникнуть необходимость в их применении.

5. Обыкновенный грунт. К категории обыкновенных грунтов относятся такие грунты, которые обычно именуются земляными: суглинки, глины, торф, песок, гравий, гумбо, ортштейк, галечники, скальные осыпи и различные другие, не включенные в специальную классификацию.

Если в специальных условиях отсутствуют указания на приведенное выше деление грунтов, то при разработке грунтов в карьерах не выделяют скальные грунты; основной целью таких условий является установление единой классификации, при которой все разрабатываемые в карьерах грунты рассматриваются и оплачиваются, как обыкновенные.

6. Отделка откосов. Откосы в выемках должны быть правильно заделаны, отдельные камни, валуны, корни, пни и неустойчивые грунты подлежат удалению. Подрезка откосов снизу не допускается, за исключением случаев, когда имеется письменное разрешение приемщика работ.

7. Сооружение основной площадки земляного полотна в выемках. В скальных грунтах разработка скалы ииже уровня основной площадки производится до установленной глубины, и котлован заполняют доброкачественным грунтом. Слабый грунт иа дне выемки тоже подлежит удалению на указанную при производстве работ глубину; котлован заполняется до отметки основной площадки доброкачественным грунтом. Обмер земляных работ в выемке производят с учетом глубины котлована для замены грунта, однако особая оплата за засыпку котлована сверх установленной в договоре цеиы за разработку привезенного для этой цели грунта не производится.

8. Перебор грунта в выемке. Категория грунта устанавливается по фактически разрабатываемому грунту, независимо от установленных договором категорий. Обмер выемки по каждой категории грунта производится по фактически занимавшемуся им объему. Перебор грунта в выемке сверх очертаний утвержденного поперечного профиля в обмер не включается, эа исключением уборки грунта от оползней, не поддающихся стабилизации.

Читать еще:  Наружные откосы золотой дуб

9. Взрывные работы. При взрывных работах заряды должны быть рассчитаны и расположены так, чтобы не разрыхлить скалу за пределами проектных очертаний выемки или за пределами ее очертаний, установленных техническими условиями, приложенными к договору. Если ниже проектной линии откосов скала будет разрыхлена взрывами так, что возникнет опасность оползания или обрушения откосов, то подрядчик обязан удалить весь разрыхленный скальный грунт без дополнительной оплаты, за исключением случаев, предусмотренных в п. 7.

Если при производстве взрывных работ возникает опасность для людей или строений, то технический надзор имеет право предписать и установить такие правила и ограничения, какие ои найдет нужным. Однако независимо от того, были или не были установлены подобные правила и ограничения, подрядчик не освобождается о ответственности за выполнение договора.

10. Распределение грунта. Грунт от разработки выемок, кюветов, канав и подъездных дорог в случае его пригодности идет на отсыпку насыпей. Мерзлые и другие непригодные грунты для отсыпки насыпей не допускаются. В случае одиовремеиной отсыпки в насыпь скальных и связных грунтов распределение их в теле насыпи производится по указанию технического надзора.

Если объем грунта из выемки превышает объем, необходимый для отсыпки насыпи до проектного профиля, то излишний грунт идет на отсыпку бермы с одной или обеих сторон насыпи по всей ее длине, если только проектом или договором не предусмотрено другое применение этого грунта. Если решено произвести уширение насыпи, то берму не присыпают до утверждения места ее отсыпки, высоты и очертания в поперечном профиле.

11. Пополнение недостающего грунта. Если грунта от разработки выемок недостаточно для отсыпки насыпей, то недостаток можно покрыть, уширяя выемку с одной или с обеих сторон до новой заданной ширины с применением проектной крутизны откосов, если на профиле или в пояснительной записке не предусмотрена закладка резервов.

12. Резервы. Разработка резервов не разрешается без предварительного определения их поперечного сечения и придания резервам геометрически правильной формы для возможности более точных замеров объема вынутого грунта. Резервы должны иметь отвод воды. Оставлять углубления, в которых возможно скопление воды, не допускается. При отсутствии специальных указаний крутизну откосов резервов следует принимать 1 : 1 /а-

Между подошвой насыпи и путевым откосом резерва оставляют берму; также оставляют берму между полевым откосом резерва и границей полосы отчуждения.

13. Приобретение земли для устройства резервов. Места закладки резервов в пределах полосы отчуждения указывают на плане линии, а их объем—-на продольном профиле. При необходимости закладки дополнительных резервов или если подрядчик считает необходимой параллельную разработку второго резерва, последние закладываются подрядчиком на свой страх и риск в грунтах, качество которых одобрено техническим надзором. До начала разработки таких дополнительных резервов подрядчик обязан получить согласие владельца земли и вручить компании через представителя технического надзора письменную гарантию об отсутствии всяких претензий к компании, возникающих от закладки таких резервов.

14. Объем земляных работ. Категории грунта и объемы земляных работ указаны на продольном профиле приближенно и ни в каком случае не определяют окончательного объема. Компания сохраняет за собой право увеличить или уменьшить заданные объемы работ на всех участках строительства, не изменяя при этом установленных договором единичных цен.

15. Запасы гравия и других материалов. Гравий, камень или другие материалы, обнаруженные при разработке резервов, в которых может оказаться потребность для выполнения каких-либо работ, должны, если это оговорено в договоре, собираться и складываться на отведенных местах в пределах полосы отчуждения. Все остальные пригодные для укладки в насыпи материалы, обнаруженные вблизи последних, употребляются для отсыпки насыпей.

16. Бермы в скальных выемках. В скальных выемках у подошвы откоса рыхлых покровных отложений, залегающих выше скалы, оставляют берму.

17. Нагорные канавы. Нагорные канавы, если они предусмотрены проектом, устраивают выше бровки у всех выемок, а также с нагорной стороны вдоль насыпей, если поверхность земли имеет уклон в сторону железнодорожного полотна. Для предотвращения размыва земляного полотна канавы отводят в сторону от насыпей. Расположение канав в плане и их поперечное сеченне определяют проектом. Канавы сооружают до начала работ по разработке выемки, если это требуется проектом.

18. Кюветы. У подошвы откосов в выемках устраивают кюветы в соответствии с проектом поперечного профиля выемки или руководствуясь теми изменениями, которые могут быть внесены в проект в процессе строительства. Кюветы должны быть тщательно отделаны, не иметь препятствий для пропуска воды, а выпуски их должны быть отнесены от земляного полотна на достаточное расстояние во избежание размыва прилегающей насыпи.

19. Дренажи. В местах, указанных в проектах, сооружают дренажи. Материал дренажных труб, их диаметр, тип стыков, глубина укладки и продольные уклоны должны соответствовать проекту. Поперечное сечение дренажных траншей также должно соответствовать проекту, а при разработке траншей должны быть строго выдержаны установленные проектом план и профиль дренажа. Для предупреждения обрушения стенок траншеи необходимо применять прочное крепление. Вынутый из траншей грунт должен быть удален согласно указаниям технического надзора. Дренажные траншеи должны заполняться хорошо дренирующим материалом, не содержащим цементирующих веществ, загрязнителей и вредных примесей. Законченные участки дренажа должны соответствовать проекту. Обмер и оплата работ по сооружению дренажей производятся за погонный фут, в зависимости от диаметра и глубины укладки дрены, включая разработку дренажной траншеи, засыпку дренирующего заполнителя и вывозку вынутого из траншеи грунта.

20. Отсыпка насыпей слоями. Если проектом не предусмотрен другой способ производства работ, насыпи, сооружаемые из связных грунтов, должны отсыпаться слоями толщиной не более 30 см. В случае применения укатки толщина слоев нормируется и если это предусмотрено проектом, слои грунта перед укаткой рыхлятся пружинной или дисковой бороной. Слои грунта разравниваются по всей ширине насыпи между ее откосами, а по краям должны быть обделаны в соответствии с крутизной откоса. Не допускается оставлять понижения или западины на поверхности слоя и заделывать откосы досыпкой рыхлого грунта сверху. Слои грунта должны равномерно и тщательно уплотняться проходом машии, подвозящих грунт, по всей ширине отсыпанного слоя. Для отсыпки верха насыпи оставляют самый лучший грунт. Укладка в насыпь крупных камней под основной площадкой не до пускается.

21. Влажность, уплотнение катками. Если влажность грунта, из которого производится отсыпка насыпи, недостаточна для достижения требуемой компанией плотности, то подрядчик обязан позаботиться о доставке воды и производить поливку грунта насыпи заданным количеством воды, разбрызгивая ее по поверхности грунта и затем перемешивая смоченный грунт боронованием. Эта работа оплачивается аккордно, если в договоре не предусмотрен другой способ оплаты.

Там, где это предусмотрено, насыпи, отсыпанные слоями, должны тщательно уплотняться укаткой самоходными трехколесным катками, имеющими вес ие менее 53 кг на 1 пог. см ширины задних колес, или кулачковым катком, обеспечивающим при полной нагрузке давление не менее 7,0 кг/см . Длина кулачка кулачковых катков должна быть 178 мм или более от обода барабана, а расстояние между ними не менее 152 мм. Катки должны быть оборудованы приспособлениями для очистки трамбующих кулачков от налипшего грунта. Укатка должна производиться до полного уплотнения грунта, если не оговорены другие условия.

Оплата за укатку насыпей производится за единицу объема уплотняемого грунта, измеряемого в выемке, и добавляется к стоимости разработки выемки.

Если грунт насыпи уплотняется укаткой, то грунт основания под насыпью распахивают, увлажняют разбрызгиванием, перемешивают боронованием и укатывают так же, как и грунт насыпи.

Оплата за доставку воды и за полив грунта производится аккордно, если в договоре не предусмотрен другой способ оплаты. Оплату за распашку, рыхление и укатку производят за единицу обработанной площади.

22. Оседание насыпи вследствие уплотнения грунта тела насыпи. Высота насыпей и ширина их поверху определяются с расчетом необходимого запаса на осадку вследствие уплотнения грунта насыпи или осадку грунтов основания и, кроме того, с учетом возможной эрозии грунта откосов.

Читать еще:  Откосы входной двери заклеить обоями

После стабилизации насыпи откосам придается проектная крутизна, а высота, размеры и очертания насыпи поддерживаются до полного окончания строительных работ в соответствии с проектом.

23. Отсыпка насыпей на косогорах. До отсыпки насыпи поверхность косогора распахивают на достаточную глубину или обделывают уступами. Торф или другие непригодные грунты вырезают, если это предусмотрено проектом, так, чтобы насыпь была отсыпана на прочном грунте.

24. Скег и лед. До начала земляных работ поверхность земли должна быть расчищена от снега и льда.

25. Насыпи на болотах. При пересечении болот или заболоченных низин, сложенных из неустойчивых грунтов, технический надзор может потребовать сооружения земляного полотна по специальным проектам, разработанным с расчетом преодоления таких условий. Такие работы оплачиваются по ценам, установленным особым договором.

26. Отсыпка насыпей с эстакады. При отсыпке насыпей с эстакады грунт должен быть разровнен, не иметь западин и углублений на его поверхности и тщательно уплотнен, особенно между опорами эстакады и вокруг всех ее деталей. Запрещается оставлять части эстакады в теле насыпи ниже основной площадки.

27. Сопряжение насыпей с деревянными мостами. При сопряжении насыпей с деревянными мостами опоры моста засыпают грунтом с уширением насыпи.

28. Отделка основной площадки земляного полотна. Грунт под основной площадкой уплотняют, а основной площадке придают треугольное или выпуклое очертание по проекту. Не допускается оставлять на основной площадке углубления или западины, в которых может скопляться вода и которые потребовали бы осушения.

29. Засыпка грунтом каменных сооружений. При отсыпке грунта около подпорных стен или при засыпке труб и других сооружений грунт отсыпают слоями, причем каждый слой тщательно трамбуют с уклоном от сооружения. Для этой цели применяется только наиболее доброкачественный грунт. Мокрые или водонепроницаемые грунты для отсыпки около каменных сооружений не допускаются. Засыпка каменных груб и сводов производится равномерно с обеих сторон.

При отсыпке грунта необходимо тщательно следить за тем, чтобы не повредить гидроизоляцию свода. Стоимость этих работ включается в общую стоимость разработки грунта, если в договоре не предусмотрена другая система оплаты.

30. Обмер земляных работ. Обмер земляных работ производится по кубатуре, замеренной в твердом теле, за исключением разработки грунта в резервах, не поддающихся точному обмеру. В этом случае объем грунта принимается по обмеру в насыпи или в вагонах, с учетом заранее установленных допусков на разрыхление.

31. Состав работ. Полный комплекс земляных работ включает в себя: разработку грунта любым доступным методом, погрузку, транспортировку и выгрузку грунта в указанных местах и установленным порядком, распашку или разделку уступами склонов, отделку основной площадки земляного полотна, откосов насыпи, выемок и канав и все прочие работы, выполнение которых необходимо для полного окончания строительства земляных сооружений.

32. Транспортировка грунта. В договорную цену разработки грунта входит и стоимость его транспортировки, если в договоре нет специальных оговорок по этому вопросу. Если договором предусмотрена дополнительная оплата за доставку грунта на расстояние, превышающее указанное в договоре, то за единицу измерения принимают 1 кб. ярд (0.79 м ) грунта в твердом теле с доставкой его на расстояние 30 м.

За расстояние транспортировки грунта принимают расстояние, измеренное вдоль оси трассы, или расстояние по кратчайшему пути между центром земляного массива до его разработки и центром насыпи.

Земляные работы — что это такое

Земляные работы, переработка грунта — работы, включающие в себя разработку грунта, перемещение, укладку и уплотнение; входят в состав строительных работ.

Содержание

  • 1 Виды земляных работ
  • 2 Проведение работ
  • 3 Откосы
    • 3.1 Откосы в военном деле
  • 4 Способы
    • 4.1 Механический
    • 4.2 Взрывной
    • 4.3 Гидромеханический
  • 5 Применение
  • 6 Трудозатраты
  • 7 Примечания
  • 8 Литература
    • 8.1 Нормативная литература
    • 8.2 Техническая и справочная литература
  • 9 Ссылки

Выделяют земляные работы следующих видов: открытые, подводные и подземные.

Открытые работы подразумевают работу на поверхности земли, к ним также относится горная выработка.

Все такие работы сводятся к тому, что в грунте либо делается выемка, либо насыпается дополнительный грунт. В первом случае выемка, которая отрывается только для добычи грунта, будет называться резервом, а насыпь — отвалом или кавальером. Поэтому цель земляных работ можно определить как создание инженерных сооружений из грунта. К ним может быть отнесено строительство дорог любого типа, каналов и траншей, площадок для различных целей, в частности устройство оснований зданий и сооружений, наконец, планировка территории под застройку и благоустройство.

Откосами называют боковые наклонные насыпи — стенки грунта в котлованах или траншеях. Крутизна откосов — это отношение высоты откоса насыпи к его основанию, её делают такой, чтобы насыпь была устойчивой и не сползала.

Допустимая крутизна откосов при рытье котлованов и траншей с откосами без креплений при глубине выемки и крутизне откосов принимаются [1] :

Допустимая крутизна откосов на болотах при глубине траншеи до 2,5 м при проектировании магистральных трубопроводов [2] :

Виды грунтовтип болота
III
Слаборазложившийся торф1:0,751:1
Хорошо разложившийся торф1:11:1,25

Откосы в военном деле Править

При отрывке крутостей окопов в мягких грунтах она также производится с откосом. Т.е. соблюдается определённое заложение (отношение высоты к основанию). При это рекомендуется выбирать следующие отношения в зависимости от типа грунта: при песчаном грунте — 3:2, растительном — 4:1, глинистом — 8:1. Т.е. чем более плотный и устойчивый к осыпанию грунт, тем меньшая величина откоса требуется.

При слишком малых откосах стенки окопов и прочих земляных сооружений будут стремиться к осыпанию. При наличии возможности проблема решается возведением стенок окопов из досок, жердей, брёвен и прочих материалов, которые удерживают грунт от осыпания. [3]

Выделяют три основных способа земляных работ: механический, взрывной, гидромеханический.

Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

Виды земляных работ и сооружений

Земляные работы присутствуют при возведении почти всех сооружений и на всех этапах строительства гидротехнических объектов. На первом этапе — это отсыпка перемычек и разработка котлованов, на втором — это отсыпка каменного банкета и грунта при перекрытии, на третьем — это разработка котлованов при русловой компоновке и отсыпка основного тела плотины при пойменной компоновке, на четвертом и пятом — это продолжение отсыпки земляных частей сооружений, благоустройство территорий.

Стоимость земляных работ достигает до 50% общей стоимости объекта. Объёмы работ особенно в гидротехническом строительстве достигают многих миллионов кубических метров грунта. Так при строительстве Волжской ГЭС им. Ленина потребовалось переработать 162 млн. м3; на Канале им. Москвы — 154 млн. м3; на Братской ГЭС — 17,7 млн. м3.

По высотному положению относительно существующей поверхности земли земляные сооружения делят на выемки и насыпи.

Выемки — сооружения расположенные ниже дневной поверхности земли (Рис. 6.1) — каналы, траншеи, карьеры.

Насыпи — сооружения, возводимые на отметках выше дневной поверхности земли (рис. 6.2) — плотины, дамбы, дорожное полотно и др.

К насыпям относят и обратные засыпки ранее образованных выемок.

Полувыемки — сооружения с преобладанием выемки.

Полунасыпи — сооружения с преобладанием насыпи.

В зависимости от назначения различают выемки профильные и не профильные.

Профильные выемки (деловые) являются частью строящихся сооружений. Не профильные — выемки для получения грунтов для насыпи (карьеры, резервы) и дополнительные выемки по условиям производства работ.

В зависимости от срока существования различают постоянные или временные выемки. Последние возводятся только на время производства строительных работ.

Виды основных сооружений и их различия видны из Рис.6.1, 6.2.


Элементы поперечного сечения выемки и насыпи даны на Рис. 6.3. Крутизна откосов характеризуется коэффициентами заложения откосов.

Для постоянных земляных сооружений крутизна откосов задаётся проектом из условий их устойчивости. Для временных котлованов и траншей крутизна откосов назначается с учётом вида грунтов и глубины выемок.

Особым видом земляных работ являются планировочные работы, выполняемые для выравнивания поверхности (площадки) и придания ей заданного уклона. При этом срезают грунт с повышенных мест и отсыпают его в пониженных местах с общим выравниванием поверхности.

Читать еще:  Угол естественного откоса порошка

Объём земляных работ определяют в соответствии с правилами вычисления объёмов геометрических тел, используя вычислительную технику, а для сложных конфигураций и поверхностей соответствующие программы. Объёмы работ по выемкам определяют по грунту, как правило, в состоянии его естественной плотности. При возведении насыпей объем укладываемого грунта определяется с учетом коэффициента уплотнения.

Различают проектные (профильные) объёмы работ и производственные. Проектные — по геометрическим размерам в проекте сооружения. Производственные объёмы — фактически выполняемые с учётом дополнительных объёмов, связанных с условиями производства работ, переработки грунтов и деформацией (осадки) насыпей.

Устройство откосов земляных сооружений

Перед разработкой траншей и котлованов необходимо заранее определить крутизну откосов, обеспечивающую безопасность производства 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 водопонижения, допускается при глубине выемки и крутизне откосов согласно табл. 17.1.

Виды грунтовКрутизна откоса (отношение его высоты к заложению) при глубине выемки, м, не более
1,5
Насыпные неуплотненные. Песчаные и гравийные. Супесь. Суглинок. Глина. Лессы и лессовидные.1 : 0,67 1 : 0,5 1 : 0,25 1 : 0 1 : 0 1 : 01 : 1 1 : 1 1 : 0,67 1 : 0,50 1 : 0,25 1 : 0,51 : 1,25 1 : 1 1 : 0,85 1 : 0,75 1 : 0,5 1 : 0,5

При напластовании различных видов грунта крутизну откосов для всех пластов следует принимать по наиболее слабому виду грунта.

Откосы земляных сооружений в несвязанных грунтах устраивают с углами естественного откоса. Для связанных грунтов, преимуществен­но суглинков и супесей, существует аналитическая зависимость между элементами уступа и состоянием предельного равновесия грунта откоса.

Рассмотрим уступ, изображенный на рис. 17.1. Здесь Н — высота уступа до 5 м; Θ — угол предельного действительного откоса; α — угол между плоскостью обрушения и горизонтом (ABC — призма обру­шения); β — угол естественного откоса.

Рис. 17.1, Геометрические элементы уступа

В момент предельного равновесия, когда призма ABC еще не обру­шилась, но может обрушиться, составляющая масса призмы в плос­кости АС равна F = Q sin Θ.

Эта сила уравновешивается силой сцепления С и силой трения:

N tg β = Q cos Θ tg β, т. е. Q sin φ = С + Q cos Θ tg β.

Сила сцепления в плоскости АС равна:

Q cos Θ — Q cos Θ tg β Q sin (Θ – β)

АС cos β АС cos β

Масса призмы ABC при ее длине, равной 1 м, составит:

Обозначив через k = С / γ — коэффи­циент сцепления и подставив значе­ние Θ в приведенную формулу, выра­зив АВ через Н / sin α, получим:

Н sin (α — Θ) sin (Θ – β)

sin (α — Θ) sin (Θ – β)

Преобразовав это выражение и обозначив для предельных условий kmax, найдем высоту уступа:

2kmax sin α cos β

sin (α — Θ) sin (Θ – β)

Если α = 90°, откос вертикален и его предельная высота равна:

sin (90 о — Θ) sin (Θ – φ)

По этим формулам могут быть определены высоты откосов в условиях предельного равновесия. Приведенные формулы могут применяться только в пределах высоты откосов до 5 м.

При глубине выемки свыше 5 м крутизна откоса должна быть определена в проекте производства земляных работ (технологической карте)

на основе расчёта.

Для определения крутизны откоса необходимо произвести построение кривой равнопрочного откоса. Для решения такой задачи используют метод проф. В. В. Сокольского, основанный на теории предельного равновесия, и приближенный метод проф. Н. Н. Маслова. Результаты расчета, полученные с использованием этих методов, практически совпадают.

Рис. 17.2. Построение поверхности равно­прочного откоса методом Сокольского — Голованова и значение крутизны откоса:

1 — поверхность запроектированного откоса; 2 — поверхность равнопрочного откоса

Расчет по методу проф. В. В. Сокольского заключается в том, что вычисляются ординаты точек поверхности равнопрочного откоса по следующим формулам (рис. 17.2):

z = — α (π / 2 — 1/ e m ) – y tg φ;

где с — удельное сцепление грунта, т/м 2 ; ρ — плотность грунта, т/м 3 ; φ — угол внутреннего трения, град.

При известных параметрах ρ, с и φ определяется величина α.

Задаваясь различными значениями у, устанавливают значение

По результатам подсчета (у и z) по точкам строится поверхность равнопрочного откоса.

При построении поверхности равноустойчивого откоса по методу

проф. Н. Н. Маслова ордината z задается и определяется угол наклона

отрезка этой поверхности к горизонту αz, равный углу сдвига ψpz, т. е.

Известно, что коэффициент сдвига Fp является тангенсом угла сдвига ψpz, т. е. Fp = ψpz,

но с другой стороны, коэффициент сдвига

где F — вертикальная нагрузка, Н/см 2 .

Используя формулу, где F = γz, вычисляют величину αz. По полученным значениям αz строится по­верхность равноустойчивого откоса.

На основании построенных кривых можно назначить крутизну откоса. В том случае, когда откос имеет сравнительно большую высоту, следует разбить его на отдельные участ­ки и назначить каждому из них свою крутизну.

Для связанных грунтов, например глинистых, при определении очертания равнопрочного откоса с целью назначения его крутизны может быть использовано решение Н. И. Голованова, основанное на методе В. В. Сокольского. Решение это заключается в том, что вначале находят высоту вертикального участка откоса:

h = 2С cos φ / (1 — sin φ).

Координаты точек поверхности равнопрочного откоса

x = (υ — ω tg φ) cos 2 φ,

y = (ω — υ tg φ) cos 2 φ.

Переменная υ устанавливается по формуле:

υ = А φ — А arccos (e — ω /A cos φ),

(1 + 2 sin φ) С ctgφ

γ (π/2 – φ) (1 — sin φ)

Задаваясь значениями ω, определяют величины υ, х, у и по результатам вычислений, которые удобнее сводить в таблицы, строят поверх­ность равнопрочного откоса (рис. 17.2).

В том случае, когда на поверхность грунта приложена равномерно распределенная нагрузка, поверхность равнопрочного откоса также вычисляют по вышеприведенным формулам, определяющим ее коор­динаты. Значение же величины и в этих формулах определяется выра­жением:

υ = А (В – φ) — А arccos [e -ω/ A cos (В + φ)],

F = С ctgφ [—————e ( π -2 φ ) tgφ — 1],

ctgφ F 1 + sin φ

2 С cos φ 1 — sin φ

На основании произведенных расчетов строится поверхность равно­прочного откоса и определяется необходимая его крутизна.

С учетом реальных условий производства земляных работ с целью профилактики травматизма в формулы при расчетах вводят коэффициенты запаса устойчивости.

В процессе строительства земляных сооружений, например земляного полотна, необходимо определить потребную крутизну откоса насыпи

заданной высоты. Для этого может быть использован приближенный метод проф. Н. Н. Маслова.

Для графического построения поверхности равнопрочного откоса абсцисса х определяется по формуле:

х = ——— [tg φ ρz + C ln С – C ln (tg φ ρz + С)],

где ρ — плотность грунта, т/м 3 ; φ— угол внутреннего трения, град; С — общее сцепление грунта, т/м 2 ; z— ордината рассматриваемой точки, м.

Задаваясь значениями ординаты z по высоте откоса, вычисляют абсциссу х по вышеприведенной формуле. При построении равнопрочного откоса за начало координат принимают бровку откоса, по вертикали располагают ось z, а по го­ризонтали — ось х.

В том случае, когда на поверхности насыпи имеется равномерно определенная нагрузка, для графического построения равнопроч­ного откоса аналитическое выражение абсциссы х при заданном z имеет вид:

Нарушение устойчивости земляных масс часто сопровождается значительными разрушениями зданий и сооружений, а иногда и человеческими жертвами. К основным мерам по увеличению устойчивости массивов грунта относятся: уменьшение внешней нагрузки на бровку котлованов или траншей; устройство поверхностного водоотлива, применение дренажей; расчет откосов по формулам, базирующимся на опытном определении параметров грунта.

studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2021 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.005 с) .

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector