Zabor-33.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Траншеи с вертикальными откосами с креплениями

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.

Читайте так же:
Угол естественного откоса песка крупного

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.

УСТРОЙСТВО КОТЛОВАНОВ

К отлован представляет собой выемку, предназначенную для возведения части здания и сооружения, расположенной ниже поверхности земли, и для устройства фундаментов. Котлованы бывают двух типов — с вертикальными стенками и откосами. Первый тип котлованов обычно требует крепления.

Согласно СНиП, допускается рытье котлованов с вертикальными стенками без креплений в грунтах естественной влажности с ненарушенной структурой, при отсутствии грунтовых вод и глубине котлована в насыпных, песчаных и гравелистых грунтах не более 1 м, в супесчаных и суглинистых грунтах- 1,25 м, в глинистых грунтах — 1,5 м и в особо плотных грунтах — 2 м (привед?нные данные относятся также к траншеям, выполненным с вертикальными стенками).

Крепление стен широких котлованов бывает подносное, анкерное и шпунтовое (рис. III.9, а, б). Подкосное крепление затрудняет производство работ внутри котлована, анкерное в этом отношении создает более благоприятные условия. Стойки прикрепляют деревянными или металлическими анкерными тягами к забитым сваям, расположенным от бровки на расстоянии

В отдельных случаях анкерные тяги можно изготовлять не из дерева, как показано на рис. III.9, а из проволочных скруток.
Чтобы анкерные тяги не мешали передвижению людей, их располагают несколько ниже поверхности грунта. Горизонтальную забирку устраивают из досок толщиной 5 см с прозорами на ширину доски при связных грунтах естественной влажности и глубине котлована до 3 м. При глубине более 3 м забирку делают сплошной. В грунтах сыпучих и повышенной влажности, независимо от глубины котлована, прозоров не оставляют.

В грунтах, насыщенных водой, если не производится водопонижение, при опасности выноса частиц грунта устраивают шпунтовое крепление, применяя деревянные или стальные шпунты. Крепления требуют большого расхода леса, увеличивают трудоемкость и стоимость работ. Поэтому крепить стенки широких котлованов необходимо только тогда, когда стесненность площадки не позволяет устраивать откосы.

Наибольшую допускаемую крутизну откосов котлованов в грунтах естественной влажности и при отсутствии грунтовых вод принимают для выемок глубиной до 1,5 м — от 1 : 0,25 до 1 : 0; глубиной 1,5-3 м от 1 : 1 до 1 : 0,5 м; глубиной 3-5 м от 1 : 1,25 до 1 : 1,5 (приведенные данные относятся также и к траншеям, выполненным с откосами).

Устройство котлована включает такие рабочие процессы: разработку грунта с выгрузкой на бровку или в транспортные средства; транспортирование грунта; планировку дна котлована; обратную засыпку пазух между стенками фундамента и котлованом с разравниванием и уплотнением грунта. Рытье котлована является ведущим процессом; по объему и характеру его выбирают наиболее эффективный метод производства, обеспечивающий комплексную механизацию и поточное производство работ в заданный срок.
Грунт разрабатывают одноковшовыми экскаваторами , автогрейдерами , бульдозерами и гидромеханическим способом. Котлованы под жилые здания роют экскаваторами с ковшом емкостью 0,15-0,65 м³ и самоходными скреперами. При устройстве котлованов с большим объемом земляных работ (под промышленные объекты) применяют более мощные экскаваторы с ковшом емкостью 0,5-2 м³.

Разработку котлованов экскаватором, оборудованным прямой лопатой, ведут с погрузкой грунта в транспортные средства. Емкость ковша подбирают в зависимости от характеристики грунта, объема работ и глубины котлована.

Рис. III.10. Схемы разработки котлованов экскаваторами, оборудованными прямой лопатой:

а — лобовая проходка с расположением автосамосвалов выше уровня подошвы забоя; б — боковая проходка;в — лобовая проходка с односторонней погрузкой грунта в самосвалы; г — то же, с двусторонней погрузкой грунта; д — то же, с перемещением экскаватора по зигзагу; е — уширенная проходка с перемещением экскаватора поперек котлована; ж — разработка ярусами; I-IV последовательность проходок экскаватора.

Читайте так же:
Что такое низовой откос дамбы

При высоком уровне грунтовых вод прямая лопата может работать только в тех случаях, когда обеспечивается водоотвод. Устройство котлованов ведут лобовыми и боковыми проходками(рис. III.10, а, б). Возмояшость разработки котлована лобовыми проходками с расположением транспортных средств выше уровня подошвы забоя зависит от характеристики рабочего оборудования экскаватора и глубины котлована, которая при разработке по данной схеме должна быть равна или меньше величины, получаемой из выражения

Максимальная ширина забоя от оси экскаватора до бровки у погрузочного пути

Размеры части забоя, противоположной погрузочному пути, определяют по формуле (III.34).
Если ширина котлована превышает максимальные поперечные размеры одной лобовой проходки, разработку начинают лобовой и продолжают далее несколькими боковыми проходками. Максимальная ширина каждой боковой проходки

Узкие котлованы шириной 1,5 R (рис. III.10, в) разрабатывают лобовой проходкой с односторонней погрузкой в транспортные средства. При ширине котлована от 1,5 до 1,9 R разработку ведут лобовой проходкой с двусторонней подачей транспортных средств (рис. III.10, г). Наибольшая ширина лобовой проходки при перемещении экскаватора по прямой

Котлованы шириной до 2,5 R целесообразно разрабатывать уширенной, лобовой проходкой с перемещением экскаватора по зигзагу (рис. III.10, д), а при пурине до 3,5 R — с перемещением поперек котлована (рис. III.10. е).

Котлованы шире 3,5 R разрабатывают вначале лобовой, а затем басовыми проходками. Котлованы значительной глубины, превышающей максимальную высоту резания для данного типа экскаватора, роют ярусами (рис. III.10, ж). Для ввода экскаватора в забой, въезда и выезда автомобильного транспорта устраивают въездные траншеи с уклоном 0,1-0,15. Ширину траншеи по низу принимают 3-3,5 м при одностороннем движении и 7-7,5 — при двустороннем. Объем земляных работ для устройства въездных траншей определяют по формуле (III.25).

При разработке глубоких котлованов прямой лопатой неизбежны бросовые работы по устройству въездных траншей. Для уменьшения их в некоторых случаях более экономично применять экскаватор с обратной лопатой или драглайн (рис. III.11, а, б).

Обратной лопатой роют котлованы, выгружая грунт главным образом в транспортные средства. Максимальная глубина котлована при емкости ковша 0,5 м³ составляет 4 м. Это ограничивает область применения обратных лопат.

Драглайн целесообразно использовать для выемки грунта с выгрузкой в отвал или непосредственно в насыпь, а на стесненных площадках с выгрузкой грунта также в транспортные средства. Глубина котлованов, разрабатываемых драглайнами на гусеничном ходу, может достигать 16-20 м.

Разработку котлованов экскаватором, оборудованным обратной лопатой или драглайнож, выполняют торцовыми и боковыми проходками.
При двусторонней подаче транспортных средств, торцовой проходке и движении экскаватора по прямой (рис. 111.11, в) наибольшую ширину проходки устанавливают по формуле (III.47). Чтобы уменьшить угол поворота экскаватора, транспортные средства подают к той стороне забоя, где производится разработка грунта.

Рис. III.11. Схемы разработки котлована экскаватором с обратной лопатой или драглайном и бульдозером

а — обратной лопатой; б — драглайном; в — торцовой проходкой при перемещении экскаватора по прямой; г— двумя торцовыми проходками; д — при зигзагообразном перемещении экскаватора; е — при поперечно-торцовом перемещении; ж — поперечно-челночная разработка драглайном; и — разработка драглайном боковой проходкой; к — разработка бульдозером.

Длину рабочей передвижки определяют по формуле

lп = R — R3 м (III.48)

где R — максимальный радиус резания на уровне дна выемки, м;
R3 — минимальный радиус разработки на уровне дна забоя, м.

Обычно ширина проходки при движении экскаватора по оси и двусторонней погрузке транспортных средств не превышает 1,7 R.
При односторонней подаче транспортных средств она уменьшается до 1,3 R и ось пути экскаватора перемещается в сторону расположения транспортного пути. При разработке котлованов с выгрузкой грунта в отвал ширина проходки ограничивается необходимостью размещения грунта в отвалы 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. 111.11, з, д, е). Угол поворота экскаватора при торцовых проходках и подаче транспортных средств со стороны разработки может быть до 30-60°.

При поперечно-челночной схеме разработки котлованов драглайном набор грунта производят по^ередно с каждой стороны автосамосвала, подаваемого по дну выемки, не прекращая поворота стреляв момент выгрузки грунта (рис, III.11, ж).
При продольно-челночной схеме грунт набирают перед задней стенкой кузова и, подняв ковш, разгружают его над кузовом. Благодаря уменьшению высоты подъема ковша и угла поворота экскаватора до 6-10° его производительность повышается в полтора — два раза.Челночный метод целесообразно применять для разработки широких котлованов. Если котлован разрабатывают боковыми проходками при выгрузке в отвал, расположенный на большом расстоянии, то экскаватор перемещается за пределами полосы, на которой вынимают грунт (рис. III.11, и).

Рекомендуется в этом случае увеличить угол поворота экскаватора до 170-180° и вести работу по круговому циклу. Выгружают грунт в отвал, не прекращая поворота экскаватора, а в забой ковш подают полным поворотом на 360°. Котлованы под отдельные опоры размерами 1,2 X 1,2 м и более при глубине до 3,5 м успешно отрывают экскаватором с обратной лопатой и поворотным ковшом. Глубокие котлованы малых размеров в плане разрабатывают экскаватором, оборудованным грейфером. Эксплуатационную производительность экскаватора, оборудованного обратной лопатой, драглайном или грейфером, определяют по формуле (II 1.36).

Котлованы для подвальных этажей зданий и фундаментов промышленных сооружений при перемещении грунта до 50 м обычно разрабатывают бульдозерами (рис. 111.11, к). Работы ведут от поперечной оси котлована слоями на глубину 0,6-0,8 м. Можно разрабатывать котлованы и гидромеханическим способом, поднимая пульпу землесосами. Чтобы ввести землесосный снаряд в забой» устраивают сначала на сухом месте пионерный котлован.

При размыве грунта гидромониторами разработку также начинают в подготовленном пионерном котловане. Землесосную установку дая подъема пульпы устанавливают на уровне бровки котлована. По мере выемки грунта постепенно опускают всас землесоса. Углубив котлован на 3-3,5 м, землесос переводят на дно котлована и продолжают углубление.

Читайте так же:
Установка откосов между двумя дверями

Срезку откосов, а также планировку дна котлована осуществляют после разработки грунта экскаваторами. Там, где дно котлована является основанием для фундаментов, разработку ведут с недобором грунта. Прямая лопата не добирает слой грунта толщиной 0,15 м, обратная лопата или драглайн — толщиной 0,2-0,3 м.

Дно котлована зачищают бульдозером, который перемещает грунт к экскаватору или (при небольшой глубине котлована и малых расстояниях перемещения) удаляет его сам. В небольших котлованах дно зачищают вручную.
Если фундаменты расположены в траншеях и грунт выбирают ниже проектной отметки дна котлована, планировку осуществляют, изпользуя вынутый из траншей грунт, который бульдозером или вручную разравнивают и уплотняют пневматическими трамбовками. Обратную засыпку пазух между фундаментами и стенками траншей производят вслед за укладкой фундаментов. Для этого используют излишки вынутого из траншей грунта, уплотняя его пневматическими трамбовками. Для засыпки пазух между стенами подвала и откосами используют грунт, оставленный для этой цели на площадке при рытье котлована,или подвозят его с ближайших разработок.
Грунт, оставленный на площадке, перемещают к стенам подвала бульдозером. Пазухи засыпают слоями тол-щиной 0,25-0,3 м, уплотняя каждый слой. К засыпке за стены подвала приступают после устройства перекрытия над подвалом и гидроизоляции стен.

Презентация по городским дорогам : «Устройство креплений откосов, траншей и котлованов»

Новые аудиокурсы повышения квалификации для педагогов

Слушайте учебный материал в удобное для Вас время в любом месте

откроется в новом окне

Выдаем Удостоверение установленного образца:

Описание презентации по отдельным слайдам:

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.

Читайте так же:
Как крепить дверные откосы

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.

Выбор и разработка технологических схем разработки котлованов одноковшовыми экскаваторами (проектирование экскаваторного забоя).

3.1. Определение вида проходок (лобовая: по прямой, по зигзагу, уширенная; боковая).

Разработка грунта экскаватором прямая лопата производится боковым и лобовым (тупиковым)

забоем. При боковом забое транспортные средства располагаются на уровне подошвы забоя или выше его и имеют сквозной проезд, расположенный параллельно пути перемещения экскаватора только на уровне подошвы забоя сзади или сбоку от экскаватора; схема транспортных путей при этом — тупиковая.

Разработка выемок способом лобового забоя создаёт тяжёлые условия для работы транспорта. Много времени затрачивается на развороты автомашин и подачу их под погрузку задним ходом. Средний угол поворота платформы экскаватора для погрузки грунта в транспортные средства, особенно при работе в узких забоях, может достигать 180°, что увеличивает время рабочего цикла и снижает производительность экскаватора. Поэтому ширину лобового забоя целесообразно увеличить до размеров, в 2,5 – 3,5 раза превышающих наибольший радиус резания грунта экскаватором, и разработку вести путём перемещения экскаватора по зигзагу или поперёк котлована (рис.21).

Уширенный лобовой забой улучшает условия подачи транспорта и

позволяет работать с углом поворота экскаватора в пределах 90 – 110° вместо 180°, что в итоге повышает производительность экскаватора и работающих с ним в комплекте автомобилей-самосвалов.

Уширенный лобовой забой следует применять только в тех случаях, когда по местным условиям нельзя применять боковой забой либо

при устройстве съезда в котлован и отрывке пионерной траншеи. Уширенным лобовым забоем рекомендуется пользоваться также в тех случаях, когда параметры экскаватора позволяют за одну проходку отрыть котлован, в котором можно производить разворот автосамосвалов и уменьшить углы поворота экскаватора на выгрузку.

При производстве работ боковым забоем транспортные пути расположены параллельно оси перемещения экскаватора, что позволяет подавать транспортные средства под погрузку без разворотов и значительно уменьшить угол поворота стрелы экскаватора при погрузке. А это в свою очередь увеличивает производительность экскаватора и работающих с ним транспортных средств.

В широких выемках (котлованах), разрабатываемых несколькими

проходками, лобовым уширенным забоем выполняется лишь пионерная

траншея, а вся дальнейшая разработка грунта в выемке, как правило, производится способом бокового забоя.

Рис. 21. Разработка грунта экскаватором прямая лопата:

а) лобовая проходка с односторонней погрузкой грунта в автосамосвалы;

б) лобовая проходка с двусторонней погрузкой грунта в автосамосвалы;

в) лобовая проходка с перемещением экскаватора по зигзагу;

г) уширенная проходка с перемещением экскаватора поперёк котлована.

При расчётах необходимо следовать рекомендациям, а именно:

а) при B£1,5R – лобовая проходка с односторонней погрузкой грунта в транспорт, рис. 21а.

б) при 1,5R£B£1,8R – с двухсторонней подачей транспортных средств, рис. 21 б.

Наибольшая ширина лобовой проходки составит

B£2 , (46)

где Rоп. – оптимальный радиус резания, принимаемый равным от

0,8 до 0,9 наибольшего радиуса резания;

ln – длина рабочей передвижки экскаватора, принимается

равной 0,75 длин рукояти экскаватора или 2м.

в) при 2R£B£2,5R – уширенная лобовая с перемещением экскаватора по зигзагу, рис. 21 в.

Ширина зигзагообразной лобовой проходки по верху составляет

Bз= 2 , (47)

г) при 2,5R£B£3,5R – поперечно-лобовая проходка с двухсторонней погрузкой в транспорт, рис. 21 г.

Ширина поперечно-лобовой проходки

Вп= , (48)

д) при B³3,5R – после первой лобовой проходки продолжается разработка одной или несколькими боковыми проходками.

Ширина каждой боковой проходки равна, рис.22

Рис. 22. Разработка котлована боковой проходкой экскаватором прямая лопата

Экскаваторы, оборудованные обратной лопатой, используются для разработки грунтов ниже уровня стоянки экскаватора и применяются при разработке траншей и небольших неглубоких котлованов (например, под отдельно стоящие фундаменты). Разработка грунта осуществляется лобовыми и боковыми проходками. При этом лобовые проходки применяются в основном при разработке траншей, а боковые – при разработке широких котлованов. Разработку грунта можно осуществлять как в отвал, так и с погрузкой в транспортные средства. В последнем случае экскаваторы с обратной лопатой имеют преимущество по сравнению с экскаваторами с прямой лопатой, т.к. не требуется спуск автомашин в котлованы. Кроме того, экскаваторы с обратной лопатой имеют возможность отрывать траншеи с вертикальными стенками (в соответствующих грунтах). Экскаваторы с обратной лопатой при разработке грунта могут передвигаться вдоль и поперёк котлована, а также зигзагом, рис.23

Читайте так же:
Как делают откосы доборами

Рис. 23. Разработка котлована экскаватором обратная лопата:

а) лобовая проходка по прямой; б) лобовая проходка по зигзагу;

в) лобовая уширенная проходка.

а) B£1,6-1,7R – лобовая проходка по прямой

Ширина лобовой проходки по верху при односторонней выгрузке грунта составляет:

B=b1+b2= , (50)

где Rmax – наибольший радиус резания, м;

lп – длина рабочей передвижки экскаватора, 2м;

Rт – наибольший радиус выгрузки грунта в транспорт;

bk – ширина транспортных средств или отвала грунта.

При двухсторонней выгрузке грунта, м,

B=2b1=2(Rст-1) , (51)

Ширина проходки понизу, м,

где m – коэффициент откоса;

H – высота забоя, м.

б) 1,7R£В£3R – лобовая уширенная по зигзагу

в) 3R£B£3,5R –лобовая уширенная поперечная проходка.

Ширина лобовой уширенной поперечной проходки определяется по формуле

В= , (53)

г) B³3,5 – после первой лобовой проходки продолжают дальше разрабатывать одной или несколькими боковыми проходками.

Ширина каждой боковой проходки равна,м,

Вб= , (54)

где Rn – радиус резания по дну котлована.

Драглайн.

Выемки разрабатываются экскаватором-драглайном за несколько боковых или за одну лобовую проходку. Размеры забоя для драглайна определяются так же, как и при разработке грунта экскаватором с обратной лопатой.

Дополнительно применяют поперечно челночный и продольно челночный способ (с подачей транспорта по подошве забоя).

При работе экскаватора, оборудованного драглайном, грунт разрабатывается ниже уровня стоянки и грузится в автосамосвалы, устанавливаемые на уровне стоянки экскаватора или в забое (при работе челночным методом). Перед началом работы участки пути, по которым передвигается драглайн, выравниваются бульдозером или автогрейдером. Площадки на местах стоянок экскаватора после перемещения должны иметь горизонтальную поверхность.

В зависимости от ширины котлована и рабочих параметров экскаватора первая проходка выполняется лобовым забоем с перемещением экскаватора по оси отрываемой траншеи или уширенным лобовым забоем с перемещением экскаватора по зигзагообразной линии. Эти схемы применяются главным образом в тех случаях, когда такой проходкой можно отрыть котлован на полную ширину. В остальных случаях первая проходка осуществляется узким лобовым забоем с установкой экскаватора на оси, совмещенной с нижней бровкой котлована.

После отрывки пионерной траншеи, выполненной за первую проходку экскаватора, разработка грунта в котловане ведётся последовательно боковыми продольными забоями с погрузкой грунта в автосамосвалы, устанавливаемые на уровне стоянки экскаватора или в котловане (рис., м).

Расстояние перемещения экскаватора между стоянками принимается равным 1/5 длины стрелы.

При погрузке грунта на транспортные средства, подаваемые к экскаватору на одном с ним уровне, средний угол поворота экскаватора должен быть равен 70°. При разработке грунта навымет ширина проходок должна быть такой, чтобы величина угла поворота при работе не превышала 90°.

Широкие выемки разрабатывают за несколько лобовых проходок или применяют такие технологические приемы, как перемещение по зигзагу или поперечно-торцовую проходку, а также челночный способ работы экскаватора. При устройстве широких котлованов, а также насыпей из грунта резерва в ряде случаев применяют боковую проходку,

ширина которой составляет около (0,7 – 0,8)R, а поворот стрелы экскаватора для разгрузки – 180°.

Преимуществом боковых забоев является возможность перемещения грунта на значительно большие расстояния, чем при работе в лобовых забоях. Однако ширина боковых забоев меньше лобовых, а глубина не превышает 2/3 полной глубины резания.

При разработке грунта в отвал на расстояние, превышающее радиус разгрузки ковша, следует применять бульдозеры для перемещения грунта от места выгрузки из ковша до места укладки в сооружение или отвалы.

Для разработки широких котлованов, когда состояние грунта и размеры проходки драглайна позволяют подавать автомобили-самосвалы по дну проходки, рекомендуется применение челночных способов погрузки грунта. При этих способах автосамосвалы подаются в забой по дну выемки или котлована.

При поперечно-челночной схеме набор грунта производится поочерёдно с каждой стороны автосамосвала. При этом ковш разгружается без остановки поворота стрелы (без реверсирования) в момент нахождения его над кузовом самосвала.

Поперечно-челночная схема обеспечивает уменьшение угла поворота стрелы экскаватора-драглайна до 10 – 15°.

При продольно-челночной схеме грунт набирают перед торцовой

(задней) стенкой кузова самосвала и, подняв ковш, разгружают его над кузовом. При работе по этой схеме поворотные движения экскаватора фактически отсутствуют.

В результате применения челночных способов погрузки грунта

уменьшаются высота подъёма ковша и угол поворота стрелы, что значительно сокращает рабочий цикл экскаватора и повышает его производительность.

Требуется определить тип экскаватора для разработки котлована, выбрать типы проходок, рассчитать размеры проходок и их количество, которое необходимо для того, чтобы разработать котлован при следующих данных: Vкотл = 4500 м 3 , размеры котлована поверху 40×60 м, Hкотл = 1,85 м, mотк = 0,5.

Так как Vкотл = 4500 м 3 для разработки котлована принимаем одно-

ковшовый экскаватор, оборудованный обратной лопатой с ёмкостью ковша 0,5 м 3 марки ЭО 5015А (табл. П.3). Согласно ЕНиР § Е 2-1-9 табл. 1 (см. также соответствующие таблицы приложения) экскаватор ЭО 5015А имеет следующие технические характеристики:

— ёмкость ковша – 0,5 м 3 ;

— наибольшая глубина копания – 4,5 м;

— наибольший радиус копания – 7,3 м;

— наибольшая высота выгрузки – 3,9 м.

Ширина котлована В = 40м ³3,5R = 3,5 7,3 = 25,6.

Следовательно, разработка котлована будет вестись боковыми проходками.

Первая проходка – лобовая. Определим её ширину по формуле, подставив следующие значения Rст=7,3 м, Ln = 2 м, Rвт= 6,0 м, bк = 2,64 м – для МАЗ-503 (табл. П.7)

В1= = 10,7 м ,

Определим ширину боковых проходок по формуле

Вn = Rвт — mH — – 1+ ,

где Rн = Rст — mH – наибольший радиус резания на уровне подошвы

Rн=7,3-0,5 1,85=6,38 м,

Вн = 6 – 0,5 – 1+ = 8,8 м .

Определим количество проходок, за которое можно разработать котлован:

29,3 : 8,8 = 3,3 (принимаем 4 проходки).

Котлован разработают за 5 проходок:

I – лобовая, шириной 10,7 м;

II, III, IV – боковые полные, шириной 8,8 м;

V – боковая неполная, шириной 29,3 – (8,8×3) = 2,9 м.

Схема разработки котлована представлена на рис. 6.8.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector