Zabor-33.ru

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

Угол естественного откоса песчаников

Песчаник: терминология характеристики классификация осадочных горных пород

Главная страница » Песчаник: терминология характеристики классификация осадочных горных пород

Песчаники рассматриваются важной группой осадочных пород. Предполагается, что объективная оценка процентного содержания осадочных пород, классифицируемых как песчаники, составляет около 25%. Определить, что подразумевается под термином «песчаник», однако, совсем непросто. Все осадочные частицы размерами от 0,05 до 2 мм, по сути, являются песком, независимо от состава.

Попытки составления терминологии «песчаник»

Терминология «песчаника» для месторождения песка, в отличие от размера песчаного зерна, видится более сложной. Чтобы осадочную породу охарактеризовать песком, «большинство» частиц должны находиться в диапазоне песчаных размеров.

Но что значит «большинство»? Сколько более мелкого и / или более крупного материала допускает состав песка?

Учёными предпринимались различные попытки установить терминологию для смесей песка и более мелкого / крупного осадка с количественными границами.

Однако теоретически стандартной классификации не существует. На картинке ниже показаны два способа работы (верхние треугольники) со смесью песка, глины, ила.

Один способ «рациональный», составлен с учётом логичности и симметрии, другой отражает морскую геологическую практику.

Там же – в нижней части картинки, показаны два способа исследований (нижние прямоугольники) смеси песка и гравия. Первый способ — идеализированный и симметричный, второй способ отражает использование поля.

Табличные способы работы: А – смесь песка, глины, ила; B – смесь гравия и песка; П – песок; Г – глина; И – ил; ГЛ – галька; ГР – гравий; 1, 13, 22, 24 – песок; 2 – глина + песок; 3 – песчаная глина, 4, 16 – глина; 5 – песчаная илистая глина; 6 – глинистый песок; 7 – песчано-глинистый ил; 8 – илистый песок; 9 – песчаный ил; 10 – илистая глина; 11 – глинистый ил; 12, 18 – ил; 14 – грязь-песок; 15 – песок-глина; 17 – грязь; 19, 21, 23 – гравий; 20 – песок

Трудности различия песчаника и конгломерата, с одной стороны, а также песчаника и алевролита, с другой стороны, достаточно схожи. Если горная порода содержит много ила с песком, таковая обычно классифицируется илистым песчаником.

Если же горная порода содержит много гравия и песка, такой материал логично классифицировать гравийным (галечным) или конгломератным песчаником.

Однако в составе горной породы не должно быть много гравия. По мнению некоторых специалистов, только содержимое гравия на 10-20% или того меньше, позволяет классифицировать горную породу конгломератом.

Пески (песчаные отложения), между тем, допускаю составы:

  • кремнеземистые,
  • карбонатные,
  • эвапоритовые,

в случае выдуваемых ветром или переносимых водой частиц гипса на поверхностях игровых площадок в пустынях.

Но как только месторождение достаточно литифицировано под классификацию песчаника, термин применяется исключительно к силикатным породам, но не карбонатам. В случае обломочных карбонатных пород, частицы которых имеют размер песка, термин «известняк» имеет приоритет над термином «песчаник».

Различные характеристики песчаников

Существует множество характеристик песчаников, каждая из которых определяет неким образом эту осадочную породу. Часто встречаются следующие:

  1. Песчаники обладают чрезвычайно широким диапазоном основ композиции — от полного кварца до небольшого количества кварца и большого количества полевого шпата и / или фрагментов породы.
  2. Песчаники также показывают чрезвычайно широкий спектр текстур, от качественно отсортированных и хорошо округленных, до хаотичных и полуугловатых.
  3. Сортировка и округление структурных зёрен, как правило, различаются, но есть важные исключения.
  4. Основа композиции и структурная текстура тесно взаимосвязаны. Песчаники с различным структурным составом имеют, как правило, плохо отсортированные и плохо закругленные структурные зёрна. Песчаники с полностью кварцевой основой, как правило, имеют хорошо отсортированные и хорошо закругленные структурные зёрна, но опять-таки есть важные исключения.
  5. Осадочные структуры в песчаниках, как первичные, так и вторичные, являются распространёнными, заметными и чрезвычайно полезными для интерпретации условий осадконакопления в большей степени, чем в других породах.

Как определить песчаник среди других пород?

Логично выполнить изыскательскую работу на присутствие в составе наносных (детритовых) зёрен. Для такой работы подойдёт обычная ручная линза (увеличительное стекло). Если песчаник довольно мелкий и богат матрицей, этот фактор способен, однако, затруднить изыскания, особенно если порода демонстрирует переход к метаморфизму.

Насколько сложным является момент определения наличия осадочной породы, к примеру, по отношению к такому природному объекту, что представлен на картинке, демонстрирует практика исследований

Нередко породу классифицируют известняком только потому, что порода растворяется в кислоте. Но этому может способствовать карбонатный цемент или небольшой процент карбонатных зёрен либо окаменелостей, присутствующих в настоящем песчанике.

В действительно сложных ситуациях по исследованию, при абсолютном напластовании, всегда есть вероятность предположить песчаник, а не какой-нибудь другой вид породы. Но в реалии исследователь может иметь дело с вулканической магматической породой.

Ниже отмечен аннотированный перечень других типов пород, вполне способных интерпретировать песчаник:

  • вулканические,
  • известняки,
  • граниты,
  • низкоуровневая золотодобыча.

Для варианта фельзических (кислых) вулканогенных отложений существует истинная градация, где многие фельзические вулканические породы внешне схожи с определёнными «обычными» песчаниками. В случае мафических вулканитов, некоторые тёмно-серые граувакки сильно схожи с базальтами / андезитами.

Вариации промежуточных случаев для песчаника

Для варианта известняков, помимо того факта, что существуют действительно промежуточные случаи, когда одна часть структуры является карбонатной, а другая — силикатной, некоторые тёмные неископаемые известняки внешне выглядят как песчаники.

Для варианта гранитов, грубые, хорошо цементированные песчаные породы, богатые полевым шпатом, сильно похожи на граниты. Тщательное изучение текстуры и возможность увидеть принадлежности напластования, как правило, помогают достигать точного определения.

Образцы: 1, 2 — халцедоны, связанные компактно с разными оттенками серо-бежевого цвета; 1 — тёмными тонами выражены вкрапления гидроокиси марганца или дендритов; 3 — связующий компактный тип с остатками силицированных розовых песчаников; 4 — с фрагментами песчаника

Наконец, с вариантом низкоуровневой золотодобычи проблема заключается в суждении о том, где провести черту. Черту под песчаником поможет подвести список свойств этой породы.

«Фундаментальные» свойства песчаника

«компонентный» состав обычно содержит:

  • минералы,
  • обломки пород,
  • окаменелости,
  • органическое вещество.

Текстура осадочной структуры, как правило, отличается:

  • размером зерна,
  • формой зерна,
  • расположением зерна.

«Дериватные» свойства песчаника

  • химический состав;
  • объёмная плотность;
  • цвет;
  • прочность (растяжение, сжатие, сдвиг);
  • пористость;
  • проницаемость;
  • скорость упругой волны;
  • электрические свойства;
  • теплоемкость;
  • теплопроводность и т.п.

В дополнение к этому, есть ряд других важных вещей, которые допустимо описать, но которые не вписываются в приведенный выше список:

  • рыхлость (степень уплотнения или литификации);
  • разделяющие характеристики;
  • развитие расщепления породы;
  • характеристики выветривания;
  • склон / формирование скалы.

Составляющие песчаников (частичный обзор)

Минеральный скелет:

  • кварц (обычно доминирующий);
  • полевой шпат (шпат >> плагиоклаз; обычно частично изменён; микроклин > ортоклаз);
  • фрагменты породы (кремень / кварцит действуют как кварц; другие не устойчивы);
  • тяжелые минералы (разнообразные; большинство минералов; редки в изобилии);
  • слюды (обычные, малой % долей; мусковит >> биотит);
  • обломочные карбонаты (смеси распространены меньше, чем законченные структуры);
  • глауконит (локально, иногда в богатых кварцем породах).
Читайте так же:
Как самому установить дверные откосы

Пустой заполнитель:

  • кварц (как вторичные гипертрофии);
  • кварц (в виде рекристаллизованного аморфного кремнезёма);
  • кремень (аморфный кремнезём);
  • кальцит (реже доломит);
  • гематит (первичный или вторичный);
  • экзотика (ангидрит, гипс, барит, галит, сидерит и т. д.);
  • матрица (мелкий материал, не аутигенный);
  • мелкозернистые нефиллосиликаты (кварц, полевой шпат, карбонаты);
  • мелкозернистые филлосиликаты (начинаются как глинисто-минеральные грязи, перекристаллизовываются в «серицит», «белую слюду», хлорит);
  • богатые филлосиликатом фрагменты крупных горных пород.

Классификация песчаников по принципу трёхмерного треугольника

Много усилий ушло на разработку рациональных классификаций песчаников — больше, чем для других осадочных пород. Геологи согласны с тем, что классификации важны и полезны не только для общения, но и для организации мышления.

Качественно сделанная классификация может помочь выявить основные закономерности, которые необходимо объяснить. Существует много разных видов классификации. Обычно проводится различие между генетической и описательной классификацией.

При классификации пород существует общее согласие, что лучшая классификация — это описательная, тогда как за основу берётся генетическая. Преимущество генетической классификации в том, что этот вариант более объективен, но одновременно ориентирован на происхождение породы.

Проблема с классификацией песчаника, подобной эолийской, в том, что интерпретация условий осадконакопления встроена, что не защищает от ошибки.

Ниже отмечены некоторые из важных генетически основанных определяющих параметров, которые можно использовать:

  • происхождение,
  • минералогическая зрелость,
  • текстурная зрелость,
  • осадочная среда,
  • диагенез.

Почти все без исключения разработанные классификации использовали первые три из параметров списка. Большое количество классификаций было официально предложено в печатном виде. Все классификации, кроме нескольких, однако, принесли мало пользы на практике.

Большинство представляют не более чем исторический интерес на данный момент времени. Наиболее широко используемыми остаются сейчас только три классификации. Получили названия по именам учёных:

  • Петтиджон,
  • Поттер,
  • Сивер.

Технология классификаций показана на картинке ниже в виде трёхмерной модели:

Классификация песчаников по принципу Петтиджон, Поттер, Сивер: QTZ – кварц; FS – полевой шпат; RF – фрагменты породы; A – арениты; W – граувакки; M – сланцы; PM – процентная матрица (

Основная идея классификации заключается в том, что существует два широких текстурных вида песчаников:

  1. Арениты, без заметной мелкой матрицы вместе с минеральным скелетом.
  2. Граувакки, с ощутимой мелкой матрицей вместе с минеральным скелетом.

Внутри каждого из этих классов песчаника имена присваиваются на основе процентного содержания трёх основных компонентов структуры:

  1. Кварца.
  2. Полевого шпата.
  3. Фрагментов породы.

Однако отмеченные классификации допустимо использовать только в ограниченной степени в данной области. Эти варианты предназначены для тонких работ.

Видится, например, полезным применение в полевых условиях, только если песчаник довольно грубый. Если обнаруживается невозможность применения в полевых условиях, остаётся петрология – составление треугольных композиционных диаграмм.

При помощи информации: SbGeo

КРАТКИЙ БРИФИНГ

Zetsila — публикации материалов, интересных и полезных для социума. Новости технологий, исследований, экспериментов мирового масштаба. Социальная мультитематическая информация — СМИ .

Плывуны

Плывуны — это насыщенные водой грунты, при вскрытии приобретающие свойства вязкой жидкости.

Они представляют собой большую опасность при выполнении строительных работ. Если плывуны вскрываются подземными выработками, то они сравнительно быстро заполняют её, а вышележащие массы начинают сдвигаться и тоже приходят в движение. В Ленинграде в 1974 г. при строительстве метро проходили подземную выработку в плывунах на глубине примерно 80 м после их замораживания. Однако на одном участке эти пески оказались не промороженными и образовался прорыв. Тысячи кубических метров плывунных грунтов быстро заполнили часть готовой выработки, а па поверхности произошло оседание пород с образованием мульды.

При строительстве Северо-Муйского тоннеля протяженностью 15,3 км было вскрыто несколько десятков разломов, заполненных дезинтегрированным до песка и глины грунтом. Обильно водонасыщенные грунты при вскрытии переходили в плывунное состояние. Наиболее опасными по стабильности перехода в плывунное состояние являлись нарушения, заполненные водопасыщенным грунтом песчано-глинистого состава с содержанием глинистых частиц 3-12% и более. Так, например в 1979 г. выброс плывуна в тоннеле составил 12000 за 10 минут. Вынос водонасыщенного песка повлек за собою человеческие жертвы. В 1986 г. выброс плывуна из разломов превысил 8000 . В 1987 г. во время ведения буро-взрывных работ про­изошел выброс плывуна. В результате на 100 м от забоя была разброшена буровая установка и породопогрузочная машина массой 27 т.

Установлено, что плывуны — это слабые, неустойчивые породы, требующие специальных методов ведения строительных работ и специальных мероприятий по обеспечению устойчивости сооружений.

В плывунное состояние могут переходить пески, супеси, лессы, суглинки, озерные илы, глины.

Таким образом, плывуны — это не какой-либо определенный тип горной породы, а особое состояние породы.

На практике чаще всего приходится иметь дело с плывунными песками и особенно с песками, содержащими некоторое количество коллоидных частиц. При всем многообразии гранулометрического состава плывунов для всех типов плывунных унтов характерно одно общее качество — частицы этих грунтов в силу различных причин при вскрытии горными выработ-1ми оказываются разделенными прослойками свободной воды, то обусловливает или полное исчезновение структурных связей, или уменьшение их настолько, что они не в состоянии противостоять тем напряжениям, которые приводят плывуны в движение.

Плывуны очень осложняют процесс проходки горных выработок и строительство сооружений. При проходке котлованов происходит обрушение их стенок, разжижение грунтов при сотрясении, выполаживание откосов, заплывание котлована грунтом. Так, например, при строительстве Химкинский плотины произошло оплывание супесей в котловане с образованием угла .Оплывание произошло в результате сотрясения от бетономешалки.

Значительные затруднения возникают и при вскрытии плывунов буровыми скважинами. В этом случае в обсадных трубах образуются «пробки» вследствие того, что плывуны из забоя нажины устремляются вверх по обсадной трубе, обволакивают буровой снаряд и происходит его «прихват».

Давление плывунов часто вызывает искривление стволов шахт, разрушает крепление подземных горных выработок.

Проявление плывунности грунтов может привести к деформации и даже разрушению сооружения. Примером может по служить строительство на Ленинских горах в Москве стометрового лыжного трамплина. Когда трамплин был уже построй строители приступили к срезке грунта в нижней части склона, которому нужно было придать кривизну, обеспечивающую безопасное приземление лыжников. Подрезкой были вскрыты плывунные грунты, устремившиеся в выемку так быстро, что рабочие не успели вывести из нее экскаватор.

Переход грунтов в плывунное состояние возможен при одновременном сочетании следующих четырех факторов:

— благоприятные условия залегания пород;

— наличие разностей напоров подземных вод;

— определенный состав пород;

— определенное состояние рыхлых пород.

Под благоприятными условиями залегания следует понимать обнаженность пород, вскрытых горными выработками, буровыми скважинами или какими-нибудь естественными процессам например, размывом. Если плывуны залегают глубоко и не вскрываются, то плывунность пород не проявляется. Очень часто при строительстве, опасаясь осложнений, сооружения проектируют таким образом, чтобы не вскрывать породы, которые могут перейти в плывунное состояние.

Читайте так же:
Чем заделать откосы между дверьми

Наличие разности напоров подземных вод также может служить причиной перехода грунтов в плывунное состояние. Разность напоров во многих случаях зависит от геологического строения и геоморфологических условий местности. Следует также иметь в виду, что естественные гидрогеологические условия могут быть изменены в процессе строительства, и тогда устойчивые горные породы могут перейти в плывунное состояние. Так, например, при откачке воды из котлованов может возникнуть разность напоров, что может привести к переходу грунтов в плывунное состояние.

Классификация плывунов

Перечисленные грунты могут перейти в плывунное состояние при наличии избыточного увлажнения их. Анализ причин, которые вызывают переход грунтов в плывунное состояние, позволили А.Ф. Лебедеву подразделить плывуны на истинные ложные.

Истинные плывуны

Истинные плывуны. Группу истинных плывунов составляют рыхлые горные породы — глинистые пески, супеси, суглинки, глины. Они переходят в плывунное состояние не только под воздействием гидродинамического давления, но, главным образом, из-за наличия в их составе минеральных и органических коллоидов. Коллоиды присутствуют в форме коллоидно-дисперсных минералов типа глауконита и монтмориллонита, а также виде гидроокиси Al, Fe и органических соединений. Все они придают частицам плывунов подвижность и, включая большое количество воды, способствуют растяжению структурной сетки.

Это, в свою очередь, обусловливает уменьшение механическое сцепления между частицами. Вода, присутствующая в плывунных грунтах, находится в связанном состоянии, что затрудняет ее удаление.

Истинные плывуны обладают следующими особенностями:

1.Пористость 36-58%, коэффициент пористости 0,67-1,39.

2.Наличие органических и минеральных коллоидов.

3.Наличие частиц размером менее 5 мкм в количестве не менее 3%.

4.Величина максимальной молекулярной влагоемкости превышает 3%.

5.Присутствие коллоидов в составе истинных плывунов обусловливают слабую фильтрационную способность их. Коэффициент фильтрации для истинных плывунов не превышает см/с (0,9-9 см/сут). Чрезвычайно слабая водопроницаемость их и большая водоудерживающая способность исключает возможность осушения плывунов обычными способами.

6.Истинные плывуны обладают очень низким сопротивлением сдвигу. Предельное сдвигающее напряжение не превышает 0,005 МПа.

7.Влажность истинных плывунов близка к пределу текучести.

8.Угол естественного откоса изменяется от (3-4)° до (8-9)°.

9.Плотность истинных плывунов составляет 1,8-2,2 г/см3.

10.Истинные плывуны своеобразно ведут себя при забивке в них свай. При частых ударах небольшой силы плывун приходит в движение и свая легко погружается в грунт. После окончания забивки происходит остановка подвижек и свая приобре­ла большую несущую способность.

11.Кусочек плывуна, извлеченный из котлована, имеет вид слабовлажного грунта, вода из него не выступает, но если по нему похлопать ладонью, он расплывается и растекающиеся края, каплями падают с руки.

12.При высыхании истинные плывуны сильно цементируются вследствие склеивающего действия коллоидов.

Внешне истинные плывуны обнаруживаются по следующий характерным признакам:

— При взмучивании в дистиллированной воде истинный плывун образует суспензию, которая не осаждается в течение ряда месяцев.

— В истинных плывунах благодаря наличию коллоидных частиц вода в котлованах обычно мутная.

Ложные плывуны

Ложные или псевдоплывуны представляют собой преимущественно среднезернистые или тонкозернистые пески. Переход их в плывунное состояние происходит под влиянием гидродинамического давления потока подземных вод т.е. в результате наличия гидравлического градиента, возникающего при вскрытии выемки, котлована, траншеи, который, взвешивая частицы грунтов, устраняет трение между ними.

1.При взмучивании в дистиллированной воде ложный плывун образует суспензию, которая осветляется в десяти сантиметровом слое в течение 2-3 дней;

  1. В котлованах, вскрывающих ложные плывуны, вода прозрачная или слабо мутная, быстро светлеющая;
  2. Ложные плывуны сравнительно хорошо отдают воду, и при естественном или искусственном снижении гидравлического (напорного) градиента они легко переходят в устойчивое состояние.

Методы закрепления грунтов

Закрепление грунтов — это искусственное изменение строительных свойств грунтов различными физико-химическими способами. Такое преобразование обеспечивает увеличение их прочности, устойчивости, уменьшение сжимаемости и водонепроницаемости. Существует два основных способа закрепления грунтов: поверхностное и глубинное.

Поверхностное закрепление выполняют на глубину до 1 м. При этом способе грунт предварительно разрыхляется, перемешивается с закрепляющими материалами (вяжущие, цемент, известь и др.) и затем уплотняется. Глубинное закрепление предусматривает обработку грунтов без нарушения их естественного сложения путем инъекции закрепляющих материалов, термообработки и замораживания, с использованием предварительно пробуренных скважин, шпуров или забиваемых инъекторов. Инъекцию производят с использованием вяжущих, силикатных материалов и смол.

Методы глубинного укрепления грунтов

Для повышения несущей способности грунтовых оснований применяют следующие способы искусственного закрепления грунтов:

• Химический (цементация, битумизация и смолизация)
• Термический
• Искусственное замораживание
• Электрический
• Электрохимический
• Механический

Химическое закрепление грунтов

Химическое закрепление грунтов инъекцией в строительстве в настоящее время осуществляется способами силикатизации, смолизации и цементации. Наиболее распространенная и популярная из технологий по закреплению грунтов – это цементация. Цементация — это процесс нагнетания в грунт жидкого цементного раствора или цементного молока по ранее забитым полым сваям. Цементация применяется для закрепления крупно- и среднезернистых песков, трещиноватых скальных пород путем нагнетания в грунт цементного раствора через инъекторы. В зависимости от размера трещины и пористости песка применяют суспензию с отношением цемента к воде от 1:1 до 1:10, а также цементные растворы с добавками глины, песка и других инертных материалов.

Радиус закрепления грунтов составляет в скальных грунтах — 1,2-1,5 м, в крупных песках — 0,5-0,75 м, в песках средней крупности — 0,3-0,5 м. Цементацию производят нисходящими зонами; нагнетание прекращают при достижении заданного поглощения или когда снижение расхода раствора достигнет 0,5 л/мин в течение 20 мин при заданном давлении.

При горячей битумизации в трещины породы или в гравийно-гравелистый грунт нагнетают через скважины горячий битум, который, застывая, придает грунтам водонепроницаемость. При холодной битумизации, в отличие от горячей, нагнетают 35—45-процентную тонкодисперсную битумную эмульсию. Способ используется для очень тонких трещин в скальных грунтах, а также для уплотнения песчаных грунтов.

Смолизацию применяют для закрепления мелких песков и выполняют путем нагнетания через инъекторы в грунт смеси растворов карбамидной смолы и соляной кислоты.

Силикацией закрепляют песчаные и лессовые грунты, нагнетая в них химические растворы. Через систему перфорированных трубок-инъекторов в грунт последовательно нагнетаются растворы силиката натрия и хлористого кальция. Получающийся в результате реакции гель кремниевой кислоты придает грунту значительную прочность и водонепроницаемость.

Термическое закрепление грунтов

Термическое закрепление является результатом сжигания топлива (газообразного, жидкого, сжиженных газов) непосредственно в скважинах, пробуренных на всю глубину закрепляемого грунта. Закрепление грунта в скважине происходит под действием пламени, а в теле массива — от раскаленных газов, проникающих сквозь поры грунта. В результате вокруг скважины образуется столб обожженного грунта, диаметр которого зависит от продолжительности обжига и количества топлива. Этим способом можно закрепить грунты и устранить их просадочность на глубину до 15 м, доведя прочность в среднем до 1 МПа.

Читайте так же:
Дерево при укреплении откосов

Искусственное замораживание грунтов является универсальным и надежным методом временного закрепления слабых водонасыщенных грунтов. Сущность данного метода заключается в том, что через систему замораживающих скважин, расположенных по периметру и в теле будущей выработки, пропускается хладоноситель с низкой температурой, который, отнимая от окружающего грунта тепло, превращает его в ледогрунтовый массив, обладающий полной водонепроницаемостью и высокой прочностью.

В зависимости от вида хладоносителя различаются два способа замораживания: рассольный и сжиженным газом. В первом случае рассол-хладоноситель представляет собой высококонцентрированный раствор хлористого кальция или натрия, предварительно охлажденный в испарителе холодильной машины до температуры минус 25° С. В качестве хладагента в холодильных машинах используются аммиак, фреон или жидкий азот. Во втором случае в качестве хладоносителя сжиженных газов используется главным образом жидкий азот, имеющий температуру испарения минус 196° С.

Электрический способ закрепления грунтов

Электрическим способом закрепляют влажные глинистые грунты. Способ заключается в использовании эффекта электроосмоса, для чего через грунт пропускают постоянный электрический ток с напряженностью поля 0,5-1 В/см и плотностью 1-5 А/кв.м. При этом глина осушается, уплотняется и теряет способностью к пучению.

Электрохимический способ отличается от предыдущего тем, что одновременно с электрическим током через трубу, являющуюся катодом, в грунт вводят растворы химических добавок (хлористый кальций и др.). Благодаря этому интенсивность процесса закрепления грунта возрастает.

Механический способ укрепления грунтов

Механический способ укрепления грунтов имеет следующие разновидности: устройство грунтовых подушек и грунтовых свай, вытрамбовывание котлованов и др.

Устройство грунтовых подушек заключается в замене слабого грунта основания другим, более прочным, для чего слабый грунт удаляют, а на его место насыпают прочный грунт и послойно утрамбовывают. При устройстве грунтовых свай в слабый грунт забивают сваю-лидер. В полученную после извлечения этой сваи скважину засыпают грунт и послойно уплотняют. Вытрамбовывание котлованов осуществляется с помощью тяжелых трамбовок, подвешенных на стреле башенного крана. Этот способ менее сложен, чем способ грунтовых подушек, поскольку не требует замены грунта основания. Также уплотнение котлованов значительных размеров может осуществляться гладкими или кулачковыми катками, трамбующими машинами, виброкатками и виброплитами.

Классификация грузов и способы строповки

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ ДЛЯ СТРОПАЛЬЩИКОВ ПО БЕЗОПАСНОМУ ПРОИЗВОДСТВУ РАБОТ ГРУЗОПОДЪЁМНЫМИ МАШИНАМИ [Оксанич Л.В., Государственное автономное образовательное учреждение среднего профессионального образования Ишимбайский нефтяной колледж]
  1. Классификация грузов
  2. Что стропальщику нужно знать о грузе?
  3. Правила строповки грузов
  4. Выбор грузозахватных приспособлений

1. Классификация грузов

В зависимости от вида, способа складирования и строповки грузы классифицируются на следующие группы:

Рисунок 1.1 – Штучные нештабелируемые грузы
Рисунок 1.2 – Штучные штабелируемые грузы
Рисунок 1.3 – Насыпные грузы

Рисунок 1.4 – Контейнер для баллонов

В зависимости от массы грузы делятся на четыре категории:

  1. Легковесные грузы – грузы массой не более 250 кг. К ним относятся такие материалы, как войлок, кожа, пакля, фанера, сухая штукатурка, лёгкие детали машин и др.
  2. Тяжеловесные грузы – грузы, масса которых находится в пределах от 250 кг до 50 т. К тяжеловесным грузам относятся все штабелируемые, насыпные, полужидкие, жидкие и нештабелируемые грузы, масса которых не превышает 50 т.
  3. Весьма тяжёлые грузы – грузы, масса которых превышает 50 т. К ним относятся штучные нештабелируемые грузы. Строповка этих грузов разрешается только стропальщикам высокой квалификации.
  4. Мёртвые грузы – особая категория грузов неизвестной массы. Мёртвыми считаются грузы, закреплённые на фундаменте анкерными болтами, зарытые в землю, примёрзшие к земле, прижатые другим грузом, а также поднимаемые при косой чалке. Поднимать мёртвые грузы краном запрещается.

В зависимости от формы и размеров грузы делятся на:

  1. Габаритный груз – груз, размеры которого не превышают габариты подвижного состава железных дорог, а для автомобильного и другого вида наземного безрельсового транспорта – норм, установленных Правилами дорожного движения Российской Федерации.
  2. Негабаритный груз – груз, размеры которого выходят за габариты подвижного состава железных дорог или наземного безрельсового транспорта. Негабаритными грузами могут быть большие котлы, машины, трансформаторы и т.п. Размеры нарушений габарита не должны превышать определённых величин, при которых ещё возможна перевозка груза за счёт сокращения зазора между габаритами приближения строений и подвижного состава.

В зависимости от величины нарушения габарита грузы разделяются на пять степеней негабаритности, каждая из которых имеет свои предельные очертания. На негабаритном грузе при перевозке его по железной дороге указывается соответствующая степень негабаритности.

Длинномерные грузы составляют особую группу грузов (детали и узлы крупных машин, оборудование, металлоконструкции и т.п.), которые перевозятся на специальных железнодорожных платформах или трайлерах. Негабаритные, сверхгабаритные и длинномерные грузы разрешаются к перевозке в вагонах или на платформах только после утверждения схемы погрузки отделением или управлением железной дороги.

2. Что стропальщику нужно знать о грузе?

Для подъема груза должны быть известны его масса, центр тяжести и схема строповки.

Определение массы груза может быть произведено по формулам:

  • для простых грузов – Q = m · V ;
  • для сложных грузов – Q = m ·Vi,

где Q – масса груза, m – удельная масса (численно равна плотности) материала, V – объём груза, ∑ Vi – сумма всех частей объёмов груза.

Удельная масса часто встречающихся материалов приведена в таблице.

Удельная масса материалов

Удельная масса, кг/м 3

Удельная масса, кг/м 3

Как должен действовать стропальщик, если неизвестна масса груза?

Стропальщику запрещается производить строповку грузов, масса которых неизвестна. В этом случае стропальщик должен поставить в известность лицо, ответственное за безопасное производство работ кранами, и получить у него сведения о массе груза.

Что такое центр тяжести груза? Где он расположен?

Центр тяжести груза – это точка, относительно которой груз уравновешен во всех направлениях.

Центр тяжести грузов простой формы (куб, параллелепипед, цилиндр, шар) располагается в их геометрическом центре. Положение центра тяжести груза должно быть обозначено манипуляционным знаком, если он смещён относительно геометрического центра груза. В этом случае также может быть указано место строповки груза манипуляционным знаком (рисунок 2.1).

Рисунок 2.1 – Использование манипуляционного знака

Как выполнить строповку с учётом расположения центра тяжести груза?

Груз, застропленный без учёта расположения центра тяжести, может оказаться в неустойчивом положении.

Груз будет устойчив, если его центр тяжести расположен между местами строповки. Обвязывать груз одним стропом в месте расположения центра тяжести допустимо при длине груза не более 2 м.

Читайте так же:
Сколько стоят металлические откосы

Какие строповочные детали могут иметь грузы?

Зацепка грузов ветвевыми стропами – более простой и безопасный способ, чем обвязка. Для зацепки грузы могут иметь петли, рым-болты (рисунок 2.2), отверстия, цапфы (цапфой называют подшипниковую или опорную часть оси или вала).

Рисунок 2.2 – Рым-болт

Что указывают манипуляционные знаки и знаки опасности?

Манипуляционные знаки указывают способ обращения с грузом. Их наносят на упаковку, тару или непосредственно на груз. На рисунке 2.3 показана часть манипуляционных знаков, которые необходимо знать стропальщику.

Рисунок 2.3 – Манипуляционные знаки

Знаки опасности наносят на грузы, которые при перевозках и погрузочно-разгрузочных работах могут нанести вред людям и окружающей среде. Знак опасности представляет собой квадрат, установленный на ребро, в котором изображен символ, указывающий вид опасности (взрывоопасность, пожароопасность, токсичность, радиоактивность и тому подобное).

Перед выполнением погрузочно-разгрузочных работ с опасными грузами стропальщик должен пройти инструктаж.

На рисунке 2.4 показано, как выглядят знаки опасности.

Рисунок 2.4 – Знаки опасности

3. Правила строповки грузов

В целях предупреждения падения грузов во время подъёма и перемещения их кранами следует соблюдать следующие правила строповки.

1. Строповка грузов должна производиться в соответствии со схемами строповки. Для строповки предназначенного к подъёму груза должны применяться стропы, соответствующие массе и характеру поднимаемого груза, с учётом числа ветвей и угла их наклона; стропы общего назначения следует подбирать так, чтобы угол между их ветвями не превышал 90° (по диагонали).

2. Схемы строповок разрабатывают на все грузы. Строповка грузов должна производиться за все имеющиеся специальные устройства (петли, цапфы, рымы).

3. Перемещение грузов, на которые не разработаны схемы строповки, необходимо производить в присутствии и под руководством лица, ответственного за безопасное производство работ кранами.
Перемещение груза, масса которого неизвестна, должно производиться только после определения его фактической массы.

4. Схемы строповки, графическое изображение способов строповки и зацепки грузов должны быть выданы на руки стропальщикам и крановщикам или вывешены в местах производства работ.
Владельцем крана или эксплуатирующей организацией согласно требованию ст. 9.5.12 «Правил…» Ростехнадзора также должны быть разработаны способы обвязки деталей и узлов машин, перемещаемых кранами во время их монтажа, демонтажа и ремонта с указанием применяемых при этом приспособлений, а также способов безопасной кантовки грузов, когда такая операция производится с применением крана.

5. Грузозахватные приспособления (стропы, траверсы, захваты и так далее) подбирают в зависимости от характеристики поднимаемого груза и разработанной схемы строповки.
При обвязке груза стропы должны накладываться без узлов и перекруток.
Неиспользованные для зацепки концы многоветвевого стропа должны быть укреплены так, чтобы при перемещении груза краном исключалась возможность задевания этими концами за встречающиеся на пути предметы.
При этом необходимо учитывать расположение центра тяжести груза. Подводить строп под груз следует так, чтобы исключить возможность его выскальзывания во время подъёма груза. Обвязывать груз нужно таким образом, чтобы во время его перемещения исключалось падение его отдельных частей и обеспечивалось устойчивое положение груза при перемещении. Для этого строповка длинномерных грузов (столбов, бревен, труб) должна производиться не менее чем в двух местах. При строповке длинномерных грузов методом обвязки ветви стропов располагать на расстоянии равном ¼ длины элемента от его концов.

6. При строповке конструкций с острыми рёбрами методом обвязки необходимо между рёбрами элементов и канатом установить прокладки, предохраняющие канат от перетирания (рисунок 2.5). Прокладки должны быть прикреплены к грузу или в качестве инвентарных постоянно закреплены на стропе.
Для изготовления подкладок под острые углы металлических грузов могут быть использованы самые разнообразные материалы и отходы производства: дерево, резиновые трубы и согнутые угольники, отходы резинотканевых шлангов, плоских ремней, транспортерной ленты.

Рисунок 2.5 – Строповка грузов обвязкой с использованием проставок: а – деревянных; б – из разрезной трубы; в – из резинотканевых шлангов, ремней и т.п.

7. При строповке крюки стропов должны быть направлены от центра груза. Крюки должны иметь предохранительные замки.

8. При строповке груза с его затяжкой петлёй канатного стропа рекомендуется снижать его грузоподъёмность на 20%.

9. Перемещение грузов со свободной укладкой их на петлевые стропы вне зависимости от числа петель допускается только при наличии на грузе элементов, надёжно предотвращающих его от смещения в продольном направлении (рисунок 2.6).

Рисунок 2.6 – Транспортирование грузов со свободной укладкой на петлевые стропы

10. При обвязке грузов цепными стропами не следует допускать изгиба звеньев на ребрах груза (рисунок 2.7).

Рисунок 2.7 – Строповка грузов цепными стропами

11. Перемещение груза с помощью крюковых стропов показано на рисунке 2.8.

Рисунок 2.8 – Установка крюка стропа в проушине

12. Строповку грузов из штабелей (металлопроката, труб, леса и т.п.) производить в следующей последовательности:

  • на наиболее выступающий конец конструкции, находящейся в верхнем ряду, надевается петля кольцевого стропа, висящего на крюке двух- или четырёхветвевого стропа;
  • стропальщик отходит на безопасное расстояние и даёт команду приподнять конец груза на высоту 0,4-0,5 м;
  • стропальщик подходит сбоку к приподнятому грузу и подводит под него деревянные подкладки сечением 100×100 мм на расстоянии ¼ от его концов (при подъёме труб, брёвен на подкладке должны быть упоры от раскатывания груза);
  • стропальщик отходит на безопасное расстояние и даёт команду опустить груз на подкладки и ослабить строп (под безопасным расстоянием понимается расстояние до мест, которые находятся за границей опасной зоны при соответствующей высоте подъёма; эти места не должны находиться в опасной зоне);
  • стропальщик подходит к грузу и с помощью металлического крюка (из проволоки диаметром 6 мм) подводит кольцевые стропы под груз на расстоянии ¼ длины груза от его конца, затем снимает первый строп, а подведенные кольцевые стропы затягивает на «удавку» и надевает на крюки двух- или четырёхветвевого стропа;
  • стропальщик даёт команду на подъём груза на высоту 20-30 см, убеждается в надёжности строповки и подаёт команду на дальнейшее перемещение груза.

13. Строповку груза в обхват (на «удавку») при длине груза менее 2 м допускается производить в одном месте (кроме металлопроката).

14. Расстроповку конструкций, установленных в проектное положение, следует производить только после их постоянного или надёжного временного закрепления.

15. Перемещение мелкоштучных грузов должно производиться в специально для этого предназначенной таре. При этом должна исключаться возможность выпадения отдельных грузов. Во избежание самопроизвольного выпадения грузов тара должна загружаться на 100 мм ниже её бортов.

16. Для монтажа конструкций на высоте необходимо использовать грузозахватные приспособления с дистанционной расстроповкой.

Читайте так же:
Уголки армированные для откосов

4. Выбор грузозахватных приспособлений

Груз, грузозахватное приспособление или тару при их горизонтальном перемещении следует предварительно поднять на 500 мм выше встречающихся на пути оборудования, строительных конструкций и других предметов.

Угол естественного откоса песчаников

УГЛИ (древесный, активированный, сажа и пр.) — черный порошок или гранулы; пылящий, чрезвычайно гигроскопический груз, склонен к самосогреванию и самовоспламенению, повышенная температура и влагосодержание активизирует эти процессы. ОПАСНЫЕ грузы. КЛАСС 4.2. СМ. САМОВОЗГОРАЮЩИЕСЯ ВЕЩЕСТВА. Тара: бочки, барабаны (металл), мешки (синтетика, бумага) влагопрочные, массой до 55 кг. Угли, предъявленные к перевозке, должны быть достаточно термообработаны и охлаждены перед упаковкой.

Некоторые виды угля (неактивированный, прошедшие специальные испытания и имеющие сертификат об этом) могут не относиться к классу 4.2. Угли, не относящиеся к классу 4.2, могут по согласованию с перевозчиком предъявляться к морской перевозе навалом; относятся к грузам, опасным при перевозке навалом. Включены в список грузов, перечисленных в Приложениях А и В (в зависимости от свойств) Кодекса ВС ИМО, 1994 г. (Циркулярное письмо MSC/Circ. 742 от 14. Об. 9б г).

Могут выделять метан, воспламеняющийся газ; смесь метана с воздухом, содержащая 5-16% метана, может привести к взрыву в атмосфере грузового помещения или смежных помещений от воздействия искры или открытого пламени, зажженная спичка или сигарета. Поскольку метан легче воздуха, он может накапливаться в верхних частях грузового помещения или других закрытых либо плохо вентилируемых помещениях. Если проницаемость переборок, ограничивающих грузовое помещение, нарушена, метан может проникнуть в служебные или жилые смежные помещения. Угли могут окисляться, вызывая снижение содержания кислорода и рост содержания диоксида углерода в атмосфере грузового помещения. Некоторые виды углей имеют склонность к самонагреванию, что может привести к их самовоспламенению в грузовом помещении.

Возможно образование самовоспламеняющихся и ядовитых газов, включая оксид углерода. Это газ, не имеющий запаха, немного легче воздуха, имеет пределы воспламенения 12­75% на объем. Токсичен при вдыхании и обладает способностью воздействовать на содержание гемоглобина в крови с интенсивностью, превышающей интенсивность воздействия кислорода в 200 раз. Некоторые угли склонны вступать в реакцию с водой и образовывать кислоты, которые могут вызывать коррозию. Возможно также образование воспламеняющихся и ядовитых газов, таких как водород. Он не имеет запаха, намного легче воздуха, пределы его воспламенения в воздухе составляют 4-75% на объем.
УПО — 2,5-4,5 м3/т — мешки; УПО — 0,8-1,6 м3/т — навалом.

УГОЛЬ ДРЕВЕСНЫЙ

Твердый, пористый высокоуглеродистый продукт, образующийся при пиролизе древесины. При контакте с водой склонен к самонагреванию, возможно самовоспламенение. Может вызвать снижение содержания кислорода в трюмах. В зависимости от степени подготовки груза к перевозке, его критериев опасности, относится или к ОПАСНЫМ ГРУЗАМ, класс 4.2, см. САМОВОЗГОРАЮЩИЕСЯ ВЕЩЕСТВА (перевозка навалом не допускается), или к материалам, опасным только при перевозке навалом, см. Приложение В Кодекса ВС ИМО, 1994 г. Применяется в производстве кремния, сероуглерода, активного угля и пр., а также, как топливо в быту.

УДОБРЕНИЯ

Органические и минеральные вещества, содержащие элементы питания растений. Различают органические и минеральные удобрения. Многие из них ОПАСНЫЕ грузы: см. удобрения конкретных наименований. Почти все — гигроскопические, пылящие грузы. Тара: мешки (бумага, ткань, синтетика). Вентиляции, как правило, не требуют. Обычно предъявляются к перевозке в пакетированном виде (в термоусадочной пленке, на поддонах и пр.). Часто по согласованию с грузовладельцем предъявляются к морской перевозке навалом. Включены в списки грузов, перечисленных в Приложениях В и С (в зависимости от свойств) Кодекса ВС ИМО, 1994 г.

УДОБРЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫЕ

УДОБРЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫЕ (твердые) делятся на следующие группы: азотные, в основном аммиачно-нитратные (однородные неразделимые смеси азота и нитрата аммония с другими неорганическими веществами); фосфорные (суперфосфат, фосфоритная и костяная мука, преципитат, фосфатшлак и др.); калийные (хлористый калий, калийная соль, сильвинит, сернокислый калий и др.); известковые (доломитовая мука, молотый известняк и др.); магниевые (доломит, доломитизированный известняк и др.); микроудобрения; смешанные или сложные содержащие упомянутые выше компоненты в смеси (моноаммоний фосфат, диаммоний фосфат, калий аммоний фосфат и др.).

Химический состав, допустимая влажность и содержание примесей определяются соответствующими стандартами и ТУ. Изготовляются в виде порошка (кристаллов) или гранул. Порошковые — как правило, очень гигроскопичные и обладают способностью сильно слеживаться. Гранулированные — имеют меньшую гигроскопичность и склонность к слеживанию. Некоторые удобрения обрабатываются антислеживателями. Большинство удобрений — пылящие грузы. Пыль, как правило, относится к 3-4 классу опасности по санитарному ГОСТу 12.1.007.

Длительное вдыхание пыли в концентрациях, превышающих допустимые, приводит к развитию хронического воспаления слизистой оболочки трахеи и бронхов (трахеобронхиту), изменениям функций печени и почек. Многие минеральные удобрения относятся к ОПАСНЫМ грузам. См. МК МПОГ и МОПОГ. Минеральные удобрения нельзя смешивать, так как многие их сочетания могут самовозгораться и взрываться. Некоторые виды обладают способностью самонагреваться после их нагрева до 50-2000С, поддерживать горение и взрываться при детонации или пожаре. Удобрения, которые могут самонагреваться при нормальных условиях хранения и перевозки до саморазложения с повышением температуры до самовозгорания, к перевозке не допускаются. При соединении с водой большинство удобрений растворяются, многие из них могут активизировать процесс коррозии корпуса, поэтому при постоянных перевозках рекомендуется использовать антикоррозионные покрытия металлических конструкций судов, а льяльные колодцы держать сухими.

При перевозке следует принимать все меры для предотвращения попадания влаги в груз, изолировать грузовые места от нагревающихся переборок и трубопроводов, избегать просыпи. Не допускается контакт с кислотами, щелочами и окислителями, а также с грузами, боящимися загрязнения и пылеемкими. Тара: мешки (бумага, синтетика), бочки или специализированные мягкие контейнеры массой 1-1,5 т. Все работы с грузом следует выполнять в соответствии с Правилами по хранению, транспортированию и применению минеральных удобрений в сельском хозяйстве, утвержденными Минздравом. Многие удоб­рения перевозятся по согласованию с грузовладельцем навалом. Гранулированные — в основном имеют угол естественного откоса меньше 300 и относятся к опасным в части смещения грузам. Включены в список грузов, перечисленных в Приложениях В и е (в зависимости от свойств) Кодекса ВС ИМО, 1994 г.
УПО — 0,8-1,5 м3/т (в зависимости от содержимого и тары).

УДОБРЕНИЯ, НЕ СОДЕРЖАЩИЕ НИТРАТОВ

Не опасные — порошок и гранулы серовато-коричневого цвета, размером 1-3 мм, влажность — до 1%, запаха не имеют. Опасными свойствами не обладают. Остальные свойства см. УДОБРЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫЕ (твердые). Часто по согласованию с перевозчиком предъявляются к перевозке навалом.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector