Dessadecor-nn.ru

Журнал Dessadecor-NN
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как обеспечивается устойчивость откосов земляных сооружений

26.Обеспечение устойчивости откосов временных земляных сооружений.

Устойчивость откосов выемок обеспечивается за счет придания им необходимого заложения, которое характеризуется коэффициентом откоса. Крутизна откосов временных выемок, глубиной до 5 м принимается по СНиП, при большей глубине выемок необходимо рассчитывать. Если требуемое заложение откосов обеспечить невозможно, то выемки разрабатывают вертикальными стенками и крепят специальными креплениями. 1. Консольная – применяют для котлованов и траншей любой ширины, глубиной до 5 м. Стойки забивают в грунт до начала разработки выемки. Боковые щиты опускают сверху по мере разработки грунта, в зависимости от подвижности и влажности грунты щиты могут быть сплошными и решетчатыми. 2. Консольно – анкрная. 3. Консольно – распорная – применяют для траншей, глубиной до 7,5 м, шириной до 5 м. Подкос устанавливают внутри котлована, крепление этого метода ограничено. 5. Распорное крепление – позволяет крепить траншеи, глубиной до 4 м, шириной до 1,9 м. Сначала в траншею при помощи крана устанавливают распорные рамы, с шагом 2 м, затем опускают щиты, после этого рабочий в траншее, вращая винтовые распорки прижимает стойками рам щиты к стенке траншеи. 6. Объемное шарнирно – винтовое – имеет высоту 4,5 м, ширину 2,2 – 4,8 м. ВО всех случаях тип крепления определяется ППР в зависимости от размеров выемки, свойств грунта, притока грунтовых вод и конкретных условий строительной

площадки. Временная крепь должна воспринимать давление без значительных

деформаций, легко собираться и разбираться, не загромождать рабочее место и обеспечивать безопасность работ.

27.Искусственное закрепление грунтов.

Применяется для создания вокруг разрабатываемых выемок водонепроницаемых завес, для повышения несущей способности грунтовых оснований. 1. Метод искусственного замораживания предназначен для временного закрепления водонасыщенных грунтов при разработке глубоких выемок путем создания вокруг них при помощи морозильных установок водонепроницаемой ледогрунтовой оболочки. С этой целью по периметру выемки в грунт, на расстоянии 1-2 м друг от друга, погружают в замораживающие колонки, состоящие из наружных замораживающих и внутренних питающих труб. При помощи насосов в замораживающих колонках создается циркуляция, охлажденная до -45 0 С, растворенного CaCl2 или других солей, имеющих низкую температуру замерзаний. В результате охлаждения вокруг колонок образуются столбы мерзлого грунта, соединяющиеся между собой в сплошную стенку. 2. Цементизацию и глинизацию следует применять как способы постоянного закрепления скальных, песчаных и гравелистых грунтов оснований зданий и сооружений, а так же для устройства противофильтрационных завес. Радиус закрепления грунта составляет 30-50 см для среднезернистых, до 1 м для плотнозернистых, до 1 м для крупнообломочных, скальных. Обеспечение требуемой глубины достигается нагнетанием раствора ярусами в восходящем порядке. 3. Горячая битумизация применяется как вспомогательный способ тампонирования крупных трещин в скальных грунтах, в целях предотвращения вымывания цементных и глинистых растворов, при наличии больших скоростей потока грунтовых вод. 4. Смолизация – нагнетание в грунт через инъекторы карболидной смолы. 5. Метод силикатизации заключается в нагнетании в грунт под давлением в грунт раствора жидкого стекла, с добавками фосфорной кислоты. Радиус закрепления грунта 0,4-0,7 м. 6. Способ термического закрепления грунтов путем нагнетания в пробуренной скважине высокотемпературных газов, применяют преимущественно в просадочных грунтах.

Вопросы устойчивости земляных плотин

Прорыв земляных плотин любого типа в. процессе их эксплуатации приводит к более тяжелым последствиям, чем аварии сооружений любого другого вида. Поэтому вопросы устойчивости таких плотин должны быть всегда предметом особенно тщательных исследований. Примеры, приведенные ранее, свидетельствуют о том, что для обеспечения устойчивости плотин необходимо тщательное изучение как геологической обстановки, так и условий их строительства. В силу этого при проектировании плотин всех типов тесное сотрудничество и взаимопонимание между геологами и инженерами-грунтоведами оказывается еще более важным, чем при исследовании оснований под сооружения другого вида.

К области исследований, проводимых инженерами-грунтоведами, относятся в основном вопросы, связанные с телом земляных плотин. Они подвергают изучению два основных фактора, от которых зависит устойчивость и прочность этих сооружений. Прежде всего должны быть разрешены вопросы обеспечения надлежащей прочности грунтов в теле самой плотины и в ее основании, достаточной для восприятия сдвигающих напряжений, которые возникают по любой возможной потенциальной поверхности скольжения. Другими словами, заложение откосов плотин следует устанавливать в зависимости от характеристик сопротивляемости грунта сдвигу. Второй проблемой, подлежащей рассмотрению, является вопрос о фильтрационном режиме сооружения и фильтрационных силах, действующих в теле плотины и в ее основании. При этом следует исходить из необходимости предотвращения перехода грунта в любой зоне плотины в состояние плывуна, а также опасности потери плотиной по тем или другим причинам общей устойчивости.

Степень устойчивости откосов плотин обычно оценивают с помощью шведского метода круглоцилиндрических поверхностей скольжения, рассмотренного ранее. В некоторых случаях интенсивность сдвигающих напряжений, возникающих в теле плотин, оценивается с помощью методов теории упругости. При наличии в основании плотины слабых грунтов требуется назначать более пологие откосы. В соответствии с рис. 17.5, 17.12 и 17.13 следует отметить, что, как правило, заложение откоса должно изменяться по высоте плотины. Откосы принимаются обычно более крутыми у гребня плотины и уполаживаются к ее подошве.

Читать еще:  Чем укрепить откосы траншеи

Очень важным (особенно для сейсмических районов) с целью предотвращения аварий, связанных с возможностью разжижения песка в плотинах, является некоторое его уплотнение в теле сооружения. С другой стороны, возникает вопрос о значении возможного переуплотнения грунта в теле любых земляных сооружений при наличии в их основании слабых грунтов. Представляется возможным, что такое переуплотнение может оказаться вредным, так как сооружение приобретает при этом некоторую жесткость, которая вызовет перенапряжение сооружения при его деформации, связанной с деформацией слабого грунта в основании.

Материал насыпных плотин, подвергаемых укатке, должен уплотняться при влажности, несколько более низкой, чем оптимальная, так как иначе в плотине может возникнуть чрезмерное поровое давление. Поэтому большое значение в этом плане приобретают контрольные наблюдения, которые в определенных случаях могут указать на необходимость изменения данного варианта проекта. Метод возведения с проектированием сооружения «по ходу строительства» исходя из контрольных наблюдений является частью повседневной практики бюро мелиорации Соединенных Штатов. В соответствии с выражением (7.14) развитие чрезмерного порового давления и ведет к снижению в теле насыпной плотины сопротивляемости грунта сдвигу, определяемой внутренним трением. Оценка возможного значения этого явления в полусвязных грунтах требует проведения трудоемких испытаний в трехосном напряженном состоянии. В связных грунтах высокое поровое давление является показателем отсутствия дальнейшей их консолидации и соответственно дальнейшего увеличения плотности и сопротивляемости грунта сдвигу.

Вопросы устойчивости намывных плотин в период их возведения представляют собой специальную проблему. Боковые или упорные призмы, сложенные зернистым грунтом, воспринимают боковое, направленное наружу гидростатическое давление медленно консолидирующегося внутреннего ядра плотины. Решение этой проблемы в аналитической форме было дано Джильбоем. Иногда предпринимаются меры по ускорению консолидации глинистого ядра.

В земляных плотинах, находящихся под воздействием фильтрационных сил, центральная часть плотины возводится из менее проницаемого грунта или такой грунт укладывается по верховому ее откосу. При этом условии фильтрационные силы в пределах таких зон будут погашаться на безопасном расстоянии от низового откоса. Тем самым предотвращается опасность перевода здесь грунта в состояние плывуна и обеспечивается общая устойчивость низового клина в условиях достаточной мощности слоя грунта между зоной действия фильтрационных сил и низовым откосом. Следует отметить, что такой метод был использован при возведении обеих плотин, показанных на рис. 17.12 и 17.13, где грунт был соответствующим образом подобран и уложен в несколько слоев с прикрытием в откосе гравия более проницаемой галькой и каменной наброской. Низовой откос плотины, приведенной на рис. 17.13, в нижней части был значительно уположен. Тем самым путь фильтрации под плотиной был существенно удлинен; одновременно был уменьшен действующий здесь гидравлический градиент. Следует отметить, что сопряжение зуба этой плотины со скалой в данном случае обеспечено не было.

Пологие откосы, свойственные намывным плотинам, хорошо соответствуют условиям наличия в основании плотин в пределах значительной глубины толщи фильтрующих грунтов. В этих условиях может возникнуть необходимость в использовании дополнительных защитных мероприятий. В данном, случае подстилающая плотину песчаная толща с большой мощностью была перекрыта в природных условиях тонким покровным слоем суглинка, т. е. как бы естественным водонепроницаемым понуром. Этот понур под большей частью плотины и со стороны верхнего бьефа находился в ненарушенном состоянии, за исключением самого верхнего, в последующем снятого слоя толщиной 6 дюймов, который был значительно ослаблен корнями травы. Плотина была возведена непосредственно по верху этого водонепроницаемого слоя, за исключением участка под низовой призмой, где верхний грунт был снят, как это показано на рис. 17.5, вплоть до кровли песчаной толщи и где были уложены дренажные трубы. Таким образом, для предотвращения возможности проявления у подошвы низовой призмы чрезмерного противодавления плотины был применен прием, подобный, но несколько более эффективный, чем тот, который был использован с помощью более короткой дрены под подошвой модели плотины, показанной на рис. 5.6, г. Очевидно, что в таких случаях нет необходимости в специальном подборе материала для обратных фильтров, так как влияние любой его кольматации будет со временем компенсироваться благоприятным влиянием возрастания толщины водонепроницаемого понура с верховой стороны плотины в связи с отложением здесь ила из обычно несущих наносы вод рек, перекрытых плотиной.

На участках строительства некоторых плотин часто имеется недостаточное количество дренирующих материалов (песка или гравия), а в других случаях их вообще нет. В таких условиях иногда с низовой стороны плотины используют дренажные призмы. Однако при этом, чтобы избежать их быстрой кольматации, требуется самый тщательный подбор материала для обратных фильтров.

Таким образом, как и для других видов работ, связанных с фундаментостроением или с использованием грунта для сооружений, необходим для разработки надежного проекта плотин обоснованный окончательный выбор из огромного числа возможных вариантов конструктивного решения, наилучшим образом отвечающего общим геологическим условиям залегания, а также видам и свойствам грунтов, имеющих распространение в районе предполагаемого строительства.

Определить объем работ разрабатываемого грунта

МиНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Читать еще:  Установка сейф двери с откосами

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«тюменский государственный нефтегазовый университет»

Контрольная работа

ПМ 02 Раздел 02.01.01 Технология и организация строительного производства

по специальности 08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений

среднего профессионального образования (заочное отделение)

Контрольная работа № 1

Тема: «Земляные работы»

Основные сведения

В промышленном и гражданском строительстве земляные работы выполняют при устройстве траншей и котлованов, при возведении земляного полотна дорог, планировке площадок. Все эти земляные сооружения (рис. 1) создают путем образования выемок в грунте или возведения из него насыпей.

Рисунок 1 — Виды земляных сооружений:

I – поперечный профиль выемок: а – траншея прямоугольного профиля; б – котлован

(траншея) трапецеидальной формы; в – профиль постоянной выемки;

II – сечения подземных выработок: г – круглой; д – прямоугольной;

III – профили насыпи: е – временной; ж – постоянной;

IV – обратная засыпка: з – пазух котлована; и – траншеи;

1 – бровка откоса; 2 – откос; 3 – берма; 4 – основание откоса;

5 – дно выемки; 6 – банкет; 7 – нагорная канава

Выемки и насыпи могут быть временными и постоянными. Например, траншея для трубопровода является временной выемкой, так как будет засыпана после укладки в нее трубопровода. Котлован же под зданием с подвалом является постоянной выемкой, он будет существовать в течение всего времени эксплуатации сооружения, только незначительная часть по периметру котлована будет засыпана по окончании возведения подземной части здания. Временную выемку, имеющую ширину до 3 м и длину, значительно превышающую ширину, называют траншеей. Выемку, длина которой равна ширине или не превышает десятикратной ее величины, называют котлованом. Котлованы и траншеи имеют дно и боковые поверхности, наклонные откосы или вертикальные стенки. Земляные работы характеризуются значительной стоимостью и трудоемкостью, например, в промышленном строительстве они составляют 50 около 15 % стоимости и 18. 20 % трудоемкости общего объема работ.

В строительном производстве грунтом называют породы, залегающие в верхних слоях земной коры. Свойства и качество грунта влияют на устойчивость земляных сооружений, трудоемкость разработки и стоимость работ. Для выбора наиболее эффективного способа производства работ следует учитывать основные характеристики грунта: плотность, влажность, сцепление, разрыхляемость и угол естественного откоса.

Таблица 1 – Наибольшая допускаемая крутизна откосов котлованов и траншей, выполняемых без крепления

Способы разработки грунта

При механизированном способе разработки на грунт действует усилие резания рабочих органов различных машин. В результате определенные порции грунта отделяются от массива и могут быть перемещены и уложены в насыпь.

Машина, только разрабатывающая грунт, называется землеройной, разрабатывающая и перемещающая грунт – землеройно-транспортной. К землеройным машинам относят одноковшовые экскаваторы (цикличного действия) и экскаваторы непрерывного действия. Наибольшее применение имеют одноковшовые экскаваторы, которыми выполняется около 45 % всего объема земляных работ (рис. 2).

В промышлённом и гражданском строительстве применяют экскаваторы с ковшом вместимостью 0,15. 2 м3 реже до 4 м3. Они имеют комплект сменного оборудования, включающий прямую и обратную лопаты, драглайн и грейфер. Кроме того, стрела, входящая в комплект драглайна и грейфера, может быть оборудована грузовым крюком или клином-бабой. Основные рабочие параметры одноковшовых экскаваторов при разработке выемок, котлованов и траншей: — максимально возможная глубина копания -Н, высота копания +Н, наибольший и наименьший радиусы копания на уровне стенки экскаватора Rмакс и Rмин, радиус выгрузки Rв, высота выгрузки Hв.

Рисунок 2 — Схема разработки грунта экскаватором с прямой лопатой:

1–стрела; 2–рукоять; 3–ковш; 4–самосвал

Рабочий цикл одноковшового экскаватора состоит из копания (заполнения ковша), перемещения к месту выгрузки, выгрузки в отвал или в транспортные средства и обратного хода в забой. Оптимальная высота или глубина забоя должна быть достаточной для заполнения ковша экскаватора за одно черпание. Если высота забоя относительно мала (например, при разработке планировочной выемки) целесообразно использовать экскаватор совместно с бульдозером. Последний разрабатывает грунт и перемещает его к рабочему месту экскаватора. Здесь бульдозер окучивает грунт, обеспечивая достаточную высоту забоя, что позволяет эффективно применять экскаватор.

Рисунок 3 — Схемы разработки котлована

а – экскаватором с обратной лопатой; б – драглайном; в – торцовой проходкой при перемещении экскаватора по прямой; г- двумя торцовыми проходками; д- с поперечно-торцовым перемещением; е- разработка драглайном боковой проходкой.

Определение объёмов разрабатываемого грунта

Для основных производственных процессов объёмы разрабатываемого грунта определяют в кубических метрах в плотном теле. Для некоторых подготовительных и вспомогательных процессов (пропашка поверхности, планировка откосов и т.п.) объемы определяют в квадратных метрах поверхности.

Подсчет объемов разрабатываемого грунта сводится к определению объемов различных геометрических фигур, определяющих форму того или иного земляного сооружения. При этом допускается, что объем грунта ограничен плоскостями и отдельные неровности не влияют на точность расчета.

В практике промышленного и гражданского строительства приходится главным образом рассчитывать объемы котлованов, траншей (и других протяженных сооружений) и объемы выемок и насыпей при вертикальной планировке площадок.

Определение объемов при разработке котлованов и траншей.

Котлован представляет собой с геометрической точки зрения обелиск (рис.4), объем которого V подсчитывают по формуле:

Читать еще:  Как заделать откосы плиткой

где H – глубина котлована, вычисленная как разность между средней арифметической отметкой верха котлована по углам (отметки местности на участке планировочной насыпи и проектной на участке планировочной выемки) и отметкой дна котлована; а, b — длины сторон котлована (принимают равными размерам нижней части фундамента у основания с рабочим зазором около 0,5 м с каждой стороны), a = а’ + 0,5·2, b = b’ + 0,5·2; а’, b’-размеры нижней части фундамента; a1, b1— длины сторон котлована поверху, а1 = а + 2H·m; b1 = 2H·m; m – коэффициент откоса (нормативная величина по СНиП).

Рисунок 4 — Определение объема котлована:

а – геометрическая схема определения объема котлована; б – разрез котлована постоянного

(откос 1:2) и временного (откос 1:1); 1 – объем выемки; 2 – объем засыпки

Для определения объема обратной засыпки пазух котлована, когда объем его известен, нужно из объема котлована вычесть объем подземной части сооружения Vоб.з = V — (а’·b’)·Н.

Задания к контрольной работе № 1

1. Оформить в виде реферата ответы на вопросы(Формат листа – А4; шрифт — Times New Roman – 12 пт; междустрочный интервал 1,5; объем – не менее 5 листов формата А4):

а)Приведите виды земляных сооружений. Подготовительные и вспомогательные процессы при производстве земляных работ.

б)Укажите, как обеспечивается устойчивость откосов земляных сооружений, временное крепление выемок. Дайте понятие крутизны откоса.

в)Опишите методы и вычертите схемы разработки грунта одноковшовыми экскаваторами с прямой и обратной лопатой.

г)Назначение экскаваторов с прямой и обратной лопатой. Назначение бульдозера.

Определить объем работ разрабатываемого грунта.

Выбор вариантов заданий производится по последним двум цифрам номера зачетной книжки. По последней цифре номера берутся данные из таблицы 2, по предпоследней цифре из таблицы 3. Грунт – Суглинок IL

Виды земляных сооружений и предъявляемые к ним требования. Структура земляных работ.

Земляными работами называют совокупность производственных процессов, связанных с разработкой грунта, перемещением его и укладкой в определенное место (процесс укладки в ряде случаев сопровождается разравниванием и уплотнением грунта).

Земляное сооружение – инженерное сооружение из грунта, возводимое на поверхности или непосредственно в грунтовом массиве. Земляные сооружения создаются путём выемок в грунте или возведением из него насыпей.

Виды земляных сооружений:

1. По расположению относительно поверхности земли:

выемки – углубления, образуемые при разработке грунта ниже уровня поверхности земли;

насыпи – возвышения на поверхности, образуемые при отсыпке ранее разработанного грунта.

Выемка, отрываемая только для добычи грунта, называется резервом, а насыпь, образованная при отсыпке излишнего грунта, — отвалом.

2. По длительности эксплуатации:

постоянные – предназначены для длительного использования, являются самостоятельными сооружениями (каналы, дамбы, выемки и насыпи авто- и железных дорог, гидротехнические сооружения).

временные – устраивают только на период строительства, имеют непродолжительный срок эксплуатации.

Основные требования к земляным сооружениям:

  1. Прочность, устойчивость, способность воспринимать расчётные нагрузки;
    2. Противостояние климатическим воздействиям;
    3. Иметь размеры и геометрическую форму в соответствии с проектом и сохранять их в период эксплуатации;
    4. Устойчивость боковых поверхностей (главнейшее требование), обеспечивается необходимой крутизной откоса.

Структура земляных работ

Производство земляных работ на объекте, создание земляного сооружения для размещения в нем подземной части здания или сооружения связано с переработкой грунта, который в полном объеме или частично разрабатывается, перемещается, укладывается, планируется, уплотняется. Выполнение всего необходимого набора работ происходит в результате осуществления комплексного технологического процесса. Этот процесс состоит из ряда процессов, выполняемых в определенной технологической последовательности, определяемой пространственной формой земляного сооружения, условиями производства работ, техническими и технологическими параметрами используемых землеройных и землеройно-транспортных машин.
Простые операции (процессы) могут быть распределены по трем группам: подготовительные, основные и вспомогательные.

Комплексный процесс возведения земляных сооружений включает:

Подготовительные процессы – выполняют до начала разработки грунта. В состав подготовительных процессов входит: расчистка территории; снятие растительного слоя; осушение территории: понижение уровня грунтовых вод, устройство противофильтрационных завес и экранов; укрепление грунтов; геодезические работы: разбивка опорной сети, разбивка земляных сооружений; устройство подъездных путей, временных дорог.

Вспомогательные процессы – выполняют в процессе или после возведения земляных сооружений. К группе вспомогательных процессов относятся: подготовка забоя; содержание и ремонт землевозных дорог; временное крепление стенок и откосов земляного сооружения; искусственное закрепление грунтов; бурение шпуров, нарезание щелей для производства взрывных работ; срезка недоборов грунта; устройство съездов и въездов; увлажнение грунта, укладка текстильных материалов и пр.

Основные процессы, т.е. непосредственная разработка грунта, в результате создаются земляные сооружения. К основным процессам относятся: разработка грунта в земляных сооружениях типа «выемка»; укладка грунта в «насыпи», бурение скважин, погрузка грунта, перемещение грунта в пределах строительной площадки; транспортировка грунта за пределы объекта и завоз грунта на объект; послойное разравнивание и уплотнение грунта; планировка грунта; рыхление мерзлого или трудноразрабатываемого грунта; отделка поверхности земляного сооружения; обратная засыпка выемок или пазух.

Дата добавления: 2015-08-03 ; просмотров: 450 | Нарушение авторских прав

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector