Dessadecor-nn.ru

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

Угол откоса траншеи от глубины

Сколько стоит выкопать траншею под водопровод вручную

Траншея под водопровод – это то, с чего начинается водоснабжение частного дома, дачи или загородного коттеджа. Правильная копка в дальнейшем позволяет избежать перемерзания проложенной в ней водоподающей магистрали зимой, обеспечивает хороший напор и качество воды. Кажущийся на первый взгляд простым процесс рытья траншеи включает в себя множество нюансов – от правильного выбора глубины, ширины и формы поперечного сечения траншеи до расстояния от других расположенных рядом коммуникаций.

  1. Подготовительные работы
  2. Расстояние от других коммуникаций
  3. Разметка
  4. Материалы и инструменты
  5. Способы копки траншеи под водопровод
  6. Самостоятельная копка траншей
  7. Цена за погонный метр

Подготовительные работы

Прежде чем приступить к копке траншеи необходимо сделать расчет ее глубины, ширины, приготовит весь необходимый инструмент и материалы, произвести разметку границ.

В зависимости от типа почвы в месте прокладки траншеи поперечное сечение может иметь следующую форму:

  • Трапециевидная – имеет скошенные под углом 45-60 градусов боковые стенки. Хорошо подходит для траншей на всех типах почв, но наиболее оправдана при копке рва на легких песчаных почвах. Траншея с таким поперечным сечением более трудоемка, занимает значительную площадь и много времени.
  • Прямоугольная – используется при копке траншеи на связных супесях, суглинках, глинах. Характеризуется отвесными стенками и небольшой шириной. При копке на супесях стенки рва во избежание осыпания грунта укрепляют досками и поперечными распорками.
  • Комбинированная (смешанная) – имеет скошенные боковые стенки и небольшой участок дна с прямоугольным сечением, начинающийся от верхнего уровня верховодки или грунтовых вод. Траншея с такой формой поперечного сечения подходит для легких почв, подстилаемых с определённой глубины тяжелой глиной, суглинком; для мест с высоким уровнем залеганием грунтовых вод (УГВ).

Ширина траншеи зависит, прежде всего, от способа ее копки:

  • При рытье вручную траншею делают такой ширины, чтобы в ней было удобно работать с лопатой, киркой и другим инструментом, при этом удерживающая инструмент рука не царапалась о стенки рва. Оптимальная ширина рва при таком способе составляет не менее 70-80 см.
  • При копке с помощью различной техники ширина рва определяется аналогичным показателем рабочего органа экскаватора, траншеекопателя .

Глубина копки водопроводной траншеи согласно СНиП 2.04.02-84 должна быть на 50 см ниже уровня промерзания почвы, указывающей насколько замерзает грунт за среднестатистическую для того или иного региона зиму.

Расчетная глубина промерзания почвы для различных регионов России.

Более точно рассчитать глубину промерзания почвы можно по следующей формуле:

Карта глубины промерзания грунта

где, Hпр – глубина промерзания почвы,

∑т – сумма среднемесячных температур за зиму без учета знака минус,

К – поправочный коэффициент, принимающий в зависимости гранулометрического состава почвы следующие значения:

  • Глинистые и суглинистые почвы – 0,23;
  • Мелкозернистые пески и супеси – 0,28;
  • Крупнозернистые пески – 0,3;
  • Каменистый грунт – 0,34.

Таким образом для Средней полосы глубина копки водопроводной траншеи составляет от 180 до 220 см, для Сибири – 230-300 см, для южных областей- 110-140 см.

Расстояние от других коммуникаций

При копке рва для прокладки водопроводной трубы следует делать следующий отступ от располагающихся рядом коммуникаций:

  • газопровод – 1 м;
  • телефонный кабель – 0,5 м;
  • силовой электрический кабель -0,5 м;
  • канализационная труба – 0,2 м.

Информацию о прохождении в местах рытья траншеи канализации, телефонных, силовых кабелей, газопровода следует узнать заблаговременно в организациях являющихся собственниками данных коммуникаций.

Разметка

Контуры траншеи на местности определяются следующим образом:

  • От источника водоснабжения до места ввода водопроводной трубы в дом при помощи измерительной ленты или шнура прокладывается минимальный путь.
  • В том месте, где будут копать траншею, удаляют все кустарники, клумбы, дорожки из камня, освобождают подъезды для тачки или строительной малогабаритной техники: мини-трактора, экскаватора, траншеекопателя. Также на этом этапе предусматривают места, куда ляжет вынимаемый при копке траншеи грунт.
  • Осевая линия будущей траншей обозначается при помощи забиваемых в землю кольев и натянутого между ними капронового шнура.

Материалы и инструменты

Лопата штыковая дренажная

Для рытья водопроводной траншеи необходимы такие инструменты:

  • штыковая лопата,
  • лом,
  • кирка,
  • тачка,
  • молоток,
  • колья,
  • капроновый шнур,
  • мерная планка с линейкой.

Для укрепления стенок рва используют необрезную доску и распорки из брусков. Для защиты глаз и органов дыхания при работе с пылеватыми грунтами применяют защитные очки и респираторы.

Способы копки траншеи под водопровод

Ручная копка предусматривает рытье рва под водопровод с помощью шанцевого инструмента – лопаты, кирки, лома. Применяют такой способ при небольшой протяженности траншеи и ограниченном пространстве, неудобном для подъезда и работы техники.

Преимущества такого способа:

  • дешевизна – копка траншеи своими силами обойдется в несколько раз дешевле чем найм специальной техники;
  • небольшой набор инструментов – при таком способе используют имеющиеся у любого хозяина простые шанцевые инструменты;
  • длительность – по сравнению с механизированной копкой, занимающей иногда 1-2 световых дня, такой процесс будет длиться в 3-4 раза дольше;
  • трудоемкость – ручная выемка грунта требует значительных физических усилий, особенно это ощущается при копке траншеи на тяжелых и плотных глинистых и суглинистых грунтах.

Для механизированного рытья траншей под водопровод используется экскаватор, устанавливаемый на мотоблок, или мини-трактор траншеекопатель – специальная фреза, позволяющая делать узкие и глубокие рвы.

Применяют механизированную копку при рытье траншей большой протяженностью (более 20-30 м.) в местах с нормальным подъездами и достаточным пространством для работы техники.

  • минимальный объем выемки грунта – при таком способе извлекается минимальное количество почвы, благодаря чему получается наиболее узкий ров, в который хорошо укладывается водопроводная труба;
  • небольшой срок выполнения работ — применение специальной техники позволяет выполнить копку траншеи очень быстро, не задерживая тем самым дальнейшие работы по прокладке водопровода и подключению его к источнику водоснабжения.
  • дороговизна – по сравнению с ручной копкой использование техники будет стоить в несколько раз дороже;
  • невозможность применять в местах с ограниченным пространством, например, на маленькой даче с небольшим приусадебным участком.

Самостоятельная копка траншей

Прокол дороги для водопровода

Возводя частный дом, коттедж или дачу, при небольшом объеме работ выгоднее быстро прокопать траншею для водопровода своими руками, не прибегая к услугам дорогостоящей техники и специалистов. Данный процесс состоит из таких этапов:

  • разметка контура траншеи при помощи кольев и капронового шнура;
  • снятие плодородного слоя почвы и складирование его на расстоянии не менее 1 метра от края рва;
  • выемка нижележащих слоев почвы и укладка их отдельно от плодородного слоя;
  • укрытие вынутого из траншеи грунта полиэтиленовой пленкой для исключения его размыва и намокания под дождем;
  • укрепление стенок рва досками и распорками, чтобы избежать их осыпание.

При прокладке труб водопровода под асфальтовой или грунтовой дорогой выполняют «прокол». Для этого с двух сторон необходимо прокопать две траншеи на 1,5-2 метра больше ширины дорожного полотна. После этого в отвесную стенку рва, граничащую с дорогой, вставляют стальную трубу с заточенным торцом. Этой трубой ударами по противоположному торцу кувалдой пробивают («прокалывают») толщу почвы под дорогой без проведения трудоемких и затратных земляных работ. Аналогичным способом пробивают и фундамент уже давно построенного дома.

Цена за погонный метр

Средняя цена за метр копки траншеи под водопровод привлеченными для этого подрядчиками зависит от применяемого способа:

  • При ручном рытье рва под водопровод погонный метр при глубине 130-150 будет стоить 1000 -1200 руб. Эта стоимость включает в себя оплату труда работникам выполняющим копку траншеи и установленную подрядчиком прибыль.
  • Цена, за которую будет произведена механизированная прокладка траншеи при помощи экскаватора или траншеекопателя варьируется от 8 000 до 10 000 руб. за 8-ми часовой день работы техники. В эту расценку включена стоимость затрачиваемого техникой топлива, ее амортизация, заработная плата оператору, а также прибыль.

Выкапывать траншею под водопровод больших размеров выгоднее и удобнее при помощи специальной техники. При таком способе менее чем за 2 суток ров будет прокопан и готов к укладке труб, в то время как ручная копка займет в несколько раз больше времени.

РЫТЬЕ КОТЛОВАНА

Прежде чем воздвигать фундамент, необходимо рас­чистить площадку, снять верхний слой почвы (20—30 см) и выровнять поверхность.[2]

Читать еще:  Как узнать откос насыпи

Отметив границы будущего здания, можно присту­пить к устройству обноски вокруг будущего дома, — ряда столбиков с дощечками, прибитыми сверху, на 20 см выше предполагаемого цоколя, в 1—1,5 м от края ям под фундамент. Обноску можно делать прерывистой. На дос­ках через пропилы натянуть проволоку так, чтобы она совпадала с осями стен и их гранями. Точно разметить углы фундамента можно с помощью «египетского треу­гольника» с соотношением сторон 3:4:5, который стро­ится с помощью натянутых веревок или сбивается из досок.

Для определения одинаковых вертикальных отметок по углам дома (если нет гидроуровня) используется по­ливочный шланг, заполненный подкрашенной водой и вставленными по концам стеклянными трубками. Со­впадение уровней жидкости в трубках даст искомую го­ризонталь.

Проверив все размеры и исправив возможные не­точности, натягивают второй шнур (или проволоку) для определения толщины стен фундамента. По намечен-

Обноска проволокой или шнурком: 1 — обноска, 2 — шнур, 3 — траншея

Ным линиям на земле проводят контуры будущего фундамента.

При строительстве дома может возникнуть вопрос осушения участка (см. в конце главы).

Под несущими стенами дома ширина фундамента за­висит от допустимой нагрузки на грунт, а также от на­грузки на грунт, создаваемой стенами. Допустимая на­грузка на грунт (глинистый, суглинистый, легкие супеси и гравелистый) на глубине 80 см составляет 1,5—2 кг/см2.

Если ширина фундамента кирпичного дома равна ширине надфундаментной кирпичной кладки (то есть составляет 50 см), то нагрузка на фунт от стен будет мень­ше допустимой.

После разбивки места под фундамент приступают к выемке грунта. Класть фундамент рекомендуется сразу же после этого, так как земля, высыхая, осыпается и приходится затрачивать много времени на ее повторное удаление. Траншее придают определенную форму, ко­торая зависит от глубины и плотности грунта.

Угол откоса котлована зависит от типа грунта: для вязкого грунта — 0°, для сыпучего — 45°, для среднего — 60°, для твердого — 80°, для скалистого — 90°.

Профили траншей или ям и способы их крепления

При глубине траншеи до 1 м стенки делают обычно > вертикальными, а при глубине более 1 м — с неболь­шим уклоном или откосом. Чтобы грунт не осыпался, между стенками ставят щиты с распорками, которые в конце работ вынимают.

Для предохранения строительной площадки от за­топления дождевой водой с верхней стороны участка ус­траивают водоотводную (перехватную) канаву.

Траншеи под ленточные фундаменты и котлованы для подвалов отрывают с учетом допустимой крутизны откосов. Вертикальные стенки высотой 1—1,2 м можно оставлять лишь в плотных глинистых и суглинистых грун­тах при отсутствии грунтовых вод, во всех остальных случаях следует предусматривать земляные откосы или временное крепление стен жердями, подтоварником, горбылем.

Фундаменты, как правило, закладывают сразу же по­сле отрывки траншей и котлованов, начиная с самых нижних отметок. Если туда попала вода, то непосредст­венно перед укладкой фундаментов воду и разжижен­ный грунт удаляют.

Самыми простейшими являются фундаменты на пес­чаной подушке, устраиваемые в непучинистых (непод­вижных) грунтах. Траншеи или ямы отрывают в ма­териковом (нетронутом) грунте на глубину 50-70 см. Пе­сок укладывают слоями по 10—15 см с проливкой каж­дого слоя водой. Не доходя 20-30 см до планировочной отметки земли, на уплотненный песок укладывают верх­нюю часть фундамента из щебня, гравия, камня, кирпи­ча на цементно-песчаном растворе или бетоне. В каче­стве щебня можно использовать кирпичный бой хоро­шо обожженного кирпича, а также обломки шифера, ке­рамики и бетонных изделий.

Значительно сложнее возведение фундаментов в пу — чинистых грунтах, особенно при их глубоком промерза­нии. Во всех случаях для таких фундаментов необходи­мы водо — и морозостойкие материалы, в том числе вы­сокопрочные бетоны.

При устройстве фундаментов в пучинистых грунтах из мелкоштучных материалов следует стремиться к их вертикальному армированию. Такое решение наиболее надежно при морозном пучении грунтов.

В качестве арматуры используют металлические стержни и проволоку диаметром 6-12 мм, а также металлолом, например старые водо-газопроводные тру­бы или уголки.

Бетон лучше приготовить на высокомарочном цемен­те марки 300—400, а в качестве заполнителя использо­вать чистый крупный песок и гранитный щебень. Мел­кий песок с частицами глины, а также щебень из извес­тняка или кирпичного боя значительно снижают марку бетона даже при высокомарочном цементе. Состав бе­тона: одна часть цемента, три части песка, три-четыре части щебня. Воду добавляют с таким расчетом, чтобы пластичность бетона позволяла уложить его (но не за­лить!) в опалубку с легким трамбованием. Чем жестче бетон, тем он прочнее.

Характерной ошибкой многих индивидуальных за­стройщиков является уверенность, что чем глубже зало­жен фундамент, тем лучше, и что такое решение уже само по себе обеспечивает их надежную работу и устой­чивость. Конечно, при расположении подошвы фунда­мента ниже уровня промерзания грунта вертикальные силы морозного пучения перестают действовать на нее снизу, однако касательные силы морозного пучения, действующие на боковые поверхности, могут и в этом случае вытащить фундамент вместе с промерзшим грун­том или оторвать его верхнюю часть от нижней. Такие случаи наиболее вероятны при устройстве фундамента из камня, кирпича или мелких блоков, особенно под легкими зданиями и сооружениями.

Чтобы не допустить деформации фундаментов на дучинистых грунтах, необходимо не только расположить их подошву ниже промерзания грунтов и тем самым из­бавиться от непосредственного давления мерзлого грун­та снизу, но и нейтрализовать касательные силы мороз­ного пучения, действующие на боковые поверхности фун­дамента.

Для этой цели внутри фундамента на всю его высоту закладывают арматурный каркас, жестко связывающий верхнюю и нижнюю части фундамента, а основание де­лают уширенным, в виде опорной площадки-анкера, ко­торая не позволяет вытащить фундамент из земли при морозном пучении грунта. Такое конструктивное реше­ние гарантирует стабильную работу фундамента при лю­бых вертикальных деформациях грунта, однако оно прак­тически возможно лишь при использовании железобе­тона. Если фундамент возводится из камня, кирпича или мелких блоков без внутреннего вертикального армиро­вания, его стены устраивают наклонными (сужающимися кверху). Такой способ устройства фундаментных стен и столбов при тщательном выравнивании их боковых по­верхностей значительно ослабляет вертикальное воздей­ствие пучинистых грунтов на фундамент.

Дополнительными мерами, уменьшающими влияние сил морозного пучения, могут быть: покрытие боковых поверхностей фундамента скользящим слоем (отработан­ное машинное масло, полиэтиленовая пленка), а также утепление поверхностною слоя грунта вокруг фундамента (шлаком, керамзитом, пенопластом), при котором умень­шается местная глубина промерзания грунта.

Последняя мера может быть применена и для ранее построенного мелкозаглубленного фундамента, нужда­ющегося в защите от морозного пучения.

Особого внимания требует строительство зданий на склонах (крутопадающий рельеф). При этом необходи­мо учитывать боковое давление грунта, его возможный сдвиг, что рассчитать достаточно трудно. В этих услови­ях более надежен ленточный фундамент, жестко связан­ный в продольном и поперечном направлении.

При закладке любого фундамента следует помнить: бетон обладает свойством «созревания» — 28-30 дней. После заложения бетонной конструкции ее надо выдер­живать в течение данного времени без нагрузок и желательно закрыть либо рубероидом, либо другим под­ручным материалом от пересыхания верхнего слоя. В период схватывания бетона периодически поливать фун­дамент водой, чтобы не допустить его неравномерного высыхания.

Читать еще:  Универсальный стартовый профиль для откосов

Гидроизоляция фундамента предохраняет стены дома и цоколь от воздействия грунтовых вод. Гидроизоляци-

Гидроизоляция стен погреба: 1 — жирная глина; 2 — бетон; 3 — пол из цемента; 4 — цементная шту­катурка, покрытая слоем битума; 5 — гидроизоляционный слой

Онный слой кладется, как правило, на высоту 20 см от уровня земли. Гидроизоляцию проводят битумом, рубе­роидом, цементом. Ниже приведены несколько спосо­бов устройства гидроизоляции.

I. На верхнюю гладкую, ровную и сухую часть фун­дамента кладется два слоя рубероида или толя так, что­бы швы на концах перекрывались примерно на 16 см.

II. На верхнюю часть фундамента наносится трех­сантиметровый слой цементного раствора в соотноше­нии 1:2. Слой разравнивается, покрывается трехмилли­метровым слоем сухого цемента и сушится. Затем по­верх цементного раствора кладется слой рубероида или толя.

III. Для гидроизоляции фундамента таким способом готовится мастика из битума и хорошо просеянной из­вести-пушонки в соотношении 1:0,5. Горячая мастика наносится на поверхность в два-три приема так, чтобы образовался слой в 1 см.

IV. На верхнюю часть фундамента наносится слой битумной мастики, на которую наклеивается слой рубе­роида или толя без каменных и песчаных подсыпок. Слой рубероида или толя также покрывается мастикой, на ко­торую наклеивается второй слой рулонного материала: одну — на 10 см ниже пола погреба, вторую — на 15- 20 см выше отмостки. Кроме этого, нужно будеї изоли­ровать пол и стены подвала. При этом необходимо об­ращать внимание на уровень грунтовых вод.

Рекомендуется сделать вокруг стен подвала замок из смоченной в битуме или битумной мастике пакли. Про­межуток между фунтом и стенами заполняется слоем жирной глины (25-30 см) и засыпается вынутым фун­том. С внешней стороны изоляция стен должна быть выполнена на 50 см выше уровня фунтовых вод.

В настоящее время выпускаются 1—2-компонентные смеси для гидроизоляции подвалов и фундаментов. Под­робнее о гидроизоляции см. в следующей главе.

Что такое выемка грунта. Виды земляных сооружений — мелиоративные и строительные машины

Строительство сопряжено с необходимостью выполнения боль­ших объемов земляных работ.

Земляными называют работы по разработке грунта в выемках, его транспортированию (перемещению) и укладке в насыпи. Выемки и насыпи представляют собой земляные сооружения, ко­торые в зависимости от их назначения и срока эксплуатации мо­гут быть постоянными и временными. Постоянные земляные со­оружения — плотины, дамбы, каналы, водохранилища и т.п. — предназначены для длительной эксплуатации. Временные земляные сооружения устраивают как необходимый элемент для последующих строительно-монтажных работ. К ним относятся котлованы и траншеи. Котлованами называются выем­ки, ширина которых мало отличается от длины, а траншеями — выемки, имеющие малые размеры поперечного сечения и большую длину. Котлованы необходимы для строительства сооружений, а траншеи — для прокладки трубопроводов. Наклонные боковые поверхности выемок и насыпей называют откосами, а горизонталь­ные поверхности вокруг них — бермами. Остальными элементами земляных сооружений являются: дно выемки — нижняя горизон­тальная земляная поверхность выемки; бровка — верхняя кромка откоса; подошва — нижняя кромка откоса; крутизна (или коэффи­циент) откоса m = h/а, где h — глубина выемки или высота насы­пи; а — заложение откоса (см. рис.).

К земляным сооружениям относятся также резервы и кавалье­ры. Резервы — это выемки, из которых берут грунт для устройства насыпи, а кавальеры — это насыпи, образуемые при отсыпке не­нужного грунта, например для временного его хранения, исполь­зуемого затем вновь для засыпки траншей или пазух котлованов. Земляные сооружения при их эксплуатации не должны изменять своей формы и основных размеров, давать просадок, размываться под действием текущей воды и поддаваться влиянию атмосфер­ных осадков.

Виды земляных сооружений :

а, б — траншеи с вертикальными стенками и с откосами; в — дамба; г — пло­тина; д — канал в насыпи; е — котлован под фундамент; ж — система котлова­нов под фундаменты колонн сооружения; з — котлован под сооружение; и — подземные выработки (для штольни, трубы, канализационного коллектора, тон­неля); к — площадка; л — выемка для опускного колодца; м — буровая скважи­на; н — полувыемка-полунасыпь; о — подводная траншея; 1 — дно (траншеи, канала, котлована, опускного колодца); 2 — боковая стенка траншеи; 3 — боко­вой откос (канала, дорожной выемки, котлована, насыпи, плотины, дамбы), 4 — бровка; 5 — берма; б — подошва; 7 — водоотводной кювет

Свойства грунтов.

Поскольку земляные сооружения устраиваются из грунтов, необходимо знать их основные свойства.

Грунт специфический строительный материал. Его надо разработать, переместить, а затем снова уложить и уплотнить.

На работу землеройных машин оказывают влияние грануломет­рический состав грунта (относительное содержание кусков — зе­рен разной крупности), физические и механические его свойства.

Физические свойства грунтов . К основным физическим свойст­вам грунтов относятся плотность, влажность, влагоёмкость и водопроницаемость.

Плотность грунта (у ) — это масса единицы объема грунта, взятого в естественном состоянии, вместе с порами (в плотном толе). Плотность оказывает большое влияние на сопротивление грунтов разработке (машинами), увеличивая силу трения и работу по подъему грунта. Например, для легких грунтов у = 1,6; сред­них — 1,7 и плотных -1,8 т/м 3 .

Влажность — это содержание воды в грунте, которое измеряется в процентах. Влажность существенно влияет на сопротивление грунтов резанию.

Влагоемкость — это способность грунтов поглощать воду. Влагоемкость больше у грунтов с мелкими фракциями и орга­ническими примесями, например у пылеватых глин. Такие грунты легче размокают и разбухают при наличии воды, изменяя при этом свой объем под давлением, плохо дренируют, медленно высыхают; при большом содержании воды в грунтах они опасны для работы тяжелых машин, плохо заполняют ковш, налипая на его стенки, и заставляют часто прерывать работу для его очистки.

Водопроницаемость — это свойство грунта пропускать через себя воду; она зависит от размеров фракций и пор в поро­де. Водопроницаемые грунты с крупными фракциями (песчаные, каменистые) являются наиболее устойчивыми основаниями для работы тяжелых машин.

Механические свойства грунтов. Эти свойства, характеризующие способность грунтов сопротивляться внешним нагрузкам, имеют наибольшее значение для работы машин. Основные механические свойства таковы: пластичность, разрыхляемость, сопротивление осадкам, внутреннее и внешнее трение и сопротивление резанию и копа­нию.

Пластичность — это способность грунта сохранять остато­чную деформацию, полученную под действием внешних сил, и после прекращения действия этих сил. При увеличении содержания воды в пластичном грунте он переходит в текучее состояние. Влажные пластичные грунты (глины, суглинки) хорошо уплотняются, чем обеспечивают наибольшее наполнение ковшей, но иногда плохо выгружаются (при свободной выгрузке — под действием только собственного веса породы).

Связность (сцепление) — это свойство грунтов противостоять воздействию внешних сил, стремящихся разъединить его частицы. Связность является одной из основных составляющих сопротивления грунта резанию. К типичным представителям связных грунтов относятся глины, а несвязных — сухие пески.

Разрыхляемость — это способность грунта увеличивать объем при разработке вследствие потери связи между частицами. Разрыхляемость измеряется коэффициентом разрыхления k p который представляет собой отношение объема разрыхленного грунта к объему, который он занимал в естественном состоянии (в плотном теле). Например, К Р для легких грунтов равен 1,2; для средних — 1,3 и плотных — 1,75.

Сопротивление грунта осадке возникает при перемещении опорных поверхностей ходового оборудования машин по грунту.

Трение грунта о грунт (внутреннее) и о другие тела (внешнее) характеризуется соответствующими коэффициентами трения. Например, коэффициент внутреннего трения для легих грунтов равен 0,9; средних — 0,5 и плотных — 0,3.

Сопротивление грунта резанию и копанию является важнейшим механическим свойством, определяющим производительность землеройных машин. Процесс копания включает все сопротивления при наполнении ковша, а процесс резания — только сопротивление от резания стружки грунта.

Читать еще:  Откос от армии ред 21

В зависимости от трудности механизированной разработки все грунты разделены на группы. Всего групп четыре: сравнительно легкоразрабатываемые грунты (песча­ные, лёссовые, супеси) относятся к I-II группам, а тяжелоразраба­тываемые (суглинки, глины и др.) — к III и IV группам.

1. Вид продукции: земляные сооружения.

Земляные сооружения характеризуются тем, что имеют горизонтальную привязку на местности, высотные отметки, размеры, величину временных или постоянных фунтовых откосов.

К земляным сооружениям относятся:

а) выемки – котлованы (рис. 2.2, б), траншеи (рис. 2.2, а), скважины, а также специальные сооружения: рудники, карьеры, каналы, шахты (угольные, ракетные);
б) насыпи – плотины, дамбы, дорожное полотно (рис. 2.1, а);
в) обратные засыпки – пазухи котлованов (рис. 2.2, в), засыпка траншей (рис. 2.2, в);
г) спланированные площадки (рис. 2.2, б);
д) технологические подсыпки – искусственные основания;
е) усиленные естественные основания – уплотнением; уплотнением тяжелыми трамбовками; уплотнение замачиванием грунта; закрепление грунта химическими агентами.

В данном разделе не рассматриваются технологии возведения подземных сооружений – тоннелей, штреков, подземных проходок, подземных хранилищ нефти и газа и т.д.

Значение процесса – присутствует при возведении любых зданий и сооружений (жилых, промышленных, инженерных сооружений), из любых материалов (дерево, кирпич, железобетон, сталь). Качество выполнения данного процесса в значительной мере определяет прочность и долговечность здания в целом.

Качественно выстроенное здание может разрушиться от просадок грунтового основания в результате неверно выполненной обратной засыпки; в результате неравномерных деформаций грунта под фундаментом при замачивании или от промораживания открытого дна котлована. По этим же причинам происходят проточки подземных секционных трубопроводов из керамических и бетонных труб.

Большое разнообразие материалов (грунтов) и их физико-механических характеристик (влажность, засоленность и т.д.);
— разнообразие природно-климатических условий (сухой и жаркий климат, сезонные отрицательные температуры, условия многолетнемерзлых грунтов (вечная мерзлота);
— сложность точного подсчета объема грунта, реально вынутого из конкретного земляного сооружения.

2. Состав процесса. Процесс является комплексным и включает ряд простых строительных процессов.

Защита выемки от замачивания;
— водоотвод;
— водопонижение;
— водоотлив.

Подготовка грунта к разработке (рыхление, замачивание, оттаивание);
— разработка грунта (принятой технологией);
— транспортировка грунта в отвал или в земсооружение;
— отсыпка и уплотнение грунта до заданных параметров.

3. Вход в процесс:

Технический – приняты подготовительные работы на площадке;
— юридический – получено разрешение «на вскрышу» персонально на производителя работ (мастера, прораба) в местной администрации.

4. Материалы – грунты. В технологии грунты различают по трудности их разработки. По этому параметру грунты делятся на 12 групп (I-XII). Отнесение конкретного грунта к одной из групп определяется по таблицам ЕНиР (Сборник 2. Механизированные и ручные земляные работы).

Грунты I-IV – нескальные, разрабатываются землеройной техникой. Они могут быть немерзлыми (талыми) и мерзлыми.

Грунты V-XII – скальные. Это каменные породы, разрабатываемые только взрывной технологией.

Структура грунтов I-III групп включает:

Скелет (песчаные, глинистые, пылеватые частицы);
— примеси (вода, воздух, органические примеси).

В зависимости от количества и соотношения песчаных и глинистых частиц грунты разделяют на: песчаные (пески), супесчаные (супеси), суглинистые (суглинки) и глинистые (глины).

При разработке выемок имеется также растительный слой грунта (почва), отнесенный к I группе. Однако он не является рабочим материалом: ни в нем, ни на нем земсооружения не возводятся.

Примерное разделение грунтов по группам:

I группа – растительный слой, пески, разработанный грунт II группы.
II группа – супеси, суглинки, легкие глины, строительный мусор.
III группа – те же грунты с каменными включениями, плотная глина.
IV группа – опока, ломовая глина, мягкие каменные породы (мел).
V-VIII группа – трещиноватые каменные породы (известняки, мрамор).
IX-XII группа – плотные каменные породы (гранит, гнейс, габбро).

Другими существенными технологическими характеристиками грунтов являются следующие параметры:

Плотность (р) – отношение массы грунта к его объему в плотном теле, составляет 1,2÷3,5 т/м3, в среднем 1,6 т/м3. Плотность каменных пород достигает 5,0 т/м3.

Влажность (W) – отношение массы воды в грунте к массе его твердых частиц (скелета). По влажности грунты бывают: сухие – W 30%.

Мокрый грунт налипает на рабочий орган землеройной машины (ковш экскаватора, скрепера; отвал бульдозера), уменьшая их фактический объем. Мокрые грунты «вытекают» из ковша и отвала. И то, и другое снижает производительность техники.

Разрыхляемость – нарушение первоначальной структуры грунта в естественном состоянии при его разработке, в результате чего происходит разрыхление грунта и значительное увеличение его объема при снижении плотности (р) и повышении пористости.

Разрыхляемость грунтов характеризуется коэффициентом разрыхления (Кр), который зависит от вида грунта и составляет:

Для песчаных грунтов – 1,1÷1,15;
— для глинистых грунтов – 1,15÷1,35;
— для мерзлых грунтов – 1,3÷1,55;
— для скальных грунтов – 1,4÷1,55.

После укладки и уплотнения существующими технологиями грунт не удается вернуть в состояние естественной плотности, и объем грунта остается несколько больше первоначального.

Это состояние уплотненного грунта характеризуется коэффициентом остаточного разрыхления (Ко.р.), который составляет: для песчаных грунтов 1,01÷1,03; для глинистых грунтов 1,05÷1,09.

Следует отметить, что по прошествии определенного времени (6-15 лет) грунт может перейти в состояние естественной плотности и произойдет его осадка на указанные величины: для песков – 1-3 см на метр глубины, для глин – до 9 см/м.

Устойчивость грунтовой стенки . При устройстве выемок (котлованов, траншей, скважин) вертикальная грунтовая стенка земсооружения за счет слабой структуры материала (грунт) имеет тенденцию к обрушению под действием собственного веса. Для предотвращения этого явления выполняют крепление стенки или устройство грунтового откоса под некоторым углом к вертикали.

Крепление стенок траншей (рис. 2.3) и котлованов (рис. 2.4) осуществляется обычно в процессе его возведения. При этом попользуются инвентарные деревянные или металлические щиты и крепежные изделия.

Для крепления стенок скважин используют глинистый раствор или стальные обсадные трубы (см. Раздел «Технология устройства свай»).

В отдельных случаях: вблизи существующих зданий и сооружений, при слабых водонасыщенных грунтах, при большой (более 5,0 м) глубине котлована системы крепления грунтовых стенок устраивают до разработки грунта. При этом используются шпунтовые ограждения (стенка) или стенка из намороженного грунта (криогенный способ).

Шпунтовые ограждения выполняются из стальных пластин шириной 200-400 мм и длиной 6,0-12,0 м, погружаемых по всему периметру котлована сваепогружающей установкой. По длинной стороне элементы шпунта имеют скользящее замковое соединение, так что после погружения пластин образуется плотный и устойчивый «забор» по форме будущего котлована (рис. 2.5). Внутри ограждения выполняется выемка грунта до проектной отметки и возводится подземная часть здания или сооружения до нулевой отметки здания. После этого погруженный шпунт извлекается специальным механизмом – «сваевыдергивателем».

При криогенном способе по периметру котлована с определенным шагом, который определяется расчетом, бурят скважины. В скважины помещают криогенные «иглы», соединенные с криогенной установкой, обеспечивающей циркуляцию хладоносителя в системе. Хладоносителем (хладагентом) может быть аммиак, фреон, солевой раствор (NaCl, СаС12), охлажденный до заданной температуры (-15°С. -10°С). Вокруг «игл» происходит замораживание грунта и постепенно (через 6-24 часа) образуется сплошная стенка из мерзлого грунта, которая должна иметь расчетную толщину и обладать необходимой устойчивостью на опрокидывание (рис. 2.5). Далее производится выемка грунта из проектного котлована и возведение «нулевого» цикла здания. После окончания работ «нулевого» цикла вся криогенная система (включая иглы) демонтируется.

При определенных погодных условиях (t° = 5. 15°С) криогенная система работает эпизодически, а при t°

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector