Dessadecor-nn.ru

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

Устойчивость откосов земляных сооружений временное крепление выемок

Лекции 3-4 ТЕХНОЛОГИЯ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ. 2 В строительном производстве процессы, связанные с разработкой, перемещением и укладкой грунта, называют земляными. — презентация

Презентация была опубликована 8 лет назад пользователемАнтонина Ларионова

Похожие презентации

Презентация на тему: » Лекции 3-4 ТЕХНОЛОГИЯ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ. 2 В строительном производстве процессы, связанные с разработкой, перемещением и укладкой грунта, называют земляными.» — Транскрипт:

1 Лекции 3-4 ТЕХНОЛОГИЯ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ

2 2 В строительном производстве процессы, связанные с разработкой, перемещением и укладкой грунта, называют земляными работами. В результате выполнения земляных работ создаются земляные сооружения, которые могут быть классифицированы по ряду признаков. По их расположению относительно поверхности земли различают: выемки — углубления, образуемые разработкой грунта ниже уровня поверхности земли: насыпи — возвышения на поверхности земли, образующиеся при отсыпке ранее разработанного грунта. По назначению и длительности эксплуатации земляные сооружения могут быть постоянными и временными. Временную выемку, имеющую ширину до 3 м и длину, значительно превышающую ширину (более чем в 10 раз), называют траншеей. Выемку, длина которой равна ее ширине или не превышает ее десятикратной величины, называют котлованом. Котлованы и траншеи имеют дно и боковые поверхности в виде откосов или вертикальных стенок. Временные выемки, закрытые с поверхности и устраиваемые для сооружения тоннелей и других целей, называют подземными выработками. После устройства подземных сооружений и частей зданий грунт из отвала укладывают в так называемые пазухи — пространства между боковой поверхностью сооружения и откосом котлована или траншеи. Если отсыпка грунта из отвала используется для полного закрытия подземного сооружения или коммуникации, ее называют обратной засыпкой.

4 4 Важнейшим требованием к постоянным и временным земляным сооружениям является обеспечение устойчивости их боковых стенок — откосов. Это достигается назначением оптимальной крутизны откосов выемок и насыпей, которая выражается отношением их высоты к заложению (горизонтальной проекции откоса) h/c = l/m, (20) где т — коэффициент откоса, который зависит от вида грунта, его состояния, глубины выемки или высоты насыпи. В зависимости от вида сооружений, свойств грунтов и других факторов земляные работы могут осуществляться механическим, гидромеханическим, взрывным или комбинированными способами. Механический способ заключается в разработке грунта резанием, когда грунт в забое разрушается послойно рабочим органом машины. Это наиболее распространенный способ, занимающий в общем объеме земляных работ не менее 80%. Механическим способом разрабатывается грунт землеройными и землеройно- транспортным и машинами. Гидромеханический способ состоит в разрушении и перемещении грунта потоком воды, поступающей под напором из гидромониторной установки при выполнении работ на суше, или всасываемой землесосным снарядом при подводной разработке грунта. Взрывной способ заключается в разрушении и перемещении грунта энергией взрыва, образующейся при химическом превращении веществ, размещенных в специально устроенных выработках.

5 5 По организационно-технологической структуре земляные работы являются комплексным процессом, включающим подготовительные, основные и вспомогательные работы. Подготовительные работы предшествуют основным и выполняются до начала разработки грунта. Они имеют целью осуществить подготовку Территории к производству земляных работ, включая снятие растительного слоя, пересадку деревьев, очистку от кустарников, разборку строений, подлежащих сносу, осушение и водоотвод; геодезическое обеспечение работ — устройство обноски, реперов, осевых знаков; устройство подъездных путей; разбивку сооружений на местности; подготовку к производству работ в зимних условиях. Основные работы включают разработку, перемещение и укладку грунта при устройстве выемок и насыпей, а также при планировке площадки под застройку. Вспомогательные работы сопутствуют основным или выполняются на завершающей стадии возведения земляных сооружений. К ним относят подготовку забоя для работы землеройных машин, рыхление твердых и мерзлых грунтов, водоотлив и водопонижение, искусственное закрепление грунтов, устройство ограждений, подмостей, переходов и другие мероприятия по охране труда, крепление стенок выемок и насыпей, уплотнение грунта и т.п.

6 6 При переносе проекта в натуру выполняют геодезические разбивочные работы: основные и детальные. Основные включают определение и закрепление на местности главных и основных осей зданий и сооружений. Детальные работы обеспечивают закрепление конфигурации, размеров и высотных отметок элементов сооружений. Главные оси — это две взаимно-перпендикулярные линии, относительно которых здание (сооружение) симметрично. Основные оси определяют контур здания в плане.

7 7 Водоотвод предназначен для предотвращения увлажнения грунта и затопления выемок на строительной площадке поверхностными водами. Для этого по границам строительной площадки устраивают нагорные (ловчие) канавы или обвалования. Этой же целью территория строительной площадки планируется с приданием ей уклона для организации стока дождевых и талых вод, а с нагорной стороны выемок устраивают обвалования или водоотводные канавы.

8 8 Искусственное понижение уровня грунтовых вод является более совершенным технологическим приемом осушения выемок, особенно в грунтах с коэффициентом фильтрации более 1 м/сут. Понижение уровня грунтовых вод при этом обеспечивается путем непрерывной откачки воды из водоносного слоя до начала земляных работ и в период производства работ в выемке. Водопонижение может осуществляться рядом способов: легкими иглофильтровыми установками, эжекторными иглофильтровыми установками, установками вакуумного водопонижения и др.

9 9 Способы временного и постоянного закрепления грунтов, назначение и разновидности. Для изменения физико-механических свойств грунтов при решении ряда инженерных задач в строительстве применяют искусственное закрепление (стабилизацию) грунтов. Закрепление может быть постоянным и временным.

10 10 Временное закрепление грунтов применяют, как правило, при устройстве выемок в водонасыщенных грунтах на период производства работ. С этой целью используют искусственное замораживание водонасыщенных неустойчивых грунтов без последующего изменения их физико-механических свойств. Постоянное закрепление грунтов применяют для повышения их несущей способности и устойчивости. Такие работы выполняют при устройстве оснований вновь возводимых или усиления оснований реконструируемых зданий и сооружений. Применяют следующие основные способы постоянного закрепления грунтов: цементацию, битумизацию, силикатизацию, смолизацию и др. Электрический и электрохимический способы основаны на явлении электроосмоса и применяются для закрепления глинистых и илистых грунтов. При продолжительном воздействии электрического тока грунт изменяет свои свойства — становится более плотным, теряет способность к пучению.

11 11 Устройство креплений вертикальных стенок выемок и насыпей. Особенности крепления откосов постоянных выемок и насыпей. При устройстве котлованов и траншей в стесненных условиях городской застройки, на территории действующих предприятий и в других случаях выемки устраивают с вертикальными стенками. СНиП «Земляные сооружения, основания и фундаменты» устанавливает допустимую глубину выемок с вертикальными стенками: для песчаных грунтов — 1 м, для глинистых — 1,5 м. При большей глубине устраивают временные крепления вертикальных стенок, чтобы избежать их обрушения. Крепления распорного типа наиболее простое в изготовлении и применяется, как правило, при устройстве траншей глубиной до 4 м в сухих или незначительной влажности грунтах. Крепления консольного типа состоят из стоек-свай, защемленных нижней частью в грунте на 2-3,5 м глубже дна выемки. Они служат опорами для щитов (из досок и брусьев), непосредственно воспринимающих давление грунта. Эти крепления целесообразны при глубине выемки до 5 м. В траншеях значительной глубины используют консольно-распорное крепление, включающее дополнительно распорки. Для крепления стенок глубоких котлованов и траншей большой ширины устраивают консольно-анкерное крепление. Для крепления стенок котлованов может применяться также подкосное крепление. Использование этого крепления ограничено, так как подкосы и упоры, расположенные в котловане, мешают производству работ.

13 13 Разработка грунтов землеройными и землеройно-транспортными машинами Для выемок значительных объемов принимают экскаваторы с большой емкостью ковша; при разработке обводненных грунтов лучше применять — экскаваторы с рабочим оборудованием «обратная лопата», «драглайн»; разработку грунта в глубоких траншеях с креплением вертикальных стенок, а также в опускных колодцах применяют грейдерный ковш. Предпочтительны экскаваторы с гидравлическим приводом, позволяющие обеспечить высокую точность размеров выемки и большую возможность автоматизации процесса работы машины.

14 14 Пространство, в котором размешается экскаватор и происходит разработка грунта, называют забоем.

15 15 Разработка грунта, как правило, ведется с погрузкой в транспортные средства. В зависимости от ширины котлована лобовая проходка экскаватора может быть прямолинейной, зигзагообразной и поперечно- торцовой. Боковая проходка применяется при разработке широких котлованов.

17 17 Землеройно-транспортные машины — машины цикличного действия, в процессе работы, выполняющие послойную разработку грунта, перемещение его на значительные расстояния и укладку слоем равномерной толщины. Все операции рабочего цикла могут осуществляться только при движении машины, поэтому в технологическом проектировании и выполнении работ для достижения высокой производительности необходимо обеспечить на каждой операции цикла максимальную скорость и наименьший путь при передвижении из возможных в конкретных условиях производства работ. В настоящее время применяют прицепные, полуприцепные и самоходные скреперы с емкостью ковша 6, 8, 10 и 15 м3. В производстве работ применяют схемы движения скрепера по эллипсу, восьмеркой, зигзагом, спирально и поперечно-челночно. Бульдозеры широко применяют для разработки грунта и его перемещения на расстояние до 100 м, для разравнивания грунта в насыпях и отвалах, снятия растительного слоя и т.д. Технологические возможности бульдозеров определяются классом базовой машины, т.е. тяговым усилием трактора или тягача, на котором смонтирован отвал, и системой управления рабочим оборудованием.

18 18 Бульдозеры широко применяют для разработки грунта и его перемещения на расстояние до 100 м, для разравнивания грунта в насыпях и отвалах, снятия растительного слоя и т.д.

19 19 Гидромеханизация и закрытые способы производства земляных работ Гидромеханический способ производства работ основан на использовании кинетической энергии потока воды для разработки, транспортирования и укладки грунта. Применение этого способа целесообразно при больших объемах работ, необходимости устройства насыпей с минимальной осадкой, при наличии достаточных ресурсов воды и электроэнергии. Этот способ также эффективен при планировке под застройку пойменных территорий, возведении плотин, дамб и т.д. Земляные сооружения должны выполняться в соответствии с про­ектной документацией и требованиями СНиП «Земляные сооружения, основания и фундаменты», для чего систематически производится контроль качество работ на разрабатываемом участке.

Читать еще:  Крепежный материал для откосов

ТЕХНОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ ГРУНТА

Под земляными работами имеется в виду выполнение процессов, связанных с изменением состояния и формы строительного грунта. Земляные сооружения — это готовая продукция (результат) земляных работ. Земляными работами называют планировку участков для строительства, рытье котлованов и траншей для устройства фундаментов и прокладки коммуникаций, разработку выемок и отсыпку насыпей при прокладке дорог и каналов, устройство временных земляных перемычек при перекрытии рек, обратную засыпку и т. д.

Земляные сооружения разделяют на постоянные и временные. К постоянным относят плотины, дамбы, выемки для прокладки дорог, ложа искусственных водоемов, русла каналов, спланированные площадки для возведения жилых кварталов, промышленных зданий и других сооружений; к временным — котлованы и траншеи для возведения фундаментов, траншеи для прокладки инженерных коммуникаций и т. д., т. е. все земляные сооружения, возводимые на время строительства.

Котлован от траншеи отличается абсолютными размерами и соотношением собственных размеров. Траншеей принято называть длинные узкие (шириной не более 2,5-3,0 м) выемки, ширина которых незначительна по сравнению с длиной. Котлован — это выемки шириной более 3 м и с сопоставимыми размерами длины и ширины.

Если грунт для насыпи или обратной засыпки берется из выемки за пределами строительной площадки, то такие выемки называются резервами. Если грунт из выемки складируется в насыпи без перспектив использовать этот грунт в процессе строительства или для обратной засыпки, то такая
насыпь называется кавальером, а место отсыпки кавальера называется отвалом.

Существуют также временные выемки, закрытые с поверхности и устраиваемые для сооружения теле-, транспортных, коммуникационных или водопропускных сооружений. Такие выемки называют подземными выработками. Если отсыпка грунта из отвала используется для полного закрытия подземного сооружения или коммуникаций, ее называют обратной засыпкой (рис. 4.1).

Основными элементами, составляющими характерные профили земляных сооружений, являются:

для выемок — дно и боковые поверхности (рис. 4.2), для насыпей — подошва насыпи и ее откосы (рис. 4.3).

Боковые поверхности выемок могут быть либо в виде вертикальных стенок, либо в виде наклонных откосов. Линия, образованная пересечением

плоскости откоса и дна

1 — подошва насыпи; 2 — основание откоса; 3 — откос; 4 — бровка откоса

выемки (подошвы насыпи), называется основанием откоса. Линия, образованная пересечением плоскости откоса и поверхностью земли (верхней плоскостью насыпи) — бровкой откоса. Для снижения нагрузки на основание откоса (увеличения его устойчивости) в откосе устраивают горизонтальную ступеньку, называемую бермой (рис. 4.4, 4.5).

Поверхностные воды отводятся от земляных сооружений с помощью водоотводных (у насыпи) и нагорных (у выемки) канав.

1 — подошва насыпи; 2 — основание откоса; 3 — откос; 4 — бровка откоса; 5 — берма; 6 — водоотводная канава

От попадания воды в выемку он защищается также банкетом — невысоким земляным валиком, отсыпаемым вдоль бровки выемки.

Земляные работы представляют собой комплекс процессов основных (разработка грунта, его перемещение и укладка), подготовительных и вспомогательных. Подготовительные процессы, осуществляемые до начала разработки грунта (устройство водоотвода, понижение уровня грунтовых вод, искусственное закрепление слабых грунтов) рассмотрено ранее. Вспомогательные процессы осуществляются либо до либо в процессе возведения земляных сооружений.

В частности к вспомогательным работам относится устройство временных креплений котлованов и траншей. Как правило, крепление производят при ведении работ в стесненных условия или при наличии грунтовых вод или в других сложных гидрогеологических условиях. Необходимость крепления устанавливается проектом. Устройство креплений вертикальных стенок траншей и котлованов требует значительных затрат ручного туда, поэтому крепления производят только в том случае, когда это экономически целесообразно или когда не представляется возможным устройство безопасных откосов.

В зависимости от вида грунта, ширины и глубины выемок и сроков службы применяют различные типы креплений. Для узких траншей глубиной 2-4 м в сухих грунтах используют горизонтально-рамное крепление (рис. 4.6).

Стойки устанавливают по длине траншеи на расстоянии 1,5-1,7 м одна от другой, а распорки — через 0,6-0,7 м по высоте.

1 — стойка; 2 — распорка; 3 — щиты (сплошные или разреженные);

4 — анкер; 5 — стяжка; 6 — подкос

В тех случаях, когда исключается возможность установки распорок (например, при разработке широких котлованов, или необходимости ведения в траншеях работ, которым помешают распорки, например, укладка труб), применяют анкерные, подкосные или консольные крепления, а также различные их сочетания (консольно-анкерные, консольно-подкосные).

Крепление вертикальных стенок траншей глубиной до 3 м должно быть, как правило, инвентарным (сборные щиты, объединенные со стойками, металлические распорки, в том числе телескопические, объемные переставные блоки и т. д.).

Разработка траншей с вертикальными стенками без временного крепления разрешается нормами при отсутствии грунтовых вод в грунтах естественной влажности при глубине траншеи не более 1 м в песчаных и гравелистых грунтах, не более 1,25 м — в супесях, не более 1,5 м — в глинах, не более 2 м — в особо плотных нескальных грунтах. Разработка таких же траншей роторными или траншейными экскаваторами в связных грунтах (суглинки, глины) без временного крепления допускается на глубину до 3 м.

Выемки, разрабатываемые в сложных гидрогеологических условиях (сыпучие и неустойчивые грунты, сильный приток грунтовых вод и т. д.), крепят сплошным шпунтовым ограждением, которое забивается по периметру выемки до начала разработки грунта. В качестве шпунта используют деревянные пластины (доски, брусья) или стальной прокат специального профиля. Поверху шпунт может распираться отдельными распорками или распорной рамой, если позволяет геометрия выемки и условия производства работ в нем.

В строительном комплексе более 30% рабочих занято выполнением земляных работ, в том числе около 10% — на строительно-монтажных работах и 20% — на эксплуатации строительных машин.

Разработку грунтов в строительстве ведут ручным,

механизированным, гидравлическим и взрывным способами. Кроме того, в ряде случаев грунт либо в сочетании с основными методами, либо самостоятельно перерабатывают методам вытрамбовывания и бурения. 95% всех земляных работ выполняется механизированным способом, поэтому мы рассмотрим только его.

Приложение К. Указания по особенностям производства гидромеханизированных работ по устройству земляных сооружений, штабелей и отвалов

Указания по особенностям производства гидромеханизированных работ по устройству земляных сооружений, штабелей и отвалов

К.1 Порядок производства работ на судоходных реках и морских акваториях должен быть согласован строительной организацией с местными организациями речного или морского флота по принадлежности; оснащение судов, участвующих в производстве работ.

К.2 В составе подготовительных и вспомогательных работ должны быть выполнены:

— разбивка прорезей в габаритах каналов, котлованов, других выемок с установкой створных знаков;

— разбивка намываемых сооружений, отвалов, отстойников;

— трассировка и устройство пульпопроводов и водоводов, канав, дамб, перемычек, линий электроснабжения и связи;

— установка водомерных реек с увязкой их нулей с постоянным репером;

— установка ограждающих знаков по контуру допустимого подхода землесосных снарядов и плавучего пульпопровода к подводным кабелям, трубопроводам, другим сооружениям в зоне разработки;

— подготовка мертвых якорей, причальных и швартовых устройств (при работе на водохранилищах);

— установка на картах намыва реек для закрепления контрольных поперечников и створов.

Проведение указанных работ подлежит сплошному (по каждому объекту) визуальному контролю с регистрацией в журнале работ.

К.3 Конструкции пересечений пульпопроводами и водоводами железных и автомобильных дорог, линий электроснабжения и связи, трассы укладки труб в зоне действующих предприятий и вблизи от строений должны быть согласованы с организациями, эксплуатирующими эти объекты.

К.4 При разработке котлованов зданий и сооружений способом гидромеханизации переборы или другие нарушения естественного сложения грунта ниже проектных отметок подошвы фундаментов, бетонной подготовки или каменной отсыпки не допускаются; следует оставлять защитный слой грунта, подлежащий разработке землеройными средствами.

К.5 Глубина разработки грунта плавучими землесосными снарядами, необходимость в послойной работе и число слоев, специальные требования к технологии отработки выемки и качеству ее основания должны соответствовать указаниям ПОС, а ширина прорезей — ППР.

К.6 При разработке гидромониторами трудно размываемых грунтов следует предварительно рыхлить их механическими средствами или взрывным способом. Технология ведения гидромониторных работ, выбор типа гидромонитора и его параметров, число уступов, наибольшая высота уступа с учетом безопасного ведения работ, частота передвижки и способы уменьшения недомывов должны быть установлены в ПОС.

К.7 При гидромониторных работах в полезных выемках (котлованы, каналы, дорожные выемки и т.п.) зачистку дна выемки следует производить бульдозерами или другими землеройными машинами. Предельная величина недоборов, способы их зачистки и удаления должны быть определены ПОС.

Намыв земляных сооружений, штабелей и отвалов

К.8 При проведении намывных работ необходимо:

— вдоль границ намываемых территорий и сооружений устраивать канавы для отвода фильтрационной воды и осуществлять другие мероприятия для предотвращения заболачивания окружающей территории;

— земляное полотно существующих железных и автомобильных дорог, а также другие сооружения, расположенные в районе намывных работ, защищать от повреждения водой дамбами обвалования или канавами;

— территорию намыва защищать от ливневого или паводкового стока.

К.9 Намыв земляных сооружений на просадочных макропористых, торфяных и илистых грунтах следует, как правило, проводить в два этапа: устройство уширенной нижней части («подушки»); последующий домыв верхней части после стабилизации осадок основания и «подушки».

Читать еще:  Калькулятор погонных метров откосов

К.10 При большой интенсивности намыва удаление воды из обводненных откосов может быть произведено с применением водопонижающих устройств (дренажей, закладываемых на период строительства, иглофильтров и т.п.).

К.11 Пазухи бетонных сооружений допускается замывать при наличии данных об обеспечении устойчивости конструктивных элементов при воздействии разжиженного грунта.

К.12 Дамбы первичного обвалования допускается возводить из песчаных и песчано-гравийных грунтов, а при их отсутствии — из местных грунтов с выносом дамбы за пределы профиля сооружения. На заболоченных или затопленных территориях, при намыве подводных частей сооружения и в других предусмотренных ПОС случаях дамбы первичного обвалования могут возводить из предварительно намытого грунта.

К.13 На насыпях, откосы которых подлежат креплению железобетонными плитами, и в тех случаях, когда на откосе необходимо обеспечить установленную для сооружения плотность грунта, дамбы обвалования из намытого грунта следует частично или полностью выносить за контур сооружения согласно указаниям в ПОС.

Внешний откос дамб обвалования должен соответствовать профилю сооружения, принятому в ППР.

К.14 При намыве насыпей с обоими принудительно профилируемыми откосами землесосными снарядами и землесосными установками водопроизводительностью 2500 и выше с устройством обвалования бульдозерами минимальная ширина гребня намывной части должна быть не менее 20 м. При необходимости возведения насыпи с меньшей шириной гребня ее верхнюю часть следует отсыпать насухо.

К.15 Водосбросные трубопроводы на картах намыва должны быть пригружены во избежание всплывания, а при намыве напорных земляных сооружений — обеспечены диафрагмами против фильтрации вдоль стенок труб. Диафрагмы в зависимости от конструкции сооружения и фильтрационных характеристик грунта следует устанавливать через 15-25 м, но не менее двух на водосбросной трубе (без учета диафрагмы в обваловании, устанавливаемой на всех намывных сооружениях и штабелях). Размеры диафрагмы и расстояние между отдельными диафрагмами устанавливаются ППР.

Грунт для пригрузки трубопроводов должен быть аналогичен намываемому.

При намыве гидротехнических сооружений должны применять водосбросные колодцы с регулируемым сливным фронтом, если другие конструкции не предусмотрены ПОС.

К.16 После возведения напорного сооружения водосбросные колодцы и трубы должны быть затампонированы в соответствии с РД и ППР. Как правило, следует заполнять трубы цементным (песчано-цементным) раствором.

К.17 Поверхности незаконченных намываемых сооружений перед сезонным или другим длительным (более 3 мес.) перерывом в намыве должны быть приведены в состояние, исключающее скопление застойной воды.

Производство работ в зимних условиях

К.18 Гидромеханизированные земляные работы в зимний период следует выполнять по специальному ППР.

К.19 В зимних условиях преимущественно надлежит применять намыв сооружений под воду. Допустимое возвышение конусов грунта над уровнем воды определяется ПОС. При намыве под лед должна обеспечиваться достаточная для укладки грунта глубина прудка-отстойника.

К.20 Намыв грунта без постоянного прудка-отстойника разрешается при обеспечении незамерзания пульпы в зоне временного технологического прудка.

Прослойки и линзы льда в грунте намытых сооружений не допускаются.

К.21 В процессе намыва не допускается примерзание ледяного поля прудка-отстойника к стенкам колодца и к поверхности карты намыва. Образовавшаяся наледь подлежит удалению. Куски льда крупностью более 1/4 диаметра водосбросной трубы не должны попадать в колодцы. Сбросные канавы необходимо постоянно очищать от льда. Дамбы обвалования надлежит возводить только из талого грунта.

К.22 При возобновлении после перерыва надводного намыва необходимо производить вскрытие мерзлой корки до талого грунта, если ранее намытая часть или естественное основание возводимого сооружения промерзли на глубину более 0,4 м.

К.23 Вскрытие мерзлого слоя для возобновления намыва следует осуществлять путем устройства воронок диаметром не менее 0,5 м до талого грунта по сетке от 6×6 до 10×10 м, если иное не предусмотрено в ПОС.

К.24 Намытые в зимних условиях напорные и другие ответственные сооружения (за исключением насыпей на вечномерзлом основании, возведенных по I принципу) до приемки в эксплуатацию должны быть обследованы с проверкой:

— полноты оттаивания тела и основания насыпей;

— отсутствия прослоек и линз льда;

— восстановления проектных физико-механических характеристик грунта.

К.25 В зонах распространения вечной мерзлоты способ гидромеханизации можно применять для разработки только талых грунтов. При необходимости выемки многолетнемерзлых грунтов с температурой в массиве в безморозный период, близкой к 0°С, должны выполняться мероприятия по оттаиванию грунта согласно указаниям ПОС.

К.26 В районах Крайнего Севера при соответствующем обосновании в РД разрешается возводить намывные сооружения из песчаного и песчано-гравелистого грунта с сохранением промерзания грунта основания и последовательного промораживания намытого в насыпь грунта.

>
Л. Указания по особенностям производства работ по предпостроечному уплотнению толщ слабых водонасыщенных грунтов
Содержание
Свод правил СП 45.13330.2017 «Земляные сооружения, основания и фундаменты». Актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87.

Откройте актуальную версию документа прямо сейчас или получите полный доступ к системе ГАРАНТ на 3 дня бесплатно!

Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.

Виды земляных сооружений обеспечение их устойчивости. Устройство откосов земляных сооружений

Виды и назначение земляных сооружений. Основные свойства грунтов

Строительство сетей и сооружений систем водоснабжения и водоотведения связано с необходимостью выполнения больших объ­емов земляных работ.

Земляными называются работы по разработке грунта в выемках, его транспортированию (перемещению) и укладке в насыпи. Выемки и насыпи представляют собой земляные сооружения (рис. 4.1), которые в зави­симости от их назначения и срока эксплуатации могут быть постоянными и временными. Постоянные земляные сооружения — плотины, дамбы, каналы, водохранилища, шламонакопители 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.

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.

Поскольку земляные сооружения устраиваются в грунтах или из грунтов, при проектировании работ необходимо учитывать их основные свойства: плотность, влажность, во­допроницаемость, пористость, угол естественного откоса и внутреннего трения; механические свойства — прочность, деформативность, твердость, пластичность, сопротивляемость сдвигу, размываемость, разрыхляемость, уплотняемость и др.

В зависимости от трудности разработки все грунты разделены на группы (см. СНБ раздел 8), что следует учитывать при выборе и определении производительности механизмов и рабочих.

Обеспечение устойчивости земляных сооружений является важ­нейшими требованием, предъявляемым к ним. Чтобы ее обеспечить, земля­ные сооружения возводят с откосами необходимой крутизны. Крутизна

Рис. 4.1 – 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; 6 – подошва; 7 – водоотводной кювет

откоса выемки или насыпи зависит главным образом от угла естествен­ного откоса грунта. Ее принимают в зависимости от глубины выемки или высоты насыпи, свойств грунта, их влажности, характера сооружения (по­стоянные или временные) и других факторов. Наибольшая допусти­мая крутизна откосов котлованов и траншей глубиной до 5 м, отры­ваемых в нескальных грунтах выше уровня грунтовых вод или в грунтах, осушенных с помощью искусственного водопонижения, устанавливается СНиП III — 4 — 80*. При напластовании различных видов грунтов (кроме растительно­го) крутизну откоса для всех пластов назначают по более слабому грунту (с меньшей крутизной).

Для отрывки выемок глубиной более 5 м крутизна откоса устанав­ливается по расчету исходя из значений угла внутреннего трения (φ) и удель­ного сцепления грунта (с) с учетом нагрузки на берме откоса.. Однако при отрывке выемок в стесненных условиях городской застройки или на территории промышленных предприятий иногда приходится их выполнять с вертикальными стенками.

Для предотвращения обрушения вертикальных стенок необходимо устраивать их временное крепление. При этом необходимо иметь в виду, что без креплений вертикальных стенок траншей и котлованов, расположенных выше УГВ, допускается при глубине их не более, м:

в песчаных и крупнообломочных грунтах 1

в суглинках и глинах (кроме очень прочных) 1,5

в очень прочных суглинках и глинах 2

Крепление вертикальных стенок обязательно при устройстве вы­емок в стесненных производственных условиях, отрывке глубоких котлова­нов и в сильно водонасыщенных грунтах.

Способы и конструкции креплений вертикальных стенок кот­лованов и траншей зависят от их глубины и размеров, физических и гид­рогеологических свойств грунтов, наличия динамических нагрузок у краев выемки (от машин и механизмов) и принятых способов последующих работ (монтажа строительных конструкций, труб и т.п.). Котлованы с вертикальными стенкамим выполняются в соответствии с Пособием П17-02 к СНБ 5.01.01-99. Проектирование и устройство подпорных стен и креплений котлованов.

В зависимости от конструктивного решения различают крепления следующих типов: распорные, консольные, консольно-распорные, консольноанкерные, подкосные (рис. 4.2).

Рис. 4.2 – Крепление вертикальных стен выемок:

Читать еще:  Хорошо с высокого откоса шолохова родина видна

а — схемы типов конструктивных решений креплений стенок траншеи и котлованов I — распорное, II — консольное, III — консольно-распорное, IV — консольно-анкерное, V — подкосное; 1 — щиты, 2 — стойки (сваи), 3 — анкеры, 4 — распорки, 5 — подкосы, 6 — упоры; б — инвентарное распорное крепление: 1 — металлические стойки, 2 — уголок, 3 — заострение, 4 — щиты, 5 — распорки телескопической конструкции, 6 — болт; в — консольный тип: 1 — стойки, 2 — щиты или пластины; г — консольно-распорный тип крепления: 1 — двутавровые балки, 2 — поддерживающие стальные уголки, 3 — деревянные распорки, 4 — доски ограждающего элемента крепления (забирка); д — консольно-анкерный тип: 1 — стойки, 2 — забирка, 3 — свая-анкер, 4 — засыпка, 5 — тяжи; е — шпунтовое ограждение с внутренним анкерным креплением: 1 — шпунтовая стенка, 2 — балки, 3 — тяги, 4 — анкера

По характеру конструктивного исполнения и степени оборачивае­мости крепление может быть инвентарным и стационарным (из отдельных элементов), сплошным или с прозорами.

Шпунтовые ограждения стен являются разновидностью консоль­ных ограждений и устраиваются при глубоких котлованах, большом боко­вом давлении грунта, сложных гидрогеологических условиях. Шпунтовые ограждения представляют собой сплошные стенки из предварительно по­груженных в грунт стальных или деревянных шпунтин с замковыми соеди­нениями. Существует три варианта исполнения шпунтовых ограждений: консольное, распорное и анкерное (рис. 4.2,е).

Подкосные крепления используются для крепления стен котлована и состоят из забирки, стойки, подкоса, лежня и упорного якоря. Крепления такого типа затрудняют работы в котловане и поэтому применяются редко.

Обеспечение устойчивости земляных сооружений.

Обеспечение устойчивости земляных сооружений является важнейшим требо-

ванием, предъявляемым к ним. Чтобы еѐ обеспечить, земляные сооружения возводят с откосами необходимой крутизны. Крутизна откоса выемки или насыпи зависит главным образом от угла естественного откоса грунта. Еѐ принимают в зависимости от глубины выемки или высоты насыпи, свойств грунта, их влажности, характера сооружений (посто-

янные или временные) и других факторов. Наибольшая допустимая крутизна откосов

котлованов и траншей глубиной до 5 м, отрываемых в нескальных грунтах выше уровня грунтовых вод (УГВ) или в грунтах, осушенных с помощью искусственного водопонижения, регламентируемого СНиП (табл. 1).

Таблица 1. Наибольшая крутизна откосов.

При глубине выемки, м, до

При напластовании различных видов грунтов (кроме растительного) крутизну откоса для всех пластов назначают по более слабому грунту (с меньшей крутизной). Для отрывки выемок глубиной более 5 м крутизна откоса устанавливается по расчету исходя из значений угла внутреннего трения () и удельного сцепления грунта (С) с учѐтом нагрузки на берме откоса. Ориентировочно крутизну откоса таких выемок в не переувлажнѐнных грунтах для средних значений () и (С) можно принимать по таблице 2. При необходимости отрывки выемок ниже УГВ, где будут обводнѐнные грунты, крутизну и откосов принимают по таблице 3.

Технология строительных процессов. Лекция 5.3

Таблица 2. Расчетная максимально допустимая крутизна откосов.

При глубине выемки, м

Песок (влажный нена-

Тяжелый суглинок, глина

Таблица 3. Допустимая крутизна откоса в обводненных грунтах.

При глубине выемки, м

средне- и крупнозернистый

Гравелистый и галечниковый (гравия

и гальки свыше 40%)

Однако не всегда имеется возможность отрывки котлована или траншей с наклонными откосами необходимой крутизны, чтобы обеспечить их устойчивость. Такое, в частности, может быть при отрывке выемок в стеснѐнных условиях городской застройки и тогда приходится их отрывать с вертикальными откосами. Для предотвращения обрушения вертикальных стенок необходимо устраивать их временное крепление. При этом следует иметь в виду, что без креплений вертикальных стенок траншей и котлованов, расположенных выше УГВ, допускается при глубине их не более: в песчаных и крупнообломочных грунтах – 1 м; в супесях – 1,25 м; в суглинках и глинах (кроме очень прочных) – 1,5 м; в очень прочных суглинках и глинах — 2 м.

Способы и конструкции креплений вертикальных стенок котлованов и тран-

шей зависят от их глубины и размеров, физических и гидрогеологических свойств грунтов, наличия динамических нагрузок у краѐв выемки (от машин и механизмов) и принятых способов последующих работ (монтажа строительных конструкций, труб и т.п.).

В зависимости от конструктивного решения различают крепления следующих типов: распорные, консольные, консольно-распорные, консольно-анкерные, подкосные (рис. 1а). Тип крепления выбирают в зависимости от назначения и размеров выемки, свойств грунтов, величины притока грунтовых вод и условий производства работ.

По характеру конструктивного исполнения и степени оборачиваемости крепление может быть инвентарным и стационарным (из отдельных элементов), сплошным или с прозорами.

Распорные крепления наиболее распространены. Они применяются для траншей глубинойдо 3 м и состоят из щитов (сплошных или с прозорами), стоек (или прогонов), раздвижных винтовых распорок или рам. На рис. 1б приведѐн инвентарный вариант исполнения крепления. Такое крепление состоит из деревянных щитов 2 х 0,5 м, вертикаль-

но соединѐнных брусьев 80 х 150 мм, металлических стоек из труб диаметром 70 мм с отверстиями для крепления разжимных телескопических распорок. Крепление стен производят сразу же после отрывки траншеи.

Рисунок 1. Крепление вертикальных стен выемок: а — схемы типов конструктивных решений креплений стенок траншей и котлованов: I — распорное; II — консольное; III — консольно-распорное; IV — консольно-анкерное; V — подкосное: 1 — щиты; 2 — стойки (сваи); 3 — анкеры; 4 — распорки; 5 — подкосы; 6 — упоры; б — инвентарное распорное

крепление: 1 — металлические стойки; 2 — уголок; 3 — заострение; 4 — щиты; 5 — распорки телескопической конструкции; 6 — болт; в — консольный тип: 1 — стойки; 2 — щиты и пластины; г — консольно-распорный тип крепления: 1 — двутавровые балки; 2 — поддерживающие стальные уголки; 3 — деревянные распорки; 4 — доски ограждающего элемента крепления (забирка); д — консольноанкерный тип: 1 — стойки; 2 — забирка; 3 — свая-анкер; 4 — засыпка; 5 — тяжи; е — шпунтовое ограждение с внутренним анкерным креплением: 1 — шпунтовая стенка; 2 — балки; 3 — тяги; 4 — анкеры.

Консольные (рис. 1в) и консольно-распорные (рис. 1г) крепления используются при глубинах отрывки 3 м в слабых водонасыщенных грунтах. Конструктивными элементами креплений этого типа являются: металлические стойки-сваи, сплошная забирка из досок и распорки между стойками.

Консольно-анкерные крепления (рис. 1д) в отличие от консольных имеют анкеры, состоящие из якорей и тяжей к стойкам. Якоря обычно устанавливают от бровки на расстоянии не менее 1,5 h (где h — глубина выемки), а их количество определяют по расчѐту.

Шпунтовые ограждения стен являются разновидностью консольных ограждений и устраиваются при глубоких котлованах, большом боковом давлении грунта, сложных гидрогеологических условиях. Шпунтовые ограждения представляют собой сплошные стенки из предварительно погруженных в грунт стальных или деревянных шпунтин с замковыми соединениями. Существует три варианта исполнения шпунтовых ограждений: консольное,распорное и анкерное (рис. 1е).

Подкосные крепления используются для крепления стен котлована и состоят из забирки, стойки, подкоса, лежня и упорного якоря. Крепления такого типа затрудняют работы в котловане и поэтому применяются редко.

Основными элементами открытой разработки карьера, котлована или траншеи без крепления являются: сторона — l ; высота уступа — H ; форма уступа; угол откоса — а ; крутизна (рис. 7.1).Обрушение откоса происходит чаще всего по линии АС, расположенной под углом Θ к горизонту. Объем АВС называют призмой обрушения.Призма обрушения удерживается в равновесии силами трения, приложенными в плоскости сдвига. Перед разработкой траншей и котлованов необходимо заранее определить крутизну откосов, обеспечив безопасность вроведения работ, с учетом глубины траншеи или котлована и выбрать способ формирования откосов. Рытье котлованов и траншей с откосами без креплений в нескальных грунтах выше уровня грунтовых вод (с учетом капиллярного поднятия) или в грунтах, осушенных с помощью искусственного водопонижени допускается с соблюдением нормативной глубины выемки и крутизны откосов.

Перед открытием котлованов и траншей без откосов, не зависимо от вида грунта, расчетным путем необходимо определить их максимально безопасную глубину, что обеспечивает устойчивость вертикальных стенок. Методика расчета безопасной глубины котлованов и траншей без откосов такова:

1. Рассчитывают критическую высоту вертикальной стенки котлована (траншеи) по формуле:

где Н — критическая высота вертикальной стенки, м; С — сила сцепления почвы, т/м2; γ — объемный вес грунта т/м3; φ — угол в нутреннего трения

2. Определяют предельную глубину котлована или траншеи с вертикальной стенкой, вводят коэффициент запаса, принимаемый равный 1,25:

Н пр. = Н к /1,25,

где Н пр — предельная высота вертикальной стенки, м.

Глубина разработки котлованов и траншей с вертикальными стенками без креплений устанавливается в соответствии с ДБН А.3.2.2-2009 и составляет не более 1 м в насыпных, песчаных, крупнообломочных грунтах; 1,25 м, в супесях, 1,5 м в глинах. При проектировании котлованов и траншей глубиной более 5м необходимо произвести расчет устойчивости откосов. Согласно ДБН А.3.2.2-2009, перемещение, установка и работа машин вблизи выемок с незакрепленными откосами разрешается только за пределами призмы обрушения на расстоянии, установленной проектом производства работ. При отсутствии решений в ППР наименьшее расстояние до ближайших опор машин выбирается по табл. 4.4. При глубине выемки менее 5 м наименьшее допустимое расстояние от верхнего строения пути (конца шпалы, гусеницы, колеса) до основанию откоса определяется по приближенной оценке заднего края призмы обрушения с использованием формулы:

l н = 1,2ah + 1,

где h — глубина выемки, м, а — коэффициент заложения откоса, который принимается по данным табл. 5.2.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector