Технологии возведения земляных и подземных сооружений
Земляные сооружения
Технологии возведения зданий и сооружений всегда подразумевают на начальном этапе строительства устройство земляных сооружений (при устройстве фундаментов, вертикальной планировке и др.).
Земляные сооружения – строительная продукция, полученная в результате разработки, перемещения или укладки грунтов, а также введения в грунт дополнительных конструкций.
Классификация.
а) по расположению относительно поверхности земли:
§ выемки – углубления, образуемые разработкой грунта ниже уровня поверхности;
§ насыпи – возвышения на поверхности, возводимые отсыпкой ранее разработанным грунтом.
б) по назначению:
§ постоянные – предназначенные для длительного использования (нагорные канавы, вертикальная планировка, дороги, каналы);
§ временные – устраиваются на период строительства (котлованы, траншеи, отвалы, резервы);
§ подпорные – предназначенные для удерживания грунта от обрушения (подпорные стенки различных конструкций).
Характерные профили земляных сооружений
Прямоугольный Трапецеидальный Подпорный
В верх ПС
ПС
низ ПС
Насыпь Подземная выработка Обратная засыпка
В ОЗ
H
в
в
m – коэффициент (заложение) откоса
Все земляные сооружения должны быть устойчивыми, прочными, способными воспринимать расчётные нагрузки, противостоять климатическим воздействиям, сохранять на период эксплуатации проектные размеры. Главное требование к земляным сооружениям – устойчивость боковых поверхностей (откосов). Это достигается назначением их максимальной крутизны: h/a=1/m; m - зависит от вида грунта и его состояния.
В случае затруднений или невозможности сохранить естественные (или расчётные) заложения откосов устраиваются временные или постоянные крепления (посевы трав, каменная наброска, одерновка и др.).
Расчёты и конструирование земляных сооружений производятся:
постоянных – в проектно-сметной документации,
временных – в проекте производства работ.
Земляные работы, в зависимости от вида сооружения, свойств грунтов и технических ресурсов могут осуществляться следующими способами:
- механическим – разработка грунта, при котором грунт в забое разрушается послойно рабочим органом землеройной машины, а перемещается транспортными средствами. Работы могут проводится открытым или закрытым способами. Применяются бульдозеры, экскаваторы, скрекперы, автосамосвалы;
- гидромеханическим – разрушение и перемещение грунта производится потоком воды (применяются гидромониторы, землесосные снаряды);
- взрывным – разрушение (иногда и перемещение) грунта энергией взрыва;
- комбинированные способы.
По организационно-технологической структуре земляные работы выполняются специализированными потоками, включающими подготовительные, основные и вспомогательные процессы.
Технологическая строительная документация на земляные работы разрабатывается в проектах производства работ.
В качестве примера рассмотрим технологии возведения некоторых земляных сооружений.
Вертикальная планировка строительной площадки.
Вертикальная планировка строительной площадки устраивается при возведении промышленных и гражданских зданий и комплексов сооружений. Перечень выполняемых строительных процессов:
- удаление слоя растительного грунта;
- разработка грунта планировочной выемки с перемещением в планировочную насыпь;
- отсыпка планировочной насыпи с разравниванием и предварительным уплотнением грунта;
- окончательная планировка площадей и откосов выемок и насыпей;
На каждый процесс разрабатывается технологическая карта. Работы организуются поточным методом. Ведущий процесс – разработка грунта.
Планировочная площадь разбивается на карты (горизонтальный параметр) и ярусы (вертикальный параметр). В зависимости от объёмов работ и дальности перемещения грунта выбирается бульдозерный, скреперный или экскаваторно-транспортный способы разработки грунта.
Работы выполняются по двухкартной или трёхкартной схеме.
| схема | процессы |
| двухкартная | 1) отсыпка и разравнивание (с увлажнением и выстаиванием); 2) уплотнение |
| трёхкартная | 1) отсыпка и разравнивание; 2) увлажнение и выстаивание; 3) уплотнение. |
Работы выполняются на основе комплексной механизации всех процессов. Расчёт производительности ведущей машины ведётся на расчётную единицу – 1000м3. По ведущей машине подбирается весь комплект машин. (например, экскаватор-автосамосвалы-бульдозер-пневмокаток-поливочная машина-грейдер).
В технологической карте предусматривается:
- графическая схема комплексно-механизированного процесса с разбивкой на карты, схема движения машин и механизмов, места временной стоянки, размеры проходок и переходов (с захватки на захватку);
- баланс земляных масс;
- выбор, обоснование и расчёт схем механизации;
- описание технологии производства работ по процессам;
- подсчёт объёмов работ и калькуляция трудозатрат;
- спецификация материальных ресурсов, машин, механизмов;
- требования по охране труда, охране окружающей среды.
Устройство котлована.
Котлован – земляное сооружение в виде выемки, предназначенное для устройства фундаментов под здание (сооружение). Поэтому, приступая к разработке ППР (или технологической карты) необходимо определить последовательность возведения конструкций подземной и надземной частей здания и методы выполнения строительно-монтажных работ. После этого назначаются технологические и пространственные параметры потока.
Перечень составляющих процессов:
- геодезические разбивочные работы;
- разработка и перемещение грунта (включая рыхление);
- устройство водопонижения и водоотлива;
- устройство въездов-выездов из котлована;
- чистовая планировка дна котлована (до проектных отметок) и профилирование откосов;
- операционный контроль за качеством работ (геодезический за профилем сооружения, лабораторный – за физико-механическими характеристиками грунтов основания).
Технология и комплексная механизация строительных работ по всем процессам должна быть отражена в технологических картах.
Основная графическая информация заключается в технологических схемах разработки котлована и стройгенплане на период возведения подземной части здания. Схемы разрабатываются на каждый этап работ, карту, ярус, очередь. На схему наносится:
- контур и геометрические размеры котлована;
- отметки механизированной, ручной разработки и добора грунта;
- места спуска рабочих, въезда и выезда машин и механизмов;
- места установки водоотливных насосов, зумпфы, разводка трубопроводов, обвалования и др.;
- рабочие (прямые) и обратные проходки машин и механизмов (экскаваторов, рыхлителей, бульдозеров, катков и др.);
- разбивка на технологические и пространственные параметры, рассматриваемых в схеме строительных работ.
Остальные разделы и реквизиты технологических карт составляются по общим правилам.