Дәріс конспектілері

4. Топырақты игеру технологиясы

4.1. Жер жұмыстары және жер құрылымдары

Құрылыс топырағының формасы мен жағдайын өзгертумен байланысты жүргізілетін барлық жұмыстар жер жұмыстарына жатады. Жер құрылымдары – бұл жер жұмыстарының дайын болған нәтижесі. Жер жұмыстары дегеніміз құрылысқа арналған жерді жоспарлау, іргетас пен коммуникацияларға арналған шұңқырлар мен орды қазу, жолдар мен каналдарды жасаған кезде ойықтарды дайындау және үйінділерді төгу, өзендерді бітеп жапқан кезде уақытша жер арқалықтарын жасау, т.б.

Жер құрылымдары уақытша және тұрақты болып екіге бөлінеді. Тұрақты жер құрылымдарына бөгеттер, бөгесін, жолдарға арналған ойықтар, жасанды су айдындарының түбі, канал арналары, тұрғын үйлерді, өндірістік ғимараттарды және басқа да құрылымдарды салуға жоспарланған алаңдар; уақытша құрылымдарға фундаменттерді тұрғызуға арналған шұңқырлар мен орлар, инженерлік коммуникацияларға арналған орлар, т.б.. яғни құрылыс салу кезінде қажетті барлық жер жұмыстары жатады.

Шұңқырдың ордан айырмашылығы – абсолюттік және өз өлшемдерінің қатынасында. Ор дегеніміз ұзын жіңішке ойықтар, оның ені ұзындығына қарағанда мардымсыз болады (ені 2,5-3,0 м). Шұңқыр дегеніміз ені 3 м артық болатын және ені мен ұзындық өлшемдері сәйкес келетін ойықты айтамыз.

Егер үйіндіге немесе қайта жабуға қажетті топырақ құрылыс алаңынан тыс джердегі ойықтан алынатын болса, ондай ойықтарды резерв деп атайды. Егер ойықтан алынған топырақ құрылысқа қажетті болмаса, ондай үйінді кавальер деп, ал кавальер төгілетін жер қайырма үйінді деп аталады.

Сонымен қатар беті жабылған, теле-, тасымал, коммуникациялық немесе су жіберетін құрылымдарды орнатуға арналған ойықтар да болады. Мұндай ойықтар жер асты өндіру ойықтары деп аталады. Егер үйіндіден алынған топырақ жер асты құрылымдарын немесе коммуникацияларын толықтай жабу үшін пайдаланылса, онда оны кері төгінді деп атайды (4.1-сурет).

4.1- сурет. Жерасты құрылымдары мен коммуникацияларын кері жабу

Жер құрылымдары кескінін сипаттайтын негізгі элементтерге мыналар жатады:

ойықтар үшін – түптік және қапталдық беттер (4.2-сурет),

үйінділер үшін – үйінді табаны және оның құлама еңісі (4.3-сурет).

Ойықтардың қапталдық беттері тік қабырғалар түрінде немесе құлама еңіс түрінде ьолуы мүмкін. Еңіс жазықтығы мен ойық түбінің тоғысқан сызығы еңіс негізі деп аталады.

4.2 - сурет. Ойық кескінінің элементтері: 1 – түбі,

2 – қапталдық беті

4.3 - сурет. Үйіндінің негізгі элементтері:

1 – үйінді табаны; 2 – еңіс негізі; 3 – еңіс; 4 – еңіс жиегі

Еңіс жазықтығы мен жер бетінің тоғысқан сызығы еңіс жиегі деп аталады. Еңістің негізіне түсетін жүктемені азайту үшін еңісте көлденең баспалдақ орнатады, оны берма деп атайды (4.4, 4.5-суреттер). Жер бетіндегі сулар жер құрылғыларынан су бұрмалары немесе орлар арқылы алынады.

4.4 - сурет. Тұрақты терең ойықтың көлденең қимасы:

1 – ойық түбі; 2 – еңіс негізі; 3 – еңіс; 4 – еңіс жиегі; 5(6) – кавальер;

7 – топырақ жалы; 8 – ор; 9 - берма

4.5 - сурет. Биік үйіндінің көлденең қимасы:

1 – үйінді табаны; 2 – еңіс негізі; 3 – еңіс;

4 – еңіс жиегі; 5 – берма; 6 –су бұратын ор

Ойыққа су құйылмас үшін оны топырақ жалымен де қорғайды – ойық жиегіне үйілетін, онша биік емес топырақ үйіндісі.

Жер жұмыстары негізгі (топырақты игеру, орнын ауыстыру және төсеу), дайындық және көмекші үрдістер кешенінен тұрады. Топырақты игеруге дейін жүргізілетін дайындық жұмыстары (су бұру қондырғылары, топырақ суларының деңгейін азайту, топырақтарды жасанды нығыздату) алдыңғы тарауларда қарастырылып кеткен. Көмекші үрдістер жер құрылымдарын тұрғызғанға дейін немесе сол уақытта жүргізіледі.

Көмекші жұмыстарға орлар мен шұңқырларды уақытша бекіту жұмыстары да жатады. Мұндай бекіту жұмыстары тар жағдайда немесе топырақ сулары болған жағдайда немесе басқа да күрделі гидрогеологиялық жағдайларда жасалады. Бекіту қажеттілігі жоба бойынша анықталады. Орлар мен шұңқырлардың тік қабырғаларын бекіту жұмыстары едәуір күрделі қол еңбегін қажет етеді, сондықтан да бұл жұмыстар экономикалық жағынан тиімді немесе қауіпсіз еңіс жасау қондырғылары болмаған жағдайда жүргізіледі.

Топырақтың түріне, ойықтың ені мен тереңдігіне, қызмет ету мерзіміне қарай бекітудің әртүрлі түрлері пайдаланылады. Құрғақ топырақтағы тереңдігі 2-4 м жіңішке орлар үшін көлденең-рамкалы бекітк пайдаланылады (4.6-сурет).

Тағандарды ор ұзындығы бойынша бір-бірінен 1,5-1,7 м қашықтықта, ал тіреулерді биіктігі бойынша 0,6-0,7 м сайын орнатады.

4.6 - сурет. Ойықтың тік қабырғаларының уақытша бекітілуі:

а - анкерлі; б – тіреуішті; в – көлденең-рамкалы;

г – консолды.

1 – таған; 2 – тіреу; 3 – қалқандар (біртұтас);

4 – анкер; 5 – стяжка; 6 – тіреуіш

Егер тіреулерді орнату қажеттігі болмаған жағдайда (мысалы, кең шұңқырларды қазғанда немесе орда жұмыс жасағанда тіреулер кедергі келтірсе, мысалы, құбырларды төсеу) анкерлі, тіреуішті және консолды бекітулер, сондай-ақ оларды әртүрлі бірігіп үйлестіріп қолданылады (консолды-анкерлі, консолды-тіреуішті).

Тереңдігі 3 м дейін болатын ордың тік қабырғаларын бекіту инвентарлы түрде (тағандармен біріктірілген құрастырмалы қалқандар, метал тіреулер, соның ішінде телескопиялық, көлемді ауыстырылатын блоктар және т.б.) болуы қажет.

Егер табиғи ылғалдылығы бар топырақтарда топырақ сулары болмаса, құмды және қиыршық тасты орлардың тереңдігі 1 м-ден, құм топырақты орларда – 1,25 м , балшықта – 1,5 м, ерекше тығыз топырақтарда – 2 м-ден аспаса ордың тік қабырғаларын уақытша бекітусіз қазады. Сондай- мұндай орларды роторлы немесе ор экскаваторларымен байланыстырғыш топырақтарда (балшық, құмдақ) 3 м-ге дейін тереңдікте қазуға жол беріледі.

Күрделі гидрогеологиялық жағдайда қазылған ойықтарды (үгілмелі және тұрақсыз топырақтар, топырақ суларының қатты ағысы, т.б.) біртұтас шпунтты қоршаулармен бекітеді. Мұндай қоршауларды ор қазылғаннан бастап ойық периметрі бойынша қағады. Шпунт ретінде ағаш пластиналар (тақтайлар) немесе арнайы кескіндегі болат жаймалары пайдаланылады.

Құрылыс кешенінде жұмысшылардың 30% -нан астамы жер жұмыстарымен, ал 10% құрылыс-монтаждау жұмыстарында және 20% құрылыс машиналарында жұмыс жасайды.

Топырақты қазу жұмыстары қолмен, механикалық, гидравликалық және жару әдістерімен жүргізіледі. Сондай-ақ кейбір жағдайда негізгі әдістерді бірігіп қолдану, немесе таптап нығыздау және бұрғылау әдістері де қолданылады. Барлық жер жұмыстарының 95% механикаландырылған әдіспен жүргізіледі, сондықтан да біз тек осы әдісті қарастырамыз.