21. Проектирование календарного графика производства работ при возведении железнодорожного земляного полотна.

В календарном графике устанавливаются технологическая последовательность работ, их взаимная увязка во времени, сроки выполнения отдельных процессов и всего комплекса работ, потребность в ресурсах (людских, технологических, материальных). Основой для составления календарного графика являются решения по формированию и выбору комплектов машин.

Продолжительность производства работ для различных комплектов определяется по формуле:

, где V – объем разрабатываемого грунта, м³,Т_к – календарное время производства работ (количество смен),П_вед.м – производительность ведущей машины, м³/ч, 0.7 – коэффициент перехода от календарных дней к рабочим,t_см – продолжительность смены (8,2 часа), Далее определяется производительность комплекта: , (м³/час) , где N – число ведущих машин в комплекте, Н_вр – норма времени.

В календарном графике работ необходимо учитывать следующие ограничения:

1. Если предусмотрена в массиве продольная и поперечная возка грунта, то необходимо предусмотреть в графике сначала поперечную, а потом продольную возку.

2. Если предусмотрено разработка выемки скреперным и экскаваторным комплектом, то необходимо сначала выполнить скреперные работы.

3. Если по результатам распределения земляных масс оказалось целесообразно на границе насыпи и выемки выполнить работы бульдозером, то эта работа выполняется в первую очередь.

4. Работы экскаватором желательно проводить в 2 – 3 смены, работы скрепером – в 1 – 2 смены, работы бульдозером – также в 1 – 2 смены.

25.Грунт, подлежащий разработке в зимних условиях, должен быть предварительно подготовлен. Подготовка заключается в предохранении его от промерзания, в рыхлении или в оттаивании уже замерзшего грунта.

Предохранение грунта от промерзания. Для уменьшения глубины промерзания до наступления морозов выполняют ряд подготовительных работ: отвод с участка поверхностных вод, глубокую вспашку поверхностного слоя (до 30-35 см) с обязательным боронованием, покрытие поверхности земли дешевыми местными теплоизоляционными материалами (опилками, мхом, торфом, листьями и пр.).

Наиболее эффективным является рыхление грунта тракторным многостоечным рыхлителем на глубину не менее 0,35 м. Механическое рыхление мерзлого грунта. Применяемые способы рыхления замерзшего грунта зависят от глубины его промерзания. Слой мерзлого грунта толщиной до 0,25 м разрушается экскаватором с ковшом вместимостью 0,5 м³, а при слое до 0,4 м - экскаватором с ковшом вместимостью 1-1,25 м³

При глубине промерзания более 0,8 м целесообразно рыхлить грунт взрывным способом. Если невозможно применить взрывной способ, производят механическое рыхление грунта с помощью дизель-молотов с клиньями, трехклиновых тракторных рыхлителей и путем нарезки грунта на блоки с помощью режущих машин (врубовых или дисковых). Дизель-молотами могут быть оборудованы одноковшовые экскаваторы или тракторы; врубовыми и дисковыми машинами оборудуют тракторы или траншейные экскаваторы.

Рыхление мерзлого грунта пневматическими и электрическими отбойными молотками малопроизводительно, дорого и поэтому не может быть рекомендовано.

Оттаивание мерзлых грунтов. При небольших объемах земляных работ для облегчения разработки грунта применяют различные способы его оттаивания: огневой, паром, горячей водой или электрическим током. Способ оттаивания определяют исходя из технических возможностей, экономических соображений и местных условий.

Огневой способ оттаивания грунта открытыми кострами как малоэффективный и неэкономичный применять не рекомендуется. Для разработки траншей в городских условиях при наличии подземной газовой сети оттаивание грунта производят путем подвода газа к горелке, устанавливаемой в одном из концов металлического короба, который собран из полукруглых сегментов (полутруб), уложенных внахлестку по оси траншеи. На другом конце короба устанавливают дымовую трубу. Для уменьшения потерь тепла, уходящего в атмосферу, короб обсыпают грунтом слоем 10-15 см.

Если глубина промерзания грунта превышает 1 м, оттаивание его производят паром с помощью паровых игл. Паровые иглы устанавливают в заранее пробуренные скважины. Во избежание утечки пара через скважины их закрывают колпаками, в которых аккумулируется тепло. Паровые иглы применяют при разработке траншей и небольших котлованов.

При наличии на строительной площадке свободной электроэнергии оттаивание грунта можно производить переменным током 220 и 380 В. При глубине промерзания до 0,7 м применяют горизонтальные электроды, укладываемые на поверхность грунта с засыпкой их 15-20-см слоем опилок, смоченных раствором поваренной соли. Прогрев в этом случае будет идти по направлению сверху вниз.

При глубине промерзания грунта более 0,7 м для его оттаивания целесообразно применять вертикальные глубинные электроды, представляющие собой стержни из стали диаметром 12-19 мм с заостренным концом. Электроды забивают ниже глубины промерзания на 8-10 см. В этом случае ток идет через талый грунт. Выделяющимся теплом прогревается лежащий выше слой мерзлого грунта, и процесс оттаивания происходит по направлению снизу вверх.

26. Непосредственная разработка мерзлого грунта (без предварительного рыхления) ведется двумя методами: блочным и механическим.

Блочный метод основан на том, что монолитность мерзлого грунта нарушается с помощью разрезки его на блоки, которые затем удаляют экскаватором, строительным краном или трактором. Разрезку на блоки выполняют по взаимно перпендикулярным направлениям.   При малой глубине промерзания (до 0,6 м) достаточно сделать только продольные прорезы. Глубина прорезаемых в мерзлом слое щелей должна составлять примерно 80% от глубины промерзания, так как ослабленный слой на границе мерзлой и талой зон не является препятствием для отрыва блоков от массива. Расстояние между нарезанными щелями зависит от размеров кромки ковша экскаватора (размеры блоков должны быть на 10…15% меньше ширины зева ковша экскаватора). Для отгрузки блоков применяют экскаваторы с ковшами вместимостью 0,5 м3 и выше, оборудованные преимущественно обратной лопатой, так как выгрузка блоков из ковша прямой лопатой сильно затруднена.

Механический метод основан на силовом (иногда в сочетании с ударным или вибрационным) воздействии на массив мерзлого грунта. Реализуется применением как обычных землеройных и землеройно-транспортных машин, так и машин, оборудованных специальными рабочими органами.

Обычные машины применяют при небольшой глубине промерзания фунта: экскаваторы прямая и обратная лопаты с ковшом вместимостью до 0,65 м3 — 0,25 м; то же, с ковшом вместимостью до 1,6 м3 — 0,4 м; экскаваторы-драглайны — до 0,15 м; бульдозеры и скреперы — 0,05…0,1 м.

27. Гидромеханизацией называют разработку грунта, его транспорти­рование и укладку с помощью воды. В настоящее время с помощью гидромеханизации выполняют мно­гие виды земляных работ: намыв земляных плотин и перемычек, разра­ботку выемок крупных каналов, намыв приканальных дамб, выправительные работы на реках, намыв насыпей автомобильных и железных дорог, намыв площадок для промышленных предприятий, заготовку в карьерах гравийно-песчаных материалов и торфа, очистку оросительных каналов и водоемов от заиления, смыв рашей (отвалов грунта, об­разовавшихся при очистке каналов), намыв заболоченных территорий для их сельскохозяйственного использования и др.  Непременным условием для применения гидромеханизации являет­ся наличие на объектах строительства достаточного   количества   воды. К недостаткам гидромеханизации относится малая эффективность при разработке связных, трудно размываемых грунтов, сложность и по­вышение стоимости работ в зимних условиях, ограниченное расстояние транспортирования грунта (не более 3—3,5 км без устройства  станций перекачки) и высокая энергоемкость работ (от 3 до 15 квт-ч/м3).          

Разработка грунта с помощью гидромониторов осуществляется размывом его под напором струи воды, выбрасываемой под большим давлением из ствола гидромонитора и последующего транспортирования образовавшейся пульпы с помощью землесосов по напорным трубопроводам к местам намыва отвала грунта. Состав и технологическая последовательность выполнения операций при разработке грунта гидромониторами следующие: в подготовительный период — расчистка территории площадок разработки и отвала грунта, разбивка прорезей (трассы канала, траншеи, котлована) и намываемого сооружения. в основной период — разработка грунта гидромониторами при высоте забоя до 15 м, передвижка гидромониторов в забое, перекачивание пульпы землесосом в отвал, зачистка защитного слоя грунта дна котлована и откосов бульдозером, зачистка оснований под отдельные фундаменты, обратная засыпка с послойным уплотнением. Гидромониторами грунт разрабатывают чаще всего встречным забоем после выполнения подготовительных работ. Продолжительность циклов по разработке грунтов гидромониторами определяется объемом земляных работ с одной стоянки гидромонитора и производительностью землесосов по перекачиванию пульпы.

28. Гидромеханизацией называют разработку грунта, его транспорти­рование и укладку с помощью воды. Грунт разрабатывается гид­ромониторами с помощью струи воды, вытекающей из гидромони­тора под большим давлением, или землесосами путем засасывания грунта вместе с водой во всасывающую трубу (сосун) в результате разрежения, создаваемого в ней землесосом. Грунт транспортируется под напором по трубам или самотеком по лоткам или земляному руслу. Грунт перемещается водой во взвешенном состоянии. При выходе пото­ка из трубопровода или лотка на месте укладки грунта скорость потока вследствие его рассредоточения уменьшается, поэтому уменьшается его транспортирующая способность, грунт осаждается, а осветленная вода сбрасывается или возвращается для повторного использования.

№29Способы транспортировки пульпы и намыва земляных сооружений.

Способ намыва земляных сооружений, включающий возведение узкопрофильных дамб, отличающийся тем, что подачу пульпы в намываемое сооружение производят одновременно из основного и двух распределительных пульпопроводов, расположенных параллельно с двух сторон основного пульпопровода для намыва боковых призм из крупных фракций намываемого грунта и средней части, являющейся ядром дамбы, из мелких фракций, намываемых из торца основного пульпопровода, при этом выпускные отверстия в распределительных пульпопроводах выполнены в их нижней части и смещены на 20 30° от вертикальной оси в сторону основного пульпопровода, отстоящими друг от друга на расстоянии l=d_осн, где d_осн - диаметр основного пульпопровода, и диаметром d_в=1/3d_p, где d_p - диаметр распределительного пульпопровода, обеспечивающими намыв грунта по длине боковых призм, кроме того, подачу пульпы из торца основного пульпопровода для намыва ядра дамбы осуществляют через гаситель, выполненный в виде продольных стальных стержней диаметром 1014 мм из гладкой арматурной стали, жестко закрепленных одной стороной по верхней наружной поверхности в концевой части основного пульпопровода с расположением стержней параллельно оси потока, с расстоянием между стержнями, равным 1 2 диаметра стержней, и выполненных с выносом на величину l,5 2d_осн и изгибом концевого участка до полного перекрытия вертикальной проекции торца основного пульпопровода, при этом соединение распределительных пульпопроводов с основным выполнено в виде раструба, сопряженного с основным пульпопроводом, по линии, образующейся при пересечении двух цилиндров одинакового диаметра, равного d_осн, а с распределительными пульпопроводами в виде овала, имеющего размер по большой оси, равный d_осн , по малой - d_p, входное отверстие раструба защищено внутренней решеткой, выполненной в виде продольных стержней из гладкой арматурной стали диаметром 10 14 мм, жестко закрепленных только с напорной стороны с расположением стержней друг от друга на расстоянии 0,75d _в. Известен двухсторонний способ намыва сооружений, включающий рассредоточенную подачу пульпы по обе стороны вдоль дамбы первичного и последующего (поярусного) обвалования, с образованием прудка-отсойника в средней части возводимого сооружения.

№30Свайные работы ,технология погружения свай. Сваи применяют в слабых грунтах вместо фундаментов. Они как и фундаменты, передают нагрузку от зданий и сооружений на грунт. Сваи бывают деревянные, бетонные, железобетонные, стальные и грунтовые. По форме поперечного сечения --круглые, квадратные, прямоугольные и многоугольные, а по форме ствола -- цилиндрические, конические, призматические.Расположение свай в плане зависит от конфигурации возводимого здания (сооружения), его массы и места приложения нагрузок. По характеру работы сваи подразделяют на забивные сваи-стойки, висячие, шпунтовые и набивные в грунте.Забивные сваи, кроме забивки, также могут погружаться в грунт способами подмыва, завинчивания и вдавливанием. Вдавливание: Сваи применяют в слабых грунтах вместо фундаментов. Они как и фундаменты, передают нагрузку от зданий и сооружений на грунт.Сваи бывают деревянные, бетонные, железобетонные, стальные и грунтовые. По форме поперечного сечения --круглые, квадратные, прямоугольные и многоугольные, а по форме ствола -- цилиндрические, конические, призматические. Расположение свай в плане зависит от конфигурации возводимого здания (сооружения), его массы и места приложения нагрузок.По характеру работы сваи подразделяют на забивные сваи-стойки, висячие, шпунтовые и набивные в грунте.Забивные сваи, кроме забивки, также могут погружаться в грунт способами подмыва, завинчивания и вдавливанием.Способы погружения свай в грунт. До начала погружения свай в грунт выполняют комплекс подготовительных работ в соответствии с проектом производства свайных работ, в состав которого входят: доставка готовых свай или материалов для изготовления набивных свай, доставка и монтаж оборудования для погружения или изготовления свай, разработка схемы перемещения сваебойной установки с указанием очередности погружения (изготовления) свай; планировка свайного основания и разбивка осей свайных рядов, устройство подмостей; пробная забивка свай для уточнения расчета несущей способности сваи. Последовательность забивки свай устанавливается проектом с учетом свойств грунта.Сваи-стойки, висячие и шпунтовые сваи погружают в грунт сваебойными установками -- ударами по голове сваи.При забивке железобетонных и стальных свай обязательно применяют наголовники, предохраняющие головку сваи от повреждения при ударе по ней молотом сваебойной установки. При забивке деревянных свай голову сваи предохраняют от размочаливания бугелем, преставляющим собой цилиндрическое кольцо из полосовой стали, надеваемое на голову сваи. Нижний конец деревянной сваи заостряют в виде четырехгранной или трехгранной пирамиды. При наличии в грунте твердых включений на острие сваи надевают металлический башмак, защищающий острие от размочаливания. Деревянные сван применяют при условии заложения головы сваи ниже уровня грунтовых вод.Для погружения свай и шпунта в несвязные (особенно вода-насыщенные) грунты широко используют вибропогружатели.Процесс погружения свай в грунт состоит из: подъема и установки сван в проектное положение; собственно погружения сваи в грунт; перемещения сваебойной установки .к месту погружения сваи в грунт; перемещения сваебойной установки к месту погружения следующей сваи.

№31Свайные работы, Технология изготовления буронабивных свай в устойчивых грунтах.

Устройство буронабивных бетонных и железобетонных свай. Характерной особенностью технологии устройства буронабивных свай являются предварительное бурение скважин до заданной отметки и последующее формирование ствола сваи.

В зависимости от грунтовых условий буронабивные сваи устраивают одним из следующих трех способов: без крепления стенок скважин (сухой способ), с применением глинистого раствора для предотвращения обрушения стенок скважин, с креплением   скважин   обсадными   трубами.

Сухой способ () применим в устойчивых грунтах, которые могут держать стенки скважины (просадочные и глинистые твердой, полутвердой и тугопластичной консистенции). Технология устройства таких свай состоит в следующем. Методами вращательного бурения (шнековая колонна или ковшовый бур) в грунте разбуривают скважину необходимого диаметра и на заданную глубину. После достижения забоем скважины проектной отметки в необходимых случаях нижнюю часть скважины расширяют с помощью специальных расширителей, закрепленных на буровой штанге и входящих в комплект бурового станка. Принцип работы расширителя следующий: давление, передаваемое через штангу, раскрывает шарнирную систему ножей расширителя; при вращении штанги ножи срезают грунт, попадающий в бадью, расположенную под расширителем. За 4—5 операций срезывания и извлечения грунта образуется уширенная полость диаметром до 1,6 м.

После приемки скважины в установленном порядке при необходимости в ней монтируют арматурный каркас и бетонируют методом вертикально перемещающейся трубы (ВПТ). Применяемые в строительстве бетонолитные трубы, как правило, состоят из отдельных секций и имеют стыки, позволяющие быстро и надежно соединять трубы. В приемную воронку бетонную смесь подают непосредственно из автобетоносмесителя или с помощью специального загрузочного бункера. По мере укладки бетонной смеси бетонолитную трубу извлекают из скважины. Уплотняют бетонную смесь в скважине с помощью вибраторов, укрепленных на приемной воронке бетонолитной трубы. По окончании бетонирования скважины голову сваи  формуют в специальном инвентарном кондукторе и в зимнее время защищают утеплителем. Чаще всего по этой технологии изготовляют буронабивные сваи 'диаметром 400, 500, 600, 1000 и 1200 мм и длиной до   30   м. №32 Свайные работы. Технология изготовления буроинъекционных свай в неустойчивых грунтах. Технологический цикл по устройству буроинъекционной сваи из следующих основных операций: * бурение скважины *установка арматурного каркаса *заполнение скважины мелкозернистой бетонной смесью *опрессовка свежеуложенной бетонной смеси Заметим , что арматурный каркас может устанавливаться в скважину как до , так и после заполнения скважины бетонной смесью. Разновидностью буроинъекционныъ свай являются инъекционные анкеры , используемые в новом строительстве для крепления ограждений вертикальных откосов и стен в грунте .Здесь используют специальные анкерные машины.В неустойчивых обводненных грунтах бурение ведут с промывкой скважины раствором или под защитой обсадных труб.

Проходку скважин при устройстве буроинъекционных анкеров в неустойчивых грунтах выполняют под глинистым раствором или с использованием инвентарных обсадных труб. Перед установкой арматуры анкеров скважины очищают от шлама. Погружают арматуру в скважины плавно с обеспечением ее проектного положения и закрепляют по центру устья скважины. Цементный раствор для инъекции готовят непосредственно перед нагнетанием в скважину