2371

Устройство выемок

В отличие от земляных работ, выполняемых при строительстве автомобильных дорог, где объём их относительно равномерно распределен вдоль всей трассы, земляные работы на аэродроме имеют свои особенности.

Объём работ по устройству выемок и возведению насыпей чаще всего неравномерно распределен по всей площади участка. В отдельных его местах могут располагаться контуры с большим объёмом земляных работ и тут же рядом места, совсем не требующие перемещения земляных масс. В зависимости от характера распределения объёмов работ по площади земляные работы подразделяются на сосредоточенные и площадные.

При сосредоточенных земляных работах на участке преобладает небольшое количество мест, на которых нужно произвести большие объёмы работ по выемке грунта и отсыпке насыпей.

При площадных земляных работах места со средним и незначительным объёмом земляных работ расположены по всей площади.

Грунты высокой трудности разработки разбрасываются взрывами на выброс (сброс) или бульдозерами экскаваторами после взрывного рыхления.

Для рыхления взрывным способом скальных грунтов рекомендуется применять методы: шпуровых зарядов при разработке выемок глубиной до 3 м; котловых шпуров при разработке выемок глубиной до 5 м, а также при разработке выемок любой глубины во всех породах уступами (слоями) по 5 м; скважинных зарядов при разработке выемок глубиной более 5 м.

Взрывные работы на объекте следует выполнять силами специализированных организаций. Подготовку к взрывам (бурение скважин, шпуров и т.п.) могут выполнять как специализированные организации, так и сами строители.

Взрывные работы осуществляют тремя способами:

-рыхлением скальной породы на куски определенного габарита с последующей уборкой их механизированным способом (взрывание на рыхление грунта);

-полным или частичным удалением породы силой взрыва за пределы выемки (взрывание на «выброс») или с образованием полувыемок (взрывание на «сброс»);

-взрыванием контуров на блоки правильной формы (типа кубической) при массивных слаботрещиватых и плотных породах горизонтальной слоистости, раздельности.

Разработку выемок в скальных грунтах ведут сразу с небольшим перебором во избежание последующей трудной и дорогостоящей работы по снятию недовыбранного тонкого слоя скальных грунтов. Выравнивают грунт летного поля до проектных отметок рваным камнем и щебнем.

101

Исходные инженерно-геологические данные для расчета контурных взрывов должны содержать: название горных пород, с указанием строительных групп по трудности разработки, а также характеристику массивов пород по строению и выветрелости (расположение пластов и систем трещин относительно оси выемки, мощность отдельных пластов, их трещиноватость).

Для уменьшения количества негабарита при разработке выемок следует применять рассредоточенные скважинные заряды, между скважинами бурить шпуру. Шуры и скважины следует бурить с перебуром – 10–15% высоты разрабатываемого уступа.

Буровзрывные работы и погрузку разрыхленной скальной породы экскаваторами можно вести параллельно. При этом первые работы должны выполняться с опережением. Если для рыхления грунта в выемках или уступах глубиной до 5 м применяют метод шпуровых зарядов, буровзрывные работы следует выполнять с опережением, обеспечивающим не менее чем сменный запас взорванной породы. При этом должно быть выдержано минимальное расстояние опережения. Перед началом работы экскаватора негабариты, расположенные в верхнем слое взорванного грунта, должны быть раздроблены взрывами. В процессе разработки выемки негабариты следует отваливать в сторону и затем раздроблять их взрывами, перемещая взорванную породу бульдозером к экскаваторному забою. При доработке выемок в скальных грунтах после взрывов на выброс следует соблюдать следующий порядок работ: дробление расположенных на поверхности негабаритов, образовавшихся при взрыве траншеи; разравнивание разрыхленного грунта отвалом бульдозера; удаление с откосов выемки нависающих камней и козырьков экскаватором и мелкими взрывами; доработка выемки до проектного очертания взрывами; выравнивание основной площадки. При ярусной разработке выемок каждый ярус должен быть доработан до проектного контура и очищен до начала работ на следующем ярусе.

При разработке выемок, полувыемок и траншей рекомендуется способ короткозамедлительного взрывания, заключающиейся в последовательном взрыванием отдельных зарядов или групп через малые промежутки времени (порядка сотых и тысячных долей секунду), с таким расчетом, чтобы каждый последующий взрыв усиливал эффект предыдущего. Так, например, при разработке полувыемки в скальном косогоре взрыванием на сброс рационально устраивать два заряда – нижний и верхний и взрывать с небольшим замедлением после взрыва первого.

102

Особенности сооружения насыпи из крупнообломочных и скальных грунтов

До начала работ, также в процессе разработки горных склонов должно быть организованно постоянное наблюдение за устойчивостью как отдельных скальных обломков, так и всего склона выше места работ. В случае обнаружения их неустойчивости должны быть немедленно приняты меры безопасности, как, например, подрывание и спуск нависающих каменных глыб.

При устройстве насыпей из крупнообломочных пород, являющихся продуктом разработки выемок или процесса выветривания, верхний слой насыпи толщиной 1 м отсыпают из наиболее мелкого камня. В случае использования для уплотнения крупнообломочных грунтов катков на пневматических шинах, размер крупных включений не должен превышать 250 мм в ребре. Максимальный размер фракции крупнообломочного грунта, используемого для сооружения насыпей, не должен превышать 2/3 толщины уплотняемого слоя грунта.

Крупнообломочные грунты, содержащие более 30 % глинистого заполнителя, следует уплотнять при влажности мелкозема не выше оптимальной Wo, а при содержании мелкозема менее 30 % его влажность должна быть близка к значению 1,3Wo. Грунты, уплотненные при влажности мелкозема ниже этих значений (твердая консистенция), склонны к проявлению осадочных деформаций.

Уплотнение крупнообломочных грунтов, прочность которых составляет 50х10 Па (50 кгс/см), следует осуществлять в два этапа: на первом – решетчатыми катками, на втором – катками на пневматических шинах массой не менее 25–30 тонн.

Организацию работ по сооружению насыпей из легковыветривающихся размягчаемых крупнообломочных и скальных грунтов назначают с учетом природных условий, а также выветренности и склонности пород к дальнейшему выветриванию.

При использовании крупнообломочных грунтов, склонных к быстрому размоканию, работы должны производиться только в сухую погоду с минимальными разрывами во времени между отдельными технологическими операциями. Особое внимание должно быть уделено сокращению периода времени между отсыпкой очередного слоя насыпи и его уплотнением с тем, чтобы в дождливую погоду избежать переувлажнение грунта перед уплотнением.

Для определения оптимальной толщины уплотняемого слоя и установления числа проходов (ударов) уплотняющих машин по одному следу, необходимого для достижения требуемой плотности, перед началом работ по устройству насыпи, следует производить пробную укатку грунтов.

103

7. ПРИЕМКА ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ

Оценка качества производства земляных работ

Высокое качество и надежность земляного полотна должны обеспечиваться строительными организациями путем осуществления комплекса технических, экономических и организационных мер эффективного контроля на всех стадиях строительства земляного полотна.

Качество земляного полотна должны контролировать специальные службы, оснащенные техническими средствами, обеспечивающими необходимую достоверность и полноту контроля. При приемке выполненных работ подлежит произвести освидетельствование работ в натуре, контрольные замеры, проверку результатов производственных и лабораторных испытаний строительных материалов и предъявить техническую документацию в соответствии со СНиП 3.01.01-85 и СНиП 3.01.04-87. Производственный контроль качества грунтового основания должен включать входной контроль рабочей документации, операционный контроль отдельных слоев грунтового основания и приемочный контроль земляных работ.

Операционный контроль выполняют в соответствии с требованиями табл. 1 СНиП 3.06.06-88 с целью оперативного выявления дефектов и принятия мер по их устранению и предупреждению. При приемочном контроле результаты измерений должны соответствовать требованиям табл.14 СНиП 3.06.06-88. Объем измерений должен быть не менее 20 % объема измерений при операционном контроле. При приемке работ производится оценка ровности поверхности в продольном направлении. На основе такой оценки выбираются захватки для детального измерения ровности и поперечных уклонов. Захватки в общем случае выбираются длиной 300 – 400 м. Суммарная длина захваток должна составлять не менее 10 % длины сдаваемого участка в однорядном исчислении.

Контроль за качеством работ по разработке выемок осуществляют систематически в течение всего периода производства работ. Методы контроля регламентируются картой операционного контроля качества и включают:

-определение (ежедневно) влажности грунта;

-проверку глубины рыхления (при выполнении этой операции);

-обеспечение своевременного удаления поверхностной воды и предупреждение возможности размыва поверхности;

-проверку глубины разработки слоя грунта (по глубине залегания);

-соблюдение норм допустимого недобора грунта подошвы выемок (в соответствии с рабочим оборудованием и вместимостью ковша экскаватора);

-проверку качества и плотности грунтов в поверхностных слоях (подошве) выемок;

-проверку отметок продольного профиля и поперечных уклонов.

104

Если под аэродромным покрытием на участках выемок естественная плотность грунта ниже требуемой, следует предусматривать уплотнение грунта до норм, приведенных в табл. 7.1, на глубину 1,2 м для I, II, III и 0,8 м для IV и V дорожно-климатических зон, считая от поверхности грунтового основания.

Примечание. В числителе приведены значения коэффициента уплотнения грунта в зоне сезонного промерзания, в знаменателе – ниже границы сезонного промерзания, а также для насыпей, возводимых в IV и V дорожно-климатечских зонах.

Контроль качества работ по возведению насыпей предусматривает проверку:

-соответствия состава и состояния грунтов, принятых в проекте (определяют вид грунта, его оптимальную влажность и максимальную плотность при уплотнении);

-соответствия типа и массы грунтоуплотняющих машин типу грунта

итолщине уплотняемого слоя;

-числа проходов (или ударов) грунтоуплотняющих машин по уложенному слою;

-плотности грунтов в каждом уплотненном слое (на глубине равной 1/3 его толщины) в пяти точках – по оси, в 1…1,5 м от края слоя и в промежутках между ними, размещая поперечники через каждые 100 м для

грунтов летной полосы (но не менее одного поперечника на 2000 м2) и 50 м для оснований под покрытия (но не менее одного поперечника на

1000 м2);

-толщины отсыпаемого слоя (с помощью мелких шурфов, замеряя их толщину или погружая металлический щуп в слой до уплотненной поверхности предыдущего);

-ровности поверхности и соответствия проектному профилю (просвет под 3-метровой рейкой ± 3 см на грунтовой части летнего поля и ±2 см на грунтовом основании под покрытие);

-влажности грунтов (проверяется ежесменно три определения на каждую 1000 м2 и дополнительно после выпадения осадков); однородности

грунтов (определяются визуально цвет, структура, липкость, три определения на 1000 м2).

105

Плотность грунта в верхнем слое грунтовой части летного поля, естественном основании в выемках, местах с нулевыми отметками и под низкими насыпями определяют по ГОСТ 5180-84 «Грунты. Методы лабораторного определения максимальной плотности» в трех точках на поперечнике (на каждые 2000 м2 в грунтовой части летного поля и 1000 м2 основания под покрытия ВПП, РД и МС), при этом поперечники размещаются не реже чем через 50 м. Методом стандартного уплотнения (в приборе СоюздорНИИ) определяют максимальную стандартную плотность грунта(и соответствующую ей оптимальную влажность), которая является исходной характеристикой при определении коэффициента уплотнения – критерия оценки качества уплотнения грунтов. Для определения плотности применяют экспресс-методы:

-режущего кольца (по ГОСТ 5180-84) – для грунтов, легко поддающихся вырезке, а также для грунтов, форма которых не сохраняется без кольца (глинистые и песчаные грунты);

-замещения объема (метод лунки) – для гравийно-галечниковых, песчаных и глинистых грунтов с включением крупных фракций (крупнообломочные грунты);

-взвешивания в воде (парафинирования) – для грунтов, трудно поддающихся вырезке или склонных к выкрашиванию;

-вдавливания штампа (динамический штамп СоюздорНИИ) – для крупнообломочных грунтов. Для оценки плотности и влажности грунта применяют плотномер-влагомер Ковалева. Экспрессная оценка плотности грунта выполняется с помощью пенетрометров универсальных статических и радиометрическими приборами.

Отклонения от требуемого значения плотности в сторону уменьшения допускаются в пределах 4 %, при этом число точек с максимальным отклонением не должно превышать 10 % общего числа измерений.

При приемке законченных насыпей отрывают щурф на полную высоту насыпи и отбирают три контрольные пробы грунта для определения фактической плотности (в верхней, средней и нижней частях насыпи) и оценки качества уплотнения насыпи. Контроль качества работ по планировке летного поля аэродрома предусматривает проверку ровности и соответствия поверхности летного поля и грунтового основания аэродромных одежд, боковых и концевых полос безопасности проектному профилю. Для этого проводят исполнительную геодезическую съемку по знакам выноски проекта на местности, реперам и плюсовым точкам, проверку крутизны откосов по поперечникам через 50 м. Выполняют промеры откосными шаблонами. Контроль ровности поверхности летного поля осуществляют

3-метровой металлической рейкой (допустимый просвет под рейкой ±3 см). Допустимое отклонение продольных и поперечных уклонов на

106

грунтовом основании от проектных не должно превышать соответственно

±0,001 и ±0,005.

Оформление документации при приемке земляных работ

Результаты операционного контроля должны фиксироваться в журнале работ. Схемы операционного контроля качества должны содержать эскизы конструкций с указанием допускаемых отклонений в размерах, перечни операций, контролируемых производителем работ (мастером) с участием строительной лаборатории и геодезической службы, данные о составе, сроках и способах контроля. При приемочном контроле необходимо производить проверку и оценку качества выполненных земляных работ. Скрытые работы подлежат освидетельствованию с составлением акта. Запрещается выполнение последующих работ при отсутствии актов освидетельствования предшествующих скрытых работ во всех случаях. При промежуточной приемке отдельных законченных участков земляных работ составляется акт, к которому прилагаются копии журналов с результатами контроля земляного полотна и акты скрытых работ.

8. ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ

Основы техники безопасности

Административно-технический персонал несет ответственность за нарушение своими распоряжениями или действиями требований законодательства по охране труда и технике безопасности, а также за бездействие, проявленное в этих вопросах. Организация производства земляных работ на аэродроме должна обеспечивать безопасность труда работающих в полном составе по СНиП 12-03-2001. «Безопасность труда в строительстве», часть 1. Общие требования и строгое соблюдение всех инструкций и правил по технике безопасности, из которых общими и основными являются: ежедневный осмотр (техническим персоналом) участков работ, где возможны обрушения грунта, оползни, образование «козырьков» грунта и принятие необходимых мер с соблюдением безопасности; на всех опасных местах должны быть вывешены плакаты и предупреждающие знаки; на участке работ должно быть бытовое помещение для отдыха и обогрева (зимой) рабочих, оборудованное умывальником, аптечкой и т.д.; производство земляных работ в зоне расположения подземных коммуникаций (электрокабели, газопроводы) допускается только при наличии письменного разрешения организации, ответственной за эксплуатацию этих коммуникаций; к управлению машинами допускаются только лица, прошедшие соответствующее обучение и имеющие удостоверение на право управления ими. При составлении ППР тщательно прорабатывают мероприятия,

107

связанные с повышением техники безопасности. Несчастные случаи есть следствие организационных и технических причин.

К организационным причинам относятся: неподготовленность к земляным работам; отсутствие постоянного надзора за безопасностью работ; допуск к работам без предварительного инструктажа по технике безопасности; перемещения рабочих с одного вида работ на другой без необходимой подготовки; несвоевременная выдача рабочим индивидуальных защитных приспособлений.

Неисправность применяемых машин, неправильная организация технологического процесса производства земляных работ, перегрузка машин во время их работы, неправильная система технической эксплуатации машин и недоучет свойств грунтов, а также природных условий местности в дождливые сезоны года относятся к техническим причинам.

До начала земляных работ необходимо выяснить наличие на тех или иных участках подземных коммуникаций (электрокабелей, газопроводов). Только получив соответствующее письменное разрешение с приложением расположения и глубины подземных коммуникаций, приступают к сооружению земляного полотна, предварительно установив знаки, указывающие места их расположения.

Для предотвращения опасностей, возникающих при проведении механизированных работ, следует принимать надлежащие организационные меры. Основными из них являются: подготовка землеройных машин для производства работ; изучение рабочими и особенно машинистами основ техники безопасности.

Допускаются к эксплуатации землеройные машины, оборудованные звуковой сигнализацией, хорошо известной рабочим. При этом каждая новая или отремонтированная машина проверяется на холостом ходу и в работе. Используются только вполне исправные землеройные машины. Кроме того, заранее должны быть разработаны: технологические схемы производства работ для каждой машины с указаниями по установке ее рабочих органов, скорости движения; графики рабочих операций, а также намечены места остановок и стоянок машин.

На всех стройках выделяют высококвалифицированных специалистов, имеющих подготовку в области охраны труда и техники безопасности, которые дают разрешение на развертывание землеройных работ на каждом горном, заболоченном или косогорном участке, а также в грунтовых карьерах. Эти специалисты одновременно обязаны следить и за соблюдением правил техники безопасности во всех землеройных отрядах. В звеньях в свою очередь назначают ответственных лиц за технику безопасности.

Земляные работы, проводимые на участках с подземными коммуникациями, должны осуществляться под наблюдением производителя работ или дорожного мастера, а в непосредственной близости от электро-

108

кабелей, газопровода или водопровода – и под наблюдением работников, выделенных этими службами. Запрещается пользоваться на этих участках ударными инструментами, ломами, кирками, клиньями, пневматическими

иэлектровибрирующими инструментами.

Вслучае обнаружения не предусмотренных ППР подземных сооружений, взрывоопасных материалов и боеприпасов, появления вредных газов земляные работы подлежат немедленному прекращению. Рабочих и землеройную технику удаляют, а работы возобновляют после получения соответствующего разрешения. Взрывные работы, связанные с корчевкой пней или разработкой грунтов, выполняют согласно единым правилам безопасности при ведении взрывных работ, утвержденным Гостехнадзором.

Для предотвращения несчастных случаев по техническим причинам необходимо:

а) допускать к эксплуатации только проверенные машины, с защитными ограждениями и предохранительными приспособлениями;

б) обеспечивать полную безопасность всех технологическихпроцессов; в) эксплуатировать каждую машину в строгом соответствии с разра-

ботанной для нее инструкцией; г) не перегружать машины во избежание поломок их отдельных узлов;

д) категорически запрещать ускорение производства работ за счет пренебрежения условиями охраны труда и техники безопасности.

Во время работы корчевальных и землеройных машин запрещается смазка их частей или выполнение ремонтных работ. Стальные тросы и цепи корчевальныx и землеройных машин нуждаются в осмотре не реже одного раза в пять дней. При более 10 % разорванных проволок тросы бракуют. Однако в скреперах допускается сращивание тросов путем сплетения прядей.

Во время работы землеройных машин никто не должен останавливаться вблизи них. При работе корчевальных машин запрещается стоять на линии и вблизи тягового троса или переходить через него.

Нужно предупреждать возможность самопроизвольной отцепки машин от тягачей, а также самопроизвольного разъединения шпоночных, болтовых и клиновых соединений частей машин.

Перед пуском или остановкой машины водитель или тракторист должен подать сигнал и затем обеспечить плавное движение, без рывков и крутых поворотов. Необходимо следить за переключением передач, чтобы не перегружать двигатели. Требуется следить и за работой прицепных машин. При малейших неисправностях, особенно тормозной системы, встрече с препятствиями (камнем, бревном, пнем), которые нельзя преодолеть, немедленно следует выключать двигатель.

109

Ввыемках или карьерах не допускается образование «козырьков» грунта или нахождение на откосах валунов, камней и других предметов, чтобы предупредить несчастные случаи и поломку землеройной техники.

Стоянка и движение дорожных машин, а также автомобилей, установка столбов для воздушных линий электропередачи, связи и освещения или других целей допустима лишь за пределами призмы обрушения разрабатываемого откоса, забоя или траншеи. Только при проверке расчетом устойчивости откоса или прочности креплений с учетом динамичности нагрузки в соблюдении данного требования нет надобности.

Вгорных условиях и на косогорных участках до устройства выемок или траншеи, прежде всего, устраивают нагорные и водоотводные канавы для предупреждения несчастных случаев и аварий.

Рытье траншей без креплений допустимо лишь в грунтах с ненарушенной структурой и естественной влажностью не более 0,7 (по отношению к нижней границе текучести). Но глубина разработки не должна превышать:

а) 1,0 м – в песчаных (в том числе гравелистых) грунтах; б) 1,25 м – в супесях; в) 1,5 м – в суглинках, глинах и сухих лёссовидных грунтах;

г) 2,0 м – в особо плотных грунтах (плотность которых характеризуется при их разработке необходимостьюприменения ломов, кирок и клиньев).

Рытье траншей роторными и траншейными экскаваторами в плотных связных грунтах возможно и с вертикальными стенками без крепления до глубины 3 м. Но не допускается спуск рабочих в траншеи. В противном случае требуется крепление или уполаживание откосов траншей. Грунт, выброшенный из траншей или выемок, обычно размещают вне призмы обрушения.

Возобновление производства работ в выемках, котлованах и траншеях, разработанных в зимнее время, недопустимо с наступлением оттепели, особенно при наличии длительных атмосферных осадков. За состоянием откосов выемок, котлованов и траншей требуются систематические наблюдения, чтобы предупредить обрушение грунта. При появлении трещин из угрожаемыхучастков удаляют немедленно рабочих и дорожную технику.

Если на откосах выемок или стенках котлованов и траншей имеются крупные камни, в начальный период промерзания грунта их надо сбить, чтобы предупредить скатывание в период оттаивания.

При обнаружении плывунов либо водонасыщенных связных грунтов земляные работы прекращают и возобновляют их после выполнения соответствующих мероприятий (искусственное водопонижение, шпунтовое крепление), разработанных на стадии рабочего проектирования.

По окончании сменной работы экскаваторы, бульдозеры, катки нужно устанавливать на спланированной площадке и закреплять переносными

110