Билет 1

1. Назначение и виды земляных работ. Грунты и их технологические свойства.

В промышленном и гражданском строительстве переработку грунта ведут с целью подготовки оснований под здания и сооружения, изменение природного рельефа местности, устройство земляного полотна временных дорог, устройства подземных закрытых с поверхности земли выемок и др. Результатами переработки грунта являются земляные сооружения - выемки, насыпи, подземные выработки, обратные засыпки.

Выемку, имеющую ширину до 3 м и длину значительно превышающую ширину, называют траншеей. Выемку, длина которой не превышает десятикратной ее ширины, называют котлованом. Котлованы и траншеи имеют дно и боковые поверхности, наклонные откосы и вертикальные стены. Выемки, закрытые с поверхности и устраиваемые для сооружения транспортных и коммунальных туннелей и других целей называют подземными выработками. После устройства подземных сооружений частей зданий грунт укладывают в так называемые пазухи - пространство между боковой поверхностью сооружения и откосом котлована для полного закрытия подземного сооружения или коммуникаций - обратная засыпка.

Основными процессом переработки грунта, в результате которого создаются земляные сооружения проектных параметров, являются разработка грунта, его перемещение и укладка. Выполнению этих процессов предшествуют подготовительные процессы, которые осуществляют до начала разработки грунта вспомогательные - до или в процессе возведения земляных сооружений. Этот комплекс процессов называют земляными работами - массовые, тяжелые и трудоемкие виды строительных работ. На 1 м³ объема промсооружения в среднем перерабатывается 1,5.,.2м^З грунта. При возведении земляных сооружений, переработку грунта ведут по 4 методам): механический (95%), гидравлический (2%). взрывной (1%) и ручной (2% с привлечением специнструмента). Кроме того в ряде случаев грунт перерабатывают методами вытрамбовывания и бурения.

рис. Виды земляных сооружений: а – открытый котлован, б – закрытый котлован, в – траншея, г – планировочная насыпь, д – земляное полотно дороги, е – подземная выработка, 1 – здание, 2 – обратная засыпка.

Грунты и их технологические свойства

Грунты - породы, залегающие в верхних слоях земной коры и представляющие собой рыхлые и скальные породы. Свойства и качество грунта влияют на устойчивость земляных сооружений, трудоемкость переработки и стоимость работ. При выборе наиболее эффективного способа производства работ необходимо учитывать характеристики грунтов: плотность, влажность, липкость, разрыхленность, сцепление, угол естественного откоса трудность разработки.

Плотность - масса 1 м^З грунта в естественном состоянии (в плотном теле). Плотность песчаных и глинистых грунтов: 1,6...2,1 т/м^З, а скальных, неразрыхленных грунтов - до 3,3 т/м^З.

Влажность характеризует степень насыщения грунта водой, которую определяют отношением массы воды в грунте к массе твердых частиц грунта. При влажности более 30% грунты считают мокрыми, а при влажности до 5% - сухими.

Липкость - способность грунта при определенной влажности прилипать к поверхности различных предметов. Большая липкость усложняет выгрузку грунта из ковша машины или кузова, условия работы транспорта и др. Липкость определяю усилием, необходимый для отрыва прилипшего предмета от грунта (для глин 0,05 МПа).

Разрыхляемость - способность грунта увеличиваться в объеме в процессе его разработки. При этом плотность грунта уменьшается - первоначальное разрыхление грунта и характеризуется коэффициентом разрыхляемости Кр - отношение объема разрыхленного грунта к объему грунта в естественном состоянии (для песчаных = 1,08... 1,17; суглинистых = 1,14... 1,28 и для глинистых = 1,24…1,3).

Уложенный в насыпь разрыхленный грунт под влиянием массы вышележащих слоев грунта или механического уплотнения, движения транспорта или смачивания дождем уплотняется. Однако грунт не занимает такого объема, который он занимал до разработки, сохраняя остаточное разрыхление, показателем которого является коэффициент остаточного разрыхления Ко.р., значение которого для песчаных грунтов 1,01. ..1,025; суглинистых 1,015... 1,05; глинистых 1,04... 1,09.

Сцепление характеризуют начальным сопротивлением грунта сдвигу, оно зависит от вида грунта и его влажности. Так, сила сцепления для песчаных грунтов 0,03...0,05 МПа; для глинистых 0,05...0,3 МПа.

Угол естественного откоса характеризуется физическими свойствами грунта, при котором он находится в состоянии предельного равновесия. Для обеспечения устойчивости земляных сооружений их возводят с откосами. Крутизна которых определяется отношением высоты к заложению: h/а= 1/m, где m коэф-т откоса. Крутизна откоса зависит от угла естественного откоса.

Удельное сопротивление резанию зависит как от свойств и показателей разрабатываемого грунта. Так и от конструктивного рабочего органа землеройного или землеройно-транспортного оборудования. С учетом этого в строительном производстве грунты по трудности их разработки классифицируют в группы (ЕНиР 2-1-1). Так для одноковшовых экскаваторов грунты делят на 6, для многоковшовых экскаваторов и скреперов на 2, для бульдозеров и грейдеров на 3. При разработке грунтов в ручную их делят на 7 групп. В состав 1 группы входят легко разрабатываемые грунты, а в последнюю - трудно разрабатываемые.