2. Описание технологического процесса

2.1. Способы выполнения процесса

Разработку грунтов в строительстве ведут ручным, механизированным, гидравлическим и взрывным способами. Кроме того, в ряде случаев грунт либо в сочетании с основными методами, либо самостоятельно перерабатывают методам вытрамбовывания и бурения. 95% всех земляных работ выполняется механизированным способом, поэтому мы рассмотрим только его.

Земляные сооружения разделяют на постоянные и временные. К постоянным относят плотины, дамбы, выемки для прокладки дорог, ложа искусственных водоемов, русла каналов, спланированные площадки для возведения жилых кварталов, промышленных зданий и других сооружений; к временным – котлованы и траншеи для возведения фундаментов, траншеи для прокладки инженерных коммуникаций и т. д., т.е. все земляные сооружения, возводимые на время строительства.

Котлован от траншеи отличается абсолютными размерами и соотношением собственных размеров. Траншеей принято называть длинные узкие (шириной не более 2,5-3,0 м) выемки, ширина которых незначительна по сравнению с длиной. Котлован – это выемки шириной более 3 м и с сопоставимыми размерами длины и ширины.

Если грунт для насыпи или обратной засыпки берется из выемки за пределами строительной площадки, то такие выемки называются резервами. Если грунт из выемки складируется в насыпи без перспектив использовать этот грунт в процессе строительства или для обратной засыпки, то такая насыпь называется кавальером, а место отсыпки кавальера называется отвалом.

Существуют также временные выемки, закрытые с поверхности и устраиваемые для сооружения теле-, транспортных, коммуникационных или водопропускных сооружений. Такие выемки называют подземными выработками. Если отсыпка грунта из отвала используется для полного закрытия подземного сооружения или коммуникаций, ее называют обратной засыпкой (рис. 2.1.1).

Рис. 2.1.1. Обратная засыпка подземных конструкций и коммуникаций

Основными элементами, составляющими характерные профили земляных сооружений, являются:

для выемок – дно и боковые поверхности (рис. 2.1.2.),

для насыпей – подошва насыпи и ее откосы (рис. 2.1.3.).

Боковые поверхности выемок могут быть либо в виде вертикальных стенок, либо в виде наклонных откосов. Линия, образованная пересечением плоскости откоса и дна выемки (подошвы насыпи), называется основанием откоса.

Рис. 2.1.2. Элементы профиля выемки: 1 – дно, 2 – боковая поверхность

Рис. 2.1.3. Основные элементы насыпи:

1 – подошва насыпи; 2 – основание откоса; 3 – откос; 4 – бровка откоса

Линия, образованная пересечением плоскости откоса и поверхностью земли (верхней плоскостью насыпи) - бровкой откоса. Для снижения нагрузки на основание откоса (увеличения его устойчивости) в откосе устраивают горизонтальную ступеньку, называемую бермой (рис. 2.1.4, 2.1.5). Поверхностные воды отводятся от земляных сооружений с помощью водоотводных (у насыпи) и нагорных (у выемки) канав.

Рис. 2.1.4. Поперечное сечение глубокой постоянной выемки:

1 – дно выемки; 2 – основание откоса; 3 – откос; 4 – бровка откоса; 5(6) – кавальер; 7 – банкет; 8 – нагорная канава; 9 - берма

Рис. 2.1.5. Поперечное сечение высокой насыпи:

1 – подошва насыпи; 2 – основание откоса; 3 – откос; 4 – бровка откоса; 5 – берма; 6 –водоотводная канава

От попадания воды в выемку он защищается также банкетом – невысоким земляным валиком, отсыпаемым вдоль бровки выемки.