Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Медведев, Павел Михайлович. Основы строительного дела учебное пособие для речных училищ и техникумов

.pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
30.10.2023
Размер:
13.57 Mб
Скачать

Взятие проб и образцов

29

проем, в который забивают в дно реки сваю и с низовой

(по те­

чению) стороны опускают обсадную колонну, которую скреп­

ляют со сваей веревкой или деревянным хомутом.

Свая удерживает колонну в вертикальном положении и после окончания работ может послужить опорой для извлечения труб. Для удобства бурения ставят треногу, укрепляя ее стойки в грунт или на помосте. Если позволяет время и обстоятельства,

то бурение лучше организовать со льда.

Бурение в озерных условиях или на водохранилищах, в ус­

ловиях сильного

волнения, организуется путем установки на

дно специального

островка в виде сварной решетчатой кон­

струкции. Его верх, представляющий собой площадку для раз­ мещения бурового оборудования и копра, должен быть поднят на необходимую высоту с учетом волнения.

§13. Взятие проб и образцов. Буровой журнал

Котбору образцов необходимо относиться со всем внима­ нием и тщательностью. По ним составляется геологический раз­ рез, характеризующий породы грунта по данной площадке или трассе сооружения, что является конечной целью разведки грунтов.

Взятие проб образцов грунта производится следующим об­ разом. Извлеченный наконечник бура ставят на доску и берут

из него лопаточкой пробу породы, которую кладут в отделение ящика; туда же вкладывают карточку породы, в которую запи­ сывают:

1)название места заложения скважины с условной или аб­

солютной отметкой устья скважины;

2)номер разведочной линии или профиля и номер сква­

жины;

3)номер и название породы;

4)глубину, с которой взята порода;

5)степень насыщения породы водой (если из сырой породы при сжатии ее в руке появляется вода, порода считается мок­ рой, при отсутствии воды-—влажной).

Образцы в виде керна обычно заливаются парафином, в це­ лях сохранения естественной влажности для лабораторных ис­ следований грунта.

На крышке ящика пишется название места бурения, номер

скважины и номер ящика.

Образец берется примерно в объеме 50—200 см3. Одновре­ менно все указанные данные записываются в буровой журнал,

который обязательно ведется при бурении и разведке шурфами;

в журнале отмечаются результаты бурения и другие данные,

30

Разведка грунтов

[Гл. II

При

встрече окаменелостей или включений в грунтах, это

должно

быть отмечено в примечаниях к описанию грунтов.

Мощность пород грунтов и водоносных горизонтов,

глубина

залегания их и установившийся уровень воды измеряются и за-,

писываются с точностью до 0,01 м.

Приток воды в скважину определяется в литрах в час при точно определенном понижении при откачке.

Пробы воды берут в объеме не менее одного литра в чисто вымытые литровые бутылки с притертой пробкой; пробку зали­ вают парафином.

§ 14. Составление геологических разрезов

На основании бурового журнала и дневника ведения буро­ вых работ составляются геологические разрезы по скважине или

шурфу.

Для получения геологических профилей, представляющих собой разрез толщи грунтов в пределах площадки под сооруже­ ние или по трассе канала, железной или грунтовой дороги и т. д., составляют геологические разрезы по скважинам, оси которых располагаются на листе бумаги на расстояниях, отло­ женных в соответствующем масштабе. Соединяя отметки одно­

именных грунтов на разрезах по скважинам линией, которая может быть и ломаной, получаем очертания пластов грунтов на вертикальной плоскости — геологические профили. Нанося на геологический профиль — профиль запроектированного соору­ жения по красным отметкам, мы можем судить, в каких именно грунтах будут находиться подземные части сооружения и как они будут располагаться в отношении уровня грунтовых вод. Кроме этого, представится возможным судить о степени трудо­ емкости разрабатываемых пород в зависимости от их физико­

механических свойств. Следовательно, возможно заранее опре­ делить, какие типы землеройных машин, инструмент и транс­ портные средства необходимо будет выбрать для производства работ, потребуется ли при отрыве котлованов откачка или пони­ жение уровня грунтовых вод и тому подобные данные.

§ 15. Организация буровых работ. Техника безопасности

а) Организация буровых работ. Разведочные работы произ­ водятся буровыми бригадами; число их в одной разведке зави­

сит от объема работ и сроков их выполнения. На практике имеет распространение трехили пятистаночная разведка, ко­ торую возглавляет техник по бурению или техник-геолог. Каж­ дой буровой бригадой руководит буровой мастер.

Буровую бригаду разбивают на смены для обеспечения круг-

§ 15]

 

Организация буровых работ

31

лосуточного ведения

работ по бурению скважины.

В каждой

смене

работу ведет бурильщик, в распоряжении которого нахо­

дится

его помощник и буровой рабочий. Последний

самостоя­

тельно

работает во

время спуска и подъема инструмента из

скважины и работает совместно с помощником бурильщика во время процесса бурения или других буровых работ. На обязан­ ности помощника бурильщика лежит также промывка сква­ жины, свинчивание бурильных труб при спуске инструмента.. Свинчивание должно быть тщательным, в противном случае мо­

жет произойти обрыв инструмента в скважине, что

связано

с приостановкой бурения и возможностью аварии.

обрыва

Наибольшее распространение имеют аварии в виде

в резьбовом соединении и прихвата его в скважине.

Первый

происходит в результате недоведения резьбового соединения до отказа в надежде на то, что в самом начале вращения инстру­ мента все соединения закрепятся. Однако закрепляются только те соединения, оси которых совпадают друг с другом, что прак­ тически случается редко.

Прихват инструмента может произойти в результате обру­ шения породы в закрепленной скважине трещиноватой (до­ лото) или вязкой породой. Для ликвидации этих аварий приме­

няются ловильные инструменты и приспособления.

б) Мероприятия по технике безопасности при буровых рабо­

тах. Во избежание несчастных случаев к работе допускаются только рабочие, сдавшие технический минимум для данной ква­ лификации и прошедшие медицинский осмотр на предмет соот­ ветствия состояния здоровья характеру выполняемой работы.

Буровая вышка должна осматриваться техническим персона­ лом разведочной партии не реже одного раза в декаду, а обна­

руженные дефекты отмечаться в акте осмотра и немедленно устраняться.

Пол вышки, полати и лестницы должны содержаться в пол­ ной чистоте и исправности, не должны загромождаться. Доступ рабочих на вышку без лестницы, а также хождение по связям

вышки не допускается. Не разрешается производить осмотр, ре­ монт и смазку оборудования во время бурения.

При наличии в устье скважины шурфа необходимо прочно его закрывать, чтобы исключить возможность попадания в него людей и инструмента.

На каждой вышке должны быть аптечка с набором необхо­ димых медикаментов и бак с кипяченой водой. При производ­ стве буровых работ на воде принимаются дополнительные меры предосторожности: выделяется дежурный катер для связи с бе­ регом и производства транспортных работ; при значительном удалении от берега необходимо установить на вышках местные рации, а также переносные легкие электростанции для целей

32 Разведка грунтов [Гл. II

освещения; во избежание наскока на вышку проходящих судов она должна быть снабжена дневными и ночными сигналами ограждения.

Сборка, установка и перевозка вышки производится под не­ посредственным руководством и наблюдением старшего инже­ нера разведки или бурового мастера. Эти работы запрещается

производить при сильном ветре (свыше пяти баллов), ливне,

гололедице и в ночное время при недостаточной освещенности. Нельзя посылать на вышку рабочих в случае их плохого са­ мочувствия. Путь передвижения вышки должен быть заранее

обследован.

Канаты, цепи, тросы и шланги должны быть испытаны на

допускаемую нагрузку и находиться в полной исправности. По­ лати и ограждения должны быть прочными.

Во время работы на полатях с инструментом, следует привя­ зываться предохранительным поясом и мягкой веревкой к ноге вышки. Не разрешается вставать ногами на барьер (огражде­ ние), а также оставлять незакрепленными какие-либо инстру­ менты или предметы.

Перед спуском или подъемом бурового инструмента бригада должна быть предупреждена об этом. При этом необходимо

следить, чтобы рабочие не находились около опускаемого ин­

струмента. Нельзя опускать инструменты с недовернутыми вин­ товыми соединениями, при неисправных тормозах лебедки. Сле­

дует тщательно следить за

тем, чтобы рабочие не приступали

к развинчиванию бурового

инструмента, если шпиндель станка

продолжает вращаться по инерции при выключенном, двигателе. В радиусе действия ключей не должно быть предметов, ме­

шающих работе.

Пол не должен быть скользким.

ГЛАВА III

ЗЕМЛЯНЫЕ РАБОТЫ

§16. Назначение, состав земляных работ

иих разновидности

Земляные работы являются основным видом работ при воз­ ведении любого сооружения. Они состоят из процессов, связан­

ных с разработкой грунтов и постройкой из них тех или иных сооружений.

В состав

земляных

работ

входят

следующие

операции:

а) рыхление грунта,

б)

отрывка грунта,

в) откидка,

перекидка

или

погрузка

его

на

транспортные

средства,

г)

выгрузка,

д)

укладка в

сооружение и е)

уплотнение.

планировку,

По видам земляные работы разделяются на: а)

б) копание узких рвов (траншей, канав), в) копание котлова­

нов, г) копание выемок, д) отсыпку насыпей, дамб, плотин.

§ 17. Виды земляных сооружений и их составные элементы

Земляные сооружения могут быть постоянного '(основного) и временного назначения.

Земляные сооружения возводятся в виде выемок, насыпей или их сочетаний, в результате которых получается продольный

или поперечный профиль сооружения, составляющий общее очертание земляного инженерного сооружения. В свою очередь,

общее очертание любого земляного сооружения, его профиль,

зависит от его назначения, условий его работы и требований устойчивости.

Выемками называются разработки грунта, производимые

ниже поверхности земли, вглубь. Они разделяются на два вида: а) постоянные выемки, имеющие самостоятельное значение и составляющие очертание самого инженерного сооружения, на­

пример выемка для ложа канала, прокладки железнодорожного

полотна, проведения автомобильной дороги и т. п.;

б) временные выемки или вспомогательные, например тран­

шеи для укладки сетей водопровода и электрокабелей, ям под

3 П. М. Медведев

34 Земляные работы [Гл. Ш

столбы и т. п., которые впоследствии засыпаются вновь вынутым из них грунтом, выполнив, таким образом, свое назначение.

Рис. 16. Примеры поперечных профилей выемок и насыпей.

/ — водоотводная канава; 2 —кювет; 3 — нагорная канава; 4 — забанкетная канава; 5 — банкет; 6 — берма; 7 — кавальер.

Насыпями называются сооружения из грунта, возводи­ мые выше поверхности земли путем отсыпки; они являются, та­ ким образом, видами сооружений, противоположными выемкам как по способу возведения, так и по очертанию.

§ 17] Виды земляных сооружений 35

В ка.честве примера на рис. 16 изображены упрощенные по­ перечные разрезы (профили) некоторых земляных сооружений:

а) временной траншеи — выемки шириною менее 3 м, отры­ ваемой для укладки водопроводных или канализационных труб, электрокабелей и т. п.;

б) насыпи для устройства по ней дороги; в) судоходного или оросительного канала; г) земляной плотины; д) кавальерная выемка;

е) насыпь, отсыпанная из резерва.

Геометрические элементы очертаний земляных сооружений носят следующие названия:

а) Высота насыпи или глубина выемки ho. На основных проектных чертежах величина h0 указывается по оси сооружения, так как в других точках, например в точках а и е она изменяется в зависимости от очертания поверхности земли. В дорожных насыпях величина ho указывается по плоскости,

проходящей через точки а и е.

б) Проектная ширина сооружения Ь. В выемках, на­ пример в каналах, эта проектная величина указывает ширину канала по низу, на уровне дна, так как ширина по верху зави­ сит от очертания поверхности земли. В насыпях, наоборот, ши­ рина Ь указывает ширину сооружения по верху.

в) Откосы выемки или насыпи ас и ed. Высота откосов одинакова только для сооружений, располагаемых на горизон­ тальных площадках. На местности, имеющей поперечный уклон, высота откосов, а равно и их длина будут различны. Плоскость откосов может иметь также разные углы наклона а, зависящие от качества грунтов и местных условий.

г) Заложение откоса l = nh, являющееся горизонталь­

ным проложением (проекцией) линии откоса ас и ed на горизон­ тальную плоскость. Для удобства и простоты нанесения на ме­ стности проектной ширины сооружения Ь и границ выемки или насыпи, т. е. точек а, е, с, d, или для удобства разбивки (т. е. перенесения сооружения с плана на местность в натуральную величину), величину заложения откоса It выражают через вели­

чину высоты откоса ht, т. е. принимают

При этом условии отношение

Вместо этого угла на линии откоса ставят принятое отноше­ ние 1 : п. Коэффициент п называют коэффициентом откоса: он назначается в зависимости от качества грунта. Например, для

3*

36 Земляные работы [Гл. III

насыпи из рваного камня можно принять п~ 1. В этом случае величина заложения откоса равняется его высоте. Откос в та­

ком случае

называется

одиночным и обозначается отноше­

нием 1:1.

 

т.

е. когда заложение откоса превышает

При п — 1,5 или 2,

его высоту в

1,5 или 2

раза, откос соответственно будет назы­

ваться полуторным или двойным и т. д.

Коэффициенты заложения откосов (я) принимаются со­ гласно Техническим условиям на производство и приемку строи­ тельных и монтажных работ.

д) Подошва насыпи (основание) может иметь гори­ зонтальное или наклонное положение в зависимости от уклона местности, на которой она располагается.

е) Бровка откоса —линия пересечения поверхностей откосов выемки с поверхностью земли или откосов насыпи с ее поверхностью или землей. В зависимости от нахождения бровки

(у дна

выемки, ширины насыпи

или у поверхности земли)

бровки разделяются на путевые и полевые.

ж)

Бермы — горизонтальные

разделительные площадки

впределах откосов, в основании насыпи между полевой бров­ кой, канавой или резервом, а также у полевых бровок выемок. Они устраиваются в виде уступов для увеличения устойчивости

откосов от оползания, уменьшения скорости стекающей с отко­

сов воды. Иногда эти уступы используются в качестве дорог вдоль канала.

Помимо перечисленных элементов, необходимых и обяза­ тельных для каждого вида земляного сооружения, около основ­ ных сооружений устраиваются вспомогательные сооружения, состав, размеры и очертания которых зависят от их вида (вы­ емки или насыпи) и характера поверхности, на которой они расположены.

Вслучае устройства выемки на косогоре, имеющем падение

вее сторону, со стороны стока воды устраивается нагорная ка­

нава (НК на рис. 16, в) для захвата этих вод и отвода их в сто­

рону от выемки — в

овраг или

в ручей,

с уклоном дна 0,001 —

0,002. Ширина

канав

по

дну и

глубина

должны быть не ме­

нее 0,6 м.

воды от

подошвы насыпи или с откосов выемки

Для отвода

устраиваются водоотводные канавы, которые-в выемках назы­ ваются кюветами (рис. 16, в). Кюветы устраиваются с про­

дольным уклоном, равным уклону дна выемки, а при горизон­

тальных площадках или на участках с уклоном менее 0,002, как правило, с уклоном I — 0,002.

Глубина кюветов в нормальных условиях при обычных грун­

тах должна быть 0,6 м, ширина по дну 0,4 м, крутизна откосов со стороны полотна (дна) выемки 1:1. Откосы и дно кюветов

§ 17] Виды земляных сооружений 37

должныбыть защищены от размыва в соответствии со скоро­ стью течения воды и родом грунта выемки.

При разработке грунта из выемок в целях снижения стои­

мости работ его стараются разместить в ближайшие насыпи, получая таким образом вторую полезную единицу объема зем­ ляных работ сооружения. Однако полностью разместить грунт из выемки в насыпь не всегда удается в силу большого рас­ стояния возки, непригодности грунта для отсыпки в насыпь или

же по соображениям трудоемкости и неэкономичности работ.

В таких случаях излишек грунта из выемки размещается вблизи откосов, по поверхности в виде геометрически правильных от­ сыпок — насыпей, называемых кавальерами, а выемка в таких случаях называется кавальерной. Вода с поверхности кавальера стекает в забанкетную канаву или в нагорную канаву.

В кавальерной выемке на расстоянии не менее 1,0 м от ее

нагорной бровки устраиваются банкеты с забанкетными кана­ вами, уклон которых i — 0,005. Банкет представляет собой не­ большую насыпь высотою не более 1,25 м для предотвращения попадания воды непосредственно па откос. Поверхность бан­ кета имеет уклон в сторону забанкетной канавы. На косогорах круче 1 : 5, а также в скальных выемках банкеты и забанкетные канавы не устраиваются.

Когда грунта из выемки для отсыпки тела насыпи не хва­ тает, то недостающее количество его берется из резервов — вы­ емок небольшой глубины, располагаемых в непосредственной близости отсыпаемых насыпей.

Закладка резервов на поймах рек, как правило, не допус­ кается, и в исключительных случаях допускается лишь с низо­ вой стороны насыпи или ниже расположения мостов и других

гидротехнических сооружений, во избежание подмыва послед­ них паводковыми водами.

Резервы одновременно являются и водоотводными сооруже­ ниями, поэтому они должны иметь уклон дна в сторону от на­ сыпи i = 0,002; отметки расположения дна резерва и дна ка­ навы, входящей в него, должны быть совпадающими.

Если для постройки насыпи добыча (отрывка) грунта про­

изводится на значительном расстоянии от возводимого соору­ жения, то место добычи грунта называется карьером. В любом земляном сооружении грунт является строительным материа­ лом, в зависимости от качества которого находится качество того или иного земляного сооружения. Например, земляная пло­ тина должна быть не только достаточно устойчива, но и водо­ непроницаема, в противном случае она не будет удерживать воду. Вода, проникая через тело плотины, будет вымывать час­ тицы грунта, скорость фильтрации будет увеличиваться, и, нако­ нец, наступит момент катастрофического размыва.

38

Земляные

работы

[Гл. Ill

 

§ 18. Продольный профиль земляного сооружения

До постройки канала, железной или шоссейной дороги на месте будущей трассы производятся полевые изыскания, в ре­ зультате которых изыскательской партией составляется про­ дольный профиль сооружения.

120 1 2

3 4 5 2 ? 8 9 13Q1

2

 

2

3

 

13285

 

 

14500

О

Ю.В-26°50'

 

у-12°, р^гооо

Ю.В-14‘50'

 

 

T=210,2i; "--418,88

 

 

12

 

 

 

 

 

 

Рис. 17. Продольный профиль канала.

 

 

Продольным профилем называется проекция отметок оси

трассы

земляного сооружения

на

вертикальную

плоскость;

на

нем же наносится профиль земляного полотна в своих отметках.

Подробный продольный профиль является основным доку­

ментом проекта и составляется по стандартной форме

(рис. 17)

в масштабах: вертикальном 1 : 1000 и горизонтальном

1 : 10 000.

Отметки поверхности земли на пикетах и плюсах (128,02;

127,88

и т. д.) надписываются черным цветом и носят название

чер­

ных отметок. Откладывая по вертикали в масштабе 1

: 1000

числовые значения этих отметок и соединив полученные точки ломаной линией, получим изображение поверхности земли в ис­

каженном масштабе в пределах данной трассы.

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ