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