#G0
Указания по разбивке земляных сооружений
Разбивка сооружений состоит в установлении и закреплении их положения на местности. Приемы разработки и способы закрепления на местности очертаний сооружений разнообразны и зависят от вида земляного сооружения, способа производства работ и др.
Разбивку котлованов начинают с выноса и закрепления на местности (в соответствии с проектом) створными знаками основных рабочих осей, в качестве которых обычно принимают главные оси здания 1-1 и II-II (рис.1). После этого вокруг будущего котлована на расстоянии 2...3 м от его бровки параллельно основным разбивочным осям устанавливают обноску, которая состоит из забитых в грунт металлических стоек или вкопанных деревянных столбов и прикрепленных к ним досок. Доска должна быть толщиной не меньше 40 мм, иметь обрезную грань, обращенную кверху, и опираться не менее чем на три вкопанных столбика, высота которых должна быть достаточной для свободного прохода людей под обноской. Для пропуска транспорта в обноске должны быть разрывы. При значительном уклоне местности обноску делают с уступами.
На обноску переносят основные разбивочные оси и, начиная от них, размечают все остальные оси здания. Все оси закрепляют на обноске гвоздями или пропилами и нумеруют. Размеры котлована’ поверху, понизу и другие характерные его точки отмечают колышками или вехами. Обноску используют только в начальный период строительства, так как в процессе производства работ она быстро выходит из строя. Поэтому после возведения подземной части здания основные разбивочные оси переносят на его цоколь.
Для линейно-протяженных сооружений (например, для коллектора) устраивают только поперечные обноски, которые располагают на прямых участках через 50 м, на закруглениях - через 20м;
Обноску устраивают также на всех пикетах и точках перелома профиля. Применяют также инвентарные металлические обноски, элементы которых выполнены из труб, уголков и т. п. Прямоугольность и габарит зданий определяют обязательно с помощью геодезических методов
Рис 1. Схема разбивки котлованов и траншей
а - схема разбивки котлованов; б - элементы обноски; в - схема разбивки траншей; 1-1 и II-II - главные оси здания; III-III -оси стен здания; 1 - обноска; 2 - доска; 3 - стойка
Рис.2. Схема открытого водоотлива
а - из котлована; б - из траншеи; 1 - зумпф; 2 - ус
Рис.3. Схема размещения иглофильтровых установок
а - для котлована; б - для траншеи; в - схема работы клапанов фильтрующего звена при погружении в грунт и в процессе откачки воды; 1 - насосы; 2 - кольцевой отсасывающий коллектор; 3 - депрессионная кривая; 4 - фильтрующее звено; 5 - фильтрационная сетка; 6 - наружная труба; 7 - внутренняя труба; 8 - кольцевой клапан; 9 - гнездо кольцевого клапана; 10 - шаровой клапан; 11 - ограничитель
Водоотлив и понижение уровня грунтовых вод
Выемки от поверхностных вод защищают путем устройства водоперехватывающих нагорных и водоотводящих канав или системы дренажей. Продольный уклон лотков или канав назначают в зависимости от рельефа местности и принимают равным не менее 0,003. На размеры лотков или канав и на методы их укрепления влияют приток воды и скорость течения.
Водоотлив применяют при незначительном притоке воды в выемки. Осушение выемки открытым водоотливом заключается в том, что ’при разработке котлована в водоносном грунте подошве выемки придают небольшой уклон (рис.2) к устраиваему в самой пониженной части приямку (зумпфу), из которого воду откачивают насосами поршневым, диафрагмовым или центробежным, и отводят по лоткам или водоотводным канавам от выемки. Затем разработку котлована ведут наклонными слоями с заглубленным зумпфом.
При разработке траншей зумпф устраивают в специальном отсеке траншеи, называемом усом.
Открытый водоотлив используют в глинистых и песчаных пылеватых грунтах с коэффициентом фильтрации менее 1 м/сут. Применение его ограничено из-за того, что в выемке практически всегда присутствует вода, усложняющая производство работ и нарушающая устойчивость грунтового массива.
Искусственное понижение уровня грунтовых вод является более совершенным, но и более сложным методом борьбы с их притоком в выемку. Понижение уровня грунтовых вод обеспечивают путем непрерывной откачки из специальных скважин, оканчивающихся ниже дна выемки.
В грунтах с высоким коэффициентом фильтрации (более 2 м/сут) можно понизить уровень грунтовых вод: легкими иглофильтровыми установками; эжекторными иглофильтрами; водопонижающими скважинами, оборудованными глубинными насосами; скважинами, сбрасывающими воду в нижележащие поглощающие слои или в специальные выработки, и др.
Иглофильтровые установки состоят из ряда стальных труб, погружаемых в грунт по периметру котлована или вдоль траншеи. К нижней части трубы присоединено звено для фильтра, состоящее из наружной перфорированной и внутренней глухой труб.
Наружная труба внизу имеет наконечник с шаровым и кольцевым клапанами (рис.3). На поверхности земли иглофильтры присоединяют водосборным коллектором к насосной установке (обеспеченной резервными насосами). При работе насосов уровень воды в иглофильтрах понижается, и из-за дренирующих свойств грунта он понижается и в окружающих грунтовых слоях, образуя новую границу уровня грунтовых вод, называемую депрессионной кривой. Иглофильтры погружают в грунт через буровые скважины или ’путем нагнетания в трубу иглофильтра воды под давлением до 0,3 МПа (гидравлическое погружение). Поступая к наконечнику, вода опускает шаровой клапан, а кольцевой клапан, отжимаемый при этом кверху, закрывает зазор между внутренней и наружной трубами. Выходя из наконечника под давлением, струя воды размывает грунт, обеспечивает погружение иглофильтра. Когда вода всасывается, из грунта через фильтровое звено, клапаны занимают обратное положение: шаровой клапан за счет разрежения поднимается, а кольцевой опускается, открывая воде, профильтровавшейся в зазор между обеими трубами фильтрового звена, путь в открытый снизу конец внутренней трубы.
Применение иглофильтровых установок наиболее эффективно в чистых песках и песчано-гравелистых грунтах. Наибольшее понижение уровня грунтовых вод, достигаемое в средних условиях одним ярусом иглофильтров, составляет около 5 м. При большей глубине понижения применяют двухъярусные установки.
Эжекторные иглофильтровые установки (рис.4) и глубинные насосы используют при разработке больших выемок и при необходимости понижения уровня грунтовых вод на глубину 20 и 30 м (при одноярусном понижении). Фильтровое звено эжекторного иглофильтра устроено по принципу легкого иглофильтра, а надфильтровое звено состоит из наружной и внутренней трубы с эжекторной насадкой. Рабочую воду под давлением 750...800 кПа подают в кольцевое пространство между внутренней и наружной трубами, и через эжекторную насадку она устремляется вверх по внутренней трубе. В результате резкого изменения скорости движения рабочей воды в насадке создается разрежение и тем самым обеспечивается подсос грунтовой воды. Грунтовая вода смешивается с рабочей и направляется в циркуляционный бак. Из циркуляционного бака избыток воды (за счет поступления грунтовой), откачивается низконапорным насосом или сливается самотеком.
В эжекторной иглофильтровой установке вакуум создается в глубине иглофильтра, что обеспечивает более интенсивный отсос, воды и имеет исключительно важное значение при осушении грунтов с незначительной фильтрационной способностью. Один ярус иглофильтров позволяет уменьшить размеры котлована или траншеи, а, следовательно, и объем земляных работ.
Для расширения области
применения иглофильтровых установок
в грунтах с коэффициентом фильтрации
менее 0,1 м/сут используется явление
электроосмоса. В этом случае наряду с
иглофильтрами в грунт на расстоянии
0,5...1 м от иглофильтров в сторону котлована
погружают стальные трубы или стержни
(рис.5б). Иглофильтры подключают к
отрицательному, а трубы или стержни - к
положительному полюсу источника
постоянного тока. Напряженность
электрического поля 0,5...1 В/см, а плотность
тока 1 А/м
.
Под действием электрического тока вода,
содержащаяся в порах грунта, освобождается
и перемещается в сторону иглофильтров.
За счет движения этой воды коэффициент
фильтрации грунта увеличивается в 5+25
раз.
Для понижения уровня грунтовых вод на глубину более 20 м применяют водопонижающие скважины. Скважины устраивают в обсадных трубах диаметром до 400 мм и оборудуют фильтрами. Воду из скважин откачивают высоконапорными насосами.
Рис 4. Схема эжекторной установки
а - эжекторная установка; б - схема действия иглофильтра;
1 - эжекторный иглофильтр; 2 - напорный коллектор; 3 - центробежный насос; 4 - циркуляционный бак; 5 - сливной коллектор; 6 - низконапорный насос; 7 - внутренняя труба; 8 - наружная труба; 9 - рабочая вода; 10 - эжекторная насадка;
11 - грунтовая вода; 12 - фильтровое звено
Рис.5. Схема водопонижения с использованием электроосмоса
1- иглофильтр; 2 - сборный коллектор;3 - стальная труба
Рис.6. Схемы временного крепления выемок
а - шпунтовым ограждением; б - щитами с опорными стойками;
в - распорными рамами; г - инвентарная трубчатая распорная рама;
1 - анкерная свая; 2 - оттяжка: 3 - маячная таая (опорная стойка); 4 - направляющая; 5 - шпунтовое ограждение;
6 - щиты; 7 - стойка распорной рамы; 8 - распорка; 9 - наружная труба; 10 - внутренняя труба; 11 - поворотная муфта;
12 - опорная часть распорки