Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
БЖД методички / методички / Безопасная организация земляных работ №2.doc
Скачиваний:
41
Добавлен:
02.06.2015
Размер:
151.04 Кб
Скачать

12

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Вятский государственный университет

Факультет строительства и архитектуры

Кафедра промышленной экологии и безопасности

Б.И.Дегтерев безопасная организация земляных работ

Методические указания

к практическим занятиям

Дисциплина «Безопасность жизнедеятельности»

Киров 2010

Печатается по решению редакционно-издательского совета Вятского государственного университета

УДК 658.345:614.8(07)

Дегтерев Б.И. Безопасная организация земляных работ. Методические указания к практическим занятиям по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности». – Киров: Изд-во ВятГУ, 2010. – 12 с.

В методических указаниях рассмотрены основные причины производственного травматизма при ведении земляных работ. Даны методики расчета профилей откосов и крепления стенок котлованов и траншей. Приведены необходимые справочные материалы, представлены иллюстрации. Составлены задания для расчетов.

Авторская редакция

Подписано в печать Усл. печ. л.

Бумага офсетная Печать матричная

Заказ № Тираж

Текст напечатан с оригинала-макета, представленного автором

610000, г.Киров, ул.Московская, 36

©Б.И.Дегтерев, 2010

©Вятский государственный университет, 2010

Построение профиля откоса. Расчет крепления стенок котлованов и траншей

Основными видами земляных работ в промышленном и гражданском строительстве являются разработка котлованов, траншей, планировка участков и т.д. Анализ травматизма в строительстве показывает, что на земляные работы приходится около 5,5% всех несчастных случаев; из всего количества несчастных случаев с тяжелым исходом по всем видам работ 10% связано с выполнением земляных работ.

Основная причина травматизма при земляных работах – обрушение грунта, которое может происходить вследствие:

а) превышения нормативной глубины разработки выемок без креплений;

б) нарушения правил разработки траншей и котлованов;

в) неправильного устройства или недостаточной устойчивости и прочности креплений стенок траншей и котлованов;

г) разработки котлованов и траншей с недостаточно устойчивыми откосами;

д) возникновения неучтенных дополнительных нагрузок (статических и динамических) от строительных материалов, конструкций, механизмов;

е) нарушения установленной технологии земляных работ;

ж) отсутствия водоотвода или его устройства без учета геологических условий строительной площадки.

1. Устройство откосов

Основными элементами открытой разработки карьера, котлована или траншеи без крепления являются указанные на рисунке 1 ширина l и высота h уступа, форма уступа (плоская, ломаная, криволинейная, ступенчатая), угол откоса α, крутизна откоса (отношение высоты откоса к его заложению h : l).

В С

h

θ φ

А α

l

Рис. 1 – геометрические элементы уступа:

h – высота уступа; l – ширина уступа; θ – угол предельного

равновесия откоса; α – угол между плоскостью обрушения и

горизонтом; АВС – призма обрушения; φ – угол естественного откоса

Установление безопасной высоты уступа, крутизны откоса и наиболее удобной ширины бермы является важной процедурой при разработке котлованов и траншей, от правильности выполнения которой зависит эффективность и безопасность производства земляных работ.

Производство работ, связанных с нахождением работников в выемках с откосами без креплений в насыпных, песчаных и пылевато-глинистых грунтах выше уровня грунтовых вод (с учетом капиллярного поднятия) или грунтах, осушенных с помощью искусственного водопонижения, допускается при глубине выемки и крутизне откосов, указанных в таблице 1 [1].

При напластовании различных видов грунта крутизну откосов назначают по наименее устойчивому виду от обрушения откоса.

Крутизна откосов выемок глубиной более 5 м во всех грунтах (однородных, неоднородных, естественной влажности, переувлажненных) и глубиной менее 5 м при расположении подошвы выемки ниже уровня грунтовых вод должна устанавливаться по расчету.

Таблица 1

Нормативная крутизна откоса при h ≤ 5 м по СНиП [1]

Виды грунтов

Крутизна откоса h : l при глубине выемки до

1,5 м

3 м

5 м

Насыпные неслежавшиеся

1 : 0,67

1 : 1

1 : 1,25

Песчаные

1 : 0,5

1 : 1

1 : 1

Супесь

1 : 0,25

1 : 0,67

1 : 0,85

Суглинок

1 : 0

1 : 0,5

1 : 0,75

Глина

1 : 0

1 : 0,25

1 : 0,5

Лессовые

1 : 0

1 : 0,5

1 : 0,5

Расчет может быть выполнен по методике Н.Н.Маслова, изложенной в [2]. Во всех случаях устойчивый откос должен иметь профиль переменной крутизны, понижающейся с глубиной выемки. Методика позволяет учесть следующие факторы:

а) изменение характеристик грунта в его отдельных слоях;

б) наличие дополнительной пригрузки бермы откоса распределенной нагрузкой.

При расчете крутизну профиля откоса устанавливают для его отдельных слоев толщиной ΔZ = 1…2 м, которые должны быть привязаны к естественному напластованию слоев в данном грунте.

Схема построения профиля откоса показана на рисунке 2.

Расчетные формулы для координаты Хi, м, имеют следующий вид:

а) для общего случая нагруженной бермы (Р0 > 0)

, (1)

Р0

Х 0

Zi h

αi

Xi

Z

Рис. 2 – схема построения профиля откоса

б) для частного случая ненагруженной бермы (Р0 = 0)

. (2)

В формулах (1) и (2) приняты обозначения:

А = γ · Zi · tgφ;

B = P0 · tgφ + C;

γ – объемный вес грунта, т/м3;

С – удельное сцепление грунта, т/м2;

Р0 – равномерно распределенная по поверхности откоса нагрузка, т/м2.

Результаты расчетов целесообразно свести в таблицу (табл. 2).

По данным вычислений строится профиль равноустойчивого откоса.

Таблица 2

Вычисление профиля равноустойчивого откоса по методике Н.Н.Маслова

№ слоя

Zi, м

γ·Zi, т/м2

tgφ

А, т/м2

м3

В, т/м2

Xi, м

αi

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1

2

3

10

1

2

3

10

Задание 1

При выполнении земляных работ, связанных с разработкой котлована, возможно обрушение грунта и травмирование рабочих. Во избежание несчастного случая необходимо рассчитать допустимую крутизну откоса котлована при глубине 5 и 10 м для глинистого грунта.

Для котлована глубиной 5 м:

а) определить угол между направлением откоса и горизонталью и отношение высоты откоса к его заложению;

б) выполнить эскиз уступа котлована.

Для котлована глубиной 10 м:

а) провести расчет профиля равноустойчивого откоса, данные свести в таблицу по форме табл. 2;

б) по данным расчетной таблицы построить профиль откоса.

Исходные данные взять из таблицы 3.

Таблица 3

Исходные данные к заданию 1

Вари-ант

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Грунт

Су-песь

Су-гли-нок

Гли-на

Су-песь

Су-гли-нок

Гли-на

Су-песь

Су-гли-нок

Гли-на

Су-песь

γ, т/м3

1,90

1,95

2,00

1,90

1,95

2,00

1,90

1,95

2,00

1,90

φ

21°

12°

23°

14°

13°

25°

16°

15°

27°

С, т/м2

1,0

1,8

2,2

1,2

2,4

3,0

2,8

2,6

1,4

1,6

Р0, т/м2

0,2

0,4

0,5

0,3

0,6

0,8

0,7

0,9

1,0

0,5