Конспект ТСП_испр / Конспект ТСП_испр

обмірах, передачі об'єкта замовнику.

При визначенні обсягів робіт користуються відомими формулами геометрії: при цьому складні по формі споруди розподіляють на ряд простіших геометричних фігур, об'єми яких потім сумують.

Обсяги земляних робіт при проектуванні планування майданчиків визначають на основі картограми земляних робіт, яка являє собою план ділянки з горизонталями та нанесеною сіткою трикутників, квадратів або прямокутників з позначенням чорних, червоних і робочих відміток вершин фігур, а також з зображенням лінії нульових робіт. Розмір сторони фігури приймається від 10 до 50 м залежно від рельєфу місцевості (в фігурі повинно бути не менше однієї й не більше двох горизонталей). На складному рельєфу місцевості краще використовувати трикутники шляхом поділу квадратів або прямокутників на 2 фігури. При цьому діагональ повинна проходити приблизно по напряму водорозділу (або тальвегу) в залежності із змінами характеру рельєфу місцевості.

Найбільш доцільно проектувати планування майданчика так, щоб додержувався нульовийбалансземлянихмас, колиплануваннявиконуєтьсяперерозподіломземляних мас на самому майданчику, без завозу грунту, якого не вистачає, або без вивозу зайвого грунтузаїїмежі.

Середню відмітку поверхні майданчика при підрахунку обсягів робіт по квадратах визначають за формулою:

двох квадратів; еН1 — сума чорних відміток вершин, які належать одному квадрату;

n — кількість квадратів

При підрахунках по трикутниках:

сьоми і т.д. трикутників, еН1 — сума чорних відміток вершин, які належать одному трикутнику.

Підрахунку обсягів робіт передує знаходження проектних (червоних) відміток вершин квадратів (трикутників) з урахуванням проектних нахилів майданчика та визначення робочих відміток. Останні підраховуються як різниця між проектними (червоними) і чорнимивідмітками.

На картограмі робочі відмітки із знаком «плюс» показують на необхідність влаштування насипу, а із знаком «мінус» — виїмки.

41

Квадрати і трикутники з робочими відмітками однакових знаків називають однойменними, різних — перехідними. На боках перехідних квадратів (трикутників) відклавши у довільному масштабі робочі відмітки — з «плюсом» в один бік, з «мінусом» — в другий і з'єднавши крайні точки прямою, одержуємо на перехрещенні її із стороною квадрата нульову точку.

Лінія на плані майданчика, проведена через нульові точки перехідних квадратів (трикутників)—лініянульовихробітрозмежовуєділянкивиїмкитанасипу.

Об'єми грунту виїмки або насипу визначаються з урахуванням грунту укосів, які влаштовуються по контуру майданчика. Для цього по контуру майданчика в зовнішніх кутах квадратів відкладають величину закладення укосу, рівну добутку робочих відміток h на коефіцієнт укосу «m» і одержують обрис в плані бровок виїмки та насипу. Об'єми виїмки та насипу визначаються за формулами:

1) в однойменному квадраті (для приблизного підрахунку):

в однойменному квадраті (для точного підрахунку):

4) в перехідному трикутнику:

для частини трикутника з одною вершиною:

42

для частини трикутника з двома вершинами:

Кз.р. — коефіцієнт залишкового розпушення грунту

Vв.д. — об'єм грунту додаткових виїмок, що розроблюються на майданчику,

включаючи об'єми укосів в виїмці,

Vн.д. — теж, додаткових насипів, включаючи об'єми укосів в насипу,

F — площа майданчика, що планується, Fв.д. — площа додаткових виїмок,

Fн.д. — теж, насипу.

Після визначення Dh, корегують всі проектні (червоні) та робочі відмітки, а потім визначаютьновеположеннялініїнульовихробітівносятьпоправкивоб'ємиробіт.

При проектуванні планування майданчика без додержання нульового балансу його проектну поверхню визначають, виходячи із заданих умов, не розраховуючи середньої планувальної відмітки.

43

3.4.2. Розподіл земляних мас при плануванні майданчиків

Вибір методів виконання робіт залежить від розподілу земляних мас, який зводиться до знайдення напрямків та середньої дальності переміщення грунтів.

Середня дальність переміщення грунтів — це відстань між центрами ваги виїмки та насипу. Ця відстань визначається для майданчика в цілому, коли її розміри невеликі, а прискладномурельєфутазначнійплощі—дляокремихїїділянок.

Задачу розподілу земляних мас при плануванні майданчика можливо визначити аналітичним, графоаналітичним та графічним методами. В усіх випадках прагнуть до того, щоб сума добутків об'ємів грунту виїмок на дальність переміщення була найменшою.

3.4.3. Способи виконання основних процесів при розробці грунтів

Земляні роботи, залежно від будівельних властивостей грунту, технологічних параметрів процесу (терміни виконання, обсяги робіт) та можливостей регіону, де виконуються роботи, здійснюють гідромеханічним, вибуховим, механічним, комбінованим або іншими спеціальними способами.

При гідромеханічному способі розробка грунту напірним водяним струменем виконується за допомогою гідромоніторних установок або всмоктуванням грунту з дна водоймища плавучими землесосними спорудами.

Вибуховий спосіб заснований на використанні сили вибухової хвилі різних вибухових речовин, закладених в спеціально влаштовані шпури, свердловини або шурфи і є одним із ефективних засобів механізації трудомістких і важких робіт.

Механічний спосіб полягає в розробці грунту землерийними (одноківшовими і багатоківшовими екскаваторами) та землерийно-транспортними (бульдозерами, скреперами, грейдерами, грейдерами-елеваторами) машинами.

3.4.4. Розробка і переміщення грунту за допомогою бульдозерів.

Бульдозери використовуються для розробки грунту та його переміщення на відстань до 70 м, а в окремих випадках при потужності трактора 200 кВт і більше — до 150 м. При більшій відстані бульдозери становляться не ефективними, тому що в процесі переміщення губиться значна частина грунту.

Важкі та напівскельні грунти попередньо розпушують причіпними або навісними тракторними розпушувачами, а також відкидними зубами, які встановлюються на тильному боці відвалу бульдозера. Щільні грунти (важкі суглинки, м'які глини), а також грунти промерзлі на глибину до 15 см також можна розробляти без попереднього розпушення бульдозерами з гідравлічним управлінням, в яких опускання відвалу і заглиблення його здійснюється примусово.

Залежно від трудності розробки бульдозерами грунти поділяють на три

44

групи: І — грунт рослинного шару та суглинки; ІІ — піщані грунти, важкі суглинки та м'які глини; ІІІ — важкі глини та сипучі піски. Розпушені напівскельні та скельні грунти, залежно від їх кускуватості, відносять до окремої групи.

Змінну експлуатаційну продуктивність, м3/зміну, визначають за формулою:

Кнах — коефіцієнт впливу нахилу ділянки на переміщення грунту;

Кв — коефіцієнт використання машини по часу, враховує витрати часу на її

обслуговування та догляд, на переміщення з однієї ділянки на іншу і т. ін., приймається по «ЕНиР», збірник 2, випуск 1,

tц — тривалість циклу, с, яка складається з тривалості різання,

переміщення грунту (з розвантаженням його) та зворотного ходу

(див. формулу 3.20).

Вибір раціональної схеми роботи машини:

—при зрізанні та переміщенні грунту під ухил 10...15% стружкою прямокутного перерізу можливо більшої товщини; продуктивність зростає близько до 1,5...2 раз за рахунок збільшення об'єму грунту, що транспортується, перед відвалом, та швидкості переміщення бульдозера; тому при відсутності природного ухилу рекомендується штучно влаштовувати його першими трьомачотирма проходками бульдозера;

—на горизонтальних ділянках зрізання грунту виконують клиновидною стружкою, а при розробці щільних грунтів гребінчастим профілем;

—з метою зменшення втрат грунту на шляху переміщення використовують траншейний спосіб виконання робіт. Бульдозер багаторазово проходить по одному й тому ж сліду, виробляє траншею глибиною до 0,5м, стінки якої перешкоджають розсипанню грунту. Залишену між траншеями перемичку нетронутого грунту шириною 0,4...0,6м потім зрізають і виїмку поглиблюють тим же способом;

—вживають також здвоєну або групову роботу бульдозерів, коли два або три

45

бульдозера рядом з однаковою швидкістю на відстані 0,5 м один від одного переміщують один загальний вал грунту;

—збереженню грунту також допомагає обладнання відвалів боковими щитками (відкрилками);

—різання та переміщення грунту до 50 м доцільно виконувати по човниковій (маятниковій) схемі: відсипавши грунт бульдозер повертається заднім ходом;

—розробляють грунт по еліптичній схемі з двома поворотами, або ж влаштовують через кожні 25...30 м проміжні вали.

3.4.5. Розробка і переміщення грунту за допомогою скреперів

Скрепер — це високопродуктивна машина циклічної дії, яка виконує комплекс земляних робіт — розробку, транспортування та укладку грунту шаром заданої товщини з частковим його ущільненням. У порівнянні з іншими землерийно-транспортними машинами скрепери більш зручні в експлуатації, легкі в управлінні, надійні в роботі.

Причіпні скрепери (з гусеничними тракторами) з ковшем місткістю до 5 м3 використовують при транспортуванні грунту на відстань до 300 м, з ковшем місткістю 6...10 м3 — до 750 м, із ковшем місткістю 15 м3 — до 1000 м.

Напівпричіпні скрепери з колісними тягачами і самохідні скрепери доцільно використовувати при переміщенні грунту на 0,5...5 км. Ці скрепери, на відміну від причіпних, мають велику швидкість переміщення та мобільність.

Для того, щоб швидко та більш повно («з шапкою») заповнити ківш причіпного або самохідного скрепера в зв'язку з недостатньою зчіпною вагою, застосовують трактор-штовхач (гусеничний або колісний трактор потужністю до 330 кВт) обладнаний зпереду штовхаючим пристроєм. Кількість скреперів, що обслуговуються одним трактором-штовхачем, залежить від їх типу, швидкості руху та відстані переміщення грунту.

По важкості розробки скреперами грунти поділяються на дві групи: І — рослинний шар грунту та легкі суглинки всіх видів, ІІ — глини, важкі суглинки та піщані грунти. Розпушені напівскельні та скельні грунти, залежно від кускуватості, відносять до окремої групи.

Різання грунту та заповнення ковша — найбільш складні операції в циклі роботи скрепера. Як і при роботі бульдозерів, скреперами грунт можна різати стружкою прямокутного перерізу завтовшки 10…25 см в піщаних грунтах та при зніманні рослинного шару, а також при заповненні ковша під ухил.

Різання стружкою клиновидного профілю при максимальному заглибленні ножа (до 30 см) скорочує шлях різання та є найбільш продуктивним, але здійснити подібний режим роботи скрепера досить важко. Тому найчастіше грунт ріжуть стружкою гребінчастого профілю.

Послідовність скреперних проходів може бути дуже різноманітною, але на практиці, як правило, використовують схеми:

46

—«смуга поряд із смугою»;

—«через смугу»;

—«ребристо-шаховим порядком» (Рисунок 3.5).

Різання грунту самохідними скреперами виконують по схемі «смуга поряд із смугою» і «через смугу». Для підвищення продуктивності скрепера використовують ухил місцевості природний або штучний. При переміщенні скрепера під ухил 5...12 % грунт можна різати більш товстим шаром і заповнювати ківш на більш короткім шляху, при цьому час наповнення ковша скорочується в 1,3...1,5 рази.

При плануванні майданчиків скрепери переміщуються по кривим (Рисунок 3.6), які нагадують еліпс або спіраль та вісімку. Грунт в насип розвантажують горизонтальними шарами завтовшки 100...350 мм залежно від властивостей грунту та засобів його ущільнення. Розвантаження доцільно починати з ближніх місць для того, щоб при відсипці більш віддалених місць проходками скрепера частково ущільнити раніше відсипаний грунт.

Змінну експлуатаційну продуктивність скрепера (в м3/зміну) визначають за формулою:

Остаточне планування виконують при допомозі тих же скреперів, які виконували основні земляні роботи. Опущений ківш ножем зрізає дрібні нерівності та засипає зрізаним грунтом невеликі заглиблення, тим самим вирівнюючи поверхню грунту.

3.5. Улаштування земляних споруд типу виїмок та насипів

3.5.1. Загальні положення та визначення.

Котловани — це тимчасові виїмки, що влаштовуються для зведення

47

фундаментів та інших частин будівель та споруд, що розташовані нижче поверхні грунту. Бувають з вертикальними стінками (завжди вимагають кріплення, якщо глибина їх перевищує значення, що вказані в п. 3.3.3), з укосами (якщо вертикальні стінки неможливі або кріплення економічно не доцільні)

Траншеї — це тимчасові виїмки, витягнуті по довжині, призначені для вкладання труб та інших підземних комунікацій. Також бувають з вертикальними стінками та укосами.

Насипи — це постійні (рідше тимчасові) споруди, що призначаються для влаштування земляних гребель, полотен доріг (автомобільних та залізничних), дамб тощо. До них пред'являються підвищені вимоги стосовно їх сталості та надійності. Як правило, ці вимоги забезпечуються правильно вибраною стрімкістю укосів, що залежить від висоти насипів, виду грунтів, розташування грунтових вод, а також спеціальними заходами по забезпеченню ретельного ущільнення (як правило, пошарового).

Тимчасові насипи грунту, що влаштовуються недалеко від будівельного майданчика й необхідні для майбутнього використання цього грунту для потреб будівництва звуться резервами.

Резервами також називають постійні виїмки вздовж дорожнього полотна, грунт з якого виймається для влаштування цього полотна.

Деякі інші терміни та схеми насипів та виїмок представлені на Рисунку 3.7. В насипи вкладають пісок, суглинки, гравій та крупноуламкові грунти. Якщо

насипи влаштовуються з різних за якістю та властивостями грунтів, то вкладання кожного з них виконується шарами. Там, де грунт добре дренує вологу, поверхня шару робиться горизонтальною, а там, де властивості дренування низькі, поверхня виконується похилою від вісі насипу до його краю.

Для виконання насипів та виїмок можуть використовуватися ті ж механізми, що описані в п. п. 3.4.3, 3.4.4 та 3.4.5. Але частіше застосовуються екскаватори. Відомі й широко вживаються способи намиву (гідравлічні методи) насипів.

3.5.2. Обсяги земляних робіт при влаштуванні котлованів.

Визначаються по методу поперечних профілів. Для цього підраховують робочі відмітки в кутах та точках пересічення контуру дна котловану з горизонталями. Потім визначають величини закладання відкосів (h.m) і наносять їх на план, і, з'єднавши їх крайні точки прямими лініями, отримують окреслення відкосів. (див. Рисунок 3.8)

Обсяг робіт підраховують по ділянках, отриманих в результаті ділення котловану вертикальними профільними площинами. Такі площини проводять в торцях котловану (перерізи I-I та V-V) та в точках пересічення горизонталей з поздовжньою віссю (II-II, III-III, IV-IV). Обсяги грунтів на кожній ділянці визначають за наступним формулами:

48

Ділянка котловану між паралельними перерізами (призматоїди), (Рисунок

3.9):

Для визначення обсягів робіт при влаштуванні котлованів складних окреслень їх розбивають на ряд простих складових елементів, об'єм кожного з них визначають за наведеними раніше формулами.

Обсяг земляних робіт при відривці траншей. Поздовжній профіль розчлено-

вують на ділянки між точками перелому й для кожної такої ділянки за наведеними раніше формулами визначають об'єми, після чого їх сумують.

Ширину траншеї по дну приймають відповідно до норм. Для укладання трубопроводів батогами або секціями ширина траншеї В=(Д+0.3) (м), а при укладанні трубопроводів окремими трубами (залежно від діаметру та виду труб)

— від В=(Д+0.5) (м) до В=(Д+1.2) (м) (тут Д — зовнішній діаметр трубопроводу з урахуванням ізоляції).

Обсяги земляних робіт при влаштуванні насипу (полотна доріг, гребель)

визначаються залежно від різниці відміток суміжних перерізів та довжини

при h1 - h2 > 0.5 м та l > 50 м.

49