24. Крепление вертикальных откосов выемок.

рис. 11.2 Крепление вертикальных стен выемок:а - схемы типов конструктивных решений креплений стенок траншей и котлованов: I - распорное; II - консольное; III - консольно-распорное; IV - консольно-анкерное; V - подкосное: 1 - щиты; 2 - стойки (сваи); 3 - анкеры; 4 - распорки; 5 - подкосы; 6 - упоры;

Способы и конструкции крепления откосов и вертикальных стенок котлованов и траншей зависят от глубины и размеров выемок, физико-механических характеристик грунта, величины и характера нагрузок на поверхности грунта у краев выемки и принятых способов выполнения земляных и последующих работ. а) распорная, б) консольная,

в) консольные распорки, г) консольно-анкерные, д) откосные. Конструкции временных креплений вертикальных стен выемок и способы их выполнения могут быть различны. Наибольшее распространение получили крепления в виде подкосных и распорных систем, шпунтовые, анкерные и др. Подкосные крепи применяются при креплении стен широких котлованов, когда невозможно применять другие типы крепления. Подкосы устанавливают внутри котлована при небольшой глубине в один ряд, а при большой глубине в два и более рядов. Недостатком такого крепления является то, что подкосы затрудняют производство последующих работ в котловане. При подкосном креплении ограждение выполняется в виде забирки из досок толщиной 50 мм с прозорами на ширину доски при связных маловлажных грунтах и глубине котлована до 3 м. При большой глубине котлованов, а также независимо от глубины котлована в сыпучих грунтах и грунтах повышенной влажности забирку выполняют сплошной. В тех случаях, когда котлованы имеют большую ширину, а также когда крепления препятствуют выполнению работ, применяют анкерные крепления. Анкерное крепление состоит из тяг, стоек, свай (опор) и забирки Шпунтовое крепление применяют для закрепления стенок котлованов в неустойчивых грунтах. Погружение шпунта осуществляют до начала выполнения земляных работ. Распорные крепления преимущественно выполняют из дерева.

В качестве ограждающих элементов используют инвентарные щиты. Консольно-распорное крепление представляет собой сочетание двух видов крепления. Такое крепление воспринимает нагрузки распорками и ограждающими элементами. В качестве ограждающих элементов используют также стальной шпунт и двутавровые балки, между которыми закладывают щиты или доски.

25. Въезды в котлован. Размеры монтажной зоны.

Для въезда экскаватора в котлован отрывают специальные съезды с продольным уклоном 10 - 15°. Причем отрывка производится самим экскаватором, так как он может разрабатывать грунт ниже уровня стояния на 1,4 - 4 м.Для въезда в забой устраивают траншеи с уклоном 0,1...0,15. Ширину въездных траншей по низу принимают при одностороннем движении равной 3... ...3,5 м. Ширину монтажной зоны со стороны стен зданий или сооружения выбирают в зависимости от их высоты. При высоте здания (сооружения) до 20 м ширина должна составлять не менее 7м, при высоте от 20 до 100 м — не менее 10 м, при большей высоте она должна определяться проектом производства работ. Ширина монтажной зоны со стороны крана зависит от габаритов крана и допустимых размеров проходов. В монтажную зону входят подкрановые пути, ширина которых обусловливается типом крана.При строительстве зданий или сооружений, расположенных вдоль улиц, проездов и проходов общего пользования, монтажную зону ограждают сплошным забором высотой не менее 2 м и устраивают защитный козырек вдоль пешеходных дорожек шириной не менее 2 м. Забор устанавливают на расстоянии не менее 10 м от стен строящегося здания. В монтажной зоне запрещается размещать материалы, оборудование, действующие механизмы и др. В нее имеет право входить только крановщик.

26. Построение плана котлована. Производство земляных работ разрешается после выполнения геодезических разбивочных работ по выносу в натуру проекта земляных сооружений и установки необходимых разбивочных знаков (столбов - вне рас­положения земляных сооружений, резервов или кавальеров и коль­ев - на месте работ).До начала производства земляных работ представители строи­тельной организации совместно с представителями заказчика про­веряют правильность разбивки сооружений в натуре и составля­ют соответствующий акт с приложением к нему разбивочных схем. В ходе земляных работ строительная организация должна обес­печить сохранность всех геодезических знаков. Разбивку котлована начинают с выноса и закрепления на мест­ности створными знаками основных разбивочных осей, в качестве которых обычно принимают взаимно перпендикулярные крайние или центральные оси сооружения. После выноса и закрепления разбивочных осей вокруг будущего котлована на расстоянии 2... 3 м от его уреза параллельно основным разбивочным осям уста­навливают обноску. После устройства котлована натягивают про­волоки по осям здания (сооружения) и их фундаментам, а также проволоки, отмечающие толщину стен и фундаментов, а затем оси и размеры переносят с натянутых проволок на дно котлована с помощью отвесов. Разбивка трасс подземных трубопроводов включает установку временных реперов и закрепление на местности оси трассы вешка­ми, устанавливаемыми через 10 м на прямых и 5 м на кривых участках, а также в характерных точках (углах поворота трассы, местах расположения колодцев). При разработке подводных выемок (траншей), например при прокладке трубопроводов через водные преграды (дюкеры), са­мотечных линий водозаборов и т. п., в составе геодезических раз­бивочных работ устанавливают: для симметричных выемок - про­дольную осевую линию, а для выемок несимметричных - одну из бровок и ее дополнительные оси (в зависимости от конфигурации выемки). При этом знаки, закрепляющие плановое и высотное по­ложение указанных осей и бровок, устанавливают на берегу, вне зоны строительных работ, складирования и транспортирования ма­териалов (труб) и обязательно в местах, не подверженных осад­кам, оползням, размыву и воздействию ледохода.

27. Определение объемов земляных работ. Подсчет объемов земляных работ по устройству выемок (котло­ванов, траншей) и насыпей при известных размерах достаточно прост. При сложных формах выемок и насыпей их разбивают на ряд более простых геометрических тел, которые затем суммируют. Подсчет объемов земляных работ необходим для того, чтобы обос­нованно выбрать методы и средства их выполнения, установить не­обходимость отвозки или возможность распределения вынутого из котлованов или траншей грунта на прилегающей территории и по­следующего его использования для устройства обратных засыпок, определить стоимость производства земляных работ. Определение объемов котлованов. Уточнив размеры котлована понизу В_к, L_к, на­значив крутизну откосов т и зная глубину котлована H, опреде­ляют размеры котлована поверху В_к^B, L_к^B и затем вычисляют объ­ем грунта, подлежащего разработке при устройстве котлована. Котлованы для сооружений, состоящих из цилиндрической и конической частей (радиальные отстойники, метантенки и др.), которые обычно возводятся группами, т. е. по нескольку в одном котловане, отрывают в два этапа: вначале устраивают общий пря­моугольный котлован с размерами В_к, L_к понизу и В_к^B, L_к^B повер­ху от отметки заложения их цилиндрических частей, а затем де­лают углубления для конических частей каждого сооружения. Со­ответственно и объемы земляных работ определяют в два этапа; вначале объем общего прямоугольного котлована по приведенным выше формулам, а затем объем конических углублений с исполь­зованием формулы усеченного конуса. При подсчетах объемов земляных работ следует также учиты­вать объемы въездных и выездных траншей. Для определения объемов траншей продольный профиль траншеи делят на участки с одинаковыми уклонами, под­считывают объемы грунта для каждого из них и суммируют. Для определения объема траншей, предназначенных для сов­мещенной прокладки сетей, площадь их попереч­ного сечения вычисляют как сумму площадей траншеи полного се­чения для трубопровода глубокого заложения и дополнительной траншеи для трубопроводаменьшего заложения с основанием В_тр1 равным .В_тр1=Д_н+2-0,2 м. Объемы насыпей можно вычислять как и выемок, учитывая форму насыпи (призмато­ид, усеченный конус и т. п.). Потребное количество грунта для возведения насыпи в плотном теле определяют с учетом коэффици­ента остаточного разрыхления. При больших уклонах, значитель­ной неровности рельефа и особенно при устройстве насыпей на ко­согорах объемы земляных работ подсчитывают, разбивая насыпи на участки более простой геометрической формы.

28. Построение продольного профиля коллектора и подсчет объемов работ. Для определения объема разрабатываемого в траншее подстилающего грунта составляется продольный профиль трассы, на котором показывается поверхность грунта, толщины слоев растительного и подстилающих, уровень грунтовых вод, отметки дна траншеи и сооружений на сети (Error: Reference source not found). Чертеж продольного профиля состоит из двух частей. В верхней части показывается профиль местности, а в нижней части (под профилем) – приводится таблица. Чертеж вычерчивается слева направо по ходу движения воды независимо от того, по какому направлению проводились изыскания трассы. Таким образом, положение отдельных точек на трассе определяется по отношению к оси траншеи и по ходу движения воды. Водопроводные сети проектируются с уклоном не менее 0,001 (при плоском рельефе допускается уменьшать до 0,0005), по направлению к выпуску, располагаемому в пониженных точках.Водоотводящие сети проектируются с уклоном.В таблице приводится пикетаж по трассе; отметки поверхности подстилающего грунта в характерных точках с начала до конца участка трассы; изменения уклона поверхности и дна траншеи; ширина траншеи по дну; расстояние между характерными точками; площадь поперечного сечения в характерных точках; средняя площадь и объем грунта между характерными точками; общий объем подстилающего грунта по разработке траншеи. Объем грунта по разработке котлованов под сооружения проводится дополнительно, а затем суммируется. Объём котлована V_к с откосами определяют по формуле опрокинутой усечённой пирамиды, призматоида и методом сечений:

-пирамида

-призматоида

Рис. 11.4 Схема для определения объёмов земляных работ при устройстве котлованов различной формы, траншей, насыпей: а, б, в - котлованы прямоугольные, многоугольные, круглые;г - траншея с откосами;д - насыпь

Объем растительного грунта снимаемого с намечаемой площади определяется как произведение площади срезки на толщину растительного грунта.

29. Баланс земляных масс. Баланс земляных масс предусматривает перемещение грунтов по кратчайшему расстоянию с учетом срока и последовательности производства работ, осадки оснований и насыпей, потерь грунта при перевозке (транспортировании) Условно баланс земляных работ делится: - активный (т.е объем выемок больше объема насыпей); - пассивный (объем полезных насыпей больше объема выемок) - нулевой (объем выемок = объему насыпей) При строительстве сетей водопровода и канализации баланс земляных масс практически всегда активный. При гидротехническом строительстве, когда устраиваются дамбы, перемычки земляной плотины – баланс пассивный. При вертикальной планировке рельефа – баланс нулевой. Баланс бывает: частный, районный, сводный (шахматный). Частный определяется соотношением объема выемок и насыпей в пределах одного объекта. Районный характеризует это соотношение в пределах нескольких объектов (сооружений) Свободный – в пределах строящегося всего комплекса.

30. Начальный водоотлив. Подбор и расположение насосов. Предварительное осушение часто осуществляют при устройстве котлованов и траншей, поскольку большинство соору­жений и сетей систем водоснабжения и водоотведения возводят ли­бо в непосредственной близости от водоемов, либо в условиях обводненных и неустойчивых грунтов. Выемки (котлованы и тран­шеи) при небольшом притоке грунтовых вод разрабатывают с применением открытого водоотлива, а если приток значителен и тол­щина водонасыщенного слоя, подлежащая разработке, большая, то до начала производства работ уровень грунтовых вод (УГВ) искусственно понижают с использованием различных способов за­крытого, т. е. грунтового, водоотлива, называемого еще строитель­ным водопонижением. Работы по строительному водопонижению во многом зависят от принятого метода механизированной разработки котлованов и траншей. В водопроводном строительстве обычно применяют два метода производства земляных работ: 1) разработку грунта сухоройными машинами и механизмами с предварительным его осу­шением; 2) разработку грунта средствами гидромеханизации с по­следующим осушением котлованов и траншей. Соответственно устанавливают очередность работ как по монтажу водоотливных и водопонизительных установок, их эксплуатации, так и по разра­ботке котлованов и траншей. Например, если котлован размещен на берегу, в пределах поймы реки, то разработку его начинают только после монтажа водопонизительного оборудования, причем так, чтобы понижение уровня грунтовых вод опережало заглубле­ние котлована на 1...1.5 м. Если котлован расположен непосред­ственно в русле реки (при строительстве, например, водозабора или насосной станции первого подъема), то до работ по водопони­жению котлован ограждают со стороны воды специальными дам­бами (перемычками). Работы по осушению при этом складываются из удаления воды из отгороженного котлована и последующей от­качки воды, фильтрующей в котлован. При углублении такого кот­лована необходимо организовать в нем глубинное понижение уровня грунтовых вод под всей его площадью. Начальное осушение котлованов требуется после ограждения их перемычками. При этом объем воды, подлежащей откачке, W=V+qt/ где W-'Объем воды в котловане, м³; q - приток воды в котло­ван, м³/ч; t -продолжительность осушения котлована, ч. По величине объема начального водоотлива подбирают тип и количество насосных агрегатов. Обычно для откачки воды из неглубоких котлованов, когда глубина воды в них не превышает высоты всасывания, применяют стационарные центробежные на­сосы, в том числе консольного типа К, размещаемые на перемыч­ке, а при больших глубинах используют плавучие или передвиж­ные насосные установки.Количество насосов: N=(Q+Q_ос/П_н)/n; n – коэф-т резерва мощности насоса; Q=ωс– приток воды;Q_ос=Fh_ос/24 – дополнительное поступление воды за счет осадков.