10. Виды земляных сооружений. Грунты и их строительные свойства.

При строительстве зданий, прокладке инженерных коммуникаций, планировке, благоустройстве ведут переработку грунта, разработку и перемещение. Земляные сооружений могут быть в виде выемок или насыпи. Они могут быть временными или постоянными. Для обеспечения устойчивости откосов их разрабатывают с определенной крутизной. Эта крутизна хар-ся отношением глубины выемки к заложению откоса. H/L=1/m. Где, m – показатель откоса – нормированная величина СНиП 3-4-80* «Техника безопасности в строительстве». Значение показателя m зависит от вида грунта и глубины выемки. Грунт находящийся в естественном состоянии в процессе его разработки разрыхляется, при этом его объем увеличивается, а плотность – уменьшается. Это явление называется первоначальным разрыхлением и характеризуется коэффициентом первоначального разрыхления K_p. K_p пески 1,08-1,17, K_p суглинки 1,14-1,28, K_p глины 1,24-1,3. При обратной засыпке грунта или укладке в насыпь с уплотнением (смачиванием водой, движении транспорта, механически) грунт не занимает первоначального объема, сохраняя остаточное разрыхление, которое характеризуется коэффициентом остаточного разрыхления К_ор. К_ор пески 1,01-1,025, К_ор суглинки 1,015-1,05, К_ор глина 1,04-1,09.

11. Подготовка территории строительной площадки. Отвод поверхностных вод. Временное крепление стенок выемок.Подготовительные процессы включают: расчистку территории стройплощадки, отвод поверхностных и грунтовых вод, создание геодезической разбивочной основы. Для отвода «своих» поверхностных вод стройплощадке придают соответствующий уклон при вертикальной планировке и устраивают сеть открытого и закрытого водостока (дренажа). Открытый дренаж – канавы глубиной до 1,5 метров с пологими откосами 1:2 и необходимыми продольными уклонами. При разработке выемок в водонасыщенных грунтах или стесненных условиях, вертикальными стенки закрепляют специальными временными креплениями. Временными крепления могут быть выполнены в виде деревянных или металлических шпунтов, деревянных щитов с опорными стойками и щитов с распорными рамами и др. конструкций. Шпунтовое – наиболее дорогое – применяется при разработке выемок в водонасыщенных грунтах вблизи существующих зданий и сооружений. Крепление консольного типа целесообразно при глубине выемки до 5 м. В траншеях значительной глубины используют консольно-распорное крепление, отличающееся от консольной тем, что между стойками верхней их части перпендикулярно оси траншеи устанавливаются распорки. Распорные применяются при устройстве траншеи глубинной до 4 м. в сухих или маловлажных грунтах. Необходим и способ крепления стенок выемок, установленный проектом производства работ.

12. Понижение уровня грунтовых вод (угв).

Понижение УГВ – сложный метод борьбы с грунтовыми водами с их притоком в выемки. Для искусственного понижения УГВ разрабатываются эффективные способы: вакуумный, иглофильтровый, электроосмотический и открытых водопонижающих скважин. При иглофильтровом способе используют иглофильтровые установки, состоящие из стальных труб с иглофильтрующим звеном в нижней части, водосборных коллекторов и всамовсасывающего вихревого насоса с электродвигателем. Стальные трубы погружают в обводненный грунт по периметру котлована или вдоль траншеи. Применение иглофильтровых установок наиболее эффективно в чистых песках и песчано-гравелистых грунтах. Наибольшее понижение УГВ достигается в средних условиях 1 ярусом иглофильтров (около 5 м). При большей глубине понижения применяют двухярусные установки. Для понижения УГВ на глубину 4 м и более применяют открытые водопонижающие скважины. Метод применяется, когда надо осушить большие строительные площадки с сильным притоком вод. Для сооружения скважин-колодцев пробуривают скважины, которые оборудуются фильтровой колонной, включающее фильтр, отстойник, надфильтровые трубы. Водопонижающие скважины просты в устройстве и надежны в эксплуатации.

13. Искусственное закрепление грунтов.Закрепление грунтов применяют при создании вокруг разрабатываемых выемок водонепроницаемых завес или для повышения несущей способности грунтовых оснований. Замораживание грунтов применяется в сильно водонасыщенных грунтах (плывунах) при разработке глубоких выемок. По периметру основания котлована помещают замораживающие колонки из труб, соединенных между собой трубопроводом по которому нагнетается специальная жидкость-рассол. Недостатки: сохраняется эффект лишь на период действия заморозки, длительный процесс естественного оттаивания, повышение влажности грунта за счет миграции воды из теплых слоев грунта к охлажденным. Цементация и битумизация заключается в инъекцировании цементного раствора или разогретых битумов. Применяют для пористых грунтов с высоким коэффициентом фильтрации, трещиноватых скальных пород. Химическим способом закрепляются песчаные и лессовые грунты посредством нагнетания в них через инъекторы химических растворов. Термическое закрепление применяют для лессовых грунтов. Заключается в обжиге раскаленными газами. Нагнетается через скважину в поры грунта. Газы образуются при сжигании жидкого или газообразного топлива. Электрическим способом закрепляют влажные глинистые грунты. Заключается в использовании эффекта электротермоса, для чего пропускают через грунт постоянный электрический ток. При этом глина уплотняется, осушается, теряет способность к пучению. Электрохимический способ – одновременно с электрическим током в грунт вводят трубу, которая является катодом и служит инъектором. Растворы химических добавок увеличивают проводимость тока. Благодаря этому интенсивность процесса закрепления грунта возрастает.

14.Подсчет объема котлована: формула Симпсона Vк= =Н/6*(F₁+F₂+4*F₀)=H/6(a*b+c*d+(a+c)*(b+d));L=H*m; c=a+2L=a+2mH; d=b+2mH;Подсчет объема траншеи:формула Мурзо Vт=(F₀+m(H₁-H₂)²/12)*L; F₀=a+b₀/2*H₀; H₀=H₁-H₂/2; H₂=i*L(+-)H₁;H0=H1(+-)i*L/2.

15.Разработка грунта землеройными машинами.Землеройные машины -одноковшовые и многоковшовые экскаваторы.Основн. раб. параметры экскаватора: емкость ковша; -Н-максимальная глубина копания; +Н-высота копания; Rmax и Rmin-наибольший и наименший радиус копания;Rв-радиус выгрузки; Нв-высота выгрузки.

Рабочий цикл экскаватора состоит из:копания, перемещения к месту выгрузки, выгрузки в отвал и обратного хода в забой. Забоем – рабочая зона, в которую входят площадка, на кот. стоит экскав., часть массива грунта, разрабатываемого с одной стоянки и площадка. на которой устанавливается транспорт под нагрузкой или размещается отвал.Геометрическая форма и размерй забоя зависят от оборудования экскав.(лопата), от параметров экскаватора, от размеров выемки, от вида транспорта и принятой схемы работ.Экскаватор должен работать на оптимальных рабочих параметрах.(Попт.=0,9Пmax.)Оптимальная -+Н забоя должна быть дострточной для заполнения ковша за одно черпание. Если высота забоя мала, то используют экскав. с бульдозером. Бульдозер перемещает грунт к рабочему месту экскав. Экскав. и трансп. средство должны быть расположены так, чтобы угол поворота при выкрузке был min. Выемка . образующаяся в результате последовательной разработки грунта-проходка.Экскаватор с прямой лопатой- разрабатывает грунт выше уровня стоянки преимущественно с погрузкой на транспорт. Грунт разрабатывают лобовым и боковым забоем. Лобовые забои делят на: 1)узкие(В<1,5Rопт); 2)нормальной ширины(1,5-1,9); 3)уширенные(2-2,5);4)поперечно-торцевые(до 3,5).Ширина лобовых проходок: ; где Ln-длина передвижки;Зигзагообразная проходка: ; где Rc-радиус на уровне стоянки; Поперечно-торцевая: ; где n- число поперечных стоянок; Более эффективна работа боковым забоем, так как транспорт подается сбоку и угол поворота уменшается. Ширина боковой проходки: .Для въезда в котлован устроивают траншею с уклоном 10-15 град. шириной 3,5м при одностороннем движении и до 8м при двустороннем.В самосвал обычно входит 3-6 ковшей. Допуст. недогруз10%, а перегруз не более 5%.Масса грунта за 1 цикл:Q=g*p*kр*kс; Число авто для бесперебойной работы:N=Tун+Тн+Тпр+Тур+Тм+Тр/Тун+Тн.Экскаватор с обратной лопатой –его используют для разработки грунта ниже уровня стоянки, обычно при рытье небольших котлованов и траншей. Поярусная разработка не практикуется. Грунт разрабатывают лобовым и боковым забоями с погрузкой грунта на транспорт и в отвал. Драглайн-для рытья глубоких котлованов, широких траншей, для возведения насыпей, для разработки грунта из-под воды. Преимущества: большие радиусы действия, большая глубина копания. Методы работы:поперечно-челночный и продольно-челночный. Транспорт подается подну выемки к месту загрузки.Грейфер-глубокие выемки, колодцы. При разработке траншей и котлованов оставляют недобор 30 см (вручную). Сменная производительность Пэ=60*Тсм*q*nц*Кс*Кв;Экскаватор непрерывного действия-для разработки могут использоваться роторные и цепые многоковшовые экскаваторы. Цепные используют для разработки траншей глубиной до 3,5 м в осн. с вертик. стенами, а роторные глубиной до 2,5 в осн. с откосом.