Земляные работы

В строительстве переработку грунта ведут с целью подготовки оснований под здания и сооруже­ния, изменения природного рельефа местности, устройства земля­ного полотна временных дорог, устройства подземных, закрытых с поверхности земли выемок и др. Результатами переработки грунта являются различного вида земляные сооружения, представляющие выемки, насыпи, подземные выработки, обратные засыпки .

Выемку, имеющую ширину до 3 м и длину, значительно превы­шающую ширину, называют траншеей. Выемку, длина которой не превышает десятикратной ее ширины, называют котлованом. Кот­лованы и траншеи имеют дно и боковые поверхности, наклонные откосы или вертикальные стенки. Выемки, закрытые с поверхности и устраиваемые для сооруже­ния транспортных и коммунальных туннелей и других целей, назы­вают подземными выработками.

После устройства подземных сооружений и частей зданий грунт укладывают в так называемые «пазухи» —пространства между бо­ковой поверхностью сооружения и откосом котлована для полного закрытия подземного сооружения или коммуникаций. Этот процесс называют обратной засыпкой.

Основными процессами переработки грунта, в результате кото­рых создаются земляные сооружения проектных параметров, являются разработка грунта, его перемещение и укладка. Непосредственному выполнению этих процессов в ряде случаев предшествуют или сопутствуют подготовительные и вспомогатель­ные процессы. Подготовительные процессы осуществляют до нача­ла разработки грунта, а вспомогательные —до или в процессе возведения земляных сооружений. Весь этот комплекс процессов называют земляными работами.

Земляные работы относят к массовым и наиболее тяжелым и трудоемким видам строительных работ. На 1 м³ объема промыш­ленного сооружения в среднем перерабатывается 1,5...2 м грунта, а на 1 м³ объема гражданского строительства —до 0,5 м³.

При возведении различных земляных сооружений, характерных для промышленного и гражданского строительства, переработку грунта ведут различными методами, которые принято делить на четыре группы: механический, гидравлический, взрывной и ручной. Кроме того, в ряде случаев грунт либо в сочетании с основными методами, либо самостоятельно перерабатывают методами вытрамбовывания и бурения.

В современном строительстве механическим методом перераба­тывается грунта около 95%, гидравлическим — около 2%, взрывным —до 1% всего объема. Однако на многих объектах при мелких рассредоточенных объемах работ применяют ручной труд с привле­чением специального инструмента и средств малой механизации (около 2% всего объема работ). Производство работ вручную даже в небольших объемах влияет на общие затраты труда, так как производительность ручного труда в 20... 30 раз ниже механизиро­ванного.

Грунты и их строительные свойства

В строительном производстве грунтами называют породы, зале­гающие в верхних слоях земной коры и представляющие собой главным образом рыхлые и скальные породы.

Свойства и качество грунта влияют на устойчивость земляных сооружений, трудоемкость переработки и стоимость работ. При выборе наиболее эффективного способа производства работ необ­ходимо учитывать следующие основные характеристики грунтов:

Плотностью называют массу 1 м³ грунта в естественном состо­янии (в плотном теле). Плотность песчаных и глинистых грунтов составляет 1,6... 2,1 т/м³, а скальных неразрыхленных грунтов —до 3,3 т/м³.

Влажность характеризуют степенью насыщения грунта водой, которую определяют отношением массы воды в грунте к массе твердых частиц грунта. При влажности более 30% грунты считают мокрыми, а при влажности до 5% —сухими.

Липкость — способность грунта при определенной влажности прилипать к поверхности различных предметов. Большая липкость усложняет выгрузку грунта из ковша машины или кузова, условия работы транспорта и др. Липкость определяют усилием, необхо­димым для отрыва прилипшего предмета от грунта

Разрыхляемость — способность грунта увеличиваться в объеме в процессе его разработки. При этом плотность грунта уменьшается. Это явление называется первоначальным разрыхлением грунта

Сцепление характеризуют начальным сопротивлением грунта сдвигу, оно зависит от вида грунта и его влажности.

Угол естественного откоса характеризуется физическими свой­ствами грунта, при котором он находится в состоянии предельного равновесия. Для обеспечения устойчивости земляных сооружений (насыпей, выемок) их возводят с откосами, крутизна которых определяется отношением высоты к заложению.

Удельное сопротивление резанию зависит как от свойств и показателей разрабатываемого грунта, так и от конструктивного исполнения рабочего органа землеройного или землеройно-транспортного оборудования. С учетом этого в строительном производ­стве грунты по трудности их разработки классифицируют в группы (ЕНиР 2-1-1, табл. 1 и 2).