35. Выбор способа защиты сооружения от воздействия воды.

36. Основные, вспомогательные, подготовительные процессы переработки грунта. К подготовительным и вспомогательным процессам, связанным с разработкой выемок и возведением насыпей, относятся разбивка земляных сооружений, водоотлив и понижение уровня грунтовых вод, временное крепление стенок выемок, искусственное закрепление грунтов, разрыхление плотных грунтов.

37. Способы закрепления грунта. Несущую способность слабых грунтов и трещиноватых горных пород можно увеличить методами искусственного закрепления, к которым относятся: силикатизация, смолизация, термическое закрепление и цементация. Силикатизация и смолизация сходны по тех-гии, предусматривающей расчистку участков закрепления, погружения инъекторов, приготовление и нагнетание растворов, извлечение инъекторов, тампонаж скважин. Забивной инъектор представляет собой толстостенную трубу с заостренным наконечником. Их забивают на глубину до 7 м пневматическими молотами. На глубину до 30 м грунты закрепляют с помощью инъекторов-тампонов. Лессовидные грунты закрепляют только раствором силиката натрия. При его взаимодействии с солями Са образуется гель кремниевой кислоты, который цементирует частицы лесса. Этот способ наз-тся однорастворной силикатизацией. В песках свысоким коэф-том фильтрации применяют метод двухрастворной силикатизации: сначала на каждо заходке под давлением до 0.5 МПа нагнетают раствор силиката Na, затем – хлорида Са. Пылеватые пески закрепляют гелеобразующей смесью расворов силиката Na фосфорной кислоты. Для закрепления мелких песков применяют также водные раствор карбамидной смолы в смеси с раствором соляной кислоты. Такую смесь составляют непосредственно перед нагнетанием в инъекторы. Этот способ наз-ют смолизацией. Термический способ применяют только для закрепления лессовидных и пористых суглинистых грунтов при залегании их выше УГВ. Термич.закрепление явл-тсяя результатом сжигания топлива непосредственно в скважинах, пробуренных на всю глубину закрепляемого грунта. Закрепление грунта в скважине происходит под действием пламени, а в теле массива – от раскаленных газов, проникающих сквозь поры грунта. В результате вокруг скважины образуется столб обожженного грунта. Этим способом можно закрепить грунты и устранить их просадочность на глубину до 15 м. Цементацией закрепляют трещиноватые скальные породы, а также гравелистые и рыхлые песчаные грунты. Цементация состоит из процессов расчистки поверхности грунта, с которой производят закрепление; бурение скважин, их продувания или промывки; установки инъекторов; гидравлического опробования скважины; нагнетения инъекционного расвора; извлечения инъекторов. В песчаные и глинистые грунты инъекторы забивают на величину заходки – высоту вертикальной зоны закрепления. После нагнетания раствора инъекторы углубляют до след.зоны. Скальные породы также закрепляют зонами, но скважины бурят на глубину только первой заходки; закончив на ней нагнетание раствора, инъекторы извлекают, а скважину добуривают на глубину очередной зоны, не ожидая схватывания раствора. Гидравлическим испытанием скважин определяют степень водопоглащения, по которой подбирают состав и консистенцию раствора. Раствор перед подачей непрерывно перемешивают. Нагнетание ведут непрерывно до достижения отказа.

38. Способы разработки грунта. Их сущность. Разработка грунта одноковшовыми экскаваторами. В строительстве применяют экскаваторы с ковшом вместимостью 0.15-2, реже 4 м³. Они имеют комплект сменного оборудования, включающий прямую и обратную лопаты, драглайн и грейфер. Прямая лопата – открытый сверху ковш с режущим передним краем, жестко насаженным на рукоять. Опркидываетс с помошью открывания днища. Разрабатывают грунт, когда экскаватор стоит на дне разрабатываемого забоя. Обратная лопата – это открытый снизу ковш с режущим передним краем, жестко насаженным на рукоять, шарнирно соединенную со стрелой. По мере протягивания назад ковш заполняется грунтом. Рабочая зона – ниже горизонта стоянки машины. Ковш драглайна навешивают на канатах на удлиненную стрелу кранового типа. Ковш заполняют грунтом путем подтягивания по поверхности к стреле. Опорожняется ковш при ослаблении тягового каната. Драглайном можно разрабатывать грунт, не только насыщенный влагой, но находящийся под слоем воды. Грейфер – это ковш с 2 или более лопастями и канатным приводом, принудительно смыкающим эти лопасти. С помощью грейфера можно разрабатывать выемки с верт. стенками. Он погружается в грунт только за счет собственной массы ковша. Его применят для разработки грунтов малой плотности и находящиеся под водой. Разработка грунта многоковшовыми экскаваторами. Рабочим органом многоковш. экскаватора являются ковши, насаженные равнее интервалы на беспрерывно движущуюся цепь или ротор. Экскаваторы продольного черпания применяют для проходки траншей небольшого сечения, планировки откосов и разработки карьеров. Экскаваторы продольного черпания используют для разработки котлованов и траншей большого сечения, планировки откосов и разработки карьеров. Разработка грунта землеройно-транспортными машинами. Скреперы. Различают скреперы прицепные (ковш 2.25-10 м³) в цепе с трактором-тягачом и самоходные (ковш 8 м³ и более). Чтобы быстрее и полнее загрузить ковш скрепера применяют трактор-толкач, обслуживающий группу скреперов на участке загрузки. Скреперами ведут разработку, транспортирование и укладку песчаных, супесчаных, лессовых, суглинистых и др.грунтов не имеющих валунов, примесь гальки и щебня. Скреперы целесообразно использовать в комплекте с бульдозерами. Бульдозерами разрабатывают грунт в неглубоких и протяженных выемках и резервах для перемещения его в насыпи на расстояние до 100 м. Ими также окучивают грунт, выполняют обратную засыпку траншей пазух котлованов, разравнивают и планируют грунт. Разработку выемок ведут ярусами, от начала выемки к середине. При перемещении грунта на расстояние свыше 40 м применяют способ разработки с промежуточным валом, а также спаренную работу 2-х бульдозеров. Грейдеры используют при планировке тер-рии, откосов зем.соор-ний, зачистке дна котлована и отрывке канав глубиной до 0.7 м, при возведении протяженных насыпей высотой до 1 м. Автогрейдерами профилируют дорожное полотно, проезды и дороги. Целесообразно работать одновременно 2 грейдерами, из которых один срезает, а др. перемещает срезанный грунт. плотные грунты до разработки грейдером следует разрыхлять тракторным рыхлителем или плугом.

39. Способы разработки мерзлых грунтов. Разработка машинами ударного действия. При разработке котлована комплект машин может состоять из рыхлителя и гидравлического экскаватора, оборудованного обратной лопатой с ковшом 0.5 м³. ширина разрабатываемой полосы – 1.5-3 м. Грунт можно рыхлить дизель-молотами с клином, закрепленным на экскаваторе, с последующей разработкой грунта экскаватором с прямой или обратной лопатой. При небольших по объему котлованах и траншеях грунт рыхлят с помощью навесного оборудования одноковшовым экскаватором в виде молотов свободного падения; гидромолоты, навешиваемые на качестве сменного раб.оборудования на гидравл.экскаваторы. Разработка статическими экскаваторами. Гидравл.механизмы захватно-клещевого типа статического действия. Он эффективны не только при разработке мерзлых грунтов, но и на выполнение спец.работ (разрушение асфальтобетонных дорожных покрытий). Разработка мерзлых грунтов блоками заключается в том, что монолитность мерзлого грунта нарушается с помощью нарезки его на блоки землеройными машинами. Мелкоблочный метод разработки целесообразен при разработке небольших котлованов и траншей, при работе в стесненных условиях с погрузкой грунта в автотранспорт или укладкой в отвал. Для погрузки мерзлых блоков и разработки талого грунта применяют экскаваторы с прямой лопатой 0.65 м³ и более. Крупноблочный метод рекомендуется для разработки небольших котлованов в мерзлых грунтах, а также вблизи зданий, когда недопустимо сотрясение грунта. Блоки массой 4-10 т отрываются и сдвигаются от талого основания бульдозерами, затем погружаются кранами в самосвалы. Выемку разбивают на 2 захватки: на 1 нарезают щели однобаровой машиной, на 2 убирают краном блоки и подчищают бульдозером основание. Взрывной способ рыхления мерзлых грунтов наиболее эффективен при глубине промерзания свыше 0.8 м. Разрабатываемую выемку делят на захватки: на 1 разрыхленный грунт разрабатывают экскаваторами; на 2 работы согласно условиям безопасности не проводят, т.к. грунт разрыхлен; на 3 ведут буровые и взрывные работы. При обратной засыпке котлованов и траншей в зимнее время пазухи надо засыпать грунтом, содержащим мерзлых комьев не более 15% общего объема засыпки; засыпать пазухи внутри зданий мерзлым грунтом запрещается.

40. Способы предохранения грунта от промерзания. Грунты, подлежащие разработке в зимнее время, предохраняют от промерзания различными способами. Мероприятия по предохранению грунта от промерзания осуществляют поздней осенью, перед наступлением заморозков, а предохранению оснований траншей и котлованов – немедленно после выемки из них грунта. Вспахивание и снегозадержание применяют с средней полосе для утепления участков грунта, подлежащих разработке в первой трети зимы. Для вспашки верхнего слоя земли используют плуги и статич.рыхлители. Одним из эффективных способов явл-тся предварительное глубокое рыхление. Образующаяся при рыхлении гребенчатая поверхность задерживает снег, который также защищает грунт от промерзания. Предварительно грунт рыхлят экскаватором с прямой лопатой, а затем раскидывают зачерпнутый грунт. при ширине будущей выемки не более 12 м можно применят окучивание. Небольшие поверхности грунта защищают от промерзания утеплением теплоизоляционным материалом (опилками, сеном, шлаком, листьями и т.д.). широкое применения нашла быстротвердеющая пена, наносимая с наступлением устойчивой отриц.тем-ры воздуха. Пену приготовляют и наносят пеногенерирующими установками. Химический способ применяют в условиях средней и южной полосы страны. Осенью соль укладывают на очищенную пов-ть грунта или вносят в грунт на глубину 10-25 см инфильтрацией соляного раствора с пов-ти.

41. Способы оттаивания грунта. Оттаивание мерзлых грунтов применяют при отрыве небольших котлованов, участков траншей, вводов, вблизи подзем. соор-ний, кабелей и трубопроводов, в труднодоступных местах и стесненных условиях, во время ведения аварийных и ремонтных работ. Оттаивание грунта твердым и жидким топливом. Наиболее простым, но мало эффективным способом явл-тся отогрев грунта сжиганием под метал. коробом торфа, каменного угля и т.п. режим процесса оттаивания мерзлого грунта состоит из воздействия тепла на грунт в течение 7-8 ч и периода аккумуляции тепла 16-18 ч. Более экономичным явл-тся оттаивание грунта жидким топливом с помощью соот-щих установок. Оттаивание грунта паровыми, водяными и электрическими иглами. Истчником тепла служат стационарные или передвижные установки. В предварительно пробуренные скважины устанавливают иглы. Паровые иглы располагают в шахматном порядке на расстоянии друг от друга, равном толщине отогреваемого слоя, и выдерживают их под паром от 2-3 ч (песчаные) до 4-6 ч (глинистые). После этого делают перерыв, а затем вновь пускают пар. Отогретый участок укрывают утепляющим материалом. В водяные циркуляционные иглы горячая вода поступает по трубопроводам. При этом способе расход тепла больше, чем при паропрогреве. Электрические иглы при разработке небольших котлованов ставят в центре каждого котлована, больших котлованов – в шахматном порядке на раастоянии 1-1.5 м; при разработке узких траншей – по оси на расстоянии 1 м друг от друга, широких траншей – в шахматном порядке на расстоянии = глубине промерзания. Оттаивание грунта электродами и нагревателями. Оттаивание мерзл.грунтов может производится с помощью глубинных электродов, изготавливаемых из круглой арматурной стали d=16-20 мм или труб d=25-50 мм, заостренных с одного конца. Электроды вставляют в пробуренные скважины или забивают отбойными пневматическими или электрическими молотками. Их вставляют или забивают на глубину 5-10 см ниже мерзлого слоя. Трубчатые электронагреватели (ТЭНы)и коаксиальные нагреватели обычно используют при радиальном оттаивании. ТЭНы изготавливают из стальных бесшовных трубок d=8-12 мм, внутри которых находится спираль из нихромовой проволоки d=0.6 мм и длиной 20 м. При их использовании необходимо укрывать пов-ть. Коаксиальные нагреватели состоят из 2-х труб, помещенных соосно одна в другую и заваренных с одного конца. Напряжение подводится к трубам ч/з контактные пластины. Скорость и радиус оттаивания ими меньше, чем ТЭНами. Оттаивание следует чередовать с термосным выдерживанием. При производстве работ по оттаиванию мерзлых грунтов рационально между нагревателями оставлять некоторые зоны непрогретого грунта с толщиной стенок, позволяющей их разработку экскаваторами.