Строительные технологии

ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

§ 1. Устройство котлованов

Котлованы представляют собой временные выемки, устраиваемые для возведения фундаментов, частей здания и сооружения, расположенных ниже поверхности земли. Котлованы бывают с вертикальными или наклонными стенками (откосами), с креплениями или без них.

            Котлованы с вертикальными стенками без крепления устраивают в грунтах естественной влажности с ненарушенной структурой, при отсутствии грунтовых вод и глубине котлована в пределах 1...2м (см. гл. 3, § 5).

            Котлованы с откосами разрабатывают при глубине, превышающей допустимые пределы возведения их с вертикальными стенками, и когда устройство креплений экономически нецелесообразно.

Для более глубоких котлованов крутизну откосов назначают переменной (более пологой по дну) либо по расчету.

Технологический процесс устройства котлована включает: разработку грунта с выгрузкой в транспортные средства или на бровку котлована; транспортирование грунта, срезку откосов и планировку дна; обратную засыпку пазух между стенками фундамента и котлована с разравниванием и уплотнением грунта, а также выполнение вспомогательных работ (крепление вертикальных стенок, водоотлив и т. д.).

            Разработка грунта является ведущим процессом и выполняется обычно экскаваторами с различным сменным оборудованием и бульдозерами, реже — гидромеханическим способом и скреперами.

Экскаваторы, оборудованные прямой лопатой, разрабатывают котлованы преимущественно в грунтах сухих и нормальной влажности лобовыми (торцовыми) или  боковыми проходками с погрузкой грунта в транспортные средства. Из-за конструктивных особенностей этого оборудования его почти не применяют для работы с отсыпкой в I отвал. Вместимость ковша выбирают в зависимости от объемов работ, глубины котлована и свойств грунта.

В мокрых забоях и при высоком уровне грунтовых вод необходимо устраивать открытый водоотлив или понижение уровня грунтовых вод (см. гл. 3, § 3).

            Возможность разработки котлована той или иной проходкой зависит от характеристики рабочего оборудования экскаватора, глубины копания и ширины котлована.

Если глубина котлована превышает максимальную высоту копания экскаватора, то разработку ведут ярусами, стремясь к тому, чтобы в сечение котлована вписать минимальное число проходок.

Котлованы шириной 1,5 разрабатывают лобовой проходкой с односторонней погрузкой в транспортные средства. При ширине котлована от 1,51? до 1,9 разработку ведут лобовой проходкой с двусторонней подачей транспортных средств. Наибольшая ширина лобовой проходки при перемещении экскаватора по прямой

Котлованы шириной от 1,9/ до 2,5/ разрабатывают уширенной лобовой проходкой с перемещением экскаватора по зигзагу, а до 3,5—с перемещением поперек котлована

Широкие котлованы (более 3,5) разрабатывают вначале лобовой, а затем боковыми  проходками. 

Разработка прямыми лопатами котлованов, (траншей) производится с недобором грунта в подошве котлована (траншеи), не превышающим 5...20 см при вместимости ковша соответственно 0,25... ...5 м3.

Недоборы грунта, как правило, разрабатывают механизированным способом: наиболее часто бульдозерами, а также автогрейдерами, экскаваторами-планировщиками, экскаваторами со специальными зачистными ковшами.

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.

Экскаваторы, оборудованные обратной лопатой, разрабатывают котлованы торцовыми или боковыми проходками с расположением экскаватора выше уровня дна забоя и погрузкой грунта в транспортные средства. Указанные условия позволяют использовать эти экскаваторы и при разработке увлажненных и мокрых грунтов.

Возможность разработки котлована торцовой или боковой проходкой зависит от характеристики рабочего оборудования экскаватора, глубины копания и ширины котлована.

Ширина торцовой проходки при двусторонней погрузке транспортных средств находится в пределах 1,6... ...1,7. При односторонней подаче транспортных средств она уменьшается до 1,3, и ось пути экскаватора перемещается в сторону расположения транспорта. При разработке котлованов с выгрузкой грунта в отвал ширина проходки ограничивается необходимостью размещения грунта в отвал с образованием бермы — площадки от бровки котлована до подошвы отвала.

Котлованы, ширина которых превышает максимальную ширину проходки при перемещении экскаватора по прямой, разрабатывают несколькими торцовыми проходками либо зигзагообразным или поперечно-торцовым перемещением экскаватора. Угол поворота экскаватора при торцовых проходках и подаче транспортных средств со стороны разработки может быть от 30 до 60°.

Наибольшую ширину каждой последующей торцовой проходки (если разрабатывают один борт выемки) вычисляют по формуле

Длина рабочей передвижки экскаватора, особенно у гидравлических экскаваторов, изменяется в значительных пределах и зависит от конструктивных размеров экскаватора (R, hm), глубины котлована h, расстояния от бровки откоса выемки до ближайшей опоры экскаватора 1у и угла рабочего откоса выемки, которые определяются грунтовыми условиями.

Экскаваторы-драглайны применяют при тех же условиях, что и экскаваторы с обратной лопатой. Разработку грунта драглайном осуществляют ниже уровня стоянки торцовыми или боковыми проходками в транспортные средства и реже в отвал. Преимуществами драглайна являются большие радиус действия и глубина копания. Особенно эффективна разработка драглайном мягких и плотных грунтов, в том числе обводненных и со слабой несущей способностью.

Драглайны разрабатывают забои по поперечно-челночной и продольно-челночной схемам.

            При поперечно-челночной схеме разработки котлованов драглайном набор грунта производится поочередно с каждой стороны самосвала, подаваемого по дну выемки, без прекращения поворота стрелы в момент выгрузки грунта. При продольно-челночной схеме грунт набирают перед задней стенкой кузова и, подняв ковш, разгружают его над кузовом. Благодаря уменьшению высоты подъема ковша и угла поворота экскаватора до 6... 10° производительность экскаватора увеличивается в 1,5...2 раза. Эти схемы целесообразно применять при разработке широких котлованов.

При разработке котлованов боковыми проходками и выгрузке грунта в отвал рекомендуется вести работу по круговому циклу — поворотом экскаватора на 360°.

            Бульдозерами котлованы разрабатывают преимущественно траншейным способом с перемещением по челночной схеме: грунт перемещают вдоль оси котлована, начиная с середины, в оба конца. При этом вначале разрабатывают первую захватку на глубину 0.8...1 м, затем вторую на ту же глубину и т. д. Между траншеями оставляют перемычки нетронутого грунта шириной 0,5... 1,2 м, который срезают после разработки ряда траншей.

            Гидромеханическим способом работы выполняют в соответствии с рекомендациями гл. 4, § 5. При разработке земснарядами и гидромониторами сначала устраивают в сухом месте пионерный котлован. Для подъема пульпы землесосную установку располагают на уровне бровки котлована. После каждых 3...3.5 м землесос переводят на дно котлована и продолжают углубление.

            Срезку откосов и планировку дна котлована производят после разработки грунта экскаваторами. Если дно котлована является основанием для фундаментов, грунт в зависимости от типа и вместимости ковша экскаватора не добирают на 10...30 см. Дно котлована зачищают бульдозером, который перемещает грунт к экскаватору, а при небольших расстояниях перемещения и глубине котлована удаляет его сам.

Все более широкое применение находят гидравлические экскаваторы-планировщики с телескопическим рабочим органом, с удлинителем стрелы и без него (ЭО-3332А и др.). Возможность движения рабочего органа по прямым, горизонтальным и наклонным траекториям позволяет использовать экскаватор-планировщик на работах по планировке дна котлована, откосов выемок и насыпей, обратной засыпке пазух фундаментов и других работах.

Если фундаменты располагаются в траншеях и грунт разрабатывают ниже проектной отметки дна котлована, планировку производят бульдозером или вручную (используя вынутый из траншеи грунт), а уплотнение — пневматическими   трамбовками  или  катками.

            Обратная засыпка пазух между стенками подвала и откосами котлована выполняется после устройства перекрытия над подвалом и гидроизоляции стен. Для этого используют излишки грунта, оставленные при рытье котлована, которые перемещают обычно бульдозером. Засыпку производят слоями толщиной 20...30 см с последующим уплотнением пневматическими или электрическими трамбовками, а также подвесными плитами.

            Засыпку и уплотнение грунта пазух глубоких подвальных частей промышленного здания осуществляют с двух его сторон после устройства стен подвала. Вначале грунт подают и разравнивают бульдозерами с одной стороны здания, а затем, во время уплотнения этого слоя, подают и разравнивают грунт другой стороны здания.

            Обратная засыпка котлована при сложных в плане фундаментах выполняется сразу же после возведения подземной части здания или сооружения (распалубливания и гидроизоляции поверхностей подземных конструкций) перед началом работ по возведению наземной части. В этом случае создаются более благоприятные условия для механизации работ и применения крупногабаритных машин.

Обычно грунт подается экскаватором, оборудованным грейфером, и разравнивается малогабаритным бульдозером. Уплотняют грунт подвесными плитами концентрированными полосами в пределах рабочей карты, ограниченной подземными конструкциями; виброплитами (например, ПВТ-3) или вибропогружателями (ВП-1 и др.). В первую очередь выполняют работы в пределах участка с пониженными отметками для достижения общего уровня, а затем работы ведут по всему котловану.

 Грунты. Рытье котлованов, траншей, дорожных выемок, каналов

 ЗЕМЛЯНЫЕ РАБОТЫ И УСТРОЙСТВО ФУНДАМЕНТОВ нулевой цикл

 УСТРОЙСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ПУТЕЙ. Железнодорожные пути ...

 ЗЕМЛЯНЫЕ РАБОТЫ - разработка грунта, его перемещение укладку и ...

 ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ ПРОИЗВОДСТВА ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ. Земляные работы

 Земляные работы. Общая характеристика рабочего процесса ...

 Производство земляных работ

 МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМОВ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ. Земляные работы

 скреперы, бульдозеры и грейдеры

 Земляные сооружения — это группа инженерных сооружений, которые ...