РусЭнерго
Разработка котлованов – начальный этап строительства, включающий ряд последовательных процессов. Комплексный подход к работе позволяет проводить полный цикл производственных операций качественно и оперативно. Область нашей деятельности включает засыпку и уплотнение грунта, рытье котлованов, разработка котлованов, выемку грунта, водопонижение, осушение и обеспечение стоков дождевых вод, геодезические работы и многое другое.
Общие сведения о грунтах их классификация
Под грунтом в строительстве определяются горные породы, образующие поверхностные слои земли и составляющие кору выветривания, которые могут служить основанием или материалом для возведения зданий и сооружений.
При производстве земляных работ грунт может быть использован в качестве строительного материала. Грунт также может быть использован в качестве физической среды, в которой возводятся конструкции зданий и сооружений, работают строительные механизмы и рабочие.
По происхождению, состоянию и механической прочности грунты подразделяются на скальные и нескальные. Скальные грунты характеризуются высокой прочностью, залегают в виде сплошного или трещиноватого массива. Разрабатывают их только после предварительного рыхления. Рыхление скальных грунтов может осуществляться при помощи взрывов, или механическим способом. К нескальным грунтам относятся: крупнообломочные (валунные, галечниковые и гравийные); песчаные (гравелистый, крупной, средней крупности, мелкий, пылеватый, однородный и неоднородный песок); глинистые (супесь, суглинок, глина).
Основным объектом разработки в строительстве являются песчаные, глинистые, крупнообломочные и полускальные грунты. Землеройные машины рассчитаны на разработку главным образом этих грунтов.
Мерзлыми называют все виды грунтов, если они имеют отрицательную температуру и содержат лед.
Общие положения по производству земляных работ
При возведении зданий, сооружений, а также при планировочных работах и благоустройстве территории необходимо проводить разработку грунта. Комплексно процесс земляных работ состоит из трех видов работ: подготовительные, основные и вспомогательные работы.
Подготовительным работами являются: отвод поверхностных вод от территории строительной площадки, понижение уровня грунтовых вод ниже проектной отметки дна котлована. Подготовительные работы выполняются с целью повышения производительности землеройной техники и создания благоприятных условий для рабочих при выполнении основных работ.
Основная работа состоит из разработки, перемещения и укладки грунта. Разработка грунта производится землеройными машинами – экскаваторами или землеройно-транспортными механизмами - бульдозерами, скреперами, грейдерами. Перемещение грунта производится автомобильным транспортом, землеройно-транспортными машинами и механизмами. Укладка грунта может быть выполнена с применением вышеперечисленной техники.
В процессе производства основных работ также выполняютсявспомогательные работы, такие как установка и разборка креплений вертикальных откосов выемки или насыпи, откачивание воды из выемки (водоотлив), выравнивание откосов, уплотнение грунта и т.п.
Перечисленные процессы обладают значительной трудоемкостью и стоимостью. В связи с этим стремятся сократить объемы земляных работ. Так, при планировке площадки это достигается соблюдением нулевого баланса земляных масс, когда объем грунта из выемок полностью укладывается в полезные насыпи.
При разработке грунта применяют наиболее эффективные по стоимости и трудоемкости методы и механизацию. Для этого необходимо прежде всего выбрать прогрессивную технологию с применением комплекта машин, механизмов и транспорта. Грунт в основном разрабатывают механизированным способом, однако при малых объемах, в стесненных условиях, применяют ручной труд. Производительность ручного труда в десятки раз ниже механизированного, поэтому применение его должно быть обосновано.
Характеристика земляных работ и виды земляных сооружений
Земляные сооружения – это инженерные сооружения, которые устраиваются в грунтовом массиве или возводятся из грунта на поверхности.
Классификация земляных сооружений
По сроку службы – постоянные и временные. Постоянные земляные сооружения включают в себя составные элементы строящихся объектов и предназначены для их эксплуатации. К числу таких сооружений относятся каналы, выемки и насыпи автомобильных и железных дорог, дамбы гидротехнических сооружений, скважины для снабжения водой и т.п. Временные земляные сооружения устраиваются при возведении заглубленной части зданий и сооружений, инженерных сетей. После этого они частично или полностью ликвидируются.
По назначению – основные, вспомогательные и защитные. Комплекс данных сооружений наиболее характерен и необходим при строительстве и эксплуатации автомобильных и железных дорог, проезжая часть которых располагается в выемке или на насыпи. К основным сооружениям относится дорожное полотно, к защитным - нагорная канава, кавальер, берма и кювет, к вспомогательным - отвал и резерв грунта для ремонтно-восстановительных работ.
В настоящее время большая часть объемов земляных работ в строительстве комплексно механизирована, однако при мелких рассредоточенных объемах работ, устройстве фундаментов в стесненных условиях, зачистке дна и откосов котлованов, устройстве дренажных канав в гористой местности возможно применение ручного труда.
Разработка грунта в зимних условиях
В условиях современного круглогодичного строительства примерно 20 % объема земляных работ разрабатывают в зимнее время. В связи повышенной прочностью мерзлых грунтов зимой в несколько раз увеличивается трудоемкость и стоимость их разработки. Без предварительной подготовки может разрабатываться грунт, промерзший на глубину до: 0,1м – скреперами и бульдозерами;
Подготовка строительной площадки
В состав работ по подготовке строительной площадки под новое строительство входят: ограждение участка; расчистка территории и снос существующих строений; перетрассировка мешающих инженерных сетей; защита территории от стока поверхностных вод; прокладка временных коммуникаций и дорог; устройство временных бытовых, складских, культурно-административных и других помещений.
Состав подготовительных работ при реконструкции действующего предприятия в значительной степени зависит от местных условий. Строители стараются максимально использовать имеющиеся инженерные сети, бытовые и административные службы часто размещают во временно освобождающихся помещениях, возводят по плану капитального строительства реконструируемого предприятия здания, которые временно используют для нужд строительства и производят другие работы.
Надземные и подземные инженерные коммуникации, линии связи и электропередачи и другие сооружения, затрудняющие производство работ, демонтируют или переносят на места, определяемые проектом, под наблюдением специалистов соответствующих организаций.
В подготовительный период иногда бывает необходимо создать индустриальную базу производства по изготовлению строительных изделий и деталей, растворных и бетонных смесей. Также следует связать строительную площадку с основными дорогами, энергетическими и инженерными сетями и т.п.
От тщательности выполнения заданий подготовительного периода в большой степени зависит успех проведения всех основных строительно-монтажных работ по возведению или реконструкции зданий и сооружений, инженерных сетей и пусковых комплексов.
Понижение уровня грунтовых вод или отвод поверхностных вод обычно осуществляют устройством водопонижения или водоотвода.
Укрепление грунтов
При возведении земляных сооружений их боковые стенки устраивают таким образом, чтобы угол откоса был меньше угла естественного откоса. Однако очень часто, особенно в городских условиях, из-за стесненности устроить откосы невозможно. Кроме того, при намокании даже в условиях правильно выполненных откосов верхняя часть выемки может обрушиться. Такие случаи происходят из-за того, что при намокании грунта его угол естественного откоса может резко измениться.
В таких условиях необходимо, наряду с ограничением притока воды, укреплять боковые стенки земляных сооружений креплениями – шпунтовое ограждение, анкерные системы, крепление консольного типа, распорное крепление, цементация, битумизация. Так же используются химический, термический, электрический, электрохимический способы.
Уплотнение котлованов значительных размеров может осуществляться гладкими или кулачковыми катками, трамбующими машинами, виброкатками и виброплитами. Уплотнение производится с целью увеличения несущей способности грунта, уменьшения его сжимаемости и снижения водопроницаемости. Уплотнение может быть поверхностным и глубинным. В обоих случаях оно осуществляется механизмами.
Определение объемов земляных работ
Объемы разрабатываемого грунта измеряют кубическими метрами. Для некоторых процессов, таких как уплотнение поверхности и планировка, объемы могут измеряться квадратными метрами поверхности. Подсчет объемов разрабатываемого грунта сводится к определению объемов различных геометрических фигур.
