Земляные работы в строительстве

1. Общие положения

Строительство любых зданий и сооружений вызывает необходимость переработки грунтов, включающей в свой состав их разработку, перемещение, укладку и уплотнение. Весь комплекс этих процессов называют земляными работами.

Удельный вес земляных работ в общем объеме строительно-монтажных работ очень велик и составляет около 15% по стоимости и до 20% по трудоемкости. На земляные работы приходится около 10% всех рабочих, занятых в строительстве. Объемы земляных работ постоянно растут и составляют свыше 15 млрд.м в год. Переработка такого количества грунта возможна лишь при условии комплексной механизации и эффективной технологии производства работ.

Одним из важных резервов снижения объемов земляных работ, а следовательно, и стоимости строительства, использование которого полностью зависит от архитектора, является обеспечение привязки зданий и проектирование вертикальной планировки с учетом рельефа местности.

Снижение стоимости и трудоемкости земляных работ следует достигать, используя рациональные проектные решения, обеспечивающие максимальную сбалансированность необходимых выемок и насыпей при минимальных расстояниях перемещения грунта, комплексы машин, что сводит к минимуму объемы работ, выполняемых вручную.

В настоящее время земляные работы в основном выполняют механизированные комплексы, а ручная разработка грунта предусмотрена только в местах, недоступных для машин, так как производительность ручного труда в 20…30 раз ниже механизированного, что существенно влияет на общие затраты труда.

Промышленность выпускает различные высокопроизводительные землеройные, землеройно-транспортные, уплотняющие машины и механизмы.

Выбор комплекта машин и способа производства работ осуществляют на основании технико-экономического анализа различных вариантов.

Важными условиями дальнейшего совершенствования технологии земляных работ являются:

· рациональная организация производства земляных работ по времени года — сокращение объемов работ, выполняемых в зимнее время;

· повышение доли применения высокопроизводительных землеройных машин;

· создание и внедрение в производство комплектов машин для засыпки траншей и котлованов, уплотнения и разработки мерзлых грунтов.

2. Виды земляных сооружений

В промышленном и гражданском строительстве земляные работы приходится выполнять при устройстве котлованов и траншей под фундаменты и подземные коммуникации, при возведении земляного полотна дорог, а также планировке площадок.

Выемки и насыпи, получаемые в результате разработки и перемещения грунта, называют земляными сооружениями. Они имеют следующие названия:

котлован — выемка шириной более 3 м и длиной не менее ширины;

траншея — выемка шириной менее 3 м и длиной, многократно превышающей ширину;

шурф — глубокая выемка с малыми размерами в плане;

насыпь — сооружение из насыпного и уплотненного грунта;

резерв — выемка, из которой берут грунт для возведения насыпи;

кавальер – насыпь, образуемая при отсыпке ненужного грунта, а также создаваемая для его временного хранения.

Земляные сооружения бывают:

· постоянные — насыпи дорог, плотины, дамбы, ирригационные и мелиоративные каналы, водоемы, планировочные площадки жилых кварталов, промышленных комплексов, стадионов, аэродромов и т. д.

· временные — выемки для прокладки подземных коммуникаций и устройства фундаментов, насыпи для временных дорог.

В зависимости от назначения земляных сооружений к ним предъявляют различные требования в отношении крутизны и тщательности отделки откосов, степени уплотнения и фильтрующей способности грунта, его устойчивости к размыванию и других механических свойств.

Рис. 1. Элементы откоса: а – выемки; б – насыпи.

Для обеспечения устойчивости земляных сооружений (насыпей и выемок) их возводят с откосами, крутизну которых характеризует отношение высоты h к заложению l, h/l=1/m, где m — коэффициент откоса (рис.1).

Крутизна откосов определена строительными нормами и правилами (СНиП III-8-76 «Земляные сооружения») для постоянных и временных земляных сооружении в зависимости от их глубины или высоты и вида грунта. Откосы насыпей постоянных сооружений делают более пологими, чем откосы выемок. Более крутые откосы допускают при устройстве временных котлованов и траншей.

3. Классификация грунтов

Грунтами в строительном производстве называют породы, залегающие в верхних слоях земной коры. Составляющими грунтов являются минеральные частицы различной крупности и органические примеси. По характеру структурных связей частиц грунты делятся на два класса:

¾ скальные грунты, где отдельные частицы сцементированы между собой, в результате чего грунт обладает большой прочностью;

¾ нескальные грунты , состоящие из разрушенных горных пород. В зависимости от крупности частиц, их содержания и количества органических примесей нескальные грунты делят на крупнообломочные, песчаные, супесчаные, глинистые, суглинистые, лессовые, илы и торф.

Свойства и количество грунта влияют на устойчивость земляных сооружений, трудоемкость разработки и стоимость работ.

Выбор наиболее эффективного способа разработки или укрепления грунта осуществляют с учетом его основных свойств: плотности, влажности, коэффициента фильтрации, сцепления и разрыхляемости.

Плотность — масса 1 м3 грунта в естественном состоянии (в плотном теле). Плотность песчаных и глинистых грунтов составляет 1,6…2,1 т/м3, а скальных неразрушенных грунтов — до 3,3 т/м3.

Влажность — степень насыщения грунта водой, которую характеризует отношение массы воды в грунте к массе твердых частиц грунта, выраженное в процентах. При влажности до 5% грунты считают сухими, 5…30% — влажными, а более 30% — мокрыми.

Коэффициент фильтрации — показатель способности грунта пропускать (дренировать) воду. Он измеряется количеством воды, пропускаемым в сутки и зависит от состава и плотности грунта. Для песчаного грунта этот коэффициент находится в пределах 0,5…75, глинистого— 0,001…1 м/сут.

Сцепление — показатель начального сопротивления грунта сдвигу. Зависит от вида грунта и его влажности и составляет для песчаных грунтов 3…50 кПа, для глинистых — 5…200 кПа.

Разрыхляемость — показатель способности грунта увеличиваться в объеме за счет уменьшения плотности при его разработке. Этот показатель характеризуется коэффициентом разрыхления. Различают коэффициент первоначального и остаточного разрыхления: Кр и Ко.р.

Коэффициент первоначального разрыхления представляет собой отношение объема разрыхленного грунта к объему грунта в естественном состоянии.

Для песчаных грунтов Кр составляет 1,08. ..1,17, суглинистых— 1,14… 1,28 и глинистых — 1,24…1,3.

Уложенный в насыпь грунт даже под влиянием массы вышележащих слоев или механического уплотнения не достигает того объема, который он занимал до разработки.

Отношение объема уплотненного грунта к объему грунта до его разработки характеризует коэффициент остаточного разрыхления. Для песчаных грунтов он составляет 1,01… 1,025, суглинистых — 1,015…1,05 и глинистых — 1,04…10,9.

Плотность и сцепление грунта в основном влияют на трудность его разработки. Классификация грунтов по трудности разработки приведена в ЕНиР (сборник 2, вып. 1, раздел 1, Техническая часть, табл. 1 и 2) с учетом вида используемых машин. При разработке одноковшовыми экскаваторами грунты по трудности разработки подразделяются на шесть групп, многоковшовыми и скреперами — на две группы, а при ручной — на семь групп.

В процессе производства земляных работ часто возникает необходимость в осушении и закреплении грунта с использованием метода электроосмоса или в температурном воздействии на грунт при его оттаивании и искусственном замораживании. В этих случаях требуется знать электропроводность и теплофизические свойства грунта, которые в основном зависят от степени влажности грунта, но не от его вида.

4. Подготовительные и вспомогательные работы при возведении земляных сооружений

Возведение земляных сооружений требует выполнения подготовительных и вспомогательных работ. К подготовительным работам относятся: подготовка территории, геодезическая разбивка, обеспечение водоотвода и осушение, прокладка дорог.

К вспомогательным работам относятся: устройство временных креплений котлованов и траншей, обеспечение водоотлива или понижения уровня грунтовых вод, искусственное закрепление слабых грунтов.

Разбивка земляных сооружений предусматривает установление и закрепление их положения на местности. Выполняют разбивку по разбивочным чертежам, привязанным к сетке координат данной площадки. Методы разбивки зависят в основном от вида сооружения и способа производства работ. Различают разбивочные работы для отдельных котлованов, земляных сооружений линейного типа (дороги, каналы, плотины и т. п.), сооружений с развитыми по всем направлениям в плане контурам и т. п.

Разбивку котлованов начинают с выноса и закрепления на местности створными знаками основных разбивочных осей, за которые в большинстве случаев принимают главные оси здания: I—I и II—II (рис.2,а). Затем вокруг будущего котлована на расстоянии 2…3 м от его бровки параллельно основным разбивочным осям устанавливают обноску, состоящую из забитых в грунт металлических стоек или вкопанных деревянных столбов и прикрепленных к ним досок на высоте, обеспечивающей свободный проход людей. Доска должна быть толщиной не менее 40 мм, иметь обрезную грань, обращенную кверху, и крепиться не менее чем на трех стойках. В местах пропуска транспорта делают разрывы. На местности со значительным уклоном обноску устраивают уступами. На доски обноски переносят основные разбивочные оси, а от них размечают все остальные оси здания, закрепляя их гвоздями или пропилами и нумеруя. После возведения подземной части здания основные разбивочные оси переносят на его цоколь.

mirznanii.com

Земляные работы. Общие положения

Технология строительных процессов.

Лекция 5.1

Земляные работы. Общие положения.

При строительстве любого здания или сооружения, а также планировке и благоустройстве территорий ведут переработку грунта. Переработка включает следующие основные процессы: разработку грунта, его перемещение, укладку и уплотнение. 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 называется земляными работами.

В промышленном и гражданском строительстве земляные работы выполняют при устройстве траншей и котлованов, при возведении земляного полотна дорог, а также планировке площадок. Все эти земляные сооружения создают путем образования выемок в грунте или возведения из него насыпей.

Выемки и насыпи могут быть временными и постоянными. Постоянные земляные сооружения – плотины, дамбы, каналы, водохранилища и т.п. – предназначены для длительной эксплуатации. Временные земляные сооружения устраивают как необходимый элемент для последующих строительно-монтажныхработ. К ним относятся котлованы и траншеи.

По своему назначению выемки и насыпи могут быть частью вертикальной планировки площадки (планировочные выемки и насыпи) и отдельными выемками и насыпями. Отдельные выемки называют котлованами, если соотношение их длины к ширине не более 10:1, итраншеями, если оно более этой величины. Наклонные боковые поверхности выемок и насыпей называютоткосами, а горизонтальные поверхности вокруг них -бермами. Остальными элементами земляных сооружений являются:дно выемки – нижняя горизонтальная земляная поверхность выемки;бровка – верхняя кромка откоса;подошва – нижняя кромка откоса;крутизна (или коэффициент) откоса m=h/B, где -h-глубинавыемки или высота насыпи;B-заложениеоткоса (рис. 1).

Рисунок 1. Части котлована: 1 – дно; 2 – бровка; 3 – берма; 4 – подошва.

К земляным сооружениям относятся также резервы и кавальеры. Резервы – это выемки, из которых берут грунт для устройства насыпи, акавальеры – это насыпи, образуемые при отсыпке ненужного грунта, например для временного его хранения, используемого затем вновь для засыпки траншей или пазух котлованов.

Земляные сооружения при их эксплуатации не должны изменять своей формы и основных размеров, давать просадок, размываться под действием текущей воды и поддаваться влиянию атмосферных осадков.

– 1 –

Технология строительных процессов.

Лекция 5.1

Земляные работы характеризуются значительной стоимостью и особенно трудоемкостью. Так, например, в промышленном строительстве они составляют около 15% стоимости и 18… 20% трудоемкости общего объема работ. На земляных работах занято около 10% общей численности рабочих строительства.

Минимальные стоимость и трудоемкость земляных работ могут быть обеспечены, во-первых,при минимальном проектном объеме разрабатываемого грунта и,во-вторых,при такой последовательности выполняемых работ, когда каждый объем грунта, разрабатываемый в проектной выемке, сразу укладывается в предусмотренное для него место в проектной насыпи, что исключает многократную переработку одного и того же объема грунта,в-третьих,при применении наиболее эффективных по стоимости и трудоемкости методов производства земляных работ и их механизации. Второе условие может быть выполнено при соблюдении определенной технологической последовательности разработки выемок и возведения насыпей. Особенно характерно это для строительных площадок, где ведется вертикальная планировка территории и разработка отдельных выемок (рис. 2). В этом случае на участке планировочной насыпи необходимо закончить отрывку котлована до возведения насыпи, а на участках планировочной выемки — только после выполнения последней. Грунты планировочной выемки необходимо одновременно с разработкой перемещать и укладывать в тело планировочной насыпи, за исключением резервируемых объемов, используемых впоследствии для засыпки пазух подземных частей сооружений. Для выполнения третьего условия необходимо прежде всего выбрать эффективную технологию производства земляных работ с применением комплектов высокопроизводительных и экономичных машин и транспортных средств.

Рисунок 2. Разграничение вертикальной планировки: 1 — разработка котлована на участке планировочной насыпи; 2 — разработка грунта планировочной выемки с перемещением в насыпь; 3 — разработка котлована на участке планировочной выемки; 4 — засыпка пазух зарезервированным грунтом; А — профиль земли; Б — уровень планировки; В — подземная часть здания.

В настоящее время грунт перерабатывают механизированным способом с помощью различных землеройных, землеройно-транспортныхмашин, средств гидромеханизации, бурением, а также взрывным способом. Однако на многих объектах при мелких рассредоточенных объемах работ, при прокладке подземных инженерных сетей, устройстве фундаментов в стесненных условиях, при зачистке и оформлении дна и откосов котлованов, при укладке и уплотнении грунта в стесненных условиях и т. п. применяется ручной труд. Производство работ вручную даже в небольших объемах влияет на общие затраты труда, так как производительность ручного труда в 20…30 раз ниже механизированного.

Дальнейшее совершенствование технологии производства земляных работ идет по пути повышения организационного технологического уровня производства, совершенствования существующих и разработки новых моделей высокопроизводительных землеройных и землеройно-транспортныхмашин и навесного оборудования к ним.

– 2 –

Технология строительных процессов.

Лекция 5.1

При производстве земляных работ все подготовительные, вспомогательные и основные процессы выполняют комплектами машин, каждая из которых предназначена для определенного рабочего процесса или операции (разработка, транспортирование, разравнивание и уплотнение грунта; зачистка дна выемки; планировка откосов и т. д.). В общем случае одна и та же работа может быть сделана с большей или меньшей эффективностью различными комплектами машин. Способ и комплект машин для конкретных производственных условий выбирают на основании технико-экономическогоанализа и обоснования различных вариантов.

– 3 –

studfiles.net

Организация и Технология земляных работ

Земляные работы начинаются с проработки проекта, выбора техники и методов проведения работ. Этому предшествуют подготовительные и вспомогательные работы. Они включают в себя очистку территории, разбивку земляных сооружений, отвод поверхностных вод, устройство дренажа сооружений,закрепление грунтов и др. От качества проведения земляных работ зависит надежность всего проекта.

Технология:

– Снятие растительного слоя грунта на участке строительства.

-Профилирирование и уплотнение основания земляного полотна.

-Разработка и перемещение грунта автоскреперами.

-Послойное выравнивание грунта при устройстве насыпи.

-Послойное уплотнение грунта на устройстве насыпи.

-Планироваочные работы верха и откосов зем полотона.

Возведение земляного полотна в зимних условиях

До начала земляных работ в зимних условиях выполняют следующие

подготовительные работы: установку снегонезаносимых разбивочных знаков;

обеспечение водоотвода на участках производства работ на трассе; подготовку

подъездных путей и средства защиты их от снежных заносов; защиту от промерзания

грунтов, намеченных к разработке и отсыпке насыпей, а также их оснований из

глинистых пучинистых грунтов; обеспечение освещения мест разработки и укладки

грунта.

Основания под насыпи подготовливают (включая снятие плодородного

слоя почвы) в летнее время, а перед началом работ тщательно очищают от снега

и льда. При возведении насыпи на сильно и чрезмерно пучинистых грунтах в

районах с глубиной промерзания более 1,5 м нижние слои насыпей (от 1,2 до 1,5 м)

устраивают до наступления устойчивых отрицательных температур.

В зимний период выполняют следующие работы:

– возведение насыпей из крупнообломочных и песчаных грунтов;

– разработка выемок и резервов в необводненных песках, гравийно-галечных

и скальных грунтах;

– возведение насыпей из глинистых грунтов при влажности, близкой к опти-

мальной на устойчивых основаниях;

– разработка выемок глубиной более 3 м в непереувлажненных глинистых

грунтах;

– устройство насыпей на болотах; выторфовывание.

4.3 Земляные работы в зимнее время необходимо выполнять непрерывно, т.е.

темпами, исключающими промерзание грунта при транспортировке и уплотнении,

и в полном соответствии с проектом производства работ.

4.4 При сильных снегопадах и метелях разработку грунта и отсыпку насыпей

необходимо прекращать, а перед возобновлением работ полностью удалять снег и

лед из забоя. Во время оттепелей и перед началом весеннего снеготаяния верхняя

часть и откосы насыпей, возведенные зимой, должны быть очищены от снега. Ос-

нование и откосы выемок следует планировать после оттаивания грунта.

4.5 При возведении насыпи в районах с глубиной промерзания более 1,5 м ее

нижние слои общей мощностью от 1,2 до 1,5 м следует устраивать до наступления

устойчивых отрицательных температур воздуха [5].

4.6 При круглогодичном режиме работы карьера необходимо исключать про-

мерзание грунта в процессе его разработки

5.1Для возведения насыпей в зимнее время применяют без ограничений

пески и крупнообломочные водостойкие грунты.

-Для исключения расползания насыпи при наступлении положительных температур в весенний период общее количество мерзлого грунта не должно превышать 30 % общего объема грунта, укладываемого в насыпь с уплотнением трамбованием и 20 % при уплотнении укаткой.

-Уплотнять грунты в зимних условиях следует тяжелыми катками или

машинами ударного действия. Режим уплотнения надлежит определять методом

пробной укатки.

При операционном контроле должны следить за соблюдением правил

производства работ и фиксировать следующие данные:

– толщину отсыпаемых слоев;

– однородность грунта в слоях насыпи;

– ровность поверхности;

– поперечный профиль земляного полотна (расстояние между осью и бров-

кой, поперечный уклон, крутизну откосов).

– правильность размещения осевой линии поверхности земляного полотна в

плане;

– влажность грунта;

– процентное содержание мерзлого грунта и среднюю крупность мерзлых ко-

мьев;

– степень уплотнения;

– температуру воздуха и силу ветра во время производства работ;

– время перерыва в работе;

– часы снегопада;

– методы удаления снега и льда с насыпи и качество очистки поверхности;

– высоту насыпи, возведенной за смену на каждом пикете.

..Приемку земляного полотна осуществляют, как правило, перед выполне-

нием последующих работ по устройству одежды.

studfiles.net

Земляные работы Виды земляных сооружений

При строительстве зданий и сооружений выполняются различные виды земляных работ: планировка площадки, рыхление твердых или мерзлых грунтов, заглубление фундаментов, обратная засыпка, устройство постоянных, временных и вспомогательных сооружений. На рис.1, а, б, в – поперечные профили выемок; г, д – сечения подземных выработок; е, ж – профили насыпи; з, и – обратная засыпка.

Постоянными называют земляные сооружения, которые после строительства эксплуатируются: каналы, дороги и т.п. Временные сооружения после производства работ ликвидируются: котлованы под фундаменты, траншеи под трубопроводы и т.д. Кюветы, водоотводные канавы и т.п. являются вспомогательными земляными сооружениями.

Временные выемки шириной до 3 м и длиной, значительно превышающей ширину, называются траншеями. Выемку, длина которой не превышает десятикратной ширины, называют котлованом. Котлованы и траншеи имеют дно и боковые стенки или откосы. Временные выемки под транспортные магистрали, шахты, штольни и т.п. земляные сооружения, закрытые с поверхности, называются подземными выработками. После устройства подземных сооружений и частей зданий грунт укладывают в пространство между боковой поверхностью сооружения и откосом котлована. Такую работу называют обратной засыпкой “пазух”.

Рис.1. Виды земляных сооружений:

/ – поперечные профили выемок:

а – траншея прямого профиля;

б – котлован (траншея) трапецеидальной формы;

в – профиль постоянной выемки;

// – сечения подземных выработок:

г – круглой;

д – прямоугольной;

III – профили насыпи:

е – временной;

ж – постоянной;

IV- обратная засыпка:

з – пазух котлована;

и – траншеи;

1 – бровка откоса;

2 – откос;

3 – берма;

4 – основание откоса;

5 – дно выемки;

6 – банкет;

7 – нагорная канава

По трудоемкости выполнения земляные работы составляют до 20% всей трудоемкости возведения здания, поэтому земляные работы всегда стремились механизировать. В настоящее время до 97 % объемов земляных работ в строительстве комплексно механизированы, однако при мелких рассредоточенных объемах работ, устройстве фундаментов в стесненных условиях, зачистке дна и откосов котлованов, устройстве дренажных канав в гористой местности еще применяется ручной труд. Поэтому основная задача при выполнении земляных работ – полностью исключить ручной труд.

Классификация и основные строительные свойства грунтов

По своему строению грунты можно разделить на сцементированные (или скальные) и несцементированные.

Скальные грунты состоят из каменных горных пород, с трудом поддающихся разработке взрыванием или дроблением клиньями, отбойными молотками и т.п. Скелет несцементированных грунтов обычно состоит из песчаных, пылеватых и глинистых частиц, в зависимости от содержания которых грунты называются: песок, супесь (супесок), суглинок, глина (табл. 1).

В зависимости от содержания глинистых частиц глину называют тощей или жирной, в зависимости от трудоемкости разработки – легкой или тяжелой. Особо трудоемкая для разработки глина называется ломовой.

Таблица 1

studfiles.net

Современные технологии производства земляных работ при строительстве автомобильных дорог

С. Знобищев. ЗАО НПП «Навгеоком», Москва

Как известно, при формировании земляного полотна с заданным проектным уклоном и отметками и возведении насыпей требуются многократные проходы грейдера или бульдозера для достижения желаемого результата. Постоянные недоработки, переделки и контроль качества влекут за собой задержки в выполнении работ и дополнительный расход горюче-смазочных материалов.

Одной из важных проблем является перерасход строительных материалов. Зачастую выходит, что асфальтобетона расходуется больше, чем планировалось по проекту. Одной из причин этого является неправильно подготовленное земляное основание дороги (неровности или несоответствие проекту). Рассмотрим простой пример, позволяющий оценить реальные затраты.

Полотно дороги состоит из трех основных слоев, верхний из которых – асфальтобетон – должен иметь толщину 120 мм. Сейчас точность формирования подготовительных слоев при использовании в работе стандартных автогрейдеров и бульдозеров составляет около +50 мм. И даже такая невысокая точность достигается большим количеством проходов техники с постоянным контролем после каждого прохода.

В результате различных неровностей и несоответствия проекту подстилающих слоев эквивалентная толщина асфальтобетона может достигать до 170 мм. Нетрудно подсчитать, что на 1 км дороги шириной 9 м придется дополнительно уложить примерно 450 м³ этого материала.

Система BladePro в кабине автогрейдера

В последнее время для формирования проектной поверхности, как дорог, так и других линейно-площадных объектов стали широко применять системы автоматического управления строительной техникой (САУ). Такие системы могут обеспечить точность формирования проектной поверхности до ±5 – 10 мм, а это уже не более 90 м³ возможного перерасхода материала. Как мы видим, повышение точности работ приводит к существенной экономии (примерно $10 тыс. на каждый километр дороги шириной 9 м при средней стоимости асфальтобетона около $30 за 1 м³). Таким образом, установив на свою технику систему автоматического управления, уже через 15 – 20 км дороги вы полностью окупите не только ее, но и свой грейдер или бульдозер, только за счет реальной экономии материала.

Системы автоматического управления грейдером или бульдозером используют разнообразные датчики для определения положения отвала относительно проектной поверхности. В случае отклонения система подает команду машинисту или сама автоматически изменяет положение отвала, управляя гидравликой машины.

Можно определить три основных типа применяемых систем управления.

Компьютер системы Trimble SiteVision

Простые индикаторные системы на основе лазерных приемников. Самый простой вариант системы подразумевает использование в качестве проектной плоскость, создаваемую лазерным нивелиром. Приемник лазерного излучения, установленный на машине, фиксирует положение этой плоскости и индикаторными стрелками показывает оператору направление смещения отвала или ковша. Лазерная плоскость в зависимости от модели нивелира может задаваться как горизонтально, так и под определенным проектом уклоном.

Автоматические системы контроля высоты и поперечного уклона отвала. В такой системе совместно используются датчик поперечного наклона отвала, ультразвуковой или лазерный датчик, измеряющий высоту отвала и система автоматического управления гидравликой машины.

Одной из самых популярных систем автоматического управления является Trimble BladePro. Она может оснащаться различными датчиками положения отвала, которые подключаются к панели управления, установленной в кабине машины. Панель управления сравнивает введенные проектные данные с информацией о текущем положении отвала, которое автоматически корректируется в соответствии с полученными результатами.

Панель управления системы BladePro

В базовой комплектации системы BladePro на отвал машины устанавливается датчик поперечного наклона, который позволяет быстро и точно формировать поверхность с заданным поперечным уклоном.

Для того, чтобы в автоматическом режиме не только формировать поперечный уклон, но и выдерживать определенную глубину резанья, на грейдер устанавливается один или два ультразвуковых датчика. Они крепятся на краю отвала и непрерывно измеряют расстояние до какой-либо опорной поверхности, например, бордюрного камня или слоя земляного полотна, созданного при предыдущем проходе машины. Также ультразвуковой датчик может измерять расстояние до натянутой струны. При этом режиме работы вы можете формировать практически любые поверхности: виражи, отгоны, вогнутые и выпуклые кривые.

Вместо ультразвукового датчика на машину может устанавливаться лазерный приемник. В этом случае в качестве опорной плоскости будет выступать уже не бордюрный камень или струна, а плоскость, создаваемая лазерным нивелиром. В зависимости от модели нивелира может задаваться как горизонтальная плоскость, так и плоскость с определенным продольным и поперечным уклоном. Такая конфигурация системы обеспечивает быстрое и точное формирование поверхности, а кроме того, предоставляет дополнительные удобства в работе, например, не требуется создавать опорную поверхность или натягивать струну.

Приемник лазерного излучения

3D автоматические системы. 3D-системы объединяют в себе какую-либо из вышеописанных систем с датчиком планового положения самой машины. Они позволяют формировать не просто плоскость с заданным уклоном, а любую поверхность (вогнутые и выпуклые кривые, отгоны, виражи и т.д.) без предварительной разбивки, натягивания струны или любой другой разметки. Обычно такая система состоит из датчиков, определяющих наклон отвала и текущее положение машины в пространстве. Плановое положение машины определяется с помощью следящей системы – электронного тахеометра Trimble ATS или GPS-приемников. Все полученные данные передаются в бортовой компьютер, установленный в кабине машины, где они сравниваются с проектными данными. Компьютер вычисляет расхождения и в случае необходимости передает команду гидравлической системе на изменение положения отвала. Машинисту остается только правильно вести машину, можно сказать «по приборам», и иногда посматривать на дорогу. К такому типу систем относиться Trimble BladePro 3D и Trimble GPS SiteVision.

Автоматические системы, описанные в этой статье, помогают увеличить точность и качество работ, сократить время и материалы, ускорить окупаемость техники и тем самым увеличить конкурентоспособность предприятия. Все эти типы систем уже давно используются в мире при проведении земляных работ. В последнее время и в нашей стране строительные фирмы стали использовать различные системы управления машинами, что позволит им в ближайшем будущем выйти на мировой уровень качества при строительстве автомобильных дорог.

os1.ru

Земляные работы в строительстве. Виды земляных сооружений, требования к ним.

Земляные работы

СНиП 3.02.01-87 «ЗЕМЛЯНЫЕ СООРУЖЕНИЯ, ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ»

Земляные работы относятся к комплексу работ нулевого цикла, в состав которого входят: отрывка котлованов и траншей, устройство дренажей, усиление и подготовка оснований под здание, возведение фундаментов и стен, перекрытий, туннелей, выполнение обратной засыпки грунта в пазухи между фундаментами и откосами котлованов и др. Работы нулевого цикла считают завершенными после устройства подземной части здания со всеми коммуникациями и элементами подземных сооружений.

Производство строительно-монтажных работ и, в первую очередь, возведение подземной части зданий и сооружений, сопряжено с выполнением значительных объемов земляных работ. Земляные работы относят к наиболее тяжелым и трудоемким видам строительных работ, выполняемым в сложных условиях и в значительной степени зависящих от природно-климатических факторов. Поэтому одной из задач, стоящих перед проектировщиками, технологами, строителями является разработка и реализация методов и технологий, способствующих сокращению объемов земляных работ на строительной площадке.

Земляные работы относят к наиболее тяжелым и трудоемким видам строительных работ. Их выполняют различными методами, выделяемыми в четыре группы: механический, гидравлический, взрывной и ручной. Кроме этого в ряде случаев для повышения несущей способности грунта его вытрамбовывают, разрабатывают методом бурения.

 

Виды земляных сооружений

Результатом разработки грунта является земляное сооружение, представляющее собой инженерное сооружение, устраиваемое из грунта в грунтовом массиве или возводимое на поверхности грунта. Земляные сооружения разделяют:

–                по отношению к поверхности грунта – выемки, насыпи, подземные выработки, обратные засыпки;

–                по сроку службы – постоянные и временные;

–                по функциональному назначению – котлованы, траншеи, ямы, скважины, отвалы, плотины, дамбы, дорожные полотна, туннели, планировочные площадки, выработки;

–                по геометрическим параметрам и пространственной форме – глубокие, мелкие, протяженные, сосредоточенные, простые, сложные и т.п.

К постоянным относят сооружения, предназначенные для долгосрочной эксплуатации – земляные плотины, каналы, полотно рельсовых и безрельсовых дорог, выемки и насыпи, возводимые при планировке.

К временным земляным сооружениям относят выемки, отрываемые при возведении фундаментов жилых и промышленных зданий, мостов, плотин, траншеи для прокладки водопроводных, канализационных, газовых и других сетей, насыпи для временных дорог и запруд. Каждое земляное сооружение должно быть устойчивым, прочным и защищенным от размыва водой.

Выемки шириной более 3 м называют котлованами, более узкие выемки для ленточных фундаментов или сетей коммуникаций – траншеями, выемки под отдельно стоящие фундаменты или столбы – ямами. Эти сооружения имеют дно и боковые поверхности, наклонные откосы или вертикальные стенки. Выемки, разрабатываемые для добычи недостающего для строительства грунта, называют резервами; насыпи, в которые осуществляют отсыпку излишнего грунта, – кавальерами или отвалами. Места для отсыпки строительного и другого мусора называют свалками, а места, где осуществляют разработку песка, щебня и других строительных материалов — карьерами. Выемки, закрытые с поверхности земли и устраиваемые для прокладки транспортных и коммуникационных туннелей называют подземными выработками. Выемки имеют дно и наклонные откосы, после устройства подземных сооружений (или подземной части сооружений) выполняется обратная засыпка пазух – заполнение грунтом пространства между сооружением и откосами котлована.

 

stroilogik.ru

Технология | Земляные работы

Строительство фундамента под дом в СПБ и Лен. области.
Ленточный мелкозаглубленный фундамент.
Монолитная армированная плита.
Винтовые и буронабивные сваи.

Земляные работы объединяют в себе процессы, которые связаны в первую очередь с переработкой грунта. Они заключаются в подготовительных, вспомогательных и основных процессах.

Подготовительные процессы заключаются в разбивке земляного сооружения, понижении уровня грунтовых вод и др. Их выполняют до начала процесса разработки грунта. Далее следуют вспомогательные процессы (водоотлив, рыхление грунта, крепление стенок сооружения и др.), которые могут выполняться либо перед началом разработки, либо непосредственно во время разработки грунта. Сооружения, которые получаются после совершения земляных работ – это земляные сооружения. Их делят на выемки (траншея, котлован, резерв и т.д.) и насыпи (кавальер, дорожное полотно и др.).

Технология проведения земляных работ в строительстве в основном зависит от типа фундамента, а также состава грунта и высоты грунтовых вод. Круглые ямы со строго вертикальными стенками делаются для столбчатых фундаментов. Они достаточно устойчивы перед обрушением, даже если уровень стояния грунтовых вод достаточно высок. Такие ямы выкапываются либо при помощи механического автобуса, либо вручную. Если был выбран второй способ, то целесообразно пользоваться обычным садовым буром, с помощью которого выкапывают центральную часть ямы и поднимают грунт, после того, как расширят яму лопатой.

Для ленточных фундаментов траншеи и котлованы для подвалов выкапывают при учете возможной крутизны откосов. Вертикально стоящие стенки с высотой до 1,2 м допустимы только в плотных суглинистых и глинистых грунтах при условии, что отсутствуют грунтовые воды. В любом другом случае необходимо предусмотреть наличие земляных откосов или временного крепления земляных стен подтоварником, досками или горбылем.

Класть фундамент необходимо непосредственно после того, как произведены все земляные работы. Если в вырытую траншею или котлован попала вода, то перед тем как укладывать фундамент, разжиженный грунт необходимо удалить.

На сухих и не пучинистых грунтах фундамент малоэтажного здания выполняется из любых традиционно принятых материалов. При этом глубина заложения данных разновидностей фундаментов не особо высока. Если грунтовые воды расположены ниже, чем расчетная глубина промерзания грунтов, то при любых климатических условиях и типах грунта глубина заложения равняется максимум 0,7 м.

Несколько сложнее устраивать фундамент на пучинистых грунтах, в особенности, если глубина их промерзания достаточно высока. Возводить фундамент в таком случае необходимо с использованием морозостойких материалов, в частности высокопрочного бетона и растворов. На таких грунтах идеальным решением будет железобетонный фундамент. Если участки сырые и заболоченные и применять монолитный бетон нецелесообразно, то идеальным решением станут сборные столбчатые фундаменты.

На тяжелых насыпных, пучинистых или слабонесущих грунтах при возведении малоэтажных зданий прямоугольной формы, можно применить плавающие фундаменты. Они изготовляются из решетчатых или сплошных монолитных, а также сборно-монолитных железобетонных плит. Перед тем, как начинать любые работы с землей, необходимо провести геодезический замер объемов, чтобы потом не ошибиться с количеством материалов.

Кроме непосредственного выкапывания ям и траншей, к земляным работам относится также перевозка и распределение выкопанного грунта в определенном месте, что существенно облегчается при условии наличия спецтехники.

fundamentvspb.ru