1. Загальніположення
Будівництво будь-якихбудівель і споруд викликає необхідність переробки грунтів, що включає всвій склад їх розробку, переміщення, укладання і ущільнення. Весь комплексцих процесів називають земляними роботами.
Питома вага землянихробіт у загальному обсязі будівельно-монтажних робіт дуже великий і складає близько15% за вартістю і до 20% по трудомісткості. На земляні роботи припадає близько10% всіх робітників, зайнятих у будівництві. Обсяги земляних робіт постійноростуть і складають понад 15 млрд.м в рік. Переробка такої кількості грунтуможлива лише за умови комплексної механізації та ефективної технологіївиробництва робіт.
Одним з важливих резервівзниження обсягів земляних робіт, а отже, і вартості будівництва,використання якого повністю залежить від архітектора, є забезпеченняприв'язки будівель і проектування вертикального планування з урахуванням рельєфумісцевості.
Зниження вартості ітрудомісткості земляних робіт слід досягати, використовуючи раціональні проектнірішення, що забезпечують максимальну збалансованість необхідних виїмок інасипів при мінімальних відстанях переміщення грунту, комплекси машин, щозводить до мінімуму обсяги робіт, що виконуються вручну.
В даний часземляні роботи в основному виконують механізовані комплекси, а ручнарозробка грунту передбачена тільки в місцях, недоступних для машин, так якпродуктивність ручної праці в 20 ... 30 разів нижче механізованого, щосуттєво впливає на загальні витрати праці.
Промисловість випускаєрізні високопродуктивні землерийні, землерийно-транспортні,ущільнюючі машини і механізми.
Вибір комплекту машин іспособу виробництва робіт здійснюють на підставі техніко-економічногоаналізу різних варіантів.
Важливими умовамиподальшого вдосконалення технології земляних робіт є:
В·раціональнаорганізація виробництва земляних робіт по пори року - скорочення обсягівробіт, виконуваних у зимовий час;
В·підвищення часткизастосування високопродуктивних землерийних машин;
В·створення та впровадженняу виробництво комплектів машин для засипки траншей і котлованів, ущільнення ірозробки мерзлих грунтів.
2. Видиземляних споруд
У промисловому іцивільному будівництві земляні роботи доводиться виконувати при влаштуваннікотлованів і траншей під фундаменти і підземні комунікації, при зведенніземляного полотна доріг, а також плануванні майданчиків.
Виїмки і насипи,одержувані в результаті розробки і переміщення грунту, називають землянимиспорудами. Вони мають такі назви:
котлован - виїмка шириною більше 3 м і довжиноюне менше ширини;
траншея - виїмка шириною менше 3 м і довжиною,багаторазово перевищує ширину;
шурф - глибока виїмка з малими розмірамив плані;
насип - споруда з насипного іущільненого грунту;
резерв - виїмка, з якої беруть грунт длязведення насипу;
Кавальер - насип, утворена при відсипаннінепотрібного грунту, а також створювана для його тимчасового зберігання.
Земляні споруди бувають:
В·постійні -насипу доріг, греблі, дамби, іригаційні й меліоративні канали, водоймища,планувальні площадки житлових кварталів, промислових комплексів, стадіонів,аеродромів і т. д.
В·тимчасові -виїмки для прокладання підземних комунікацій і влаштування фундаментів, насипудля тимчасових доріг.
В залежності відпризначення земляних споруд до них висувають різні вимоги ввідношенні крутизни і ретельності обробки укосів, ступеня ущільнення тафільтруючої здатності грунту, його стійкості до розмивання та іншихмеханічних властивостей.
Рис. 1. Елементиукосу: а - виїмки; б - насипи.
Для забезпеченнястійкості земляних споруд (насипів і виїмок) їх зводять з укосами,крутизну яких характеризує відношення висоти h до заложению l, h/l = 1/m, де m - коефіцієнт укосу(Рис.1).
Крутизнаукосів визначена будівельними нормами і правилами (СНиП III-8-76 В«Земляні спорудиВ»)для постійних і тимчасових земляних спорудженні в залежності від їхньої глибини абовисоти і виду грунту. Укоси насипів постійних споруд роблять більшпологими, ніж укоси виїмок. Більш круті укоси допускають при влаштуваннітимчасових котлованів і траншей.
3. Класифікаціягрунтів
грунту в будівельномувиробництві називають породи, що залягають у верхніх шарах земної кори.Складовими грунтів є мінеральні частинки різної крупності іорганічні домішки. За характером структурних зв'язків частинок грунти діляться надва класи:
Вѕ скельнігрунти, деокремі частинки зцементувати між собою, в результаті чого грунт маєвеликою міцністю;
Вѕ нескельнихгрунти , що складаються ззруйнованих гірських порід. В залежності від крупності частинок, їх змісту такількості органічних домішок нескельних грунтах ділять на крупноуламкові,піщані, супіщані, глинисті, суглинні, лесові, мули і торф.
Властивості і кількістьгрунту впливають на стійкість земляних споруд, трудомісткість розробки івартість робіт.
Вибір найбільшефективного способу розробки або зміцнення грунту здійснюють з урахуванням йогоосновних властивостей: щільності, вологості, коефіцієнта фільтрації, зчеплення таразрихляємость.
Щільність - маса 1 м3 грунту в природномустані (у щільному тілі). Щільність піщаних і глинистих грунтів становить1,6 ... 2,1 т/м3, а скельних незруйнованих грунтів - до 3,3 т/м3.
Вологість - ступінь насичення грунту водою,яку характеризує відношення маси води в грунті до маси твердих частинокгрунту, виражене у відсотках. При вологості до 5% грунти вважають сухими,5 ... 30% - вологими, а більше 30% - мокрими.
Коефіцієнт фільтрації - показник здатності грунтупропускати (дренувати) воду. Він вимірюється кількістю води, що пропускається вдобу і залежить від складу і щільності грунту. Для піщаного грунту цейкоефіцієнт знаходиться в межах 0,5 ... 75, глинистого-0,001 ... 1 м/сут.
Зчеплення - показник початковогоопору грунту зрушенню. Залежить від виду грунту і його вологості істановить для піщаних грунтів 3 ... 50 кПа, для глинистих - 5 ... 200 кПа.
разрихляємость - показник здатності грунтузбільшуватися в об'ємі за рахунок зменшення щільності при його розробці. Цейпоказник характеризується коефіцієнтом розпушення. Розрізняють коефіцієнтпервісного і залишкового розпушення: Кр і Ко.р.
Коефіцієнтпервісного розпушення являє собою відношення обсягу розпушеногогрунту до обсягу грунту в природному стані.
Для піщаних грунтів Крстановить 1,08. .. 1,17, суглинних-1,14 ... 1,28 і глинистих - 1,24 ... 1,3.
Покладений в насип грунтнавіть під впливом маси верхніх шарів або механічного ущільнення недосягає того обсягу, який він займав до розробки.
Відношення обсягуущільненого грунту до об'єму грунту до його розробки характеризує коефіцієнтзалишкового розпушення. Для піщаних грунтів він становить 1,01 ... 1,025,суглинних - 1,015 ... 1,05 і глинистих - 1,04 ... 10,9.
Щільність і зчепленнягрунту в основному впливають на труднощі його розробки. Класифікація грунтів затруднощі розробки наведена в ЕНіР (збірник 2, вип. 1, розділ 1, Технічначастина, табл. 1 і 2) з урахуванням виду використовуваних машин. При розробціодноковшовими екскаваторами грунти по труднощі розробки підрозділяються нашість груп, багатоковшовими і скреперами - на дві групи, а при ручній - насім груп.
У процесі виробництваземляних робіт часто виникає необхідність в осушенні та закріпленні грунту звикористанням методу електроосмосу або в температурному впливі на грунтпри його відтаванні і штучному заморожуванні. У цих випадках вимагаєтьсязнати електропровідність і теплофізичні властивості грунту, які в основномузалежать від ступеня вологості грунту, але не від його...
