Технология и организация сельского строительства (стр. 7 )

Для оттаивания мерзлого грунта электроиглами последние устанавливают в пробуренные в мерзлом грунте отверстия на расстоянии 0,5—1,3 м друг от друга; грунт оттаивает за 12—14 ч.

Водоотвод и водоотлив. Воды со строительной площадки отводят путем предварительного устройства временных водоперехва-тывающих и водоотводных канав, лотков и дренажей. Для защиты строительной площадки на время производства земляных работ от ливневых и талых вод устраивают с нагорной стороны выемок нагорные канавы, отвалы грунта или кавельеры для отвода в сторону ливневых и талых поверхностных вод.

При рытье котлованов и траншей в условиях грунтовых вод производят открытый водоотлив или искусственное водопонижение.

Открытый водоотлив состоит в непосредственном откачивании воды из котлована или траншеи при помощи насосов: поршневых, диафрагмовых, центробежных и специальных глубинных насосов; для этого в пониженной точке котлована (траншеи) устраивают колодец (приямок для воды), куда опускают приемный рукав насоса.

Грунтовые воды при разработке котлованов и траншей можно отводить через дренажи, которые устраивают открытыми или закрытыми. Открытые дренажи представляют собой канаву или лоток, дно которых должно быть ниже уровня водопонюкеиия, находиться в плотном, не пропускающем воду грунте и иметь уклон в пониженное место.

Закрытый дренаж устраивают в виде глубоких траншей, заложенных ниже промерзания грунта с заполнением дренирующими материалами: песок, галька, щебень (рис. 1.10,а). При большом притоке воды по дну траншеи укладывают бетонные или керамические трубы с отверстиями в стенках (рис. 1.10,6).

Искусственное водопонижение грунтовых вод осуществляется с помощью легких иглофильтровых установок, представляющих ряд фильтров из металлических труб, погруженных в грунт по периметру верхней бровки котлована (рис. 1.11) и соединенных с водосборным коллектором, который в свою очередь присоединен к насосному агрегату. Грунтовая вода непрерывно откачивается через иглофильтры насосом и отводится за пределы строительной площадки в пониженные места.

§ 13. СПОСОБЫ ИСКУССТВЕННОГО ЗАКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТОВ

Искусственное закрепление слабых грунтов, служащих основанием сооружения, выполняют для увеличения их несущей способности.

Для упрочения слабых грунтов применяют следующие основные способы: искусственное замораживание, цементацию, битумизацию, силикатизацию, термическое их закрепление и др.

Способ искусственного замораживания грунтов применяют для временного замораживания водонасыщенного грунта в основном плывунов. При этом создается слой замороженного грунта, воспринимающий давление окружающего грунта и напор подземных вод.

Замораживание выполняют с помощью холодильной установки, подающей хлористыйкальций или другой охлаждающий раствор в замораживающие колонки, погруженные в грунт по периметру разрабатываемого котлована через 1—3 м. Во время циркуляции охлаждающего раствора грунт, охлаждаясь, постепенно замерзает, образуя толщу замороженного слоя. Процесс замораживания грунта продолжается несколько недель. После окончания работ грунт медленно оттаивает.

Способ цементации состоит в нагнетании под давлением 2,5—10 МП а цементного раствора через инъекторы в крупно - и средне-зернистые пески, в трещины скальных пород для уплотнения и улучшения строительных свойств основания сооружения.

Способ битумизации применяют для закрепления песчаных и сильно трещиноватых скальных грунтов горячим битумом, который под давлением 500—800 МПа нагнетают в грунт через инъекторы, установленные в пробуренных скважинах. Проникая в тре-шнны и пустоты породы, битум застывает, образует в ней твердые вкрапления.

Способ силикатизации используют для закрепления песчаных сухих и водонасыщенных грунтов. Через забитые в грунт трубы нагнетают раствор жидкого стекла (силикат натрия) и хлористого кальция, грунт затвердевает, приобретает дополнительную прочность и свойства водонепроницаемости.

Способ термического закрепления применяют для лессовых грунтов. Он состоит в обжиге грунтов горячими газами, образующимися от сжигания жидкого или газообразного топлива в скважинах, пробуренных в толще закрепляемого грунта.

§ 14. ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ ПРОИЗВОДСТВА ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ

Процесс производства земляных работ в общем случае состоит из рыхления, отрыва и выемки (разработки) грунта, перемещения его к месту разгрузки в насыпь или в отвал и укладки грунта с разравниванием и уплотнением. В настоящее время в сельском строительстве применяют три способа разработки грунта: механический, гидромеханический и взрывной.

Механический способ заключается в отделении части грунта резаньем при помощи зубьев ковша, ножом или резцом; гидромеханический— в размыве грунта струей воды под давлением до 300 МПа из гидромонитора или всасывании грунта землесосом из-под воды; взрывной способ заключается в разрушении грунта путем взрыва, а при необходимости также и в перемещении земляных масс в нужном направлении силой газов, образующихся при сгорании взрывчатых веществ (взрыв на выброс).

Каждый из этих способов имеет свою область применения.

Машины для разработки грунта резаньем делят на следующие группы:

землеройные экскаваторы выбирают грунт за счет движения рабочего органа — ковша. По характеру рабочего процесса экскаваторы делят на машины периодического (цикличного) действия— одноковшовые и машины непрерывного действия —

многоковшовые;

машины и оборудование для гидромеханизации выполняют разработку, транспортирование и укладку грунта при помощи энергии потока воды.

В сельском строительстве разработку грунтов ведут в основном одноковшовыми экскаваторами, бульдозерами, скреперами и автогрейдерами.

Выбор способов производства земляных работ зависит от размеров и объемов земляных сооружений, свойств грунтов, наличия грунтовых вод и других условий.

Разработка грунтов одноковшовыми экскаваторами. Одноковшовый экскаватор — самоходная машина с одним ковшом, предназначенный для разработки грунтов с последующим перемещением н выгрузкой их в отвал или в транспортные средства. Экскаваторы классифицируют по. признакам: назначению и виду рабочего оборудования; ходового и силового оборудования.

По назначению и виду рабочего оборудования, а также по конструктивным особенностям экскаваторы подразделяют на строительные, карьерные, вскрышные и шагающие драглайны. По виду ходового оборудования различают экскаваторы на гусеничном, шагающем и пневмоколесном ходу.

Строительные экскаваторы являются универсальными, так как приспособлены для выполнения различных земляных общестроительных работ за счет смены своего рабочего оборудования в короткий срок и непосредственно в условиях строительной площадки. Они могут иметь следующее сменное оборудование (рис. 1.12): прямую лопату, обратную лопату, драглейн, грейфер, кран, копер для забивки свай, корчеватель пней. Первые три имеют жесткую кинематическую связь между ковшом и стрелой; драглайн и грейфер имеют гибкую канатно-подвесную связь со стрелой.

Тип одноковшового экскаватора выбирают при разработке проекта производства работ в зависимости от объемов работ, сроков их выполнения, рельефа местности, размеров выемки, условий выгрузки грунта.

Одноковшовые экскаваторы работают в забоях — рабочая зона, включающая рабочее место экскаватора, часть массива грунта, отрываемого с одной стоянки, площадку для укладки грунта или место для стоянки и маневрирования транспортных средств.

В зависимости от условий работы экскаватора применяют забои: лобовой при рытье узких пионерных траншей, а также траншей для подземных инженерных коммуникаций, устройства фундаментов; торцовый — при разработке выемок ниже уровня стоянки экскаватора; боковой — при разработке выемки, при этом пути транспортных средств устраивают параллельно оси перемещения экскаватора на одном уровне со стоянкой экскаватора или выше подошвы забоя при небольшой его глубине (рис. 1.13).

При большой ширине выемки лобового забоя грунт можно разрабатывать с перемещением экскаватора по зигзагу (рис. 1.13, а), 410 обеспечивает условия работы автотранспорта и открывает фронт работы по планировке дна котлована и устройства фундаментов.

Экскаватор с прямой лопатой работает лобовым или боковым способом, находясь на дне забоя, ведет разработку грунта выше уровня своей стоянки.

Экскаваторы, оборудованные обратной лопатой, драглайны и грейферы разрабатывают забои, расположенные ниже уровня свай стоянки (рис. 1.12,6, в), могут работать в слабых грунтах, включая разработку их под водой. Экскаваторы, оборудованные драглайном, эффективны для разработки выемок и сооружения насыпей в легких и средних грунтах с выгрузкой грунта в отвал или с погрузкой в транспорт. Экскаваторы с оборудованием грейфера могут копать котлованы с отвесными стенками с отгрузкой грунта в отвал или транспорт и вести погрузо-разгрузочные работы.

Экскаваторы с обратной лопатой эффективно использовать для разработки узких траншей с вертикальными стенками, а также котлованов глубиной до 6 м. Шагающие экскаваторы драглайн1,: с ковшом вместимостью 4—100 м3 и стрелой длиной 40—100 ч изготовляют только с одним видом рабочего оборудования — драглайном. Применяют их для земляных работ на крупных объектах гидротехнического, мелиоративного и ирригационного строительства, а также на открытых горных работах.

Каждый рабочий цикл одноковшового экскаватора состоит из последовательных операций: копания, поворота ковша из забоя, выгрузки и обратного его поворота в забой. При каждом цикле ковш экскаватора выгружает некоторый объем грунта. После выработки забоя, разрабатываемого с одной стоянки на рабочую длину рукоятки, происходит передвижка экскаватора.

Высокая производительность экскаватора достигается за счет повышения числа рабочих циклов и объема грунта, выгружаемого за каждый цикл.

Следует заметить, что производительность экскаватора не увеличивается пропорционально вместимости его ковша, поскольку с увеличением последней будет увеличиваться также и продолжительность операций копания грунта и выгрузки.

Для транспортирования грунта, разрабатываемого экскаваторами, в сельском строительстве наиболее применимы автомобили-самосвалы и тракторы с прицепами. Рельсовый транспорт не применяется. При устройстве въездов в котлованы необходимо предусматривать уклоны 0,10—0,15 и ширину въездов понизу для одностороннего движения 3—4 м и двухстороннего 7—8 м.