Способы производства работ земляные работы

Способы производства работ земляные работы

Существуют следующие способы разработки грунтов:

1) механический — с помощью землеройных и землеройно-транспортных машин;

2) гидромеханический — с помощью гидромониторов или землесосных снарядов;

3) взрывной — с помощью взрывчатых веществ.

Производство земляных работ складывается из трех основных процессов: разработки и выемки грунта; транспортировки его к месту укладки; отсыпки грунта в насыпь или отвал.

Разработку выемок и возведение насыпей производят продольным, поперечным и лобовым способами. При продольном способе применение транспортных средств обязательно; при поперечном грунт транспортируется в отвал самой землеройной машиной. При лобовом способе из-за малой ширины проходки используют только автотранспорт.

Выемки. Продольный способ применяют при разработке выемок и возведении насыпей большой протяженности. Выемку разрабатывают на всем ее протяжении и на всю ширину слоями или забоями с постепенным углублением ко дну. Размер забоя характеризуется поперечным очертанием проходки и зависит от размеров рабочих движений экскаватора.

Последовательность разработки грунта устанавливают на рабочих продольных и поперечных профилях выемки, где намечают положение экскаваторных проходок. В каждом отдельном случае при разбивке проходок учитывают характер напластования грунтов, приток грунтовых вод, рельеф местности и др.

На рис. 12 представлена схема разработки дорожной выемки продольным способом.

Рис. 12. Схема разработки выемки продольным способом:
(I), (II), (III) — последовательность проходки экскаватора; 1, 2, 3 — последовательные положения транспортных путей; А — недобор грунта

На продольном профиле участка требуется наметить несколько проходок при глубине первой проходки h. Так как глубина выемки для нашего случая несколько больше трехкратной величины h, т. е.:

то целесообразно на самых высоких отметках профиля на протяжении де предварительно проложить траншею глубиной ?h, называемую пионерной. Пионерная траншея служит обычно для прохода экскаватора в забой, а также для укладки рельсовых путей или устройств автодороги. Назначение пионерной траншеи может быть вызвано еще и тем, что во избежание переборов нецелесообразно разрабатывать экскаватором тонкий слой грунта при подходе к проектным отметкам дна выемки.

Первая проходка (I) начинается от начальной точки а. Достигнув точки б, где глубина проходки равна h, экскаватор движется параллельно рельефу местности, пока не дойдет до точки в, далее он проходит до точки г с небольшим подъемом для естественного водоотвода. Таким же путем делаются вторая (II), начинающаяся от точки б, и третья (III) проходки.

Заштрихованные части А поперечников у откосов остаются неразработанными экскаватором, составляя так называемый недобор.

Поперечным способом разрабатывают выемки с перемещением грунта в направлении, перпендикулярном к оси выемки, который затем укладывают в кавальеры К₁ и К₂ или в небольшие отвалы (рис. 13).

Рис. 13. Схема поперечного способа разработки выемки

При разработке выемки экскаваторами, оборудованными прямыми лопатами, применяют боковую и лобовую проходки.

При боковой проходке транспортным средствам обеспечивается сквозной проезд параллельно пути движения экскаватора, что способствует повышению производительности земляных работ. Боковая проходка допускает применение любого вида транспорта.

Лобовую проходку применяют при крупных падениях местности по направлению транспортного потока, т. е. в тех случаях, когда глубина не позволяет производить погрузку на уровне верхней проходки. Поэтому при лобовой проходке экскаватор работает в узкой выемке, имеющей тупиковый подъезд в самом забое, что затрудняет маневрирование транспортных средств. Лобовую проходку употребляют сравнительно редко.

Виды проходок экскаватора, оборудованного прямой лопатой показаны на рис. 14.

Рис. 14. Виды проходок экскаватора, оборудованного прямой лопатой:
а – боковая; б — лобовая

При разработке небольших котлованов, траншей значительной длины и при устройстве дорог на крутых склонах местности применяют головной способ. При этом экскаватор, оборудованный обратной лопатой, разрабатывает выемку впереди себя и ниже своего хода и продвигается вдоль оси по поверхности земли. Недостаток этого способа — небольшие размеры выемки, что затрудняет производство работ.

Насыпи. Возведение насыпей производят двумя основными способами: продольным и поперечным.

Продольный способ применяется при сооружении насыпей большой длины. Разгрузку и укладку грунта проводят слоями по ширине насыпи. Продольный способ достаточно сложен и требует большого количества транспортных средств. Поэтому его употребляют только в тех случаях, когда по условиям работ невозможно использовать поперечный способ.

Поперечный способ возведения насыпей аналогичен поперечному способу разработки выемок. Применяют его при возведении насыпей из боковых резервов. Этот способ допускает послойную укладку грунта, что достигается отдельным ходом машины. Преимущество поперечного способа — возможность использования его при любых размерах насыпи.

Источник

8. Способы производства земляных работ и условия их применения.

Земляные работы, в зависимости от строительных свойств грунта, осуществляют гидромеханическим, взрывным, комбинированным, механическим, ручным или другими специальными способами.

Гидромеханический способ состоит в разработке грунта напорной водяной струей гидромониторных установок или всасывании грунта со дна водоемов плавучими землесосными снарядами. Грунт разрабатывается, транспортируется и укладывается с помощью воды, которая на месте разработки превращается в гидросмесь, движущуюся по законам гидравлики; на месте укладки создаются условия для выпадения частиц грунта в осадок и сброса осветленной воды.

Взрывной способ основан на использовании силы взрывной волны различных взрывчатых веществ, заложенных в специально устроенные шпуры, скважины или шурфы, и является одним из эффективных средств механизации трудоемких и тяжелых работ. Энергия взрыва используется для разработки грунта в выемках и отбрасывания его за пределы выемки.

Механический способ заключается в разработке грунта землеройными и землеройно-транспортными машинами. Он является основным, так как им в строительстве выполняется 80. 85 % земляных работ.

При производстве земляных работ выполняют три основных строительных процесса: разработку, транспортировку и укладку грунта. Кроме того, проводят подготовительные работы на площади будущего строения.

Ведущий процесс при земляных работах принадлежит разработке грунта, который выполняют в основном землеройными и землеройно-транспортными машинами. Применение того или иного типа машин определяется видом грунтов, их состоянием и размерами земляных сооружений.

Комбинированный способ представляет сочетание указанных выше способов и зависит от условий разработки. Наиболее часто применяют сочетание механического способа с гидромеханическим или взрывным.

Наличие различного вида строительных машин, механизмов и специального оборудования еще не обеспечивает полной ликвидации ручного труда, особенно при выполнении малых объемов земляных работ (зачистка и планировка траншей, приямков, отделка откосов, подготовка песчаных подушек под фундаменты, засыпка, разравнивание и уплотнение грунтов в стесненных условиях и т. п.).

Контроль качества при производстве земляных работ

Контроль качества земляных работ заключается в систематическом наблюдении и проверке соответствия выполняемых работ проектной документации, требованиям СНиП, инструкций и руководств по специальным видам работ. Для этого организуют повседневный операционный контроль качества работ, который осуществляется производителем работ и мастером с привлечением представителей лаборатории грунтов и геодезической службы.

В процессе возведения насыпей, при планировке площадей, предварительно изучают строительные свойства грунтов, предназначенных для устройства этих сооружений. Контролируют толщину и степень уплотнения отсыпаемых слоев, влажность грунта, ритм работы машин по укатке. Плотность грунта проверяют лабораторным исследованием отбираемых проб. Особенно важно тщательно наблюдать за качеством грунтов и их уплотнением в зимних условиях. Количество мерзлого грунта не должно превышать установленных пределов.

При устройстве временных сооружений (котлованов, траншей) проверяют горизонтальную привязку, правильность разбивки осей, вертикальные отметки. Случайные переборы грунта, заполняют грунтом, однородным вынутому с последующим уплотнением его, а в особо ответственных случаях — тощим бетоном.

При намыве площадей ведется контроль пульпы и сбросной воды, а также грунта, укладываемого в сооружение.

На законченные части земляных сооружений, на скрытые работы, составляют акты.

Приемка работ по планировке. Состоит в установлении соответствии проектных отметок и уклонов спланированной поверхности; степени уплотнения грунта; проверки отсутствия переувлажненных участков и мест просадок. Отклонение от проекта вертикальной планировки не должно превышать по уклонам водоотводных каналов ± 0,0005 (проверка нивелирования через 50 м) по толщине снятия плодородного слоя ± 10% на 1000 м 3 .

Обратная засыпка. Контролируют ровность основания котлованов, его высоту, ровность отсыпанного грунта, нивелирование или погружение в него щупа и плотность скелета грунта в уплотненном слое методом режущих колец. В зимнее время промерзание основания, наличие снега на дне котлована не допускается.

Приемка насыпей и выемок заключается в проверке в натуре положения земляного сооружения, его геометрических размеров, отметок дна, устройства водоотвода, степени уплотнения грунтов.

Принимая котлованы и траншеи, проверяют соответствие проекту их размеров, отметок, качества грунта в основании, правильность устройства креплений. После освидетельствования выполненных работ разрешается устраивать фундаменты, укладывать трубы и т.д.

Источник

Проведение земляных работ

Опубликовано 02.12.2013

Содержание

Земляные работы и последующий вывоз грунта – это первый этап строительства практически всех типов зданий. Спектр этих работ обширен и включает в себя подготовку участка, разработку и рытье котлована, прокладку траншей, планировку и вывоз грунта, благоустройство территории, а также многие другие операции. От качества производства земляных работ во многом зависит качество и долговечность фундамента и прокладываемых в земле коммуникаций, поэтому подходить к этому этапу строительства нужно максимально ответственно.

Разновидности земляных работ

Начальный этап строительства дома предполагает возведение временных земляных сооружений двух типов: под фундамент и под коммуникации.

Временные земляные сооружения под фундамент

Фундамент заливается в подготовленные в земле выемки различной конфигурации. Тип выемки зависит от вида фундамента. Выемки шириной от трех метров называются котлованами, менее широкие и длина которых во много раз превышает ширину, предназначенные в основном для укладки ленточных фундаментов и коммуникаций – траншеями, а выемки для отдельно стоящих фундаментов или столбов именуются ямами. Все эти сооружения должны иметь дно и боковые поверхности, вертикальные стенки или наклонные откосы.

Размеры котлованов, траншей и ям определяются требуемыми габаритами фундамента и должны их чуть превышать для большего удобства осуществления дальнейших работ. Глубина земляных сооружений в большинстве случаев превышает уровень промерзания грунта, что также определяется требованиями к заливке фундаментов. Подробнее этот вопрос мы осветили в статье «Виды фундаментов».

Временные земляные сооружения под коммуникации

Коммуникации и инженерные сети прокладываются в траншеях или рвах. Глубина таких траншей определяется требованиями СНиП к прокладке инженерных сетей, а ширина – преимущественно удобством осуществления земляных работ и выбранным методом разработки.

Подготовительные и вспомогательные земляные работы

Далеко не всякий земельный участок подходит для начала строительных работ без предварительной подготовки. Сюда входят очистка территории застройки от мусора, деревьев и пней, мелкой растительности (кустарники), а также демонтаж старых зданий и фундаментов в случае их наличия. Следует иметь ввиду, что удаление деревьев происходит с разрешения экологических служб (за самовольную рубку деревьев можно получить штраф от контролирующих органов). Помимо расчистки строительной территории необходимо продумать и организовать подъездные пути для техники.

Вспомогательные земляные работы включают водоотведение, понижение уровня грунтовых вод (при необходимости), рыхление плотных грунтов, крепление стенок котлованов и траншей, уплотнение грунтов. Также сюда относятся работы по разбивке выемок (вынос и закрепление на местности основных осей строения в соответствии с проектом).

Для обеспечения безопасности и качества земляных работ следует соблюдать нормы по глубине: котлованы и траншеи с вертикальными стенками без дополнительного укрепления допускается делать на глубину не более 1 — 1.25 м в супесях и песчаных грунтах, и не более 1.5 — 2 м в глинах и суглинках. В случае рытья выемок на большую глубину обязательно устройство дополнительных креплений стенок.

Оценка объемов работ и выбор методов разработки

Оценить объемы земляных работ несложно. Для этого необходимо подсчитать, сколько кубометров грунта придется переместить и прикинуть требуемую производительность труда, чтобы выбрать оптимальный метод разработки. Стоит учитывать и тип грунта, ведь на выемку одинакового количества песчаной смеси и скальной породы уходит совершенно разное количество времени.

Для определения объема выборки грунта при наличии выемки сложной формы, ее необходимо разбить на ряд простых геометрических тел, объемы которых потом суммируются.

В целом, подсчет объема работ позволяет правильно организовать процесс за счет:

• выбора оптимального метода и средств выполнения;
• определения необходимости вывоза или возможности распределения добытого из котлована или траншеи грунта по прилегающей территории с дальнейшим его использованием при устройстве обратных засыпок;
• определения стоимости и продолжительности земляных работ.

На этапе проектирования объем земляных работ можно подсчитать по рабочим чертежам, в процессе производства – уже по натурным замерам.

Методы разработки грунта

Выбор конкретного способа осуществления земляных работ зависит от ряда факторов, среди которых свойства грунта, объем работ, тип земляного сооружения и гидрогеологические условия на конкретном земельном участке.

Проводить земляные работы можно двумя способами:

• вручную с использованием физического труда и ручных инструментов;
• с использованием средств механизации.

Как правило, выбирается тот способ, который при максимальной экономической целесообразности позволяет уложиться в заданные временные рамки. Практика показывает, что чем больше требуется земляных работ на объекте, тем более выгодным является их механизированное осуществление при условии возможности нормальной и продуктивной эксплуатации спецтехники.

Ручная разработка грунта

Такой подход преимущественно востребован при сравнительно небольших объемах земляных работ, а также там, где нет возможности использовать спецтехнику. Чаще всего вручную копаются траншеи и ямы для свайных фундаментов, а также для прокладки некоторых видов коммуникаций.

Основными инструментами для ручной выемки грунта являются лопаты и заступы. Повысить производительно можно с помощью применения средств малой механизации, таких как электрические и пневматические лопаты, отбойные молотки, ломы и др. Особенно актуальны данные инструменты при выемке плотных грунтов, которые перед разработкой нужно предварительно разрыхлять. Стоит отметить, что рыхление примерно втрое повышает скорость выборки грунта. Если нет возможности применения для рыхления пневматических инструментов, их можно заменить традиционными ломами, клиньями, кирками и кувалдами.

Механизированная разработка грунта

Механизированная разработка грунта экономически целесообразна при больших объемах земляных работ.

Для достижения наибольшей скорости их выполнения применяются следующие виды спецтехники:

• одноковшовые строительные экскаваторы;
• экскаваторы непрерывного действия (цепные или роторные многоковшовые, скребковые и др.);
• бульдозеры;
• грейдеры;
• скреперы;
• рыхлители;
• бурильные машины.

Также к технике механизации разработки грунта относятся вспомогательные машины, предназначенные для его транспортировки.

Вывоз и перераспределение грунта

После завершения рытья котлованов и траншей, независимо от способа осуществления работ, наступает черед упорядочивания выбранного грунта, в процессе работы складываемого в насыпи.

Снятие и дальнейшее применение дерна

Дерн (растительный слой грунта) снимается на начальной стадии проведения земляных работ. Если планируется его дальнейшая пересадка на новое место, дерн лучше срезать небольшими прямоугольниками на глубине около 10 см для сохранения корневой системы растений.

Стоит отметить, что дерн непригоден для использования при обратной засыпке из-за плохой способности к трамбовке, поэтому его лучше складывать в отдельную насыпь для дальнейшей пересадки или вывоза. Неплохо было бы отдельно сложить и плодородный слой почвы — он пригодится для последующего обустройства территории.

Ввоз песка для основания

После завершения выемки грунта из траншеи, в ней необходимо устроить основание, для чего часто используется песок. Песчаное основание служит амортизирующим слоем, снижающим напряжение фундамента, возникающее вследствие замораживания и размораживания грунта.

Кроме того, наличие песчаной подушки позволяет точно выйти на отметку заложения подошвы фундамента. А это в свою очередь приводит общий расход бетона к заложенному в проекте показателю.

Уплотнение грунта и засыпка пустот вокруг фундамента

После завершения заливки фундамента, снятия опалубки и гидроизоляции, необходимо привести в порядок пространство вокруг него. В частности, требуется засыпка пустот, остающихся вокруг фундамента (которые занимала опалубка или другие монтажные приспособления), а также хорошее уплотнение (трамбовка) этих участков.

Засыпать фундамент необходимо до наступления зимы для того, чтобы не допустить промерзания грунта в фундаментной траншее. Нельзя для засыпки применять мусор, битую керамику, железобетонные элементы и прочие подобные субстанции, поскольку их наличие в грунте делает качественную трамбовку засыпки практически невозможной. Из-за этого в оставшихся пустотах будет скапливаться вода, которая негативно будет влиять на фундамент.

Перераспределение грунта

Оставшийся грунт не обязательно вывозить – его можно использовать и на участке строительства. Так, изъятый грунт часто становится основой для ландшафтного дизайна: им формируются искусственные холмы, пригорки и террасы. При необходимости лишнюю землю можно просто распланировать по территории, равномерно распределив ее и чуть подняв общий уровень.

Вывоз лишнего грунта

Все, что остается невостребованным необходимо вывезти с участка. Просто загрузить самосвал и опустошить его в укромном месте нельзя – необходимо получить специальное разрешение на утилизацию грунта. Проще всего обратиться в специализированную фирму, которая получит разрешение и предоставит собственный транспорт для вывоза лишнего грунта.

Особенности выполнения работ в зимних условиях

Земляные работы можно выполнять не только летом, но и в зимних условиях, но это связано с некоторыми трудностями, обусловленными измененными физико-механическими свойствами замерзшего грунта. При замерзании его механическая прочность существенно возрастает, из-за чего трудоемкость выемки, а значит и стоимость работ изменяются в большую сторону. Именно это является основной причиной того, что земляные работы гораздо чаще проводятся именно в теплое время года. Не рекомендуется в зимнее время проводить выемку котлованов и траншей глубиной менее 3 м. Тем не менее, здесь роль играет и тип грунта.

Как производятся зимние земляные работы?

Мерзлый грунт помимо повышенной механической прочности отличается пластическими деформациями, повышенным электросопротивлением и пучинистостью. Эти свойства проявляются по-разному в зависимости от типа грунта, его температуры и влажности. Так, крупнозернистые, гравийные, а также песчаные грунты чаще всего содержат мало воды, из-за чего почти не смерзаются при отрицательных температурах. По этой причине их зимняя разработка от летней практически не отличается. Такие грунты можно смело разрабатывать в любое время года, ведь они при зимней разработке не пучатся и не проседают весной. А вот пылеватые, влажные и глинистые грунты при замерзании серьезно меняют свои характеристики, поэтому их разрабатывать зимой все же не рекомендуется.

Земляные работы в зимний период осуществляются тремя методами:

• предварительная подготовка грунта с последующей его разработкой обычным способом;
• предварительная нарезка мерзлого грунта на блоки;
• разработка грунта без какой-либо предварительной подготовки.

Зимняя предварительная подготовка грунта заключается в его оттаивании и предохранении от обратного замерзания в процессе осуществления работ. Оттаивание промерзшего грунта осуществляется с помощью пара, горячей воды, открытого огня или электрического тока. Оттаивание – сложный, чаще всего трудоемкий и дорогостоящий процесс, поэтому прибегать к нему рекомендуется только в исключительных случаях (срыв сроков строительства, проведение аварийных работ).

Предохранение от обратного замерзания достигается за счет утепления траншей термоизоляционными материалами, такими как торфяная мелочь, опилки и стружки, соломенные маты, шлак и прочие подобные материалы, укладываемые толстым слоем (до 40 см) прямо на грунт.

Техника безопасности при выполнении земляных работ

Около 15% всех несчастных случаев на строительстве приходится на земляные работы. Их причинами чаще всего становится:

• отсутствие крепления грунта;
• превышение критического уровня выработки грунта без крепления;
• неправильная разборка креплений;
• скатывание по откосам камней или кусков грунта на работающих в траншеях людей;
• движение спецтранспорта в пределах зоны возможного обрушения;
• применение небезопасных способов загрузки грунта в транспортные средства;
• падение людей по откосу в траншеи и котлованы, особенно в зимнее время.

Чтобы труд был безопасным и обходился без несчастных случаев, достаточно обращать внимание и предотвращать образование подобных ситуаций, а также следить за тем, чтобы в работе не применялись опасные для здоровья и жизни устройства и методы.

Во многих случаях земляные работы являются наиболее масштабной и трудоемкой частью строительства. Не стоит недооценивать этот этап, поскольку допущенные на нем ошибки не всегда возможно исправить, и при этом они способны повлиять на общее качество выполненной работы, нивелировав все усилия. Поскольку проводить земляные работы целесообразнее в летние периоды, следует позаботиться о разрешении на строительство дома заранее, чтобы закладку фундамента также осуществить в теплое время года.

Источник