Stroi-doska.ru

Строй Доска
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Заложение откоса земляного сооружения характеризует откоса

Строительный справочник | материалы — конструкции — технологии

Вы здесь

Возведение земляных сооружений. Основные положения

1. Вид продукции: земляные сооружения.

Земляные сооружения характеризуются тем, что имеют горизонтальную привязку на местности, высотные отметки, размеры, величину временных или постоянных фунтовых откосов.

К земляным сооружениям относятся:

а) выемки – котлованы (рис. 2.2, б), траншеи (рис. 2.2, а), скважины, а также специальные сооружения: рудники, карьеры, каналы, шахты (угольные, ракетные);
б) насыпи – плотины, дамбы, дорожное полотно (рис. 2.1, а);
в) обратные засыпки – пазухи котлованов (рис. 2.2, в), засыпка траншей (рис. 2.2, в);
г) спланированные площадки (рис. 2.2, б);
д) технологические подсыпки – искусственные основания;
е) усиленные естественные основания – уплотнением; уплотнением тяжелыми трамбовками; уплотнение замачиванием грунта; закрепление грунта химическими агентами.

Рис. 2.1. Виды земляных сооружений: а – насыпи; б – спланированная площадка
Рис. 2.2. Виды земляных сооружений: а – траншея; б – котлован; в – обратные засыпки

В данном разделе не рассматриваются технологии возведения подземных сооружений – тоннелей, штреков, подземных проходок, подземных хранилищ нефти и газа и т.д.

Значение процесса – присутствует при возведении любых зданий и сооружений (жилых, промышленных, инженерных сооружений), из любых материалов (дерево, кирпич, железобетон, сталь). Качество выполнения данного процесса в значительной мере определяет прочность и долговечность здания в целом.

Качественно выстроенное здание может разрушиться от просадок грунтового основания в результате неверно выполненной обратной засыпки; в результате неравномерных деформаций грунта под фундаментом при замачивании или от промораживания открытого дна котлована. По этим же причинам происходят проточки подземных секционных трубопроводов из керамических и бетонных труб.

— большое разнообразие материалов (грунтов) и их физико-механических характеристик (влажность, засоленность и т.д.);
— разнообразие природно-климатических условий (сухой и жаркий климат, сезонные отрицательные температуры, условия многолетнемерзлых грунтов (вечная мерзлота);
— сложность точного подсчета объема грунта, реально вынутого из конкретного земляного сооружения.

2. Состав процесса. Процесс является комплексным и включает ряд простых строительных процессов.

— защита выемки от замачивания;
— водоотвод;
— водопонижение;
— водоотлив.

— подготовка грунта к разработке (рыхление, замачивание, оттаивание);
— разработка грунта (принятой технологией);
— транспортировка грунта в отвал или в земсооружение;
— отсыпка и уплотнение грунта до заданных параметров.

3. Вход в процесс:

— технический – приняты подготовительные работы на площадке;
— юридический – получено разрешение «на вскрышу» персонально на производителя работ (мастера, прораба) в местной администрации.

4. Материалы – грунты. В технологии грунты различают по трудности их разработки. По этому параметру грунты делятся на 12 групп (I-XII). Отнесение конкретного грунта к одной из групп определяется по таблицам ЕНиР (Сборник 2. Механизированные и ручные земляные работы).

Грунты I-IV – нескальные, разрабатываются землеройной техникой. Они могут быть немерзлыми (талыми) и мерзлыми.

Грунты V-XII – скальные. Это каменные породы, разрабатываемые только взрывной технологией.

Структура грунтов I-III групп включает:

— скелет (песчаные, глинистые, пылеватые частицы);
— примеси (вода, воздух, органические примеси).

В зависимости от количества и соотношения песчаных и глинистых частиц грунты разделяют на: песчаные (пески), супесчаные (супеси), суглинистые (суглинки) и глинистые (глины).

При разработке выемок имеется также растительный слой грунта (почва), отнесенный к I группе. Однако он не является рабочим материалом: ни в нем, ни на нем земсооружения не возводятся.

Примерное разделение грунтов по группам:

I группа – растительный слой, пески, разработанный грунт II группы.
II группа – супеси, суглинки, легкие глины, строительный мусор.
III группа – те же грунты с каменными включениями, плотная глина.
IV группа – опока, ломовая глина, мягкие каменные породы (мел).
V-VIII группа – трещиноватые каменные породы (известняки, мрамор).
IX-XII группа – плотные каменные породы (гранит, гнейс, габбро).

Другими существенными технологическими характеристиками грунтов являются следующие параметры:

Плотность (р) – отношение массы грунта к его объему в плотном теле, составляет 1,2÷3,5 т/м3, в среднем 1,6 т/м3. Плотность каменных пород достигает 5,0 т/м3.

Читать еще:  Как крепить малярный уголок откосы

Влажность (W) – отношение массы воды в грунте к массе его твердых частиц (скелета). По влажности грунты бывают: сухие – W 30%.

Мокрый грунт налипает на рабочий орган землеройной машины (ковш экскаватора, скрепера; отвал бульдозера), уменьшая их фактический объем. Мокрые грунты «вытекают» из ковша и отвала. И то, и другое снижает производительность техники.

Разрыхляемость – нарушение первоначальной структуры грунта в естественном состоянии при его разработке, в результате чего происходит разрыхление грунта и значительное увеличение его объема при снижении плотности (р) и повышении пористости.

Разрыхляемость грунтов характеризуется коэффициентом разрыхления (Кр), который зависит от вида грунта и составляет:

— для песчаных грунтов – 1,1÷1,15;
— для глинистых грунтов – 1,15÷1,35;
— для мерзлых грунтов – 1,3÷1,55;
— для скальных грунтов – 1,4÷1,55.

После укладки и уплотнения существующими технологиями грунт не удается вернуть в состояние естественной плотности, и объем грунта остается несколько больше первоначального.

Это состояние уплотненного грунта характеризуется коэффициентом остаточного разрыхления (Ко.р.), который составляет: для песчаных грунтов 1,01÷1,03; для глинистых грунтов 1,05÷1,09.

Следует отметить, что по прошествии определенного времени (6-15 лет) грунт может перейти в состояние естественной плотности и произойдет его осадка на указанные величины: для песков – 1-3 см на метр глубины, для глин – до 9 см/м.

Устойчивость грунтовой стенки. При устройстве выемок (котлованов, траншей, скважин) вертикальная грунтовая стенка земсооружения за счет слабой структуры материала (грунт) имеет тенденцию к обрушению под действием собственного веса. Для предотвращения этого явления выполняют крепление стенки или устройство грунтового откоса под некоторым углом к вертикали.

Крепление стенок траншей (рис. 2.3) и котлованов (рис. 2.4) осуществляется обычно в процессе его возведения. При этом попользуются инвентарные деревянные или металлические щиты и крепежные изделия.

Рис.2.3. Крепление стенок котлованов и траншей: а – подкосное; б – анкерное; в – распорное: 1- забирка из досок; 2 – стойка; 3 – бобышка; 4 – подкос; 5 – свая; 6 – анкерная тяга; 7 – засыпка; 8 — распорка
Рис. 2.4. Закрепление грунтовой стенки шпунтом

Для крепления стенок скважин используют глинистый раствор или стальные обсадные трубы (см. Раздел «Технология устройства свай»).

В отдельных случаях: вблизи существующих зданий и сооружений, при слабых водонасыщенных грунтах, при большой (более 5,0 м) глубине котлована системы крепления грунтовых стенок устраивают до разработки грунта. При этом используются шпунтовые ограждения (стенка) или стенка из намороженного грунта (криогенный способ).

Шпунтовые ограждения выполняются из стальных пластин шириной 200-400 мм и длиной 6,0-12,0 м, погружаемых по всему периметру котлована сваепогружающей установкой. По длинной стороне элементы шпунта имеют скользящее замковое соединение, так что после погружения пластин образуется плотный и устойчивый «забор» по форме будущего котлована (рис. 2.5). Внутри ограждения выполняется выемка грунта до проектной отметки и возводится подземная часть здания или сооружения до нулевой отметки здания. После этого погруженный шпунт извлекается специальным механизмом – «сваевыдергивателем».

При криогенном способе по периметру котлована с определенным шагом, который определяется расчетом, бурят скважины. В скважины помещают криогенные «иглы», соединенные с криогенной установкой, обеспечивающей циркуляцию хладоносителя в системе. Хладоносителем (хладагентом) может быть аммиак, фреон, солевой раствор (NaCl, СаС12), охлажденный до заданной температуры (-15°С. -10°С). Вокруг «игл» происходит замораживание грунта и постепенно (через 6-24 часа) образуется сплошная стенка из мерзлого грунта, которая должна иметь расчетную толщину и обладать необходимой устойчивостью на опрокидывание (рис. 2.5). Далее производится выемка грунта из проектного котлована и возведение «нулевого» цикла здания. После окончания работ «нулевого» цикла вся криогенная система (включая иглы) демонтируется.

Рис. 2.5. Закрепление грунтовой стенки замораживанием
Рис. 2.6. Устройство устойчивого откоса: С – заложение откоса; h – высота откоса

При определенных погодных условиях (t° = 5. 15°С) криогенная система работает эпизодически, а при t°

  • Версия для печати

Open Library — открытая библиотека учебной информации

Открытая библиотека для школьников и студентов. Лекции, конспекты и учебные материалы по всем научным направлениям.

  • Главная
Читать еще:  Сто по укреплению откосов

Категории

  • Астрономия
  • Биология
  • Биотехнологии
  • География
  • Государство
  • Демография
  • Журналистика и СМИ
  • История
  • Лингвистика
  • Литература
  • Маркетинг
  • Менеджмент
  • Механика
  • Науковедение
  • Образование
  • Охрана труда
  • Педагогика
  • Политика
  • Право
  • Психология
  • Социология
  • Физика
  • Химия
  • Экология
  • Электроника
  • Электротехника
  • Энергетика
  • Юриспруденция
  • Этика и деловое общение

Строительство Основные понятия. Земляные сооружения. Элементы откосов выемки и насыпи.

Лекции 4-5.

1.Основные понятии. Земляные сооружения. Элементы откосов.

2.Грунты и их свойства.

3. Подсчет объемов земляных работ при вертикальной планировке площадки и разработке котлована.

4.Определœение объемов земляных масс в котлованах и траншеях. Метод поперечников.

5.Механизация земляных работ.

Земляные работы – работы по перемещению, укладке, уплотнению грунта.

Виды земляных сооруженийпостоянные и временные: выемки (земляные сооружения расположенные ниже дневной поверхности); насыпи ( сооружения расположенные выше дневной поверхности);котлован (временная профильная выемка для возведения подземных частей сооружений);траншея( линœейно протяженная профильная выемка с вертикальными или наклонными стенками);карьер(непрофильная выемка, для добычи открытым способом полезных ископаемых и грунта); pезерв (непрофильная линœейно протяженная выемка, из который берут грунт для строительства насыпных сооружений);отвал ( непрофильная постоянная или временная насыпь, предназначенная для складирования грунта); кавальер (непрофильная постоянная линœейная насыпь грунта вдоль протяженной профильной выемки); шурф(глубокая выемка с малыми размерами в плане).

Для устойчивости земляного сооружения выполняются откосы. Крутизна откосов земляных сооружений характеризуется коэффициентом заложением откосов.

Рис.1 Элементы откосов выемки и насыпи.

Где α – угол откоса; h – глубина выемки или высота насыпи; 1:m – крутизна откоса; m – коэффициент откоса; а — заложение откоса.

Крутизну откосов временных котлованов и траншей назначают с учетом вида грунтов и глубины выемки (табл.1).

Наибольшая допустимая крутизна откосов траншей и котлованов в непереувлажненных грунтах.

Виды грунтовКрутизна откоса (отношение его высоты к заложению) при глубинœе выемки, м, не более
1,5
Насыпные неуплотненные1:0,671:11:1,25
Песчаные и гравийные1:0,51:11:1
Супесь1:0,251:0,671:0,85
Суглинок1:01:0,51:0,75
Глина1:01:0,251:0,5
Лессы и лессовидные1:11:0,51:0,5

При глубинœе выемок > 5 м крутизну откосов определяют из условия их устойчивости. Объемы земляных работ определяют в соответствии с правилами вычисления геометрических фигур. Объемы земляных работ определятся по грунту в состоянии естественной плотности.

Баланс грунтовых масс – отражает рациональное распределœение грунта между выемками и насыпями (в виде таблиц и схем с учетом наилучшего использования грунта из профильных выемок для возведения насыпей при минимальных дальностях перемещения грунта) .

Виды земляных работ и сооружений

Земляные работы практически присутствуют при возведении всех сооружений.

Стоимость их достигает до 50% общей стоимости. Объёмы работ особенно в гидротехническом строительстве достигают многих миллионов м3:

Волжская ГЭС им.

Канал им. Москвы — 154 млн. м ;

Братская ГЭС — 17,7 млн. м3;

Земляные сооружения делят на выемки и насыпи

Выемки — сооружения расположенные ниже дневной поверхности (рис. 1.1) — каналы, траншеи, карьеры.

Насыпи — сооружения, возводимые на отметках выше дневной поверхности (рис. 1.2) — плотины, дамбы, дорожное полотно и др.

К насыпям относят и обратные засыпки ранее образованных выемок.

Полувыемки — сооружения с преобладанием выемки.

Полунасыпи — сооружения с преобладанием насыпи.

В зависимости от назначения различают выемки профильные и не профильные.

Профильные выемки (деловые) являются частью строящихся сооружений. Не профильные — выемки для получения грунтов для насыпи (карьеры, резервы) и дополнительные выемки по условиям производства работ.

В зависимости от срока существования различают постоянные или временные выемки. Последние возводятся только на время производства строительных работ.

Рис. 1.1. Основные типы выемок (поперечное сечение)

а) котлован б) траншея в) канал г) канал в полувыемке

— Естественная поверхность земли

— Контур будующего сооружени

а) Однородная плотина (дамба) б) разнородная плотина

в) канал в насыпи г) канал в полунасыпи д) обратная засыпка е) насыпь дорожного полотна

1 — профильная насыпь

2 — естественная поверхность земли

3 — контур котлована

4 — контур отдельных внутренних частей плотины

5 — резервы грунта

Читать еще:  Как построить откосы площадки

Элементы поперечного сечения выемки и насыпи даны на рисунке 1.3. Крутизна откосов характеризуется коэффициентами заложения откосов.

где Ь — длина горизонтальной проекции откоса;

Н — глубина выемки или высота насыпи;

а — угол наклона поверхности откоса к горизонтальной поверхности.

Для постоянных земляных сооружений крутизна откосов задаётся проектом из условий их устойчивости. Для временных котлованов и траншей крутизна откосов назначается с учётом вида грунтов и глубины выемок.

Особым видом земляных работ являются планировочные работы, выполняемые для выравнивания поверхности (площадки) и придания ей заданного уклона. При этом срезают грунт с повышенных мест и отсыпают его в пониженных местах с общим выравниванием поверхности.

Объём земляных работ определяют в соответствии с правилами вычисления объёмов геометрических тел, используя вычислительную технику, а для сложных конфигураций и поверхностей соответствующие программы.

Все объёмы работ определяют по грунту в состоянии естественной плотности.

Различают проектные (профильные) объёмы работ и производственные. Проектные — по геометрическим размерам в проекте сооружения. Производственные объёмы — фактически выполняемые с учётом дополнительных объёмов, связанных с условиями производства работ, переработки грунтов и деформацией (осадки) насыпей.

*)

Рис. 1.3. Элементы поперечного сечения выемок и насыпей

а) выемка б) насыпь в) откос выемок и насыпей

Земляное полотно

ЗЕМЛЯНОЕ ПОЛОТНО, инженерное сооружение в виде искусственно выровненной полосы земли (с приданием ей допустимых уклонов), которая служит основанием верхнего строения железнодорожного пути или проезжей части автомобильной дороги. Земляное полотно воспринимает нагрузки от рельсошпальной решётки, балластного слоя и эксплуатируемого подвижного состава (на железных дорогах), от дорожной одежды и автомобилей (на автомобильных дорогах), равномерно распределяя эту нагрузку на нижележащий естественный грунт (рисунок). При строительстве земляного полотна сооружают насыпи, выемки и прилегающие к ним устройства. Уклоны земляного полотна выполняют более пологими, чем в естественной местности, путём срезания части грунта или, наоборот, подсыпкой (например, в местах расположения дороги в пониженных местах). Участки насыпей высотой менее 1 м считают нулевыми отметками. При сильнопересечённом рельефе местности и в горных районах, где дороги часто приходится прокладывать вдоль косогоров, используют такие типы земляного полотна, как полунасыпи-полувыемки, насыпи с подпорными стенками и врезанные в косогор полки и др. Для обеспечения надёжности работы земляного полотна насыпи возводят из устойчивых грунтов, которые укладывают горизонтальными слоями, хорошо уплотняя и защищая от проникновения воды. Ширина земляного полотна автомобильных дорог в верхней его части определяется шириной проезжей части и обочин, наличием разделительных полос. Ширина основной площадки железной дороги принимается в зависимости от категории дороги (например, для однопутных линий 1-2-й категорий — ширина 7 м).

Реклама

Верхняя часть земляного полотна соединяется с прилегающей местностью спланированными наклонными плоскостями — откосами. Крутизну откосов характеризует коэффициент заложения — отношение высоты откоса к его горизонтальной проекции; нормируемое заложение откоса определяется высотой насыпи (глубиной выемки), типом грунта, геологическими и гидрогеологическими условиями, ценностью сельскохозяйственных угодий, способами производства работ при строительстве, требованиями ландшафтного проектирования. Во избежание занесения земляного полотна снегом и для обеспечения безопасности движения на автомобильных дорогах у низких насыпей устраивают пологие откосы, по которым автомобиль, не опрокидываясь, может съехать с дороги. В зоне земляного полотна располагаются также резервы — неглубокие выработки грунта вдоль дороги, из которых был взят грунт для отсыпки насыпи, и кавальеры — параллельные выемкам валы грунта, не потребовавшегося для отсыпки смежных участков насыпей. В состав земляного полотна входят все сооружения, предназначенные для осушения дороги и отвода от неё воды, — боковые канавы (кюветы), нагорные и забанкетные канавы, дренажи, а также укрепительные и защитные сооружения (противоналёдные, противообвальные, лавинозащитные).

Стоимость постройки земляного полотна, как правило, не превышает 12-15% от общей стоимости строительства дороги.

Лит.: Бабков В. Ф. Автомобильные дороги. 3-е изд. М., 1983; Технология, механизация и автоматизация путевых работ / Под редакцией Э. В. Воробьева, К. Н. Дьякова. М., 1996.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector