|
|
Оглавление2. Строительные грузы и технические средства их транспортирования 3. Технология разработки грунта 5. Технология монтажа строительных конструкций 6. Технология монолитного бетона и железобетона 7. Технология устройства отделочных покрытий Методические указания к практическим занятиям Для бесплатного чтения доступна только часть главы! Для чтения полной версии необходимо приобрести книгу3. Технология разработки грунта3.1. Подготовительные и вспомогательные процессыКаково назначение и состав подготовительных и вспомогательных процессов? Подготовительные процессы осуществляются с целью подготовки территории строительной площадки к производству земляных работ. К этой группе процессов в общем случае относятся: расчистка территории площадки, создание геодезической разбивочной основы, разбивка земляного сооружения, снятие растительного слоя грунта, отвод поверхностных и грунтовых вод. Вспомогательные процессы обеспечивают качественное и безопасное производство земляных работ. К ним относятся: водоотлив, понижение уровня грунтовых вод, искусственное ограждение выемок, искусственное закрепление грунтов. От чего и как расчищают территорию? Территорию, подлежащую застройке, освобождают от кустарника, деревьев, пней, валунов, старых строений. Пригодные для озеленения ценные породы молодых кустарников и деревьев пересаживают на новые места. Часть лесонасаждений, не подлежащих вырубке, защищают от случайных повреждений: обносят общей оградой или прикрывают ствол каждого дерева щитами из отходов лесоматериалов. Остальные деревья валят с корнями или спиливают с образованием пней. Валку деревьев осуществляют тракторами-древовалами или бульдозерами, предварительно подрубая или подпиливая у крупных и средних деревьев корни. Спиливают деревья на высоте 0,2–0,3 м бензомоторными или электрическими пилами. Их очищают от сучьев и трелюют на площадке временного складирования трелевочными тракторами. Пни корчуют бульдозерами, тракторами с трелевочно-корчевальными лебедками. Неподдающиеся корчевке пни расщепляют взрывом. Кустарник удаляют кусторезами, корчевателями – собирателями, бульдозерами. Остатки корней из растительного слоя удаляют корчевателями с уширенными отвалами. Крупные валуны дробят взрывом с последующим вывозом осколков, камней любыми доступными средствами в отвал. Иногда валуны закапывают на месте их расположения в грунт. Снос существующих строений производят путем их разборки, разламывания, обрушения. При этом применяют ручной, полумеханизированный, механизированный и взрывной способы. При ручном способе используют ломы, клинья, кувалды, кирки, газорезательные установки. Полумеханизированный способ основан на применении пневматического и электрифицированного инструмента: отбойных молотков, пневматических бетоноломов, механических пил, лебедок, домкратов. При механическом способе работы выполняются с использованием шармолота, подвешенного к стреле крана или экскаватора, тракторов, бульдозеров. При взрывном способе строение разрушают с применением шпуровых зарядов, располагаемых на одном уровне в основании здания по его периметру. Для разрушения отдельных бетонных и железобетонных конструкций применяют накладные, шпуровые, скважинные или камерные заряды. Для разрушения монолитных конструкций может быть применен электрогидравлический способ. Резку бетона и железобетона осуществляют термическим способом (газовая или электродуговая резка). Сборные строения разбирают по схеме, обратной схеме монтажа. Монолитные строения разбирают по специально разработанной схеме, обеспечивающей устойчивость строения в целом. Зачем создают геодезическую разбивочную основу? Геодезическая разбивочная основа служит для планового и высотного обоснования при выносе проекта подлежащих возведению земляных сооружений на местность. Основа также используется в дальнейшем для геодезического обеспечения на всех стадиях строительства и после его завершения. Разбивочную основу для определения положения объектов строительства в плане создают в виде строительной сетки или красных линий. Строительную сетку проектируют на строительном генеральном плане или на топографическом плане строительной площадки. Пересечение продольных и поперечных осей сетки образует квадратные и прямоугольные фигуры с размерами сторон 200...400 м. Эти основные фигуры могут быть поделены на более мелкие, дополнительные, с размерами сторон 20...40 м. Разбивку сетки на местности начинают с выноса в натуру исходного направления, для чего используют имеющуюся на площадке или вблизи от нее геодезическую сеть. Затем от исходного направления разбивают всю строительную сетку, закрепляя ее узлы постоянными знаками с плановой точкой. Знаки делают из заполненных бетоном отрезков труб, из забетонированных обрезков рельсов и т.п. Аналогично переносят и закрепляют красную линию. При переносе на местность основных осей земляных сооружений или строящихся объектов с использованием в качестве плановой разбивочной основы строительной сетки применяют метод прямоугольных координат. За линии координат принимают ближайшие к сооружению стороны строительной сетки. При наличии в качестве плановой разбивочной основы красной линии положение главных осей возводимого сооружения находят используя зафиксированную на красной линии и перенесенную на местность точку пересечения с красной линией главной оси сооружения и угол между этими линиями. Главные оси сооружений на местности закрепляют за его контурами вышеописанными постоянными знаками. Высотное обоснование на строительной площадке обеспечивается высотными опорными пунктами – строительными реперами, в качестве которых часто используют опорные пункты строительной сетки или красной линии. Создание геодезической разбивочной основы – функция заказчика. Что такое разбивка земляного сооружения? Разбивка земляного сооружения – это закрепление его на местности. Способы закрепления разнообразны и зависят от вида земляного сооружения, способа производства работ. Разбивку котлованов начинают с выноса и закрепления створными знаками основных разбивочных осей. В качестве последних обычно принимают главные оси сооружения, вынос и закрепление которых описан выше. После этого вокруг будущего котлована на расстоянии 2...3 м от его бровки параллельно основным разбивочным осям устанавливают обноску. Обноска состоит из забитых в грунт металлических стоек или вкопанных деревянных столбов и прикрепленных к ним досок. Доски толщиной не менее 40 мм имеют верхнюю обрезную грань. Высота крепления досок на столбах должна быть достаточной для свободного прохода под ними людей. В обноске должны быть разрывы для пропуска машин. При значительном уклоне местности обноску делают уступами. На обноску переносят сначала основные, а затем и другие оси сооружения. Их закрепляют на обноске гвоздями, пропилами и нумеруют. Натянув по гвоздям или пропилам проволоку и используя отвес, положение осей (границ котлована по верху, понизу) на поверхности земли отмечают колышками. Для линейно-протяженных сооружений устраивают только поперечные обноски через каждые 50 м на прямых, и через 20 м – на криволинейных участках трассы. Обноску устраивают также на всех пикетах и точках перелома профиля. Обноска используется только в начальный период строительства. Зачем снимают растительный слой грунта? Плодородный растительный слой, подлежащий снятию с застраиваемых площадей, используется в дальнейшем при рекультивации сельскохозяйственных земель, при благоустройстве территорий. Плодородный слой грунта снимают в талом состоянии бульдозерами или скреперами, не допуская при этом перемешивания его с нижележащими слоями. Затем его перемещают в специально выделенные места и складируют в отвалы. Иногда растительный слой сразу отвозят на другие площадки и используют при их озеленении. Контроль за снятием и хранением плодородного растительного слоя осуществляют заказчик и землеустроительная служба. Как отводят поверхностные и грунтовые воды? Поверхностные (ливневые и талые) воды поступают на стройплощадку с соседних повышенных участков или накапливаются непосредственно на самой площадке. “Чужие” поверхностные воды не допускаются на площадку, перехватывая их нагорными канавами или устраивая обвалование вдоль границ площадки с повышенной ее части. “Свои” поверхностные воды отводят, придавая площадке в процессе вертикальной планировки соответствующие уклоны и устраивая сети открытого или закрытого водостока. В случае сильного обводнения площадки грунтовыми водами с высоким уровнем горизонта площадку осушают с помощью открытого или закрытого дренажа. Открытый дренаж представляет собой открытую с пологими откосами (1 : 2) канаву глубиной до 1,5 м, имеющую продольный уклон дна в сторону сброса воды. В закрытом дренаже такую же канаву заполняют дренирующим материалом (щебень, гравий, крупный песок). При устройстве более эффективного дренажа на дно канавы укладывают перфорированные бетонные, асбоцементные или керамические трубы. Закрытые дренажи должны быть заложены ниже уровня промерзания грунта и иметь продольный уклон не менее 0,005. Нарезку неглубоких водоотводных и осушительных канав выполняют бульдозерами, оборудованными дополнительным профильным ножом или откосным отвалом. Более глубокие канавы отрывают многоковшовыми и роторными экскаваторами-канавокопателями со сменным оборудованием для срезки откосов, плужными канавокопателями, одноковшовыми экскаваторами, оборудованными драглайном или обратной лопатой. Что такое водоотлив? При отрывке выемок в водоносном грунте в них неизбежно скапливается вода. Для ее удаления подошве выемок придают небольшой уклон к устраиваемому в пониженной части приямку (зумпфу). Вода, накапливающаяся в зумпфе, откачивается поршневыми, диафрагмовыми или центробежными насосами и отводится далее от выемки по лоткам или водоотводным канавам. При разработке траншей зумпф устраивают в специально открытом отсеке траншеи, называемом усом. Водоотлив используют в глинистых и песчаных пылеватых грунтах с коэффициентом фильтрации менее 1 м/сут при незначительном притоке воды. Чем отличается от водоотлива искусственное понижение уровня грунтовых вод? Искусственное понижение грунтовых вод является более совершенным, хотя и более сложным методом борьбы с их поступлением в выемку. Водопонижение осуществляют путем непрерывного удаления воды из специальных скважин, пробуренных чаще всего вокруг устраиваемых выемок. С удалением воды происходит постепенное снижение гидростатического уровня грунтовых вод с образованием криволинейной поверхности их зеркала. В грунтах с высоким коэффициентом фильтрации (более 2 м/сут) водопонижение может осуществляться: легкими или эжекторными иглофильтровыми установками, водопонижающими скважинами с глубинными насосами, водопоглощающими скважинами. Легкие иглофильтровые установки (ЛИУ-1, ЛИУ-2) могут понижать уровень грунтовых вод в песчаных и песчано-гравелистых грунтах на 5...6 м; эжекторные иглофильтры, а также водопонижающие скважины с глубинными насосами – на 20...30 м. Как устроены легкие иглофильтровые установки? Установки включают в себя комплект трубчатых стальных иглофильтров, погружаемых в грунт ниже проектной отметки дна котлована, водосборный трубчатый коллектор, соединяемый шлангами с каждым иглофильтром и насос (центробежный, диафрагмовый или вакуумный). Иглофильтр представляет собой трубу диаметром 45–50 мм с фильтровым звеном на ее нижнем конце. Фильтровое звено состоит из внутренней сплошной и внешней перфорированной труб. Перфорация трубы с внешней стороны закрыта мелкой стальной или медной сеткой-фильтром. Фильтровое звено снабжено кольцевым и шаровым клапанами, могущими перекрывать в определенные моменты соответственно кольцевое пространство между трубами и нижний торец внешней трубы. При создании насосом разрежения в системе шаровой клапан поднимается и перекрывает нижний торец внешней трубы, а кольцевой клапан под действием собственной тяжести опускается, открывая зазор между трубами. Отфильтрованная грунтовая вода засасывается через торец внутренней трубы сначала в коллектор, а затем в насос и выбрасывается в систему водоотвода. Иглофильтры могут забиваться в грунт до проектной отметки отбойными молотками, вибропогружателями, копровыми установками, опускаться в предварительно пробуренные скважины или гидроподмывом. В последнем случае вода внешнего источника насосом под давлением 0,3...0,5 МПа нагнетается в иглофильтр. Проходя через внутреннюю трубу фильтрового звена, вода поднимает кольцевой, отжимает вниз шаровой клапаны и выходит в грунт. Размыв грунта под иглофильтром водой приводит к его постепенному погружению без дополнительных воздействий. В чем особенность эжекторных иглофильтров? Фильтровое звено эжекторного иглофильтра устроено так же, как и у легкого, а надфильтровое звено состоит из наружной и внутренней трубы с эжекторной насадкой. Рабочую воду под давлением 0,75...0,80 МПа подают в кольцевое пространство между внутренней и наружной тубами, и через эжекторную насадку она устремляется вверх по внутренней трубе. В результате резкого изменения скорости движения рабочей воды в насадке создается разрежение и тем самым обеспечивается подсос грунтовой воды. Грунтовая вода смешивается с рабочей и направляется в циркуляционный бак. Из циркуляционного бака избыток воды откачивается низконапорным насосом или сливается самотеком. Можно ли расширить область применения иглофильтров? В грунтах с коэффициентами фильтрации менее 0,1 м/сут иглофильтровые установки применяют используя одновременно явление электроосмоса. Наряду с иглофильтрами в грунт со стороны выемки на расстоянии 0,5...1,0 м от иглофильтров погружают стальные стержни или трубы. Иглофильтры подключают к отрицательному, а стержни или трубы – к положительному полюсам источника постоянного тока. Напряженность электрического поля 0,5...1,0 В/см и плотность тока 1 А/м 2 способствуют более интенсивному притоку воды к иглофильтрам. Область применения иглофильтров можно значительно расширить, добившись большего понижения уровня грунтовых вод многоярусной их установкой. Недостатком многоярусной установки иглофильтров является значительное увеличение размеров выемки, а следовательно, и объема земляных работ. Как осуществляют водопонижение с использованием скважин? Водопонижающие скважины диаметром 150...400 мм пробуривают вокруг будущей выемки, обустраивают обсадными трубами и снабжают в нижней части фильтром. Внутрь каждой скважины опускается специальный погружной насос, которым осуществляют откачку воды. Водопонижение с помощью водопоглощающих скважин применяется в тех случаях, когда под водоносным горизонтом и водоупором расположен сухой грунт, обладающий высокой фильтрующей способностью. В этом случае водоносный горизонт соединяется с сухим горизонтом через водоупор системой вертикальных скважин диаметром 100...150 мм. Вода по скважинам из водоносного горизонта отводится в сухой грунт, чем достигается эффект водопонижения. Как осуществляется искусственное ограждение выемок от грунтовых вод? При устройстве выемок в водоносных слоях работы можно вести под защитой водонепроницаемых стенок – противофильтрационных экранов. Они могут создаваться из замороженного грунта или тиксотропных суспензий. Временные водонепроницаемые стенки из замороженного грунта образуются при использовании замораживающих колонок, устанавливаемых в пробуренные скважины. Вокруг колонок образуются столбы замороженного грунта, которые постепенно увеличиваются в диаметре и соединяются между собой в сплошную стенку. Тиксотропные противофильтрационные экраны устраивают, используя свойство тиксотропной суспензии в состоянии покоя загустевать. Суспензию приготавливают из бентонитовой глины, способной поглощать большое количество воды (в 7 раз больше собственной массы). Загустевая, суспензия приобретает гидрофобные качества. Щели для последующего заполнения суспензией нарезают баровыми машинами или режущими канатами. Стенку можно возвести также путем последовательной забивки в грунт ряда стальных шпунтовых свай – инъекторов. При извлечении этих свай из грунта образующуюся полость заполняют суспензией, нагреваемой под давлением до 6 МПа через трубу, приваренную к свае. Очередную извлекаемую шпунтину забивают вновь впереди группы ранее забитых свай по оси сооружаемой стенки. Чем временно крепят стенки выемок? При необходимости устройства выемок с вертикальными стенками необходимо предусматривать мероприятия, предотвращающие их обрушение. Временная крепь может быть выполнена в виде деревянных (сплошных или с прозорами) щитов или шпунтовых ограждений. Щиты могут крепиться в проектном положении распорками, подкосами, анкерами. Распорки применяют для траншей, а подкосы и анкера – для котлованов. Шпунтовые ограждения устраивают в водонасыщенных грунтах и, как правило, до отрывки выемки. Ограждения представляют собой сплошные стенки из погруженных в грунт стальных или деревянных шпунтовых свай. Сваи погружают в грунт на глубину, большую, чем глубина выемки. Шпунтовая стенка может быть консольной, закрепленной распорками или анкерами. Консольное крепление устраивают при глубине выемки до 3 м. В этом случае сваи погружают в грунт ниже подошвы выработки на величину, равную половине глубины выемки. При устройстве глубоких узких котлованов может быть применено шпунтовое ограждение с распорками, изготавливаемыми из дерева, стальных труб, профильного металла. Для глубоких и широких выемок, а также в том случае, когда наличие распорок в выемке недопустимо, применяют шпунтовое ограждение с анкерным креплением. В последнее время широкое распространение получили внутренние анкера. Они должны устанавливаться в слое грунта, расположенном за пределами призмы обрушения. Внимание! Авторские права на книгу "Технология и механизация строительных процессов. Учебно-методический комплекс" (Краснощек Б.В.) охраняются законодательством! |
||||||||||||||||||||
