Технология и организация строительства объектов природообустройства
В зависимости от назначения выемки делят на профильные (деловые), являющиеся частью строящихся сооружений, и непрофильные (карьеры, резервы), из которых берут грунт для насыпных сооружений. С учетом срока службы земляные сооружения считают постоянными или временными, возводимыми на время производства строительных работ.
Насыпи бывают двух видов: профильные (качественные) и непрофильные. К п
рофильным относят все насыпи, возводимые в соответствии с заданными размерами в плане и по высоте и с уплотнением грунта так, чтобы они имели необходимую плотность, прочность, водонепроницаемость, статическую устойчивость.
В местах складирования не используемого из выемок грунта образуются непрофильные насыпи (отвалы, кавальеры).
К насыпям следует относить и обратные засыпки ранее образованных выемок или естественных ям и понижений. Обратные засыпки можно выполнять с искусственным уплотнением или без уплотнения.
Котлован - это временная профильная выемка для возведения искусственного сооружения ниже естественной или искусственной дневной поверхноти.
Траншея - линейно протяженный котлован с вертикальными или наклонными стенками для укладки трубопроводов, дрен, кабелей, ленточных фундаментов.
Карьер - сосредоточенная выемка, в которой открытым способом добывают полезные ископаемые породы, в том числе грунт для насыпных земляных сооружений.
Резерв - линейно протяженная выемка с запасом грунта, который берут для возведения линейно протяженных насыпных сооружений.
Отвал - непрофильная насыпь, место сосредоточенного складирования неиспользуемого или непригодного грунта.
Временный или промежуточный отвал - место для временного складирования грунта, используемого в дальнейшем для насыпей и засыпок.
Кавальер - непрофильная линейно протяженная насыпь неиспользуемого грунта вдоль линейной профильной выемки (канала, дороги).
Кювет - линейно протяженная профильная выемка в виде канавы для сбора и отвода воды от линейного сооружения (обычно вдоль дороги).
Крутизна откосов сооружений характеризуется коэффициентами заложения откосов
, где
L- длина горизонтальной проекции откоса;
Н -глубина выемки или высота насыпи;
α- угол наклона поверхности откоса к горизонтальной поверхности.
Крутизна откосов постоянных земляных сооружений задается проектом из условия их устойчивости. В нескальных грунтах т обычно не меньше единицы.
Крутизну откосов временных котлованов и траншей назначают с учетом грунтов и глубины выемок.
При глубине выемок более 5 м крутизну откосов определяют расчетом из условия их устойчивости. В переувлаженных грунтах с высоким уровнем грунтовых вод откосы принимают не круче 1:1.
Для водохозяйственного строительства наиболее характерны следующие земляные сооружения: русла открытых каналов в выемках, полувыемках, полунасыпях и насыпях; траншеи под трубопроводы и горизонтальный дренаж; котлованы под различные сооружения; земляные насыпные плотины и дамбы.
В особый вид работ следует выделить планировочные работы, выполняемые для выравнивания поверхности поля и придания ему заданного уклона. При их выполнении срезают грунт с повышенных мест и отсыпают его в понижении с общим выравниванием поверхности.
Объем земляных работ определяют в соответствии с правилами вычисления объемов геометрических тел. При сложной конфигурации выемок и насыпей их разбивают на более простые части, объемы которых определяют по формулам геометрии. Для определения объемов по многочисленным однообразным объектам (каналам, дамбам, валикам) используют готовые таблицы и вычислительные машины.
Все объемы работ при разработке принято определять по грунту в состоянии естественной плотности. Различают проектные и производственные объемы работ.
Проектные (их называют также геометрические или профильные) объемы вычисляют по геометрическим размерам, предусмотренным проектом сооружения. Для земляных сооружений в выемке и в полувыемке проектный объем определяют по геометрическим размерам выемки, а для сооружений в полунасыпи и насыпи - по геометрическим размерам насыпных частей в соответствии с проектными размерами. Производственные объемы работ соответствуют фактически выполненным с учетом дополнительных объемов, появляющихся при повторных переработках (перекидках) грунта, а также с учетом удаления и замены непригодных грунтов, переуплотнения их в профильных насыпях, необходимого запаса на осадку насыпи и основания сооружения. Обобщение опыта производства работ по строительству каналов показывает, что соотношение между профильными Vпроф и производственными Vпроизв объемами работ определяется соотношением:
Разрабатываемый в выемках грунт подлежит перемещению в насыпи. Наиболее целесообразно грунт из профильных (деловых) выемок перемещать в профильные насыпи, сводя к минимуму непрофильные объемы работ в карьерах и резервах. При больших объемах котлованов карьеры для устройства насыпей могут не понадобиться. Наиболее рационального использования грунта из выемок можно добиться при составлении баланса грунтовых масс.
Баланс грунтовых масс - это проектный документ, отражающий рациональное распределение грунта между выемками и насыпями. Его составляют в виде схем и таблиц (табл. 15) с учетом наилучшего использования грунта из профильных выемок для возведения насыпей при минимальных дальностях перемещения грунта и минимальной общей стоимости земляных работ по объекту
На схемах стрелками показывают направления всех перемещений грунта, выписывают объемы и дальности его возки. В левой части ведомости баланса грунтовых масс выписывают все виды выемок и их объемы, в правой части - насыпи и их объемы.
При составлении баланса грунтовых масс должны быть учтены работы, связанные с удалением непригодных грунтов, подготовкой оснований, обратные засыпки и дополнительные перемещения грунта, а также переуплотнение грунта в профильных насыпях, запасы на осадку и потери грунта при перемещении. Объемы выемок надо определять с учетом всех перечисленных факторов Сумма объемов всех выемок должна быть равна сумме объемов всех насыпей.
Таблица 15.
Выемки |
Насыпи | |||||
Наименование |
Объем |
Отвал грунта |
Земляная часть плотины |
Временный отвал |
Обратная засыпка пазух |
…. |
Котлован |
VI |
ν1 |
ν3 |
ν6 |
- |
… |
Карьер |
VII |
- |
ν4 |
- |
ν8 |
… |
Отводящий канал |
VIII |
ν2 |
ν5 |
ν7 |
- |
… |
Из временных отвалов |
VIV |
- |
- |
- |
ν9 |
… |
… … |
… |
… |
… |
… |
… |
… |