Работы подготовительного периода

Размещено на http://www.allbest.ru/

Работы подготовительного периода

До начала устройства земляных работ при устройстве земляных сооружений выполняют подготовительные работы: внеплощадочные и внутриплощадочные. К внеплощадочным подготовительным работам можно отнести строительство подъездных дорог, линий связи и электропередачи, выполнение вскрышных работ на участках, отведенные под карьеры и резервы. К внутриплощадочным - восстановление и закрепление геодезической разбивочной основы; расчистку территории строительной площадки, инженерную подготовку площадки с выполнением работ по планировке; осушению и обеспечению стоков дождевых вод, устройству временных (или постоянных) дорог и коммуникационных сетей; установку временных инвентарных бытовых помещений для обогрева рабочих, приема пищи, сушки и хранения рабочей одежды, санузлов и т.п.

Подготовительным работам предшествуют организационные мероприятия на получение от заказчика - застройщика разрешительной документации на отвод земельных участков, ведение строительных работ. Строители стараются максимально использовать существующие транспортные и инженерные коммуникаций, бытовые и административные службы часто размещают во временно освобождающихся помещениях, возводят здания, которые временно используют для нужд строительства и т.д.

Весь комплекс работ, называемый земляными состоит из основных, подготовительных и вспомогательных процессов.

В состав подготовительных процессов, выполняемых до начала основного процесса входят:

- снятие растительного слоя;

- разбивка плановых сетей, установка временных и постоянных геодезических знаков, реперов, обносок и выносок;

- рыхление плотных грунтов для разработки их землеройными машинами.

К вспомогательным процессам, выполняемым как до, так и в процессе возведения земляных сооружений, относятся:

- водоотлив, понижение уровня грунтовых вод и создание водонепроницаемых экранов;

- искусственное закрепление грунтов различными средствами;

- временное крепление откосов выемок и устройство постоянной одежды откосов насыпей и выемок.

Ограждение строительных площадок. В соответствии с нормативными требованиями территории строительных площадок в населенных местах обносятся ограждениями. В местах массового прохода людей ограждения должны быть оборудованы защитными козырьками. В качестве ограждений обычно используют деревянные, железобетонные или стальные сетчатые заборы.

Деревянные заборы рекомендуется собирать из инвентарных щитов на стойках, устанавливаемых на грунт или бетонные блоки.

Железобетонные заборы представляют собой тонкослойные панели, закрепляемые нижней частью в железобетонных стаканах, в верхней - путем спарки закладных деталей с аналогичными элементами соседних панелей.

Стальные заборы собираются из сеток с обрамлением из стальных уголков. Такие сетчатые рамы устанавливаются на бетонные блоки и соединяются между собой болтами.

Инвентарные сетчатые заборы стали в последнее время основным видом ограждений строительных площадок. Они отличаются долговечностью, небольшой собственной массой.

Расчистка площадки. При подготовке строительных площадок строительные организации обязаны по мере возможности сохранять сложившееся природное состояние почвы и срезать растительный слой лишь в местах непосредственного расположения строящихся зданий и сооружений.

При необходимости планировки всей площадки (например, территории строящегося завода) составляется проект вертикальной планировки и схемы перемещения земляных масс, руководствуясь которыми грунты выемок могут одновременно с разработкой перемещаться и укладываться в тело планировочных насыпей.

Грунты планировочной выемки, оставляемые для обратной засыпки «пазух» подземных частей сооружений, резервируются в специально отведенных местах (буртах), где хранятся до последующего использования по назначению. В тех случаях, когда разрабатывается отдельный котлован или траншея, грунт, требующийся для обратной засыпки, укладывается во временный отвал вблизи бровки выемки, а избыточный грунт отвозится к месту укладки.

В соответствии с проектом подготовительных работ часть зеленых насаждений на строительной площадке защищают от повреждений и пересаживают на новые места. Деревья и кустарники, не подлежащие вырубке и пересадке, огораживают, а остальные сваливают тракторами или спиливают, толстые корни подрезают рыхлителями или бульдозерами, после чего пни корчуют с помощью тракторных лебедок.

Деревья диаметром до 25 см валят бульдозерами, кустарник срезают тракторами-кусторезами. Для раздробления крупных камней и расщепления больших пней иногда используют подрывные методы.

Снятый при планировке плодородный слой почвы используют в местах озеленения или отвозят в другие места для рекультивации земли. Комплекс работ по снятию, транспортированию и нанесению плодородного слоя почвы на малопродуктивные угодья в целях их улучшения носит название «землевание».

Мощность снимаемых плодородных и потенциально плодородных слоев устанавливается на основе оценки плодородия отдельных горизонтов почв. Обычно, если толщина плодородного слоя превышает 10 см, производится его снятие.

При планировке участков, используемых в дальнейшем под
скверы или для зеленых насаждений, почвенный покров сохраняют.

Деревянные строения при сносе разбирают на элементы в целях дальнейшего использования пригодной древесины. При разборке каждый элемент должен быть предварительно раскреплен и занимать устойчивое положение. Металлические конструкции при разборке раскрепляют, а затем разрезают кислородными резаками. Железобетонные строения разбирают в соответствии со схемой сноса. В конструкциях предварительно оголяют арматуру, раскрепляют полученные отдельные блоки, режут арматуру и обламывают блоки. Наибольшая масса такого блока не должна превышать половины грузоподъемности крана при наибольшем вылете крюка.

Последовательность сноса строений принимается обратной последовательности монтажа. Сборные железобетонные конструкции, не поддающиеся поэлементному разделению, разрушают как монолитные. При разработке желательно использовать экскаваторы с различными эффективным навесным оборудованием: ковшом, гидравлическим молотом; шар-бабой; разламывателем; гидроножницами. Например, оборудование «ножницы» на базе экскаватора КАТО НД 1500 GYS обладает усилием резания 2649 - 10^-3 Н.

Разбивка зданий и сооружений. На стадии подготовительных работ, выноса в натуру осей и отметок возводимых сооружений создается геодезическая плановая и высотная основа. В период строительства геодезическая опорная сеть используется для непосредственного обслуживания СМР, наблюдения за деформациями зданий и сооружений и других работ, связанных с обеспечением точности возведения зданий.

Вид опорной геодезической сети выбирают с учетом местных условий. На местности со «спокойным» рельефом рекомендуется использовать сети в виде строительной сетки и красных линий (рисунок 1). В качестве высотного обоснования чаше всего используется строительная сетка, в которой совмещены пункты плановой и нивелирной разбивочных сетей.

Поэтому строительная сетка со сторонами 50…200 м, привязанная к государственной системе координат, является наиболее распространенным видом опорной геодезической сети. Опорные точки строительной сетки следует увязывать с генеральным планом строительной площадки. Возводимые здания рекомендуется располагать внутри фигур сетки.

Линии сетки желательно располагать параллельно основным осям возводимых зданий. Точки сетки должны быть расположены по возможности ближе к объектам, разбивка которых требует повышенной точности. Вершины сетки следует размешать гак, чтобы они сохранились на весь период строительства.

Кроме строительной сетки фиксируется расположение разбивочной сети (внешней и внутренней) здания, которая определяет положение главных, основных и детальных осей здания (рисунок 1).

Главные оси - две перпендикулярные линии, располагающиеся в плане симметрично по отношению ко всей фигуре. Основные оси определяют контур здания в плане. Детальные оси определяют плановое положение отдельных элементов конструкции.

Значительную часть точек, координаты которых определены при геодезических измерениях, обозначают на местности подземными или наружными геодезическими знаками.

Для закрепления детальных осей и второстепенных точек можно применять металлические костыли, обрезки труб и арматуры, дюбели, деревянные колья и др. Места закладки геодезических знаков указываются на стройгенплане ПОС.

До начала выполнения земляных работ осуществляют перенос проекта в натуру. Основой для разбивочных работ служит внешняя разбивочная сеть здания. При переносе положения точек проекта на натуру применяют способы прямоугольных и полярных координат (рисунок 1) или засечек.

Способ прямоугольных координат применяют при наличии на строительной площадке строительной сетки или ранее возведенных зданий. Например, чтобы вынести на местность в натуру АБ (рисунок 1, а) из точек 5 и 7 откладываются отрезки a и b, а затем под прямым углом отрезка c и d.

Способ полярных координат используют при наличии достаточно густой опорной сети, сложной ситуации и значительной рассредоточенности проектных точек. Способ засечек целесообразно применять, когда от опорных точек до проектных невозможно измерить расстояние из-за существенных препятствий.

В зависимости от взаимного расположения проектных и опорных точек, заданной точности разбивки и степени сложности зданий или сооружений, эти способы целесообразно комбинировать.

Для закрепления на местности осей зданий и сооружений на расстоянии 3-4 м от кромки котлована (траншеи) устанавливают сплошную, угловую или створную обноску (рисунок 2). Она устраивается на высоте 1,0… 1,2 м от земли и может быть неинвентарной и инвентарной.

Рисунок 1 - Перенесение в натуру точек здания способом: а - прямоугольных координат; б - полярных координат

На обноску переносят отметки положения осей, фиксируют их гвоздями и натягивают осевую проволоку. Места пересечения проволок соответствуют точкам пересечения осей.

Вынесенные на обноску оси после отрывки выемки утрачиваются, поэтому на местности основные оси зданий фиксируют створными знаками (выносками), которые закрепляют в малодоступных местах кольями или металлическими штырями.

При разбивке траншей под инженерные сети в натуру выносят характерные точки трассы, привязывая их к опорным геодезическим пунктам и закрепляя обносками и выносками. Исполнительную схему выполняют до засыпки траншей.

Рыхление грунтов. Землеройные и землеройно-транспортные машины могут разрабатывать лишь грунты определенных групп, например, одноковшовые экскаваторы в состоянии без предварительной подготовки разрабатывать грунты I… IV групп, бульдозеры - I… Ш. скреперы - I…II и т.д. Тяжелые и мерзлые грунты, а также грунты с примесями перед разработкой необходимо предварительно разрыхлить взрывным или механическим способом.

Взрывание применяют, используя взрывчатые вещества и средства взрывания. Можно ВВ укладывать на поверхность грунта (наружные заряды), но в большинстве случаев в грунте пробуривают отверстия - шпуры или нарезают щели, в которые закладывают заряды ВВ.

В качестве ВВ используют вещества, способные под воздействием удара или искры с большой скоростью изменять свое физическое состояние, образуя сильно сжатые газы и выделяя энергию, способную выполнять механическую работу.

По скорости взрывания ВВ подразделяются на инициирующие, бризантные и метательные; по агрегатному состоянию - на порошкообразные, прессованные и литые; но форме заряда - на сосредоточенные, плоские и удлиненные. Взрывание ВВ может производиться огневым или электрическим способом, а также с помощью детонирующего шнура.

Инициирующие ВВ (гремучая ртуть и др.) отличаются чрезвычайной чувствительностью к огню, удару, трению и по этой причине используются во взрывателях, детонирующих шнурах и т.п. Бризантные ВВ (тротил, аммонит и др.) имеют высокую скорость взрывчатого разложения, но сравнительно небольшую чувствительность к ударам, искрам и трению, сравнительно безопасны в работе и достаточно широко распространены в строительстве в качестве зарядов.

Метательные ВВ (порох) имеют невысокую скорость взрывчатого разложения, и для рыхления грунтов применяются крайне редко.

К средствам взрывания относят приспособления для возбуждения взрыва: капсюли-детонаторы и электродетонаторы, огнепроводные и детонирующие шнуры, а также источники и проводники электрического тока: взрывные машинки, электрические батареи и аккумуляторы, электроосветительные сети и др.

Рисунок 2 - Разбивка и закрепление осей: а, б - с помощью неинвентарной и инвентарной обноски; в-инвентарными скобами; 1, 5, 8 - сплошная, угловая, створная обноски; 2 - осевая проволока; 3 - отвес; 4 - причалка; 6 - выноски; 7 - инвентарная скоба

Подготовленный к взрыванию заряд называется горном. В зависимости от расположения горна и эффекта взрыва различают заряды на выброс, на рыхление и на образование камуфлета - полости внутри тела грунта.

При рыхлении грунта взрывами необходимо так рассчитать мощность зарядов, места и глубину их расположения, чтобы избежать возможности образования камуфлетов и выбросов земли. Шпуровые заряды в плане размещают по рядовой или шахматной схеме. Одиночные шпуровые заряды применяют для дробления камней (негабаритов), обычно составляющих 8… 15% от взорванного объема, а также для корчевки пней. После закладки ВВ верхнюю часть шпура заполняют забойкой - песчано-глинистой смесью, а затем песком или буровой мелочью.

Для образования выемок большого размера вместо шпуровых используют скважинные заряды, отличающиеся от шпуровых только тем, что для размещения зарядов выбуривают скважины большего диаметра и глубины, чем шпуры.

При взрывании скважинных зарядов может быть применена схема взрывания «Вертикальный вруб», по которой в поперечном направлении располагают пять рядов скважинных зарядов. Через 0,025 с после взрыва центрального ряда зарядов взрываются заряды средних рядов, а через 0,05 с - крайних рядов.

При рыхлении грунтов на больших площадях могут закладываться щелевые заряды. Используя щели в качестве дополнительных плоскостей скольжения, можно значительно увеличить производительность груда и снизить расход ВВ.

Щели нарезаются буровыми или дискофрезерными машинами на глубину (0,9., 0,95) Н, из трех щелей заряжается только средняя, крайние и промежуточные щели служит для компенсации сдвига грунта во время взрыва и для снижения сейсмического эффекта взрыва. При взрывании грунт дробится, не повреждая стенок выемки.

Взрывные работы выполняются на участках, расположенных вдали от жилых и промышленных зданий при глубине разрыхления грунта не менее 1 м. Каждый участок разделяется на три захватки, на которых в последовательном порядке выполняются: подготовка захватки к взрыванию, взрывание и экскавация взорванного грунта.

Перед началом взрывных работ должна быть установлена площадь опасной зоны. Для укрытия взрывников, проводящих взрывы, технического персонала, присутствующего при этом, и для установки рубильника или взрывной машинки при электровзрывании устраиваются специальные блиндажи-убежища.

Сигналы о предстоящем взрыве подаются звуковые с помощью сирены, колокола и световые - днем красными флажками, а ночью - фонарями с красным светом.

Обнаруженные невзорвавшиеся заряды ВВ (отказы) необходимо ликвидировать до проведения каких-либо других работ в забое. Ликвидация отказов в шнурах производится взрыванием заряда ВВ в новом шпуре, пробуренном рядом и параллельно отказавшему шпуру на расстоянии не менее 30 см.

После ликвидации отказов, если таковые имели место, лицо надзора обязано тщательно осмотреть забой для выявления возможных обвалов, и только после устранения их допускаются рабочие для разборки взорванной породы.

Механическое рыхление осуществляют за счет динамического или статического воздействия на слои грунта толщиной до 1 м. К динамическому воздействию прибегают при необходимости рыхления мерзлых и других высокопрочных грунтов. Различают рыхление раскалыванием и сколом.

Рыхление раскалыванием на глубину 0,5… 0.7 м обычно осуществляют экскаватором с навесным молотом свободного падения. Для этого клин-молот подвешивают к стреле драглайна (рисунок 3 а).

Стрелу устанавливают под углом не менее 60°, что обеспечивает достаточную высоту падения молота. При применении молотов свободного падения из-за динамической перегрузки быстро изнашиваются трос, тележка и отдельные узлы машины: кроме того, от ударного воздействия на грунт колебания его могут вредно воздействовать, па расположенные вблизи сооружения.

Ударные рыхлители хорошо работают в условиях, когда для грунта характерны не пластичные, а хрупкие деформации, способствующие его раскалыванию под действием удара.

При небольших и рассредоточенных объемах работ иногда для рыхления грунта применяют бурильные (отбойные) молотки, подключаемые к компрессорам, способным обеспечивать подачу 1 м³ сжатого воздуха в минуту на молоток. Рабочие рыхлят грунт ярусами толщиной 1,0 м (рисунок 3 г, д).

Статическое воздействие основано на создании в грунте режущего усилия. Для этого применяют специальное оборудование, у которого режущее усилие ножа создается за счет тягового усилия экскаватора или трактора-тягача. Чаше используются тракторы, которые могут производить послойную проходку грунта на больших площадях на глубину 0,3…0,4 м с помощью плугов.

В противоположность ударным, статические рыхлители хорошо работают в условиях, когда пластические деформации в грунте значительны, а его механическая прочность понижена. Рыхлители такого типа могут быть прицепными и навесными - на заднем мосту трактора. Очень часто их используют (агрегируют) совместно с бульдозером, который может в этом случае попеременно рыхлить и разрабатывать грунт (при поднятом рыхлителе).

В зависимости от мощности двигателя и механических свойств грунта, число зубьев такого бульдозерно-рыхлительного агрегата колеблется от 1 до 5, причем чаще всего пользуются одним зубом. Рыхлят грунт параллельными (примерно через 0,5 м) проходками с последующими поперечными проходками.

Для повышения производительности бульдозерно-рыхлительных агрегатов предлагается придерживаться следующих рекомендаций:

- рыхление по возможности производить под уклон;

- при уборке разрыхленной породы для улучшения условий работы оставлять слой неубранной породы толщиной 5…7 см;

- при рыхлении мерзлых грунтов удалять снежный покров.

Осушение площадки и рабочих мест. Отвод поверхностных вод (верховодки) обычно осуществляют за счет устройства водоотводных канав или обваловывания с нагорной части площадки.

При значительном притоке грунтовых вод устраивают открытые или закрытые дренажи. Открытые дренажи представляют собой канавы, на дно которых укладываются слои фильтрующего материала: крупнозернистого песка, щебня или гравия. Закрытые дренажи - это траншеи, разрабатываемые ниже уровня сезонного промерзания грунта и засыпаемые послойно фильтрующими материалами. По дну дренажа можно укладывать перфорированную трубу для отвода воды.

Для защиты от притока воды могут использоваться стенки из замороженного грунта или противофильтрационные экраны.

Искусственное замораживание осуществляют с помощью охлажденного до отрицательной температуры раствора солей (хлористый кальций и др.). Для этого в пробуренные скважины опускают замораживающие колонки, состоящие из двух труб: внутренней и наружной с закрытым торцом. Между этими трубами пропускают солевой раствор (хладагент), охлажденный ниже требуемой температуры грунта. Грунт возле стенок наружной трубы замерзает и, постепенно увеличиваясь в диаметре, образует ледяную завесу.

Тиксотропный противофильтрационный экран может быть устроен после забивки шпунта из металлических или деревянных пластин. Затем, отдельные шпунтины-инъекторы постепенно извлекают, а на их место нагнетают раствор бентонитовой глины, обладающий водоотталкивающими свойствами.

Суспензия бентонитовой глины может нагнетаться в щели, прорезаемые специальными машинами - барами или подаваться через скважины под большим давлением с помощью водовоздушной струи. Суспензия размывает щель в грунте и заполняет ее.

Грунтобетонные стенки устраиваются так. В грунт погружают буровые штанги с режущими и перемешивающими лопастями, через них нагнетается водоцементная суспензия. При обратном подъеме штанг с вращением лопасти раскрываются, грунт перемешивается с суспензией и в дальнейшем затвердевает, образуя противофильтрационную завесу.

При разработке выемок может применяться открытый отлив или искусственное понижение уровня грунтовых вод.

Осушение выемки открытым водоотливом применяется при небольшом притоке воды и заключается в том, что подошве выемки придается небольшой уклон (рисунок 5) к огороженному приямку (зумпфу) размерами lxlxl м. Воду из приямков откачивают насосами: поршневыми при небольшом притоке воды; центробежными для чистой воды; диафрагмовыми для загрязненной воды.

Откачанная из зумпф-колодца вода отводится по трубам или лоткам. При большом притоке воды стенки котлованов крепят.

Несмотря на простоту и экономичность открытого водоотлива, проведение работ при этом способе может быть осложнено постоянным присутствием воды и возможным нарушением структуры грунта стенок. Поэтому часто приходится использовать искусственное понижение уровня грунтовых вод с помощью иглофильтров (рисунок 6), погружаемых в грунт по периметру котлована.

В легких иглофильтровых установках (ЛИУ) вода откачивается через одну трубу обычными методами, в эжекторных иглофильтровых установках (ЭИУ) каждый иглофильтр состоит из двух труб, вода, наоборот, закачивается и, проходя по специальному приспособлению - эжектору, создает разряжение воздуха.

Эжекторными иглофильтрами уровень грунтовых вод (депрессионная кривая) может быть понижен до 18 м, легкими - до 5 м. Поэтому легкие иглофильтры иногда ставят в два и три яруса.

В грунтах с низким коэффициентом фильтрации можно использовать явление электроосмоса, для чего необходимо на расстоянии 0,5…1,0 м от иглофильтров забить металлические стержни или трубы и подключить их к положительному полюсу источника постоянного тока (аноду), а иглофильтры - к отрицательному (катоду). От анода к катоду начинает идти направленный ток, под действием которого в грунте перемещается вода.

При необходимости понижения грунтовых вод на 20 м и более могут применяться колодцы с артезианскими насосами.

Временное крепление боковых стенок выемок. Обычно при возведении земляных сооружений их боковые стенки устраивают таким образом, чтобы угол откоса был меньше угла естественного откоса. Однако очень часто, особенно в городских условиях, устроить откосы невозможно. Кроме того, при намокании, даже при правильно выполненных откосах верхняя часть выемки может обрушиться. Такие случаи происходят из-за того, что при намокании грунта его угол естественного откоса может резко измениться (например, у глины с 45 до 15, у суглинка с 50 до 20° и т.д.).

В таких условиях необходимо наряду с ограничением притока воды укреплять стенки земляных сооружений.

В зависимости от вида и состояния грунта допускается отрывать временные выемки с вертикальными стенками без крепления на глубину не более:

1 м - в насыпных, песчаных и крупнообломочных грунтах;

1,25 м - в супесях;

1,5 м - в суглинках и глинах.

При большей глубине во избежание обрушения вертикальные стенки выемок следует укреплять. Установка креплений также обязательна при влажных грунтах и наличии грунтовых вод, так как даже пологие откосы могут сползти из-за разжиженности грунта.

Временные крепления должны быть прочными и устойчивыми, надежно воспринимать давление грунта и нагрузки от складируемых возле бровки материалов и машин без деформаций, легко собираться и разбираться, не стеснять рабочие места и обеспечивать безопасное ведение строительных процессов.

Конструкции креплений включают в себя забирку из досок или щитов и удерживающих их упоров. Элементы забирки могут устанавливаться горизонтально или вертикально, с просветами (прозорами) или плотно друг к другу.

В трудных гидрогеологических условиях могут устраиваться сплошные забивные ограждения из деревянного или металлического шпунта.

В зависимости от способа удержания забирки в рабочем положений чаше применяют следующие типы креплений (рисунок 7, б - ж): распорное, шпунтовое, консольное, консольно-распорное, распорное, подкосное.

Распорное (рамное) крепление - наиболее простое, применяется при устройстве траншей глубиной до 4 м в сухих или маловлажных грунтах. Оно состоит из стоек, досок или щитов и распорок, прижимающих доски или щиты к стенкам траншеи.

Наиболее эффективны инвентарные распорные рамы благодаря их малой массе и легкости монтажа. На необходимую ширину их устанавливают поворотом муфт с винтовой нарезкой.

При отрывке траншей распорные крепления устанавливают экскаватором непосредственно при отрывке выемки. Экскаватор устанавливает блоки и по мере углубления траншеи придавливает ковшом их верхние торцы.

Крепление консольного типа состоит из стоек, заземленных в грунте глубже дна выемки. Они служат опорами для щитов, непосредственно воспринимающих давление грунта. Крепление консольного типа целесообразно при глубине выемки до 5 м.

В траншеях значительной глубины используют консольно-распорное крепление, отличающееся от консольного тем, что между стойками в верхней их части устанавливают распорки, или консольно-анкерное (безраспорное), когда на значительном расстоянии от бровки на глубине около 3 м забивают якоря, к которым растяжками прикрепляют верхние концы консольных стоек.

Подкосные крепления применяют при отрывке котлованов значительных размеров в плане. Они состоят из щитов или досок, прижатых стойками и раскрепленными подкосами и упорами. Такие крепления применяют редко, так как они стесняют работы внутри котлована.

строительный геодезический грунт закрепление

Размещено на Allbest.ru