/
Author: Ерофеев В.Т. Молодых С.А.
Tags: земляные работы земледелие
Text
1.Т.ЕК4Ш С. А. МОЛОДУХ
Г. Х.Д1С*ОЗ ДС.ЯГ2ССЛ
|.«.мл.мухо1 а.п.оедоч«:з
дд. wfлтоj г. л. мо>о>:з
ПРОЕКТИРОВАНИЕ
ПРОИЗВОДСТВА
ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ
Содержание:
Введение
1. Инженерная подготовка строительной площадки
п.1.1. Общие положения
п.1.2. Геодезические работы при производстве земляных работ
п. 1.2.1. Общие сведения о геодезических работах
п. 1.2.2. Геодезическия подготовка перенесения на местность осей
сооружения
п. 1.2.3. Элементы разбивочных работ
п. 1.2.4. Разбивка земляных сооружений
п.1.3. Расчистка территории
п.1.4. Отвод поверхностных вод, водоотлив и понижение уровня
грунтовых вод
п.1.5. Временное крепление стенок выемок
п. 1.6. Искуственное закрепление грунтов
п. 1.6.1. Физическое закрепление грунтов
п. 1.6.2. Химическое закрепление грунтов
п. 1.6.3. Физико-химическое закрепление грунтов
2. Подсчет объемов земляных работ
п.2.1. Определение черных, красных и рабочих отметок при
вертикальной планировке площадки
п.2.2. Построение линии нулевых работ
п.2.3. Определение объемов грунта в фигурах
п.2.4. Подсчет объемов грунта в котлованах и траншеях
п.2.5. Подсчет объемов грунта при возведении земляного полотна дорог
и.2.6. Подсчет увеличения объемов грунта в выемке за счет остаточного
разрыхлениям
п.2.7. Подсчет объемов растительного грунта
п.2.8. Составление балансовой ведомости земляных масс
п.2.9. Корректировка планировочной отметки при планировке под
нулевой баланс
п.2.10. Составление плана распределения земляных масс
п.2.11. Определение среднего расстояния перемещения грунта на
площадках
п.2.12. Программное обеспечение расчета объемов земляных работ при
вертикальной планировке строительных площадок
3. Выбор состава основных и вспомогательных землеройных и землеройно-
транспортных машин при производстве земляных работ
п.3.1. Определение технологической последовательности производства
комплексно-механизированных работ
п.3.2. Предварительный выбор способов выполнения планировочных
работ
п.3.3. Производство земляных работ землеройными и землеройно-
транспортными машинами
п.3.3.1. Разработка котлованов экскаваторами, оборудованными
прямой лопатой
п.3.3.2. Разработка котлованов и траншей экскаваторами,
оборудованными обратной лопатой и драглайном
п.3.3.3. Разработка грунта бульдозерами
и.3.3.4. Разработка грунта скреперами
п.3.4. Выбор ведущей машины комплекта
п.3.5. Определение состава и количества вспомогательных машин
комплекта
п.3.5.1. Подбор машины для срезки растительного слоя
п.3.5.2. Подбор машины для рыхления грунта
п.3.5.3. Подбор машины для разравнивания и уплотнения
насыпного грунта
п.3.5.4. Расчет количества транспортных единиц (самосвалов)
п.3.6, разработка грунта в зимних условиях
п.3.6.1. Основные свойства мерзлых грунтов
п.3.6.2. Разработка мерзлого грунта
и.3.6.3. Предохранение грунта от замерзания
п.3.6.4. Оггаивание мерзлого грунта
п.3.6.5. Рыхление мерзлого грунта
4. Проектирование и возведение земляного полотна автомобильных дорог
п.4.1. Подготовительные работы
п.4.2. Создание геодезической разбивочной основы, закрепление
трассы, построение продольного профиля
п.4.3. Поперечные профили полотна
п.4.4. Расчистка железнодорожной полосы
п.4.5. Разработка, перемещение и укладка грунтов в земляном полотне
п.4.6. Отвод поверхностных вод
п.4.7. Подготовка основания земляного полотна
п.4.8. Возведение насыпей из боковых резервов
п.4.9. Уплотнение грунтов
п.4.10. Линейные работы
п.4.11. Сосредоточенные работы
5. Составление калькуляции трудовых затрат и построение графика
выполнения работ
п.5.1. Составление калькуляции трудовых затрат на производство
работ нулевого цикла
п.5.2. Построение графика выполнения работ
6. Контроль качества земляных работ
7.Общие требования по безопасности производства земляных работ
Библиографический список
Приложение
ВВЕДЕНИЕ
Переработка грунта в строительстве ведется с целью подготовки осно-
ваний под здания и сооружения, изменения природного рельефа местности,
устройства земляного полотна дорог, подземных выработок и т. д. В ходе
основных процессов грунт разрабатывают, перемещают и укладывают, в
результате чего создаются земляные сооружения 1роектных параметрон.
Непосредственному выполнению этих процессов, как правило, предшест-
вуют или сопутствуют подготовительные и вспомогательные процессы.
Весь этот комплекс мероприятий называют земляными работами.
Земляные сооружения отличаются по назначению, параметрам и
предъявляемым к ним техническим требованиям; они возводятся в разных
грунтовых, климатических и сезонных условиях, что обусловливает много-
образие технологических способов и разновидностей средств механизации,
применяемых на земляных работах.
Возводимые здания и сооружения становятся все сложнее, тпо приводит к
повышению требований к их основаниям и фундаментам. Практика показывает,
что в области фундаметггостроения скрыты большие резервы повышения эффек-
тивности и качества строительных работ. Диспропорции в уровне механизации,
степени гщд\ттэиализации и гег.ггх чо«*еденич подземных ц надземных частей
здании и сооружений до нас] ояшего времени не преодолены.
Несмотря на высокий уровень механизации земляных работ, на многих
объектах при мелких рассредоточенных объемах применяют ручной труд,
производительность которого в 20—30 раз ниже механизированного. Поэто-
му рациональное построение ком11лексных технологических процессов,
обеспечивающих достижение высоких экономических и качественных по-
казателей при соблюдении заданных сроков и проектных параметров при
возведения земляных сооружений, является актуальным.
Интенсификация производства земляных работ на современном этапе
развития строительства предполагает осуществление новых, более эффек-
тивных организационных и т ехнологических мер, направленных на повы-
шение загрузки имеющихся строительных машин, снижение трудовых, ма-
териальных и энергетических затрат, повышение режима работ и снижение
их продолжительности
В новых рыночных условиях организационно-технологическая подго-
товка производства земляных работ должна проводиться более тщательно,
поскольку на каждом участке при любом виде работ требуется получение
дохода.
С начала 1992 г. действуют свободные цены на строительные машины
и материалы, возрастают стоимость машино-часа эксплуатации средств ме-
ханизации и прямые затраты на производство работ на строительных объ-
ектах, поэтому приведенные в указаниях материалы служат прежде всего
для сравнительной оценки и установления индексов изменения экономиче-
ских параметров в зависимости от применяемых для конкретных условий
технологических решений
3
1. ИНЖЕНЕРНАЯ ПОДГОТОВКА СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИ
1.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Любому строительству (объекту или комплексу) предшествует подго-
товка площадки, направленная на обеспечение необходимых условий каче-
ственного и » установленные сроки возведения зданий и сооружений,
включающая инженерную подготовку и инженерное обеспечение. При ин-
женерной подготовке выполняют комплекс процессов (работ), наиболее
характерными из которых являются создание геодезической разбивочной
основы, расчистка и планировка территории, отвод поверхностных и грун-
товых вод. В каждом конкретном случае состав указанных процессов и ме-
тоды их выполнения регламентируются природно-климатическими усло-
виями, особенностями строительной площадки, спецификой возводимых
зданий и сооружений, особенностями объекта (новое строительство, рас-
ширение или реконструкция и др.).
Инженерное обеспечение строительной площадки предусматривает
устройство временных зданий, дорог и сетей водо-, электроснабжения и др.
Площадку строительства оборудуют раздевалками-бытовками, столовой,
душевыми, санузлами, складами для хранения строительных материалов,
инструмента, временными мастерскими, навесами и т. д. Под эти сооруже-
ния целесообразно использовать часть сносимых зданий, если они не попа-
дают в габариты возводимого сооружения и не будут мешать нормальному
осуществлению строительных работ, а также инвентарные здания вагонно-
го или блочного типа.
Для транспортирования грузов следует максимально использовать су-
ществующую дорожную сеть и только при необходимости предусматривать
устройство временных дорог.
В подготовительный период прокладывают линии временного водо-
снабжения, включая противопожарный водопровод, и электроснабжения с
подводкой энергии ко всем бытовкам и местам установки электромеханиз-
мов. Строительную площадку обязательно ограждают или обозначают со-
ответствующими знаками и надписями.
1.2. ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ
ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ
1.2.1. Общие сведения о геодезических работах
Инженерно-геодезическая работа выполняется на всех этапах строи-
тельного производства. В ходе инженерно-геодезического проектирования
решаются задачи горизонтальной и вертикальной планировки строительной
площадки. Горизонтальная планировка предполагает проект размещения
зданий и сооружений, проектирование различных коммуникаций. При про-
ектировании комплекса зданий и сооружении на незастроенной территории
удобно использовать условную систему плоских прямоугольных коорди-
нат, где оси абсцисс и ординат ориентируются параллельно главным осям
4
сооружений. В подготовительный период данная система координат пере-
носится на местность в виде строительной сетки, позволяющей качествен-
но переносить все оси зданий и сооружений.
Строительную сетку выполняют в виде квадратов и прямоугольников,
которые подразделяют на основные и дополнительные (рис. 1.1). Длина
сторон основных фигур сетки 100-200 м, а дополнительных - 20—40 м.
1 1 2
Рис. 1.1. Местоположение пунктов строительной сетки: 1 - вершины основных фи-
гур; 2 - основные оси здания; 3 - вершины дополнительных фигур сетки
При проектировании строительной сетки должны быть предусмотрены
максимальные удобства для выполнения разбивочных работ: расположение
основных возводимых зданий и сооружений внутри фигур сетки, а их осей -
параллельно ее линиям и по возможности ближе к ним с целью обеспече-
ния возможности проведения линейных измерений.
Вертикальная планировка невозможна без проведения геодезических
расчетов, которые позволяют определить положение проектируемого зда-
ния или сооружения по высоте, числовые значения проектных (красных),
фактических (черных) и рабочих отметок, объем земляных работ.
Перед началом строительства выполняется комплекс геодезических
работ. В него входят разбивка на местности основных осей здания или со-
оружения, закрепление их за пределами котлована с помощью обноски или
осевых знаков.
5
1.2.2. Геодезическая подготовка перенесения на местность осей
< сооружения
Осью здания или сооружения называют линию, относительно которой
на рабочих чертежах располагают проектные размеры строящегося объекта
или его элементов. Различают главные и вспомогательные оси. Главные,
или основные, оси определяют контур объекта в плане. Они выносятся на
местность от пунктов опорной геодезической сети. Для выноса или разбив-
ки осей используются различные способы: прямоугольных и полярных ко-
ординат, линейных или угловых засечек, способ створа.
Подготовка геодезических данных для перенесения осей сооружения
на местность осуществляется в камеральных условиях, но начинается с
рекогносцировки строительной площадки. В процессе осмотра местности
определяется наличие опорных пунктов геодезической сети, намечается
способ выноса на местность исходных точек.
Для получения исходных данных по разбивке - длин линий, горизон-
тальных и дирекционных углов - используют графический, графоаналити-
ческий и аналитический способы. Самым точным является аналитический
способ, менее точным - графоаналитический, грубым - графический.
Графоаналитический способ наиболее распространенный. Его суп» за-
ключается в следующем. Из каталога координат выписываются координаты
пунктов опорной геодезической сети или пунктов строительной сетки. Ко-
ординаты остальных точек определяют по плану.
Пример:
Координаты пунктов геодезической основы:
XR- 134,15 м, 570,1 м;
ХЛ;= 165,43 м, YRj = 533,0 м.
Координаты точек пересечения осей сооружения:
Хх = 166,0 м, Х2 = 178,0 м, Х3 = 178,0 м, Х4 = 166,0 м;
У) = 565,5 м, У2 = 565,5 м, Y3 = 593,5 м, У4 = 593,5 м. На рис. 1.2 и 1.3
представлены рабочие чертежи для выноса проектных точек на местность
способом прямоугольных координат и полярным способом.
Для выноса точек I и 4 на местность способом прямоугольных коорди-
нат вычисляем приращение координат (Х=150 м, 1-550 м):
ЬХ1=Х}-Х= 166-150=16,0 м;
ДУ, = 565,5-550 = 15,5 м;
ДХ4 = %4-^= 166-150= 16,0 м;
ДУ4= У4-У= 593,5-550 = 43,5 м.
Аналогично вычисляют приращение координат для точек 2 и 3.
Для выноса точки 1 на местность полярным способом необходимо най-
ти горизонтальный угол Д и длину линии’ dK _t.
6
Рис. 1.2. Разбивочный чертеж для выноса проектных точек на местность способом
прямоугольных координат
Угол
где nRj_Ki - дирекционный угол линии R2-R1’, - дирекционный
угол ЛИНИИ
Для подготовки данных необходимо решить обратную геодезическую
задачу:
R, к.
. -Л. . 570,1-533,0
л» - = arctg = arctg----------— -arctg---------------
1 *' ryX XR-XR 6 134,15 -165,43
* Л/ Лэ • ’
+ 37 1
= arctg f = 49‘>5Г541’.
-31,28
7
Рис. 13. Разбивочный чертеж для выноса проектных точек на местность способом
полярных координат
По знакам приращения координат определяем четверть. Для И четвер-
ти а = 180° -г,
^R1-r, =180°- 49°51'54' = 130о8'6”
, ryY , 565,5-533,0
=аГСв^=аГС<®Т7^ = аГе'г 166-165.43- = 88 5943 ’
гА= 13О°8'6" - 88°59'43' = 41°8'23';
. 565,5-533,0
dK , =------------- = 32,50 м;
*г~! sin88 5943
. 166,0-165,43 ..
dR I--------—7—- = 32,50 м;
Rl ‘ cos88°59'43*
• dK]_, = J(Xt - Хр J + (У, - 4 J = V0,57 + 32,5 = 32,50 м
Вычисление длины линии dR_j можно производить по одной из при-
веденных формул. Вычисления по трем формулам выполнено для нагляд-
8
кости примера. Расчет для точек 2, 3, 4 выноса осей сооружения выполня-
ется аналогично.
1.2.3. Элементы разбивочных работ
Вынос в натуру горизонтального угла
Для выноски горизонтального угла 0 в реперной точке R2 устанавли-
вают теодолит. Его тщательно горизонтируют и центрируют нитяным отве-
сом над вершиной угла. Точность центрирования 3-5 мм. Наводят зритель-
ную трубу на веху, установленную отвесно в точке R. исходного направле-
ния Rz-R). берут отсчет по горизонтальному кругу Nj. Вычисляют по фор-
муле отсчет N2, соответствующий положению визирной оси трубы при на-
ведении на второе направление угла:
N2=N,-р^,
где Рпрдд - правый по ходу вычисленный угол. Затем, освободив али-
даду и вращая ее, ставят отсчет, равный заданному значению угла, и в этом
положении алидаду закрепляют.
В полученном R 2
направлении на рас-
стоянии dR от при-
бора точно в створе
отмечают точку К\
к2 КП
отмечают точку К\
(круг КП). Данная
часть выноски угла р
составляет первый r ।
полуприем (рис. 1.4).
Переведя зри- Рис,1*4* Вынос в натуру горизонтального угла
тельную трубу теодолита через зенит, сместив лимб наводящим винтом на
несколько минут, аналогично выполняют второй полуприем при другом
положении круга (круг КЛ); полученное направление отмечают точкой К2.
Допустимое расхождение между точками К\ и /С2 равно:
где t - точность отсчета, г/7= 206265* (радиан, выраженный в угловых
секундах).
Если К\ и К2 не более Д, то окончательное положение точки 1 на мест-
ности определяется как середина между К] и К2.
Затем выполняют контрольное измерение вынесенного угла полным
приемом. Определив разность Д/7 между измеренным и вынесенным значе-
ниями углов, сравнивают ее с допуском, равным 21 При ЩЗ <21 получен-
ную точку 1 фиксируют окончательно.
Вынос в натуру проектной длины линии
Откладываемая длина линии определяется по выражению
9
dR,-i = do+гу4л+ оЧ + ,
j и -
где «о - горизонтальное проложение линии; iyd^ 2aosin— & — - по-
правка на наклон местности; fj - вертикальный угол наклона; Л - превыше-
ние между крайними точками линии; ~~0о~0 ~ поправка на компа-
се
рирование, / - действительная длина линии, 10 - номинальная длина мерной
ленты, рулетки; fy^ = dffiftg ~tk )- поправка на температуру; а = 0,000012 -
линейный коэффициент расширения; (t0 -tt)~ разность температур при
компарировании и измерении.
Для переноса проектной отметки точки (Я„р) нивелир устанавливают
между пунктом геодезической основы (репер) и точкой, обозначенной вре-
Рнс. 1.5. Вынос в натуру точки с заданной отметкой
Горизонт прибора ГП = HR* + а; b - ГП - Н^- отсчет, устанавливае-
мый на проектной высоте.
Передача отметки на дно котлована с помощью нивелира
При разработке глубокого котлована отметку на дно передают с помо-
щью нивелира и рулетки (рис. 1.6).
Нивелир устанавливают на станции 1, берут отсчеты а по рейке и С] по
рулетке и вычисляют горизонт прибора для первой станции:
1 II]= Hr +а.
Вынос в натуру точки с заданной отметкой
Затем нивелир переносят на станцию 2, берут отсчеты b и Cj по рулет-
ке и вычисляют горизонт прибора для второй станции:
10
Рис. 1.6. Передача отметки на дно котлована с помощью нивелира
ГЛ2 = /77/-(С2-СД
Вычисляют проектную отметку дна котлована:
Н^ГП2-Ь.
Передача отметки на дно котлована с помощью теодолита и ни-
велирной рейки
Отметку дна глубокого котлована можно определить, используя теодо-
лит (рис. 1.7). Теодолит устанавливают вблизи бровки котлована и вычис-
ляют место нуля теодолита:
мо=™1,
2
где КЛ - отсчет по вертикальному кругу при круге лево, КП - отсчет
по вертикальному кругу при круге право.
Затем устанавливают вертикальный круг на отсчет, равный МО, наво-
дят на рейку и далее, измерив i - высоту прибора, наводят зрительную тру-
бу на отсчет- i по рейке в точке Б. Берут отсчеты по вертикальному кругу и
дальномерным нитям сетки зрительной трубы. Определяют расстояние 5 от
теодолита до рейки в точке Б:
S=H-B,
где Н и В - отсчеты соответственно по нижней и верхней дальномер-
ным нитям. Отметку точки Б на дне котлована определяют по формуле,
берут по ней отсчет aR.
Нпр = Н& + ар -0,5Ssin2v - i.
КЛ-КП
где v =---------вертикальный угол, измеренный полным приемом.
11
Рис. 1.7. Передача отметки на дно котлована с помощью теодолита и нивелирной
рейки
1.2.4. Разбивка земляных сооружении
Разбивка сооружений состоит в установлении и закреплении их поло-
жения на местности. Разбивку осуществляют с помощью геодезических
инструментов и различных измерительных приспособлений.
Разбивку котлованов начинают с выноса и закрепления на местности
(в соответствии с проектом) створными знаками основных рабочих осей, в
качестве которых обычно принимают главные оси здания 1-1 и П-П (рис. 1.8 а).
После этого вокруг будущего котлована на расстоянии 2-3 м от его бровки
параллельно основным разбивочным осям устанавливают обноску (рис. 1.8 б).
Обноска разового использования (рис. 1.8 в) состоит из забитых в
грунт металлических стоек или вкопанных деревянных столбов и прикреп-
ленных к ним досок. Доска должна быть толщиной не менее 40 мм, иметь
обрезную грань, обращенную кверху, и опираться не менее чем на три
столбика. Более совершенной является инвентарная металлическая обноска
(рис. 1.8 г). Для пропуска транспортных средств в обноске должны быть
разрывы. При значительном уклоне местности обноски делают с уступами.
На обноску переносят основные разбивочные оси и, начиная от них,
размечают все остальные оси здания. Все оси закрепляют на обноске гвоз-
дями или пропилами и нумеруют. На металлической обноске оси закрепля-
ют краской. Размеры котлована поверху и понизу, а также другие характер-
ные его точки отмечают хорошо видимыми колышками или вехами. После
возведения подземной части здания основные разбивочные оси переносят
на его цоколь.
Для линейно протяженных конструкций (например, для коллектора)
устраивают только поперечные обноски, которые располагают на прямых
участках через 50 м, на закруглениях - через 20 м (рис. 1.8 д). Обноску уст-
раивают также на всех пикетах и точках перелома профиля.
12
Рнс. 1.8. Схема разбивки кстпованов и траншей: а - схема разбивки котлована; б -
схема обноски, в — элементы обноски разового использования; г — инвентарная ме-
таллическая обноска, д - схема разбивки траншеи; I—I и П-П — главные оси здания;
Ш-Ш - оси стен здания; 1- границы котлована; 2 - обноска; 3 — проволока (при-
чалка), 4 - отвесь .: 5 - доска, 6 -1 воздь
1.3. РАСЧИСТКА ТЕРРИТОРИИ
При расчистке территории пересаживают зеленые насаждения либо
защищают их от повреждений. корчуют пни. очищают шющадку от куез ар-
ника, снимают плодородный слой почвы, сносят или разбирают ненужные
г [роения, перекладывают подземные коммуникации и в заключение произ-
водят планировку строительной площадки.
Зеленые насаждения, не подлежащие вырубке или пересадке, обносят
оградой, а стволы отдельно стоящих деревьев предохраняют от возможных
повреждении, защищая отходами пиломатериалов. Деревья и кустарник,
пригодные в дальнейшем для озеленения, выкапывают и пересаживают в
охранную зону ил*: на новое место.
Деревья валят с помощью механических или электрических пил Трак-
торами с трелевочно-корчевательными лебедками или бульдозерами с вы-
соко поднят ыми отвалами вачят деревья с корнями и корчуют пни. Отдель-
ные пни, не поддающиеся корчевке, расщепляют взрывом. Кусторезами
расчищают территорию от кусгарника Для этой же операции применяют
бульдозеры с зубьями-рыхлителями на отвале, корчеватели-собиратели.
Кусторез является сменным оборудованием к гусеничному трактору.
Плодородный слой почвы, подлежащий снятию с застраиваемых пло-
щадей, срезают и перемещают в специально выделенные места, где склади-
руют для последующего использования. Иногда его отвозят на другие пло-
щадки, где проводится озеленение. I [ри рабогс с плодородным слоем следует
13
предохранять его от смешивания с нижележащим слоем, загрязнения, размы-
ва и выветривания.
Снос зданий и сооружений выполняют путем их членения па части
(для последующего демонтажа) или обрушения. Дерезянные строения раз-
бирают, отбраковывая элементы для последующего их использования. При
разборке каждый отделяемый сборный элемент должен предварительно
раскрепляться и занимать устойчивое положение. Монолитные железобе-
тонные и металлические строения разбирают по специально разработанной
схеме сноса, обеспечивающей устойчивость здания в целом Членение на
блоки разборки начинав'I со вскрытия арматуры. Затем блок закрепляют,
после чего режут арматуру и обламывают блок. Металлические элементы
срезают нссле раскрепления. Масса железобетонного блока разборки или
металлического элемента не должна превышать половины грузоподъемно-
сти кранов при наибольшем вылете крюка.
Сборные железобетонные строения разбирают по схеме сноса, обрат-
ной схеме монтажа. Перед началом разборки элемент освобождают от свя-
зей. Сборные железобетонные конструкции, не поддающиеся поэлемент-
ному разделению, расчленяют как монолитные.
Снос зданий и сооружений обрушением осуществляют гидравличе-
скими молотами, отбойными молотками, а в отдельных с лучаях - экскава-
торами с различным навесным оборудованием - шар-бабами, клин -моло-
тами и др. Вертикальные части строений для предотвращения разброса об-
ломков по площади следует обрушивать внутрь. Обрушение может быть
осуществлено также взрывным способом.
После расчиспш производят общую’ планировку стро.тгельной пло-
щадки.
1.4. ОГВОД ПОВЕРХНОСТНЫХ вод, водоотлив и
ПОНИЖЕНИЕ УРОВНЯ ГРУНТОВЫХ вод
Поверхностные воды образуются из атмосферных осадков. Различают
поверхностные воды «чужие», поступающие с повышенных соседних уча-
стков, и «свои», образующиеся непосредственно на строительной площад-
ке. Для перехвата «чужих» вод делают нагорные водоотводные канавы или
обваловывание. Нагорные канавы устраиваются глубиной не менее 0,5 м и
шириной 0,5-0,6 м (рис. 1.9). «Свои» поверхностные воды отводят прида-
нием соответствующего уклона при вертикальной планировке площадки и
устройством сета открытою водостока
При сильном обводнении площадки грунтовыми водами с высоким
уровнем горизонта осушение осуществляют дренажными системами. Очи
бывают открытого и закрытого типа. Скрытый дренаж применяется при
необходимости понижения уровня грунтовых вод на небольшую глубину -
0,3-0,4 м. Их устраивают в виде канав, глубиной 0,5-4),7 м, на дно которых
укладывают слой крупнозернистого песка, гравия или щебня толщиной
10-15 см.
14
1
Рис. 1.9. Защита площадки от поступления поверхностных вод: 1 - бассейн стока
вода; 2 - нагорная канава; 3 - строительная площадка
Закрытый дренаж - это траншеи с уклоном в сторону сброса воды, за-
полняемые дренирующим материалом. При устройстве более эффективных
дренажей на дно такой траншеи укладываются перфорированные трубы
(рис. 1.10).
При устройстве выемок, расположенных ниже уровня грунтовых вод
(УГВ), необходимо: осушать во-
донасыщенный грунт и обеспечи-
вать таким образом возможность
его разработки и устройства вы-
емок; предотвращать попадание
грунтовой воды в котлованы,
траншеи и выработки в период
выполнения в них строительных
работ. Эффективным технологи-
ческим приемом решения таких
задач является откачка грунтовой
воды.
Выемки (котлованы и тран-
шеи) при небольшом притоке
грунтовых вод разрабатывают с
применением открытого водоот-
лива (рис.1.11), а если приток
значителен и толщина водонасы-
щенного слоя, подлежащего раз-
работке, большая, то до начала
производства работ уровень грун-
товых вод искусственно понижа-
Рис. 1.10. Схема закрытого дренажа для
осушения территории: 1 - местный грунт;
2 - сре ше или ме ьсолсряистый песок. 3 -
крупнозернистый песок; 4 - гравий; 5 -
перфорированная
15
вл овк пп
ЛЕГ М....
Рис. 1.11. Открытый водоотлив из котлована (а) и траншеи (б); 1 - дренажная кана-
ва; 2 - приямок (зумпф), 3 - пониженный уровень грунтовых вод; 4 - дренажная
пригрузка; 5 - насос; 6 - шпунтовое крепление; 7 - инвентарные распорки; 8 - вса-
сывающий рукав с сеткой (фильтром); Н - высота всасывания (до 5—6 м)
ют с использованием различных способов закрытого, т. е. грунтового, во-
доотлива, называемого строительным водопонижением.
Открытый водоотлив предусматривает откачку притекающей воды не-
посредственно из котлованов или траншей. Приток воды к котловану рас-
считывают по формулам установившегося движения грунтовых вод.
При открытом водоотливе грунтовая вода, просачиваясь через откосы
и дно котлована, поступает в водосборные канавы и по ним в приямки
(зумпфы), откуда ее откачивают насосами (рис. 1.11 а). Водосборные кана-
вы устраивают шириной по дну р,3-О,6 и глубиной 1-2 м с уклоном
0,01-0,02 в сторону приямков, которые в устойчивых грунтах крепят дере-
вянным срубом без дна, а в оплывающих - шпунтовой стенкой.
Открытый водоотлив, являясь простым и доступным способом борьбы
с грунтовыми водами, имеет серьезный технологический недостаток. Вос-
ходящие потоки грунтовой воды, протекающей через дно и стенки котлова-
нов и траншей, разжижают грунт и выносят из него на поверхность мелкие
частицы. Явление такого вымывания и выноса мелких частиц называют
суффозией грунта. В результате суффозии несущая способность грунта в
основаниях может снизиться. Поэтому на практике во многих случаях чаще
применяют грунтовый водоотлив, исключающий просачивание воды через
откосы и дно котлованов и траншей.
Грунтовый водоотлив обеспечивает снижение У ГВ ниже дна будущей
выемки. Необходимый уровень грунтовых вод достигается их непрерывной
откачкой водопонизительными установками из системы трубчатых колод-
цев и скважин, расположенных вокруг котлована или вдоль траншеи.
16
Для искусственного понижения уровня грунтовых вод разработан рад
эффективных способов, основными из которых являются иглофильтровый,
вакуумный и электроосмотический
Иглофильтровый способ искусственного понижения грунтовых вод
реализуется с использованием иглофильтровых установок (рис. 1.12), со-
стоящих из стальных труб с фильтрующим звеном в нижней части, водо-
сборного коллектора и самовсасывающего вихревого насоса с электродви-
гателем. Стальные трубы погружают в обводненный грунт по периметру
котлована или вдоль траншеи Фильтрующее звено состоит из наружной
перфорированной и внутренней глухой трубы.
Рис. 1.12. Схема иглофильтрового способа понижения уровня грунтовых вод: а -
для котлована прг одноярусном расположении иглофильтров; б — то же при двухъя-
русном их расположении; в - для траншеи; г - схема работы фильтрующего звена
при погружении в грунт и в процессе откачки воды. 1 - нас< юы 2 - кольцевой кол-
лектор; 3 - депрессионная кривая; 4 - фильтрующее звено; 5 - фильтрационная
сетка 6 - внутренняя труба; 7 - наружная труба; 8 - кольцевой кл шан. 9 - гнездо
кольцевого клапана; 10 - шаровой клапан* 11 - ограничитель
Наружная труба внизу имеет наконечник с шаровым и кольцевым кла
панами. На поверхности земли иглофильтры присоединяют водосборным
коллектором к насосной установке (обеспеченной резервными насосами).
При работе насосов уровень воды в иглофильтрах понижается, из-за дрени-
рующих свойств грунта он понижается и в окружающих грунтовых слоях,
образуя новую границу УПЗ Иглофидыры погружают в грунт через буро-
вые скважины или путем нагнетания в трубу иглофильтра воды под давле-
нием до 0,3 МПа (гидравлическое погружение). Поступая к наконечнику,
вода опускает шаровой клапан, а кольцевой клапан, отжимаемый при этом
кверху, закрывает зазор между внутренней и наружной трубами Выходя из
наконечника под давлением, струя воды размывает грунт и обеспечивает
погружение иглофильтра. Когда вода всасывается из грунта через фильтро-
вое звено, клапаны занимают обратное положение.
Применение иглофилыровых установок наиболее эффективно в чистых
песках и песчано-гравелистых го игах Наибольшее понижение уровня грун-
товых вод, достигаемое в средних условиях одним ярусом иглофильтров,
17
составляет около 5 м. При большей глубине понижения применяют двухъя-
русные установки.
Вакуумный способ водопонижения реализуют применением вакуумных
водопонизительных установок. Эти установки используют для понижения
уровня грунтовых вод в мелкозернистых грунтах (мелкозернистые и пыле-
ватые пески, супеси, илистые и лессовые грунты с коэффициентом фильт-
рации 0,02-1 м/сут), в которых применять легкие иглофильтровые уста-
новки нецелесообразно. При работе вакуумных водопонизительных устано-
вок вакуум возникает в зоне эжекторного иглофильтра (рис. 1.13).
Рис. 1.13. Схема вакуумной установки: а - вакуумная установка; б - схема действия
эжекторного иглофильтра; 1 - центробежный насос низкого давления, 2 - циркуля-
ционный резервуар; 3 - сборный лоток; 4 - напорный насос, 5 - напорный рукав; 6 -
эжекторный иглофильтр; 7 - напорная вода; 8 - сопло; 9 - всасываемая вода; 10 -
обратный клапан; 11- фильтровая сетка
Фильтровое звено эжекторного иглофильтра устроено по принципу
легкого иглофильтра, а надфилыровое звено состоит из наружной и внутрен-
ней труб с эжекторной насадкой. Рабочую воду под давлением 750-800 кПа
подают в кольцевое пространство между внутренней и наружной трубами,
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, откуда ее избыток откачивается низконапорным насосом или сливается
самотеком.
Явление электроосмоса используют для расширения области примене-
ния иглофильтровых установок в грунтах с коэффициентом фильтрации
менее 0,05 м/сут. В этом случае наряду с иглофильтрами в грунт на рас-
стоянии 0,5-1 м от иглофильтров в сторону котлована погружают стальные
18
к положительному полюсу источника
Рис. 1.14. Схема водопонижения с ис-
пользованием электроосмоса: 1 - игло-
фильтр (катод); 2 - труба (анод); 3 - кол-
лектор; 4 - токопровод; 5 - генератор
постоянного тока; 6 - насос
трубы или стержни (рис. 1.14). Иглофильтры подключают к отрицательно-
му (катод), а трубы или стержни -
постоянного тока (анод).
Электроды размещают друг
относительно друга в шахматном
порядке. Шаг, или расстояние меж-
ду анодами и катодами в одном
ряду, одинаков - 0,75-1,5 м. Аноды
и катоды погружают на одну и ту
же глубину. В качестве источника
электропитания применяют свароч-
ные агрегаты или передвижные
преобразователи. Мощность гене-
ратора постоянного тока определя-
ют исходя из того, что на 1 м2 пло-
щади электроосмотической завесы
необходима сила тока 0,5-1 А, на-
пряжение 30-60 В. Под действием
электрического тока вода, содер-
жащаяся в порах грунта, освобож-
дается и перемешается в сторону
иглофильтров. За счет ее движения
коэффициент фильтрации грунта
увеличивается в 5-25 раз.
Подбор средств водоотлива и
понижения уровня грунтовых вод осуществляется с учетом вида грунтов,
интенсивности притока грунтовых вод и т.д. При возведении подземной
части здания в водонасыщенных, скальных, обломочных и галечных грун-
тах применяют открытый водоотлив. Этот способ наиболее простой и эко-
номичный, однако он применим в грунтах с малым притоком грунтовых
вод (Q с от 10 до 12 м7ч). Откачку вод производят насосом из приямков
размером 1x1 м. При этом насосная установка открытого водоотлива долж-
на быть оборудована резервными насосами (табл. 25).
В мелкозернистых грунтах открытый водоотлив приводит к оплыва-
нию откосов котлованов и траншей, к разрыхлению грунта в основаниях
зданий и сооружений. В этом случае, а также при значительном притоке
грунтовых вод рекомендуется использование метода искусственного пони-
жения уровня грунтовых вод с помощью иглофильтровых установок.
Для искусственного водопонижения грунтовых вод на глубину 4-5 м в
песчаных грунтах применяют легкие иглофильтровые установки. При по-
нижении уровня грунтовых вод на глубину 10-15 м можно использовать
двух-, трехъярусные легкие иглофильтровые установки.
Расчет характеристик иглофильтровых установок и насосов выполняют
в следующем порядке.
Определяют пропускную способность одного иглофильтра
19
q = 0,7л^,
где кф - коэффициент фильтрации, м/сут, принимаемый по табл. 25; d - диа-
метр фильтрового звена, м (табл. 26).
Находят радиус действия одного иглофильтра, м:
R = 1,957^7,
где Н- мощность водоносного слоя, м.
Вычисляют радиус действия группы иглофильтров, м:
Rr = R + г,
г - приведенный радиус группы иглофильтров, м;
где Fk - площадь, ограниченная иглофильтрами, м2
Определяют приток воды к иглофильтровой установке, м3/сут:
n^2H-S)S
У lnRr-\nr '
где 5 - требуемое понижение уровня грунтовых вод, м.
В зависимости от притока воды Q устанавливают требуемую произво-
дительность насосной установки и по техническим характеристикам полу-
чают марку насоса (табл. 27).
Количество игл в установке принимают не менее п = Q/q.
1.5. ВРЕМЕННОЕ КРЕПЛЕНИЕ СТЕНОК ВЫЕМОК'
При разработке выемок в водонасыщенных грунтах или в стесненных
условиях, когда невозможно обеспечить требуемое заложение откосов, вер-
тикальные стенки закрепляют специальными временными креплениями,
которые могут быть выполнены в виде деревянного или металлического
шпунта, деревянных щитов с опорными стойками, щитов с распорными
рамками и других конструкций (рис. 1.15).
Шпунтовое ограждение - наиболее дорогой из существующих спосо-
бов. Применяют при разработке выемок в водонасыщенных грунтах вблизи
существующих зданий и сооружений. Шпунт забивают до разработки вы-
емок, чем обеспечивают устойчивое и естественное состояние грунта за их
пределами
Крепление консольного типа состоит из стоек-свай, защемленных
нижней частью в грунте глубже дна выемки. Они служат опорами для щи-
тов (досок, брусьев), непосредственно воспринимающих давление грунта.
Крепление консольного типа целесообразно при глубине выемки до 5 м.
Крепление распорного (горизонтально-рамного) типа — наиболее про-
стое в исполнении, его применяют при устройстве траншей глубиной до 4 м
в сухих или маловлажных грунтах. Крепление состоит из стоек, горизон-
20
тальных досок или дощатых (сплошных и несплошных) щитов и распорок.
прижимающих доски юти щиты к ст енкам траншеи.
Рис. 1.15. Схемы временного креп гения вертикальных стенок выемок (размеры в мет-
рах) а — шпунтовое ограждение; б - консольное; в - консольно-распорно^, г j- рас-
порное (горизонтально-рамное); д - подкосное; е - инвентарная трубчатая распор-
ная рама; 1 - анкерная свая; 2 - гггяжка 3 - маячная свая (опорная стойка); 4 ~
направляющая, 5 - шпунтовое ограждение; 6 - шиты (доски); 7 - стойка распорной
рамы; 8 - распоика; 9 - наружная труба; 10 - внутренняя труба, 11 — поворотная
муфта; 12 - опорная часть распорки
Наиболее эффективны инвентарные распорные рамы из трубчатых
стоек и распорок ввиду их малой массы, легкого монтажа и демонтажа.
Металлические трубчатые стойки имеют отверстия для крепления распо-
рок. Распорка телескопического типа состоит из наружной и внутренней
труб, поворотной муфты и опорных частей В зависимости от ширины
траншеи расстояние между стойками устанавливают путем выдвижения
внутренней трубы из наружной и фиксируют болтом, вставляемым в отвер-
стия труб. Полное прижатие щитов к стенкам выемки осуществляют пово-
ротом муфты с винтовой нарезкой.
При отрывке широких котлованов может применяться подкосное креп-
net ис вертикальных стенок. Оно состоит из щитов или досок, прижатых к
грунту стойками/раскрепленными подкосами и упорами Подобное креп-
ление используют ограниченно, так хак подкосы и упоры, расположенные в
котловане, усложняют производство работ.
21
1.6. ИСКУССТВЕННОЕ ЗАКРЕПЛЕНИЕ ГРУНТОВ
Рис. 1.16. Схема искусственного заморажива-
ния грунтов (размеры в метрах): 1- охлаждаю-
щая колонка; 2 - замораживающая труба; 3 -
питающая труба, 4 - патрубок для подсоедине-
ния к холодильной установке; 5 - заморожен-
ный грунт; .6 - талый грунт
Искусственное закрепление грунтов представляет собой совокупность
воздействий, в результате которых повышается прочность грунта, он стано-
вится неразмываемым, а в некоторых случаях и водонепроницаемым.
Закрепление грунтов применяют при создании вокруг разрабатывае-
мых выемок водонепроницаемых завес или повышения несущей способно-
сти грунтовых оснований. В зависимости от определяющих процессов спо-
собы закрепления грунтов воздействиями можно подразделить на физиче-
ские, химические и физико-химические.
1.6.1. Физическое закрепление грунтов
Физическое закрепление грунтов предполагает такое действие среды, в
результате которого временно или постоянно улучшаются их свойства без
изменения их природы и химических превращений обрабатывающих ве-
ществ. Из известных способов закрепления грунтов этим требованиям от-
вечают: замораживание, глинизация, битумизация, закрепление полимер-
ными эмульсиями.
Замораживание грунтов применяют в сильноводонасыщенных грунтах
(плывунах) при разработке глубоких выемок. Для этого по периметру кот-
лована погружают замораживающие колонки из труб, соединенных между
собой трубопроводом, по ко-
торому нагнетают специаль-
ную жидкость - рассол (рас-
творы солей с низкой темпе-
ратурой замерзания), охлаж-
денный холодильной уста-
новкой до -2О...-25°С (рис.
1.16). Рассол охлаждают так
называемыми хладагентами -
аммиаком, реже углекислотой
(диоксидом углерода).
Охлаждающие иглы со-
стоят из наружных труб, за-
крытых и заостренных снизу,
и внутренних, вставленных в
них и открытых снизу Рассол
поступает во внутреннюю
трубу, а в нижней части ко-
лонки переходит в наружную
трубу, по которой поднимает-
ся вверх, после чего направ-
ляется к следующей колонке.
Окружающий грунт замерзает концентрическими цилиндрами с постепенно |
увеличивающимся диаметром. Эти цилиндры смерзаются в сплошную |
22 1
сгонку мерзлого грунта, которая выполняет функцию конструкции ограж-
дения временной выемки. Расстояние между колонками зависит от гидро-
геолотических и температурных условии производства работ, глубины вы-
емки и назначается в среднем от 1,5 до 3 м.
Глинизация грунтов представляет собой заполнение под давлением
раствором глины пустот в породах, способных впитывать воду. Раствор
имеет плотность 1 200-1 300 кг/м3. С повышением давления Гболее 2 МПа)
вода из раствора отжимается и глиняное тесто плотно заполняет пустоты,
придавая породе водонепроницаемость. Качество глинизации зависит от
способности раствора отдавать воду грунту Для ее повышения рекоменду
ется применять тощие глины и добавки, вызывающие коагуляцию глини-
стых частиц. Во избежание уноса раствора из зоны глинизация может 1фи-
меняться то.гько при небольших скоростях движения грунтовых вод. Она
выгодна в случае, когда существует техническая возможность заполнения
значительного обт ема пустот в породах дешевым компонентом.
Битумизация представляет собой способ повышения прочности и во-
донепроницаемости грунтов путем нагнетания в их структуры битумной
составляющей. Она бывает горячая и холодная. Горячая битумизация со-
стоит в нагнетании через пробуренные скважины расплавленного битума,
который, остывая, скрепляет породу и повышает ее водонепроницаемость.
Она целесообразна в трещиноватых скальных и полускальных грунтах,
имеющих большую скорость фильтрации. Вместе с тем опыт применения
способа показал, что из-за большой вязкости расплавленного бигума и воз-
никающего сопротивления при его действии на влажную или даже мокрую
поверхность оснс вания невозможно обеспечить заполнение мелких дор в
породе и прочность сцепления с ней битумных образований. Это приводи]
к выдавливанию битума из трещин грунтовыми водами. Данные обстоя-
тельства привели к уменьшению применения горячей битумизации.
Для повышения водонепроницаемости песчаных грунтов находит
применение холодная битумищция, при которой, в них нагнетается битум-
ная эмульсия. Она предпочти гелъна, если коэффициент фильтрации в пес-
ках составляет от 10 до 50 м/сут. Радиус закрепления грунта и степень за-
полнения его битумом определяются крупностью песков Для мелких пес-
ков г = 0,5-1 м и степень заполнения Г, = 40-50%, для песков средней
крупности г = 0,75-1,5 ми И3 = 50-65%, для крупных г = 1,5...2 м, К =
65.. 80%. Расход битума для закрепления 1 м3 грунта составляет от 100 до
300 кг. Из-за более сложной технологии приготовления битумной эмульсии
по сравнению с растворами при силикатизации и смолизации холодная би-
тумизация находит ограниченное применение в практике закрепления грун
тов.
1.6.2. Химическое закрепление грунтов
Химическое закрепление грунтов представляв собой естественное или
искусственное улучшение их строительных свойств за счет веществ, обр?
23
зующихся при химических взаимодействиях специально подобранных для
обработки реагентов как между собой, так и с составляющими грунта.
Естественное закрепление грунтов представляет собой явление образо-
вания из обломочных горных пород песчаников, конгломератов, брекчий.
Оно является свидетельством возможности использования процессов поро-
дообразования для осуществления мероприятий по искусственному улуч-
шению строительных свойств грунтов.
Химическое закрепление может осуществляться инъекционным спосо-
бом или путем смешивания частиц грунта со связующим веществом. В пер-
вом случае, как правило, естественное расположение частиц сохраняется,
во втором - нарушается. Очевидно, что инъекционный способ применим
для грунтов с определенной водонепроницаемостью. Это песчаные, круп-
нообломочные, трещиноватые скальные и полускальные, а также просадоч-
ные лессовые грунты.
В зависимости от основного вещества (крепителя) различают следую-
щие наиболее часто применяемые способы химического закрепления грун-
тов: силикатизацию, смолизацию и цементацию. В качестве крепителей
используют: при силикатизации - растворы силиката натрия (Na2O-nSiO2),
при смолизации - растворы синтетических смол (в основном карбамид-
ных), при цементации - цементные суспензии.
Для осуществления и ускорения отвердевания крепителей применяют
отвердители и ускорители твердения. При силикатизации в этих целях ис-
пользуют хлориды двух- и трехвалентных металлов, углекислый газ, крем-
нефтористоводородную (H2SiF6), ортофосфорную (Н3РО4), серную (H2SO4)
кислоты, алюминат натрия (NaAlO2), сульфат алюминия (А12(8О4)з) и ам-
мония ((NH4)2SO4), карбонат аммония ((NH4)2CO3) и некоторые другие со-
единения. Однако определяющее место из всех отвердителей занимает хло-
рид кальция (СаС12), поскольку он относительно дешев и способствует наи-
более полному отвердению крепителя, а соответственно прочному закреп-
лению грунтов.
В качестве отвердителей карбамидных смол применяют органические
и неорганические кислоты, соли, кислые эфиры. Чаще других соединений
используют соляную (НС1) и щавелевую (С2Н4О4) кислоты.
Ускорения отверждения цементных составов добиваются введением
хлоридов (СаС12, NaCl, А1С13, FeCI3, ВаС12 и т. д.), карбонатов и сульфатов
щелочных металлов (Na2CO3, К2СО3, Na2SC>4, K2SO4), фторида натрия
(NaF), триэтаноламина (HN(CH2 СН2ОН)2).
Силикатизация бывает двухрастворная и однорастворная Сущность
первого способа заключается в том, что в песчаные грунты с коэффициен-
том фильтрации от 2 до 80 м/сут через инъектор (перфорированную трубу),,
поочередно нагнетаются растворы силиката натрия и хлористого кальция.•
Между этими веществами происходит взаимодействие согласно уравнению
. Na20nSi02+CaCl2+H2O = nSiO2aq + Са(ОН)2 + 2NaCl, (1.1).
24
В результате химической реакции образуется гидрогель кремниевой
кислоты, который прочно связывает песчаные частицы и соответственно
способствует образованию прочного водонепроницаемого массива грунта.
Растворы для двухрастворной силикатизации должны удовлетворять
следующим требованиям:
- силикат натрия должен иметь модуль 2,8-3;
— плотность раствора хлористого кальция должна составлять
1260-1280 кг/м3, что соответствует его 28-30% концентрации;
- плотность раствора силиката натрия принимается в зависимости от
следующих значений коэффициента фильтрации грунта:
коэффициент фильтрации, м/сут 2-10 10-20 20-80
плотность раствора силиката натрия при t = 18 °C, кг/м3 1350-1380 1380-1410 1410-1440
Соблюдение указанных требований позволяет получить предел проч-
ности при сжатии закрепленного грунта 4-6 МПа.
Однорастворный способ силикатизации стал применяться при работе с
грунтами, обладающими малой проницаемостью (пески при коэффициенте
фильтрации (Аф) < 2 м/сут) с целью уменьшения вязкости инъекционных
растворов, которая должна сохраняться в течение всего времени нагнета-
ния. Раствор может содержать как крепитель и гелеобразователь (гелеобра-
зователи) замедленного действия, так и один крепитель (силикат натрия) в
случаях достаточного содержания гелеобразователя в грунте. Для увеличе-
ния времени гелеобразования растворов рекомендуется применять их с по-
ниженными температурами.
Растворы для однорастворной силикатизации мелких и пылеватых пес-
ков должны удовлетворять требованиям табл. 1.1.
Таблица 1.1
Свойства силикатных растворов
№ рецеп- туры Составляющие гелеобразующих раство- ров Плотность раствора, кг/м3 Объемное соотноше- ние части Температура применения, °C Время ге- леобразо- вания, ч
1 Силикат натрия Ортофосфбрная кислота 1 190 1 025 1 3,4-6 20 1-10
2 Силикат натрия Кремнефтористо- водородная кислота 1 250-1 300 1 100-1 080 5-6 0,7-1 20 5 0,5-0,6 1
3 То же 1 040 1 037 7-9 1 20 3-5
4 Силикат натрия Алюминат натрия 1 150 I 050 4-5 1 20 0,5-3
5 Силикат натрия Сульфат аммойия 1 190 1 350 1 0,75-0,85 20 1-1,5
Составляющие растворов, указанных в табл. 1.1, взаимодействуют ме-
жду собой с образованием геля кремниевой кислоты, который приводит к
закреплению грунтов и повышению их водонепроницаемости или только
25
созданию водонепроницаемых завес (рец. 1, 3). Образование закрепляюще-
го вещества (геля) можно показать на примерах взаимодействия силиката
натрия с ортофосфорной кислотой и сульфатом аммония:.
' Na2OnSiO2+H3PO4+mH2O->nSiO2(m+l)H2O+Na2HPO4, (1.2)
Na2OnSiO2+(NH4)2SO4-> nSiO2+Na2SO4+2NH4+2H2O. (1.3)
Отличительную особенность имеет закрепление лессов. Она заключа-
ется в том, что и грунт через систему инъекторов или пробуренных скважин
нагнетается раствор силиката натрия с модулем 2,8-3 и плотностью р =
1 130-1 300 кг/м3 без гелеобразователя. Роль коагулянта силикатного рас-
твора в данном случае выполняет сам грунт, содержащий активные к жид-
кому стеклу соли. Большое значение для коагуляции силикатного раствора
имеют сернокислые соли Са и Mg как наиболее растворимые соединения в
сравнении с СаСО3. Реакцию силиката натрия с природным гипсом можно
выразить уравнением
Na2O-nSiO2+CaSO4-2H2O+mH2O=nSiO2(m+l)H2O+Ca(OH)2+Na2SO4. (1.4)
Очевидно, что в результате реакции образуется гель кремниевой ки-
слоты, который и связывает частицы грунта между собой.
Способом однорастворной силикатизации грунтов можно достичь по-
вышения их прочности на сжатие до 0,15-4 МПа и водонепроницаемости.
В случаях недостаточного содержания в лессовых грунтах активных солей
и при содержании частиц СаСО3 рекомендуется способ газовой силикати-
зации. Его сущность заключается в том, что в грунт через забитые инъекто-
ры под небольшим давлением (0,05-0,2 МПа) до и после нагнетания сили-
ката натрия подается углекислый газ.
Вначале лесс обрабатывается углекислым газом в количестве 2-3 кг/м3,
затем силикатом натрия с плотностью р - 1 100-1 190 кг/м3, а потом опять
углекислым газом в объеме 3-4,5 кг/м3. В результате первичной обработки
на поверхности частиц грунта образуется слой бикарбоната кальция
Са(НСО3)2, который впоследствии активно вступает в реакцию с силикатом
натрия согласно уравнению
Ca(HCO3)2+Na2SiO3->CaOSiO2+2NaHCO3. (1.5)
При повторном нагнетании углекислого газа происходит нейтрализа-
ция щелочи с увеличением модуля силиката натрия, что приводит к более
прочному закреплению грунта.
Большого упрочнения песчаных грунтов можно добиться применением
способа однорастворной смолизации. Сущность его заключается в том, что
в грунт вводят синтетические смолы в смеси с отвердителями. По экономи-
ческим и техническим причинам наиболее целесообразны карбамидные
смолы в смеси с соляной или щавелевой кислотой. Грунт при этим должен
быть проницаем для раствора смолы и не иметь составляющих, замедляю-
щих ее твердение.
В качестве крепителя наибольшее применение находят карбамидные
смолы следующих марок: КМ, КМ-2, КМ-3, МФ-17. Плотность их раство-
26
ров составляет 1080 - ИЗО кг/м3.
Отвердители - соляная и щавелевая
кислоты готовятся с плотностью 1023
кг/м3. Соотношение по объему от-
вердителя и крепителя меняется от
0,03 до 0,1, а время гелеобразования в
зависимости от этого соотношения
составляет от 2-3 ч до 20-40 мин.
Предел прочности при сжатии грун-
та, закрепленного смолизацией, мо-
жет составлять 1-5 МПа.
Для заполнения крупных пус-
тот, трещин и пор в скальных, гра-
велистых, песчаных грунтах при-
меняются цементные, цементно-
глиняные и цементно-песчаные
растворы. В каждом случае выби-
рается состав раствора и его водо-
цементное отношение (В/Ц), кото-
рое для цементных растворов (сус-
пензий) может меняться от 20 до
Рис. 1.17. Схема инъекционного закреп-
ления грунтов для единичной заходки:
1 - расчетный массив закрепленного
грунта; 2 - действительный массив за-
крепленного грунта; 3 - инъекгор или
инъекционная скважина; 4 - перфориро-
ванная часть иньектора или действующая
часть скважины
0,4, а для цементно-песчаных - от
0,5 до 0,4. Для цементации приме-
няют портландцемент, сульфато-
стойкий портландцемент и глино-
земистый цемент. Цементацию ве-
дут через скважины. Растворы в
них подают под давлением специальными насосами. Возможно применение
насосов С-317, Гр16/40, НГр250/50, 11Гр, которые могут обеспечивать дав-
ление соответственно 1,5; 4, 5; 6 МПа и производительность 6; 1,9-16; 18;
5-18 м3/ч. Для определения параметров инъекции при силикатизации и
смолизации необходимо знать расчетный закрепляемый объем грунта от
единичной инъекции. Он принимается в виде условного цилиндра радиусом
г и высотой h (рис. 1.17), равновеликого объему действительно закреплен-
ного массива, > форме, близкой к эллипсоиду вращения. Радиус цилиндра
условно называется радиусом закрепления грунта, а его высота - заходкой.
Установлено, что радиус закрепления породы зависит от ее коэффици-
ента фильтрации и при двухрастворной силикатизации может быть выра-
жен эмпирической формулой
г = 0,25^*
(1.6)
При однорастворном способе силикатизации для определения радиуса
закрепления принимается выражение
27
г = 0,13J - h~kMT), (1.7)
। fA„ P
где Kop- коэффициент фильтрации по силикатному раствору в вертикальном на-
правлении в начальный момент, м/суг, р - давление при нагнетании раствора,
104 Па; fl- коэффициент заполнения пор {fl = 0,7-0,9); П- пористость, доли
единицы; к - эмпирический коэффициент при определении фильтрации в
вертикальном направлении, равный 1,13; Т - продолжительность инъекции
раствора, сут.
При закреплении силикатизацией радиус закрепления грунта от одного
инъектора можно также принимать в зависимости от коэффициента фильт-
рации по данным табл. 1.2.
Таблица 1.2
Радиус закрепления грунта при силикатизации в зависимости от
коэффициента фильтрации
Вид силикатизации Вид грунта Коэффициент фильтрации, м/сут Радиус закрепления грунта одним инъектором, м
Двухрастворная Песчаный 2-10 10-20 .20-50 50-80 0,3-0,4 0,4-0,6 0,6-0,8 0,8-1
Однорастворная Тоже X 0,3-0,5 0,5-1 1-2 2-5 0,3-0,4 0,4-0,6 0,6-0,8 0,8-1
Газовая То же 0,5-1 1-5 5-20 0,3-0,5 0,5-0,8 0,8-1
Однорастворная Просадочный 0,1-0,3 0,3-0,5 0,5-1 1,3-2 0,4-0,7 0,7-0,9 0,9-1,3 1,3-1,5
Химическими способами можно закреплять отдельные участки, а так-
же целые массивы грунта При сплошном закреплении массива грунта инъ-
екгоры (скважины) располагаются в шахматном порядке (рис. 1.18). Рас- ,
стояние (м) между рядами инъекторов определяется по формуле
/р=Л5г, (1.8) ’
а между отдельными инъекторами (скважинами) в ряду - по зависимости
/„га=1,73г, (1.9) ч
где г - радиус закрепления одним инъектором.
28
Рис. 1.18. Схема расположения инъекторов при закреплении грунта I - инъектор;
2 - массив закрепленного 1рунта
2-2
Закрепляют грунт на глубину по зонам (заходкам). Размер одной за-
ходки принимается в зависимости от длины перфорированной (действую-
щей) части инъектора (скважины) /м и определяется по формуле
Z, =/„+(),5г, (1.10)
где 0,5 - эмпирический коэффициент.
Общий объем закрепленного грунта (м3) определяется по формуле
Qv=fOt,n, (1.11)
где п - количество заходок.
Объем закрепляющих растворов рабочих концентраций и гелеобра-
зующих смесей (м3) при химическом закреплении вычисляют по формуле
Q = Q^naf (1.12)
где а - коэффициент заполнения пор, равный при двухрастворной силика-
тизации для каждого раствора 0,5; однорастворной силикатизации песча-
ных грунтов - 1; силикатизации просадочных лессовых грунтов - 0,7; при
газовой силикатизации песчаных грунтов - 0,7; просадочных лессовых
грунтов - 0,8; при смолизации - 1.
Объем раствора крепителя рабочей концентрации (м3) на закрепление
грунта при однорастворной двухкомпонентной силикатизации и смолиза-
ции песчаных грунтов находят по формуле
а=т^-, (М3)
1 + а
где Q - объем гелеобразующей смеси, определяемый по формуле (1.12), а -
объемное отношение отвердителя к крепителю для данной рецептуры.
Объем отвердителя рабочей концентрации находят как
Qo=Q-QK- (М4)
29
Объем исходного раствора силиката натрия или смолы (м3), который
необходим для приготовления объема раствора рабочей концентрации, оп-
ределяют по формуле
(1.15)
где ур - плотность раствора рабочей концентрации, кг/м3; ун - плотность
исходного раствора, кг/м3; ув - плотность воды, равная I 000 кг/м3; Qp -
объем раствора рабочей концентрации, м3.
Для химического закрепления грунтов применяют следующее обору-
дование: инъекторы и установки для нагнетания растворов в грунт,, шнеко-
вые станки для бурения лидерных скважин, емкости для приготовления
растворов, дозаторы, станки для извлечения инъекторов, компрессоры для
питания пневматических молотков и нагнетания растворов в грунт, кон-
трольно-измерительную аппаратуру
Инъекторы представляют собой внедряемые в грунт устройства, через
которые под. давлением нагнетаются закрепляющие его реагенты. Наи-
большее применение находят инъекторы с перфорированным звеном, кото-
рые имеют длину qt 0,5 до 2 м и диаметр меньший, чем' у глухих звеньев
этого устройства, что позволяет облегчить введение растворов в грунт. При
закреплении грунтов на глубину до 20 м могут использоваться инъекторы
типа ИПС-2, ИТГ-58, ИТГ-124, ИТП-58, ИТП-124 с длиной перфорирован-
ной части 0,5 м.
Для нагнетания закрепляющих растворов и смесей при силикатизации
и смолизации применяют пневматические баки, насосы, установки, смон-
тированные на базе дозирующих агрегатов. Насосы должны удовлетворять
следующим требованиям:
иметь регулируемую подачу от 5 до 20 л/мин;
обеспечивать давление до 1,5 МПа;
не подвергаться коррозии под действием химических растворов.
Этим требованиям отвечают насосы ПС-4Б, НС-3, НГП-1М, а также
типа НД и ДА.
Для погружения инъекторов в грунт можно применять: пневматиче-
ские молотки, отбойные молотки типа КЦМ-4, ОМ-506, ОМСП-6 и СМ-5 с
рабочим давлением 0,4-0,55 МПа и расходом воздуха 1-1,6 м3/мин. Для
подачи раствора к инъекторам применяют резиновые рукава с внутренним
диаметром 25 мм, рассчитанные на давление до 3 МПа.
При двухрастворной силикатизации грунтов в массиве жидкое стекло и
раствор хлористого кальция нагнетаются с чередованием через один ряд.
Перерывы между нагнетанием жидкого стекла и хлористого кальция не
должны превышать: при скорости фильтрации грунтовых вод 3 м/сут - 1 ч;
1,5 м/суг -2 ч; 0,5 м/сут - 6 ч; в отсутствии движения вод - 24 ч. Рекоменду-
ется каждый раствор подавать отдельным насосом Смшивание их в баках,
шлангах, насосах и инъекторах не допускается. Оборудование, которое ис-
30
пользовалось для нагнетания одн« го из растворов, может быть применено
для инъекции другого только после тщательной промывки.
При однорастворной силикатизации и смолизации растворы нагнетают
порядно, через один инъектор в каждом. При приготовлении гслеобразую-
щих растворов рекомендуется пользоваться технологической схемой, изо-
браженной на рис. 1.19.
9 9 9 9
Рис. 1.19. Схема приготовления и движения раствора для химического закрепления
грунтов: 1 - емкость для крепителя, 2 - то же .тля отвердителя; 3 - то же для воды;
4 - дозаторы (или насосы-дозаторы); 5 — емкость для составленного раствора со
смесителем, 6 - насос, 7 - распределитель; В - * чггчики расхода раствора; 9 - инъ-
екторы
При газовой силикатизации углекислый газ нагнетают через пони-
жающий редуктор типа УР-2 и КРР-50. Инъектор после нагнетания раство-
ра силиката натрия необходимо промыть небольшим количеством воды. То
же самое рекомендуется делать и при двухрастворной силикатизации.
При закреплении лессов рекомендуется нагнетать силикат натрия через
несколько инъекгоров (куст), соблюдая последовато^ьносгь лаходок (вна-
чале в перьую чаходку, потом во вторую и т. д.).
Силикатизацию просадочных лессовых грунтов можно осуществлять и
через стенки пробуренных скважин (рис. 1.20). Вначале пробуривают сква-
жину (заходку) глубиной 2-3 м . Для этого может быт ь применен буриль-
ный станок ЦГБ-50 Затем в верхней зоне заходки устанавливают надувной
хампон, через который по шлангу нагнегаюг в грунт раствор, после чего
тампон вынимают и? скважины и производят ее бурение на длину следую
щей заходки. Так повторяют на всю ггп'бину закрепления грунта.
31
Рис. 1.20. Схема силикатизации
просадочных лессовых грунтов
через скважины: 1 - стенка скважи-
ны, 2 - шланг для подачи закреп-
ляющего раствора; 3 - иньектор-
тампон; 4 - закрепленный грунт
1.6.3. Физико-химическое закрепление 1
грунтов
Физико-химическое закрепление
грунтов предполагает улучшение их
строительных свойств за счет не только
образовавшихся при химических взаи-
модействиях веществ, но и преобразова-
ния пород в результате физических про-
цессов при действии на них энергией и
(или) веществом. Очевидно, что в дан-
ном случае влияние на закрепление
грунтов протекающих процессов более
комплексное К способам физико-
химического закрепления грунтов сле-
дует отнести" цементацию с добавлени-
ем в раствор битумной эмульсии, элек-
трохимическое закрепление, электроси-
ликатизацию, термическое закрепление
грунтов.
Добавление в цементные растворы битумной эмульсии придает закре-
пляемому грунту несмачиваемость и водонепроницаемость.
Электрохимический способ применяют для улучшения свойств глини-
стых, суглинистых, илистых и супесчаных грунтов, имеющих коэффициент
фильтрации менее 0,2 м/сут, и когда инъекционное химическое закрепление
становится невозможным. При этом в грунт погружаются алюминиевые
или железные электроды на расстоянии от 0,5 до 1 м друг от друга, к кото-
рым подключается источник постоянного тока напряжением от 50 до 100 В,
что вызывает процессы электроосмоса, в результате которых грунт обезво-
живается и уплотняется, а также процессы ионного обмена, способствую-
щие его структурообразованию.
Элекгросиликатизация основана на сочетании закрепления грунтов ме-
тодом силикатизации и электрической обработки. Она заключается в том,
что в грунт пшружаются перфорированные трубы-инъекторы, через кото-
рые одновременно пропускаются силикатные растворы и постоянный элек-
трический ток, т.е. они служат электродами. Воздействия вызывают в грун-
те следующие процессы:
- электроосмос, способствующий перемещению силикатного раствора,
обезвоживанию и агрегации грунта;
- гидролиз и изменение реакции и состава внутренней среды, которые
способствуют ускорению образования геля, структурообразованию грунта.
В результате протекающих процессов грунт упрочняется, повышается
его водоустойчивость.
Элекгросиликатизация бывает двухрастворной и однорастворной. В
первом случае применяют растворы силиката натрия с плотностью 1140—
1180 кг/м3 и хлористого кальция с р = 1050-1080 кг/м3 Во втором случае
32
вводят один расгьор - смесь силиката натрия (р = 1180 кг/м3), серной ки-
слоты {р = 1060 кг/м3) и сульфата алюминия (р = 1060 кг/м3). Соотношение
компонентов подбирают в зависимости от ьременп гелеобразования. При-
меняется этот способ в основном для упрочнения переувлажненных мелких
песков и супесей.
Проблема закрепления глинистых и лессовых просадочных грунтов
может быть решена термическим способом
Сущность термического закрепления грунтов заключается в целена-
правленном воздействии на грунт тепловым потоком, в результате которого
возникают физико-химические процессы, способствующие его упрочне-
нию, повышению водостойкости, улучшению других свойств. Для дости-
жения соответствующих целей термическая обработка может вестись при
различных температурах (табл. 1.3)
Таблица 1.3
Способы термической обработки грунтов
Цель термической обработки грунтов Минимальная расчет- ная температура, °C
Ликвидация просадочных свойств 350-400
Устранение явлений морозного пучения 500
Снижение бокового давления на подпорные стенки 300-350
Изготовление термогрунтовых конструкций без промер- зания обожженных грунтов 600
То же для условий с многократным промерзанием и оттаи- ванием конструкций из обожженных грунтов 900-1000
Условно все известные способы термического упрочнения грунтов
подразделяются на 4 вида:
- электротермическое упрочнение обжигом и спеканием грунтов;
- сжшание топливных смесей факельным способом в стволах нагрева-
тельных скважин.
- спекание специально подобранных грунтовых смесей в стволах сква-
жин;
- генерация нагретых газов в агрегатах с последующим их действием
на стенки скважин.
Наибольшее распространение получил способ термического упрочне-
ния грунтов путем ‘жигания топливных смесей в полости нагревательных
скважин факельными способом с регулированием температуры внутри
скважин концентрацией топлива (рис . 1.21),
Способ заключается в следующем: бурят скважины на проектную глу-
бину, затем над ними устанавливают камеры, которые одновременно явля
ются пригрузочными плитами и подводят сжатый воздух и топливо к каж-
дой горелке (форсунке) Регулирование подачи топлива и воздуха осущест-
вляется с помощью вентилей (кранов).
2 Проектирование производства
33
Рис. 1.21. Схема закрепления грунтов тер-
мическим способом: 1 - генератор сжатого
воздуха, 2 - емкость горючего материала, 3
- топливопровод, 4 - воздухопровод; 5 —
горелка (форсунка); .6 - камера (пригруз); 7
Основу термоу пр очнинныл
массивов и конструкций состав- 1
ляют термогрунтовые цилиндры,
которые образуются вокруг на-
гревательных скважин. Размещая
последние таким образом, чтобы
образующиеся гермогрунтивые
цилиндры соприкасались друг с
друюм, получают их различные
сочетания в виде фундаментов,
опор свай и т. д.
Электрическим способом за-
крепляют влажные глинистые
грунты Он заключается в исполь-
зовании эффекта электроосмиса,
для чего через грунт пропускают
постоянный электрический ток с
напряженностью поля 0,5-1 В/см
и плотностью 1-5 А/м2. При этом
глина осушается, сильно уплотня- с
ется и теряет способность к пуче- j
нию.
Электрохимический способ
отличается от предыдущего тем, j
что одновременно с электриче- 1
- лидерная сквчжина;- 8 - рукав высокого ским током в грунг вводят через
давления трубу, являющуюся катодом и
служащую инъектором, растворы |
химических добавок, увеличивающие проводимость тока (силикат натрия,
хлористый кальций, хлористое железо и др). Благодаря этому интенсив-
ность процесса закрепления грунта возрастает.
34
2. ПОДСЧЕТ ОБЪЕМОВ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ
2.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧЕРНЫХ, КРАСНЫХ И РАБОЧИХ ОТМЕТОК
ПРИ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПЛАНИРОВКЕ ПЛОЩАДКИ
Расчеты осуществляются методом четырехугольных или треугольных
призм. Для подсчета объемов планировочных работ по методу четырех-
угольных призм на план участка в горизонталях наносят планировочную
сетку, которая делит участок на прямоугольники (квадраты) (рис. 2.1 а).
Размер прямоугольника (квадрата) назначается в зависимости от рельефа
местности. При спокойном рельефе их стороны рекомендуется принимать
равной 50-100 м, при пересеченном - 10-50 м, при этом в нем должна быть
минимум одна, максимум две горизонтали. Для упрощения расчетов жела-
тельно, чтобы прямоугольники (квадраты) были одинаковыми по размерам,
а число их небольшим. Если рельеф местности достаточно сложный, квад-
раты разделяют диагоналями на треугольники - метод треугольных призм
(рис.2.1 б) Диагональ должна проходить по направлению водораздела или
тальвега в соответствии с изменением характера рельефа местности. В уг-
лах планировочной сетки (пересечение сторон прямоугольников и тре-
угольников) выставляют фактические (черные) Нч, проектные (красные)
и рабочие отметки hp.
Рис. 2.1. Разбивка площадки; а - на квадраты; б - на треугольники
Черные отметки (отметки местности) в вершинах прямоугольников
(квадратов) планировочной сетки находят путем интерполяции между дву-
мя смежными горизонталями (рис. 2.2) исходя из соотношения
Г'7^ = ~. (2-1)
L х
2‘
35
где Л и Г2 - высотные отметки горизонталей; L - расстояние между гори-
зонталями в плане. Определив из (2.1) значение а, получаем
Рис. 2.2. Определение черных отметок вершин методом интерполяции
Величина красных отметок зависит от вида планировки, который, в
свою очередь, определяется условиями рельефа местности, экономически-
ми соображениями или специальными требованиями и может быть сле-
дующим: под естественный уклон, заданную отметку, нулевой баланс. При
планировке под естественный уклон только срезают небольшие бугры (вы-
сотой до 15 см) и засыпают впадины. Объем работ подсчитывается в квад-
ратных метрах планируемой площадки.
Вертикальная планировка осуществляется в соответствии с требова-
ниями проекта планировки и застройки, обеспечения стока воды и т. д.
Обычно площадке при этом придают проектные уклоны в одном или в двух
направлениях При уклоне в одном направлении, параллельном стороне
площадки, красные отметки определяются:
(2.3)
где Н - отметка заданной точки, м; I — расстояние от заданной точки до
вершины квадрата (в направлении уклона), м; i - величина уклона в сотых
или тысячных долях. В формуле знак «плюс» применяется, если вершина
прямоугольника (квадрата) лежит выше относительно заданной точки, а
«минус» - при ее расположении ниже заданной точки. При направлении
уклона, параллельном стороне площади, одинаковую красную отметку бу-
дут иметь все вершины прямоугольников (квадратов), расположенные на
прямой, перпендикулярной к направлению уклона.
Если уклон задан в двух направлениях вдоль продольной и поперечной
осей площадки, то вначале определяют красные отметки ее углов:
= (2.4)
36
где Н - красная (проектпая) отметка соответствующего угла площадки,
м; /], 12 - соответственно длина и ширина площадки, м, i2 - заданные ук-
лоны соответсгвенно в направлении длины и ширины площадки В форму-
ле (2.4) шаки перед членами равенства принимаются в зависимости от вза-
имного положения угловых точек площадки с учетом уклонов после плани-
ровки. Зная проектные отметки углов площадки, интерполяцией находят
1 [росктные отмегки всех ее вершин.
При планировке под нулевой баланс красную отметку находят таким
образом, чтобы объемы насыпей и выемок были равными. Для этого снача-
ла способом прямоугольных (квадратных) или трензельных призм опреде-
ляют среднюю отметку плоскости планировки.
При использовании способа прямоугольных (квадратных) призм
определяется по формуле
ф
(2.5)
4п
где 27Я], 27 Я2 и 27Я4 - сумма черных отметок вершин, общих соответст-
венно для одного, двух и четырех прямоугольников (квадратов) (рис. 2.1),
м; л - число фигур на которые расчленена площадка.
При использовании метода треугольных призм средняя отмегка опре-
деляется по выражению
„ +3£Н3 + 4Т.Н, +5%Н5 +6ZHs+7ZH7 +8£Н8
tiep =------------------------—--------------------------Л2-0)
6п
где 2 Яь ...,27/4 - сумма отметок, прина щежащих 1, 2, 3,.... 8-й верши-
нам треугольников, имеющим общую отметку (т. е. где сходятся 1,2,3,..., 8
углов треугольников); п - число треугольников.
Так как ошибка HCj даже на 0,01 м дает на больших площадях значи-
тельную погрешность, расчет средней отметки естественного рельефа в це-
лях проверки следует повторить.
Рабочие отметки определяются как разность красных и черных отме-
ток:
. (2 7)
если Я*р > Нч, то рабочие отметки имеют знак «плюс» и соответству-
ют насыпи; при < Нч рабочие отметки имеют знак «минус» и соответст-
вуют выемке.
Найденные отметки записывают в вершинах фигур (рис. 2 3): красную
। проектную) - в верхнем правом углу, черную - в нижнем правом углу, а
рабочую - в верхнем левом углу.
Ьр Hip
Нч
Рис. 23. Запись отметок в зершинах квадратов
37
2.2. ПОСТРОЕНИЕ ЛИНИИ НУЛЕВЫХ РАБОТ
В фигурах с отметками различного знака определяют линию нулевых
работ. Точки, в которых рабочие отметки имеют нулевые значения, соеди-
няются отрезками прямой, в результате получается ломаная линия, служа-
щая границей между участками насыпи и выемки. Она называется линией
нулевых работ (л.н.р.).
Местоположение нулевых точек определяют из подобия треугольников
или графическим способом Из подобия треугольников, приведенных на
рис. 2.4, находим:’
-— -> х = (2.8)
"Н + ^в + ^в
В формулу (2.8) и hB входят по абсолютной величине без учета зна-
ков
Рис. 2.4. Аналитическое определение нулевых точек
Рис. 2,5. Графическое определение нулевых точек
При графическом спо-
собе (рис. 2.5) положение
точек нулевых работ опре-
деляют следующим обра-
зом. Из концов стороны
квадрата, имеющих рабо-
чие отметки разных знаков,
проводят две параллельные
прямые в противополож-
ных направлениях, на них
откладывают отрезки, со-
ответственно равные рабо-
чим отметкам. Соединив
концы отрезков прямой,
получают линию, которая
пересекает сторону квадра-
та в точке нулевых работ
38
Пример:
Требуется определить черные, красные и проектные отметки для пло-
щадки, приведенной на рис. 2.6 при ее планировке под нулевой баланс с
уклонами i} = 0,003 и i2= 0,002.
Определение черных отметок Наносим на данный по заданию участок
сетку с квадратными ячейками со стороной равной а - 40 м.
Рис. 2.6. Схема участка с горизонталями и нумерация вершин сетки
Проводим секущую линию АВ между горизонталями 135,0 и 134,5
через вершину квадрата сетки (рис. 2.7), измеряем длину отрезков х и L.
39
По формуле (2.2) определяем черную отметку Н* и’.
= Л+(Л-'Л)- = 134’5 + (В5’°-134’5)— = 134>91 м
L 4,2
Рис. 2.7. Определение черных отметок вершин квадратов
Подобным способом определяем остальные черные отметки вершин
квадратов сетки (рис. 2.8).
Сумма черных отметок вершин, принадлежащих одному квадрату:
ЕЯ/ = 134,91 +132,82 +132,83 +131,56 = 532,12 м.
Сумма черных отметок вершин, общих для двух квадратов:
ЕЯ; = 134,40 + 133,80 + 133,40 + 132,70 + 132,55 + 132,31 + 132,05 +
131,92 + 132,20 + 132,46 + 133,43 + 134,05 + 134,35 + 134,64 = 1864,26 м.
Сумма черных отметок вершин, общих для четырех квадратов:
ЕЯ/ = 134,20 +133,73 + 133,30 + 134,11 + 133,57 + 133,10 + 133,62 +
133,17 + 132,77 + 133,03 + 132,69 + 132,40 = 1599,69 м.
Количество квадратов: п - 4x5 = 20.
Средняя отметка плоскости планировки:
= + + _ »2,12 + 2 1864,26 + 4 1599,69 = J
’ 4л 4-20 ’
Определение красных (проектных) отметок углов площадки произво-
дим по формуле (2.7):
/Л=160А003 = /Л=200 0,002 =
2 2 2 2
Я**’// = 133,24 + 0,24 + 0,2 = 133,68 м;
Я^/5 = 133,24 - 0,24 + 0,2 = 133,20 м;
Я^б/ = 133,24 + 0,24 - 0,2 = 133,28 м;
= 133,24 - 0,24 - 0,2 = 132,80 м.
•!
!
40
ij-0.003
Рис. 2.8 Определение черных, красных и рабочих отметок площадки
Определение красных отметок промежуточных вершин квадратов по
линии Н^/} -
^12= ~iia= 133,68 - 0,003-40 = 133,56 м,
^13=^22 -ha= 133,56 - 0,003-40 = 133,44 м,
-il а = 133,44 - 0,003-40 = 133,32 м,
Определение красных отметок промежуточных вершин квадратов по
линии - Н^Г-
41
Подобным способом вычисляем остальные красные отметки вершин
квадратов. Результаты вычислений черных, красных и рабочих отметок
приведены на рис. 2.8.
Рабочие отметки определяем по формуле;
н - Яц = 133,68- 134,91 = -1,23 м,
W12 = - ГГц = 133,56 - 134,40 = -0,84 м,
^65 = ~ Н*65 = 132,80 - 131,56 = +1,24 м.
Знак рабочей отметки (+) или (-) соответствует насыпи или выемки.
23. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМОВ ГРУНТА В ФИГУРАХ
После построения линии нулевых работ определяют объемы земляных
работ. Объемы грунта в основных фигурах вычисляют по рабочим отмет-
кам. Если знаки всех рабочих отметок одноименны, то такие фигуры назы-
ваются рядовыми. Фигуры, пересекаемые линией нулевых работ, называ-
ются переходными (смешанными).
При подсчете по сетке квадратов объем выемки или насыпи определя-
ют как сумму объемов грунта, расположенного в пределах отдельных квад-
ратов и их частей, а по сетке треугольников - в пределах отдельных тре-
угольников и их частей (табл. 2.1).
Объемы грунта выемки или насыпи подсчитывают с учетом грунта от-
косов, устраиваемых по контуру планируемой площадки. Для этого по кон-
туру площадки в наружных углах квадратов откладывают величину зало-
жения откосов, равную произведению рабочих отметок h на коэффициент от-
косов т, и получают очертание в плане бровок выемки и насыпи (рис. 2.9).
Крутизна откосов принимается по табл 1 и 2 приложения Формулы для опре-
деления объемов элементов насыпи и выемки приведены в табл. 2.1.
42
Таблица 2.1
Схемы и формулы для определения объемов работ при вертикальном
планировке площадок
Элементы
1
Одноимен-
ный квадрат
(четырех-
угольная
призма)
Переходный
квадрат
Одноимен-
ный тре-
угольник
(треугольная
призма)
Переходный
треугольник
Элементы
откосов.
а) угловой,
типа четы-
рехгранной
пирамиды
6) боковой,
типа призма-
тоида
в) то же, ти-
па трехгран-
ной пирами-
ды
Схема
2
Расчетная формула
3
Г=—(Л;+Л2 + ^+Лх)
Насыпь;
" 4 ад
Выемка;
~ a2 Ш'
____________' 4 ,ад
Участок с одной рабочей отметкой А/:
у - °’ У
Участок с двумя рабочими отметками
hinh2t
г/ °2 ,
'“Lfe^)(v\r*'+A2+Ad
Условные обозначения: V - объем работ, м3; а - сторона квадрата (тре-
угольника), м; A, hlt...hn - рабочие отметки, м; нижние индексы и, в - на-
43
сыпь и выемка; Х|Л| - сумма абсолютных значений всех рабочих отметок
переходного квадрата, м; т - коэффициент заложения откосов, Fh F2 -
площади поперечных сечении откосов, м2; I — длина участка откоса, м.
Общий объем земляных работ по устройству насыпи и выемки слага-
ется из суммарных объемов земляных работ, подсчитанных для каждого
участка.
Подсчет объемов работ удобно выполнять в табличной форме, напри-
мер, как приведенной в табл. 2.2.
Рис. 2.9. Построение откосов и типы фигур. I - основной квадрат; 2 и 3 - переход-
ный квадрат; 4 - угловая четырехгранная пирамида, 5 - боковой призматоид; 6 -
боковая трехгранная пирамида
Таблица 2.2
Ведомость объемов работ по вертикальной планировке площадки
№ участка Знак Рабочая отметка Площадь, м2 Объем, м3
А| Л2 Лз Л4 лф Частный Насыпь Выемка
. . . ... ... . - . . л. . .. ... . . . ... . . • ...
Объем квадратов
Объем откосов
Остаточное разрыхление
Итого
44
2.4. ПОДСЧЕТ ОБЪЕМОВ ГРУНТА В КОТЛОВАНАХ И ТРАНШЕЯХ
Котлованы и траншеи устраивают с наклонными стенками (откосами)
и отвесными (вертикальными). Последние выполняют с установкой креп-
лений или без них. Максимальную глубину выемок с отвесными стенками
без креплений определяют по СНиП 12-04-2002. Их устраивают только в
грунтах естественной влажности при отсутствии грунтовых вод и небольшой
глубине (табл. 2 приложения). При других условиях крутизну откосов при-
нимают согласно указаниям СНиП 12-04-2002 и СНиП 3.02 01-87. Наи-
большую высоту вертикальных стенок выемок в мерзлых грунтах, кроме
сыпучемерзлых, при среднесуточной температуре воздуха ниже -2 °C до-
пускается увеличивать по сравнению с установленной СНиП 12-03-2002 на
глубину промерзания грунта, но не более чем до 2 м.
Размеры котлованов, принимаемые для расчета, должны обеспечивать
размещение конструкций и механизированное производство работ по мон-
тажу фундаментов, забивке сваи, устройству изоляции, водопонижению и
водоотливу и других работ, выполняемых в выемке, а также возможность
перемещения людей в пазухах. В последнем случае расстояние между по-
верхностью откоса и боковой поверхностью возводимого в выемке соору-
жения должно быть «в свету» не менее 0,6 м. Минимальная ширина тран-
шеи принимается наибольшей из числа величин, удовлетворяющих сле-
дующим требованиям:
- под ленточные фундаменты и другие подземные конструкции она
должна включать ширину конструкции с учетом опалубки, толщины изоля-
ции и крепления с добавлением по 0,20 м с каждой стороны;
- под трубопроводы, кроме магистральных, с откосами 1:0,5 и круче -
по табл. 3 СНиП 3.02.01-87, а с откосами положе 1:0,5 - не менее наружно-
го диаметра трубы с добавлением 0,5 м при укладке отдельных труб и 0,3 м -
при укладке плегями.
Выемки в грунтах, кроме валунных и элювиальных (меняющих свои
свойства под влиянием атмосферных воздействий), следует разрабатывать
до проектной отметки с сохранением природного сложения грунтов осно-
вания. Допускается разработка выемок в 2 этапа: черновая и окончательная,
непосредственно перед возведением конструкций.
Проектируя котлован, учитывают особенности его расположения на
площадке, подлежащей планировке. При этом исходят из таких возможных
основных ситуаций: котлован в зоне выемки, котлован в зоне насыпи, часть
котлована в зоне выемки, часть - в зоне насыпи.
В первом случае следует предусмотреть выполнение работ по плани-
ровке площадки до проектной отметки, если это не противоречит другим
условиям и требованиям производства, а затем уже рытье котлована. Объем
работ подсчитывают по проектным отметкам спланированной площадки.
Во втором случае вначале следует предусмотреть рытье котлована, а
затем планировку площадки. Объем работ в котловане рассчитывают исхо-
дя из отметок рельефа местности. Допускается совмещение работ по рытью
45
котлована и планировке площадки с обязательным обвалованием грунтом
зоны котлована в насыпи согласно требованиям техники безопасности.
Предварительно принимают решение по транспортировке грунта из котло-
вана и выполнению в нем последующих работ, связанных с обратной за-
сыпкой грунта.
В третьем случае задача решается для каждой части котлована отдель-
но. Извлеченный грунт вывозят или используют для планировки площадки,
проектная отметка которой должна быть в этом случае скорректирована.
Объем земляных работ при устройству котлована подсчитывают по
методу поперечных профилей. Для этого, как при вертикальной планировке
площадок, вычисляют рабочие отметки в углах и точках пересечения кон-
тура дна котлована с горизонталями. Затем определяют величины заложе-
ния откосов hm, наносят их на план и, соединив их крайние точки прямыми
линиями, получают очертания откосов.
Объемы работ вычисляют по участкам, полученным в результате деле-
ния котлована вертикальными профильными плоскостями (рис. 2.10). Такие
плоскости проводят в торцах котлована (сечения /-/и V-V) и в точках пере-
сечения горизонталей с продольной осью (сечения //-//, ///-/// и/V-/V).
Объемы грунтов на каждом
участке определяют по форму-
лам из табл. 2.3. Участки отко-
сов, как и при планировке пло-
щадок, разбивают на угловые
пирамиды и промежуточные
призматоиды, объемы которых
подсчитывают по формулам
табл. 2.1.
Для определения объемов
работ по устройству котлованов
сложных очертаний их расчле-
няют на ряд простых составных
элементов.
Для ввода экскаватора в за-
бой, въезда - и выезда автомо-
бильного транспорта устраива-
ют съезд в котлован с уклоном
1:10. Ширину въездной траншеи
по низу принимают равной 6-8 м,
объем определяют по формулам
табл. 2.3.
При возведении здании с
подвалом (рис. 2.11) часто воз-
никает необходимость не только
Рйс. 2.10. План котлована
разрабатывать котлован, но и отрывать траншеи для ленточных фундамен-
тов стен подвала В этих случаях разработанный грунт траншеи можно не
46
выбрасывать из котлована, а укладывать под полом подвала. Для этого глу-
бина копания котлована экскаватором назначается ниже проектной отмет-
ки, с тем, чтобы лишний вырытый объем был заполнен грунтом из тран-
шеи. Дополнительная глубина копания экскаватором определяется с доста-
точной точностью без учета разрыхления:
К
р ’
(2-9)
где Vmp - объем траншей, определяемый по проектным размерам фунда-
ментов, м3; FK - площадь котлована понизу, включающая площадь, зани-
маемую траншеями, м2; Кр - коэффициент остаточного разрыхления грунта.
Таблица 2.3
Схемы и формулы для определения объемов при устройстве котлованов и
выемок
Схема
Элементы
Участок
между
ными
(призматоид)
Площадь сечения
(трапеции)
Одиночные выемки
Въездная траншея
Расчетная формула
котлована
параллель-
сечениями
mh
t
V = т
2 3
bh‘ h3m
F = \b + mhjh
Для прямоугольного сечения
F -mh
V = - [(2Л + a)B + (2а + Л>]
6
При А — В и а = b
Условные обозначения: V - объем, м3; F - площадь поперечного сече-
ния, м2; b - ширина по дну, м; h - рабочая отметка, м, I - длина участка, м;
т - коэффициент заложения откосов; п( - коэффициент заложения дна
въездной траншеи; А, В - стороны выемок поверху, м; а, Ь - стороны вы-
емок по низу
Объем земляных работ при рытье траншей определяют по продоль-
ным и поперечным профилям траншеи Продольный профиль членят на
47
участки между точками перелома и для каждого из таких участков по фор-
мулам из табл. 2.3. Отдельно вычисляют объемы, после чего суммируют их.
Ширину траншей по дну принимают согласно требованиям СНиПов.
Минимальная ширина траншеи для ленточного фундамента равна ширине
подошвы фундамента с учетом принятого способа производства работ и
должна быть не менее ширины режущей кромки рабочего органа землерой-
ной машины.
2.5. ПОДСЧЕТ ОБЪЕМОВ ГРУНТА ПРИ ВОЗВЕДЕНИИ
ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА ДОРОГ
Объемы земляных работ при устройстве линейных земляных соору-
жений (дорог, каналов и др.), как и траншей, вычисляют по продольным и
поперечным профилям проекта. (
Положение нулевых отметок в местах перехода выемок в насыпь, объ- 1 $
ем земляных работ на участках между переломами профиля определяют по
формулам, приведенным в табл. 2.4.
После определения профильною объема земляных работ для насыпи и
выемки необходимо установить поправки, которые увеличивают или
уменьшают объемы земляных работ. К ним относятся: поправка на снятие
растительного слоя со знаком «плюс»; поправка на устройство дорожной-1.’
одежды со знаком «минус».
Снятый растительный грунт складывают в отвалы в пределах полосы
отвода для последующего укрепления откосов земляного полотна и боко-
вых резервов. , j
Условные обозначения: A, ht, h2,...hn - рабочие отметки по оси профи-
ля^; I - длина участка откоса, м; F^ - площадь среднего сечения между
смежными поперечными профилями на одинаковом расстоянии, м\ т - ко-
эффициент заложения откосов.
Объем земляного полотна на всем протяжении дороги подсчитывают
на всех его участках за вычетом протяжения всех мостов длиной более 4 м
• j
48
4
и без вычета отверстий труб. Данные оформляются в виде попикетной ве-
домости объемов работ (табл 2.5).
Таблица 2.4
Элементы
Положение нуле-
вой отметки про-
изводства работ
(в местах перехо-
да выемки в на-
сыпь)__________
Промежуточные
участки земляно-
го полотна (на-
сыпи, выемки):
а) при Л/ - Л2 <
0,5 м
и /<50м
б) при hi - h2 £
0,5м
и / £ 50 м
Расчетная формула
ht+h3
I -
lI-X ~ L . L.
h}+h2
V =F I
Г н(в) lcpl
m(h,-h2)2
12
Таблица 2.5
Попнкетная ведомость объемов земляных работ
IIK+- Рабочие отметки Сумма рабочих отметок Разность рабочих отметок Расстояние, м Профиль- ные объе- мы, м3 Поправки Исправ- ленные объемы, м3 Объемы насыпей с учетом Ку
1 насыпь выемка насыпь выемка на разность рабочих отметок на устройство до- рожной одежды на снятие расти- тельного грунта насыпь выемка
2.6. ПОДСЧЕТ УВЕЛИЧЕНИЯ ОБЪЕМОВ ГРУНТА В ВЫЕМКЕ ЗА
СЧЕТ ОСТАТОЧНОГО РАЗРЫХЛЕНИЯ
Зная объемы выемки (основные объемы и объемы откосов) и коэффи-
циент остаточного разрыхления /Сор, дополнительное увеличение объема
грунта можно определить из выражения
V V‘K^
100 , (2.10)
где Гв - объем грунта в выемке, м3; Кср - коэффициент остаточного раз-
рыхления, %, принимаемый по табл. 3 приложения.
49
2.7. ПОДСЧЕТ ОБЪЕМОВ РАСТИТЕЛЬНОГО ГРУНТА
Растительный грунт при выполнении земляных работ снимается по
всей строительной площадке. В случае перемещения растительного слоя на
большие расстояния, осуществляемого обычно автомобильным транспор-
том, определяются объемы грунта по формуле
^рг ~ ^w^cp + 1
, (2. 11)
здесь Fn< и FomK - соответственно площадь участка и дополнительная пло-
щадь, образуемая откосами, йср - толщина среза растительного слоя, при-
нимаемая равной 150-200 мм.
2.8. СОСТАВЛЕНИЕ БАЛАНСОВОЙ ВЕДОМОСТИ ЗЕМЛЯНЫХ
МАСС
Все вычисления по определению объема грунта сводятся в таблицу ба-
лансовой ведомости земляных масс (табл. 2.6).
Таблица 2.6
Балансовая ведомость земляных масс
Наименование Объем, м3
Выемка (-), Vs Насыпь (+), VH
Основной объем в фигурах
Дополнительный объем в откосах
Увеличение объема за счет остаточного разрыхления 4
Итого
Баланс представляет собой разность между общим объемом выемок и
насыпей и показывает, сколько надо подвезти (отрицательный) или вывезти
избыточного (положительный) грунта. В случае равенства объемов полу-
чится так называемый нулевой баланс. Допускается расхождение не более
чем на 5 %.
Точность нулевого баланса определяется по формуле
100 < 5%. (2.12)
50
2.9. КОРРЕКТИРОВКА ПЛАНИРОВОЧНОЙ ОТМЕТКИ ПРИ
ПЛАНИРОВКЕ ПОД НУЛЕВОЙ БАЛАНС
Если расхождение Л превышает 5 %, то планировочную отметку изме-
няют на величину Д/Л, которую определяют по формуле
iyH, = ±—
(2-13)
где А К - разница в объемах выемки и насыпи, м3; F -.площадь площадки,
м2. После этого все расчеты повторяются.
Кроме того, нулевой баланс нарушается в том случае, 'когда на пло-
щадке имеется избыток грунта, извлеченного из котлована для возводимо-
го на площадке здания, или возникает необходимость в дополнительном
объеме грунта для возведения постоянных насыпей (насыпи дорог, земля-
ного вала и т. п.).
Величина поправки АЯ к средней планировочной отметке может
иметь знак «минус» при нехватке грунта и знак «плюс» - при его избытке и
определяется по формуле
VK + vb(1 + Ko)~Vh
±гуН=--------—(2.14)
где Гы - объем грунта в планировочной выемке, м3; Ко - остаточное раз-
рыхление грунта, выраженное в десятичных дробях, Кв- геометрический объ-
ем грунта дополнительной выемки (под котлован сооружения или траншеи),
м3; Гн - геометрический объем грунта дополнительной насыпи (насыпь дорог,
земляного вала и т. п.), м3; F- площадь планируемой площадки, м2.
Прймер:
Требуется определить объемы выемки и насыпи грунта для данных из
примера на с. 36, составить балансовую ведомость земляных масс. Коэф-
фициент заложения грунта откосов т = 1,25, процент остаточного разрых-
ления грунта Кор - 4 %.
1. Подсчет объемов грунта в пределах основных квадратов производим
по формуле из табл. 2.1:
V=^.(hl+h2+h3+h4)1 К=~ = ^~ = 400м2.
Расчеты объемов грунта сводим в табл. 2.7.
2. Подсчет объемов грунта в переходных квадратах типа «четырех-
угольник-четырехугольник» производим по формуле из табл. 2.1:
К= £>=42_ =400м2.
4 4
v а2 W
" 4 'Я ’
Расчеты объемов грунта сводим в табл. 2.8.
51
Таблица 2.7
Объем грунта в основных квадратах
№ квадрата Рабочие отметки, м ЕЛ, м К.м2 Объем п руита, м3
А/ А2 h3 _ Л/ Насыпь Выемка
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 -1,23 -0,84 -0,72 -1,04 -3,83 400 -1532
2 -0,84 -0,36 -0,37 -0,72 -2,29 400 -916
3 -0,36 -0,08 +0,06 -0,37 -0,87 400 -348
5 -1,04 -0,72 -0,71 -0,83 -3,30 400 -1320
6 -0,72 -0,37 -0,29 -0,71 -2,09 400 -836
9 -0,83 -0,71 -0,30 -0,61 -2,45 400 -980
12 +0,06 +0,49 +0,65 +0,31 +1,51 400 +604
15 +0,03 +0,31 +0,60 +0,43 +1,37 400 +548
16 +0,31 +0,65 +0,83 +0,60 +2,39 400 +956
18 +0,21 +0,43 +0,84 +0,70 +2,18 400 +872
19 +0,43 +0,60 +1,00 +0,84 +2,87 400 +1148
20 +0,60 +0,83 +1,24 +1,00 +3,67 400 +1468
+5596 -5932
Таблица 2.8
Объем грунта в переходных квадратах
№ квад- рата Рабочие отметки, м Ж м К, м2 НУ НУ Объем грунта, м3
Л/ Л? f>3 Лх Насыпь Выемка
г‘й f<\h
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
*
4 0,08 0,06 +0,38 +0,42 0,94 400 0,681 0,021 +272,36 -8,36
+272 -8
3. Объем грунта в переходных квадратах типа «треугольник-
пятиугольник».
Подсчет производим по формулам из табл. 2.1:
= — = 266,7м2, С = 7-----Ь------т.
6 6 (hl+h2\hl+h3)
Расчеты объемов грунта сводим в табл. 2.9.
Значения рабочих отметок записываются в таблицу в абсолютных зна-
чениях, в порядке, указанном на рис. 2.12.
4 Объем грунта в откосах. Подсчет производим по формулам из табл. 2.1.
5 Составляем ведомость баланса земляных масс.
Дополнительный объем грунта за счет остаточного разрыхления грунта
выемки находим по формуле:
Удоп = Vh = 7240— = 434 м3.
доп “ 100% 100
52
Рис. 2.12. Распределение объемов грунта в переходном квадрате типа «треугольник-
пятиугольник
Таблица 2.9
№ квад- рата Абсолютные значе- ния рабочих отметок, м S Ь? С, м £ п -с + -с + -с 1 и V -С + -С + 11 Объем грунта, и3
|й2| |Ад1 |А<1 На- СЫПЬ Вы- емка
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
7 0,06 0,29 0,06 0,37 266,7 0,0018 +О.5 -77,8 -192,0 +0,5 -269,8
8 0,06 0,42 0,06 0,49 266,7 0,0038 -1,0 +113,0 +258,7 +371,7 -1,0
10 0,03 0,30 0,29 0,71 266,7 0,0014 +0,4 -149,7 -346,7 +0,4 -496,4
11 0,29 0,03 0,06 0,31 266,7 0,2180 -58,1 +4,8 +106,7 +111,5 -58,1
13 0,21 0,07 0,30 0,61 266,7 0,0650 +17,3 -60,0 -261,4 +17,3 -321,4
14 0,30 0j21 0,03 0,43 266,7 0,1604 .42,8 +26,8 +178,7 +205,5 -42,8
17 0,07 0,45 0,21 0,70 266,7 0-0024 -0,6 +158,0 +362,7 +520,7 +0,6
• +1228 -1190
53
Таблица 2.10
№ квад- рата Абсолют- ные значе- ния рабочих отметок, м а или /, м О / 3 Объем грунта, м3
IA/I |А2| Насыпь Выемка
1 2 3 6 7 8 11 12
1 1,23 1,23 0,84 1,04 40 40 -27,1 -32,3 -1,0 -28,1 -32,3
2 0,84 0,36 40 -9,5 • -9,5
3 0,36 0,08 40 -1,4 -1,4
4 0,08 0,38 0,38 0 0 0,42 8 32 40 -0,01 +1,9 +4,0 ' +0,3 +2,2 +4,0 -0,01
5 1,04 0,83 40 -22,0 -22,0
8 0,42 0,49 40 +1,8 +1,8
9 0,83 0,61 40 -13,1 -13,1
12 ' 0?49 0,65 40 +8,2 +8,2
13 0,61 0,07 40 -3,5 -3,5
16 0,65 0,83 40 +13,8 +13,8
17 0,07 0,45 0.47 0 0 0,7 5 35 40 -0,01 +1,5 +8,7 +0,05 +1,55 +8,7 -0,01
18 0,7 0,84 40 +14,9 +14,9
19 0.84 1,0 40 +21,2 +21,2
20 1,24 1,24 1,0 0,83 40 40 +31,5 +27,1 +1,0 +32,5 +27,1
+136 -110
Таблица 2.11
Ведомость баланса земляных масс
Распределение земляных масс Объем грунта, м3
На- сыпь Выемка
Объемы грунта в пределах основных квадратов +5596 -5932
Объемы грунта в пределах переходных квадратов +272 +1228 -8 -1190
Объемы грунта в откосах +136 -ПО
Всего- +7232 -7240
Увеличение объема грунта за счет остаточного разрыхления, V * доп _ . -290
Итого. +7232 -7530
Относительную разницу между объемом выемки и насыпи определяем
по формуле:
Ю0% = 7-3-0 —7232100% = 3,9 % < 5%.
Ув 7530
54
Полученное значение больше допустимого, следовательно пересчет не
требуется. Если значение будет больше допустимого, то необходимо произ-
вести корректировку значения по формуле 2.13, пересчитать красные и
рабочие отметки, объемы грунта насыпи и выемки.
2.10. СОСТАВЛЕНИЕ ПЛАНА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЗЕМЛЯНЫХ
МАСС
Для рационального выполнения планировочных работ необходимо со-
ставить план распределения земляных масс исключающий повторные пере-
валы грунта и предусматривающий его доставку из выемки в насыпь крат-
чайшим путем.
При сложном очертании выемок и насыпей площадку разбивают на
сопряженные участки путем соответствующего подбора объемов грунта в
отдельных квадратах (треугольниках) согласно условию
£^(100 + /^)
Затем определяют среднюю дальность перевозки грунта для каждого
участка.
При планировке площадки по заданной отметке могут образоваться
излишки или недостатки грунта. В этом случае нужно использовать каваль-
еры или резервы, расположенные за пределами площадки. Объемы каваль-
ера и резерва соответственно определяются по формулам
ун 100 „ _ У„ 100 г
(100+ /<.,) ’
У -У______' и ____ у
В (100 + Я^);
(2.16)
2.11. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНЕГО РАССТОЯНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ
ГРУНТА НА ПЛОЩАДКАХ
При нулевом балансе земляных масс, следует стремиться к минималь-
ным перемещениям грунта, т. е. таким, когда сумма произведений объемов
выемок на среднее расстояние перемещения грунта минимальная.
На свободных площадках средним расстоянием перемещения грунта
принято считать расстояние между центрами тяжести выемки и насыпи.
При частично застроенных площадках среднее расстояние перемещения
грунта определяют с учетом местных условий, рельефа, расположения до-
рог и т. д. Центры тяжести участков насыпей и выемок можно определить
аналитическим, графо-аналитическим и графическим способами.
При аналитическом способе координаты центров тяжести выемок и
насыпей вычисляются с помощью статических моментов объемов, взятых
относительно координатных осей,* за которые в данном случае удобнее
принимать линии, представляющие собой границы планируемой площадки:
у ТУвУ. у у _^нУн
ZVB В Н YVH
(2.17)
55
где Хв, YB - координаты центра тяжести выемки; Хн, YH - координаты цен-
тра тяжести насыпи; Гв, Ун - объем фунта в пределах квадратов (треуголь-
ников), м3; хю у», х,, ув - координаты центра тяжести соответствующих
квадратов (треугольников).
Осями координат могут быть две стороны площадки или взаимно пер-
пендикулярные линии сетки квадратов. Среднее расстояние между центра-
ми тяжести выемки и насыпи находят по формуле
= (218)
Графический способ следует применять при спокойном рельефе местно-
сти. Графические центры тяжести насыпи Цн и выемки Цв, а также средняя
дальность возки грунта определяются следующим образом (рис. 2.13):
- на площадке, подлежащей планировке, вычерчивают сетку квадратов,
аналогичную той, которая была использована для определения черных,
красцых и рабочих отметок;
- проводят линию нулевых работ;
- в каждом квадрате (или его части по обе стороны от линии нулевых
работ) проставляют объемы грунта, подлежащие разработке;
- строят кривые (ломаные линии) объемов грунта отдельно для насыпи
и выемки, например для участка насыпи ломаные 0-2—4—6-8 и 10-11-13-15,
а для участка выемки - ломаные 27-27-29-31 и 17-17-19-21-23.
Для построения этих кривых параллельно сторонам квадратов на про-
извольном расстоянии от сетки квадратов проводят базисные прямые 0-7,
10-14, 27-30, 17-24. На базисные линии проектируются линии сетки
квадратов (точки 0, 1, 3, 5, 7, 10, 12, 14, 17*, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30) и гра-
ничные точки линии нулевых работ (точки 27* и 10*). Из полученных точек
восстанавливают перпендикуляры к базисным линиям. На них откладывают
в масштабе отрезки, соответствующие сумме объемов грунта, которая ука-
зана в квадратах справа (или слева) от плоскости, проходящей через дан-
ную точку перпендикулярно к базисной линии. Например, отрезок 1-2 равен
сумме объемов грунта насыпи в квадратах 4 и 8 (14 600+2 250 = 16 850 м3),
отрезок 3-4 - сумме объемов грунта насыпи в квадратах 3, 4, 7, 8
(22 100+14 600+5 200+2 250 = 44 150 м3), отрезок 5-6 - сумме объемов
грунта насыпи в квадратах 2, 3,4, 6, 7, 8, 10 (86 700 м3) и отрезок 7-8 соот-
ветствует объему всей насыпи в квадратах 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
(145 000 м3). Соединив точки 8, 6, 4, 2, 0 прямыми, получим ломаную ли-
нию объемов грунта насыпи, которая позволит определить абсциссу цен-
тра тяжести насыпи Цн- Для этого нужно разделить отрезок 7-8 пополам,
из середины (точка 9) провести прямую параллельно базисной линии (7-0)
до пересечения с ломаной линией объемов грунта (8-6-4-2-0).Точка пере-
сечения (а) укажет величину абсциссы (отрезок 9-а).
8
Для определения ординаты центра тяжести насыпи следует построить
ломаную (10-11-13-15) по возрастающим в вертикальном направлении
объемам грунта. В данном случае отрезок 11-10 соо гветствует сумме объе-
мов грунта насыпи, содержащегося в квадратах 9 и 10 (4 200+750 = 4 950 м3);
отрезок 12-13 - сумме объемов грунта насыпи в квадратах 5, 6, 7, 8, 9, 10
(44 900 м3); отрезок 14-15 - объему всей насыпи (145 000 м3). Разделив от-
резок 14 15 пополам и проведя прямую через середину (точка 16) парал-
лельно базисной линии (10-14) до переселения с ломаний линией объемов
грунта насыпи (15-13-11—10*), получим ординату (отрезок 16-Л) центра тя-
жести насыпи Подобным образом определяют координаты центра тяжести
выемки Цв. Расстояние от точки Цн до точки Цв и будет искомой величи-
ной средней дальности возки грун га 4р-
57
2.12. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ РАСЧЕТА ОБЪЕМОВ
ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ ПРИ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПЛАНИРОВКЕ
СТРОИТЕЛЬНЫХ ПЛОЩАДОК
При проектировании производства работ в строительстве весьма тру-
доемки расчеты по определению объемов земляных работ. На кафедре
строительного производства Мордовского университета разработана и ис-
пользуется компьютерная программа «Zemlekop», предназначенная для
подсчета объемов грунта по методу прямоугольных призм при вертикаль-
ной планировке, определения положения центров тяжести насыпи и выемки
и расстояния между ними Для проведения расчетов по программе необхо-
димо наличие лишь фактических (черных) отметок, т. е. данных полевых
измерений предполагаемой строительной площадки либо данных топогра-
фической карты местности.
Площадка расположена на схеме таким образом, что ее ширина про-
стирается с запада на восток, а длина - с севера на юг. Эти направления бу-
дут положительными, когда речь идет об уклонах. Сложная поверхность,
таким образом, аппроксимируется набором прямоугольных призм (рис. 2.14).
Введенные пользователем значения фактических отметок вершин эле-
ментарных фигур (квадратов) сохраняются в форме матрицы размером
[М+1 ][№!], где М- ширина площадки в ячейках, а 2V- длина (рис. 2.15).
057735
0.002
Рис 2.14. Ввод геометрических размеров площадки и общих данных
58
Рис. 2.15. Ввод фактических (черных) отметок площадки
Рис. 2.16.Картограмма земляных масс
59
Далее рассчитываются плоскость сечения, значения проектных (крас-
ных) и рабочих отметок, положение линии нулевых работ и расстояние ме-
жду центрами тяжести насыпи и выемки (рис. 2.16). После этого произво-
дится расчет объемов земляных масс, находящихся ниже и выше плоскости
сечения, с учетом коэффициента остаточного разрыхления грунта (рис;
2.17). В случае если с первого раза не удается определить плоскость сече-
ния с достаточной степенью точности, ее уровень уточняется пропорцио-
нально разности объемов грунта насыпи и выемки и производится повтор-
ный расчет. Программа может произвести до 100. таких итераций. Если же и
после сотой итерации нужная точность не достигнута, то выдается сообще-
ние об ошибке, так как обычно д ля достижения точности с погрешностью в
5 % достаточно 2-3 итерации, в 1 % - 4-5,0,01 % - 6-7.
ода «см ода 0.00 м гз < л
* 22 0.0 О.1а 0.07
OjOO 0.00 -673.37 0.00 у J L. . 13
IUUJUDlj ОЛЮ 0ЛВ OJ07 193БД7 DOO i J —x t Л
? И1 cnoo’no d 30 0 43 0 30 D.fe -3145.7» 000 «33 doo " .2027.02 ?j| 0,12 '«Sr 0.00 ~pnwie ’дЯ 27.12 0.00 . • 1
OOOQ.OO ж ом ,оо 0 00 OJ77 0,2? OJOO OJOO
йреажЯ3064-34 охс ч>'2 OjOO aoo -tiev V
ДИЙ’<" '• 007 018 0.00 ojoo boo -зет Д obo з, ода 'TftaMjM loo IS _-~l 1 ; 1 ... -f 0 49 000 .360283 ( 0.36 000 .2307.82 !
, s‘ ЕФЙВФМ lOOQUUO 016 o.x X Я JUOOOu 0.33 OJ7 '0000.00 4L27 c.12 0.16 «36 019
/ ' Hstszso «и от '/'v , '* • '1ЛЛл9 0.00 DOO ^^>764332 0J0 «10 OJOO d.oo dm ©ДО Г-ОД9 jaoo •794.1’i •-OJ01 0.00 L? ООО -56.33
В«235Де 0.00 0.16 10000,00 04Я 0.16 «43 ojoo ода .56996 ода ? M 0.60 000 .4657.92 4 Я «лэ доо' -згзаяо i £ I i . i 4 v
' SlOjUOX 0.36 -0.13 03Э
1000000 e’9 °-10 0.10 ©,33 U00 «1957.78
7330.52 0,10 ОД0 OjOO OUOS 0.19 doo M7792 f ’-1W5S 'ООО । 1 SlJSe [VI &541.7Э 21293.69
ВИП^^И 2469.48 OJOO 0.16 [OJOO -
Рис. 2.17.Ведомость объемов земляных масс
Возможна такая ситуация, когда программа не сможет произвести рас-
чет и выдаст сообщение о сотой итерации. Это связано с тем, что методика
аппроксимации поверхности призмами и расчета объема призмы обладает
некоторой погрешностью. Данное обстоятельство ведет к нелинейной зави-
симости объемов выемки и насыпи от уровня плоскости сечения и невоз-
можности элиминации ошибки.
Для полноценного функционирования программы необходим IBM PC со-
вместимый компьютер с процессором не ниже 486 DX 2 и не менее 4 Мбайт
60
оперативной памяти, с установленной операционной системой Windows’95
и Windows NT или более поздней версией.
Для практической реализации математической модели были выбраны
язык программирования C++ и среда программирования Borland C++
Builder 5.0. Такой выбор обусловлен объектной ориентированностью C++, а
также удобством создания интерфейса пользователя в среде программиро-
вания от Borland. Для описания модели был разработан ряд классов C++ и
настроены взаимодействия между ними.
Итоговые результаты работы программы в виде ведомости и картограм-
мы земляных масс распечатываются на принтере, плоттере или графопо-
строителе. Изображение картограммы земляных масс приведено на рис. 2.18.
К несомненным преимуществам данной программы можно отнести не-
большую емкость (она занимает 2,35 Мбайт на жестком диске), значитель-
ные визуальные возможности, простоту ввода данных, вывод результатов
расчетов в виде готовых форматизированных документов. Программа рас-
считана на пользователя, обладающего элементарными навыками взаимо-
действия с компьютером. Она рекомендуется для использования в учебных
целях и при разработке ППР в проектных институтах.
61
0.02 300.04 -0.09 300,03 -020 300.03 -0.29 300.04 -039 300.04
Рис. 2.18. Пример оформления выходной картограммы земляных масс
62
3. ВЫБОР СОСТАВА ОСНОВНЫХ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ
ЗЕМЛЕРОЙНЫХ И ЗЕМЛЕРОЙНО-ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН
ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ
3.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА КОМПЛЕКСНО-
МЕХАНИЗИРОВАННЫХ РАБОТ
Технологическая последовательность работы машин на планировке
площадки заключается:
а) в срезке растительного слоя; '
б) в послойном разрыхлении грунта выемок на толщину снимаемой
стружки от 10 до 20 см, разрабатываемых скрепером для грунтов II группы
и бульдозерами для грунтов III группы;
в) в послойной разработке и перемещении грунта;
г) в послойном разравнивании и послойной укатке грунта (при толщи-
не слоя укатки 20-30 см и 4-8 проходах катков по одному следу).
Этот комплекс работ производится последовательно на всех участках
(картах) заданной площадки одним или несколькими комплектами машин,
работающими параллельно или последовательно
В каждом комплекте назначается одна или несколько ведущих машин,
выполняющих основной производственный процесс - разработку грунта.
Ведущие машины определяют темп и ритм работы, остальные являются
вспомогательными (комплектующими).
Выбор комплектов машин для комплексной механизации строительно-
монтажных работ осуществляется в два этапа. На первом в зависимости от
объемно-планировочных и конструктивных характеристик объекта, а также
принятой технологии производства работ определяют требуемые эксплуа-
тационные параметры основных машин, их типы и марки, а также перечень
технологически необходимых вспомогательных машин, оборудования и
ручных машин. На втором этапе производят выбор наиболее рационального
или оптимального варианта на основании технико-экономического сравне-
ния.
3.2. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ВЫБОР СПОСОБОВ ВЫПОЛНЕНИЯ
ПЛАНИРОВОЧНЫХ РАБОТ
Выбор способов выполнения планировочных работ осуществляется на
основе ознакомления с указаниями, приведенными в учебной и техниче-
ской литературе, о рациональных способах производства строительных
работ, а также отбора ряда технологических схем производства работ.
Рациональные способы производства земляных работ должны обеспе-
чить выполнение их в заданные сроки при соблюдении следующих усло-
вий: максимальная механизация, использование современной техники и
прогрессивных методов, создание условий для повышения производитель-
ности труда и получения наилучших технико-экономических показателей
63
по стоимости и трудоемкости работ
Учитывая, что одна и та же работа может быть выполнена разными
комплектами машин, а один и тот же комплект может работать по различ-
ным технологическим схемам, при предварительном выборе комплектов
руководствуются установленными практикой положениями.
Крупные машины с большой производительностью экономически вы-
годно использовать на работах со значительными объемами, а при малых
объемах работ дешевле применять мелкие машины, так как перебазирова-
ние крупных машин связано с большими единовременными затратами
Для выполнения планировочных работ применяют землеройно-
транспортные машины. При перемещении грунта до 50 м используют бульдо-
зеры малой мощности (на тракторах ДТ-54); при перемещении до 80 м - буль-
дозеры средней мощности (на тракторах ДТ-75 и Т-100); при перемещении от
80 до 120 м - бульдозеры большой мощности (на тракторах Т-130, Т-180,
ДЭТ-250) или прицепные скреперы с ковшом емкостью до 3 м3, гфи переме-
щении от 120 до 1 000 м - прицепные скреперы с ковшом до 10 м3; при пере-
мещении более 1 000 м - прицепные и самоходные скреперы с ковшом емко-
стью более 10 м3.
Землеройные машины выбирают в зависимости от глубины планиро-
вочной выемки. При разработке выемки глубиной около 1 м вместо буль-
дозеров и скреперов более эффективным может оказаться использование
экскаваторов с ковшом емкостью до 0,4 мч или тракторных погрузчиков.
Выемку глубиной свыше 1,5 м целесообразно разрабатывать более мощны-
ми экскаваторами, работающими в комплексе с автосамосвалами.
При производстве планировочных работ механизация должна быть
комплексной. Для этого выбирают ведущую машину с учетом дальности
перемещения грунта из выемки в насыпь, все остальные технологические
процессы выполняют с помощью средств механизации, увязанных с ней по
производительности. Например, комплексную механизацию на строитель-
ной площадке можно осуществить применением ведущих машин для срез-
ки и перемещения грунта из выемки в насыпь (скреперы и бульдозеры) и
комплектующих машин для послойного рыхления грунта в выемке, его раз-
равнивания и уплотнения в насыпи (рыхлители, грейдеры, бульдозеры, уп-
лотняющие катки). На расстояния до 100 м грунт перемещают бульдозер-
ным комплектом, а на большие - скреперным либо экскаваторным.
Бульдозерный комплект составляют из нескольких бульдозеров, рых-
лителей и уплотняющих катков (рис. 3.1). Эти механизмы последовательно
выполняют рыхление грунта, его разработку и перемещение, разравнивание
и уплотнение в насыпи. Количество механизмов и их тип выбирают в зависи-
мости от средней дальности перемещения грунта и сменной производительности
комплекта.
Скреперный комплект составляют из тракторного рыхлителя, одного
или нескольких скреперов, бульдозера, машины для уплотнения грунта и
трактора-толкача (рис. 3.2). Эти механизмы последовательно выполняют
послойное рыхление грунта, его разработку и перемещение (скреперы),
64
разравнивание и уплотнение грунта в насыпи. При работе прицепных скре-
перов на песках, плотных грунтах, а самоходных скреперов во всех случаях,
используются тракторы-толкачи. Количество скреперов, обслуживаемых
одним толкачом, приведено в табл. 7а (приложение).
Рис. 3.1. Схема комплексной механизации земляных работ при разработке грунта
бульдозером: а - рыхление, б — срезка, в - транспортирование; г - разравнивание; д —
уплотнение полуприцепным катком
Рис. 3.2. Схема комплексной механизации земляных работ при разработке грунта
скрепером: а - рыхление; б - набор грунта; в - транспортирование; г - разгрузка
скрепера; д - разравнивание грунта в насыпи; е - уплотнение грунта катком
Марки механизмов и их количество выбирают в зависимости от сред-
ней дальности перемещения грунта и сменной производительности ком-
плекта
Экскаваторный комплект составляют из экскаватора, автосамосвалов,
марка и количество которых зависят от мощности экскаватора и расстояния
транспортирования грунта, бульдозеров, уплотняющих катков (рис. 3.3).
Эти механизмы выполняют разработку грунта в выемке при значи-
тельной ее глубине (более 1 м) с погрузкой в автосамосвалы и транспорти-
рованием в планировочную насыпь, перемещают и окучивают грунт в зоне
3 Проектирование производства 65
действия экскаватора для удобства погрузки в автосамосвалы, разравнива-
ют и уплотняют грунт в планировочной насыпи. Количество механизмов и
их тип выбирают в зависимости от условий разработки грунта на строи-
тельной площадке и сменной производительности комплекта. Обычно экс-
каваторный комплект используют совместно с бульдозерным или скрепер-
ным в качестве дополнительного при значительном объеме разрабатывае-
мого грунта.
Рис 3.3. Схема комплексной механизации земляных работ при разработке грунта
экскаватором: а - разработка грунта экскаватором (прямая лопата) с погрузкой в
транспортное средство; б - то же (обратная лопата); в - транспортирование грунта;
г - разгрузка, д - разравнивание грунта бульдозером; е - уплотнение грунта катком
3.3. ПРОИЗВОДСТВО ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ ЗЕМЛЕРОЙНЫМИ И
ЗЕМЛЕРОЙНО-ТРАНСПОРТНЫМИ МАШИНАМИ
33.1. Разработка котлованов экскаваторами, оборудованными прямой
лопатой
Экскаваторы с прямой лопатой используют при разработке грунтов,
расположенных выше уровня стоянки экскаватора. С их помощью грунт в
котловане можно разрабатывать лобовой, уширенной лобовой и боковой
проходками (рис.'3.4 и 3.5).
При лобовой проходке экскаватор перемещается параллельно про-
дольной оси котлована, разрабатывая грунт впереди себя с устройством
выемки шириной по верху не более 1,57? При двусторонней погрузке грун-
та на транспорт ширина выемки находится в пределах 1,5-1,8Я. Дальней-
шую разработку грунта в широких выемках ведут продольными параллель-
ными боковыми проходками. Общее их количество определяется по фор-
муле
66
п = @1 ыс) =^_ 2hktn)k '
(3.1)
где В} - ширина котлована по верху, м; Ьо - ширина откоса, Ьо= 1цгп, м; й* -
глубина котлована, м; т - коэффициент откоса; к - оптимальная ширина
проходки, м.
При ширине выемки по верху 2,0-2,52? применяют уширенный забой,
при котором экскаватор перемещается по способу «зигзаг» на величину
0,3-0,82?, а при ширине выемки 2,5-3,52? - продольно-поперечное переме-
щение экскаватора в забое.
Рис. 3.4. Способы разработки грунта в котловане экскаватором, оборудованным
прямой лопатой: а, б - лобовой проходкой; в, г - уширенной лобовой проходкой
67
Рис. 3.5. Разработка котлована экскаватором, оборудованным прямой лопатой
боковой проходкой
При разрабзгке грунта экскаватором с прямой лопатой обычным лобо-
вым забоем ширина проходки по верху определяется по выражению
В<Ъ1&-12,, (3.2)
где Ruil - оптимальный радиус резания, принимаемый’равным 0,8-0,9 наи-
большего радиуса резания; 1„ — длина рабочей передвижки экскаватора,
принимаемая равной 0,75 длины рукояги экскаватора или разности макси-
мального и минимального радиуса резания.
Ширина зигзагообразной лобовой проходки по верху составляет:
В, = 2В + 2Rm = 2JR^ -l2n + 2R, (3.3)
где R^ - радиус резания на уровне стоянки экскаватора.
Котлованы шириной более 3,5R после первой лобовой проходки про-
должают разрабатывать одной или несколькими боковыми, при этом мак-
симальная ширина каждой боковой проходки равна.
^=^ + ^=^<0,7^, (3.4)
где Bf - ширина проходки по низу котлована, м, которая определяется по
формуле
й,£2Х-/,г. (3.5)
Высота забоя должна быть не более максимальной высоты резания и
68
не меньше размера, обеспечивающего наполнение ковша. Высота наполне-
ния ковша подбирается по таблицам в зависимости от группы грунтов и
его вместимости Приближенно минимальную высоту забоя можно опреде-
лить из соотношения
Н„{Я^ЗНК, (3.6)
где Нк - 0,92y[g - высота ковша экскаватора, м; g - емкость ковша, м3.
Выемки, глубина которых превосходит максимальную высоту забоя
для данного типа экскаватора, разрабатывают в несколько ярусов. Вначале
разрабатывается пионерная траншея лобовым забоем с погрузкой грунта в
автосамосвалы, находящиеся на верхней бровке котлована. В этом случае
максимальное превышение уровня стоянки транспортных средств над
уровнем стоянки экскаватора (м) составит:
Л = (3.7)
где he - наибольшая высота выгрузки; hm - ьъюхта. транспортных средств; Л3 -
запас по высоте на возможную нагрузку грукга выше бортов транспортных
средств, равный 0,8 м.
После устройства пионерной траншеи разработку котлована произво-
дят боковым забоем продольными проходками с подачей транспортных
средств сначала по дну пионерной траншеи, а затем по дну котлована. При
этом ширина первой боковой проходки равна (м):
В6 = Bt +В,+тН+ mh, (3.8)
где Bt= В -mH
Ширина каждой последующей проходки находится по формуле
(3 9)
где Ren - наибольший радиус копания на уровне стоянки гусениц экскава-
тора, м.
3.3.2. Разработка котлованов и траншей экскаваторами,
оборудованными обратнрй лопатой и драглайном
Экскаваторы, оборудованные обратной лопатой и драглайном, исполь-
зуют при разработке грунтов, расположенных ниже уровня стоянки экска-
ватора. С помощью экскаватора с обратной лопатой грунт можно разраба-
тывать лобовой и боковой проходками (лобовые применяют в основном
при разработке траншеи, а боковые - котлованов).
Экскаваторы с обратной лопатой могут передвигаться вдоль и поперек
котлована, а также зигзагом (рис. 3.6). Лобовая проходка забоя дает воз-
можность разрабатывать траншеи большой глубины и ширины.
69
Рис. 3.6 Схема проходки экскаватора, оборудованного обратной лопатой, при раз-
работке котлована, а - вдоль котлована, б - зигзагом; в - поперек котлована
Максимальная ширина наверху при односторонней выгрузке грунта
B-b^+b.-jR2-!^ +| -^--1|, (3.10)
Z / jf max п I т I * х s
где - наибольший радиус резания, м; 1п - длина рабочей передвижки
экскаватора, м; Rm - наибольший радиус выгрузки грунта в транспортные
средства, м; Ък - ширина транспортного средства или отвала грунта, м.
При двусторонней выгрузке грунта
£ = 2А,=2Л -A-lY (3.11)
Ширина проходки по низу траншеи будет равна:
Bt=B-2mH.
(ЗЛ2)
Применение боковой проходки позволяет отсыпать грунт от траншеи
на большее расстояние, но при этом ширина проходки по верху выемки не
превышает наибольшего радиуса копания, а глубина - 0,75 наибольшей
глубины копания.
Наибольшее расстояние от оси экскаватора до бровки погрузочного
пути (при выгрузке грунта в транспортные средства, находящиеся на уров-
не бровки котлована) определяется по выражению
-J=. + l
(3.13)
где Re - радиус выгрузки при наибольшей ее высоте; Ът - ширина колеи
транспорта или длина шпал рельсового пути, 1 м - запас ширины с учетом
возможности оползания бровки.
70
33.3- Разработка грунта бульдозерами
Бульдозеры при помощи oi валов с ножами производят срезку и пере-
мещение рыхлого грунта из выемок глубиной до 1,5 м в насыпи высотой до
2 м; планировку дна котлованов и площадей с небольшой срезкой грунта;
разравнивание грунта; засыпку траншей грунтом, обратную засыпку котло-
ванов после возведения фундаментов и т. д.
Рис. 3.7. Схема разработки грунта бульдозером траншейным способом
При разработке грунта бульдозерами вначане нож огвала заглубляется
на 20-25 см, после чего 3-4 раза частично выводится из грунта и заглубля-
ется вновь. В результате перед отвалом собирается значительный объем
разрыхленного грунта, который и перемещается в насыпь. Для уменьшения
потерь грунта при перемещении и с целью увеличения его объема на отвале
к торцам последнего крепят открылки. При их отсутствии уменьшение по-
терь грунта во время движения бульдозера достигается траншейным спо-
собом. В этом случае вначале нарезаются траншей глубиной 0,5 м, по кото-
рым при последующих проходках перемещается грунт (рис. 3.7)
Объем грунта (в плотном теле), срезаемого отвалом бульдозера (м3),
будет равен:
ан:
И
(3-14)
где а - длина отвала, м, Но — высота отвала, м, <р- угол естественного отко-
са грунга, трэд; - коэффициент первоначального разрыхления грунта.
71
При резании грунта длина пути набора равна*
2Г ‘
(ЗЛ5)
ah
где h — длина стружки, срезаемой ножом бульдозера (принимается в сред-
нем 0,2 м).
Длина пути перемещения грунта
4 = ^-4, (3 16)
где Ln - длина пути бульдозера порожняком.
33.4. Разработка грунта скреперами
Скрепер может выполнять следующие операции* послойную разработ-
ку грунта с одновременным наполнением ковша, транспортирование на-
бранного грунта, укладку слоями заданной толщины. Схема разработки
грунта скреперами может быть последовательная, через полосу и ребристо-
шахматная (рис. 3.8).
Рис. 3.8. Схема разработки грунта скреперами: а —
последовательная проходка через полосу, б - ребри
сто-шахматная
При разработке
плотных грукгов (сугли-
нистых и ГЛИНТ* Т1 -х) для
улучшения условий на-
полнения ковша скрепг-
ра применяют предвари-
тельное рыхление (рис.
3.9) Самоходные скрепе-
ры набирают ’рунг толь-
ко с помощью траюора-
толкача. На участке за-
грузки его эффективно
применять и в случае
применения прицепных
скреперов. Число тракто-
ров-толкачей зависит от
вместимости ковша скре-
пера и расстояния пере-
мещения грунта (табл. 7а
приложение)
Схемы движения
скрепера приведены на
рис. 3.10
Скрепер снимает
ковшом стружку грунга
толщиной 0,12-0,32 м и
шириной 1,65-2,75 м
(при вместимости ковша
72
Рис, 3,9. Схема предварительного рыхления грунта 1 -
путь движения бульдозера с рыхлителем; 2 - разрых-
ленный грунт; 3 - путь разворота бульдозера с рыхли -
телем
2,25—9,00 м3). Толщина
отсыпаемого слоя
0,22-0,55 м.
Длина загрузки скре-
пера (рис. ЗЛО) определя-
ется по формуле
где g - вместимость ков-
ша скрепера, м3; tc = ——
кр
коэффициент использова-
ния вместимости ковша;
- коэффициент напол-
нения ковша скрепера; кр
— коэффициент первона-
чального разрыхления
грунта; к„ - коэффициент
призмы волочения, харак-
теризующий отношение ее объема, накапливающегося перед ковшом, к вме-
стимости ковша; а - ширина ножа скрепера, м; h3 - принимаемая толщина сре-
заемой стружки (назначается меньше /1^).
Рис. ЗЛО. Схемы движения скрепера; а - эллиптическая; б - по восьмерке; в - спи-
ральная; I, II, Ш - порядок участков наполнения и разгрузки ковша скрепера, I и 2 -
участки набора и отсыпки грунта
Длина пути разгрузки подсчитывается по формуле
73
/ -А
р bh2 ’
где Л2 - толщина укладываемого слоя; b - ширина укладываемого слоя.
Длину перемещения и длину обратного хода скрепера принимают из
условия производства работ согласно схеме разработки при движении по
прямой; ее можно определить так же, как и для бульдозера.
3.4. ВЫБОР ВЕДУЩЕЙ МАШИНЫ КОМПЛЕКТА
Состав комплектов формируется по производительности ведущих машин,
которую подбирают исходя из дальности перемещения грунта, глубины вы-
емки. После этого определяют количество необходимых средств механизации
для выполнения проектного объема работ в заданные сроки строительства.
Срок выполнения планировочных работ на площадке обычно составляет от 25
до 50 дней. Это соответствует наибольшему сроку выполнения данных видов
работ. Подсчитывают требуемую производительность:
V
(3.18)
(3-19)
П ~-------»
* ^гЛ’
где П^> - требуемая сменная производительность комплекта ведущих ма-
шин, м3/см.; V - общий объем работ по разработке выемки или отсыпке
насыпи, м3; 7^ - директивный срок строительства, дни; Д - принятая смен-
ность работы машин.
Зная требуемую сменную производительность машин, на основании
справочных данных подбирают несколько возможных комплектов основ-
ных и вспомогательных машин. Затем с помощью технико-экономического
сравнения намеченных вариантов устанавливают наиболее рациональный.
Сравнение ведется по следующим показателям- продолжительность работ в
сменах, расчетная себестоимость выполнения единицы работ в рублях,
затраты труда на единицу работы в человеко-сменах и приведенные удель-
ные затраты.
Фактическое время работы каждого комплекта машин при условии вы-
полнения ими норм выработки на 100 % определяется:
т
СХ ГТ
(3.20)
где Псм - производительность ведущих машин, м3/см.
При полной механизации земляных работ себестоимость единицы про-
дукции определяется:
П^.
(3-21)
где 1,08 - коэффициент, учитывающий накладные расходы; — сум-
марная стоимость использования машин комплекта за смену, руб. (принима-
ется по табл. 9,9 a-в приложения); 77^, - сменная выработка комплекта, м3.
74
Удельные капитальные вложения представляют собой затраты на соз-
дание новых, реконструкцию и расширение действующих основных фондов
на разработку 1 и2 3 грунта для каждого комплекта машин и показывают
размер капиталовложений на единицу производственной мощности. Чем
ниже величина этого показателя, тем более эффективно принятое проектное
решение. Расчетная формула:
1,07 v Си/,
П t ’
* см.е г
(3.22)
где 1,07 - коэффициент, учитывающий затраты по доставке машин с заво-
да-изготовителя на базу механизации; - инвентарно-расчетная оптовая
стоимость машин, входящих в комплект (табл. 9, 9 a-в приложения), руб.;
tg - нормативное число смен работы машин в году (табл. 10 приложения).
Приведенные затраты представляют собой сумму текущих затрат на
производство продукции (ее себестоимость) и нормативной прибыли (на-
родно-хозяйственных издержек, связанных с капитальными вложениями,
приведенных к одинаковой годовой размерности в соответствии с норма-
тивным коэффициентом эффективности капитальных вложений Ен):
П = С+КЕ„, (3.23)
где Ен - величина, обратная сроку окупаемости капитальных вложений,
принимаемая равной 0,15.
Экономический эффект, отнесенный к 1 м3 грунта, разрабатываемого
• различным составом машин, будет равен:
Э =(Ct-С2) +ЕН(К}-К2), (3.24)
где (Ct -С2) - разница в себестоимости выполнения работ по сравниваемым
вариантам, руб.; (Кр- fty ~ разница в стоимости основных и оборотных
фондов по сравниваемым вариантам, руб.
Пример:
Подобрать оптимальный комплект машин для разработки грунта объемом
60 000 м3 при следующих условиях: грунт - тяжелый суглинок; высота забоя -
до 4 м; дальность перевозки грунта - 1,5 км; срок производства работ - 30 дней.
Решение.
1. Требуемая производительность комплекта машин в смену при усло-
вии их работы в Две смены
60 000
" 30 2
= 1 000 м3/см
2. Анализируя условия строительства, приходим к выводу, что данную
работу могут выполнять машины двух типов: экскаваторы с приданными
им самосвалами или самоходные скреперы.
75
3. Рассмотрим некоторые возможные варианты использования машин.
Производительность 1 000 м3 в смену могут обеспечить следующие ком-
плекты машин (табл. 4-8 приложения).
1 вариант - экскаватор ЭО-5122 с 6 самосвалами марки КамАЗ-5510
общей производительностью 1024 м3/см.
И вариант - 9 самоходных скреперов ДЗ-11 и трактор толкач ДЗ-19
общей производительностью 110-9 = 990 м3/см.
4. Определяем время работы каждого комплекта:
Tt = 60 000/1024 = 59 смен;
Тг = 60 000/990 = 61 смена.
5 Определяем стоимость разработки 1 м ‘ грунта:
а) экскаватор ЭО-5122-С^ = 48,64 руб.; Сир = 37,34 тыс. руб., tz = 384.
б) автосамосвал КамАЗ-5510-Сл<сы=25,96руб.;Сцр=6,21 тыс. руб.,4=343.
в) скрепер ДЗ-11 - = 36,68 руб.; Сир = 23,1 тыс. руб., 4 = 300.
г) бульдозер (толкач) ДЗ-19-С^ = 26,40руб.; Сир = 10,1тыс. руб.,4=306.
1,08 • (48,64 + 25,96 • 6) ‘
С. ----------------------- 0,216 р»о.;
‘ 1024 F
Q = l,08(46,69.9+2M) = 0/t87py6
6. Определяем удельные капиталовложения:
К = 1,07 <37340 t 6210-6^
'“1024^ 384 + 343 J
= 0,215
1.07/ 23100 9 10100 >
К 2 = 2 9901 300 + = 0,784 . 306 J
7. Определяем приведенные затраты на разработку 1 м3 грунта:
П, = 0,216 + 0,15-0,215 = 0,248;
П2 = 0,487 + 0,15-0,784 = 0,605.
Таким образом, экономичнее оказался первый вариант, экономический
эффект равен
Э = П2 - П, = 0,605 - 0,248 = 0,357 руб/м3.
3.5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОСТАВА И КОЛИЧЕСТВА
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ МАШИН КОМПЛЕКТА
3.5.1. Подбор машины для срезки растительного слоя
Растительный слой грунта до начала основных земляных работ должен
быть снят в пределах, установленных проектом, и уложен в отвалы. Позд-
нее его используют для укрепления откосов и рекультивации нарушенных
или малопродуктивных сельскохозяйственных земель, а также для озелене-
ния различных площадей. Снимать слой следует до наступления морозов.
После срезки растительный слой необходимо консервировать. Срезают
его при помощи грейдеров, бульдозеров и скреперов. Наиболее эффективно
применять бульдозеры, которые могут перемещать грунт в штабели на рас-
76
стояние до 100 м или окучивать его для последующей погрузки в автосамо-
свалы одноковшовым экскаватором или тракторным погрузчиком.
Пример:
Для площадки 5 = 10 000 м2 примем для снятия растительного слоя
бульдозер ДЗ-19. В соответствии с §ЕНиР 2-1-5 (табл. 2) определяем про-
изводительность для грунта I группы с шириной участка расчистки до 30 м:
= 8 1000 = j j 549
0,69
Количество бульдозеров: п6 =
10000
11 549
= 0,62
шт.
Принимаем 1 бульдозер.
3.5.2. Подбор машины для рыхления грунта
Машины для рыхления грунта используют для повышения производи-
тельности землеройных машин. Грунт II и III групп необходимо предва-
рительно разрыхлять рыхлителями или тракторными плугами. В последнее
время широкое распространение получили бульдозерно-рыхлительные аг-
регаты, которые состоят из базовой машины, бульдозерного оборудования,
установленного спереди, и рыхлительного оборудования, смонтированного
сзади.
Пример:
Примем для рыхления бульдозерно-рыхлительный агрегат ДП-14,
имеющий бульдозерное оборудование ДЗ-19. В соответствии с §ЕНиР 2-1-
1 (табл. 2). Определяем проектируемую сменную производительность
(норму выработки) при глубине рыхления до 0,2 м и длине разрыхляемого
участка до 200 м:
= 8400 = 4444 мз/см
“ 0,18
Для рыхления грунта, разрабатываемого ведущими машинами в
объеме 3 612 м3, в смену потребуется рыхлителей:
„ = 1^*2
р 44 4 4
Принимаем 1 рыхлитель.
3.53. Подбор машины для разравнивания и уплотнения насыпного
грунта
Разравнивание (планировку) грунта производят бульдозерами или грей-
дерами. Искусственное уплотнение грунтов осуществляют для повышения
устойчивости, уменьшения осадки и увеличения водонепроницаемости земля-
ного сооружения. Грунты укладывают и уплотняют с соблюдением определен-
ных технологических ребований. Уплотнять грунт следует при оптимальной
77
влажности, при которой достигается наибольший эффект уплотнения и за-
трачивается наименьшая работа. Ориентировочные значения оптимальной
влажности и предельной плотности для основных категорий грунтов приведе-
ны в табл. 11 приложения.
Отсыпку следует вести от краев насыпи к середине для лучшего уплотне-
ния грунта, ограниченного отсыпанными краевыми участками насыпи. При
возведении насыпей на переувлажненных, слабых основаниях отсыпку ведут в
обратном порядке до высоты 3 м, чтобы отжать воду из основания, а выше 3 м
- от краев к середине. Отсыпку насыпи следует начинать с наиболее высоких
точек рельефа. Движение землевозных машин должно быть организовано так,
чтобы они уплотняли предыдущий слой грунта. Вблизи от нулевой линии вме-
сто послойного способа возведения насыпи применяют веерный. Насыпь сле-
дует отсыпать с запасом по высоте на естественную осадку, которую прини-
мают при отсутствии уплотнения до 6 % для скальных грунтов и до 9 % - для
нескальных. В насыпях уплотняют грунт с помощью различных типов само-
ходных и прицепных катков, вибротрамбовочных или трамбовочных машин
(табл. 12 приложения).
Грунт уплотняют путем последовательных проходок катка по всей пло-
щади насыпи, причем каждая проходка должна перекрывать предыдущую на
0,2-0,3 м. Закончив укатку всей площади за один раз, приступают ко второй
проходке. Чтобы грунт не обрушился вблизи откоса насыпи, первые две про-
ходки вдоль откоса ведут на расстоянии не менее 1,5 м от бровки Последую-
щие проходки смещают на 0,5 м в сторону бровки и таким образом прикаты-
вают края насыпи.
Пример:
Допустим, что грунт слоем 0,3 м разравнивается бульдозером ДЗ-19, а
уплотняется прицепными пневмоколесными катками ДУ-39А за 8 прохо-
дов. Требуется определить количество бульдозеров и катков, обеспечи-
вающих заданный экскаватором ритм работы.
Решение.
Согласно §Е2-1-8 (табл 7, п. 36) на разработку 100 м3 грунта II кате-
гории экскаватором ЭО-5122, оборудованным прямой лопатой с вместимо-
стью ковша 1,6 м3 при погрузке в транспортные средства, требуется
0,75 машино-часа. При этом сменная (за 8 часов) нормативная производи-
тельность одного экскаватора составит:
Согласно §Е2-1-28 на разравнивание 100 м3 грунта II категории при от-
сыпке насыпей толщиной слоя до 0,3 м бульдозером ДЗ-19 расходуется
0,84 маш.-ч. = 0,84).
Нормативная сменная производительность составит:
„ 8-100 3/
~ 952 м3/см.
0,84
78
При перевыполнении нормы выработки бульдозером на 15 % произво-
дительность бульдозера составит:
77^6. = 952-1,15 = 1095 м3/см.
Для разравнивания 1067 м3 грунта П категории потребуется бульдозеров:
пб= 1067/1095-0,97 шт.
Принимаем 1 машину
Согласно §Е2-1-29 (табл. 2, п.2б и 46) при уплотнении 100 м3 слоями
0,3 м за 8 проходов прицепными катками ДУ-39А (длина гона до 200 м с
разворотом на насыпи) норма времени составит:
Hgp = 0,29 + 4 0,05 = 0,49 маш.-ч.
Сменная нормативная производительность катка при этом составит:
77сик 7 = 1633 м3/см.
‘ 0,49
Для уплотнения 1067 м3 грунта в смену потребуется катков:
лк= 1067/1633 = 0,65 шт.
Принимаем 1 каток.
3.5.4. Расчет количества транспортных единиц (самосвалов)
Количество самосвалов, необходимых для бесперебойной разработки
экскаватором грунта с погрузкой в транспортные средства, подбирается по
формуле:
где Т - время одного цикла работы транспортной единицы, мин, Тн -
расчетное время загрузки транспортной единицы, мин; - продолжи-
тельность установки автосамосвала под погрузку, мин.
Время цикла работы транспортной единицы определяется:
Т — Тн + Тпр + Тр + ТМ1 + Ty^ntp,
где Тпр - время пробега, мин; Тр - время разгрузки, мин; Тм - продолжи-
тельность технологических перерывов в течение рейса (время маневров
транспортной единицы, пропуск встречного транспорта на разъезде), мин;
Тустр ~ продолжительность установки автосамосвала под разгрузку, мин.
Фактическое время загрузки автосамосвала определится по технической
производительности экскаватора. Продолжительность загрузки транспортного
средства зависит от числа ковшей п, погружаемых в кузов самосвала, и време-
ни одного цикла экскавации /ц. Обычно самосвалы подбирают таким образом,
чтобы число ковшей, погружаемых в кузов, составило 4-6. Тогда произведение
числа ковшей, загружаемых в кузов, и времени одного цикла экскавации опре-
деляет время погрузки:
Тн= Шц
С учетом технологических потерь времени экскаватора в течение смены
вводится расчетное время загрузки, которое определяют по производигельно-
79
ста экскаватора, принятой в проекте производства работ.
Количество ковшей с трут ом п, требующихся для заполнения одной
транспортной единицы, определяется по выражению
л=-2-, (3.26)
где Q - грузоподъемность транспортной единицы, т; у - объемная масса
грунта в плотном теле, т/м3; е - геометрическая емкость ковша экскаватора, м3;
- коэффициент наполнения ковша разрыхленным грунтом.
Предварительный выбор трайспортных средств для перевозки грунта
может производиться по данным табл. 13 приложения. Полученное значе-
ние п округляют до целого числа.
Время загрузки в этом случае определится:
Тн =2^-60 =-£--60, (3.27)
где q - вместимость транспортной единицы, вычисленная для плотного те-
ла грунта, м3; Пп - проектируемая производительность экскаватора, м3/ч.
При особо стесненных условиях работы к времени Тн можно добавить
0,2-0,5 мин на задержку в работе экскаватора в период установки автосамо-
свала под загрузку.
Время пробега транспорта в оба конца:
2/
7^ =—60, (3.28)
' и
где L - дальность перевозки, км; v - скорость движения транспорта, км/ч,
принимая по табл. 14 приложения (скорость с грузом и порожняком можно
принимать одинаковой).
Время разгрузки Тр и время маневров транспорта Тм назначаются в за-
висимости от условий производства работ, принятых в курсовом проекте.
Значения величин Тр, Ту^и, Т^р, Тм приводятся в табл. 15 приложения.
При случаях, когда экскаватор разрабатывает грунт попеременно в отвал и
на транспорт, количество транспортных единиц определяется по выражению
Т
N.=----------fL
Т +Т
и устм
(3.29)
Коэффициент ц подсчитываете^ по формуле
• (3.30)
Ф + /С
В свою очередь коэффициенты Кимр определяются из выражений
П V
(3.31)
11 тр *тр
80
где Потв - проектируемая производительность экскаватора при работе в
отвал, м3/ч; - то же при работе на транспорт; V^e - количество грунта,
разрабатываемого экскаватором в отвал, м3; Vmp - то же на транспорт.
3.6. РАЗРАБОТКА ГРУНТА В ЗИМНИХ УСЛОВИЯХ
3.6.1. Основные свойства мерзлых грунтов
Значительная часть территории России расположена в зонах с продол-
жительной и суровой зимой. Однако строительство здесь ведется круглый
год, в связи с чем примерно 20 % общего объема земляных работ приходит-
ся выполнять при мерзлом состоянии грунта.
Основными свойствами сезонно-мерзлых грунтов являются повышен-
ная механическая прочность, наличие пластических деформаций, пучини-
стость и повышенное электросопротивление (рис. 3.11 ). Проявление этих
свойств и глубина промерзания зависят в основном от длительности про-
мерзания (рис. 3.12), температуры, влажности и вида грунта.
С понижением температуры механическая прочность грунта, а также
удельное сопротивление резанию и копанию резко возрастают (в 5—8 раз).
Поскольку температура мерзлого грунта изменяется по глубине, соответст-
венно изменяются прочностные характеристики грунта: наибольшие значе-
ния удельного сопротивления копанию имеют место в верхней, наружной
части мерзлого слоя и наименьшие — на границе мерзлого и немерзлого
(талого) грунта (рис. 3.11 б).
Рис. 3.11. Зависимость свойств мерзлых грунтов от глубины промерзания. 1 - рас-
пределение температуры в грунте; 2 - пластические деформации; 3 - пучение;
4 - механическая прочность; 5 - электросопротивление; 6 - снежный покров; 7 -
мерзлый грунт; 8 - незамерзший грунт; К*м, К^м, KF„ - удельные сопротивления
копанию мерзлого слоя соответственно в верхней, средней части и талого грунта
81
Наибольшее увеличе
ние прочности происходит у
более влагоемких грунтов:
пылеватых, глз мистых, су-
песчаных и песчаных мел-
козернистых. Скальные, гра-
вийные и крупнозернистые
пески лвляклсх незлагоем-
кимл, поэтому они практи-
чески не замерзают и их
зимняя разработка незначи-
тельно отличается от летней.
Помимо указанных
факторов, глубина промер-
зания грунтов зависит и от
силы ветра, толщины
снежного покрова, харак-
тера естественного покрова
(трава, пахотная земля,
Рис. 3.12. Изменение глубины промериния в зависи-
мости от длителыкхли промерзания 1,2,3 и 4 - тем-
пература воздуха соответственно; - 15°С, - 20°С,
-25°Си-30°С
торф,, камни, дорожные покрытия и т д.), а также теплопроводности, влаж
ности и уровня грунтовых вод.
Мерзлые грунты в силу своей повышенной механической прочности и
сопротивления копанию (разрушению) усложняют производство земляных
работ в зимних условиях и ограничивают возможность применения земле-
ройных (экскаваторов) и землеройно-транспортных машин (бульдозеров,
скреперов, грейдеров), уменьшают производительность транспортных
средств, способствуют быстрому износу деталей, особенно рабочих орга-
нов. В то же время временные выемки в мерзлом грунте можно разрабаты-
вать без откосов.
В зависимости от конкретных местных условий разработку грунта в
холодное время года осуществляют следующими методами:!) предохране-
нием грунта от промерзания, 2) оттаиванием мерзлого грунта; 3) рыхлени-
ем мерзлою грунта; 4) непосредственной разработкой мерхтого грунта.
3.6.2. Разработка мерзлого грунта
Непосредственная разра5отка мерзлою грунта (без предварител;-ного
рыхления) ведется двумя методами: блочным и Mexi шическим.
При блочном методе монолит мерзлою грунта разрезается на блоки
баровыми машинами (по взаимно перпендикулярным направлениям), после
чего блохи удаляют экскаватором, строительным храним или трактором
(рис 3 13). При глубине промерзания до 0,6 м достаточно сделать только
продольные прорезы. Г лубина прорезаемых щелей в мерзлом слое состав
ляет 0,8/^ (hnp - глубина промерзания), гак как ослабленный слой на гра-
нице мерзлой и талой зон не препятствует отрыву блоков от массива Рас-
стояние между нарезанными щелями зависит от размеров кромки ковша
82
экскаватора (размеры блоков должны быть на 10-15 % меньше ширины
зева ковша экскаватора). Для отгрузки блоков применяют экскаваторы с
ковшами вместимостью 0,5 м3 и выше, оборудованные преимущественно
обратной лопатой, так как выгрузка блоков из ковша прямой лопатой силь-
но затруднена.
Рис. 3.13. Схема блочной разработки грунта (размеры в метрах): а - нарезка щелей
баровой машиной, б - метод разработки котлована с извлечением блоков из забоя
строительным краном; в - то же с извлечением блоков трактором; I - мерзлый слой;
2 - режущие цепи (бары); 3 - экскаватор; 4 - щели в мерзлом грунте, 5 - нарезанные
блоки; 6 - удаляемые блоки; 7 - стоянка крана; 8 - транспортное средство; 9 -
клещевой захват; 10 - строительный кран; 11 - трактор
Механический метод основан на силовом (иногда в сочетании с удар-
ным или вибрационным) воздействии на массив мерзлого грунта. Реализу-
ется применением как обычных землеройных и землеройно-транспортных
машин, так и машин, оборудованных специальными рабочими органами.
Обычные машины применяют при небольшой глубине промерзания грун-
та: экскаваторы с прямой и обратной лопатой с ковшом вместимостью до 0,65
м3 - при промерзании 0,25 м; то же с ковшом вместимостью до 1,6 м3- 0,4 м;
экскаваторы-драглайны - до 0,15 м; бульдозеры и скреперы - 0,05-0,1 м.
Расширение использования в зимнее время одноковшовых экскавато-
ров возможно при применении специального оборудования - ковшей с виб-
83
роударными активными зубьями (рис.3.14 а) и ковшей с захватно-
клещевым устройством (рис. 3.14 б). За счет избыточного режущего усилия
одноковшовые экскаваторы могут послойно разрабатывать массив мерзлого
грунта, объединяя процессы рыхления и экскавации.
Рис. 3.14. Механический метод непосредственной разработки грунта: а - ковш экс-
каватора с активными зубьями, б - схема разработки выемки экскаватором, обору-
дованным обратной лопатой и захватно-клещевым устройством; в - землеройно-
фрезерная машина; 1 - ковш; 2 - зуб ковша; 3 - ударник; 4 - вибратор; 5 - захват-
но-клещевое устройство; 6 - бульдозерное устройство; 7 - гидроцилиндр для подъ-
ема и опускания рабочего органа, 8 - рабочий орган
Послойную разработку грунта также можно осуществлять специализи-
рованной землеройно-фрезерной машиной, которая снимает слой толщиной
до 0,3 м и шириной 2,6 м (рие. 3.14 в). Перемещение разработанного мерз-
лого грунта производят бульдозерным оборудованием, входящим в ком-
плект машины.
3.63. Предохранение грунта ог промерзания
Грунты, подлежащие разработке в зимнее время, предохраняют от
промерзания следующими способами: вспахиванием, в том числе с после-
дующим боронованием и снегозадержанием; глубоким рыхлением; утепле-
нием теплоизоляционными материалами; покрытием быстротвердеющей
пеной (пенопластом); введением в грунт химических реагентов (солевых
растворов).
84
Мероприятия по предохранению грунтов от промерзания осуществляют
поздней осенью, перед наступлением заморозков, а по предохранению осно-
ваний траншей и котлованов — немедленно после выемки из них грунта.
Вспахивание и снегозадержание применяют в средней полосе России
для утепления участков грунта, подлежащих разработке в первой трети зимы.
Вспашку ведут тракторными плугами или рыхлителями на глубину 20-35 см с
последующим боронованием на глубину 15-20 см в одном направлении
(или в перекрестных направлениях), что повышает термоизоляционный
эффект на 18—30 %.
Одним из эффективных способов предохранения грунтов от промерза-
ния является их предварительное глубокое (до 1,5 м) рыхление. Образую-
щаяся при рыхлении гребенчатая поверхность задерживает снег, который, в
свою очередь, также защищает грунт от промерзания. Глубокое рыхление
рекомендуется применять для малосвязных (супеси) и гравелистых грунтов
на участках, разрабатываемых в последнюю треть зимы.
В результате вспахивания и рыхления верхний слой грунта приобрета-
ет высокопористую структуру с замкнутыми пустотами, заполненными
воздухом, которая обладает достаточными термоизоляционными свойства-
ми, из-за чего глубина промерзания такого слоя, даже в суровую зиму, зна-
чительно меньше глубины промерзания грунта в естественном состоянии.
Небольшие поверхности грунта защищают от промерзания утеплением
теплоизоляционными материалами. В качестве теплоизоляционных мате-
риалов применяют, как правило, местные дешевые материалы: древесные
опилки, стружку, листья, соломенные маты, сено, камышит, шлак, торфя-
ную мелочь, сухой мох и т. д. Толщина слоя утеплителя составляет в сред-
нем от 20 до 40 см.
Покрытие быстротвердеющей пеной, заключается в ее нанесении на
поверхность грунта с наступлением устойчивой отрицательной тем-
пературы воздуха. Быстротвердеющая пена (Пенопласт) обладает высокой
пористостью и в замерзшем виде хорошо предохраняет грунт от промерза-
ния. Слой пены толщиной 30-50 см отдаляет начало замерзания грунта на
полтора-два месяца. Толщину пенопласта можно принимать из расчета
10-15 см на 1000 градусо-дней отрицательной температуры. Пену приго-
товляют и наносят с помощью пеногенерирующих установок. Недостаток
данного метода заключается в его дороговизне.
Химический способ предохранения грунта применяется в условиях
средней и южной полосы страны, где температура на поверхности грунта
под слоем снега не опускается ниже —15°С. Осенью соль (технический
хлористый натрий или хлористый калии) укладывают на очищенную по-
верхность грунта или вносят в грунт на глубину 10...25 см инфильтрацией
соляного раствора с поверхности, а также инъецированием его в грунт (при
наличии тяжелых глинистых грунтов). Требуемое количество водного рас-
твора солей и их концентрацию определяют расчетом.
Агрессивное воздействие солей на строительные конструкции и повы-
шенная электропроводимость пропитанных солями грунтов, усиливающая
85
влияние блуждающих токов на подземные сооружения, ограничивают при-
менение химического способа предохранения грунтов от промерзания
(и оттаивания).
3.6.4. Оттаивание мерзлого грунта
Оттаивание мерзлого грунта осуществляют тепловыми способами,
характеризующимися значительной трудоемкостью и энергоемкостью. По-
этому их применяют только в тех случаях, когда другие эффективные мето-
ды недопустимы или неприемлемы, а именно: вблизи действующих под-
земных коммуникаций и кабелей; при необходимости оттаивания промерз-
шего основания; при аварийных и ремонтных работах; в стесненных усло-
виях (особенно при техническом перевооружении и реконструкции пред-
приятий).
Способы оттаивания мерзлого грунта классифицируют как по направ-
лению распространения теплоты в грунте, так и по применяемому виду те-
плоносителя.
По направлению распространения теплоты в грунте применяются сле-
дующие способы оттаивания:
поверхностное оттаивание (по поверхности грунта от нагревателя, раз-
мещенного на ней);
глубинное оттаивание снизу вверх (к поверхности грунта от нагревате-
ля, размещенного ниже слоя мерзлого грунта);
радиальное оттаивание (в радиальном направлении от нагревателя,
размещенного в шпуре в мерзлом слое грунта);
комбинированное оттаивание (в нескольких направлениях от нагре-
вателей, расположенных в любой зоне мерзлого грунта или на поверхно-
сти).
Способ поверхностного оттаивания достаточно легок и прост в при-
менении, так как требует минимальных подготовительных работ, но мало-
эффективен, так как источник теплоты размещается в зоне холодного воз-
духа, что приводит к большим потерям тепла.
Главный недостаток способа глубинного опаивания - необходимость
выполнения трудоемких подготовительных операций, что ограничивает
область его применения, но расход энергии минимален, так как оттаивание
происходит под защитой льдоземляной корки и теплопотери при этом
практически исключаются.
Способ радиального оттаивания по своим экономическим показателям
занимает промежуточное положение между двумя ранее описанными, а для
осуществления требует значительных подготовительных работ.
По виду теплоносителя различают следующие основные способы от-
таивания мерзлых грунтов.
Огневой способ представляет из себя оттаивание грунта сжиганием
твердого или жидкого топлива в агрегате звеньевого типа, состоящего из
ряда металлических коробов в форме разрезанных по продольной оси усе-
ченных конусов, из которых собирают сплошную галерею (рис. 3.15). Этот
86
способ применяется для отрывки зимой небольших траншей. Первый из
коробов представляет собой камеру сгорания, в которой сжигают toiuwbo.
Вытяжная труба последнего короба обеспечивает тягу, благодаря которой
продукты сгорания проходят вдоль галереи и прогревают расположенный
под ней грунт. Для уменьшения теплопотерь галфею обсыпают слоем та-
лого грунта или шлака. После оттаивания участка на глубину 20-30 см, ус-
тановка изремсщьл л на соседний участок, а ьа поверхность полосы оттаяв-
шего грунта насыпают опилки споем др 30 см За счет ячкумртированной в
грунте теплоты происходит его дальнейшее оттаивание на глубину до 1 м.
Рис. 3.15. Оттаивание грунта огневым способом (размеры в метрах): 1 - камера
сгораю я, 2 - вытяжная труба. 3 - сбс ыпка та ым грунтом
Для оттаивания I м i рунга расходуется 120-140 кг торфа, 30-60 кг угля.
0.15м3 дров. Расход жидкою топлива составляет 4-5 кг на 1 м3 грунта.
Способ электропрогрева основан на on аивание грунта электродами и
нагревателями.
При применении электродов электрический ток пропускают через ра
зигрсваемый материал, в результате чего он приобретает положихельную
температуру. Основными техническими средствами являются горизонталь-
ные или вертикальные электроды.
Горизонтальные электроды представляют собой металлические эле-
менты из полосовой или круглой стали, укладываемые по поверхности от-
таиваемого груша, концы которых о сгибают на 15-20 см для подключения
к проводам (рис. 3.16 а). Поверхность отогреваемого участка покрывается
слоем опилок толщиной 15—20 см, смоченных солевым раствором концен-
трации 0,2-0,5 % с 1 аким расчетом, чтобы его масса была не менее массы
опилок. Так как замерзший грунт не является проводником, то смоченные
опилки вначале служат токопроводящим элементом. Температура в опил-
ках может достигать 80- 90 С. В результате дагреьа опилок происходит
< ттаиванис верхнего слоя грунта, который превращается в проводник тока.
После этого начинает о гтаиватъ следующий слой грунза, затем нижележа
щие В дальнейшем опилочный слой защищает отогреваемый участок от
потерь теплоты в атмосферу, для чего его покрывают толем или щитами.
Этот способ применяют при глубине промерзания грунта до 0,7 м, расход
электроэнергии на отогрев 1 м3 грунта колеблется от 150 до 300 МДж.
87
Рис. 3.16. Оттаивание грунта способом электропрогрева: а - горизонтальными элек-
тродами, б - вертикальными электродами сверху вниз; в - то же снизу вверх;
1 - горизонтальные электроды; 2 - верхний слой утепления; 3 - слой опилок, смо-
ченный солевым раствором; 4 - вертикальные электроды; 5 - оттаявший грунт;
6 - мерзлый грунт; 7 - снежный покров; 8 - незамерзший грунт
Вертикальные электроды изготавливают из круглой арматурной стали
диаметром 16-20 мм или труб диаметром 25-50 мм, заостренных с одного
конца. Электроды вставляют в пробуренные скважины или забивают от-
бойными пневматическими или электрическими молотками.
При оттаивании сверху вниз (глубина промерзания 0,7 м) их забивают
в грунт в шахматном порядке на глубину 20-25 см и устраивают на поверх-
ности грунта опилочную засыпку, увлажненную солевым раствором. По
мере оттаивания верхних слоев грунта электроды погружают на большую
глубину (рис.3.16 б). После отключения электроэнергии в течение 1-2 дней
глубина оттаивания Продолжает увеличиваться за счет аккумулированной в
грунте теплоты под защитой опилочного слоя. Расход энергии при этом
способе несколько ниже, чем при способе горизонтальных электродов.
При прогреве снизу вверх электроды вставляются или забиваются на
глубину 5-10 см ниже мерзлого слоя. Электрический ток, пройдя под мерз-
лым слоем (мерзлый грунт плохо пропускает ток) по незамерзшему грунту,
выделяет тепло, которое аккумулируется и оттаивает вышележащие слои
мерзлого грунта (рис. 3.16 в). Расстояние между рядами электродов b =
88
0,86а, где а = 0,4-0,8 м - расстояние между электродами в ряду. Расход
энергии при отогреве снизу вверх существенно снижается, составляя 50-
150 МДж на 1 м3, и применения опилок не требуется.
При комбинированном способе стержневые электроды заглубляют в
подстилающий талый грунт и одновременно устраивают на поверхности
грунта опилочную засыпку, пропитанную солевым раствором. Оттаивание
грунта происходит в направлении как сверху вниз, так и снизу вверх. Этот
способ применяется лишь в исключительных случаях, когда необходимо
экстренно осуществить оттаивание грунта. Трудоемкость подготовитель-
ных работ при комбинированном способе значительно выше, чем в первых
двух вариантах.
Трубчатые электронагреватели (ТЭНы) и коаксиальные нагреватели
обычно используются при радиальном оттаивании. ТЭНы изготовляются из
стальных бесшовных трубок диаметром 8-2 мм, внутри которых находится
спираль из нихромовой проволоки диаметром 0,6 мм и длиной 20 м Про-
странство между трубкой и спиралью заполняется прессованным перикла-
зом, обладающим хорошей теплопроводностью. ТЭНы отличаются не-
сложностью конструкции и быстротой оттаивания грунта, но при их ис-
пользовании необходимо укрывать поверхность.
Коаксиальные нагреватели состоят из двух труб, помещенных соосно
одна в другую и заваренных с одного конца. Зазор между трубами заполня-
ется кварцевым или речным просушенным песком и заливается жидким
стеклом. Напряжение подводится к трубам через контактные пластины.
Коаксиальные нагреватели конструктивно просты, безопасны и несложны в
эксплуатации, но скорость и радиус оттаивания ими грунта меньше, чем
ТЭНами.
Оттаивание следует чередовать с термосным выдерживанием. В част-
ности, продолжительность первого периода прогрева составляет 6-12 ч,
термосное выдерживание - 3-6 ч. Такой цикл (прогрев и термос) в зависи-
мости от глубины промерзания и физико-механических свойств грунта по-
вторяют 2-3 раза.
При производстве работ по оттаиванию мерзлых грунтов рационально
между нагревателями оставлять некоторые зоны непрогретого грунта с
толщиной стенок, позволяющей их разработку непосредственно экскавато-
рами. Это дает возможность сократить энергоемкость оттаивания на 40-50 %.
При ручной разработке необходимо, чтобы грунт оттаял полностью.
Оттаивание грунта паровыми, водяными и электрическими иглами.
Паровые иглы, представляют собой металлические трубы длиной до 2 м,
диаметром 25-50 мм (рис. 3.17 а), на нижнюю часть которых насажены ко-
нусные перфорированные наконечники с нижним отверстием для выхода
пара. Иглы устанавливают в пробуренные скважины на площади будущего
котлована, в шахматном порядке, с расстоянием между рядами 1-1,5 м на
глубину равную 0,8 глубины промерзания. Скважины закрывают защитны-
ми теплоизолирующими колпаками, снабженными сальниками для пропус-
ка паровой иглы. Для уменьшения теплопотерь в атмосферу прогреваемую
89
поверхность покрывают сверху слоем термоизолирующего материала (на-
пример, опилок). На строительную площадку пар поступает по магист-
ральному паропроводу от передвижной котельной установки (если отсутст-
вует централизованное снабжение паром). Иглы соединяют с паропроводом
гибкими резиновыми шлангами с кранами, пар подают под давлением 0,06-
0,07 МПа. По мере оттаивания мерзлого грунта рабочий, поворачивая паро-
вую иглу с помощью рукояток, разрабатывает резцами талый грунт и по-
гружает иглу на нужную глубину. Опаивание мерзлого грунта паровыми
иглами ведут от 2-3 ч (песчаные грунты) до 4-6 ч (глинистые грунты) с
перерывами 1-2 ч, после чего вновь пускают пар. Недостатки способа: до-
роговизна; большой расход пара (50-100 кг на 1 м3 грунта); пар, конденси-
руясь в затрубном пространстве скважины, увлажняет грунт; необходимо
иметь паровой котел с утепленными паропроводами; трудоемкость (при
монтаже, демонтаже и утеплении трубопроводов), металлоемкость и гро-
моздкость. Этот метод требует расхода теплоты примерно в 2 раза больше,
чем метод глубинных электродов.
Рис. 3.17. Оттаивание мерзлого грунта паровыми и водяными иглами: а - паровая
игла; б - водяная игла; 1 - рукоятки паровой иглы; 2 - сборный колпак; 3 - опилки;
4 - паровая игла; 5 - перфорированный наконечник; 6 - резцы; 7 - слой опилок, 8 -
внутренняя труба; 9 - наружная труба; 10 - заостренный наконечник
Водяные иглы (рис. 3.17 б) размещают по площади будущего котлована
аналогично паровым на расстоянии друг от друга 0,75-1,5 м, что зависит от
вида грунта и требуемой скорости его оттаивания. Водяная циркуляционная
игла состоит из двух труб: наружной с заостренным наконечником и внут-
ренней. По наружной трубе подается вода с температурой 70 °C а по внут-
ренней отводится охлажденная вода к передвижной котельной установке.
Горячая вода, циркулируя между стенками наружной и внутренней трубы,
90
отдает теплоту промерзшему грунту. Для уменьшения тепловых потерь в
атмосферу поверхность оттаиваемого грунта покрывают слоем опилок.
Достоинства способа* грунт не увлажняется как при oi аивании с помощью
паровых игл; КПД несколько выше по сравнению с предыдущим способом,
лосколы у вода, пройдя циркуляционные иглы, возвращается в котеп с по-
ложительной температурой Недостатки те же, что и при использовании
паровых ига.
Электрические иглы, предстаюллот собой металлические трубы длиной
около 1 м, диаметром 50 60 мм. Внутри иглы установлен нагревательный
элемент (нихромовая спираль). Для большей аккумуляции тепло гы и луч-
шей теплоотдачи пространство между чтенками грубы и спиралью (намо-
танной, на диэлектрический сердечник) засыпано ме-тким песком. Электри-
ческие иглы подключают к электрической сети переменного тока напряже-
нием 220 В Электроиглы устанавливают на глубину 0.8 от величины про-
мерзания грунта на расе гоянии друг от друг а до 1,2 м
3.6.5. Рыхление мерзлого грун. а
Рыхление мерзлого грунта осуществляют зрывным или механически-
ми способами с последующей разработкой землеройными или землеройно-
транспортными машинами.
Ры кление взрывом является экономичным, ьго целесообразно приме-
ня гь при больших объемах рабо г и глубине промерзания более 1,5 м в но-
вых районах застройки, где вблизи нет зданий и сооружений На застроен-
ных участках данный способ применяют ограниченно с использованием
укрытий и локализаторов взрыва (тяжелых пригрузочных плит). При рых-
лении на глубину до 1,5 м применяют шпуровой и щелевой методы, а при
больших глубинах - скважинный или щелевой.
Шпуры диаметром 50-70 мм, располагают в шахматном порядке на
расстоянии друг от друга не более 1 м, глубиной 0,8-0,9 толщины мерзлого
слоя. Ще;ги шириной 6-25 см нарезают щеленарезными машинами фрезер-
ною типа или баровыми машинами на расстоянии 0,9-1,2 м одна от другой
(рис. 3.18 а). Глубина щели делается на 15-20 см выше линии промерзания
грунта, чтобы повысит^ КПД взрыва и исюпочить образование «котлов» -
вдавливания грунта. Из трех соседних щелей заряжается одна средняя;
Крайние и промежуточные щели служат для компенсации сдвига мерзлою
грунта во время взрыва и для снижения сейсмического эффекта. Заряжают
щели удлиненными пли сосредоточенными зарядами, после чего их зали-
вают песком. При взрыве мерзлый грунт полностью дробится, не повреж-
дая стенок котлована или траншеи (рис 3.18 б)
91
Рис. 3.18. Рыхление мерзлого 1рунта взрывом, а - схема расположения щелевых
зарядов; б - профиль выемки; в - общая организационная схема; I - зарядная щель;
2 - компенсирующая щель, 3 - автосамосвал, 4 - экскаватор для разработки не-
мерзлого грунта, 5 - бульдозер, 6 - экскаватор для погрузки мерзлого разрыхлен-
ного взрывом грунта; 1-Ш - захватки
Механические способы рыхления базируются на резании, раскалывании
или сколе слоя мерзлого грунта статическим или динамическим воздейст-
вием. Способ рыхления резанием основан на непрерывном воздействии
режущего усилия в мерзлом грунте, создаваемого специальным рабочим
органом - зубом.
Для этого применяют оборудование, у которого непрерывное режущее
усилие зуба создается за счет тягового усилия трактора-тягача. Машины
этого типа рыхлят грунт на глубину 0,3-0,4 м, параллельными (примерно
через 0,5 м) проходками с последующими поперечными проходками под
углом 60-90° к предыдущим. Разработка грунта производится послойно
(рис. 3.19 а), производительность рыхлителя составляет 15-20 м3/ч в смену.
В качестве статических рыхлителей применяют также гидравлические экс-
каваторы с рабочим органом - зубом-рыхлителем (рис. 3 19 б). Возмож-
ность послойной разработки мерзлого грунта позволяет применять статиче-
ские рыхлители при любой глубине промерзания.
Динамическое воздействие основано на создании ударных нагрузок на
открытой поверхности мерзлого грунта. Грунт разрушают молотами сво-
бодного падения (рыхление раскалыванием) либо молотами направленного
действия (рыхление сколом). Молот может иметь форму шара или клина
(рис. 3.20 а) массой до 5 т, подвешиваемого на канате к стреле экскаватора
и сбрасываемого с высоты 5-8 м. Шары рекомендуется применять при рых-
лении песчаных и супесчаных грунтов, а клинья - глинистых (при глубине
промерзания 0,5-0,7 м). Производительность экскаватора, работающего с
клин- или шар-молотом, не превышает 60 м3 мерзлого грунта за смену. Не-
достатком рыхления грунтов этим способом является чрезмерный расход
92
стальных канатов и повышенные нежелательные динамические нагрузки на
узлы экскаватора.
В качестве молота направленного действия широко применяют дизель-
молоты и гидромолоты (рис. 3.20 б, в), которые используются в качестве
навесного оборудования к экскаватору или трактору. Дизель-молоты позво-
ляют разрушать грунт на глубину до 1,3 м. Гидромолотами можно рыхлить
не только мерзлые, но и скальные грунты, асфальтобетонные покрытия и
т.п. Мерзлый грунт разрабатывается слоями толщиной 40-60 см при про-
изводительности от 5-6 до 20-25 м3/ч в зависимости от типа гидромолота.
Рис. 3.19. Рыхление мерзлого грунта статическим воздействием: а - бульдозерно-
рыхлительным агрегатом; б - экскаватором-рыхлителем; I - направление хода рых-
лителя
93
Вид Л
Рис. 3.20. Рыхление мерзлого грунта динамическим воздействием: а - схема рыхле-
ния молотом свободного падения; б - то же дизель-молотом; в - то же гидромоло-
том; г - глубина промерзания < 1,5 м, д— глубина промерзания > 1,5 м; 1 - молот;
2 - экскаватор; 3 - мерзлый слой грунта; 4 - направляющая штанга; 5 - дизель-
молот; 6 - гцдромолот
94
4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ВОЗВЕДЕНИЕ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА
АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
4.1. ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ
До начала основных работ на участках, отведенных для строительства
дороги и ее сооружений, а также на участках временного отвода земель для
нужд строительства должны быть выполнены подготовительные работы
(внеплощадочные и внутриллощадочные).
К внеплощадочным относят в основном работы по подготовке к строи-
тельству сооружений: производственных баз, карьеров, временных желез-
ных и автомобильных дорог (для снабжения материалами и энергоресурса-
ми) и других коммуникаций.
К внутриплощадочным относят работы по подготовке территории непо-
средственно в пределах полосы отвода для сооружения земляного полотна.
В состав подготовительных работ входят: создание геодезической раз-
бивочной основы; перенос и переустройство воздушных и кабельных линий
связи, электропередачи, трубопроводов; коллекторов и др.; восстановление и
закрепление трассы дороги; расчистка дорожной полосы, территорий, отве-
денных под карьеры и резервы, подготовка и усиление сети автомобильных
дорог, намечаемых к использованию в период строительства; строительство
производственных предприятий, временных жилых поселков.
Подготовительные работы выполняют в сроки, установленные общим
графиком организации строительства, как правило, до начала основных
работ по сооружению земляного полотна. На крупных объектах продолжи-
тельностью строительства более одного сезона следует совмещать сроки
выполнения подготовительных и основных (как сосредоточенных, так и
линейных) работ в составе комплексного потока по сооружению земляного
полотна по отдельному графику.
4.2. СОЗДАНИЕ ГЕОДЕЗИЧЕСКОЙ РАЗБИВОЧНОЙ ОСНОВЫ,
ЗАКРЕПЛЕНИЕ ТРАССЫ, ПОСТРОЕНИЕ ПРОДОЛЬНОГО
ПРОФИЛЯ
Геодезической разбивочной основой на местности служат выносимые
на местность знаки, закрепляющие в плане вдоль трассы (оси) дороги вер-
шины углов поворотов и главные точки кривых, а также точки на прямых
участках трассы не реже чем через 1 км и реперы вдоль трассы не реже чем
через 2 км.
Перед выполнением земляных работ производится детализация гео-
дезической разбивочной основы в следующем составе.
- вынос на границу полосы отвода всех знаков геодезической разби-
вочной основы;
- разбивка по трассе всех пикетов и плюсовых точек с выноской на
границу полосы отвода;
95
- установление дополнительных реперов у насыпей высотой свыше 3 м
(за пределами подошвы), выемок глубиной более 3 м (за бровками откосов),
у искусственных сооружений;
- разбивка круговых и переходных кривых с выноской и закреплением
промежуточных точек.
На территориях населенных пунктов и промышленных предприятии раз-
бивку целесообразно выполнять непосредственно перед началом земляных
работ Пикеты выносят под прямым углом к оси трассы и закрепляют столбами
или свайками. Выносные пикетные столбы устанавливают на границе полосы
отвода, по не ближе 5 м от наружного края водоотводной канавы, резерва и т.
п. Схемы выноски разбивочных знаков показаны на рис. 4.1 и 4.2.
Дополнительные реперы устанавливают в характерных точках рельефа
за пределами полосы отвода и зоны производства работ. Место постановки
рейки должно быть обязательно обозначено костылем, гвоздем или отме-
чено краской. В качестве реперов могут быть использованы постоянные и
надежно закрепленные местные предметы (валуны, скальные выступы, цо-
коли зданий и т.п ) с соответствующим обозначением маркировки и места
постановки рейки.
Во время Производства земляных работ должны быть приняты меры по
обеспечению сохранности знаков разбивки. Все поврежденные в процессе
работ знаки должны немедленно восстанавливаться.
Рис. 4.1. Схема закрепления оси дороги на прямом участке трассы. 1 — выносной
столб; 2 - выносные колья; 3 - границы полосы отводы; 4 - четные пикеты (точки
со сторожками); В - ширина полосы отвода
Построение продольного профиля поверхности земли по оси дороги
начинают с определения отметок пикетных и плюсовых точек. Отметки
плюсовых (межпикетных) точек определяют методом интерполяции или
экстраполяции в местах изменения крутизны рельефа, т. е. в точках с рез-
кой сменой густоты горизонталей при пересечении сухих логов, оврагов,
рек и т. д. После установления отметок поверхности земли строят продоль-
ный профиль (черный профиль), откладывая значения отметок по ордина-
там над пикетами от условного горизонта, отметку которого выбирают та-
ким образом, чтобы вычерченный профиль не выходил за пределы рабочего
поля чертежа. Все намеченные точки рельефа соединяют прямыми линия-
96
ми. Ниже продольного профиля под сеткой, равной 2 см, наносят грунтово-
геологический профиль по данным шурфования и бурения скважин.
Рис. 4.2. Схема закрепления оси дороги на криволинейном участке трассы: 1 - гра-
ница полосы отвода; 2 - пикеты (точка и сторожек с надписью); 3 - выносные стол-
бики с отметками: НК - начало кривой, КК - конец кривой; ВУ - вершина угла; Т
- тангенс кривой, R - радиус кривой; К - касательная к кривой
Продольный профиль проектируют в виде плавной линии, состоящей
из прямолинейных участков и вертикальных кривых. На продольном про-
филе наносят проектную линию, которая должна пройти через контрольные
точки (наименьшие проектные отметки), фиксирующие размещение искус-
ственных сооружений (труб, мостов, путепроводов) с учетом их высотных
габаритов.
Контрольными отметками являются: фиксированные отметки проез-
жей части мостов; фиксированные отметки путепроводов при пересечении
в разных уровнях; пересечение дорог в одном уровне.
Все контрольные точки наносят на продольный профиль с указанием
отметок.
Сначала проектируют прямолинейные участки продольного профиля в
тех местах, где возможно проектирование с уклонами менее максимально
допустимых и с соблюдением руководящей рабочей отметки, которая для
дорог IV категории составляет 0,9 - 1,5 м от уровня грунтовых вод. Прямые
могут быть запроектированы с переломами, величина которых для дорог
IV и V категорий менее 2 %. Уклон на подъемах считают со знаком
«плюс», а на спусках - со знаком «минус».
43. ПОПЕРЕЧНЫЕ ПРОФИЛИ ПОЛОТНА
Земляное полотно служит основанием для дорожной одежды автодо-
рог. Его конструкцию (рис. 4.3) необходимо проектировать в соответствии
4 Проектирование производства
97
с CH 449-72 «Указания по проектированию земляного полотна железных и
автомобильных дорог». При этом должны быть приняты комплексные ре-
шения по выбору и назначению:
- конструкции земляного полотна с учетом способа производства ра-
бот; v
- грунта для насыпей с учетом вида и состояния грунтов основания,
высоты проектируемой насыпи, а также запасов и дальности возки грунта;
- вида, параметров и конструкции водоотводных устройств в соответ-
ствии с расчетным расходом поверхностных вод и гидрологическими ус-
ловиями;
- типа укрепления откосов земляного и водоотводных устройств с уче-
том местных условий.
Рис. 4.3 Элементы земляного полотна, а - насыпь, б - выемка; 1- верхняя часть
земляного полотна; 2 - откосные части; 3 - основание насыпи; 3' - основание выем-
ки; 4 - ядро насыпи
Проектирование земляного полотна должно предусматривать возмож-
ный минимум объема земляных работ и удобство производства поточным
методом с применением современных механизированных способов. При
этом должны выполняться требования в части обеспечения устойчивости
земляного полотна и требований движения. Проектирование начинается с
составлений попикетной ведомость объемов земляных масс, а также ведо-
мости распределения земляных масс (см. п. 2.5)
Для насыпей необходимо применять грунты, состояние которых под
воздействием природных факторов практически не изменяется или изменя-
ется незначительно и не влияет на прочность и устойчивость, т. е
способность сохранять при действии нагрузки от автомобилей и природных
факторов приданные земляному полотну при строительстве форму и
размеры.
На конструкцию земляного полотна влияют местные природные
условия. Степень его увлажнения зависит от количества выпадающих
осадков по месяцам, толщины снежного покрова, степени заносимости
дорог снегом, температуры воздуха и почвы.
В поперечном сечении земляное полотно может быть представлено в
виде насыпи (рис. 4 4), выемки (рис. 4.5), полунасыпи-полувыемки.
Возвышение бровки земляного полотна зависит от типа местности по
характеру увлажнения, дорожно-климатической зоны и вида грунта.
98
a
Рис. 4.4. Поперечные профили насыпи: а - необтекаемый с кюветом; б - необгекаемыи
с резервом, в - необтекаемый при высоте насыпи до 12 м; г - на косогоре, 1 - полоса
отвода; 2 - растительный грунт; 3 - резерв
На открытых участках земляное полотно просыхает быстрее и водно-
тепловой режим лучше. Поэтому его проектируют трапецеидальной формы
или в форме призматоида для насыпи при высоте 2-3 м. Откосы выполняют
пологими с коэффициентами заложения 1:3 или 1:4, а с увеличением высо-
ты - 1:1,5 или 1:1,75.
Для обеспечения снегонезаяосимости выемки проектируют раскрыты-
ми. На участках, где просыхание земляного полотна происходит медленнее
4* 99
(лес, кустарник, высокие насыпи и глубокие выемки), насыпь проектируют
из устойчивых грунтов с тщательным уплотнением в процессе строительст-
ва. На высоту насыпи и тип укрепления земляного полотна влияют гидро-
логические условия, которые характеризуются оттоком воды по поверхно-
сти земли в пределах полосы отвода. В равнинной местности, где сток за-
труднен, предусматривают боковые водоотводные канавы. В пересеченной
местности вода стекает быстрее, в результате происходит размыв сущест-
вующих русел, оврагов, канав.
Рис. 4.5. Поперечные профили выемки: а - раскрытая; б - разделанная под насыпь
В процессе эксплуатации автомобильных дорог от различных воздей-
ствий (собственной массы, движущегося транспорта, поверхностных и
грунтовых вод) могут происходить деформация земляного полотна и потеря
проектных геометрических очертаний. Причинами деформации могут быть:
применение непригодных грунтов, повреждение откосов из-за недостаточ-
ного укрепления и большой крутизны, образование пучинистых участков,
слабое основание.
Требуемая плотность грунтов в насыпи и выемках нормируется по ко-
эффициенту уплотнения Ку, определяемому по формуле
Ку =J=_ . (4.1)
где - плотность скелета грунта, г/см3; - максимальная плотность ске-
лета грунта при стандартном уплотнении, определяемая в лабораторных
условиях, г/см3.
Требуемый коэффициент уплотнения грунта принимается по табл 4. Г.
При проектировании резервов фактический объем требуемого грунта
для устройства насыпи определяется по формуле
V, = К, • Vt (4.2)
где К\ - коэффициент относительного уплотнения; И - объем насыпи в
плотном теле, м3.
Для устройства земляного полотна теоретически могут использоваться
все грунты, однако для отдельных из них предусматривают некоторые кон-
структивные и технологические мероприятия по улучшению их свойств.
Для возведения земляного полотна не допускается применять', глини-
стые грунты, находящиеся в текучем состоянии, обладающие низкой проч-
100
ностью; лессы и лессовидные - разновидность глинистых пылеватых грун-
тов с повышенной пористостью (больше 40 %); черноземы - грунты, со-
держащие водорастворимые соли в количестве более 8 %.
Таблица 4.1
Коэффициент уплотнения грунта
Требуемый коэффициент уплотнения грунта Значение относительного коэффициента уплотнения для грунтов
пески, супе- си, суглинки, пылеватые суглинки, глины лессы, лессовид- ные грун- ты скальные грунты при объемной массе, г/см3 шлаки, отвалы
1,9-2,2 2,2-2,4 2,4-2,7
1,00 1,10 13 1,3 0,95 0,89 0,84 1,26-1,47
0,95 1,05 1,00 1,15 0,90 0,85 0,80 1,20-1,40
0,90 1,00 0.95 1,10 0,85 0,80 0,76 1,13-1,33
Супеси, пески - малосвязные и несвязные грунты применяются для
устройства земляного полотна, они плотно и легко укладываются, быстро
просыхают.
Суглинки - связные грунты, подверженные процессам пучинообразо-
вания.
Глинистые грунты подвержены процессам набухания и усадки, очень
трудны в разработке, практически водонепроницаемы.
В случае сооружения насыпи из неоднородных грунтов в нижнюю
часть земляного полотна укладывают глинистые, а верхние слои устраива-
ют из пригодных для дорожных работ супесей и суглинков. Поверхностям
слоев водонепроницаемых грунтов необходимо придавать двухскатный
поперечный профиль от оси дороги с уклоном 20 - 40 %. Запрещается бес-
системная отсыпка различных по свойству грунтов, так как это способству-
ет образованию водонасыщенных линз и увлажненных наклонных поверх-
ностей, по которым возможно оползание грунта
При устройстве выемки в неоднородном грунте необходимо преду-
сматривать мероприятия по выпуску воды из водонепроницаемых грунтов
или понижению уровня грунтовых вод.
Рациональное проектирование земляного полотна требует минимума
транспортных работ по перемещению земляных масс, а также рационально-
го размещения резервов и неиспользуемых масс грунта на дорожной поло-
се, проект распределения которых является неотъемлемой частью проекта
дороги.
Грунт, получаемый при разработке выемок, может быть перемещен
вдоль трассы дороги (продольная возка) с целью отсыпки из него соседних
с выемками насыпей или в поперечном направлении (поперечная возка) с
отсыпкой в кавальеры или пониженные места рельефа.
Грунт для возведения насыпей может быть взят: из соседних выемок -
перевозится продольной возкой; из резервов, заложенных рядом с полот-
ном, - перевозится поперечной возкой; из специальных грунтовых карьеров
по согласованию с собственниками земли - перевозится продольной возкой.
101
Продольная возка применяется для отсыпки высоких, сравнительно
коротких насыпей при невозможности закладки резервов вдоль полотна
ввиду непригодности грунта, заболоченности местности, густой застройки
или ценности земельных угодий.
Поперечная возка применяется для устройства низких и длинных на-
сыпей на местности, где грунт пригоден для возведения полотна и нет пре-
пятствий к закладке резервов, а также когда надо увеличить фронт земля-
ных работ и когда дальность продольной возки слишком велика.
Транспортировка грунта составляет значительную часть стоимости
земляных работ и может существенно увеличить общую стоимость строи-
тельства. Работа транспорта определяется произведением перевезенного
объема грунта на среднюю дальность перемещения. Одной из задач проек-
тирования земляного полотна является максимальное сокращение дально-
сти перевозок грунта. Эта сложная задача решается с учетом типа и мощно-
сти землеройных и транспортных машин, свойств грунта, способов возве-
дения насыпей и выемок.
4.4. РАСЧИСТКА ДОРОЖНОЙ ПОЛОСЫ
До начала земляных работ расчищают дорожную полосу и площади,
отведенные для карьеров, резервов, зданий и сооружений от леса, кустарни-
ка, пней, порубочных остатков, крупных камней, строительного мусора и др.
Расчистку дорожной полосы осуществляют по отдельным участкам в
порядке очередности производства на них работ по возведению земляного
полотна. При прохождении трассы через залесенную местность для работ
по удалению леса организуется самостоятельный комплексный поток. В
состав работ по подготовке просеки входят следующие виды работ: подго-
товка лесосеки, валка леса, обрубка деревьев, сбор и удаление порубочных
остатков, трелевка хлыстов к временным складам, разделка хлыстов на сор-
тименты, погрузка и вывозка деловой древесины или дров, корчевание
пней.
Подготовка лесосеки включает уборку сухостойных и зависших де-
ревьев. Вырубку кустарника и мелколесья, прокладку трелевочных волоков
к временному складу, где предусматривается разделка хлыстов на сорти-
менты, складирование и отгрузка полученной деловой древесины или дров,,
прокладку в необходимых случаях тракторных путей и временных дорог.
Трелевочные волоки и временные склады должны размещаться в пре-
делах отведенной для дороги полосы, а в случае невозможности в местах,
определенных проектом, соответствующим оформлением временного отвода
Валку деревьев надлежит выполнять только в дневное время звеньями,
работающими друг от друга на расстоянии не менее 50 м.
Разработку просек следует осуществлять узкими лентами шириной 5-7
м, располагаемыми вдоль трелевочного волока или под углом к нему, рав-
ным 45-60°. В последнем случае пасеки делают шириной до 40-45 м и вал-
ку начинают от трелевочного волока до границы пасеки. Для облегчения
102
трелевки деревья валят вершинами, к направлению трелевки и к трелевоч-
ному волоку под небольшим углом к нему (рис. 4.6).
а
Рис. 4.6. Схема разработки просеки: а - при разработке продольными лентами;
б - при разработке лентами, расположенными под углом к волоку; А — ширина тре-
левочного волока (5 м); Б - ширина пасеки; В - ширина ленты, 5 - 7 м
4.5. РАЗРАБОТКА, ПЕРЕМЕЩЕНИЕ И УКЛАДКА ГРУНТОВ
В ЗЕМЛЯНОМ ПОЛОТНЕ
В состав основного комплексного технологического потока по соору-
жению земляного полотна входят следующие виды работ: снятие и склади-
рование плодородного слоя почвы; устройство постоянных или временных
сооружений, обеспечивающих отвод поверхностных и грунтовых вод; под-
готовка грунтовых оснований под насыпи или конструктивные слои до-
рожной одежды, включая их выравнивание, уплотнение, устройство дрена-
жей; разработка выемок с перемещением грунта в насыпь или в отвал; воз-
ведение насыпей из грунтов, разрабатываемых в выемках или резервах, с
послойным разравниванием и уплотнением грунта до требуемой плотности;
планировка и уплотнение поверхности и откосов земляного полотна; укреп-
ление откосов насыпей и выемок.
В целях обеспечения технологической однородности и поточной орга-
низации работ каждый технологический слой насыпи целесообразно уст-
раивать по всей ширине с непрерывным чередованием операций отсыпки,
выравнивания и уплотнения и минимальным разрывом до устройства по-
следующего слоя.
103
Плодородный слой почвы срезают и перемещают в места складирова-
ния бульдозерами или автогрейдерами, применяя следующие схемы работ:
- при возведении насыпей и$ привозного грунта, когда ширина полосы,
с которой должен быть срезан слой почвы, не превышает 25 м, используют
схему, приведенную на рис. 4 7;
Рис. 4.7. Схема снятия плодородного
слоя почвы поперечным способом на
полосе шириной не менее 25 м: В - вал
растительного грунта
- при возведении насыпей из бо-
ковых резервов или высоких насы-
пей, а также при разработке глубоких
выемок, когда дорожная полоса име-
ет ширину 30-40 м и более, срезку и
перемещение почвы следует произ-
водить сначала с одной половины
полосы, начиная зарезание от оси, а
затем с ее другой половины;
- при больших объемах работ по
снятию почвенного слоя (толстый
слой, большая ширина дорожной по-
лосы) сначала производят срезку
почвы с перемещением автотрейде-
ром или бульдозером с поворотным
отвалом в продольные валы, из кото-
рых позднее грунт перемещают
бульдозерами за пределы дорожной
полосы
Поперечное перемещение почвы
на половине ширины дорожной по-
лосы производят косыми проходами
бульдозера (под углом к продольной,
оси дорог) с тем чтобы при каждом
проходе обеспечивалась полная за-
1рузка бульдозера, соответствующая
его мощности (рис. 4.7).
Для повышения производительности бульдозера при перемещении
почвенного грунта на отвал целесообразно устанавливать открылки или
применять отвал совкового типа.
При снятии и складировании плодородного слоя почвы должны быть
приняты меры, предотвращающие снижение его качества (смешивание под-
стилающими минеральными слоями, загрязнение, размыв, выдувание и т. п.).
4.6. ОТВОД ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД
Нагорные канавы и ограждающие валы должны быть устроены до на-
чала работ по возведению насыпей и разработке выемок. Кюветы и водоот-
водные канавы, проходящие у подошвы насыпи, рекомендуется устраи-
вать немедленно после возведения насыпи и планировки откосов. В выем-
ках кюветы и водосборные канавы сооружают в процессе удаления недобора.
104
4.7. ПОДГОТОВКА ОСНОВАНИЯ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА
До начала возведения насыпи поверхность основания должна быть вы-
ровнена бульдозером На горизонтальных участках в недренирующих грунтах
поверхности основания придается поперечный уклон от оси 20- 40 % . Нали-
чие в не дренирующих грунтах ям, траншей, котлованов и других пониже-
ний, в которых может застаиваться вода, не допускается. Местные пониже-
ния заполняют послойно с уплотнением до требуемой для основания плот-
ности. Уплотнение основания низких насыпей и грунтовых слоев под оде-
ждой в выемках выполняется в случаях, предусмотренных СНиП 2.05.02-85
«Автомобильные дороги. Нормы проектирования».
Основания уплотняют непосредственно перед отсыпкой вышележащих
слоев земляного полотна или устройством дорожной одежды. Если требуе-
мая толщина отсыпанного нижнего слоя основания превышает толщину
эффективно уплотняемого слоя, излишний слой грунта следует удалить
бульдозером за пределы подошвы насыпи. После уплотнения и раз-
равнивания нижнего слоя удаленный грунт возвращают и уплотняют до
требуемой плотности.
При реконструкции Дорог с использованием существующей насыпи
почвенный слой с обочин и откосов старой насыпи снимают и перемещают
на границу полосы отвода. Перед отсыпкой дополнительных слоев поверх-
ность старой насыпи должна быть разрыхлена На откосах выше 2 м из не-
дренирующих грунтов должны быть устроены уступы высотой 1-1,5 м и
шириной 1,5-2,Ом.
До начала возведения насыпи водопропускные и коммуникационные
трубы должны быть засыпаны грунтом горизонтальными слоями шириной
не менее 1м с обеих сторон одновременно с разравниванием бульдозером.
Каждый слой уплотняют продольными по отношению к трубе проходами
катков или средствами вибрационного, виброударного или ударного дейст-
вия. Не допускается уплотнять грунт тяжелыми машинами ударного дейст-
вия на расстоянии от боковых стенок трубы менее 3 м при высоте засыпки
над трубой менее 2 м
При устройстве слоев насыпи над трубой должна соблюдаться мини-
мальная толщина засыпки, указанная в проекте, но не менее 0,5м.
4.8. ВОЗВЕДЕНИЕ НАСЫПЕЙ ИЗ БОКОВЫХ РЕЗЕРВОВ
Возведение насыпей земляного полотна из грунта боковых резервов
обеспечивает в большинстве случаев минимальные затраты на перемеще-
ние грунта и наиболее низкую стоимость земляных работ. Вместе с тем та-
кие работы связаны с необходимостью значительного увеличения ширины
полосы отвода для строительства дороги, нарушением земель в пределах
размещения боковых резервов и рабочей зоны землеройных машин с значи-
тельным возрастанием объемов работ по восстановлению нарушенных зе-
мель, затруднением водоотвода из пониженных мест, возникающих в ре-
зультате разработки боковых резервов, с дополнительными затратами на
105
устройство и ликвидацию въездов и съездов для землеройно-транспортных
машин.
Возведение земляного полотна из боковых резервов применяется в ус-
ловиях: строительства в незаселенных местах, На землях, непригодных для
сельского хозяйства; сооружения в нулевых отметках или низких насыпях
на сплошном пахотном массиве, где затруднен отвод притрассовых карье-
ров и сосредоточенных резервов, а мелкие боковые резервы могут быть
легко рекультивированы и возвращены сельскому хозяйству; строительства
на малоценных землях дорог низких категорий со сравнительно небольши-
ми объемами работ по возведению насыпей.
Сооружение земляного полотна из грунта боковых резервов может вы-
полняться автогрейдерами, грейдер-элеваторами, бульдозерами, скрепера-
ми и экскаваторами, оборудованными ковшами драглайн.
При возведении насыпи из боковых резервов разбивку земляного по-
лотна осуществляют по пикетным знакам, знакам разбивки кривых и репе-
рам, вынесенным в процессе подготовительных работ за наружную бровку
резервов. Разбивку резервов и насыпей выполняют после снятия плодород-
ного слоя почвы, расчистки и выравнивания основания.
Попикетную разбивку резервов и насыпей производят с помощью
кольев длиной 1-1,5 м толщиной не менее 4 см. и разметочных колышков
длиной 30-40см. Забивка кольев производится на глубину 20-30 см. Схема
установки кольев для разбивки насыпей высотой до 1,5 м показана на рис. 4.8.
Толщину и ширину отсыпки каждого последующего слоя насыпи следует
фиксировать установкой специальных кольев.
Возведение насыпей автогрейдерами целесообразно осуществлять при
высоте насыпей до 0,75 м на равнинном или слабо пересеченном рельефе. В
связи с относительно малой производительностью, а также ухудшением
строительных свойств грунта (размельчение и пересушивание) в результате
разработки его тонкими слоями при перемещении из резерва в насыпь авто-
грейдерами использование их может быть рекомендовано для дорог низших
категорий при сравнительно небольших объемах работ.
Рис. 4.8. Схема установки кольев на обрезах с нанесением на них высотных отме-
ток: Н - отметка насыпи на бровке, м; Нр - разбивочная отметка по оси насыпи, м;
Но - проектная отметка по оси насыпи
106
Бульдозеры наиболее эффективны при возведении насыпей высотой
1-2 м из грунта боковых резервов. Они позволяют механизировать практи-
чески весь комплекс работ, за исключением окончательной планировки по-
верхности земляного полотна и выработанных боковых резервов, которые
обычно выполняются автогрейдером.
Возведение насыпей скреперами целесообразно при высоте насыпей
до 2,5-3 м. При этом для сокращения стоимости работ можно применять
комбинированный способ возведения насыпей: до высоты 1,5-2 м бульдо-
зерами, а выше 1,5-2 м — скреперами.
Разработка насыпей экскаватором менее экономична, чем бульдозера-
ми и скреперами. Применение этого метода целесообразно при высокой
влажности резервов и в других случаях, когда использование других ма-
шин затруднено специфическими условиями. Для возведения насыпей из
боковых резервов используются, как правило, экскаваторы с оборудовани-
ем типа драглайн.
4.9. УПЛОТНЕНИЕ ГРУНТОВ
Уплотнение грунта, из которого сооружается земляное полотно, явля-
ется важным технологическим процессом, в результате которого дости-
гаются расчетная прочность, устойчивость и стабильность дорожной конст-
рукции.
Возведение насыпей без послойного уплотнения грунтов (катками,
трамбовками и др) допускается в особых случаях: на болотах (ниже по-
верхности болота), в водоемах (подводная часть); методом гидронамыва, из
барханных песков.
Отсыпка грунта в насыпь производится, как правило, от краев к се-
редине слоями на всю ширину земляного полотна, включая откосные части.
В целях уплотнения грунта в краевых частях, прилегающих к откосу, ши-
рина отсыпки может быть больше проектного очертания насыпи на 0,3-0,5 м
с каждой стороны.
Каждый слой разравнивают с учетом продольного уклона поверхности
насыпи. В поперечном сечении поверхность слоя планируется под одно-
скатный или двускатный профиль с уклоном к бровке 20-40 %о. Поверх-
ность каждого слоя должна быть выровнена так, чтобы после уплотнения
на ней не было углублений или возвышений более 50 мм и чтобы во время
дождя не образовывались лужи. Ровность поверхности слоев проверяют 3-х
метровой линейкой и нивелированием.
Каждый последующий проход уплотняющей машины по одному следу
не следует делать до тех пор, пока вся ширина земляного полотна не будет
перекрыта следами предыдущего прохода уплотняющей машины (на насы-
пях шириной более 20 м допускается продольное деление захваток). Особое
внимание должно быть уделено уплотнению грунта на участках съездов и
въездов на дорогу (на длине 15-20 м по обе стороны) и на концевых участ-
ках, в местах их примыкания к участкам, отсыпанным при сосредоточен-
ных работах.
107
Для уплотнения связных грунтов возможно применять катки на пнев-
матических шинах, кулачковые и решетчатые прицепные катки; для уплот-
нения несвязных грунтов следует использовать вибрационные и вибро-
ударные машины, катки на пневматических шинах.
Уплотнение рыхлых, особенно глинистых, грунтов следует произво-
дить двумя видами машин: предварительное уплотнение (прикатка) массой
6-12 т и окончательное уплотнение-массой более 25 т.
В процессе предварительного уплотнения более легкими машинами
следует выполнять до 3040% общего потребного количества проходов.
Контактные давления на протяжении всего процесса уплотнения
должны быть близки к пределу прочности грунта. При превышении преде-
ла прочности могут возникнуть явления местного разупрочнения (волнооб-
разование перед колесами катков выдавливание грунта в стороны при
трамбовании). При недостаточных контактных давлениях высокая плот-
ность также не может быть достигнута ни уменьшением толщины слоя, ни
увеличением числа повторно прилагаемых нагрузок.
Для определения оптимальной толщины уплотняемого слоя и установ-
ления числа проходов (ударов) уплотняющих машин по одному следу, не
обходимого для достижения требуемой плотности, перед началом работ по
устройству насыпи следует производить пробную укатку грунтов. Резуль-
таты пробной укатки включаются в технологические карты на сооружение
земляного полотна и являются обязательными требованиями.
Слой рыхлого связного грунта, отсыпанного, например, экскаватором-
драглайном и т. п., рекомендуется уплотнять в две стадии. Вначале во из-
бежание сдвигов и образования волн грунта перед рабочими органами уп-
лотняющей машины следует сделать прикатку легким катком массой 6-12 т,
а затем основную укатку-более тяжелым катком массой 25 т и более. Пред-
варительная прикатка не требуется, когда слой грунта отсыпается с регули-
рованием движения транспортных и землеройно-транспортных машин по
всей ширине насыпи. Землевозный транспорт выполняет первую стадию
укатки до плотности около 0,9 от ее максимального значения по стандарт-
ному уплотнению.
Катки на пневматических шинах - наиболее универсальные средства
уплотнения грунтов. Постепенное'повышение удельных давлений - одно из
основных требований при уплотнении связных грунтов, обеспечивающее
получение плотной и прочной структуры грунта по всей толщине слоя.
Уплотнение кулачковыми катками эффективно для связных грунтов,
когда грунты в начале уплотнения достаточно рыхлы. Уплотнение произ-
водится от краев насыпи к ее середине с перекрытием полос уплотнения на
0,15-0,25 м. Для предотвращения обрушения откосов и сползания катков
под откос во время работы кромка вальца не должна быть ближе 0,3 м от
бровки отсыпаемого слоя.
Вибрирование применяют для уплотнения крупнообломочных, песча-
ных, несвязных и мало связных глинистых грунтов. Одномерные пески эф-
фективно уплотнять вибрированием.
108
4.10. ЛИНЕЙНЫЕ РАБОТЫ
Технология и организация строительства земляного полотна зависят от
ряда факторов, основными из которых являются: конструкция земляного
полотна, сроки строительства, группа грунта по трудности разработки, гид-
рологические и климатические условия, оснащенность строительной орга-
низации землеройно-транспортными машинами. Прежде всего необходимо
разделить земляные работы на сосредоточенные и линейные. К участкам
сосредоточенных земляных работ относятся те, которые имеют глубину
выемки или насыпи более 3 м.
Сменный темп производства работ рассчитывается исходя из заданной
продолжительности строительства Тр и количества смен в сутки п. Средний
сменный темп линейных земляных работ (м3/см., м/см.) определяется по
формулам
уч,=^~> ' (518)
(519)
где V- суммарный объем линейных или сосредоточенных работ на участке
длиной L, м3; Тр - продолжительность строительного сезона, дни; п - сред-
нее количество рабочих смен за один день.
Первой операцией является разбивка земляного полотна. Следующая -
планировка и разбивка дорожной полосы со срезкой растительного слоя и
перемещением его за пределы дорожной полосы на обе стороны. Основание
уплотняют катками на пневматических шинах при пяти проходах по одно-
му следу. Далее разрабатывают и перемещают грунт из резервов для по-
слойной отсыпки, разравнивают его и увлажняют насыпь. Перед уплотне-
нием рыхлый грунт разравнивают в насыпи до такой толщины, которая
обеспечит эффективное уплотнение катками. Выбор механизмов для уп-
лотнения зависит от вида грунта, его влажности и других характеристик.
Наиболее рационально применение катков на пневматических шинах, зна-
чительная масса которых позволяет уплотнять грунты большой толщины.
После уплотнения приступают к планировке откосов насыпи и резервов.
Следующей операцией является перемещение ранее снятого растительного
грунта на откосы и дно резерва и его разравнивание.
На основе попикетной ведомости делается выборка объемов работ в
зависимости от дальности перемещения грунта.
4.11. СОСРЕДОТОЧЕННЫЕ РАБОТЫ
Сосредоточенные земляные работы должны выполняться круглый год.
Это способствует более рациональному использованию парка дорожно-
строительных машин в течение года, уменьшению накладных расходов,
повышению годовой выработки машин и снижению стоимости строитель-
109
ства. Для выполнения этих работ используются экскаваторы с ковшом ем-
костью 0,3Q и 0,65 м3 и скреперы емкостью ковша 6 м3.
При проектировании технологической последовательности производства
сосредоточенных работ уточняются их объемы на отдельных операциях.
Первая операция - разбивка земляного полотна. Затем следует устрой-
ство временных грунтовых дорог для движения землеройных машин. Объ-
ем этих работ при разработке проектов организации строительства в сред-
них условиях принимается в размере 5 % от их общего объема. Выполнение
второй операции включает разработку грунта в выемках и транспортирова-
ние его ь насыпи, кавальеры и отвалы. Грунт в насыпях разравнивают
слоями толщиной 0,30 м в теплый период года. При выполнении сосредо-
точенных работ предусматривается дополнительное увлажнение грунта в
насыпи, если его влажность в выемке меньше оптимальной. Следующей
операцией является уплотнение грунта в насыпях. Рекомендации по выбору
средств уплотнения изложены выше. Затем приступают к планировке отко-
сов насыпей и выемок и устройству кюветов в последних. После этого вы-
полняют укрепительные работы. Завершающая операция - сдача работ.
Контроль качества осуществляется согласно «Инструкции по опреде-
лению требуемой плотности и контролю за уплотнением земляного полотна
автомобильных дорог».
5. СОСТАВЛЕНИЕ КАЛЬКУЛЯЦИИ ТРУДОВЫХ ЗАТРАТ
И ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ
5.1. СОСТАВЛЕНИЕ КАЛЬКУЛЯЦИИ ТРУДОВЫХ ЗАТРАТ НА
ПРОИЗВОДСТВО РАБОТ НУЛЕВОГО ЦИКЛА
Калькуляция трудовых затрат - это расчет, учитывающий затраты тру-
да и заработной платы на выполнение всех процессов, входящих в ком-
плекс работ. В калькуляции указываются также объемы работ, численный
состав бригад, звеньев и квалификация рабочих. Состав звеньеь и бригад,
нормы времени и расценки на выполнение отдельных процессов опреде-
ляют по ЕНиР на строительно-монтажные работы с учетом региональных
коэффициентов удорожания.
Пример: Составить калькуляцию трудовых затрат и заработной платы
на разработку котлована и укладку грунта в полезную насыпь. Калькуля-
цию составляем в виде табл. 5.1.
5.2. ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ
Графики выполнения работ представляют собой графическое изобра-
жение развития строительных процессов во времени. Они устанавливают
последовательность и сроки выполнения работ по строительству сооруже-
ния; состав и количество трудовых и материально-технических ресурсов
(рабочих, машин, механизмов и т. п.) в соответствии со специфическими
условиями строительства.
Последовательность составления графика следующая: составляют пе-
речень работ с указанием объемов; устанавливают технологическую после-
довательность выполнения рабог, с помощью ЕНиР, МНиР, ВНиР вычис-
ляют механоемкость и трудоемкость работ; из общего перечня выбирают
работы, выполняемые ведущими машинами, и их темпу подчиняют осталь-
ные операции в строгой технологической последовательности и с макси-
мальным совмещением по времени, находят их суммарную трудоемкость;
рассчитывают параметры комплексного’потока работ: количество захваток,
число составляющих процессов, общую численность рабочих, занятых в
каждом составляющем процессе, численность рабочих в пределах каждой
квалификации; планируют сменность выполнения работ (работы, при вы-
полнении которых используются машины, для ускорения строительства и
повышения эффективности использования машин рекомендуется вести в
две, а иногда и в три смены); определяют продолжительность выполнения
составляющих процессов и их совмещение между собой с учетом дирек-
тивного срока строительства; вычерчивают графики выполнения работ и
графики потребности в ресурсах (работу в одну смену отображают одинар-
ной линией, а в две - двойной). Над линией указывается количество рабо-
чих. В табл. 5.2 приводится пример построения графика выполнения работ
по разработке котлована и укладке грунта в полезную насыпь.
111
Таблица 5.1
Калькуляция трудовых затрат на разработку котлована и .укладку грунта в полезную насыпь
Основание §ЕНиР Наименование работы Состав бригады (звена) Единица объема работ Объем работ На единицу объема работ На весь объем работ
Явр, чел -ч Расценка, руб.-коп. Трудоем- кость, чел.-ч Сумма, руб.-коп.
§Е2-1-5 Срезка растительного слоя бульдозе- рами ДЗ-19 (грунт I группы, ширина полосы расчистки до 30 м) Машинист 6-го разряда-1 1000 м2 10 0,69 0-73,1 6,9 7-31
§Е2-1-8, табл. 7, п 36 Разработка грунта экскаватором ЭО-5122 (прямая лопата с емкостью ковша 1,6 м3) с погрузкой на транспортные средства Машинист 6-го разряда-1 Помощник ма- шиниста 5-го разряда -1 100 м3 600 1,5 1-48 900 888-00
§Е2-1-28 Разравнивание грунта II группы буль- дозером ДЗ-39 при отсыпке насыпей (толщина слоя до 0,3 м) Машинист 6-го разряда -1 100 м3 600 0,84 0-89 504 534-00
§Е2-1-22, табл 2, п 26, 46 Уплотнение грунта прицепным пнев- матическим катком ДУ-39А за 8 про- ходов (толщина уплотняемого слоя 0,3 м, длина гона до 200 м с разворотом на насыпи) Тракторист 6-го разряда-1 100 м3 600 0,49 0-52 294 312-00
ИТОГО 1704,9 1741-31
График выполнения земляных работ
Таблица 5 2
Объем работ Затраты труда чел,-дн Требуемые машины Состав бригады Числен- ность рабочих в смену Число смен ч Продол- житель- ность работы, дн Рабочие дни
Наимено- вание Число маш - смен 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32
Наименование работ Единица измерения Коли- чество
Срезка растительно- го слоя бульдозером 1000 м2 10 0,7 ДЗ-19 0,7 Машинист бразр. - 1 1 I 1 1 1
Разработка грунта экскаватором пря- мая лопата(объем ковша 1,6 м1) с по- грузкой в транс- портные средства 100 м3 600 113 ЭО-5122 57 Машинист бразр -1 Пом ма- шиниста 5разр. -1 2 2 29 2
Разравнивание бульдозером грунта в насыпи 100 м3 600 63 ДЗ-19 ’ 63 Машинист бразр -1 1 2 30 1
Уплотнение грунта в насыпи прицеп- ными пневмо- катками 100 м3 600 37 ДУ-39А 37 Машинист бразр - 1 1 2 30 - : = = : = 2 : = = : : = z:
Примечание при разравнивании грунта запланировано превышение выработки бульдозера на 15 %
6. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ
Контроль качества земляных работ по составу выполняемых операций
определяется видом и назначением земляных сооружений.
В зависимости от использования специальных средств контроля разли-
чают методы контроля.
- измерительный контроль, выполняемый с применением средств из-
мерения;
- визуальный контроль;
- технический осмотр;
- регистрационный контроль, выполняемый путем анализа данных, за-
фиксированных в документах, в том числе в актах освидетельствования
скрытых работ.
В зависимости от места и времени проведения контроля в технологи-
ческом процессе предусматриваются следующие его стадии (этапы):
- входной (предварительный);
- операционный (в ходе производства работ);
- приемочный (заключительный).
Входной контроль включает проверку технической документации, оп-
ределяющей высотное и плановое положение возводимых земляных соору-
жений, данные i идрогеологических изысканий и испытаний грунтов, акты
выноса в натуру основных элементов земляных сооружений и закрепления,
их на местности. Контроль осуществляется преимущественно регистраци-
онным методом (по проектной и исполнительной документации, сертифи-
катам, накладным и др.), а при необходимости - измерительным методом.
Операционный контроль выполняется в ходе производства работ или
после их завершенна в полном сиитаегствии с П11Г. технилогическими кар-
гами и картами трудовых процессов. Осуществляется измерительным ме-
тодом или техническим осмотром. Результаты контроля фиксируются в
общих или специальных журналах, журналах геотехнического контроля и др.
Перечень показателей операционного контроля при разработке грунта
выемок и устройства естественных оснований, а также качества устройства
насыпей и обратных засыпок приведен в табл. 28,29 приложения.
Операционный контроль качества уплотнения грунтов осуществляется,
как правило, грунтовыми лабораториями.
Приемочный контроль выполняется по завершении строительства объ-
екта или его этапов, скрытых работ и других объектов контроля. По его ре-
зультатам принимаются документированные решения о пригодности объ-
екта к эксплуатации или выполнении последующих работ.
При приемке выполненных работ производятся освидетельствование
работ в натуре, контрольные замеры, проверка результатов лабораторных
испытаний грунтов, записей в общем и специальных журналах работ.
Показатели приемочного контроля при разработке выемок, устройстве
естественных оснований, насыпей и обратных засыпок приведены в
табл. 30,31 приложения.
114
Заключительная сдача - приемка работ производится на основании:
проверки наличия технической документации, выборочной проверки каче-
ства выполнения работ и геометрических размеров земляных сооружений,
актов приемки скрытых видов работ
При операционном (технологическом) контроле качества сооружения
земляного полотна следует проверять
- правильность размещения осевой линии поверхности земляного по-
лотна в плане и высотные отметки;
- толщину снимаемого плодородною слоя грунта;
- плотность грунта в основании земляного полотна,
- влажность используемого грунта;
- толщину отсыпаемых слоев;
- однородность и плотность грунта в слоях насыпи;
- ровность поверхности;
- поперечный профиль зе.лляного полота? (расстояние между осью и
бровкой, поперечные уклоны, крутизну оз косов);
- правильность выполнения водоотводных и дренажных сооружений,
прослоек, укрепления откосов и обочин.
Проверку правильности размещения оси земляного полотна, высотных
отметок, поперечных профилей земляного полотна, обочин, водоотводных
соиружений и толщины слоев следует провощггь не реже чем через 100 м
(высотные отметки - по трем точкам на поперечнике)
Плотное гь грунта следует контролировать в каждом технологическом
слое по оси земляного полотна и на расстоянии 1,5 - 2,0 м от бровки, а при
ширине слоя более 20 м - также в промежутках между ними Контроль
плотности грунта необходимо производить на каждой сменной захватке ра-
боты уплотняя >щих машин, но не реже чем через 200 м при высоте насыпи
до 3 м и не реже чем через 50 м при высоте - более 3 м. Контроль плотно-
сти верхнего слоя следует проводить не реже чем через 50 м. Дополнитель-
ный контроль плотное ги необходимо проводи гь в каждом слое засыпки па-
зух труб, над трубами, в конусах и в местах сопряжения с мостами Кон
троль плотности следует проводить на глубине, равной 1/3 толщины уплот-
няемого слоя, но не менее 8 см.
Контроль влажности грунта следует проводить, как правило, в месте
его получения (в резерве, карьере) не реже одного раза в смену и обяза-
тел1 нс при выпадении осадков
Плотность и влажность грунта следует определять по ГОСТ 5180. Од-
нородность грунта контролируется визуально (постоянно). Ровность по-
верхности земляного полотна KOHipojinpyeics нивелированием по оси и
бровкам в трех точках на поперечнике не реже чем через 50 м. Поверхность
основания земляного полотна и промежуточных слоев насыпи в период
строительства не должна иметь местных углублений, в которых может за-
стаиваться вода
115
Величины допускаемых отклонений и состав контроля основных опе-
раций при возведении земляного полотна приведены в табл. 32 и 33 прило-
жения.
7. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ ПО БЕЗОПАСНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА
ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ
При производстве земляных работ следует соблюдать правила СНиП 12-
04 2002 «Безопасность труда в строительстве. Ч. 2. Строительное производ-
ство», а также требования соответствующих государственных стандартов,
правила и инструкции, утвержденные органами государственного надзора.
При выполнении земляных и других работ, связанных с размещением
рабочих мест в выемках и траншеях, необходимо предусматривать меро-
приятия по предупреждению воздействия на работников следующих опас-
ных и вредных производственных факторов, связанных с характером работы:
- обрушающиеся горные породы (грунты);
- падающие предметы (куски породы);
- движущиеся машины и их рабочие органы, а также передвигаемые
ими предметы;
- расположение рабочего места вблизи перепада по высоте 1,3 м и бо-
лее;
- повышенное напряжение в электрической цепи, замыкание которой
может произойти через тело человека;
- химические опасные и вредные производственные факторы.
При наличии опасных и вредных производственных факторов, указан-
ных выше, безопасность земляных работ должна быть обеспечена на основе
выполнения содержащихся в организационно-технологической документа-
ции (ПОС, ППР и др.) следующих решений по охране труда:
- определение безопасной крутизны незакрепленных откосов котлова-
нов, траншей (далее - выемки) с учетом нагрузки от машин и грунта;
- определение конструкции крепления стенок котлованов и траншей;
- выбор типов машин, применяемых для разработки грунта и мест их
установки;
- дополнительные мероприятия по контролю и обеспечению устойчи-
вости откосов в связи с сезонными изменениями;
- определение мест установки и типов ограждений котлованов и тран-
шей, а также лестниц для спуска работников к месту работ.
Производство земляных работ в охранной зоне кабелей высокого на-
пряжения, действующего газопровода, других коммуникаций, а также на
участках с возможным патогенным заражением почвы (свалки, скотомо-
гильники, кладбище и т. п.) необходимо осуществлять по наряду-допуску
после получения разрешения от организации, эксплуатирующей эти ком-
муникации или органа санитарного надзора.
Производство работ в этих условиях следует осуществлять под непо-
средственным наблюдением руководителя работ, а в охранной зоне кабе-
лей, находящихся под напряжением, или действующих газопроводов, кроме
116
того, под наблюдением работников организаций, эксплуатирующих эти
коммуникации.
Разработка грунта в непосредственной близости от действующих под-
земных коммуникаций допускается только при помощи лопат, без помощи
ударных инструментов.
Применение землеройных машин в местах пересечения выемок с дей-
ствующими коммуникациями, не защищенными от механических повреж-
дении, разрешается по согласованию с организациями владельцами комму-
никаций.
В случае обнаружения в процессе производства земляных работ не
указанных в проекте коммуникаций, подземных сооружений или взрыво-
опасных материалов земляные работы должны быть приостановлены до
получения разрешения соответствующих органов.
Выемки, разрабатываемые на улицах, проездах, во дворах населенных
пунктов, а также в других местах возможного нахождения людей, должны
быть ограждены защитными ограждениями с учетом требований государст-
венных стандартов. На ограждении необходимо устанавливать предупреди-
тельные надписи, а в ночное время сигнальное освещение.
Для прохода людей через выемкй должны быть устроены переходные
мостики в соответствии с требованиями СНиП 12-03-2001.
Для прохода на рабочие места в выемки следует устанавливать трапы
или маршевые лестницы шириной не менее 0.6 м с ограждениями или при-
ставные лестницы (деревянные - длиной не более 5 м).
Эксплуатация землеройных и землеройно-транспортных машин, вклю-
чая техническое обслуживание, должна осуществляться в соответствии с
инструкциями заводов-изготовителей.
В производственных помещениях, на рабочих местах и на путях пере-
движения людей должны вывешиваться плакаты и предупредительные над-
писи по технике безопасности. Каждое рабочее место перед началом работ
и в течение смены должно осматриваться мастером или бригадиром, а в те-
чение суток - начальником участка, которые не должны допускать произ-
водство работ при наличии нарушений техники безопасности.
Каждый рабочий должен до начала работы удостовериться в безопас-
ном состоянии рабочего места, проверить исправность предохранительных
устройств, инструмента, механизмов и приспособлений, требуемых для ра-
боты. Обнаружив недостатки, которые он сам не может устранить, рабочий,
не приступая к работе, обязан сообщить о них лицу, занимающемуся тех-
ническим надзором. Запрещается отдых непосредственно в забоях, у отко-
сов земляных сооружений, вблизи действующих механизмов и на транс-
портных путях. Во время работы экскаватора нельзя находиться посторон-
ним в радиусе его действия плюс 5 м.
Место работы машиниста должно быть определено так. чтобы было
обеспечено пространство, достаточное для обзора рабочей зоны и маневри-
рования. Перед началом работы или движения машины необходимо подать
звуковой или световой сигнал. Таблица сигналов вывешивается на рабо-
117
тающем механизме или вблизи от него, а их значение должно быть разъяс-
нено всем лицам, связанным с его работой. Ос гавлятъ без надзора машины
с работающим (вгыюченным) двигателем не допускается.
Выработки земляных карьеров, котлованы и другие выемки в местах,
представляющих опасность падения в них людей, должны быть ограждены
предупредительными знаками, освещенными в темное время сугик.
Перемещение, установка и работа машин вблизи выемок (котлованов,
траншей, канав и т. п.) с неукрепленными откосами разрешается только за
пределами призмы обрушения грунта на оасстоянии, установленном проек-
том производства работ. При отсутствии соответствующих указаний в про-
екте производства работ допустимое расстояние по горизонтали от основа-
ния откоса выемки до ближайших опор машин следует принимать по табл 1
СНиП 12 -03-2001 «Безопасность труда в строительстве Ч. 1. Общие тре-
бования».
Рытье котлованов и траншей с верт икальными стенками без креплении
в нескальных и незамерзших грунтах выше уровня грунтовых вод и при от-
сутствии вблизи подземных сооружений допускается в насыпных, песчаных
И крупнообломочных грунтах на глубину не более 1 м; супесях - 1,25 м, суг-
линках и глинах - 1.5 м.
Разработка экскаваторами непрерывного действия в суглинках и гли-
нах траншей с вертикальными стенками без креплений допускается на глу-
бину не более 3 м. В местах, где требуется пребывание рабочих, должны
устраивая ься крепления стенок траншей.
Крутизну откосов котлованов и траншей в сухих грунтах следует на-
значать согласно табл. 1 СНиП 12-04-2002 «Безопасность труда в строи-
тельстве. Ч. 2. Строительное производство». Крутизна откосов выемок глу-
биной более 5 м и при сложных гидрологических условиях и видах грунтов,
не предусмотренных в названной таблице, должна определяться проектом
или расчетом в соответствии со СНиП 3.02.01-87.
При передвижении одноковшового экскаватора по горизонтальному
пути или на подъеме его ведущая ось должна находиться сзади, а при спус-
ках с уклона - впереди. Ковш должен быть опорожнен и находиться не вы-
ше 1м от земли, а стрела направлена по ходу экскаватора. Во время его ра-
боты запрещается пребывание людей в зоне действия ковша.
При работе экскаватора на грунтах, не выдерживающих давления гусе-
ниц, должны быть предусмотрены специальные мероприятия, обеспечи-
вающие устойчивое положение машины. Не допускается работа экскавато-
ра под «козыргхами» и нависями грунта. При егс погрузке в средства авто-
транспорта машинист экскаватора должен подавать сш налы начала и окон-
чания работы.
Уклон площадки для погрузки грунта в автомобили-самосвалы допус-
кается не более 0,01 %. При погрузке в них грунга экскаватором должны
выполняться следующие условия.
118
- ожидающий погрузки автосамосвал должен находиться за пределами
радиуса действия экскаваторною ковша и становиться под погрузку после
разрешающего сигнала машиниста экскаватора,
- находящийся под погрузкой автосамосвал должен быть заторможен;
- погрузка грунта в кузов автосамосвала должна производиться только
сзади или сбоку, перенос экскаваторного ковша над кабиной автомобиля
запрещается;
- нагруженный автосамосвал должен следовать к пункту разгрузки
только после разрешающего сигнала машиниста экскаватора.
При разработке, транспортировании, разгрузке, планировке грунта
двумя и более бульдозерами или скреперами, идущими один за другим,
расстояние между ними должно быть не менее Юм.
Для ремонта, смазки и регулировки бульдозера или скрепера они
должны быть установлены на горизонтальной площадке, двига^гль выклю-
чен, а отвал бульдозера или ковш скрепера опущен на землю.
Для осмотра отвала бульдозера снизу он должен быть опущен на под-
кладки, а двигатель выключен Запрещается находиться под поднятым от-
валом бульдозера.
Во время работы скрепера запрещается:
- находиться между скрепером и трактором;
- сидеть на скрепере, становиться на его раму или стоять на крыльях
трактора;
- разгружать скрепер, подавая его назад под откос; работать в дождли-
вую пою,ту в мокрых гл инистых грун”а к,
- перевозить в ковше скрепера людей, а также какие-либо грузы.
Максимальные уклоны, преодолеваемые бульдозером на подъем, не
должны превышать 25°, на спуск (с грузом) - 30°, боковые крены - не более
12-15е.
Пожарная безопасность регламентируется ГОСТ 12.1 004-91, ССЕТ,
Правилами пожарной безопасности ППБ 01-93*, межотраслевыми прави-
лами пожарной безопасности, отраслевыми стандартами и правилами по-
жарной безопасности, утвержденными минист ерствами и ведомствами, ин-
струкциями по обеспечению пожарной безопасности на отдельных объек-
тах
Безопасность людей должна быть обеспечена । любом месте работы
машин и механизмов на объекте строительства. Запрещается хранить в ка-
бинах машин бензин, керосин и другие легковоспламеняющиеся жидкости,
а также взрывчатые вещества. При определении уровня топлива в баках не-
обходимо потьзоваться мерной рейкой. Не разрешается работать в одежде,
пропитанной топливно-смазочными материалами.
Запрещается курить, зажигать спички и пользоваться открытым пламе-
нем и керосиновыми фонарями для освещения при заправке баков топли-
вом, а также при контрольном осмотре топливных бак^в. В случае воспла-
менения тол пива следует польюваться огнетушителем пли забрасывать
119
пламя песком, землей, закрывать зону о!ня плотной тканью (брезентом или
войлоком) и ни в коем случае не заливать водой.
Заправлять машины топливом и смазкой следует только днем. При не-
обходимое ги ночной заправки освещение должно быть электрическим.
Следует избегать подтекания топлива или масла. После заправки про
литое масло и топливо должны быть немедленно вытерты.
Не разрешается разводить огонь ближе, чем на 50 м от места работы
и.1и стоянки машины.
Выхлопную трубу двигателя необходимо очищать от нагара. Паяль-
ные, сварочные и другие работы, связанные с образованием искр или пла-
мени, выполняют непосредственно на экскаваторе только в исключитель-
ных случаях, когда невозможно удалить деталь или сбором ную единицу и
выполнить операцию вне машины. При этом принимают специальные ме-
ры, предотвращающие возможност ь возникновения пожара.
На машина* до.|£жен находиться огнетушитель, а в местах стоянки ма-
шин должны быть ящики с песком.
Ответственность за соблюдение требований безопасност и при эксплуа-
тации машин (инструмента, инвентаря технологической оснастки, обору-
дования), а также средств коллективной и индивидуальной зашиты рабо-
тающих возлагается*
- за техническое состояние машин и средств защиты - на организацию,
на балансе которой они находятся;
- за проведение обучения и инструк»ажа по безопасности труда - на
организацию, в штате которой состоят работающие;
- за соблюдение требований безопасности труда при производстве ра-
бот - на организацию, осуществляющую работы.
Должностные лица предприятий и организаций ведущих производство
земляных работ, а также инженерно-технические работники учреждений,
осуществляющих проектирование, конструирование, исследования и дру-
гие работы для этих предприятий и организаций, виновные в нарушении
праьил техники безопасности, несут личную огвегственность независимо от
того, привело или не привело это нарушение к аварии или несчастному
случаю Они отвечаюг также за нарушения, допущенные их подчиненными.
Выдача цолжностными лицами указаний или распоряжений, принуж-
дающих подчиненных нарушать правила безопасности и инструкции к ним,
а также непринятие этими лицами мер по устранению нарушений, которые
допускаются в их присутствии подчиненными им должностными лицами
или работами, являются грубейшими нарушениями правил В зависимости
от характера нарушении и их последствий все указанные лица несут ответ-
ственность в дисциплинарном, административном или судебном порядке.
Рабочие при невыполнении ими требовании безопасности, изложенных
в инструкциях по безопасным методам работ по их профессиям, в зависи-
мости от характера нарушений несут ответственность в дисциплинарном
или судебном порядке
120
Производственный процесс на строительной площадке начинается с
правильного и качественного проведения инструктажа.
Основополагающим нормативным документом по организации и про-
ведению инструктажа является ГОСТ 12.0.004-90 «ССБТ. Организация
обучения по безопасности труда Общие положения».
Особый вид обучения - инструктаж - подразделяется на 5 видов:
- вводный инструктаж;
- первичный инструктаж на рабочем месте;
- повторный инструктаж;
- внеплановый инструктаж;
- целевой инструктаж.
Цель вводного инструктажа - дать необходимые знания по охране
труда.
Вводный инструктаж проводится инженером по охране труда или ли-
цом, на которое приказом по организации возложены эти обязанности, для
всех вновь принятых на работу без исключения, в том числе с временными
работниками, командированными, учащимися, студентами, прибывшими на
производственную практику.
Вводный инструктаж проводится по программе, разработанной служ-
бой охраны труда (инженером по охране труда). Программа утверждается
работодателем.
Результаты проведения фиксируются в специальном прошнурованном,
пронумерованном, скрепленном печатью и подписью руководителя журна-
ле с обязательной подписью инструктирующего и инструктируемого.
Первичный инструктаж на рабочем месте проводится до начала про-
изводственной деятельности вновь принятых на работу, при переходе из
одного подразделения в другое, с работниками, выполняющими новую для
них работу, командированными, временными работниками, со студентами
и учащимися, проходящими производственную практику.
Первичный инструктаж на рабочем месте проводится руководителем
подразделения или лицом, назначенным приказом, с каждым работником
индивидуально с показом безопасных приемов и методов труда. Первичный
инструктаж возможен с группой лиц, обслуживающих однотипное обору-
дование в пределах общего рабочего места.
Инструктаж проводится по специальным инструкциям, разработанным
для отдельных профессий или видов работ с учетом требований норматив-
ных правовых актов по охране труда.
Повторный инструктаж проводится со всеми работниками (за ис-
ключением тех, кто освобожден от первичного инструктажа на рабочем
месте) не реже одного раза в полугодие, в полном объеме.
Срок проведения повторного инструктажа для некоторых категорий
работников может быть установлен на более продолжительный - до 1 года.
Перечень таких категорий работников должен быть оформлен докумен-
тально. Если правилами предусмотрен иной срок проведения повторного
121
инструктажа (1 раз в квартал), то он проводится в сроки, установленные
правилами.
Повторный инструктаж проводят индивидуально или с группой работ-
ников, обслуживающих однотипное оборудование и в пределах общего ра-
бочего места по программе первичного инструктажа на рабочем месте в
полном объеме.
Внеплановый инструктаж проводится:
- при введении в действие новых или переработанных нормативных
правовых актов по охране труда;
- при изменении технологического процесса, замене или модернизации
оборудования, приспособлений и инструмента, сырья и материалов, других
факторов, влияющих на безопасность труда;
- при нарушении работниками требований безопасности труда, кото-
рые могли привести или привели к травме, аварии, взрыву или пожару, от-
равлению;
- по требованию органов надзора,
- при перерывах в работе - для работ, к которым предъявляются до-
полнительные (повышенные) требования безопасности труда, - более чем
на 30 календарных дней, для остальных работ - 60 дней.
Внеплановый инструктаж проводится индивидуально или с группой
работников одной профессии в объеме и по содержанию, которые зависят
от причин и обстоятельств, вызвавших необходимость его проведения.
Целевой инструктаж проводится при выполнении разовых работ, не
связанных с прямыми обязанностями по специальности (погрузка, выгруз-
ка, уборка и т. п.); ликвидации последствий аварий, стихийных бедствий и
катастроф; производстве работ, на которые оформляются наряд-допуск,
разрешение и другие документы.
Целевой инструктаж с работниками, производящими работы по наря-
ду-допуску, разрешению и т.п., фиксируют в наряде-допуске или другой
документации, разрешающей производство таких работ.
Первичный инструктаж на рабочем месте, повторный, внеплановый и
целевой проводит непосредственный руководитель работ. Инструктажи за-
вершаются проверкой знаний устным опросом или с помощью технических
средств обучения, а также проверкой приобретенных навыков безопасных
способов работы. Знания проверяет работник, проводивший инструктаж
Лица, показавшие неудовлетворительные знания, к самостоятельной
работе или практическим занятиям не допускаются и обязаны вновь пройти
инструктаж.
О проведении первичного инструктажа на рабочем месте, повторного,
внепланового, стажировки и допуске к работе работник, проводивший ин-
структаж, делает запись в журнале регистрации инструктажа на рабочем
месте и (или) в личной карточке с обязательной подписью инструктируемо-
го и инструктирующего. При регистрации внепланового инструктажа ука-
зывают причину его проведения.
122
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. СНиП 2.02.01-83 . Основания зданий и сооружений / Госстрой
России. М.: ЦИТП Госстроя России, 1996. 30 с.
2. СНиП 12-01-2004. Организация строительного производства / Гос-
строй России. М.: ЦИТП Госстроя России, 2004. 30с.
3. СНиП 3.01 03-84. Геодезические работы в строительстве / Гос-
строй СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. 20 с.
4 СНиП 3.02.01-87. Земляные сооружения, основания и фундаменты
/ Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988. 123 с.
5. СНиП 12-03-2001. Безопасность труда в строительстве. Ч. 1. Об-
щие требования / Госстрой России. М. ЦИТП Госстроя России, 2001 41 с.
6. СНиП 12-04-2002. Безопасность труда в строительстве. Ч. 2.
Строительное производство/ Госстрой России. М.: ЦИТП Госстроя России,
2003.40 с.
7. СНиП 4.02-91 Сборник сметных норм и расценок на строительные
работы. Сб. 1. Земляные работы / Госстрой СССР. М.: Стройиздат, 1991.
226 с.
8. Федеральный сборник сметных норм и расценок на эксплуатацию
строительных машин и автотранспортных средств / Госстрой России. - 202 с.
9. Методические указания по разработке сметных норм и расценок на
эксплуатацию строительных машин и автотранспортных средств (МДС 81-
3.99) / Госстрой России. - 52 с.
10. Территориальный сборник сметных норм и расценок на эксплуата-
цию строительных машин и автотранспортных средств в Республике Мор-
довия (ТСЦ 81-01-2001) / Минстрой Республики Мордовия. - 178 с.
11. ЕНиР. Сборник Е2. Земляные работы; Вып. 1. Механизированные и
ручные работы / Госстрой СССР. М.: Стройиздат, 1989.224 с.
12. Евдокимов В. А. Механизация и автоматизация строительного
производства: Учеб, пособие для вузов. Л.: Стройиздат. Ленингр. отд-ние,
1985. 195 с.
13. Земляные работы: Справ, строителя / Л. В. Гриншпун, А. В. Кар-
пов, М. С. Чиченков и др.; Под ред. Л. В. Гриншпуна. М.: Стройиздат,
1992. 352 с.
14. Подъем и перемещение грузов: Справ, строителя / 3. Б. Харас,
В. М Федоров, Э. Н. Исаков, Д. Л Ярошевская; Под ред. 3. Б Хараса. М.:
Стройиздат, 1987. 320 с.
15. Пособие по химическому закреплению грунтов инъекциями в про-
мышленном и гражданском строительстве / НИИОСП им. Герсеванова. М.:
Стройиздат, 1986. 128 с.
16. Справочник мастера-строителя / Д. В. Коротаев, Л. А. Фейгин,
И. Н. Терновский и др.; Под ред. Д. В. Коротаева. М.: Стройиздат, 1986.440 с.
17. Стреловые самоходные краны и строповка грузов: Справ, изд./
Л. И. Ткач, Н. А. Сленчук, А. И. Носков и др. М.: Металлургия, 1990.272 с.
123
18. Теличенко В. И. Технология возведения подземной части здании и
сооружении: Учеб, для вузов / В. И. Теличенко, А. А. Лапидус, О. М. Те-
рентьев. ML Стройиздат, 1990.
19. Технология возведения зданий и сооружений: Учеб, для вузов /
В. И. Теличенко, А. А. Лапидус, О. М. Терентьев и др. М.: Высш, шк., 2001.
320 с.
20. Технология строительного производства: Справ. / С. Я. Луцкий,
С. С. Атаев, Л. И. Бланк и др.; Под ред. С. Я. Луцкого, С. С. Атаева. М.:
Высш, шк., 1991.384 с.
21. Технология строительного производства: Учеб, для вузов /
Л. Д. Акимова, Н. Г Аммосов, Г. М. Бадьин и др.; Под ред. Г. М. Бадьина,
А. В. Мещанинова. 4-е изд, перераб. и доп. Л.: Стройиздат. Ленингр. отд-
ние, 1987. 606 с.
22. Технология строительных процессов: Учеб, для вузов / А. А. Афа-
насьев, Н. Н. Данилова, В. Д. Копылов и др.; Под ред. Н. Н. Данилова и
О. М. Терентьева. М.: Высш, шк., 2001. 464 с.
23. Технология строительного производства в зимних условиях /
Л. Д. Акимова, Н. Г. Амосов, Г. М. Бадьин и др.; Под ред. В. А. Евдокимо-
ва. Л.: Стройиздат. Ленингр. отд-ние, 1984.
24. Кузнецов Ю.П. Проектирование земляных и монтажных работ:
Учеб, пособие для строит, вузов / Ю. П. Кузнецов, Б. В. Прыкин, П. Т. Род-
ниченко. Киев: Вища школа, 1981. 196 с.
25. Марионког К.С. Основы проектирования и производства строи-
тельных работ М.: Стройиздат, 1980. 231 с.
26. Ржаницын Б. А. Химическое закрепление грунтов в строительстве.
М.: Стройиздат, 1986. 264 с.
27. Хамзин С.К. Технология строительного производства. Курсовое и
дипломное проектирование. Учеб, пособие для строит, спец, вузов /
С. К. Хамзин, А. К. Карасев. М: Высш, шк., 1989. 216 с.
28. Юрданов А. П. Термическое упрочнение грунтов в строительстве.
М.: Стройиздат, 1990. 128 с.
29. Технология строительных процессов. В 2 ч. Ч 1.: Учеб. Для строит.
Вузов / В.И. Теличенко, А.А. Лапидус, О.М. Терентьев. М.: Высш, шк.,
2002. 392 с.
30. Технология строительных процессов В 2 ч. Ч 2.: Учеб. Для строит
Вузов / В.И. Теличенко, А.А. Лапидус, О.М.; Терентьев. М; Высш, шк.,
2003. 392 с.
124
ПРИЛОЖЕНИЕ
Таблица 1
Коэффициент заложения откосов для постоянных сооружений
Вид грунта Влажное! ь грун г?
сухой К.аЖНЛЙ мокрый
а 1:т а Г/И а 1:т
Гравий 40 11,25 45 1 1,25 35 1:1,5
Гачьк~ 35 1'1,5 45 1 1 25 1:2,25
Песок крупный 30 1.1,75 32 1:1,5 27 1:2
Песок средний 28 1 2 35 1:1,5 25 1:2,25
Песок мелкий 25 1 1,25 30 1,1,75 20 1.2,75
Глина жирная 45 1:1 35 1:1,5 Г 5 1:3,75
Глина легкая 50 1 0,75 40 1 1,25 30 1:1,75
Суглинок 40 1:1,25 30 1 1,75 20 1:2,75
Растительный 40 1 1,25 35 1:1,5 25 1 2,25
Насыпной 35 1:1,5 45 1:1 27 1 2
Примечание: а - угол между направлением откоса и горизонталью,
1рад, т - заложение откоса.
Таблица 2
Коэффициент заложения откосов для временных сооружении
Вид I pjTrra Глубина выемки
до 1,5 м до 3 м до 5 м
а 1РЯ а 1:т а Гт
Насыпные 56 1-0,67 45 1:1 38 1:1,85
Пестаные и гравийные важные (ненасыщен- ные) 63 1:0,5 45 1:1 45 1:1
Глинистые: супесь. 76 1:0,25 56 1:0,67 50 1:0,85
суглинок 90 ГО 63 1:0,5 53 1:0,75
глина 90 1:0 76 1.0,85 63 1:0,5
Лессы и лессовидные сухие 90 1:0 63 1:0,5 63 1:0.5
Моренные песчаные супесчаные 76 1.0.25 60 1 0,57 53 1.0.75
Суглинистые 78 1 0.2 63 1 0,5 57 1.0.65
Примечание:
1. При глубине выемки свыше 5 м крутизну откоса устанавливают рас-
четом.
2. Кри напластогании различных видов грунта крутизну откоса для
всех пластов следует назначить по более слабому виду грунта
3 К насыпным относятся грунты, пролежавшие в отвалах менее 6 мес
и не подвергавшиеся искусственному уплотнению (проездом, укаткой и г. п.).
125
Таблица 3
Показатели разрыхления грунтов
ГруНТ! 1 Первоначальное увеличе- ние объема грунта после разработки,% Остаточное разрых ление грунта, %
Глина ломовая и сланцевая мягкая, жирная, отвертевший лесс и тяжелый суглинок 28-32 24-30 6 9 4-7
Грунт: гравийно-галечный растительный разборно-скальный скальный 16-20 20-25 30-45 45-50 5-8 3-4 15-20 20-30
Лесс. мягкий отвердевший 18-24 24—30 3-6 4-7
Мергель: опока 33-37 11-15
Суглинок: мягкий и лессовидный ТЯЖСЛЬЧ 18-24 24-30 3-6 5-8
Супесь 12-17 3-5
Песок 2..4
Чернозем и каштановый грунт 22-28 5-7
Шлак. 14-18 8-10
Таблица 4
Производительность прицепных скреперов зм 8-чмсовую смену при разработке
и перем! щении нескальною грунта- м3
Гип трак- тора Вместимость, м3 Группа грунта и дальность перемещения, м
I II
100 250 350 550 1000 100 250 350 550 1000
С-100 6-6,5 533 273 207 — — 470 250 190 — —
С-100 8 593 319 244 166 — 516 287 222 153 —
Т-140 10 696 388 299 205 — 593 343 268 187 —
дэт- 250 15 1013 576 447 223 182 860 506 398 279 167
Примечание: Рекомендуемая дальность возки грунта для прицепных
скреперов с ковшом вмест имостью 6- 6,5 м3 составляет 350 м. 8 м - 550 м,
15 м3- 1 000 м.
126
Таблица 5
Производительность самоходных скреперов за 8-часовую смену при разработке
и перемещении нескального грунта, м3
Вместимость ковша, м3 Группа грунта и дальность перемещения, м
I
500 1500 2500 5000 500 1500 2500 5000
6 143 51 — — 131 48 — —
8 240 114 — -- 220 106 — —
9 250 119 73 — 226 110 73 —
15 533 267- 167 97 465 240 163 90
Примечание: Рекомендуемая дальность возки грунта для самоходных
скреперов с ковшом вместимостью 6-8 м3 составляет до 1 500 м, 10 м3 - до
2 500 м и 15 м3 - до 5 000 м.
Таблица 6
Производительность бульдозеров при разработке н перемещении нескального
грунта I группы бульдозерами, мЗ/см
Тип трактора Марка бульдозера Дальность перемещения грунта, м
10 20 30 40 50 60 100
ДТ-54 Д-159Б 534 300 240 — — —. —
Т-74 Д-535 940 480 324 245 — — —
С-80 Д-157 1125 600 410 310 250 210 —
С-80 Д-259 1310 700 480 360 280 245 —
С-100 Д-271 1334 710 480 365 295 246 —
С-100 Д-493 1510 810 550 420 340 280 —
Т-180 Д-575А 2220 1190 816 620 500 420 230
Т-180 Д-522 2350 1230 834 630 506 422 230
Т-180 Д-521 2760 1455 988 748 600 500 275
ДЭТ-250 Д-384 Д-385 2960 1570 1066 807 650 544 300
Примечание: Наибольшая эффективность 'достигается при перемеще-
нии грунта на следующие расстояния: для бульдозеров на тракторах Т-74 и
ДТ-54 - 25-40 м, С-80 и С-100 - 40-60 м, Т-180 и ДЭТ-250 - 70-100 м.
127
Таблица 7
Технические характеристики и размерные параметры машин
Наименование и тип лавины Базовый фактор Габариты маши- ны, м Масса, т Рабочая скорость, м/с [рпередл Производитель- ность
длина ши- рина вы- сота
1 2 3 4 5 6 7 8
Кусторезы ЛП-4 Т-ЮОМЗГП 7,38 3,6 3,15 14,4 0,7-1,2 3000 м2/ч
ДП 24 Т-130 1.Г.1 7,7 -3,3 3,25 17,0 .1-1,3 3900 м2/ч
Корчеватели пней диаметром 0,3-0.45 м: ДП-8А ДТ-75 5,05 2,64 2,3 8Д4 0,7-1,2 45 пней/ч, 2<хЗО м2 кустарУч
дпз Т-100ГП 5,61 3 3.05 14 0.7-1,2 40 пнеи/ч. 4375 м2 кустарУч
Ц-695А Т-1О0М 6,36 3,87 2,75 17,3 0,7-1,2 59 пней/ч, 3000 м2 к,старУч
ЦП-25 Т-200БГП 5,83 3,25 3,08 15,8 1-1,3 40 пней/ч, 3750 М2 кусп-р.'ч
Рыхлите 1и мерпюго р;н га. ЦП-14 Т-ЮОМЗГП 6,38 3.97 3,04 16,1 1-3,4 75-93 м’/ч
ЦП-115С г-юомзгп 5,98 зд 3,04 15,46 1-3,4 75-93 м’/ч
ДП-5С Т-130.1 Г 1 6,2 3,2 3,09 17,7 1-3,4 75-93^/4
ДП-26С Т-130.1.Г.1 6,35 з,2 3,07 17,7 • 1-3,4 765-95 м’/ч
ЦЗ-116-ХЛ Т-130.1.Г. 1 6,5 3,2 3,09 18,43 1-3,4 79-95 м’/ч
ДЗ-117-ХЛ Т-130 1 Г.1 6,83 4,14 3,09 18,76 1-3,4 79-95 м’/ч
ДЗ-35, ДП-22С Т-130 8.35 3,64 2,83 22,3 0,8-3.3 220 270 м’/ч
ЦЗ-94С Т-330 8,84 4.73 3,45 51,21 0-13,8 350-400 м’/ч
[дЗ 129 ХЛ Т-ЗЗО 7,3 4,86 3,6 51,2 0-13,8 350-400 м’/ч
ДЗ-34С; ДП-9С ЦЭТ-250М 8 56 4.54 3,18 38,4 0,6 5,3 274-395 м’/ч
ДЗ-117-ХЛ ДЭТ-250М 9 22 4,31 3,24 38,78 0,6-5,3 274-395 м’/ч
планировщик прицепной Д-719* т-юомтс 14,00 4,59 2,48 15.8 0,61-1,25 / 86,4-93 м3'ч
Бульдозеры МТ 3-50, 4.58 2,1 2.49 3,6 25,8 км/ч
ДЗ 37(Д-570) МТЗ-52 4,67 2,1 2,49 3,8 25,8 км/ч
ДЗ-42 (Д-606) ДТ 75МР-С2 4,65 2,56 2,30 7 11,49 км/ч
ДЗ 128 ЦТ 75МР-С2 4,82 2,56 2,65 7,28 11,49 км/ч
ДЗ-101 Т-4АН2-СТ 4,65 2,86 2,56 10,4 9,52 км/ч
ДЗ-53 (Д-686) Т-100М 5.3 3,2 3,05 13,93 10,1 км/ч
Д3-54С(Д-687С) Т-ЮОМЗГП 5,3 3,2 3,05 13,7111 10,1 км/ч
ЦЗ-117ХЛ Т-130.1-Г-1 6.7 4,12 3,13 7,8 11,2 км/ч
ЦЗ-27С Т-130.1-Г-1 5,3 3,2 3,13 15,95 11,2 км/ч
ДЗ 2 5 Т-18ОГП 7 4,43 2,82 19,32 11,96 км/ч
.ДЗ-35Б Т-180ГК2 6,59 3,64 2.82 18,75 11,96 км/ч
ДЗ-35С Т-180Г2 6,2 3,64 2,82 19,6 11,96 км/ч
ДЗ -118 ДЭТ-250М 7.5R VI 3,25 34,85 19 км/ч
128
Таблица 7а
Количество скреперов, обслуживаемых одним толкачом
Расстояние перемещения грунта, м Число скреперов на один толкач
прицепных самоходных
Емкость ковша, м3
2,25-6,0 8,0-10,0 15 5 8-15
100 2 2 — — —
250 4 3 2 3 2
500 5 4 3 4 3
700 — 6 4 5 4
1000 и более А 6 6 6
Таблица 8
Технические характеристики одноковшовых экскаваторов
Тип машины Мощность дви- гателя, кВт Скорость, км/ч 'База, м Радиус, м Масса, т Производитель- ность с погруз- кой грунта на транспортные средства, м^ч
Группа грунтов
I II Ш
1 2 3 4 5 6 7 8 9
На пневмоколесном ходу: ЭО-ЗЗПГ 37 15,4 2,8 2,7 11,7 28 22 16
Э-2621А 45 19.0 2,45 2,7 5,7 22 18 13
ЭО-3322Б 55,5 19,7 2,8 2,58 14 54 44 34
ЭО-4321 59,0 19,5 2,8 2f7 18,5 80 62 51
На гусеничном ходу: Э-304Г 37 2,92 3,82 3,0 13,0 28 22 16
Э-652Б 60 3,0 3,42 3,28 21,2 54 44 34
Э-10011Е 80 2,0 3,98 3,88 33,0 87 71 57
Э-1251Б 90 1,5 4 3,6 41,0 ПО 87 74
Э-2503 160 Г,28 5,17 5,0 94,0 171 142 114
Э-5015А 55,5 2,0 2,57 2,2 11,65 43 35 28
МТП-71 (ЭО-4221) 96 2,5 4,96 3,13 22,7 87 71 57
ЭО-4121А 96 2,8 2,75 3,13 20,9 87 71 57
ЭО-5122 126 2,4 3,12 3,2 36,8 154 128 102
ЭО-6122 2x75 1,5 3,7 3,8 56,0 171 142 114
5 Проектирование производства
129
Таблица 9
Расчетная стоимость машин и себестоимость машиносмен механизмов для
производства земляных работ
Наименование машины Емкость ковша, м3 Инвентарно- расчетная стоимость машины Сн. р, тыс. руб. Средняя стоимость машино-смены С^см, руб-
Старое Новое
1 2 3 4 5
Экскаваторы одноковшовые
Э-153 ЭО-1514 0,15 5,35 16,66
Э-2621А 0,25 6,42 17,23
Э-255 — 0,25 13,67 17,47
Э-257 — 0,25 10,2 16,73
Э-258 — 0,25 12,62 16,81
Э-301 — 0,4 13,04 19,52
Э-302 э-ззцг 0,4 12,3 18,31
Э-ЗОЗБ . ЭО-3111Б 0,4 10,92 18,87
Э-304 Э-3211Б 0,4 12,2 18,16
Э-352 — 0,4 8,45 17,89
Э-4010 — 0,4 22,58 32,3
Э-504 — 0,5 16,64 25,34
Э-505 — 0,5 16,4 23,78
Э-505А Э-3112Б 0,5 . 18,72 24,93
— ЭО-3322А 0,5 20,76 26,08
— ТЭ-ЗМ 0,5 11,24 26,03
ОМ-201 0,5 18,08 25,01
ОМ-202 — 0,5 17,84 24,85
Э-5015А — 0,5 20,34 26,20
Э-651 — 0,65 18,15 28,78
Э-652 ЭО-4111Б 0,65 17,14 28,3
Э-656 — 0,65 17,58 28,37
— ЭО-4121А 0,65 23,47 31,08
— ЭО-4321 0,65 28,78 33,62
Э-753 — 0,75 23,31 30,09
Э-754 — 0,75 23,1 31,49
Э-801 — 0,8 19,32 30,18
Э-10011 Э-10011Е 1,0 21,96 35,90
Э-10011А Э-10011 АС 1,0 25,14 36,39
ЭП-1А ЭО-5112А 1,0 25,04 33,40
— ЭО-5122 1,0 37,34 42,64
Э-1003 — 1,0 29,96 39,77
Э-1004 — 1,0 29,75 39,61
Э-1251Б ЭО-6111Б 1,25 21,51 33,73
Э-1252Б ЭО-6112Б 1,25 25,58 37,90
Э-1252Б ЭО-6112Б 1,25 25,58 37,90
— ЭО-6112БС 1,25 25,25 37,64
130.
Продолжение табл 9
1 2 3 4 5
Э 2001 — 2,0 55 44 47,31
Э-2002 — 2,0 55,09 47,07
Э-2005 — 2.0 65,88 46,86
Э-2503 ЭО7111 2,5 56,07 42,70
Э-2505 ЭО-7111С 25 68,27 45,40
Э-2505АС — 2.5 84,85 51.33
— ЭО-6122 2,5 74,9 57,97
сэ-з — 3,0 111,8 80 44
ЭКГ-4 4,0 117,0 82,49
Экскаваторы многоковшовые цепные
Э1Н-123 ЭТЦ-161 — 8,13 27,30
ЭТ-121 ЭТЦ-163 — 10,7 27,80
ЭТН-121 ЭТЦ-186 — 10,о6 27,35
ЭТЦ-201
— ЭТЦ-202А 0,23 9,31 26,68
ЭТЦ-205С — 20,33 40,29
ЭТН-251 ЭТЦ-252 0,035 23,44 4],16
— ЭТЦ-354 0,035 8,1 25,51
ЭТУ-353 ЭТИ 354А 0,035 8,03 25,47
— БТМ ТМГ 0,12 29,63 45,19
Экскаваторы многоковшовые роторные
ЭР-5 — 23,62 44 22
ЭР-7АМ 0,19 19,01 40.61
ЭР-7Г 0,09 15,07 37,52
ЭТР-122 46,76 6930
ЭТР-132Б 0,04 39,13 62,79
ЭТР-141 — 9,29 28,52
ЭЗР-171 0,15 9,94 26,90
ЭТР-301 0,30 42,18 79.90
Таблица 9а
Наименование м? шины Марка трактора Емкость ковша, м3 Инвентарно- расчетная с гои- мость машинт [ Си D,тыс. руб. Средняя стои- мость машине смены Смсм, руб
Старое Новое
1 । 2 3 4 5 6
Скреперы
Л-23и — ДТ-54 2.65 3,90 14,51
Д-461 — ДТ-54А 2,75 4,54 17,22
Д-458 — ДТ-54 2,75 5,03 18,86
Д-183 • — ДТ-54 2 25 5,07 19,27
Д-354 — ДГ-54 2,75 5,38 20,58
Д-373 — ДТ-54 2,75 9,68 27,06
Д-541 — ДТ54 3 4,56 17,55
Д-54]А ДЗ-ЗО ДТ-54 3 4,96 19,02
5*
131
Продолжение табл. 9а
1 2 3 4 5 6
Д-569 дз-зз ДТ-75 3 5,99 17,15
Д-468 — MA3-533 5 17,6 26,65
Д-222 — С-80 6,5 8,25 16,32
Д-374 — С-80 6 8,5 17,14
Д-374А ДЗ-12А С-100 6 9,15 21,66
Д-498 ДЗ-20 С100 7 12,62 23,44 ,
Д-498А — С-100 8 11,68 24,47
Д-147 — С-80 8 12,96 24,60
Д-357М дз-пп МАЗ-529 8 20,5 36,68
Д 357Г — МАЗ-529 9 23,1 46,69
Д-523 — Т-140 10 22,96 36,41
Д-21 ЗА ДЗ-5 Т-140 10 27,5 40,67
Д-523А — Т-180 10 26,12 39,44
Д-392 ДЗ-13 БелАЗ-531 15 60,99 80,8
Д-5Н — ДЭ Г-250 15 70,61 79,21
Грейде ры и автол эейдери
Д-20БМ — 1,63 8,31
Д-241А ДЗ-61 1,33 8,34
Д-598А ДЗ-40Б 7,00 18,89
Д-144А ДЗ-2 11,07 2.3,14
Д-395А ДЗ-14А 38,2 50,94
Д-598 дао 6,61 17,58
Д710А h- 9,63 22,72
Д-557А — 15,3 29,07
Д-557С — 18,84 29.46
Бульдозеры
Д-579 ДЗ-37 «Беларусь» 3,61 15,41
Д-159Б ДЗ-4 ДТ-54 зд 15,06
Д-444 ДЗ-15А ДТ-54 3,26 15,91
Д-535А I ДЗ-39 Т-74 3,26 17,28
Д-535 ДЗ-42 Т-75 4,91 19,43
Д-606 ДЗ-42А ДТ-75 4,26 18,45
Д-607 ДЗ-43 Т-75 5,67 20,72
Д-157 — С-80 5,96 20,83
Д-271 — -С 80 5,82 20,75
Д-157А ДЗ 17 С-100 8,32 24,11
Д-259 — С-100 9,96 26,32
Д-271А ДЗ-8 С-100 8,43 25,29
Д-492А ДЗ-17А Т-100 6,14 23,31
Д-493А ДЗ 18А С-1С0 7,21 24,50
Д 494 ДЗ-19 С-100 10,10 26,40
Д-686 03-54 Т-100 6,38 23,35
Д-667А ДЗ-53 Т-100 8,83 26,11
Д-594А ДЗ-54С Т-100 11,17 29,05
132
Продолжение табл. 9а
I 2 3 4 5 6
Д 290 — Т-140 23,90 36,57
Д-521 Д327С Т-140 25,40 37,60
Д-522 — Т-140 23,00 35,59
Д-275А — Т-180 23,11 36,06
Д521А ДЗ-24А Т-180 25,45 37,73
Д-522А ДЗ-25 Т-180 28,60 42,56
Д-575А ДЗ-35А Т-180 25,65 37,85
Д-384А — ДЭТ-250 46,79 52,68
Д-385 — ДЭТ-250 49,58 52,96
Д-572 ДЗ-34С ДЭТ-252 53,00 53,97
Тракторы
ДТ-54 2,73 12,06
Т-75 3,47 16.35
С 80 4,76 16,83
С-100 7,53 19,29
Т-140 19,75 30.57
Т-180 21,95 32,10
ДЭТ-250 41,63 46,08
Таблица 96
Наименование ма- шины Марка трактора Характеристика Инвентарно- расчетная стоимосп- машины Си. р, тыс. руб. Средняя стои- мость марги- но-смены СМ;Ы1 PJ •
Старое Новое
1 2 3 4 5 6
Машина для уплотнения грунта
Прицепные
Д-130А — С-80 Кулачковый 0,95 4,33
Д-614 ДУ-76 Т75 -//- 1,48 6,74
Д-630 ДУ-32 Т-100 -//- 3,35 8,72
Д-220 ДУ-3 Т-180 -II- 4,07 9,25
Д-727 Ьибпокрток кулач- ковый 4,03 15,53
Д-126 — ДТ-54 Гладкий каток 0,77 3,51
Д-480 ДУ-14 Вибрмкаочс глад- кий 2,05 7,90
Д-603 -// 4,05 15,61
Д219 ДТ-54 Нневчошины 1,22 3,01
Д-263 ДУ-4 С-100 -И- 3,77 9.30
ДСК-1 С-100 -II- 10,67 26,35
Д-703 ДУ 39 Т-100 4,19 10,34
Д-326 Т-140 Пневмо-машины 8,04 19,83
Д551А М? АЗ-45 6 -II- 22,79 51,50
Д-559 БелАЗ-53 1 -и- 31,06 70,19
133
Продолжение табл. 96
1 2 3 4 5 6
Д-471 Б ДУ-12Б Т-100 Машина трамбо- вочная 9,82 30,59
ЦНИИС- РРМЗ С-100 -//- 8,16 26,42
Самоходные
Д-469А ДУ-И Гладкий каток 3.02 13,66
Д-211В ДУ-1 -//- 4,01 15,73
Д-399А ДУ-88 -II- 3,61 14,57
Д-553 ДУ-18 -И- 6,69 19,33
Д-400А ДУ-9А -И- 4,28 16,31
Д-627 ДУ 31 Пневмомашины 18,61 39,76
Д-624 ДУ-29 -//- 34,89 46,53
Д-684 Виброкаток 1,69 8,11
Д-455А ДУ-10А -И- 1,98 8,46
Д-61 ЗА ДУ-25А -И- 2,61 10,44
Д-634 -и- 6,83 18,59
Д-639 -и- 9,45 29,43
Таблица 9в
Марка машины Характе- ристика Грузоподъем- ность, т Инвентарно-расчетная стоимость машины Си D, тыс. руб. Средняя стоимость машино-смены Схем, РУб.
1 2 3 4 5
Автомобили
ГАЗ-93Б Самосвал 2,55 1,58 12,6
ГАЗ-53Б -//- 3,5 3,96 19,2
ЗиЛ 585И -//- 3,5 1.87 18,2
ЗиЛ-555 -//- 4,5 3,61 19,6
КамАЗ-5510 -И- 7 6,21 25,96
МАЗ-5ОЗБ -//- 7 . 6,42 26,16
КрАЗ-222Б -И- 10 9,17 34,56
КрАЗ-256 -II- 10 8,64 32,08
КрАЗ-256Б -и- 12 9,01 34,64
БелАЗ-540 -и- 27 26,15 64,16
ГАЗ-63 Бортовая 2 1,71 15,76
ГАЗ-66 -//- 3,80 15,60
ГАЗ-52 -//- 2,5 1,61 11,6
ГАЗ-53А -II- 4 2,85 14,56
ЗиЛ-154К -И- 4,5 3,30 17,68
ЗиЛ-130-66 -и- 5 3,32 15.М
КрАЗ-214Б -И- 7 10,49 28,48
МАЗ-500 -И- 7,5 6,22 19,36
КрАЗ-219Б -II- 12 9,95 29,36
МАЗ 543 -И- 16 53,71 60,56
ГАЗ-63Д Тягач 2,5 1,62 12,16
ЗиЛ-157КВ -И- 4,35 3,4 17,92
134
Продолжение табл. 9в
1 2 3 4 5
ЗиЛ-1 ЗОВ 1 Тягач 5 з,з 10,08
МАЗ-504 -//- 7,45 6,06 23,84
МАЗ-529 -II- 8 10,94 30,08
МАЗ-538 -И- 26 40,55 74,72
ГАЗ-51 А -И- 2,5 1,28 12,30
ЗиЛ-164А —II— 4 1,82 15,42
МАЗ-205 -И- 6 3,53 17,64
МАЗ-525 -и- 25 18,73 59,85
МАЗ-530 -II- 40 38,52 77,99
БелАЗ-448А -и- 40 38,73 78,94
Таблица 10
Число смен работы в году машин для земляных работ, tt
Наименование машин Число рабочих смен
Бульдозеры 306
Скреперы прицепные с емкостью ковша до 8 м3 включитель- но 172
То же с емкостью ковша более 8 м3 и самоходные скреперы 300
Экскаваторы одноковшовые с емкостью ковша 0,15 м3 256
То же с емкостью ковша 0,4 м3 300
То же с емкостью ковша от 0,5 до 2 м3 384
То же с емкостью ковша от 2 до 3 м3 425
Экскаваторы многоковшовые 201
Автомобили-самосвалы грузоподъемностью до 12 т включи- тельно 343
То же грузоподъемностью более 12 т 425
Таблица 11
Оптимальная влажность и предельная плотность грунтов для уплотнения
Грунт Пределы колебании
оптимальной влажности, % наибольшей плотности, т/м3
Песчаный 8-12 1,75-1,95
Супесчаный 9-15 1,65-1,85
Пылеватый 14-23 1,60-1,82
Суглинистый: тяжелый пылеватый 15-22 17-23 1,60-1,80 1,58-1,78
Глинистый 18-25 1,55-1,75
135
Таблица 12
Технические параметры послойного уплотнения грунта в зависимости от при-
меняемого оборудования
Тип уплотняющей машины Масса, т Толщина уплотняе- мых слоев, см Число проходок и ударов по одному следу для получения плотности грунтов 0,95 от максимальной
глина суглинок супесь песок
Катки: прицепной кулачко- 5 30 12 9 6
вый 15 — — — 6
гладкий 25 25 12 10 • 8 6
на пневмошинах 40 30 10 8 6 4
Виброкаток 3 50 — 6 5 4
Трамбовочная маши- на с падающей пли- той (высота падения рабочего органа 1 м) 1,5 65 6 5 4 3
Таблица 13
Предварительный выбор транспортных средств для перевозки грунта
Вместимость ковша экскаватора, м3 Грузоподъемноств автосамосвала, т Грузоподьемность транспортных прицепов, т
0,25-0,4 2,25 —
0,5-0,8 3,5-5 5
0,8-1 5-10 10-15
2 10-25 15-25
3 и более 25-40 25—40
Таблица 14
Скорость движения самосвалов за городом по дорогам с различными видами
покрытия, км/ч
Тип дороги Группа дороги Средняя допустимая скорость движения при соответствующей дальности перевозки, км
0,5 1,0 2,0 и более
Асфальтовое, бетон- ное покрытие, желе- зобетонные плиты I 20 25 35
Щебеночное и гра- вийное покрытие П 18 22 30
Булыжная III 16 20 27
Грунтовая IV 15 17 25
Примечание:
Для самосвалов МАЗ-525 скорость движения определяется с коэффици-
ентом 0,9, для автосамосвалов ЗИЛ, МАЗ-555, КамАЗ и МАЗ-5ОЗБ - с коэф-
фициентом 1,2.
При движении в городских условиях средняя скорость принимается
равной 20 км/ч.
136
Таблица 15
Расчетная продолжительность операций в течение рейса автомибнля-
самосвала, мин
Грузоподъем- ность самосвала, т Тип автомоби- ля Установка самосвала Продолжительность маневра и перерывов
под разгрузку под погрузку ожидание са- мосвала у экс- каватора пропуск встречного транспорта, маневр
3,5 ГАЗ-53А ЗиЛ-585А 0,6 0,4 ' 0,2 1.0
4.5-5,0 ЗиЛ-555 МАЗ-205 0,6 0,3 0,3 1,0
7-11 МАЗ 503 КрАЗ-2566 КамАЗ- 5510 0,6 о,з 0,3 1,0
25-27 МАЗ-525 БелАЗ 1,0 0,5 0,4 1,0
Таблица 16
Насосы водоотливные
Тип, марка Подача, мг’/ч Мощность, кВт Масса кг Температура воды, °C
ГНОМ-1 040 10 1,1 22 _До35
ГНОМ-25-20 25 4 56 До 35
ГНОМ-40-18 40 5,5 86 До 95
ГНОМ-53-10 53 4 58 До 35
Таблица 17
Технические характеристики зарубежных каткоз
Модель Масса хатка' масса вальца, т Мощность двигателя, кВт Ширина вальца7 диа- метр вальца, м Количество кулачков на вальце, шт Площадь контактной поверхности кулачка, см Частота вибраций, Гц Центробежная сила вибратора, кН
1 2 3 4 5 6 7 8
Фи рма- производитель ABG(IR)
SD-122DX 12,25/- 116 2,13/1.5 20,4-33,8 281 -206
SD-122F 13,05/- 116 2,13/1,7 120 125 20 4- 33,8 293 - 20о
SD-105DX 10,7/6,48 93 2,13/1,5 20,4 - 33.8 258 - 206
SD 105F 11,46/7,25 93 2,13/1,7 120 • 125 20,4- 33,8 270 - 262
137
Продолжение табл. 17
1 2 3 4 5 6 7 8
SD-77DX ’ 7,48/- 71 1,68/1,22 20,4- 33,8 143-103
SD-77F 8,13/- 71 1,68/- - - 20,4- 33,8 133-103
Фирма - производитель Bomag
BW124DH-3 3.30/1 60 33 1 ,2/0,96 41/41 85/43
BW124PDH-3 3,35/1,65 33 1,2/0,94 70 81 41/41 85/43
BW145D-3 4,99/2,62 54 1,43/1,06 34/34 100/50
BW145DH-3 5,05/2,68 54 1,43/1,06 34/34 100/50
BW145PDH-3 5,35/2,96 54 1,43/1,12 84 99 34/34 100/50
BW177DH- 3(BVC) 7,95/4,58 73 1,69/1,23 28 189
BW21 ID-3 10,6/6,3 98 2,13/1,5 30/36 236/170
BW211PD-3 11,6/7,2 98 2,13/1,6 150 137 30/36 275/198
BW213DH- 3(BVC) 14,68/7,6 114 2,13/1,5 28 365
BW225D-3(BVC) 25,8/17,6 143 2,13/1,7 26 402
Фирма - производитель Caterpillar
CS-683E 18,8/13,3 134 2,13/1,52 30 166/332
CS-663E 17,1/11,6 134 2,13/1,52 30 166/332
CP-663E 16,8/11,3 134 2,13/1,55 140 89,4 30 166/332
CS-583E 15,4/9,95 112 2,13/1,52 30 166/332
CS-573E 13,18/8,47 112 2,13/1,52 31,9 133/266
CS-563E 12,1/6,85 112 2,13/1,52 31,9 133/266
CP-563E 11,88/6,16 112 2,13/1,55 140 89,4 31,9 133/266
CS-433E 6,9/3,6 75 1,68/1,22 31,9 133,5/66,8
CP-433E 7,15/3,82 75 I ,68/1,23 108 89,4 31,9 133,5/66,8
CS-423E 6,9/3,6 60 1,68/1,22 31,9 133,5/66,8
Фирма - производитель Hamm (Witgen Group)
3625 HT 24,96/16,17 174 2,22/1,6 27/30 330/242
3520 HT 19,8/12,48 148 2,22/1,6 27/30 330/242
3520 HT P 19,9/12,58 148 2,22/1,78 150 137 27/30 330/242
351 8 HT 17,82/10,77 148 2,22/1,6 27/30 330/242
3518HTP 17,92/10,87 148 2,2/1,78 150 137 27/30 330/242
351 6 HT 15,75/9,3 148 2,14/1,5 30/40 256/215
35I6HTP 15,82/9,4 148 2,14/1,68 140 137 30/40 256/215
3414 HT 14,23/8,21 95 2,14/1,5 30/40 256/215
138
Продолжение табл. 17
1 2 3 4 5 6 7 8
3414НТР 14,30/8,28 95 2,14/1,68 140 137 30/40 256/215
3412 НТ 12,19/6,69 95 2,14/1,5 * 30/40 256/215
3412НТР 12,29/6,79 95 2,14/1,68 140 137 30/40 256/215
3307 НТ 7,05/3,94 61 1,68/1,22 30/42 124/97
3307 НТ Р . 7,05/3,94 61 1,68/1,36 112 113 30/42 124/97
3307 Vio 6,65/3,54 61 1,68/1,2 36 122
Фи зма - производитель Stavostroj
W251OD 25,36/16,85 149 2,24/1,7 28/34 460/340
W2510PD 25,43/16,92 149 2,24/1,91 150 145 28/34 460/340
W2010D 20,55/13,6 149 2,24/1,7 28/34 400/300
W2010PD 20,62/13,68 149 2,24/1,84 150 143 28/34 400/300
W1500D 14,31/10,16 110 2,20/1,5 29/35 325/237
VV1500PD 14,22/10,01 НО 2,20/1,64 140 120 29/35 325/237
W1100D 11,08/7,02 11 0 2,20/1,5 32/35 277/206
W1100PD 11,52/7,45 ПО 2,20/1,64 140 120 32/35 277/206
VV910D 8,85/5,2 75 1,68/1,3 30/40 160/148
VV910PD 8,86/5,2 75 1 ,68/1 ,46 104 114 30/40 160/145
W710D 7,10/3,98 75 1,68/1,3 30/40 145/130
W710PD 7,15/4,04 75 1,68/1,46 104 114 30/40 145/130
W500D 4,95/2,67 40 1,40/1,08 30/38 83,6/55,5
W 500 PD 5,02/2,74 40 1,40/1,15 77 114 30/38 83,6/55,5
Фирма - производитель Dyna рас (Metso Minerals)
СА121 D 4,02/ 43 1 ,36/0,94 30 ‘ 59
СА121 PD 4,35/ 43 1,36/0,9 72 53 30 59
СА141 р 4,77/ 59 1,52/1,07 - - 32,5 83
СА141 PD 4,91/ 59 1,52/1,07 90 53 32,5 83
CA150D 7/ 60 1,67/1,2 - - 29/10 143
СА150Р 7,3/ 60 1,67/1,2 132 84 29/40 143
CA150PD 7,4/ 60 1,67/1,2 132 84 29/40 143
CA152D 7,2/ 74 1,67/1,22 - - 29/40 143
CA152PD 7,7/ 74 1,67/1,22 132 84 29/40 143
CA250D 10,6/ 82 2,13/1,52 30/30 300
СА 250 Р 12/ 82 2,13/1,52 150 146 30/30 300
СА 250 PD 12/ 82 2,13/1,52 150 146 30/30 300
CA252D 9,85/ 93 2,13/1,52 30/33 300
139
Продолжение табл. 17
1 2 3 4 5 6 7 8
CA252PD 11,45/- 93 2,13/1,52 150 146 30/33 300
CA262D 10,5/- ПО 2,13/1,52 30/33 300
СА 2о2 PD 11,2/- ПО 2,13/1,52 150 146 30/33 300
СА 302 D 12,6/- 93 2,13/1,52 30/30 300
СА 302 PD 12,5/- 93 2,13/1,52 150 146 30/30 300
CA362D 13,05/- НО 2,13/1,52 30/30 300
CA362PD 12,95/- ПО 2)13/1,52 150 145 30/30 300
CA402D 13,8/- 93 2,13/1,54 • 30/30 300
CA5I2D 15,6/- 129 2,13/1,54 27/31 300
CA512PD 15,8/- 129 2,13/1,54 130 146 27/31 зео
CA602D 18,6/- 142 2,13/1.54 27/31 317
СА 602 PD 18,6.'- 142 2,13/1,54 130 146 27/31 317
Таблица 18
Обобщенные технологические параметры внброкатков для уплотнения
грунтов
Масса катка, т Толщина уплотняемо! о слоя, м Производительность м^ч
песка супеси суглинка на песке на супеси на суглинке
Самоходные виброкатки гладковальцевые и кулачковые
2,5-3,0 0,2-0,25 0,15-0,2 0,07-0,1 (0,1-0,15)* 150-200 100-150 50-75(75-100)’
4,0-5,0 0,3-0.4 0,25-0,3 0,1-0,15(0,15-0,2)* 200-300 150-200 75-100(100-160)’
6,0-8,0 0,4-0,5 0,3-0.4 О.И-03(03-035)* 300-400 200-250 100-160(160-200)’
10,0-13,0 0,5-0,6 0,4-0,5 0,2-0,25 (0,25-0,3)’ 400-600 250-300 160-200(200-300)'
14,0-17,0 0,6-0,8 0,5-0.6 0,25-0,3 (0 3-0,4)* 600-800 300-500 200-300(3004^0)’
19,0-20,0 0,9-1,1 0,7-0,8 03-0,35 (0,4-0,5)’ 900-1100 600-800 3:50450 (5°О60и>
24,0-25,0 1,3-1,5 0,9-1,0 0,441,5(0.5-0,6)’ 1200-1500 900-1200 500-700(600-800)'
Прицепные виброкатки гладковальцевые
6,0-7,0 0,5-0,6 0,4-0,5 0,2-0,25 300-500 200 250 100-160
7,5-8,5 0,6-0,7 0,5-0,6 0.25-0,3 500-600 250-400 160-200
Таблица 19
Обобщенные технические параметры внброкатков для уплотнения грунтов
Масса катка, т Нагрузка на валец, т Диаметр вальца мг Ширина вальца, мм Частота вибрации, Гц J/инейнап нагрузка, кг/см
с.ал'ческая динамическая
1 2 3 4 5 6 7
Самоходные виброкатки
2,5-3,0 1.3-1.4 750 1200 4041 11,0-12,0 3540
4,0 5,0 23-2.4 1000 1400 30-33 17,0-18,0 60-75
6,0-8,0 3,1-3,4 1200 1500-1700 29-303642 21,0- 26,0 75-85/60-70
10,0-13,0 5,0-7,0 1200-1500 1700-2100 29-30/3642 30,0-38 0 120-130/95-110
140
Продолжение табл 19
14,0-17.0 8,0-10.0 1500 2100 26-30/30-36 40,0-48.1' 160-170/110
19,0 20.0 12,0-13,0 1600 2100 26-29/30-35 60,0- 170 200-120
24.0-25,0 17,0-18,0 1700 2100 26-27/30 80.0- 160-220/90-120
Прицепные виброкатки
6,0-7,0 6,0-7,0 1500 1700 28 30 35,0-4G,0 70-75
7,5-8,5 7,5-8,5 1600 2ОС0 25-28 38,0-45,0 75-80
Таблица 20
Внброкаткн. производящиеся в России и СНГ
Производитель Гладковальце- вый/кулачковый Масса, т Мощность двигателя кВт Ширина вальца, мм Линейная статическая нагрузка, кгс/см Частота вибрации, Гц Линейная динамическая на'рузка, кгс/см Диаметр гладкого паль- ца, мм
ЗАО «Раскат» Самихиднче ДУ-1 ИУ- ДУ 74,'ДУ- 74.1 ДУ-85/ДУ- 85.1 7,3/-8,5/9,0 13,0/13,5 57.4 57,4 110,0 1700 1700 2000 22,0 28,0 32,0 25 и 35 25 и 35 24 86,0 86,0 75,0 1200 1200 1630
ОАО ЛТЗ- УР АНТРАКТ: вк-24.01 о;/ ВК-24.01 02 23,0/26,0 170,0 2995 43,0 0-30 120,0 1580
ОАО «Амка- дор», Беларусь Амкадор 6715/- ВГ-1202/- 10,5/-12.0/- 73,5 73,5 2100 2250 50,0 53,0 30 30 108,5 77,8 1500 1500
ЗАО <Раскат» Прицепные ДУ-70/- ДУ-94,'- 5.9/- 7,5/- 44 2000 2000 28,5 37,5 25 25 75,0 75,0 1600 *600.
141
Таблица 21
Технические характеристики российских к зарубежных автогрейдеров
1 Модель Мощность двигате- ля, кВт Длина отвала, м Высота отвала, м Угол срезаемого откоса, град. Боковой вынос, м Скорость переме- щения, км/ч Масса, кг Габаритные разме- ры, м
Фирма-производитель ОАО "Челябинский завод дорожных машин
ДЗ-98В 160 4,27 0,74 90 2,35 4,4-47 20500 11,00x3,22x4,00
А120.1 НО 3,78 0,70 90 1,10 0-40 15800 10,80x2,56x3,78
Фирма-производитель ЗАО "г орговый дом "БРЯНСКИЙ А PCEHAJT
ДЗ-198 147 3,74 0,61 н/д 0,95 0-35 16000 8,95x2,46x3,36
ДЗ-180А 95,6 3,74 0,62 н/д 0,80 0-40 12500 9,80x2,50x3,51
ДЗ-201 на МТЗ-80/82 55 2,5 0 5 90 0,50 35,5 6300 н/д
Фирма-п роизводитель АО "Орловский завод дорожных машин"
ДЗ-122А 99 3,74 0,63 90 0,80 7-42 14373 10,15x2,50x3,25
KOMATSU Ltc
GD825A 209 4,88 0,85 30-70 1,80 4-44 26400 10,00x4,88x3,55
GO521A-1 135 3,71 0,645 90 2 44,6 10800 8,16x2,4x3,1
GD530A-2 144 3,66 0,61 90 2 41,04 12600 8,4x2,4x3,3
GD650A-2 166 3,66 0,661 90 1,98 43 13700 8,4x2,4x3,3
GD650AW-2 166 3,66 0,661 90 1,98 43 13972 8,4x2,4x3,3
GD670A-2 204 3,66 0,661 90 1,9 43 14700 8,5x2,44x3,3
GD670AW-2 204 3,66 0,661 90 1,9 43 14972 8,5x2,44x3,3
Фирма-производитель CATERPILLAR S.A.R.L.
120Н 140 3,66 0,61 32 1,84 42,6/33,7 11388 8,14x2,44x3,07
140Н 185 3,66 0,61 32 1,85 41,1/32,5 13581 9,99x2,50x3,04
160Н 200 3,66 0,69 32 1,85 40,7/32,2 14395 9,99x2,50x3,12
Фиг рма-П] роизводитель DRESSTA Со. Ltd.
830 С 144 3,66 0,61 90 2,9 4,6/39 13479 8,43x2,41x3,96
850 С 166 3,66 0,66 90 2,9 4,9/42 14550 8,44x2,44x3,96
870 С 204 3,66 0,71 90 2,9 4,9/42 15448 8,44x2,44x3,96
142
Таблица 22
Технические характеристики российских одноковшовых гидравлических
экскаваторов
Модель Тип рабочего оборудо- вания 1 Емкость ковша, м3 Максимальная глубина копания м Максимальный радиус копания, м Максимальная высота выгрузки, м Мощность двигателя, кВт Транспортная скорость, КМ/Ч Масса, кг
1 3 4 5 6 7 8 9 10
ЕК-270 (гусеничный) обратная лопата Орейфер) 0,6; 0,8; 1,2; 1,5, (0,8) 6,2, 7,6, 7,7 10,0- 11,17 7,5,7,9; 7,97 • 132 1,5;4,0 26500
EK-27vLC (1 усеничный) <>братная лопата (грейфер) 0,6, 0,8; 1,2; 1,5, (0,8) 62; 7,0; 7,7 10,0- 11,17 7,5; 7,9, 7,97 132 1,5; 4,0 27800
ЕК-ЛОО (гус еничныи) обратная лопата/ рыхлитель 1,8 7,3 11,3 7,4 220 4,0 42000
ЭО2621 В-3 (колесный) прямая лопата, обратная/ ГДДрОМЗ- дот 0,28 4,15 5,0 2,5 60 20,0 6100
ЭО-2626Е (колесный) обратная лопата 0,25 4,15 5,30 3,2 78 33 6900
ЭО-4225А (гусеничный) обратная лопата 0,60-1,42 6.0 9.3 5,15 125 1-7; 4.2 26450
ЭО-4225А (гусеничный) прямая лопата 2,5-2,92 6,0 8,0 6,3 125 1,7; 42 26450
ЭО-4225А (1 усеничный; грейфер 0,5; 0,8; 1,0 До 15 9,1 3,0 125 1,7; 42 26450
ЭО-4326 (колесный) обратная лопата 0,6-1,42 6,3 10,1 6.5 147 6,0; 20,0 н/д
Э0-5126 (гусеничный) обратная лопата 1,25 62 9,6 5.9 125 3,5 32000
Э0-43211 (колесный) обратная лопата 1,05 5,8 9,0 6,5 150 20 18000
ЭО-61 23А-1 (гусеничный) обратная лопата 2,0 8,5 13,1 6,5 180 1,5 62300
ЭО-51 24А (гусеничный) обратная, прямая лопата 1,6 (2,0) 6,5 10,1 5,8 125 3,5 38700
АТЭК-711А (гусеничный) обратная лопата 0,06 3,07 4,99 3,25 21,3 3,5 3800
143
Продолжение табл. 22
1 2 3 4 5 6 7 8 9
АТЭК-731 обратная лопата 0,5-0,8 5,55-4,85 8,16-7,48 6,05-5,60 73,6 3,2 13000
АТЭК-761 (гусеничный) обратная лопата 0,75-1,3 6,5-5,0 9,45-7,75 5,2-4,1 73,6 2,7 19400
АТЭК-781 (гусеничный) обратная лопата 1,8-1,1 6,5-8,4 10,2-12,0 7,7-6,8 123,8 3,1 31500
АТЭК-782 (гусеничный) обратная лопата 1,6 6,5-8,4 10,2-12,0 6,7 129 3,1 35600
АТЭК-851 (колесный) обратная лопата 0,5-0,8 5,26456 8,28-7,58 7,43-6,80 67,4 20 12500
АТЭК-881 (колесный) обратная лопата 0,63-1,25 6,0-4,5 9,2-7,8 5,5-4,5 73,6 20 20000
АТЭК-999Е (колесный) обратная лопата 0,22-0,32; 1,0-1,2 4,8-6,05 5,63-6,80 3,5-4,2 3,2 59,6 30 7700
Таблица 23
Технические характеристики зарубежных одноковшовых гидравлических
экскаваторов
Модель Тип рабочего оборудования Емкость ковша, м3 Максимальная глубина копания, м Максимальный радиус копания, м Максимальная высота вы- грузки, м Мощность двигателя, кВт (л.с.) Транспортная скорость, км/ч Масса, кг Транспортные габариты, м
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Фирма - производитель L] EBHERR-Holding
А904 (ко- лесный) обратная лопата/ грейфер 0,15-1,05 5,0-7,5 8,15- 10,55 6,45-8,15 135 30 16700- 19600 8,90x2,50 хЗ,20
A9I4 (колесный) обратная лопата/ грейфер 0,3-1,4 5,15-7,05 8,55- 10,35 6,9-8,05 152 20 18600- 21700 9,30x2,50 . хЗ,20
R904 (гусенич- ный) обратная лопата/ грейфер 0,15-1,05 5,3-7,8 8,4-10,85 6,35-7,90 115 5,2 19200- 21700 8,90x2,50 хЗ,10
R914 (гусенич- ный) обратная лопата/ грейфер 0,3-1,4 4,95-6,15 8,0-9.05 5,75-6,2 135 5,3 21000- 24600 8,80x2,50x3 »ю
Фирма - производитель CASE CORPORATION
588Р (колесный) обратная лопата 0,37-0,71 5,3 8,7 9,0 68,6 (93,3) 25 12200- 14500 7,64x2.50 х3,34
788Р (колесный) обратная лопата 0,37-0,82 5,3 8,7 9,0 68,6 (93,3) 25 13600- 16100 7,64x2,50 хЗ,34
588СК (гусенич- ный) обратная лопата 0,37-0,71 5,8 8,7 8,6 68,6 (93,3) 2,7/4,7 11800- 14500 7,64x2,47 х2,94
144
Продолжение табл. 23
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
788СК (гусенич- ный) обратная лопата 0,37-0,82 5,8 8J 8,6 68,6(93,3) 2,7/4,7 13200- 173,00 7,64x2,47x2,94
СХ210 (гусенич- ный) обратная лопата 0,41-1,25 6,7 9,96 9,65 105(143) 5,1/3,1 19600- 20600 9,47x2,99x3,07
Фирма - производитель САТЕ RPILLARS.AR.L.
М312 (колесный) обратная лопата 0,24-0,86 5,82 8,9 6,2 114 34 13810 8,62x2,50x3,07
М318 (колесный) обратная лопата 0,4-1,05 7,37 10,55 6,37 140 34 17910 8,97x2,50x3,10
М320 (колесный) обратная лопата 0,41-1,35 7,47 Л 1,18 6,84 140 20 20380 8,97x2,50x3,10
МЗО7В (гусенич- ный) обратная лопата 0,18-0,28 4,7 7,41 5,57 39,7 (54) 4,1 7500 6,08x2,28x2,63
М312В (гусенич- ный) обратная лопата 0,23-0,75 6,05 8,64 6,32 64(88) 5,5 13500 7,60x2,48x2,76
М315В (гусенич- ный) обратная лопата 0,35-1,00 6,44 9,02 6,52 79(107) 5,5 17000 8,50x2,48x2,88
Фи рма - производитель KOMATSL
PW150-1 (колесный) обратная лопата 0,45-0,75 4,84 7,79 5,85 85 20 15500 8,75x2,50x3,00
РС60-7 (гусенич ный) обратная лопата 0,09-0,36 4,1 6,22 5,01 54 4,5 6260 6,10x2,20x2,60
РСЗСО-5 (гусенич- ный) обратная лопата 0,52-1,8 7,38 10,9 7,1! 207 5,5 29630 11,0x3,20x3.50
Таблица 24
Технические характеристики зарубежных гусеничных бульдозеров
Модель Максимальное тяго- вое усилие, кН Мощность двигателя, кВт (л с.) Ширина отвала, м Подъем отвала, м Заглубление отвала, м Угол поперечного перекоса, град Скорость перемеще- ния, км/ч Масса, кг Габаритные размеры, м
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Фирма - гл роизводитель CASE CORPORATION
550 G 99 50 (68) 2,3-2,5 0,99 0,47 8 9,3/10,3 6170-6350 3,90x2,44x2,55
650 G 127 59,7(80) 2,5 0,91 0,46 8,5 8,9/9,7 7167 4,08x2,64x2,87
850 G 145,5 66,4 (89) 3,0 0,91 0,46 8,5 9,0/9,8 7847 4,25x3,15x2,49
1150G 217,9 88(119) 2,6-3,0 0,97 0,48 0 8? 10,6 11500-12270 4,93x3,0x3,02
Фирма - производитель САП ERPILLAR S.A.R.L.
D3C 148 51,5(70) 1,26 0,75 0,4 25 10,8/11,4 7112 3,77x2,47x2,66
145
Продолжение табл. 24
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
D4C 180 58,8 (80) 1,68 0,82 0,45 25 11,1/11,9 7326 3,90x2,42x2,72
D5C 162 66,2 (90) 1,93 0,82 0,44 25 10,0/11,9 8487 3,92x2,69x2,73
D5M XL 218 80,8(110) 2,59 0,92 0,42 25 9,7/12,1 11700 4,65x3,08x3,00
1)6М XL 290 102,9 (140) 3,18- 4,28 1,14 0,51 25 11,4/14,4 15050 5,11x4,16x3,12
D6R 298 121,3(165) 3,18- 5,61 1,21 0,52 25 11,4/14,4 18000 5,26x4,16x3,12
D7R 450 171(230) 6,86- 8,34 1,15 0,53 25 11,1/14,2 24778 5,82x3,90x3,5
Фирма - производитель D RESSTACo Ltd.
TD12C 30 93 (125) 2,06- 3,52 0,98- 1,24 0,43-0,58 25 11,1/13,2 13400 5,1x3,49x3,28
TD15H 45 130(175) 3,54- 5,40 1,17- 1,42 0,51-0,56 25 11,1/12,9 18500 5,34x3,65x3,48
TD20H 60 168(225) 3,88- 6,19 1,18- 1,51 0,44-0,66 25 11,8/14,9 23370 6,25x4,00x3,83
TD25H 90 238 (320) 5,35- 11,47 1,42- 1,46 0,55-0,60 25 10,4/12,4 35500 6,85x4,24x4,08
Таблица 25
Значения коэффициентов фильтрации грунтов
Наименование грунта Коэффициент фильтрации кд, м/сут
Суглинок от 0,2 до 0,08
Супесь от 0,2 до 0,8
Песок мелкозернистый от 1,0 до 5,0
Песок среднезернистый от 5,0 до 15,0
Песок крупнозернистый от 15,0 до 50,0
Таблица 26
Технические характеристики легких иглофильтровых установок
Наименование показателей Марка иглофильтра
ЛИУ-2 ЛИУ-3 ЛИУ-5 ЛИУ-6
Глубина понижения УГВ, м 5 5 5 5
Паспортная производительность, м’/ч 30 60 120 140
Число звеньев коллектора, шт 12 18 18 2x18
Длина звена, м 2,5 5,25 5,25 5,25
Расстояние между штуцерами для присоеди- нения иглофильтров, м 0,75 0,75 0,75 0,75
Диаметр фильтрового звена, м 0,05 0,05 0,05 0,05
Таблица 27
Технические характеристики насосов
Наименование показателя Парка насоса
С-205А С-203 С-374 С-247
Производительность насоса, м3/ч 12 24 24 35
Наибольшая высота всасывания, м 6 9 6 6
146
Таблица 28
Показатели операционного кон июля при разработке выемок н устройстве
естественных оснований
Технические требования Предельные отклонения Объем контроля
1. Оп понения отметок дна выемок от проектных (кроме выемок в ва- лунных, скальных и вечномерзлых грунтах) при черновой разработке • Точки измерений уста- навливаются случайным образом, чисто - изме- рений должно быть, не менее
одноковшовыми экскаваторами, оснащенными ковшами с зубьями Для экскаваторов с механи - ческим приводом по видам рабочего оборудования: драглайн +25 см прямого копания 1- 10 см обратная лопата + 15 см 20 15 10
для экс канат эрсв с гидрав- лическим приводом + 10 см 10
одноковшовыми экскаваторами, оснащенными планировочными ковшами, зачисти11м оборудовани- ем, экскава .срамг. -планиров. щиками + 5 см 5
б' ПЬД СГ 'СМИ + 10 см 15
траншейными экскаваторами + 10 см 10
скреперами + 10 см 10
2. Отклонения отметок дна выемок от проектных при черновой разра- ботке в скальных грунтах и вечно- мерзлых грунтах, кроме планиро- вочных выемок: При числе измерении на сдаваемый участок не менее 20 в наиболее высоких местах, Уйр- новленных визуальным осмотром
недобору переборы Не допускаются По табл. 5 СНиП’02.01—37
3 То же, планировочных выемок: недоборы переборы 10 см 20 см Тоже
4 То же, без рыхления валунных и глыбовых грунтов недоборы переборы Не допускаются Не бойее величины макси- мальней! Диаметра валунов (глыб), содержащихся' в грунте в количестве свыше 15 % пи объему, но не более 0,4 м Тоже
147
Таблица 29
Показатели операционного контрол к качества устройства насыпей I. обратных
засыпок
Т ехнические требования Предельные отклонения Метод контроля Объем контроля
1 2 3 4
1. Гранулометрический состав грунта, предназна ченного для устройства насыпей и обратных засы- пок (при наличии специ- альных указаний в проекте) Должен соответство- вать проекту Выход за пределы диа^азо на, установленного проектом, допускает- ся не более чем в 20 % определений Измсри. ельный и регистрационный по указанию проек- та По указаниям проекта, но не реже, чем одно определение на 10 тыс. м3 грунта
2. Содержание в грунте, предназначенном дня уст- ройства насыпей и обрат- ных засыпок: древесины. волокнистых материалов, гниющего или легкосжимаемого строи тельного мусора растворимых солей в слу- чае применения засаленных грунтов Не допускается Количество не долж- но превышать ука- занного в проекте Ежесменный визу- альный Измерительный Тоже
3. Содержание мерзлых комьев в насыпях /кроме гидротехнических) и об ратных засылках от общего объема отсыпаемого грун- та: Не должно превы- шать, %: Ьи уальный, п: рии- дический (устанав ливаегся в П1 IP) По указаниям проект, но не реже, чем одно определение на 10 тыс. мэ грунта
Для наружных пазух зда- ний и верхних зон траншей с уложенными коммуника- циями 20 г
для насыпей, уплотняемых укаткой 20 •
для насыпей, уплотняемых трамбованием 30
для насыпей, возводимых без уплотнения 50 -
для пазух и подсыпок внут- ри зданий Не допускается
для гр) нтовых подушек 15
4 Размер твердых включе- ний, в том числе мерзлых комьев, в насыпях и обрат - ных засыпках Не должен превы- шать 2/3 толщины уплотненного слоя, но не более 15 см для грунтовых подушек и 30 см для прочих насыпей и обратных засыпок Визуальным, перио- дический (устанав- ыгваетгг ь 11.1Р) Тоже
5. Наличие снега и льда в насыпях, обратных засып- ках и на основаниях Не допускается Тоже То же
148
Продолжение табл. 29
1 2 3 4
6. Температура грунта, от- сылаемого и уплотняемого при отрицательной темпе- ратуре воздуха Должна обеспечивать сохранение немерз- лого или пластичного состояния грунта до конца его уплотнения Измерительный, периодический (ус- танавливается в ППР) То же
7. Средняя по проверяемо- му участку плотность сухо- го грунта обратных засылок Не ниже проектной, а при отсутствии в проекте указаний должна быть не ниже плотности, соответ- ствующей контроль- ным значениям ко- эффициента уплотне- ния, приведенным в табл 8 СНиП 3.02.01—87. Допус- каются значения плотности сухого грунта ниже проект- ных на 0,06 г/см3 в отдельных определе- ниях, но не более чем в 20 % определений % Измерительный, пе- риодический (уста- навливается в ППР) Устанавливается проверяющей организацией
8. Степень влажности при устройстве насыпи из грун- тов повышенной влажности Не более 0,85. До- пускаются значения более 0,85 в отдель- ных измерениях, но не более чем в 20 % определений Тоже По указаниям проекта, а при отсутствии таких указаний- ежесменно, но не менее одного определения на 300 м3 насыпи
9. Влажность грунта в теле насыпи Должна быть в пре- делах, установленных проектом Допуска- ются отклонения зна- чений влажности за пределы, установ- ленные проектом, не более чем в 10 % оп- ределений Измерительный По указаниям проекта, но не менее одного определения на 20—50 тыс м3 насыпи
149
Таблица 30
Показатели приемочного контроля при разработке выемок и устройстве
естественного основания
Технические требования Предельные отклонения Метод контроля Объем контроля
1. Отклонения отметок дна выемок в местах уст- ройства фундаментов и укладки конструкций при окончательной разработ- ке или после доработки недоборов и восполнения переборов ±5 см Измери- тельный По углам и центру котлова- на, на пересечениях осей здания, в местах изменения отметок, поворотов и при- мыканий траншей; располо- жения колодцев, но не реже чем через 50 м и не менее 10 измерений на принимаемый участок
2. Вид и характеристика вскрытого грунта естест- венных оснований под фундаменты и земляные сооружения Должны соответство- вать проекту, не допус- каются размыв, размяг- чение, разрыхление или промерзание верх- него сдоя грунта ос- нования толщиной более Зсм Визуальный Технический осмотр всей поверхности основания
3. Отклонения от проект- ного продольного уклона дна траншей под безна- порные трубопроводы, водоотводных канав и других выемок с уклонами Не должны превы- шать ±0,0005 Измери- тельный В места поворотов, примы- каний, расположения ко- лодцев и т. п., но не реже чем через 50м
4. Отклонения уклона спланированной поверх- ности от проектного, кроме орошаемых земель Не должны превышать ±0,001 при отсутствии замкнутых понижений Визуальный Измери- тельный Наблюдение за стоком атмосферных осадков По сетке 50 х 50 м
5. Отклонения отметок спланированной поверх- ности от проектных (кроме орошаемых земель): Не должны превышать: Тоже Тоже
в нескальных грунтах ±5 см
в скальных грунтах От+10 до—20 см
Таблица 31
Показатели приемочного контроля насыпей и обратных засыпок
(метод контроля — измерительный)
Технические требования Предельные отклонения Объем контроля
1 2 3
1. Средняя по принимаемому участку плотность сухого грун- та для дорожных Гидротехни- ческих насыпей, грунтовых подушек под фундаменты Не ниже проектной. Допус- каются значения плотности сухого грунта ниже проект- ных не более чем в 10 % оп- ределении при летней от- сыпке н в 20 % при зимней отсыпке Периодический по указани- ям проекта, а при отсутст- вии указаний - ежесменно, но не реже чем одно опре- деление на 300 м3 насыпи
150
Продолжение табл 31
1 2 3
2. Средняя по проверяемому участку плотность сухого грун- та п №:1Ериь*>чиых и других уiinufHseMi ix чтсыпей, для ко- торых эта величина не задана проектом Не ниж< плотности сухого грунта, соответствующей контрольным значениям ко- эффициента уплотнения, приведс чным в табл. 8 СНи! [ 3 02.01 -87 Объем устанавливается проверяющей upi анизацией
3. Средняя по принимаемому участку плотех гь сухого i рун тс насыпных грунтовых осно- ваний под полы Не ниже проел ной Допус- каются значения плотности сухого грунта ниже проект- ных не более чем в 20 % оп- ределений По указаниям проекта, но не реже, чем одно опреде- ление на 200 м2 основания при толщине подсыпки до 1 м ИЛИ 300 № подсыпки - прн большей Толщине
1. Коэффициент фильтрации ядер, экранов, понуров и других прагитофилырацилнных эле- ментов насыпей Должен соответствовать проекту Допускаются от- клонения выше проектных значений не более чем в 10 % определений По указаниям проекта
5. Прочие характеристики грун тов, контроль которых преду- смотрен проектом Должны соответствовать проекту Тп же
6. Отклонения геометрических размеров насыпей: В местах размещения зна- ков разбивки, но не реже чем через 100 м на прямо- линейных участках и 50 м на криволинейных участках
положения оси наи in< й желез- ных дооог ±10 см
го же автомобильных дорог ±20 см
ширины насыпей ±15 см
по верху и по низу отметок по- верхности насыпи • 1 ±5 см Через 100 м на прямого- нейных участках, 50 :< на криволинейных участках и для планировочных насы- пей. Для грунтовых поду- шек объем контроля со- гласно табл 4 СНиП 3.02.01—87
крутизны откосов насыпей Увеличение не допускается Через 100 м
Таблица 32
Допускаемые отклонения при возведении земляного полотна дорог
№ п.п. Наименование параметра Величина (± / -)
1 2 3
1. Невязка в сумме измеренных горизонтальных углов хода при <<п» измеренных углов, мин ‘fin
2. Высотные отметки бровок и оси земляного пологна, тм 50
3. Сужение земляного полоз на между осью и бровкой см 10
4. У въличение крутизны откосов, % до 10
5 Поперечные размеры кюветов, нагорных и других канав (по дну), мм 50
6. Глубина кюветв (при условии обеспечения стока), мм 50
7. Поперечные размеры дренажей, мм 50
а Продольные уклоны дренажей,.% 10
151
Продолжение табл. 32
1 2 3
9. Толщина снимаемого слоя растительного грунта, % 20
10. Ширина насыпных берм, см 15
11. Отклонение влажности от оптимальной для грунтов, %; связных несвязных 10 20
12. Отклонение коэффициента уплотнения от требуемого в сто- рону уменьшения не более чем у 10 % образцов и не более 0,04
13. Снег и лед в теле насыпи Не допускается
Таблица 33
Основные операции и состав контроля качества при возведении земляного
полотна дорог
Операция Состав контроля (что контролиро- вать) Кто- контролирует Способ контроля (чем контролиро- вать) Время контроля,
Подготовка осно- вания: расчистка полосы отвода Разбивочные рабо- ты, корчевка пней срезка кустарников, сборка крупных камней Прораб (геодезист) Теодолит, нивелир, мерная лента, визу- ально В подготови- тельном пе- риоде
Снятие растигель- ногослоя Толщину слоя, его складирование, качество вспашки Мастер Мерной линейкой или ШПИЛЬКОЙ В процессе работы •
Послойная отсып- ка земляного по- лотна Качество грунта, толщину слоя, поря- док послойной от- сыпки, обеспечен ность водоотвода Мастер (лаборатория) Лабораторный, визуальный В процессе отсыпки
Разравнивание грунта Поперечный про- филь, ровность поверхности, укло- ны, откосы насыпи Мастер Нивелиром, шаб- лоном, откосником В процессе разравнивания грунта
Послойное уплот- нение Плотность и влаж- ность грунта, ровность поверх- ности, уклоны, схему укатки Мастер (лаборатория) Лабораторный по ГОСТ 5180 До- пускаются уско- ренные и полевые экспресс - методы н приборы В процессе укатки
Окончательная планировка по- верхности земля- ного полотна Соответствие профиля и попе- речников рабочим чертежам Прораб (геодезист) Теодолит, нивелир, шаблоны, рейка В процессе планировки
Устройство канав и дренажей Положение соору- жений в плане, по- перечные уклоны и сечения Прораб (геодезист) Теодолит, нивелир, мерная лента, шаб- лон, откосник В процессе работ
152
Технологическая карта на устройство земляного полотна
№ сменных захваток I II III IV V VI
Наименование процессов I. Разбивочные работы 2. Снячие растительного группа и перемещение его в обе стороны от дороги 3. Разрабо.каи перемещение грунта з насыпь для отсыпки нижнепз слоя 4. Разравнивание грунта в насыпи 5. Уплотнение нижнего слоя насыпи 6 Разработкам перемещение грунта в насыпь для отсыпки верхнего слоя 7 Разравнивание групп в насыпи 8. Уплотнение верхнего слоя насыпи 9 Планировка откосов насыпи 10 Планировка верха земляного полотна 11 Покрг пгие откосов раст игельным грунтом
Номера процессов 1+2 3+4 5 6+7 8 9+11
Длина захватки 170 170 170 170 ГО 170
Требуемое количество машин Дорожные рабочие-2 Машинист-1 Бульдозер ДЗ-18 №1 - операция 2 (0.22) Машинисты - 5 Бульдозеры ДЗ-18 №1-операция 3 (0,74) Мк2-операция 4 (0,61) скреперы ДЗ-23 №1-операция 3 (1,0) №2-то же (1,0) К°4-то же (0,67) Машинисты - 1 Прицепной каток на пневмошннах ДУ-39А №1-операция 5 (0,68) Машинисты - 5 Скреперы ДЗ-23 №1-операция 6 (0.72) №2-то же (0 72) |У°3-тоже (0,72) №4-тоже (0.72) Бульдозер ЛЗ-18 №5-<М1ерация 7 (0,52) Машинист -1 Прицепной каток на пневмошиних ДУ-39А №2-операиия 8 10,75) Дорожные рабочие - 2 Машинисты Автогрейдер ДЗ-31 - 1 №1-операция 9.10 (0,7) Самоходный каток ДУ-31А №1-пер алия 11 (049) Бульдозер ДЗ-18 №6-операция 12 (0,62)
«а 1 W М? 1 1 |'1 1 г .1.1.1 1 । 1 । 1 । li -L _1_1_ 1 1 1 L11. 1 । 1 | 1 | 1 । 1 | 1 г I ** 3 К*1
OWriWll &3 ниинввиип ЦТ . я,! 1Ч И1 uT-ILL
5 - | 1 | 1 г Г | 1 | 1 | Г | [Т шщ TL
№ сменных захваток I 11 III IV V VI
Время работы механизмов 8 7 6 5 4 3 2 1 ^9» — №6(0,62) Д- i(u^5) —
А) Машины
Скрепер прицепной ДЗ-23 - 5 (0,95)
Бульдозер ДЗ-18-3
Автогрейдер ДЗ-ЗI - 1
Каток прицепной ДУ-39 - I
Каток самоходный ДУ -31 - I
Состав отряда;
Б) Рабочие
Машинисты - 11
Дорожные рабочие - 3
Технико-экономические показатели:
1. Производительность отряда в смену - 2012 м5 (170 м)
2 Выработка на 1 рабочего в смену 118 м3 (10 м)
Схема работы скрепера
Гребенчатая схема резания
49,76