Применение каждого из описанных методов понижения УГВ зависит от мощности водоносного слоя, коэффициента фильтрации грунта, параметров земляного сооружения и строительной площадки, принятого способа производства работ.

3.1.3. Искусственное закрепление грунтов

Применяют в сложных геологических и гидрогеологических условиях с целью создания вокруг разрабатываемых выемок постоянных водонепроницаемых завес или в случае повышения несущей способности грунтовых оснований.

Способы искусственного закрепления грунтов: цементация и битумизация; химический способ; термический; электрический; электрохимический; механический и др. способы.

Цементация и битумизация заключается в инъекцировании цементного раствора или разогретых битумов. Применяют для пористых грунтов с высоким коэффициентом фильтрации, а также трещиноватых скальных пород.

Химическим способом (силикатизацией) закрепляют песчаные и лессовидные грунты, нагнетая в них химические растворы.

Силикатизация может быть двух - и однорастворной. Двухрастворная заключается в последовательном нагнетании в грунт сначала водного раствора силиката натрия (жидкого стекла), а затем хлористого кальция. Применяется в хорошо дренирующих грунтах (Кф = 2÷80 м/сутки). Прочность грунта достигает 1,5-3 МПа.

Способ однорастворной силикатизации применяется для слабо дренирующих грунтов с Кф менее 0,3 м/сут. Прочность грунта получается 0,3-0,6 МПа.

Раствор нагнетают специальными трубами-инъекторами, погружаемыми раздельно или пакетами по 5 штук. Расстояние между инъекторами принимается в зависимости от свойств раствора и типа грунта, уточняется экспериментально.

Термическое закрепление применяется для глинистых грунтов с достаточной воздухопроницаемостью. Заключается в обжиге лессовидных грунтов раскаленными газами, нагнетаемыми через скважины в их поры. Газы подаются в толщу грунта вместе с воздухом через жаропрочные трубы в пробуренных скважинах. Данные способ очень дорогой и имеет ограниченную область применения.

Электрическим способом закрепляют влажные глинистые грунты. Способ заключается в использовании эффекта электроосмоса, 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, уплотняется и теряет способность к пучению.

Механический способ укрепления грунтов имеет следующие разновидности:

— устройство грунтовых подушек и грунтовых свай. Заключается в замене слабого грунта другим, более прочным, для чего слабый грунт удаляют, отсыпают прочный грунт с послойным трамбованием.

При устройстве грунтовых свай в слабый грунт забивают сваю-лидер, после извлечения лидера в полученную скважину засыпают грунт с послойным уплотнением.

— вытрамбовывание котлованов и др. Осуществляют с помощью тяжелых трамбовок, подвешенных на стреле крана. Этот способ менее сложен, чем способ грунтовых подушек, поскольку не требует замены грунта основания.

Уплотнение котлованов значительных размеров может осуществляться гладкими или кулачковыми катками, трамбующими машинами, виброкатками и виброплитами.

Замораживание грунтов применяется при возведении фундаментов и др. объектов. Для замораживания грунта в пробуренные через 1-3 м скважины диаметром 150-200 мм опускаются замораживающие колонки, по которым циркулирует охлаждающая жидкость-рассол с температурой – 20…250С, подаваемый от холодильной установки.

Недостатки замораживания: временное сохранение эффекта замораживания лишь на период действия замораживающей установки, длительный процесс оттаивания, повышение влажности грунта за счёт миграции воды из теплых слоев грунта к охлажденным, необходимость разрабатывать весьма прочный мерзлый грунт и др.

3.1.4. Временное крепление откосов выемок

При возведении подземной части зданий и сооружений особые требования предъявляются к откосам и стенкам выемок. Необходимость их крепления, конструкции крепления зависят от гидрогеологических условий и конструкции подземной части возводимого сооружения.

Вертикальные стенки в грунтах естественной влажности при отсутствии грунтовых вод допускаются без крепления: при глубине выемок в песчаных и крупнообломочных грунтах не более 1 м, в супесях – 1,25 м, в суглинках и глинах – 1,5 м, в особо плотных грунтах – 2 м.

При больших глубинах для предотвращения обвалов и оползней стенок выемок устраивают откосы, параметры которых определяются и регламентируются СНиПом. Необходимость устройства откосов ведет к значительному увеличению габаритов земляного сооружения и соответственно объемов разработки грунта, повышению материальных и трудовых затрат.

Для уменьшения объемов земляных работ, а также в случаях, когда разработка выемок с откосами невозможна (особенно в городских условиях) из-за стесненности площадки или наличия грунтовых вод, устраивают выемки с вертикальными стенками.

Тип временного крепления и способ его устройства выбираются в зависимости от размеров выемки, свойств грунта, величины притока грунтовых вод и конкретных условий производства работ.

Конструкция любого крепления включает забирку, изготовленную из досок, брусьев или щитов, воспринимающих непосредственно давление грунта. Для удержания забирки в вертикальном положении служат прогоны, распорки и др. элементы. Различают крепление горизонтальное, когда доски или брусья забирки заводят горизонтально за стойки, и вертикальное, если доски забирки устанавливают вертикально и крепят горизонтальными прогонами с распорками.

Временное крепление выполняется в виде деревянного или металлического шпунта, деревянных щитов с опорными стойками при подкосном креплении стенок.

Шпунтовое ограждение является наиболее надежным, но и самым дорогостоящим способом, применяемым при разработке выемок в водонасыщенных грунтах вблизи существующих зданий и сооружений. Шпунт забивают в грунт на глубину, превышающую глубину будущего котлована на 2…3 м, чем обеспечивают устойчивое и естественное состояние грунта за ее пределами.

Распорное (рамное) крепление – наиболее простое в исполнении – применяется при устройстве узких траншей глубиной 2…4 м в сухих или маловлажных грунтах. Оно состоит из вертикальных стоек, горизонтальных досок (щитов) и распорок, прижимающих доски (щиты) к стенкам траншеи. Последовательность установки распорного крепления: отрывают участок траншеи; опускают в нее две рамы и устанавливают их на дно через 2 м друг от друга; затем сверху в зазор между стойками рам заводят горизонтальные доски или щиты, одновременно по обеим стенам, после чего раздвигают до упора распорные рамы.

Наиболее эффективны инвентарные трубчатые распорные рамы, благодаря их малой массе, легкости монтажа и демонтажа.

Распорное крепление трудоемко и затрудняет производство работ в траншее, особенно при прокладке коммуникаций, если позволяют условия, то применяют другие виды креплений.

Анкерное крепление применяют для восприятия опрокидывающих моментов, возникающих от действия грунта на шпунтовые, свайные и др. ограждения выемок. Анкеры устраивают в одном или нескольких уровнях по высоте откоса под углом к горизонту до 25 0.

Способ устройства: на уровне дна котлована или траншеи вдоль стенок забивают с шагом 1,5...2,0 м стойки на глубину 0,5…1,0 м ниже уровня дна котлована, которые на уровне верха котлована оттягивают анкерными тягами, на расстояние, превышающее угол естественного откоса и прикрепляют тяги к наклонно забитому анкеру. За установленными стойками укладывают щиты или дощатую забирку. Анкерные тяги несколько заглубляют в грунт, чтобы они не мешали передвижению людей по бровке котлована.

Подкосное крепление состоит из щитов или досок, прижатых к грунту стойками, раскрепленными подкосами с защемлением с помощью упоров. Применяют при отрывке широких котлованов с расположением внутри котлована. Вертикальные стойки приобретают устойчивость за счет наклонных подкосов и горизонтальных распорок, при этом получившийся треугольник устойчив от скольжения благодаря забиваемым наклонным анкерам в угле соединения распорок и подкоса. Дощатые щиты устанавливают между стенками котлована и стойками, свободное расстояние между ними засыпают землей для создания цельной единой конструкции. Данное крепление используется ограниченно, так как подкосы и упоры, расположенные в котловане, усложняют производство основных работ.

По мере выполнения или окончания работ временное крепление котлованов и траншей разбирают снизу вверх.

Вопросы для самоконтроля

1. Что входит в состав подготовительных работ?

2. Какие рабочие операции входят в состав вспомогательных работ?

3. Как производят разбивку зданий и сооружений, трасс коммуникаций?

4. Какие способы искусственного водопонижения Вы знаете?

5. Как осуществляется понижение уровня грунтовых вод?

6. Какие способы искусственного закрепления грунтов Вы знаете?

7. Как осуществляется временное крепление стенок котлованов и траншей?

Примерный перечень практических

И ЛАБОРАТОРНЫХ занятий к модулю №1

1. Техническое нормирование (изучение нормативных документов, ресурсно-сметных норм, ЕНиР, ведомственных норм). Нормирование затрат труда, машинного времени.

2. Изучение строительных свойств грунтов.

Контрольные вопросы к модулю №1

1. Организационно-технологические особенности сельского строительства и обустройства территорий.

2. Механизация работ в сельскохозяйственном строительстве. Природоохранные мероприятия при производстве строительных работ.

3. Понятие технических научно-обоснованных норм. Задача технического нормирования.

4. Виды производственных технических норм, их назначение и характеристика.

5. Основные нормативные источники технических норм, их назначение.

6. Элементы затрат рабочего времени, их характеристика и структура.

7. Виды потерь рабочего времени и их характеристика.

8. Принципы и методы технического нормирования, их характеристика и условия применения.

9. Элементы тарифной системы и их характеристика.

10. Формы оплаты труда в строительстве, их характеристика и условия применения.

11. Подготовительные и вспомогательные работы.

12. Разбивка на местности зданий, сооружений, трасс коммуникаций.

13. Условия, вызывающие необходимость осушения котлованов и возможные решения.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56