Bendrosios nuostatos
poilsio kampas a vadinamas kampas, kuriuo nesutvirtintas smėlėto grunto nuolydis išlaiko pusiausvyrą, arba kampu, kuriuo yra laisvai pilamas smėlis ir kitos birios medžiagos.
Ramybės kampas a nustatomas esant orui sausoje būsenoje ir po vandeniu, naudojant diską su vertikaliu kalibravimo strypu
1. Norint nustatyti poilsio kampą esant oro sausumui, diskas dedamas į stiklinį indą, ant disko uždedamas korpusas.
2. Smėlis pilamas į korpusą natūraliai sausas.
3. Apvalkalas sklandžiai nuimamas nuo disko, o smėlio perteklius nukrenta, o ant disko lieka smėlio kūgis, kurio viršuje, kontakto su lazdele taške, rodoma nuolydžio kampo reikšmė.
4. Norėdami nustatyti poilsio kampą po vandeniu diskas dedamas į stiklinį indelį, o ant disko uždedamas apvalkalas.
5. Smėlis pilamas į apvalkalą natūraliai sausas.
6. Stiklainis pripildytas vandens iki korpuso viršaus.
7. Smėlis, nusėdęs korpuse, užpilamas iki pat viršaus.
Tikslas:
Susipažinimas su smėlėto dirvožemio atmosferos kampo nustatymo metodu.
Įgyti įgūdžių dirbant su purių dirvožemių pasvirimo kampo nustatymo prietaisu.
Smėlio pasvirimo kampo nustatymas sausoje ir povandeninėje sąlygomis.
Reikalinga įranga ir medžiagos
Darbų atlikimo metodiniai nurodymai.
Laboratorinių darbų žurnalas.
Prietaisas Litvinovo lauko laboratorijos poilsio kampui nustatyti.
Vandens talpykla.
Sanglaudos nebuvimas smėliuose leidžia nustatyti vidinės trinties kampą φ 0 nuo dirvožemio atsitraukimo kampo ribinės pusiausvyros sąlygomis (2.3 pav.).
2.3 pav. Smėlio padalijimo kampo nustatymo schema.
T1 = 
kur φ yra vidinės trinties kampas; tg φ – trinties koeficientas
Smėlingo dirvožemio nusileidimo kampas vadinamas maksimali vertė su horizontalia plokštuma suformuotas kampas, grunto paviršius, užpildytas be smūgių ir dinaminių įtakų.
Ramybės kampas nustatomas smėlingam dirvožemiui esant orui ir po vandeniu. Bandymui naudojame Litvinov aparatą.
Darbo tvarka
Oro sausumo dirvožemio nusileidimo kampas nustatomas taip. Įrenginys sumontuotas ant stalo, o slankioji varčia nuleista į apačią. Bandomasis smėlis pilamas į mažą prietaiso skyrių iki viršaus (2.4 pav.). Po to slankioji varčia pamažu pakeliama nestumiant; kol prietaisas laikomas ranka. Gruntas palaipsniui iš dalies pilamas į kitą skyrių, kol pasiekiama pusiausvyros padėtis.
Ryžiai. 2.4. Bendra forma prietaisas, skirtas smėlio gulėjimo kampui nustatyti (Coulomb box).
Kampas tarp laisvo nuolydžio plokštumos ir horizontalios plokštumos yra poilsio kampas. Pagal padalijimus ant dugno ir šoninės sienelės skaičiuojamas šlaito aukštis ir klojimas bei apskaičiuojama atlošo kampo liestinė; rodmenys atliekami 1 mm tikslumu.
Grunto nusileidimo kampo nustatymas povandeninėje būsenoje skiriasi nuo ankstesnio, nes įpylus bandomąjį gruntą į mažąjį prietaiso skyrių, vanduo pilamas į didelį skyrių iki viršaus. Viršutinė varčia pakelta keliais milimetrais, kad vanduo galėtų prasiskverbti į mažą skyrių. Kai visas dirvožemis bus prisotintas vandens, pakelkite varčią aukščiau ir tęskite bandymą taip pat, kaip ir ankstesniame. Bandymų rezultatai pateikiami 2.4 lentelėje.
SP 48.13330.2011 Statybos organizavimas; SP 50.101.2004 Pastatų ir konstrukcijų pagrindų ir pamatų projektavimas ir įrengimas; STO NOSTROY 2011-02-18 Gruntų stiprinimas injekciniais metodais statyboseTaip pat žiūri:
1. Bendrosios nuostatos
Žemės darbų paskirtis ir rūšys
Žemės darbų apimtys labai didelės, galima bet kokio pastato ir statinio statybos metu. Žemės darbai sudaro 10% viso statybos darbų intensyvumo.
Išskiriami šie pagrindiniai žemės darbų tipai:
Svetainės išdėstymas;
duobė ir tranšėjos;
Kelio sankasos;
Užtvankos;
Užtvankos;
Kanalai ir kt.
Žemės darbai skirstomi į:
Nuolatinis;
Laikinas.
Konstantoms priskiriamos duobės, tranšėjos, pylimai, kasinėjimai.
Reikalavimai nuolatiniams žemės darbams:
Turi būti patvarus, t.y. atsispirti laikinoms ir nuolatinėms apkrovoms;
tvarus;
Geras atsparumas atmosferos poveikiui;
Geras atsparumas eroziniam poveikiui;
Turi būti neklystantis.
Vėlesniems statybos ir montavimo darbams atliekami laikini žemės darbai. Tai tranšėjos, duobės, sąramos ir kt.
Pagrindinės pastato savybės ir grunto klasifikacija
Dirvožemis vadinamas uolienomis, esančiomis viršutiniai sluoksniaiŽemės pluta. Tai: augalinis dirvožemis, smėlis, priesmėlis, žvyras, molis, į liosą panašus priemolis, durpės, įvairūs akmenuoti dirvožemiai ir smėlis.
Pagal mineralinių dalelių dydį ir jų tarpusavio ryšį išskiriami šie dirvožemiai :
Prijungtas - molis;
Nerišlūs – smėlingi ir purūs (sausos būklės), stambiagrūdžiai necementuoti gruntai, kuriuose daugiau kaip 50 % (pagal masę) kristalinių uolienų fragmentų, didesnių nei 2 mm;
Uolinės – magminės, metamorfinės ir nuosėdinės uolienos, turinčios standų ryšį tarp grūdelių.
Pagrindinės dirvožemio savybės, turinčios įtakos gamybos technologijai, darbo intensyvumui ir žemės darbų kainai:
Tūrinis svoris;
Drėgmė;
Suliejimas
Sankaba;
laisvumas;
Ramybės kampas;
Tūrinė masė yra 1 m3 dirvožemio, esančio natūralios būklės tankiame kūne, masė.
Tūrinė smėlio masė ir molio dirvožemiai 1,5 - 2 t/m3, uoliena nesupurenta iki 3 t/m3.
Drėgmė - dirvožemio porų prisotinimo vandeniu laipsnis
g b - g c - dirvožemio masė prieš ir po džiovinimo.
Esant drėgmei iki 5% - dirvožemiai vadinami sausais.
Dirvožemis, kurio drėgnumas yra nuo 5 iki 15%, vadinamas mažai drėgnu.
Esant drėgmei nuo 15 iki 30%, dirvožemiai vadinami šlapiais.
Kai drėgnumas didesnis nei 30%, dirvožemiai vadinami šlapiais.
Sanglauda – pradinis dirvožemio atsparumas kirpimui.
Dirvožemio sukibimo jėga:
Smėlio dirvožemiai 0,03 - 0,05 MP
Molio dirvožemiai 0,05 - 0,3 MP
Pusiau uolėti dirvožemiai 0,3 - 4 MPa
Rocky daugiau nei 4 MPa.
AT Sušalusi žemė sukibimo stiprumas yra daug didesnis.
Laisvumas- tai dirvožemio gebėjimas padidėti tūrio vystymosi metu dėl ryšio tarp dalelių praradimo. Dirvos tūrio padidėjimas apibūdinamas purenimo koeficientu K p.
Sutankinus purentą dirvą, vadinamas likutiniu purenimu K op.
|
dirvožemiai |
Pradinis laisvumas K r |
Likutis laisvumas K arba |
|
smėlio dirvožemiai |
1,08 - 1,17 |
1,01 - 1,025 |
|
priemoliai |
1,14 - 1,28 |
1,015 - 1,05 |
|
Molis |
1,24 - 1,30 |
1,04 - 1,09 |
|
Mergeli |
1,30 - 1,45 |
1,10 - 1,20 |
|
akmenuotas |
1,45 - 1,50 |
1,20 - 1,30 |
Ramybės kampas charakterizuojamas fizines savybes dirvožemio.
Ramybės kampo vertė priklauso nuo vidinės trinties kampo, sukibimo jėgos ir viršutinių sluoksnių slėgio.
Jei nėra sukibimo jėgų, ribinis atsipalaidavimo kampas yra lygus vidinės trinties kampui.
Šlaito statumas priklauso nuo poilsio kampo. Įpjovimų ir pylimų šlaitų statumas pasižymi aukščio ir pamato santykiu 
m - nuolydžio koeficientas.
Dirvožemio atsipalaidavimo kampai ir šlaito aukščio ir pamatų santykis
|
dirvožemiai |
Ramybės kampų vertė ir nuolydžio aukščio ir jo pradžios santykis esant skirtingam dirvožemio drėgniui |
|||||
|
Sausas |
Šlapias |
Šlapias |
||||
|
Kampas iki laipsnių |
Aukščio ir klojimo santykis |
Kampas iki laipsnių |
Aukščio ir klojimo santykis |
Kampas iki laipsnių |
Aukščio ir klojimo santykis |
|
|
Molis |
1: 1 |
1: 1,5 |
1: 3,75 |
|||
|
Priemolis vidutinis |
1: 0,75 |
1: 1,25 |
1: 1,75 |
|||
|
Lengvas priemolis |
1: 1,25 |
1: 1,75 |
1: 2,75 |
|||
|
Smulkiagrūdis smėlis |
1: 2,25 |
1: 1,75 |
1: 2,75 |
|||
|
Vidutinis smėlis |
1: 2 |
1: 1,5 |
1: 2,25 |
|||
|
Smėlis stambiagrūdis |
1: 1,75 |
1: 1,6 |
1: 2 |
|||
|
augalų dirvožemis |
1: 1,25 |
1: 1,5 |
1: 2,25 |
|||
|
tūrinis dirvožemis |
1: 1,5 |
1: 1 |
1: 2 |
|||
|
Žvyras |
1: 1,25 |
1: 1,25 |
1: 1,5 |
|||
|
Akmenukas |
1: 1,5 |
1: 1 |
1: 2,25 |
|||
Dirvožemio erozija - dalelių įtraukimas tekančiu vandeniu. Dėl smulkus smėlis didžiausias vandens greitis neturi viršyti 0,5-0,6 m/s, stambaus smėlio 1-2 m/s, molinguose dirvožemiuose 1,5 m/s.
Pagal gamybos standartus visi dirvožemiai grupuojami ir klasifikuojami pagal išsivystymo sudėtingumo laipsnį įvairiomis žemės kasimo mašinomis ir rankiniu būdu.:
Vieno kaušo ekskavatoriams - 6 grupės;
Daugiakaušiniams ekskavatoriams - 2 grupės;
Rankiniam tobulėjimui – 7 grupės ir kt.
Žemės darbų apimčių skaičiavimas
Statybos praktikoje daugiausia reikia apskaičiuoti vertikalaus aikštelių išdėstymo darbų apimtį, duobių tūrį ir linijinių konstrukcijų tūrį (tranšėjos, kelio sankasos, pylimai ir kt.).
Tūris paskaičiuotas darbo brėžiniuose ir nurodytas darbų gamybos projekte.
Kasimo projektuose turėtų būti kasimo kartograma, užpildymo ir pjovimo tūrių sąskaita ir bendras grunto balansas.
Projekte turi būti lapo ar kartogramos pavidalo dirvožemio masių tūris ir judėjimo kryptis.
Reikėtų apgalvoti kūrimo, dirvožemio transportavimo, užpildymo ir tankinimo technologiją.
Į projektą turėtų būti įtrauktas kalendorinis žemės darbų, žmogaus, materialiniai ištekliai ir mašinų rinkinio pasirinkimas.
Skaičiuojant duobių, tranšėjų, pylimų iškasimo tūrį, naudojamos visos žinomos geometrijos formulės.
Sudėtingomis pjūvių ir pylimų formomis jie skirstomi į keletą paprastesnių geometrinių kūnų, kurie vėliau apibendrinami.
Grunto masių tūrių nustatymas duobių raidoje
Daugeliu atvejų duobė yra nupjauta stačiakampė piramidė, kurios tūris nustatomas pagal formulę
:
Įėjimo tranšėja nustatoma pagal formulę:
Grunto masių tūrių nustatymas tiesių konstrukcijų statyboje
Tiesinių pylimo, kasimo, tranšėjos konstrukcijų žemės darbų apimtį galima apskaičiuoti pagal formulę:
Kai nuolydis ne didesnis kaip 0,1, galite naudoti formulę F.F. Murzo:
m - nuolydžio koeficientas.
Jei nuolydis viršija 0,1, naudokite formulę
Tūrio apskaičiavimas kreivėse (Tuldeno formulė):
r- kreivių spindulys
α - centrinis sukimosi kampas
Žemės darbų apimčių skaičiavimas planuojant sklypą
Aikštelės išplanavimą tikslingiausia suprojektuoti taip, kad būtų laikomasi nulinės žemės masių balanso, t.y. žemės masių perskirstymas pačioje vietoje, neįvežant ar neeksportuojant dirvožemio.
Žemės darbų apimtis nustatoma pagal kartogramą.
Sklypo planas yra padalintas į kvadratus, kurių kraštinė yra nuo 10 iki 50 m, priklausomai nuo reljefo. Esant sudėtingesniam reljefui, kvadratai skirstomi į trikampius.
Vidutinė aikštelės paviršiaus žymė, suskirstyta į kvadratus, nustatoma pagal formulę:
ΣH 1- taškų, kuriuose yra viena kvadrato viršūnė, ženklų suma;
ΣH2- taškų, kuriuose yra dvi kvadrato viršūnės, ženklų suma;
ΣH4- taškų, kuriuose yra keturios kvadrato viršūnės, ženklų suma;
n- Kvadratų skaičius.
Suskaidžius į trikampius, pagal formulę:
ΣH 1- taškų, kuriuose yra viena trikampio viršūnė, ženklų suma;
ΣH2- taškų, kuriuose yra dvi trikampio viršūnės, ženklų suma;
ΣH 3- taškų, kuriuose yra trys trikampio viršūnės, ženklų suma;
ΣH 6- taškų, kuriuose yra šešios trikampio viršūnės, ženklų suma;
n- kvadratų skaičius.
Paprastai planuojamoje vietoje visada statomi papildomi žemės darbai pylimų ir iškasų pavidalu.
Pateikti nulinis balansasžemės darbus, į šių konstrukcijų statybą atsižvelgiama įvedant vidutinės planavimo žymos ir grunto likutinio purenimo koeficiento pakeitimą.
Žemės masių pasiskirstymas svetainėje.
Apskaičiavus žemės darbų apimtis, jie pradeda skirstyti žemės mases. Iš kokio ploto kur vežti žemę.
Prieš tai būtina sudaryti žemės darbų balansą. Kiek bus kasimo, kiek pylimo.
Paskirstant žemės mases, būtina atsižvelgti į žemės darbų profilinį tūrį ir žemės darbų darbinį tūrį. Darbininkas yra didesnis, atsižvelgiama į nuolydžius.
Žemės masių pasiskirstymas tiesinėje struktūroje
Atsižvelgiama į:
Išilginis grunto transportavimas;
Kryžminis dirvožemio transportavimas.
Kokį būdą pasirinkti, galima nuspręsti naudojant nelygybę:
C vk + C nr ≤ C vn
Свк - kasimo plėtros ir grunto klojimo kavalieryje išlaidos;
С нр - išpylimo į pylimą iš rezervato išlaidos;
C vn - grunto vystymo ir jo įpylimo į pylimą kaina.
Svarbu teisingai apskaičiuoti transportavimo kainą tam tikrais atstumais.
Norint teisingai nustatyti grunto judėjimo ilgį, paimami pylimo ir iškasos svorio centrai ir tai bus vidutinis transportavimo atstumas.
Bendra informacija apie mašinas, skirtas žemės darbams
Dirvožemiai vystomi mechaniniu, hidromechaniniu, sprogstamuoju, kombinuotu ir kitais specialiais metodais.
mechaninis metodas- 80-85% atliekama tokiu būdu, atskiriant dirvą pjaunant žemės kasimo mašinomis (vienkaušiais ir daugiakaušiais ekskavatoriais), dirbančiais transportui ar išmetimui, arba žemės kasimo mašinomis: buldozeriais, grandikliais. , greideriai, greideriai-liftai ir grioviai.
Hidromechaninis metodas- hidrauliniai monitoriai - jie ardo dirvą, transportuoja ir sukrauna arba siurbia žemę iš rezervuaro dugno žemsiurbėmis.
Sprogstamasis būdas- remiantis įvairių sprogimo bangos jėgos panaudojimu sprogmenų, klojamas specialiai įrengtuose šuliniuose, yra vienas iš galingi įrankiai daug darbo reikalaujančių ir sunkių darbų mechanizavimas.
Kombinuotas metodas- derina mechaninį su hidromechaninį arba mechaninį su sprogstamuoju.
Ypatingi būdai- naikinti dirvožemį ultragarsu, aukšto dažnio srove, šiluminiais įrenginiais ir kt.
Dėl parengiamieji darbai krūmapjovės, išrautuvės, purentuvai ir kt.
Gruntas vežamas savivarčiais, priekaba, konvejeriais, geležinkeliu. transportavimas ir hidraulinis metodas.
Dirvožemiui sutankinti naudojami visų rūšių volai, plaktuvai, vibracinės mašinos.
Vieno kaušo ekskavatorius- savaeigė ciklinio veikimo žemės kasimo mašina; priedai: priekinis kastuvas, ekskavatorius, dragline, griebtuvas, plūgas ir užpildas.
Papildomai naudojama keičiama įranga: kranas, poliakalnis, tamper plokštė, kelmų nuėmiklis, betono laužtuvas ir kt.
Su kaušo talpa 0,25; 0,3; 0,4; 0,5; 0,65; 1; 1,25; 2,5; 3; 4,5 m 3 - naudojamas statybose, o 40; 50; šimtas; Perdengimo darbuose naudojama 140 m 3 .
Didžiausias statybvietėje paprastai yra 2,5 m 3 .
Kaušinis ekskavatorius- savaeigė nuolatinio veikimo žemės kasimo mašina. Yra grandinės ir sukamieji.
Buldozeris- peilio ašmenys pakabinti prie traktoriaus. Traktoriaus galia 55 - 440 kW (nuo 75 iki 60 AG).
Buldozeriai naudojami kasant, pernešant ir išlyginant dirvą, taip pat ją išvalant duobėse.
Grandikliai- susideda iš kaušo ir važiuoklės ant pneumatinio kanalo. Yra prikabinami grandikliai, kurių kaušo talpa 2,25 - 15 m 3, savaeigiai 4,5 - 60 m 3. Darbinis judėjimo greitis 10 - 35 km/h.
Jie naudojami sluoksnių kasimui, transportavimui ir užpildymui dirvožemio sluoksniais. (Pigiausias žemės darbuose).
kelių greideriai- savaeigė mašina, ant kurios rėmo yra ašmenys su pjovimo peiliu. Skirta planuoti ir profiliuoti darbus su gruntu.
Lifto greideriai- su diskiniu plūgu. Jie naudojami sluoksniams pjauti dirvą ir perkelti į sąvartyną ar transporto priemones.
2. Pjūvių ir pylimų įrenginys
Duobės įrenginys
Duobė – tai įduba, skirta pastato ar statinio daliai, esančiai žemiau žemės paviršiaus, statyti, pamatams statyti.
Duobės yra su vertikaliomis sienomis, su tvirtinimo detalėmis ir su nuolydžiais.
Pagal SNiP, leidžiama kasti duobes su vertikaliomis sienomis be tvirtinimų dirvožemyje natūrali drėgmė su netrikdoma struktūra, nesant požeminio vandens ir duobių gylis biriuose, smėlinguose ir žvyringuose dirvožemiuose yra ne didesnis kaip 1 m; smėlingame ir priemolyje 1,25 m; molyje 1,5 m ir ypač tankiai 2 m.
Tvirtinimo elementai yra:
statramsčio inkaro lakštų krūva
Bet geriau atlikti duobę su šlaitais. Kasinėjimams imamas didžiausias leistinas duobių šlaitų statumas natūralios drėgmės dirvose ir nesant požeminio vandens
Gylis iki 1,5 m nuo 1: 0,25 iki 1: 0;
gylis 1,3 - 3 m nuo 1: 1 iki 1: 0,25;
gylis 3 - 5 m nuo 1: 1,25 iki 1: 1,5.
Gilesnėms duobėms skaičiuojami nuolydžiai.
Duobės kūrimas apima šiuos darbo etapus:
Grunto kūrimas su iškrovimu ant krašto arba pakrovimu į transporto priemones;
Dirvožemio transportavimas;
Duobės dugno išdėstymas;
Užpildymas su apipjaustymu ir tankinimu.
Kasti duobę yra pagrindinis procesas. Duobės kuriamos vieno kaušo ekskavatoriumi, grandikliu, buldozeriu ir hidromechaniniu metodu.
Naudotas vienkaušas ekskavatorius:
Statant būstą 0,3 - 1 m 3;
Pramoninėje statyboje 0,5 - 2,5 m 3 kartais 4 m 3.
tranšėjų kasimas
Tranšėjos yra laikinos įdubos, skirtos juose kloti juostiniai pamatai arba vamzdynų ir kabelių montavimas.
Yra 3 tranšėjų tipai : vertikalios sienos, šlaitinės ir mišrios tranšėjos:
Dauguma tranšėjų su vertikaliomis sienomis reikalauja tvirtinimo, o tai reiškia papildomas medžiagų sąnaudas, papildomas darbo sąnaudas
Be tvirtinimo galima kasti nuo 1 iki 2 m, priklausomai nuo dirvožemio tankio. Tačiau jie rekomenduoja nedelsiant nutiesti vamzdynus arba pastatyti pamatą.
Klampiose dirvose kaušiniais ekskavatoriais kasama iki 3 metrų, tiesiant vamzdynus (dujotiekius, naftotiekius ir kt.), tvirtinimo darbai atliekami ten, kur nusileidžia žmonės.
Statant tranšėjas su šlaitais didžiausias statumas imamas atsižvelgiant į atokvėpio kampą ir oro sąlygas.
Mišraus tipo tranšėjos yra išdėstytos dideliu gyliu ir požeminio vandens buvimu, kurio lygis yra aukštesnis nei tranšėjos dugnas.
Tranšėjų tvirtinimai yra:
Horizontalus arba vertikalus;
Su tarpeliais arba tvirtas;
Inventorius arba ne inventorius.
Inventoriaus tvoros susideda iš sulankstomų rėmų ir inventoriaus lentų, inventoriaus tarpiklių.
Tranšėjų statybai naudojami vieno kaušo ekskavatoriai: ekskavatorius arba draglinas, kurio kaušo talpa yra 0,3–1 m 3.
Ekskavatorius gali būti sukurtas su vertikaliomis sienomis. Sraigtas su šlaitais ir esant gruntiniam vandeniui.
Jei tranšėjos nėra gilios, tada sąvartynas organizuojamas šalia tranšėjos (šoninis arba galinis judėjimas).
Jei tranšėja gili, tada ašmenys yra iš abiejų pusių, o ekskavatorius juda zigzagu.
Kuriant tranšėjas vamzdynams tiesti naudojamas kaušas-ratinis ekskavatorius.
Eksploatacinis keičiamas kaušinio ekskavatoriaus našumas:
c- pamainos trukmė;
n 1 - iškraunamų kaušų skaičius per minutę priklauso nuo judėjimo greičio ir atstumo tarp jų;
k1- ekskavatoriaus panaudojimo rodiklis;
k3- kaušo apkrovos koeficientas;
g- kaušo talpa.
Jei tranšėjoje perkeliamas gruntas, klojamas smėlis arba smulkus žvyras ir jis taranuojamas (bet ne gruntas). Kuriant tranšėjas pamatams, gruntas iš po ekskavatoriaus dažniausiai išnešamas savivarčiais.
Kartais labai ankštomis sąlygomis arba vamzdynams einant per kelią ar kitas kliūtis, kasamos duobės arba atliekami pradūrimai (betranšėjinis klojimas).
Tranšėjų tvirtinimas išardomas iš apačios į viršų, bet jas galima ir palikti (pavyzdžiui, smėlyje).
Tranšėjų užpylimas atliekamas atlikus nutiestų vamzdynų ar kitų komunikacijų geodezinius tyrimus.
Užpildymas atliekamas dviem etapais: iš pradžių vamzdis užbarstomas 0,2 m smėliu arba smulkiu žvyru, o visa kita sutankinant sluoksnis po sluoksnio.
Povandeninių tranšėjų įtaisas
Sifonams kloti įrengiamos povandeninės tranšėjos.
Visada formuojama tranšėja su šlaitais, kurių statumas smėlėtam dirvožemiui imamas nuo 1:1,5 iki 1:3, priesmėlio ir priemolio 1:1 - 1:2, molio 1:0,5 - 1:1.
Esant tranšėjų pločiui, atsižvelgiama į upės tėkmės greitį (mažoms upėms kanalas nukreipiamas).
Povandeninių tranšėjų kūrimą, priklausomai nuo vietos sąlygų, atlieka ekskavatorius, lynų grandiklis, žemsiurbės, hidrauliniai monitoriai.
Kai kuriais atvejais tranšėjos kuriamos rankiniu būdu.
Antžeminės lovos įrenginys
Pagrindas yra viršutinės automobilio konstrukcijos pagrindas geležinkeliai, susideda iš pylimų ir įdubų.
Šlaito statumas imamas priklausomai nuo grunto tipo ir pylimo aukščio.
Nerišliam dirvožemiui, kurio pylimo aukštis iki 6 m, rekomenduojamas 1:1,5 nuolydis.
Pylimai nuo 6 m ir aukštesni turėtų būti su laužyto profilio šlaitais, švelnesniais apatinėje dalyje.
Pagrindo sutvarkymo procesas susideda iš 2 darbų : paruošiamasis ir pagrindinis.
Parengiamasis- trasos valymas ir drobės suardymas.
Pagrindinis- dirvožemio kūrimas, judėjimas, planavimas ir tankinimas.
Kiekvienoje grunto atkarpoje gruntas vystomas vieno ar kelių tipų staklėmis, kurios parenkamos atsižvelgiant į jų naudojimo sąlygas ir užtikrinant didžiausią našumą.
Buldozeriai naudojamas statant kasinėjimus iki 2 m ir 1 - 1,5 m aukščio pylimus, kurių važiavimo ilgis 80 - 100 m.
Grandikliai naudojami išilginiam grunto judėjimui iš iškasų į pylimą didesniu nei 100 m judėjimo atstumu, taip pat kai pylimai įrengiami iš šoninių rezervų.
Lifto greideriai- patartina naudoti statant žemus (iki 1 metro) pylimus iš rezervatų lygiame reljefe. Kiekvienos mašinos darbo priekis turi būti 1,2–3 km atstumu, rankenos ilgis turi būti ne mažesnis kaip 400 m.
Greideriai ir autogreideriai daugiausia skirtos planavimo ir profiliavimo darbams, taip pat gali būti naudojamos kaip pagrindinės mašinos statant gruntus, kurių pylimo aukštis iki 0,75 m.
Ekskavatoriai- naudojamas tiesus kastuvas arba vilkimas, kai koncentruotos dirvožemio masės yra ne mažesnės nei įprasto paviršiaus aukščio.
Hidromechanizacijos priemonės taikyti, jei grunto darbų zonoje yra gamtinių rezervuarų ir elektros energijos šaltinių.
Nuolatinių žemės darbų ir krantų šlaitų tvirtinimas
Statant grunto, kanalų, vandentiekio ir kanalizacijos bei kitus statinius, būtina atlikti šlaitų ir krantų tvirtinimo darbus.
Šlaitų ir krantų gruntas tvirtinamas organiniais rišikliais (bitumu), žolės sėja, apsaugine apranga velėnos pavidalu, taip pat krūmynais, akmenimis, gelžbetonio plokštėmis ir specialiomis apsauginėmis konstrukcijomis.
Patvaresnis tvirtinimas yra trinkelių klojimas arba ripas vatos narveliuose, kurių dydis svyruoja nuo 1 x 1 iki 1,2 x 1,2 m.
3. Pagalbiniai darbai žemės darbų gamyboje
Drenažas
Kasinėjimai vandeninguose sluoksniuose plėtojami naudojant atvirą drenažą arba dirbtinį gruntinio vandens lygio nusausinimą.
Drenažas naudojamas, kai yra nedidelis vandens srautas.
Drenažo trūkumai:
Neryškina įdubimų sieneles;
Vandens antplūdis apsunkina kasimą;
Duobės dugnas ne visada sausas.
Todėl jie organizuoja dirbtinį požeminio vandens lygio sumažinimą.
Vandens nusausinimas
Atliekamas požeminio vandens lygio žeminimas : naudojant šviesos gręžinius, numatant vienpakopį požeminio vandens lygio pažeminimą iki 4 - 5 m, o su dvipakopiu - 7 - 9 m; ežektorių šulinių taškai, leidžiantys vienapakopiu pažeminti požeminio vandens lygį iki 15 - 20 m; ir vamzdiniai šuliniai su giluminiais siurbliais.
Lengvas šulinių rinkinys susideda iš gręžinių rinkinio, siurbimo kolektoriaus ir siurblių.
Vamzdžiai panardinami hidrauliniu būdu arba gręžiant. Gilioms duobėms gali būti 2 ir 3 pakopos.
Apkasus galima tvarkyti iš vienos pusės.
Gręžiniai su ežektoriumi yra naudojami požeminio vandens lygiui nuleisti vienoje pakopoje iki 15–20 m gylio.
Giliuose vamzdiniuose šuliniuose atliekamas vienos pakopos požeminio vandens nuleidimas iki 60 m ar daugiau gylio.
Panardinamieji siurbliai montuojami į iš anksto išgręžtus filtruotus šulinius (korpuso vamzdžius) d 200 - 400 mm.
Taip pat naudojami arteziniai siurbliai.
Kasinėjimų iš požeminio vandens dirbtinė tvora
Dirvožemio kasimas prasiskverbiant į sluoksnius su dideliu vandens antplūdžiu gali būti atliekamas apsaugant ledo vandeniui atsparią užšalusio dirvožemio sienelę arba naudojant tiksotropinius nepralaidžius ekranus.
Dirbtinis dirvožemio užšaldymas naudojamas formuojant įdubas srauniame smėlyje, siekiant sukurti laikiną vandeniui atsparią ledo sieną.
Tiksotropiniai tinkleliai gaminami iš bentonito molio arba iš paprasto molio, sumaišyto su cementu santykiu 1:2.
Molis sugeria vandenį iki 7 kartų daugiau už savo svorį ir, prisotintas vandeniu, sutirštėja, įgydamas vandenį atstumiančią kokybę.
4. Žemės darbų ypatumai in žiemos sąlygomis
Bendra informacija
Žiemą keičiasi dirvožemio struktūra: mechaninis stiprumas taip pat varža pjovimas ir kasimas smarkiai padidėja (kelis kartus).
Todėl žemės darbai labai skiriasi nuo vasarinių.
Tačiau kartais žiemos sąlygos palankios žemės darbams. Pavyzdžiui, pelkėse, kai vystosi dumblėti dirvožemiai, dirvožemiai, prisotinti vandens.
Dėl požeminio vandens pavasarį dirvožemis atitirpsta iš apačios. Todėl atšildymo metu gruntinis vanduo kilti.
Pirmieji ledo kristalai požeminiame vandenyje pasirodo esant t = -0,1 ° C. Žemė užšąla esant -6 ° C ir žemiau.
Puriose dirvose, smėlyje, priesmėlyje vanduo užšąla esant t = (- 2°С - 5°С), molingose dirvose t = (- 7°С - 10°С).
Temperatūra dirvos viduje pasiskirsto priklausomai nuo gylio.
|
žemės temperatūra, °C temperatūroje |
Gylis, m |
|
|
Be sniego |
Sniegas 35 cm |
|
|
0,75 |
||
|
0,75 |
||
|
1,25 |
1,15 |
|
|
1,85 |
1,75 |
|
|
2,25 |
||
Dirvožemio užšalimo gylis priklauso nuo:
Drėgmė – kuo didesnė drėgmė, tuo didesnis gylis. Esant 30–40% drėgmei, dirvožemis susikaupia;
Gruntinio vandens lygis – kuo arčiau paviršiaus gruntinis vanduo, tuo mažiau užšąla;
Žiemos prigimtis ir sniego laikas. Kuo staigesni lauko oro svyravimai, tuo didesnis užšalimo gylis.
Užšalimo gylį galima nustatyti pagal šią formulę (žemė nėra padengta sniegu):
H- užšalimo gylis
k- koeficientas, atsižvelgiant į dirvožemio savybes:
Molis - 1;
Priemolis - 1,06;
Priesmėlis - 1,08;
Smėlis - 1,12.
z- žiemos dienų skaičius iki atsiskaitymo dienos.
t- Vidutinė temperatūra lauko oras laikotarpiui nuo žiemos pradžios iki atsiskaitymo dienos.
Be to, užšalimo gylį galima nustatyti iš įvairių grafikų ir lentelių. Paprastai užšalimo gylis nustatomas natūra.
Apsaugokite dirvą nuo užšalimo
Apskritai sunku apsaugoti dirvą nuo užšalimo.
Paprasčiausias yra purenimas: akėjimas 0,15 - 0,2 m gyliu, arimas 0,25 - 0,35 m, gilus purenimas ekskavatoriumi iki 1,5 m.
Pasirūpinti rudens vandenų drenažu.
Jie sutvarko 0,5 - 1,0 m storio sniego sulaikymą Apšiltinimui padengia sausomis durpėmis, žalumynais, šlakais (neleidžiama pjuvenų).
Vandens-oro danga putomis iš paviršinio aktyvumo medžiagų (paviršinio aktyvumo medžiagų), išdėstyta putų generatorių pagalba 30 - 40 cm sluoksniu, sumažina užšalimo gylį 10 kartų.
Tačiau šildyti dirvą patartina tik pirmoje žiemos pusėje.
atsipalaidavimas Sušalusi žemė
Kai dirva užšąla iki 0,1 m, ji vystoma be purenimo.
Sušalęs dirva purenama sprogstamosiomis medžiagomis arba mechaniškai.
Sprogstamasis purenimo būdas naudingas esant didesniam nei 0,8 m užšalimo gyliui (būdas pigus).
Tūris skirstomas į griebtuvus, išgręžiamos skylės, klojami sprogmenys, susprogdinami ir įprastu būdu plėtojami.
Mechanizuotas purenimas 0,25 - 0,4 m gylyje plėšikliu arba ekskavatoriumi su 0,5 - 1 m 3 kaušu.
Jei užšalimo gylis yra 0,5 - 0,7 m, o tūris nėra didelis, naudojami laisvo kritimo plaktukai, kurie yra pleišto ar rutulio formos, betono laužikliai hidraulinio ekskavatoriaus pagrindu.
Kai užšalimo gylis yra iki 1,3 m, geriau naudoti dyzelinį plaktuką su pleištu.
Be to, sušalusią žemę galima supjaustyti į blokus su juostele, kurie vėliau pašalinami.
Nedidelis darbas atliekamas su kūju.
Sušalusios žemės atšildymas
Šis metodas naudojamas atliekant nedidelius darbų kiekius, dažniausiai ankštomis sąlygomis.
Dirva gali būti atšildyta:
karštas vanduo;
Keltas;
Elektros šokas;
ugnies kelias;
Cheminis būdas (negreitintas kalkinimas).
karštas vanduo arba garai paduodamas per adatas, įdėtas į iš anksto išgręžtus gręžinius.
elektros srovė- elektrinės adatos, elektrinės orkaitės, šildymo elementai, bendraašiai šildytuvai, horizontalūs arba varomieji elektrodai.
ugnies metodas- bet kokio kuro (durpių, anglių, malkų, medžio drožlių, dyzelinio kuro ir kt.) deginimas po metaline dėže ar vamzdžiu.
Kasimas, užpylimas ir pylimas
Žiemą dirva vystoma įprastu būdu.
Kasimas atliekamas nuosekliai, greitai, o pamatai klojami kol gruntas šiltas.
Apšiltinami negilios tranšėjos (iki 1,5 m gylio) pamatams.
užpildymas atliekama laikantis šių reikalavimų: užpildant duobių ir tranšėjų sinusus, užšalę grumstai neturi viršyti 15% užpylimo tūrio, pastato viduje jie dengiami tik atšildytu gruntu.
0,5 m vamzdynai padengti atšildytu gruntu.
Aukščiau galite užpilti sušalusia žeme, kurioje nėra didesnių nei 5–10 cm grumstų.
Požeminių pylimų įrengimas žiemos sąlygomis: tiesiant kelio pylimą, įšalusio grunto leidžiama iki 20 proc., o geležinkelio pylimo – iki 30 proc.
Molio gruntas pylimo paviršiuje turi būti ne didesnis kaip 4,5 m.
Viršutinis pylimo sluoksnis – 1 m storio atšildytas gruntas.
Planuojant sklypą, leidžiama iki 60% užšalusio dirvožemio.
Pamatus pamatams galima išsinuomoti užšalusį, bet ne vingiuojančiame grunte.
5. Kompleksinio-mechanizuoto žemės darbų įrengimo proceso organizavimas
Sudėtinga mechanizacija visi žemės darbų procesai atliekami mechanizuotai: purenimas, kasimas, grunto transportavimas, lyginimas, tankinimas.
Parenkama pirmaujanti mašina, kurią reikia išnaudoti iki galo.
Jai parenkama likusi automobilių komplekto dalis.
Nustatoma 1 m 3 apdoroto grunto savikaina ir mašinų komplektas lyginamas su kitu komplektu.
C su- specifinės išlaidos 1 m 3
Nuo 0 - Iš viso išlaidųžemės darbai
V- bendras tūris
Su m.sm.- mašinos pamainos kaina rubliais.
T- mašinos veikimo laikas šiame objekte
C d- papildomos išlaidos, susijusios su žemės darbų organizavimu, rubliai (kelių tiesimas, kelių priežiūra ir kt.)
Z- Darbuotojų atlyginimai neįskaičiuoti į mašinų kainą.
6. Žemės darbų kokybės kontrolė ir jų priėmimas
Būtina sistemingai tikrinti projekto dokumentacijos vykdymą ir SNiP 3.02.01-87 "Žemės konstrukcijos, pagrindai ir pamatai" reikalavimus.
Būtina vesti darbų žurnalą, kuriame atsispindėtų grunto savybės (plastiškumas, drėgnumas, klampumas ir kt.).
Užbaigus kasinėjimą, surašomas trišalis aktas (užsakovas, rangovas, geologas arba projektuotojas) dėl atraminio pagrindo atitikimo projektui, kad būtų galima atlikti tolesnius darbus.
Rangovas, perduodamas žemės darbus, privalo pateikti komisijai vykdomuosius brėžinius, kuriuose taikomi visi pakeitimai, nukrypimai nuo projekto, paslėptų darbų aktai, grunto bandymų aktai, geodezinių tyrimų aktai.
Bendrosios nuostatos
Žemės darbų paskirtis ir rūšys
Žemės darbų apimtys labai didelės, galima bet kokio pastato ir statinio statybos metu. Žemės darbai sudaro 10% viso statybos darbų intensyvumo.
Išskiriami šie pagrindiniai žemės darbų tipai:
Svetainės išdėstymas;
duobė ir tranšėjos;
Kelio sankasos;
Užtvankos;
Kanalai ir kt.
Žemės darbai skirstomi į:
Nuolatinis;
Laikinas.
Konstantoms priskiriamos duobės, tranšėjos, pylimai, kasinėjimai.
Reikalavimai nuolatiniams žemės darbams:
Turi būti patvarus, t.y. atsispirti laikinoms ir nuolatinėms apkrovoms;
tvarus;
Geras atsparumas atmosferos poveikiui;
Geras atsparumas eroziniam poveikiui;
Turi būti neklystantis.
Pagrindinės pastato savybės ir grunto klasifikacija
Dirvožemiu vadinamos uolienos, esančios viršutiniuose žemės plutos sluoksniuose. Tai: augalinis dirvožemis, smėlis, priesmėlis, žvyras, molis, į liosą panašus priemolis, durpės, įvairūs akmenuoti dirvožemiai ir smėlis.
Pagal mineralinių dalelių dydį ir jų tarpusavio ryšį išskiriami šie dirvožemiai :
Prijungtas - molis;
Nerišlūs – smėlingi ir purūs (sausos būklės), stambiagrūdžiai necementuoti gruntai, kuriuose yra daugiau kaip 50 % (pagal masę) didesnių nei 2 mm kristalinių uolienų fragmentų;
Uolinės – magminės, metamorfinės ir nuosėdinės uolienos, turinčios standų ryšį tarp grūdelių.
Pagrindinės dirvožemio savybės, turinčios įtakos gamybos technologijai, darbo intensyvumui ir žemės darbų kainai:
Tūrinis svoris;
Drėgmė;
Suliejimas
Sankaba;
laisvumas;
Ramybės kampas;
Tūrinė masė yra 1 m3 dirvožemio, esančio natūralios būklės tankiame kūne, masė.
Smėlingų ir molingų dirvožemių tūrinis tankis yra 1,5 - 2 t/m3, uolėtos dirvos nepurenamos iki 3 t/m3.
Drėgmė - dirvožemio porų prisotinimo vandeniu laipsnis
g b - g c - dirvožemio masė prieš ir po džiovinimo.
Esant drėgmei iki 5% - dirvožemiai vadinami sausais. Dirvožemis, kurio drėgnumas yra nuo 5 iki 15%, vadinamas mažai drėgnu. Esant drėgmei nuo 15 iki 30%, dirvožemiai vadinami šlapiais.
Kai drėgnumas didesnis nei 30%, dirvožemiai vadinami šlapiais.
Sanglauda – tai pradinis dirvožemio atsparumas kirpimui.
Dirvožemio sukibimo jėga: - smėlio dirvožemiai 0,03 - 0,05 MPa - molingi dirvožemiai 0,05 - 0,3 MPa - pusiau akmenuoti dirvožemiai 0,3 - 4 MPa - uolėti dirvožemiai daugiau nei 4 MPa.
Užšalusiuose dirvožemiuose sukibimo jėga yra daug didesnė.
Laisvumas- tai dirvožemio gebėjimas padidėti tūrio vystymosi metu dėl ryšio tarp dalelių praradimo. Dirvos tūrio padidėjimas apibūdinamas purenimo koeficientu K p. Sutankinus purentą dirvą, vadinamas likutiniu purenimu K op.
Ramybės kampas pasižymi fizinėmis dirvožemio savybėmis. Ramybės kampo vertė priklauso nuo vidinės trinties kampo, sukibimo jėgos ir viršutinių sluoksnių slėgio. Jei nėra sukibimo jėgų, ribinis atsipalaidavimo kampas yra lygus vidinės trinties kampui. Šlaito statumas priklauso nuo poilsio kampo. Įpjovimų ir pylimų šlaitų statumas pasižymi aukščio ir pamato santykiu 
m yra nuolydžio koeficientas.
Dirvožemio atsipalaidavimo kampai ir šlaito aukščio ir pamatų santykis
| dirvožemiai | Ramybės kampų vertė ir nuolydžio aukščio ir jo pradžios santykis esant skirtingam dirvožemio drėgniui | |||||
| Sausas | Šlapias | Šlapias | ||||
| Kampas iki laipsnių | Kampas iki laipsnių | Aukščio ir klojimo santykis | Kampas iki laipsnių | Aukščio ir klojimo santykis | ||
| Molis | 1: 1 | 1: 1,5 | 1: 3,75 | |||
| Priemolis vidutinis | 1: 0,75 | 1: 1,25 | 1: 1,75 | |||
| Lengvas priemolis | 1: 1,25 | 1: 1,75 | 1: 2,75 | |||
| Smulkiagrūdis smėlis | 1: 2,25 | 1: 1,75 | 1: 2,75 | |||
| Vidutinis smėlis | 1: 2 | 1: 1,5 | 1: 2,25 | |||
| Smėlis stambiagrūdis | 1: 1,75 | 1: 1,6 | 1: 2 | |||
| augalų dirvožemis | 1: 1,25 | 1: 1,5 | 1: 2,25 | |||
| tūrinis dirvožemis | 1: 1,5 | 1: 1 | 1: 2 | |||
| Žvyras | 1: 1,25 | 1: 1,25 | 1: 1,5 | |||
| Akmenukas | 1: 1,5 | 1: 1 | 1: 2,25 |
Dirvožemio erozija– dalelių įtraukimas tekančiu vandeniu. Smulkiems smėliams didžiausias vandens greitis neturi viršyti 0,5-0,6 m/s, stambiems smėliams 1-2 m/s, molingiems 1,5 m/s.
Ramybės kampas- tai yra didžiausias kampas, kuris gali būti suformuotas nuolydžiu laisvai pilamas dirvožemis pusiausvyroje su horizontalia plokštuma.
Ramybės kampas priklauso nuo dalelių dydžio pasiskirstymo ir dalelių formos. Sumažėjus grūdelių dydžiui, poilsio kampas tampa plokštesnis.
Oras sausoje būsenoje smėlėto dirvožemio pasvirimo kampas yra 30-40°, po vandeniu - 24-33°. Nerišliam (biriam) dirvožemiui atsitraukimo kampas neviršija vidinės trinties kampo
Norint nustatyti smėlėto dirvožemio nusileidimo kampą ore sausoje būsenoje, naudojamas UVT prietaisas ( ryžių. 9.11, 9.12 val), po vandeniu - VIA ( ryžių. 9.13).
Pagal ryžių. 9.12 kai dėžė pakreipiama, smėlis trupa ir, atsipalaidavęs, sudaro nuolydį, kurio kampas gali būti nustatytas transporteriu arba formule
Sąvoka poilsio kampas taikoma tik sausam puriam dirvožemiui, o rišliems molio dirvožemiams jis praranda bet kokią prasmę, nes pastarajame priklauso nuo drėgmės kiekio, nuolydžio aukščio ir nuolydžio apkrovos ir gali svyruoti nuo 0 iki 90 °.
Ryžiai. 9.11. UVT-2 prietaisas: 1 - skalė; 2 - bakas; 3 - matavimo stalas; 4 - klipas; 5 - atrama; 6 - smėlio mėginys
Ryžiai. 9.12. Ramybės kampo nustatymas sukant indą (a) ir lėtai nuimant plokštę (b): A - talpyklos sukimosi ašis
Ryžiai. 9.13. VIA įrenginys: 1 - VIA dėžutė; 2 - smėlio mėginys; 3 - indas su vandeniu; 4 - transporteris; 5 - sukimosi ašis; 6- pjezometras; 7- trikojis
Vystymosi ir susitraukimo metu atsilaisvino dirvožemis pjūviai ir pylimai sudaro natūralius įvairaus statumo šlaitus. Didžiausias plokščių žemės darbų, tranšėjų ir duobių šlaitų statumas, išdėstytas be tvirtinimo detalių, turi būti imamas pagal skirtuką. 9.2. Užtikrinant natūralų šlaitų statumą, užtikrinamas stabilumas žemės pylimai ir įpjovas.
9.2 lentelė. Didžiausias tranšėjų ir duobių šlaitų statumas, kruša.
| dirvožemiai | Šlaito statumas iškasimo gylyje, m (aukščio ir pamato santykis) | ||
| 1,5 | 3,0 | 5,0 | |
| Masė nekonsoliduota | 56(1:0,67) | 45(1:1) | 38(1:1,25) |
| Smėlio ir žvyro šlapias | 63(1:0,5) | 45(1:1) | 45(1:1) |
| Molis: | |||
| priesmėlis | 76(1:0,25) | 56(1:0,67) | 50(1:0,85) |
| priemolis | 90(1:0) | 63(1:0,5) | 53 (1:0,75) |
| molis | 90(1:0) | 76(1:0,25) | 63(1:0,5) |
| Liosai ir į liosą panašūs sausi | 90(1:0) | 63(1:0,5) | 63(1:0,6) |
| Morena: | |||
| smėlio, smėlio | 76(1:0,25) | 60(1:0,57) | 53 (1:0,75) |
| priemolio | 78(1:0,2) | 63(1:0,5) | 57(1:0,65) |
Nuolatinių konstrukcijų pylimų šlaitai atliekami švelniau nei kasinėjimų šlaitai.