МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМОВ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ - Земляные работы

Объем земляных работ определяют проектировщики во время разработки проекта организации строительства (ПОС). Объемы земляных сооружений правильной геометрической формы можно определить по формулам геометрии. В условиях пересеченного рельефа земной поверхности такой подсчет усложняется. Для практических. целей применяют способы подсчетов, объемов земляных сооружений с различной степенью точности и приближения к действительности.

Объемы земляных работ при отрывке котлованов или при устройстве насыпей с параллельными основаниями многоугольного очертания определяют по площади поперечных сечений и подсчитывают по формуле Симпсона.

Где // -- глубина котлована пли расстояние между основаниями, м; F -- площадь многоугольника верхнего основания, м2; F% -- площадь многоугольника нижнего основания, мг;

F-- площадь среднего сечения призматоида, параллельная крайним основаниям, м2.

Для подсчета объема котлована с прямоугольными, основаниями формула Симпсона может быть представлена в следующем виде:

V = H |(afc-f cd+a-j-c) [b--d):Q, где

Fi=ab - F,^cd F = (a+c):2(6+rf):2.

Объемы земляных работ на больших площадях можно определять по трехгранным или четырехгранным призмам (средняя отметка квадрата).

Планируемый участок с нанесенными на нем горизонталями разбивают на ряд квадратов со стороной от 10 до 100 м в зависимости от величины планируемой площади, рельефа местности и требуемой точности подсчетов.

В углах каждого квадрата интерполяцией по горизонталям определяют и проставляют отметки поверхности земли Н (черные отметки) с числовым индексом, у которого первая цифра означает номер горизонтального ряда, а вторая -- порядковый номер точки в горизонтальном ряду, например: Нц, Н&; и т. д.

В том случае, когда отметка планировки Нпя задана, приступают к подсчету объемов призм, лежащих в выемке и в насыпи, предварительно определив рабочие отметки. Величина рабочей отметки есть разность между проектной и черной отметками.

Рабочие отметки, лежащие выше проектной плоскости планировки (выемки) принято считать положительными ( + ). а лежащие ниже проектной плоскости планировки (насыпи) -- отрицательными (--).

Объем выемок и насыпей получается суммированием объемов отдельных призм.

Имеет место, когда при планировании территории под горизонтальную плоскость требуется определить отметку планировки, исходя, из условия равновесия объемов выемки и насыпи, т. е. нулевого баланса земляных масс.

При планировке площадок может быть избыток (положительный баланс) или недостаток (отрицательный баланс) грунта. Для получения нулевого баланса требуется, когда это возможно, при распределении избыточного или недостаточного объема отметку планировки #0 в первом случае повысить ( + ), а во втором -- понизить (--) на величину v'/maz, распределив избыток или недостаток грунта v' на всю планируемую площадь таг.

Рабочие отметки +ft в выемке и --h в насыпи определяют по черным отметкам #черн и красным отметкам //0 планировочной плоскости

Для определения объемов работ по методу квадратов, объемы четырехгранных призм, целиком лежащих в выемке или в насыпи, определяют по средней рабочей отметке

Квадраты, пересекаемые линией нулевых работ и имеющие в одной своей части выемку, а в другой -- насыпь, подсчитывают по формулам: в насыпи в выемке или по формулам:

V=bc:2(h-f:3); V =(a2 -- bc):2 (h.,

Для правильного выбора методов производства работ составляется баланс грунта, т. е. ведут расчет, устанавливающий соотношение между объемами выемок и насыпей. Балансом землянйх масс проверяют правильность назначения проектных отметок. При больших расстояниях перемещения грунта из выемки в насыпь может оказаться, что более целесообразно уложить этот грунт в кавальер и возводить насыпь из резерва грунта. В этом случае следует руководствоваться соотношением

Где Св-- стоимость разработки 1 м3 выемки с укладкой грунта я кавальер; Свр -- стоимость возведения 1 м3 насыпи из резерва;

Стр-- стоимость разработки выемки, транспортирования и укладки в насыпь 1 м3 грунта иа расстоянии L.

Для резания мерзлого грунта применяют так называемые баро-вые машины, смонтированные на тракторах С-80, С-100 и Т-180, а также на базе траншейных экскаваторов ЭТН-171, ЭТУ-353, ЭТУ-354, ЭТН-124 и др. С помощью этих баровых машин мерзлый грунт разрезают на отдельные блоки либо в нем устраивают прорези, после чего грунт разрабатывают экскаватором.

Мерзлые грунты рекомендуется рыхлить при глубине промерзания более 0,4 м. Разработка мерзлых грунтов экскаватором без предварительного рыхления допускается при толщине мерзлого слоя до 0,25 м, с ковшом вместимостью 1 м3 -- до 0,4 м3.

При отрывке котлованов и траншей в зимних условиях необходимо предохранить их основания от промерзания путем недобора грунта или укрытия основания опилками, шлаком и др. изолирующими материалами. Основание зачищают перед устройством фундаментов, укладкой трубопроводов.

Способы оттаивания мерзлых грунтов. При невозможности применения взрывного или механического способа рыхления мерзлого грунта его оттаивают способами: огневым, электропрогревом, паровым или водяными иглами. Эти способы рекомендуются при небольших объемах работ, выполняемых в населенных местностях, при уровне грунтовых вод не менее 1 м ниже глубины промерзания.

Для оттаивания мерзлого грунта огневым способом применяют специальный агрегат, состоящий из коробов, уложенных на грунт и засыпанных шлаком или песком на 15--20 см. Агрегат работает на жидком топливе с паровым дутьем. Участок длиной 8 м, шириной 1 м оттаивает за 8 ч на 20--30 см. В конце смены агрегат убирают, а поверхность прогретого грунта засыпают опилками слоем 20--30 см и через 10--12 ч после этого грунт дополнительно. оттаивает до 1 м.

Для оттаивания грунтов паром или горячей водой применяют паровые или водяные циркуляционные иглы, устанавливаемые в скважины, пробуренные на глубину 0,7 толщины мерзлого грунта.

При оттаивании мерзлого грунта электропрогревом применяют электроды. Электроды представляют собой куски водогазопроводных труб длиной 1,2--1,5 м, диаметром 12--16 мм, которые присоединяют к электрической сети. При горизонтальном расположении электродов их укладывают на поверхность мерзлого грунта с расстоянием между ними 0,4--0,8 м и засыпают слоем опилок толщиной 0,15--0,2 м. При вертикальном расположении электродов их забивают в грунт на глубину 0,2--0,25 м, а затем по мере оттаивания грунта электроды погружают глубже. Располагают их друг от друга на 0,4--0,8 м. Место электропрогрева грунта огораживают.

Оттаивание грунтов глубинными электродами. Глубинные электроды забивают в грунт в шахматном порядке через всю толщу мерзлого. слоя и далее в талый грунт на 0,15--0,2 м. В этом случае грунт оттаивает снизу вверх. Расстояние между электродами зависит от напряжения электрического тока: при напряжении 220 В расстояние 0,4--0,5 м, а при напряжении 380 В расстояние между электродами 0,7--0,8 м. Грунты разрабатывают через 24--48 ч после электропрогрева. Расход электроэнергии составляет 12--40 кВт-ч на 1 м3 грунта.

Для оттаивания мерзлого грунта электроиглами последние устанавливают в пробуренные в мерзлом грунте отверстия на расстоянии 0,5--1,3 м друг от друга; грунт оттаивает за 12--14 ч.

Водоотвод и водоотлив. Воды со строительной площадки отводят путем предварительного устройства временных водоперехва-тывающих и водоотводных канав, лотков и дренажей. Для защиты строительной площадки на время производства земляных работ от ливневых и талых вод устраивают с нагорной стороны выемок нагорные канавы, отвалы грунта или кавельеры для отвода в сторону ливневых и талых поверхностных вод.

При рытье котлованов и траншей в условиях грунтовых вод производят открытый водоотлив или искусственное водопонижение.

Открытый водоотлив состоит в непосредственном откачивании воды из котлована или траншеи при помощи насосов: поршневых, диафрагмовых, центробежных и специальных глубинных насосов; для этого в пониженной точке котлована (траншеи) устраивают колодец (приямок для воды), куда опускают приемный рукав насоса.

Грунтовые воды при разработке котлованов и траншей можно отводить через дренажи, которые устраивают открытыми или закрытыми. Открытые дренажи представляют собой канаву или лоток, дно которых должно быть ниже уровня водопонюкеиия, находиться в плотном, не пропускающем воду грунте и иметь уклон в пониженное место.

Закрытый дренаж устраивают в виде глубоких траншей, заложенных ниже промерзания грунта с заполнением дренирующими материалами: песок, галька, щебень. При большом притоке воды по дну траншеи укладывают бетонные или керамические трубы с отверстиями в стенках.

Искусственное водопонижение грунтовых вод осуществляется с помощью легких иглофильтровых установок, представляющих ряд фильтров из металлических труб, погруженных в грунт по периметру верхней бровки котлована и соединенных с водосборным коллектором, который в свою очередь присоединен к насосному агрегату. Грунтовая вода непрерывно откачивается через иглофильтры насосом и отводится за пределы строительной площадки в пониженные места.

Похожие статьи




МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМОВ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ - Земляные работы

Предыдущая | Следующая