1. Виды земляных сооружений (понятия «траншея», «котлован»). Способы выполнения земляных работ (общие сведения).
Земляными называют работы по разработке грунта в выемках, его транспортированию (перемещению) и укладке в насыпи. Выемки и насыпи представляют собой земляные сооружения (рис. 11.1), которые в зависимости от их назначения и срока эксплуатации могут быть постоянными и временными.
Постоянные земляные сооружения предназначены для эксплуатации в течение длительного времени. К ним относятся: спланированные площадки, земляное полотно дорог, плотины, дамбы, каналы, искусственные водоемы, отстойники и т. п.
Временные земляные сооружения устраивают для выполнения последующих строительно-монтажных работ. Это траншеи, котлованы, различного вида перемычки, временные нагорные и водо-перехватывающие канавы и т. п.
В жилищно-гражданском и промышленном строительстве наибольшее распространение получили работы, связанные с планировкой площадок, устройством котлованов и траншей.
Котлованами называются выемки, ширина которых мало отличается от длины, а траншеями - выемки, имеющие малые размеры поперечного сечения и большую длину. Котлованы необходимы для строительства сооружений, а траншеи - для прокладки трубопроводов. Наклонные боковые поверхности выемок и насыпей называют откосами, а горизонтальные поверхности вокруг них - бермами. Остальными элементами земляных сооружений являются: дно выемки - нижняя горизонтальная земляная поверхность выемки; бровка - верхняя кромка откоса; подошва - нижняя кромка откоса; крутизна (или коэффициент) откоса m=h/a, где - h-глубина выемки или высота насыпи; a-заложение откоса (см. рис. 11.1, з).
а,б - траншеи с вертикальными стенками и откосами; в - дамба; г - плотина; д - канал в насыпи; е - котлован под фундамент; ж - система котлованов под фундаменты колонн сооружения; з - котлован под сооружение; и - подземные выработки (для штольни, трубы, канализационного коллектора, тоннеля); к - площадка; л - выемка для опускного колодца; м - буровая скважина; н - полувыемка-полунасыпь; о - подводная траншея; 1 - дно (траншеи, канала, котлована, опускного колодца); 2 - боковая стенка траншеи; 3 - боковой откос (канала, дорожной выемки, котлована, насыпи, плотины, дамбы); 4 - бровка; 5 - берма; 6 - подошва; 7 - водоотводной кювет |
К земляным сооружениям относятся также резервы и кавальеры. Резервы - это выемки, из которых берут грунт для устройства насыпи, а кавальеры - это насыпи, образуемые при отсыпке ненужного грунта, например для временного его хранения, используемого затем вновь для засыпки траншей или пазух котлованов. Земляные сооружения при их эксплуатации не должны изменять своей формы и основных размеров, давать просадок, размываться под действием текущей воды и поддаваться влиянию атмосферных осадков.
Земляные работы, в зависимости от строительных свойств грунта, осуществляют гидромеханическим, взрывным, комбинированным, механическим или другими специальными способами.
Гидромеханический способ состоит в разработке грунта напорной водяной струей гидромониторных установок или всасывании грунта со дна водоемов плавучими землесосными снарядами.
Взрывной способ основан на использовании силы взрывной волны различных взрывчатых веществ, заложенных в специально устроенные шпуры, скважины или шурфы, и является одним из эффективных средств механизации трудоемких и тяжелых работ.
Механический способ заключается в разработке грунта землеройными (одноковшовыми и многоковшовыми экскаваторами) и землеройно-транспортными (бульдозерами, скреперами, грейдерами, грейдерами-элеваторами) машинами.
Комбинированный способ представляет сочетание указанных выше способов и зависит от условий разработки. Наиболее часто применяют сочетание механического способа с гидромеханическим или взрывным.
Наличие различного вида строительных машин, механизмов и специального оборудования еще не обеспечивает полной ликвидации ручного труда, особенно при выполнении малых объемов земляных работ (зачистка и планировка траншей, приямков, отделка откосов, подготовка песчаных подушек под фундаменты, засыпка, разравнивание и уплотнение грунтов в стесненных условиях и т. п.).