Тема 3 Технология производства

Тема 3 Технология производства земляных работ 1

Свойства и показатели грунтов Грунтами называют породы, залегающие в верхних слоях земной коры. К ним относят растительный грунт, песок, супесь, гравий, глину, суглинок, торф, плывуны, различные полускальные и скальные грунты. К основным свойствам и показателям грунтов, влияющим на технологию производства, трудоемкость и стоимость земляных работ, относятся: 1. Плотность; 2. Влажность; 3. Прочность; 4. Сцепление; 5. Кусковатость; 6. Разрыхляемость; 7. Угол естественного откоса; 2

Классификация грунтов По крупности частиц: По трудности разработки: 1. Скальные; 1. Для разработки грунта 2. Полускальные; одноковшовым 3. Крупнообломочные; экскаватором – 6 групп грунта; 4. Песчаные (несвязные); 2. Многоковшовыми 5. Глинистые (связные). экскаваторами и скреперами – 2 группы грунта; 3. Бульдозерами и грейдерами – 3 группы грунта; 4. В ручную – 7 групп грунта. 3

Состав технологического процесса разработки грунта 1. Подготовительные процессы: l Очистка территории; l Снос (или перенос, передвижка) строений; l Отвод поверхностных вод; l Геодезические разбивочные работы и ограждение участка; l Прокладка временных инженерных сетей; l Устройство временных дорог, зданий. 2. Основные процессы: l Рыхление грунта (при необходимости); l Разработка грунта; l Транспортировка грунта; l Укладка грунта; l Уплотнение грунта. 3. Вспомогательные (сопутствующие) работы: а) борьба с грунтовыми водами: l Открытый водоотлив; l Дренаж (вертикальный, горизонтальный, комбинированный, специальный); l Искусственное понижение уровня грунтовых вод; l Создание противофильтрационных завес (ПФЗ) и экранов; б) искусственное закрепление грунтов: Замораживание; Термическое укрепление; Тампонаж; Химическое закрепление; Электрохимическое закрепление; в) Устройство креплений стенок траншей и откосов котлованов. 4

Отвод поверхностных вод Водоотвод – работы по отводу поверхностных вод. Мероприятия по водоотводу бывают временные и постоянные. По виду работ различают следующие виды водоотвода: • Устройство обвалования; • Водоотводные канавы; • Дренаж; • Планировка территории с уклоном. 5

Защита площадки от поступления поверхностных вод 1 бассейн стока воды; 2 - нагорная канава; 3 - строительная площадка. 6

Схема закрытого дренажа для осушения территории 1 местный грунт; 2 мелко зернистый песок; 3 - крупно зернистый песок; 4 - гравий; 5 - труба из пористого материала или перфорированная; 6 - уплотнительный слой. 7

Открытый водоотлив дренирующих грунтах, при В плотных хорошо Область применения небольшом притоке грунтовых вод в выемки. Технология Откачка воды насосами непосредственно из выемки. Для сбора воды дно котлована делают с уклоном в сторону водосборных приямков (зумпфов). Недостатки 1. На дне выработки всегда есть вода в небольшом количестве. 2. Необходимо крепление стенок от оплывания. 3. Вымывание мелких фракций из грунта и его разуплотнение. 8

Котлован с иглофильтрами, установленными на один ярус / — центробежный насос; 2 — задвижка; 3 — коллектор; 4 — иглофильтры. Депрессионная кривая – линия, образуемая поверхностью воды после снижения УГВ в результате откачки. 9

Установка иглофильтров в два яруса 20 — кривая депрессии при откачке воды из первого яруса; 21 — то же, при откачке из второго яруса. Применяется для осушения в основном песчаных грунтов с коэффициентом фильтрации 1, 5… 2 м/сут. 10

Гидравлическое погружение иглофильтра 4 — иглофильтры; 5 — подводящий трубопровод; 6 — насос; 7 — напорный рукав; 8 — хомут для ручного регулирования; 9 — приямок; 10 — всасывающий коллектор. Применяется в слабых грунтах. Рводы =0, 3 МПа. 11

Водопонижение иглофильтровыми установками 1 — фильтровое звено; 2 — зеркало грунтовых вод после понижения иглофильтрами; 3 — центробежный насос; 4 — эпюра давления при понижении легкими иглофильтрами 12

Вакуумное водопонижение. Иглофильтровая установка с электроосушением 1 — фильтровое звено; 2 — зеркало грунтовых вод после понижения игло фильтрами; 3 — центробежный насос; 4 — эпюра давления при понижении легкими иглофильтрами; 5 — то же, при вакуумном водопонижении; 6 — вакуум насос; 7 — стальная труба (анод); 8 — иглофильтр (катод); 9 — зеркало грунтовых вод после электроосушения; 19 — водоупор. вакуумное электроосмос водопонижение 13 Кф=от 1 до 1*10 -2 м/сут Кф 0, 1 м/сут.

Водопонижение с помощью эжекторных иглофильтровых установок. 1 — фильтровое звено; 3 — центробежный насос; 10 — низконапорный насос; 11 — водоотводный коллек тор. Глубина откачки – до 20 м. Кф=1 40 м/сут. 14

Схема эжекторного иглофильтра. 1 — фильтровое звено; 12 — иглофильтровая труба; 13 — внутренняя труба с эжекторным устройством; 14 — диффузор; 15 — насадок; 16 — фильтровая оболочка из гофрированной стальной оцинкованной ленты с разуплотненным швом; 17 — окно для поступления грунтовой воды; 18 — шаровой клапан; 19 — водоупор. 15

Трубчатые колодцы При больших глубинах и притоке воды устраивают трубчатые колодцы с глубинными погружными насосами. Их применяют при необходимости водопонижения на глубине Н 20 м и Кф 40 м/сут при большой толщине водоносного слоя. Технология: 1. бурят скважины; 2. устраивают песчанно гравийную подушку высотой 0, 2 0, 3 м; 3. погружают обсадные трубы диаметром 200 400 мм; 4. устанавливают погружной насос вместе с двигателем. 16

Противофильтрационные экраны, завесы. Противофильтрационные экраны или завесы (ПФЗ) устраивают с целью ограждения выемки от грунтовых вод, либо окружающего грунта от источников загрязнения: прудов накопителей сточных вод промышленных предприятий. Суть способа возведения ПФЗ: отрывка траншеи или щели в грунте с одновременным их заполнением тиксотропной суспензией – раствором бентонитовых глин. В зависимости от требований, которые предъявляются к таким сооружениям, в качестве заполнителя могут быть использованы: 1. твердеющие составы (растворы, бетоны); 2. глинистый пастообразный материал; 3. комовая глина (она в последствии «распускается» , т. е. превращается в однородную массу без пустот). 17

Устройство тиксотропного противофильтрационного экрана с применением шпунтин инъекторов. 7 противофильтрационный экран; 8 — трубы для подачи суспензии, приваренные к шпунтинам; 9 — шпунтина, извлекаемая из грунта; 10 — тоже, погружаемая. 18

Устройство тиксотропного противофильтрационного экрана с применением баровых машин Баровые машины – машины с режущим рабочим органом. 7 противофильтрационный экран; 11 - трактор; 12 - рабочий орган с барами. 19

Устройство тиксотропного противофильтрационного экрана с помощью водовоздушной струи 7 противофильтрационный экран; 13 — вытесненный на поверхность грунт; 14 — штанга; 15 — направляющая; 16 — инъекторная головка; 17 — мониторная головка. 20