Переработка грунта для возведения подземной части зданий

Переработка грунта для возведения подземной части зданий

Общие положения

Производство строительно-монтажных работ, в том числе возведение подземной части зданий и сооружений, сопряжено с выполнением значительных объемов земляных работ. Их объем ежегодно увеличивается.

Земляные работы относятся к наиболее трудоемким и тяжелым строительным работам, выполняемым в сложных условиях, зависящих от природно-климатических факторов, характеристик грунта, имеющейся застройки и т.д. Поэтому одной из задач, стоящих перед проектировщиками, технологами, строителями, является разработка и реализация технологий, способствующих сокращению объемов земляных работ. Конкретно это выражается в совершенствовании конструкций земляных сооружений на основе оптимизации конструктивных решений подземных частей зданий и сооружений; рациональном использовании рельефа местности; применении свайных фундаментов; технологии "стена в грунте"; исключении перевалок грунта; бестраншейной прокладке коммуникаций; повышении строительных качеств грунта (трамбование, укрепление и т.п.). Этим целям служит и развитие средств механизации земляных работ на ближайший период: переход на гидравлическое управление, создание широкого ряда типоразмеров машин и их сменного рабочего оборудования, позволяющих в конкретных условиях обеспечить заданную геометрию земляного сооружения, автоматизация землеройно-транспортных машин в целом или их отдельных рабочих процессов, в том числе учета фактически выполненного объема работ и др.

Вместе с тем необходимо учитывать и факторы, которые ведут к увеличению объемов земляных работ; снятие растительного слоя проведение рекультивации земель, расширение строительства объектов, имеющих экологическое назначение. Сложность и трудоемкость производства земляных работ может возрастать в условиях реконструкции подземных частей зданий и сооружений.

Основными элементами комплексно-механизированного технологического процесса производства земляных работ являются:

конструкция земляного сооружения, его геометрические размеры, конфигурация, пространственная форма, назначение;

состав технологического процесса по созданию земляного сооружения, количество, последовательность и содержание операций, связанных с переработкой грунта;

комплект машин, способных реализовать сформированный технологический процесс, их технические, технологические и экономические параметры;

совокупность условий производства земляных работ, обусловливаемых реальным месторасположением строительного объекта;

фактор времени, связанный с заданной или возможной продолжительностью выполнения земляных работ на объекте.

Земляные сооружения

Грунт представляет собой естественную среду, в которой размещается подземная часть зданий и сооружений. Переработка грунта является одним из основных технологических процессов при их устройстве.

В ходе производства земляных работ создается земляное сооружение, которое является частью конструкции подземной части здания или подземного сооружения. Земляным сооружением называется инженерное сооружение, устраиваемое из грунта в грунтовом массиве или возводимое на поверхности земли.

Земляные сооружения классифицируются по следующим признакам: отношению к поверхности земли, функциональному назначению, сроку службы, геометрическим параметрам, пространственной форме.

По отношению к поверхности земли их можно разделить на выемки, насыпи и подземные выработки. Выемкой называют земляное сооружение, создаваемое в грунтовом массиве ниже поверхности земли; насыпь - земляное сооружение, возводимое из грунта выше поверхности земли; подземные выработки - земляные сооружения, возводимые на определенной глубине и закрытые с поверхности земли.

По функциональному назначению земляные сооружения подразделяются на котлованы, траншеи, ямы, скважины, отвалы, плотины, дамбы, дорожные полотна, каналы, планировочные площади, тоннели, выработки. Наиболее характерные типы земляных сооружений и их элементы представлены на рис.1.

Рис.1. Профили земляных сооружений

1 - поверхность земли; 2 - котлован с откосами; 3 - котлован с вертикальными стенками; 4 - траншея с вертикальными стенками; 5 - траншея с откосами; 6, 7 - канал; 8 - яма; 9 - дорожное полотно; 10 - отвал; 11 - плотина (дамба); 12 - скважина; 13 - подземная часть здания; 14 - обратная засыпка пазух; 15 - подземная выработка; 16 - тоннель

В зависимости от срока службы земляные сооружения делят на постоянные и временные. Постоянные - предназначены для эксплуатации в течение длительного времени. К ним относятся: планировочные площади и территории, земляные полотна рельсовых и безрельсовых дорог, каналы различного назначения, плотины, дамбы и др.

Временные земляные сооружения устраивают для развертывания и выполнения последующих строительно-монтажных работ. К их числу относятся подземные выработки, котлованы, траншеи, ямы, скважины, временные отвалы грунта и др.

Геометрические параметры земляного сооружения - длина, ширина, глубина (высота), диаметр для сооружений круглого поперечного сечения - отражают основные размеры подземной части и служат для определения объема разрабатываемого грунта. От этих параметров зависит выбор состава технологического процесса и комплекта землеройной техники. Одним из параметров, оказывающим наибольшее влияние на технологию производства земляных раб