2. ЗЕМЛЯНЫЕРАБОТЫ 2.1. Виды земляных сооружений и способы переработки грунта Виды земляных сооружений Земляными работами в строительстве называется комплекс строительных процессов по возведению земляных сооружений и планировке площадок. Земляные сооружения, как продукция земляных работ, делятся на выемки и насыпи. Выемками называются сооружения, отрываемые ниже уровня земли, а насыпями – сооружения, отсыпаемые выше уровня земли.

Виды земляных сооружений

Виды земляных сооружений Разновидностями выемок являются: траншея – выемка большой длины шириной менее 3 м; котлован – выемка шириной более 3 м; резерв – место добычи недостающего грунта вне строительной площадки; шурф – выемка с небольшими размерами в плане. К насыпям относятся: отвал – место отсыпки излишнего грунта; кавальер – отвал правильной формы. В зависимости от сроков эксплуатации земляные сооружения бывают постоянными и временными.

Способы разработки грунта Грунты можно разрабатывать различными способами. Механический способ заключается в отделении грунта от массива землеройными или землеройно-транспортными машинами. Гидромеханический способ основан на размыве грунта струей воды гидромониторами или всасыванием разрыхленного грунта земснарядами. Взрывной способ основан на разработке скальных или мерзлых грунтов с помощью взрывчатых веществ.

2.2. Классификация и строительные свойства грунтов Классификация грунтов Грунтами в строительстве называют горные породы и почвы, залегающие в верхних слоях земной коры. Они состоят из отдельных частиц. По степени связности этих частиц грунты делятся на классы: 1. скальные грунты; 2. крупнообломочные (щебень, гравий, галька, валуны); 3. несцементированные (глина, суглинок, супесь, песок).

Строительные свойства грунтов: К основным строительным свойствам грунтов относятся: 1. плотность; 2. влажность; 3. сопротивление резанию; 4. разрыхляемость; 5. уплотняемость; 6. устойчивость.

Плотность грунта Плотность грунта – масса 1 куб. м грунта в естественном состоянии = Р / V (кг / м 3 ), где – плотность грунта; Р – масса пробы грунта; V – объем грунта. Плотность грунтов приведена в ЕНиР (сб. 2, вып.1). Она составляет: а) для илистых грунтов – 600 кг/м 3; б) для песчаных и глинистых грунтов – кг/м 3; в) для скальных грунтов – кг/м 3.

Влажность грунта Влажность грунта – степень насыщения грунта водой в %. W = 100 ( Pв - Pc ) / Pc, где Рв – масса пробы грунта в естественном состоянии; Рс – масса пробы в высушенном состоянии. 1. При W 5% – грунты сухие; 2. 5% W 30% – грунты нормальной влажности; 3. W 30% – грунты мокрые или переувлажненные. Естественная влажность составляет: для песков – 7-10%, для супесей – 10-15%, для суглинков – 15-25% и для глин – 20-35%.

Сопротивление резанию Зависит от свойств грунта (сцепление между частицами, влажность и т.п.) и конструктивного исполнения рабочего органа машины. Грунты по трудности их разработки делятся на группы (ЕНиР, сб.2, вып.1): а) для одноковшовых экскаваторов – VI групп; б) для скреперов и многоковшовых экскаваторов – II группы; в) для бульдозеров и грейдеров – III группы; г) для ручной разработки – VII групп.

Разрыхляемость и уплотняемость грунта Грунты, с которыми работают строители, могут находиться в трех состояниях: а) естественном состоянии или в плотном теле; б) состоянии первоначального разрыхления; в) состоянии остаточного разрыхления. Рис Состояния грунта: а – естественное состояние; б – состояние первоначального разрыхления; в – состояние остаточного разрыхления

Разрыхляемость грунта Естественное состояние грунта характеризуется плотностью, которая получается при длительном самоуплотнении от замачивания дождем и вследствие давления вышележащих слоев. После разработки одним из указанных выше способов связи между частицами грунта нарушаются и его объем возрастает. Эта способность грунта увеличиваться в объеме называется разрыхляемостью. Степень разрыхления характеризуется коэффициентом первоначального разрыхления К р, который определяется отношением объема разрыхленного грунта V 1 к его объему в естественном состоянии V 0.

Уплотняемость грунта После укладки в насыпь и механического уплотнения грунта его объем уменьшается. Это уменьшение объема называется уплотняемостью грунта. Состояние грунта после его уплотнения характеризуется коэффициентом остаточного разрыхления К ор, который определяется отношением объема уплотненного грунта V 2 к его объему в естественном состоянии V 0.

Устойчивость земляных сооружений Устойчивостью земляного сооружения называется его способность сохранять свою форму и размеры. Для обеспечения устойчивости выемки и насыпи возводятся с пологими откосами, крутизна которых определяется углом откоса α (рис. 2.3). При возведении земляных сооружений крутизна откосов задается отношением высоты откоса H к его заложению L, т.е. tg α = H : L = 1 : L / H = 1 : m, где m – показатель заложения или коэффициент откоса. Нормативные значения 1: m указаны в СНиП и зависят от вида грунта, высоты откоса, типа и долговечности земляного сооружения.

Устойчивость земляных сооружений Рис Откосы земляных сооружений: а – выемка; б – насыпь; 1 – откос