Механизация и производство земляных работ - общие сведения

Технологический процесс механизации производства земляных работ проводится комплектом подобранных для него машин, выполняющих все операции, называется комплексным процессом, а механизация комплексной.

Производство земляных работ основано на комплексной механизации, которая должна обеспечивать наименьшую трудоемкость, снижение стоимости и ускорение строительства.

Каждый комплект машин имеет основную ведущую машину, по техническим параметрам которой подбираются характеристики остальных машин, обеспечивающих своей работой максимальную производительность основной ведущей машины, при этом значительное число разнородных механизмов может осложнить проведение технологического процесса и снизить технико-экономические показатели. Поэтому необходимо по возможности применять машины, выполняющие несколько операций. К числу таких машин относятся колесные скреперы, бульдозеры, землесосы, гидромониторы и экскаваторы, работающие по бестранспортным схемам.

Количество машин в комплекте, назначаемом для выполнения определенного вида земляных работ, должно быть минимальным.

Разработка котлованов и траншей

Разработку котлованов и траншей, строительные и монтажные работы в них и обратную засыпку следует вести в предельно сжатые сроки во избежание обрушения грунта в откосах и нарушения несущей способности дна котлована.

Вертикальные стенки траншей, разрабатываемых землеройными машинами, следует укреплять инвентарными щитами.

В траншеях, выполняемых без крепления, на участках, требующих спуска рабочих в траншею (например, для стыкования плетей труб и других работ), следует устраивать откосы или местные крепления. Величина недобора грунта для скреперов, бульдозеров и многоковшовых экскаваторов должна быть не более 20 см, а для драглайнов, прямых и обратных лопат - не более 30 см. Недобранный слой грунта, как правило, разрабатывается непосредственно перед тем как будет произведена закладка фундамента, или перед прокладкой трубопровода.

Земляные работы - производство и технология земляных работ

Земляные работы производят только после постановки разбивочных знаков. В местах, где расположены действующие подземные коммуникации, следует принимать меры против их повреждения. Земляные работы допускаются лишь при наличии письменного разрешения организации, ответственной за эксплуатацию соответствующих коммуникаций.
В местах, где расположены действующие электрические кабели, отрывка грунта ведется в присутствии представителей организации, эксплуатирующей кабельную сеть.
Основания, подготовленные для возведения фундаментов, насыпей и других сооружений, подвергаются до начала последующих работ техническому освидетельствованию и промежуточной приемке с составлением акта о качестве основания и о соответствии его требованиям проекта.

Безреперное нивелирование

Наиболее распространенным способом наблюдений за осадками фундаментов и их грунтовых оснований в настоящее время является способ геометрического нивелирования. Для осуществления наблюдений по этому способу строится локальная геодезическая сеть, которая отличается от государственной охватом меньшей территории и обычно с ней не связывается. Помимо существующих методик измерений, определенных классами нивелирования, могут разрабатываться специальные методики, обеспечивающие заданную точность результатов при минимуме затрат труда и средств. При разработке или назначении методики измерений обычно решается чисто геодезическая задача - определение отметок (положения) специальных осадочных марок относительно некоторого неподвижного репера и как следствие - определение разности этих отметок для различных циклов наблюдений. Между тем конечная цель измерений - установление значений деформаций сооружения и основания. Наиболее оптимальной в условиях реконструкции и усиления фундаментов может явиться методика безреперного нивелирования.

Факторы, влияющие на необходимость ремонта фундамента

Одной из основных характеристик надежности оснований и фундаментов является их ремонтопригодность, т.е. способность к предупреждению, обнаружению и устранению различных отказов и отклонений путем проведения ремонтов. Степень ремонтопригодности фундамента зависит в первую очередь от его конструктивных особенностей. Как правило, ремонт фундамента возможен только при постепенном отказе, внезапные же отказы обычно приводят сооружение в предельное состояние по прочности и устойчивости.

Свойство системы основание – фундамент сохранять работоспособность и надежность при установленной системе ремонтов вплоть до состояния, при котором дальнейшая эксплуатация становится невозможной или опасной, а ремонт и восстановление фундамента экономически нецелесообразным, называется долговечностью.

Разрушение фундамента - общая классификация

Система основание - фундамент должна сохранять надежность в процессе всего периода эксплуатации дома или сооружения и способность воспринимать все внешние воздействия, предусмотренные при проектировании.

Под разрушением системы основание – фундамент, следует понимать ее работоспособность в определенных условиях эксплуатации в течение времени функционирования. Безотказность системы включает в себя требования прочности, надежности, устойчивости и долговечности, как всей системы, так и ее элементов.

Нарушение устойчивости домов на склонах

При эксплуатации домов, возведенных на склонах или вблизи них, появляется опасность нарушения устойчивости и прочности конструкций из-за возможных оползневых подвижек грунта. При этом деформации фундаментов могут произойти как из-за воздействия давления неустойчивых масс грунта непосредственно на конструкции, так и вследствие разрыхления грунта в основании сооружения в результате смещения оползневых масс вниз по склону. Такое движение грунта по наклонной поверхности (проявление оползневого смещения) может начаться по самым различным причинам:

  • превышение сдвигающих сил над удерживающими силами;
  • обводнение склона и как результат - снижение прочностных характеристик слагающих его грунтов;
  • абразия склона в нижней его части морскими или речными водами и как следствие - нарушение баланса грунтовых масс;
  • ветровая эрозия поверхностных слоев;
  • подрезка склона в какой-либо его части искусственными разработками грунта; сейсмическое воздействие и т.д.

Опыт по усилению и реконструкции фундаментов зданий и сооружений

За последние годы в нашей стране накоплен большой опыт по реконструкции промышленных предприятий и зданий гражданского назначения, о степени реконструкции или объему выполняемых строительно-монтажных работ здания и сооружения принято подразделять на полностью или частично реконструируемые. В первое понятие входит коренная перепланировка существующих площадей на основе изменения или усовершенствования технологического процесса, при которой предусматривается производство строительных работ по всему зданию или сооружению с усилением фундамента или заменой не менее 50% его основных несущих конструкций. Частичная реконструкция предусматривает такое производство строительно-монтажных работ, которое направлено на изменение архитектурно-конструктивных и объемно-планировочных решений не всего, а какой-то отдельной части здания (например, одного этажа, одного пролета и др.). Сюда же следует отнести надстройку и пристройку зданий. Замена технологического оборудования в действующем цехе, осуществляемая в плане его технического переоснащения и обновления активной части основных фондов и не сопровождаемая производством строительно-монтажных работ, не может считаться реконструкцией.

Увеличение массы и жесткости фундаментов при их усилении

Основной причиной переустройства фундаментов под машины с динамическими нагрузками является их повышенная вибрация. Поэтому применяемые способы усилений фундаментов машин и их оснований во многом аналогичны способам, используемым для снижения уровня колебаний. Эти способы являются в основном конструктивными и включают в себя:

  • увеличение массы фундамента или отдельных его частей;
  • повышение жесткости фундамента, отдельных элементов, а также грунтового основания;
  • увеличение общей жесткости системы машина - фундамент вследствие более надежного крепления машины к фундаменту.

Осадка фундаментов под влиянием динамических нагрузок

При изменении технологии производства, когда в реконструируемом цехе будут устраиваться новые фундаменты под машины с динамическими нагрузками, динамические свойства грунтового основания следует определять непосредственно на отметке подошвы фундамента с помощью специальных опытных фундаментов (штампов) различной конструкции. Наиболее приемлемыми для динамических исследований грунта в основании фундаментов машин с периодическими нагрузками можно считать инвентарные виброштампы.

Жесткостные и демпфирующие характеристики грунтового основания определяют по результатам испытаний опытного фундамента (виброштампа) при возбуждении специальным вибратором вынужденных колебаний его с различной частотой и регистрацией соответствующих значений амплитуды. Динамические свойства оснований фундаментов под машины с импульсными нагрузками определяют по записям свободных колебаний опытного фундамента возбуждаемых ударов.