Производство земляных работ при строительстве инженерных сооружений
Земляные работы при строительстве сетей и сооружений систем водоснабжения и канализации представляютсобой сложный комплекс инженерных решений, связанных с разработкой, перемещением, укладкой, планировкой, а также с уплотнением грунта.
Различного рода выемки и насыпи представляют собой земляные сооружения (рис. 4.1,а), которые в зависимости от назначения делятся на постоянные и временные. Постоянные сооружения предназначены для функциональной эксплуатации, это площадки, дамбы, плотины, каналы, искусственные основания и др. Временные земляные сооружения (траншеи, котлованы, подсыпки, кавальеры) устраивают на период строительства объектов. Кавальеры — это насыпи выработанного грунта для его временного хранения. К земляным сооружениям относятся также резервы (карьеры) — места выемки естественного грунта для выполнения различных подсыпок. Котлованы — выемки, ширина которых незначительно отличается от длины. Траншеи — выемки, имеющие малую ширину и большую (в несколько раз) длину. Элементы выемок показаны на рис. 4.1,6.
Рис. 4.1. Земляные сооружения
а — поперечные профили основных видов земляных сооружений: I, II — траншеи с вертикальными стенками и откосами; III — дамба; IV — котлован под фундамент;
V — котлован под сооружение; VI — подземные выработки (для штольни 1, трубы канализационного коллектора и тоннеля 2) VII — буровая скважина; VIII — подводная траншея; IX — площадка; 1 — дно; 2 — боковая стенка траншеи; 3 — боковой откос; 4 — бровка; 5 — берма; 6 — подошва; б — элементы выемок: В — ширина поверху;
в — ширина по дну; а — заложение откоса: О — основание откоса; h — глубина выработки; с — зазор между внешним габаритом конструкции и основанием откоса;
α — угол откоса; φ — угол внутреннего трения; S — поверхность обрушения (сползания) грунта; d — ширина зоны обрушения; m — коэффициент заложения откоса; По — призма обрушения
Состав земляных работ разрабатывается в проекте организации строительства (ПОС) параллельно со строительной частью проекта (рабочий проект). В ПОС должны быть определены: объемы, сроки и очередность производства земляных работ по строительной площадке в целом, по основным объектам, а также для подготовительных работ; решения по методам осуществления основных видов земляных работ; потребность в землеройных машинах, транспортных и других средствах механизации; потребность в трудовых ресурсах; объемы и стоимость временных зданий и сооружений, необходимых для выполнения земляных работ; мероприятия по обеспечению безопасных и нормальных санитарно-технических условий труда и др.
Подрядная организация на основании утвержденного проекта и его части — ПОС разрабатывает (а на некоторые специальные, сложные виды работ заказывает проектным организациям) проекты производства работ (ППР), которые являются дополнительной проектной документацией на выполнение земляных работ. ППР должны учитывать особенности конкретного объекта, оснащенность строительной организации оборудованием и механизмами, установленные сроки строительства.
При разработке ППР проверяются и уточняются: объемы и сроки выполнения земляных работ в подготовительный и основной периоды строительства; потребность в землеройных машинах, механизмах и транспортных средствах; потребность в строительных кадрах; перечень и объемы временных зданий и сооружений. ППР должен содержать: стройгенплан объекта, комплекса объектов или стройплощадки; баланс грунта по объекту с распределением земляных работ по методам разработки; календарный план производства работ на объекте, разрабатываемый по подготовительным и основным земляным работам; график работы основных землеройных механизмов на объекте (с учетом календарного плана); пояснительную записку, содержащую обоснования решений по производству земляных работ, по потребности в землеройных машинах и транспортных средствах с технико-экономическими показателями уровня механизации основных видов земляных работ и среднесменной выработки в натуральном выражении на одного рабочего.
Все пояснения по производству земляных работ в основном должны быть приведены на чертежах. На рабочих чертежах котлованов в плане и в разрезах показывают захватки и ярусы разработки, расположения кавальеров, осевые линии проходок механизмов, пути движения транспортных средств, расположение съездов и выездов, методы зачистки дна и откосов выемки. При отсыпке грунта указываются методы подачи, разравнивания слоев (с указанием толщины) и их уплотнения, осевые линии движения транспорта, разравнивающих и уплотняющих механизмов.
На технологических схемах производства земляных работ приводятся данные по объемам работ, методам их выполнения, сведения о видах, марках и числе работающих машин и механизмов, о потребности в рабочих.
В календарном плане даются уточненный перечень земляных работ с указанием их объемов, сроков и последовательности выполнения в увязке с другими строительно-монтажными работами, с учетом расчетной сменной выработки землеройных машин.
Для получения наибольшего эффекта повышения производительности труда и снижения стоимости земляных работ применяют способ производства работ с комплексной механизацией технологических процессов. Подбирают технологический комплект машин и механизмов, согласованно работающих и взаимно увязанных по производительности и технологическим функциям для выполнения основных и вспомогательных работ.
При выполнении земляных работ ведущий машиной в технологическом комплекте чаще всего является экскаватор, с помощью которого производится основной технологический процесс — отрывка грунта. В зависимости от характера сооружения и условий работы в состав комплекта вводятся машины и механизмы, выполняющие рыхление, срезку, зачистку, транспортировку, подачу, разравнивание и уплотнение грунта, водоотлив, водопонижение и другие процессы.
Организацию строительства и производство работ проектируют вариантным методом. Решения выбирают на основе технико-экономического обоснования с соответствующей оценкой их экономической эффективности; при этом широко используют типовые технологическую документацию, схемы производства работ и комплексной механизации.