В строительстве земляные работы служат для устройства земляных (инженерных) сооружений. Надобность в этих сооружениях возникает главным образом вследствие неровности земной поверхности, которая состоит из чередующихся выступов (бугров, холмов) и впадин (долин, оврагов). В горных местностях рельеф земной поверхности более сложен.
Чтобы обеспечить нормальное движение транспорта, подъемы и спуски на дорогах не должны превышать предельных уклонов. Для удовлетворения этого требования строят земляные сооружения — выемку и насыпи. Таким образом сложный рельеф (профиль в разрезе) земной поверхности преобразуют в более ровную поверхность. Уклоны (подъемы и спуски) поверхности доводят до допускаемых величин, т. е. смягчают профиль дорожной трассы.
При строительстве каналов для водоснабжения населенных пунктов или орошения полей выполняют аналогичные земляные работы. Чтобы создать равномерное течение воды, руслу канала придают ровный односторонне направленный уклон, устраивая выемки и насыпи.
В процессе строительства аэродромов должна быть устроена большая и ровная поверхность, в пределах которой допускаются лишь ограниченные уклоны и неровности. Кроме степных зон, ровные и достаточно обширные поверхности на земле не встречаются, поэтому их создают искусственным путем, срывая бугры и засыпая впадины.
В гидротехническом строительстве при сооружении гидроэлектростанций отрывают котлованы и отсыпают плотины, а также выполняют крупные комплексы других земляных сооружений. Их строят в грунтовых выемках и насыпях. В усложненных условиях земного рельефа или для специфических целей земляные сооружения строят в полувыемках-полунасыпях.
В выемках выполняют русла каналов, земляное полотно для автомобильных и железных дорог, а также котлованы различного назначения.
Канал в выемке образуется дном и двумя боковыми откосами. Площадь сечения канала определяют по количеству воды, которое должно протекать в единицу времени (1с) через сечение канала при определенной скорости течения. Скорость выбирают такой, чтобы дно и откосы канала не размывались водой.
Скорость течения воды определяется продольным уклоном канала. Уклон при строительстве необходимо выдерживать с большой точностью. Крутизну боковых откосов канала также выбирают с учетом предохранения дна и откосов от размыва.
Допускаемая скорость течения воды и крутизна откоса канала зависят от разновидности грунта, в котором сооружают канал. При определении размеров канала руководствуются строительными нормами. Следует строго соблюдать эти размеры в натуре.
Если необходима высокая скорость течения воды в канале малого сечения для большого ее расхода, откосы и дно канала облицовывают бетоном. Слой бетона укладывают на песчанокаменный слой, непосредственно отсыпаемый на грунтовые поверхности русла канала.
Полотно дорог в выемке ограничивается с обеих сторон кюветами (боковыми канавами), предназначенными для сбора и отвода за пределы выемки осадочных и талых вод, стекающих с откосов и полотна. На дорожном полотне для улучшения стока воды предусмотрены боковые уклоны, симметричные относительно средней оси 6, которую называют осью дороги или дорожного полотна.
Откосы выемки, а также боковые откосы земляного полотна покрывают слоем растительной почвы или чернозема, на котором высевают травы. Корни трав скрепляют верхний слой откосов и защищают их от размыва талыми и осадочными водами.
Полотно дороги в выемке на косогоре выполняют с одним кюветом, который располагают с нагорной стороны косогора, ограниченной откосом. С противоположной стороны дорожного полотна сток воды ничем не сдерживается, поэтому кювет не нужен.
Котлованы служат для различных целей, поэтому их очертания в плане — контур и глубина — бывают различными. В соответствии с назначением дно котлована может быть ровным и горизонтальным, наклонным или ступенчатым. В зависимости от глубины котлована, свойств образующих его грунтов и длительности нахождения в открытом виде боковые стенки 8 котлована обли-повывают (укрепляют) дощатыми опалубками или оставляют без облицовок. В последнем случае стенкам придают некоторый уклон для предохранения от разрушения талыми или осадочными водами и от оползания под действием силы тяжести.
Если котлован должен длительно находиться в открытом виде, например при укладке фундаментов крупных сооружений, предусматривают меры его защиты от затопления водой. Для въезда в котлован различных машин и механизмов и выезда из него поверхности в стенках котлована делают наклонными и устраивают на них съезды и выезды.
Во всех случаях независимо от размеров в плане и глубины котлован должен быть огражден в отдельных местах или кругом для предупреждения людей об опасности падения в котлован.
Насыпи отсыпают только из таких грунтов, которые пригодны для возведения насыпных земляных сооружений. Эти грунты, обычно супеси и суглинки, должны быть хорошо уплотнены п в уплотненном состоянии обладать высокой несущей способностью. Иногда дорожные насыпи оставляют на 1—2 года непокрытыми для естественной усадки под действием осадочных и талых вод.
Насыпи возводят для устройства земляного дорожного полотна в понижениях местности, проведения каналов через местные впадины и для сооружения плотин в целях сбора и удерживания воды в прудах и водоемах.
Земляное полотно дорожной насыпи отсыпают на поверхности земли высотой от 0,5 до 15 м и более с боковыми уклонами в обе стороны от оси дороги. Боковые откосы насыпи тщательно планируют и облицовывают растительным слоем почвы с посевом трав для защиты от размыва осадочными водами. Так как отвод воды от насыпи ничем не затруднен, то боковые кюветы не откапывают.
Насыпи для каналов отсыпают так же, как и дорожные насыпи. Для каналов малых сечений насыпь отсыпают полностью, а затем сверху в ней вырезают русло канала. Для каналов больших сечений отсыпку насыпи ведут, формируя русло канала заданных размеров и профиля. Наружные откосы насыпи для каналов облицовывают аналогично дорожным насыпям.
Плотины отсыпают поперек оврага или суходола для создания замкнутого водоема во впадине земной поверхности. Плотинами перекрывают также русла рек. Плотину отсыпают вровень с поверхностью земли. За плотиной накапливаются талые или полые и осадочные воды, которые затем расходуются для местных нужд.
На крупных водоемах в плотинах устраивают водоспуски, перекрываемые шлюзами. Шлюзы создают постоянный или периодический сток воды из водоема для снабжения потребителей (оросительных систем, предприятий, агрегатов электростанций), а также во избежание его переполнения.
Поэтому тело плотины нужно вывозить из выемки и участок дороги обошелся бы очень дорого. При сооружении такой дороги в полувыемке-полунасыпи выемку формируют откосом и кюветом. Грунт из выемки перемещают в насыпь, излишний грунт вывозят в сторону.
Плотины разрушаются водой, переливающейся через ее верх при отсыпать тщательно и плотно утрамбовывать для исключения фильтрации воды, а также размыва, который может привести к тяжелым последствиям.
В полувыемках-полунасыпях сооружают дорожное земляное полотно на крутых косогорах и в равнинных местностях, а также каналы, когда требуется, чтобы уровень воды в канале был выше окружающей местности. Насыпную часть сооружения отсыпают из грунта, который выкопан из выемки. Например, при устройстве дороги на крутом косогоре можно целиком сформировать дорожное полотно в выемке. Но ее объем получился бы очень большим, грунт пришлось бы ние оползания насыпи по косогору поверхность последнего подготовляют под отсыпку насыпи в виде ряда лестничных ступеней.
Если проезжая часть дороги несколько возвышается над окружающей местностью, то ветры хорошо сдувают с нее снег. Поэтому в равнинных местностях и там, где это возможно, дорожное полотно сооружают так: отрывают два кювета и перемещают грунт из них в насыпь, повышая ее на 0,5—1 м над окружающей местностью. При строительстве такой дороги дальность перемещения грунта невелика, так же как невелики и объемы выемок и насыпи. Таким образом построены почти все грунтовые дороги в равнинных незаболоченных местностях Советского Союза.
Боковые дамбы каналов, сооружаемых в полувыемках-полунасыпях, также отсыпают из грунта, выкопанного из русла канала. Дамбы и русло формируют в откосах, отлогость которых исключает их размыв текущей в канале водой. Уровень воды в таком канале ограничивается высотой дамб и располагается выше окружающей местности, благодаря чему воду можно выдавать в распределительные и отводные боковые каналы самотеком, без помощи насосных установок.
В полувыемках-полунасыпях построена значительная часть ВолгоДонского судоходного канала, из которого вода подается в боковые канавы для орошения прилегающих сельскохозяйственных угодий.
Поверхность под отсыпаемую насыпь независимо от ее назначения обязательно очищают от слоя дерна и растительного грунта. Отсыпать дерн и растительный грунт в тело любой насыпи не допускается, так как остатки растительности гниют и образуют пустоты в грунте, вызывающие осадки и провалы насыпей.
Иногда грунта выемки недостаточно для возведения насыпи заданной высоты, например грунта из кюветов не хватает для дорожной насыпи. В этом случае увеличивают ширину и глубину кювета сверх необходимого для отвода воды и грунт используют для насыпи. Если увеличение размеров кювета недопустимо, то приходится брать грунт из другой выемки в отдаленном от строящейся дороги месте. Уширенный кювет, искусственную выемку или любое вают резервом.
Иногда грунта выемки больше, чем необходимо для возведения насыпи, или этот грунт не может быть использован. В таком случае излишний грунт вывозят и отсыпают в виде усеченной пирамиды. Искусственные отсыпки неиспользованного грунта называют кавальерами.
На рис. 4 в разрезе показаны смежные части насыпи и резерва, из грунта которого возведена насыпь. Независимо от назначения земляного сооружения в строительстве приняты следующие названия: верхняя кромка откоса — бровка.
У земляных сооружений крутизна откосов определяется заложением, т. е. отношением величин а и h, показывающим, во сколько раз а больше h. Эти отношения принимают округленными, например а : h = 2 : 1. Обозначение откоса на чертежах надписывают только отношением чисел, а буквенные обозначения опускают. Например, надпись на чертеже Р/2 : 1 показывает, что горизонтальная проекция откоса в 1,5 раза больше его высоты.
Продольные уклоны трасс дорог и каналов невелики. В строительстве уклоны трасс принято выражать в тысячных долях. Например, если на чертеже показан уклон 12 : 1000, это значит, что на каждый метр длины трасса поднимается (или опускается) на 12 мм.
Итак, в строительстве основное содержание земляных работ составляют разработка в материковом залегании (выемке, русле канала, котловане) грунта и перемещение его в земляное сооружение (дорожную насыпь, дамбу, плотину, кавальер). Независимо от рода п названия земляных сооружений место, в котором разрабатывают (выкапывают) грунт, называют забоем, а место, в котором грунт отсыпают в искусственное сооружение, — отвалом.
На схемах организации земляных работ забой очерчивают линиями, отштри-ховапными внутрь, а отвал — такими же линиями, оштрихованными с внешней стороны. На таких схемах путь, по которому машины транспортируют грунт из забоя в отвал, очерчивают пунктирными линиями с указательными стрелками.
Взаимное расположение забоя и отвала, а также соединяющие их пути могут быть разнообразными и более сложными, что зависит от выполняемых строительных работ и местных топографических условий. На путях движения указывают длины и уклоны отдельных участков, которые нужны для расчетного определения скоростей движения машин при планировании их работы.
Строительные машины и оборудование
→ Для специальных земляных работ
→ Дорожно-строительные машины
→ Строительное оборудование
→ Асфальтоукладчики и катки
→ Большегрузные машины
→ Строительные машины, часть 2,
→ Дорожные машины, часть 2
→ Ремонтные машины
→ Ковшовые машины
→ Автогрейдеры
→ Экскаваторы
→ Бульдозеры
→ Скреперы
→ Грейдеры
Эксплуатация строительных машин
→ Эксплуатация средств механизации
→ Эксплуатация погрузочных машин
→ Эксплуатация паровых машин
→ Эксплуатация экскаваторов
→ Эксплуатация подъемников
→ Эксплуатация кранов перегружателей
→ Эксплуатация кузовов машин
→ Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины
Остались вопросы по теме:
"Общие сведения о строительстве земляных сооружений"
— воспользуйтесь поиском.
→ Машины городского хозяйства
→ Естественная история машин
→ Транспортная психология
→ Пожарные автомобили
→ Автомобили-рефрижераторы
→ Монтаж и эксплуатация лифтов
→ Тракторы