Виробництво земляних робіт на об'єкті пов'язано з переробкою грунту,
результатами яких є різного виду земляні споруди.
У нашому проекті земляні споруди будуть наступних класифікацій:
по відношенню до поверхні грунта- виїмка (котлован), насип (грунт в відвал), підземна виробка (під інженерні комунікації);
за функціональною призначенням-котлован, відвал, дорожні полотна, планувальні площадки, вироблення;
за терміном служби-постійні (котловани, підземні виробки) і тимчасові (насипу, відвали, планувальні площадки, дорожні полотна для будівництва об'єкта)
по геометричним параметрам і просторової формі-вважатиметься неглибоким (h к = 3,25), невеликої довжини (довжина будівлі 132м) і просте по геометричній формі (прямокутник).
Процеси по переробки грунту можна розділити на три групи: основні, підготовчі та допоміжні. Основними процесами переробки, в результаті яких створюються земляні споруди проектних параметрів, є: розробка грунту виїмки, укладання грунту в насипу, погрузка і його переміщення в межах будмайданчика, транспортування грунту за її межі, пошарове розрівнювання і ущільнення грунту, розпушування мерзлих і важко розробляються грунтів , зворотна засипка пазух земляної споруди. Підготовчі процеси здійснюються до початку основних процесів розробки грунту, а допоміжні-до або в процесі зведення земляних споруд. Весь цей комплекс процесів називають земляними роботами.
Підготовчі процес. До складу робіт з підготовки будівельного майданчика під нове будівництво входять: огородження ділянки; розчищення території та знесення існуючих будівель; пере трасування заважають інженерних мереж; захист території від стоку поверхневих вод; прокладка тимчасових комунікацій і доріг; влаштування тимчасових побутових, складських,
культурно-адміністративних та інших приміщень.
Після розчищення території виконують роботи по створенню опорної геодезичної мережі, встановлюють обноску і виробляють геодезичну розбивку будівель і споруд.
Вертикальну планування виконують для вирівнювання природного
рельєфу майданчиків, відведених під будівництво різних будівель і споруд, а також для благоустрою територій. Земляні роботи з вертикального планування включають виїмку ґрунту на одних ділянках майданчика, переміщення, відсипання і ущільнення його на інших ділянках (в зоні насипу).
Вертикальне планування майданчиків на ділянці виїмок здійснюють до пристрою на них комунікацій і фундаментів, а на ділянках насипів - після влаштування цих споруд.
Від ретельності виконання завдань підготовчого періоду в великій мірі залежить успіх проведення всіх основних будівельно-монтажних робіт по зведенню або реконструкції будівель і споруд, інженерних мереж і пускових комплексів. Обсяг робіт підготовчого періоду визначається в ПОС і уточнюється в ППР.
До початку робіт по уривку котловану (траншей) слід проводити зняття родючого грунту в межах розмірів котловану або траншей, зазвичай на глибину 0,1-0,2 м за допомогою бульдозера або скрепера і переміщують в спеціально виділені місця-бурти, а потім використовують в місцях озеленення або відвозять в інші місця для рекультивації землі.
Для зведення підземної частини будівель виробляють розробку котлованів під фундаменти каркаса будівлі і під обладнання, засипку НЕ просадними грунтами пазух фундаментів і їх ущільнення, а також уривку траншей для пристрою вводів інженерних і різних внутрішніх підземних комунікацій.
Земляні роботи відносять до найбільш важким і трудомістким видам будівельних робіт, тому для підвищення продуктивності праці впроваджується механізація земляних робіт, яка в сучасному будівництві досягла 98%, підвищивши тим самим продуктивність праці в 20-30 разів від ручної праці. Для виконання значних обсягів земляних робіт використовують різноманітну будівельну техніку-екскаватори, бульдозери, скрепери, засоби гідромеханізації, вибухову техніку.
Процеси при земляних роботах:
1. Зняття рослинного шару.
2. Підготовка і розпушування грунту (в зимовий період).
3. Вертикальне планування території.
4. Розробка грунту екскаватором.
5. Вивантаження грунту у відвал або в транспортний засіб.
6. Транспортування грунту автосамоскидами.
7. Розробка недобору грунту.
8. Зворотне засипання в пазухи виїмки (після зведення підземної частини об'єкта).
9. Ущільнення грунту.
Характеристика грунтів, в залежності від групи наводиться в ЕНіР [1]. Супесь- група грунтаIдля розробки екскаватором, IIгруппа для розробки бульдозером. Властивість грунту збільшуватися в об'ємі при його розробці внаслідок порушення пов'язаності між частинками грунту називається розпушуванням грунту. Це властивість характеризується двома коефіцієнтами: Кп.р. - коефіцієнт початкового розпушення; Ко.р. - коефіцієнт залишкового розпушення. Ці показники приймаються за ЕНіР, в яких вони наведені у відсотках. Наприклад, для грунту-супесь коефіцієнт початкового розпушення буде дорівнює Кпр = 1 + (12-17%) = 1 + 0,14 = 1,14, а коефіцієнт залишкового розпушення Кор = 1 + (3-5%) = 1 + 0 , 04 = 1,04.
Для забезпечення стійкості земляних споруд їх зводять з укосами, крутизна яких характеризується відношенням висоти до закладання (рис.2):
, де: т - коефіцієнт закладення.
Крутизна укосу залежить від кута природного откосаα, при якому грунт знаходиться в стані граничної рівноваги.
Рис.2. крутизна укосу
У нашому випадку m = 0,85 для супеси з таблиці «Допустима крутизна схилів»,
де Н - висота укосу; а - закладення укосу або проекція укосу на горизонт;
m-коефіцієнт укосу.
Риття котлованів і траншей з укосами без укріплення в нескельних грунтах вище рівня грунтових вод (з урахуванням капілярного підняття) або в ґрунтах, осушених за допомогою штучного водозниження, допускається при глибині виїмки і крутизні укосів згідно нижченаведеної таблиці. У таблиці наведено кути природного укосу і найбільша допустима крутизна. У нашому випадку-супесь від 3до 5 м глибина-1: 0,85.
1.1.Подсчёт обсягу земляних робіт при влаштуванні котловану.
Підрахунок обсягів земляних мас, що підлягають розробці, зводиться до визначення обсягів різних геометричних фігур, на які земляна споруда може бути розбите. При цьому, перш за все, необхідно встановити розміри земляного споруди з урахуванням допустимої крутизни укосів котловану (траншей). Для цього потрібно побудувати поперечні і поздовжні профілі земляного споруди. По заданому увазі грунту приймається допустима крутизна укосу.
Обсяг котловану, що має постійні по всьому периметру укоси і прямокутну основу, можна визначити за формулою:
Vк = 3,25 / 6 [11,125 (2 × 140,625 + 135,1) +5,6 (2 × 135,1 + 140,625)] = 3755,12м3
Повний обсяг грунту під котлован, нашого будівлі, що будується буде складатися
підбираємо обсяг ковша екскаватора від обсягу грунту по таблиці, це буде 1,0 м3ковш з ріжучої кромкою для грунту-супесь.