7Б Технология земляных работ

1. Бульдозерные работы 2. Виды земляных сооружений 3. Грунты 4. Технология бульдозерно-рыхлительных работ

• Бульдозерные работы. Бульдозер широко применяется во всех отраслях промышленности и строительства, связанных с производством земляных работ. Технологический процесс земляных работ состоит из подготовительных, основных и отделочных операций.
• Подготовительные работы заключаются в расчистке полосы отвода, пред назначенной для какого-либо строительного объекта, от деревьев, пней, кустарника, валунов и т.п. Выполняют эти работы в основном бульдозерами, оборудованными отвалом или сменным рабочим органом. В перечень подготовительных работ входит также отвод поверхностных и грунтовых вод, для чего отрывают дренажные канавы, и прокладка временных дорог для передвижения строительной и грузовой техники.
• Основные работы — это производство земляных работ, непосредственно связанных с сооружением заданного объекта. Наибольшее количество видов земляных работ бульдозеры выполняют при строительстве авто- и железных дорог, сооружении каналов, водоемов и дамб. Эти работы связаны с возведением различных земляных сооружений, таких как земляное полотно, насыпи, каналы и т.д.

• Виды земляных сооружений. Необходимость проведения земляных работ при возведении сооружений определяется рельефом земной поверхности, для сглаживания которой грунт с выпуклых мест срезают, а в вогнутые подсыпают.
• Земляное сооружение, выполненное в результате разработки снятия грунта на различную глубину ниже земной поверхности, называют выемкой. В выемках возводят земляное полотно, русла каналов, котлованы, вскрывают грунт при добыче полезных ископаемых. Выемки для земляного полотна (рис. 20, а) автомобильных и железных дорог разрабатывают глубиной до 12 м.
• Земляное полотно — инженерное грунтовое сооружение, которое служит основанием для автомобильной дороги или рельсового пути железной дороги. Ширина земляного полотна 1
• в выемке ограничивается с обеих сторон кюветами 3, предназначенными для сбора и отвода за пределы выемки осадочных и талых вод, стекающих с откосов 5 и сливной призмы 2 — верхней площадки полотна с уклоном от оси. Кюветы выполняют в виде выемок треугольного или трапециидального сечения. Боковые стенки кюветов также называют откосами, а линии пересечения земляного полотна с откосами называют бровками.

• Часть сливной призмы в дальнейшем используют как обочины.
• Обочины дороги — боковые части земляного полотна, примыкающие к проезжей части, служащие для придания устойчивости проезжей части, предотвращения ее краев от обламывания, разъезда и остановок автомобилей. Во время ремонта дороги обочины используют для складирования материалов или в качестве резерва для расширения дороги.
• Канал в выемке (рис. 20, б) в поперечном сечении образуется дном 6 и двумя боковыми откосами 5. Площадь сечения канала определяют по количеству воды, протекающей со скоростью, при которой дно и откосы
• не должны размываться.
• Грунт, разработанный в выемках, используют для отсыпки насыпей или подсыпки пониженных мест рельефа. В случае непригодности грунта для этих целей его укладывают в кавальеры 4.
• Земляное сооружение, возводимое отсыпкой грунта на поверхность зем­ли, называют насыпью. Насыпи 7 (рис. 20, в) возводят для устройства земляного полотна в пониженных местах, сооружения плотин для водоемов. Для насыпи используют хорошо уплотняющиеся грунты, обладающие высокой несущей способностью. Возводят насыпи высотой до 12 м грунтом из прилегающих выемок или из специально закладываемых резервов 8. Так как отвод воды от насыпи не затруднен, устраивать кюветы у ее подошвы не требуется. Насыпи для каналов отсыпают так же, как и дорожные, а затем в них сверху вырезают русло (рис. 20, г).

• Промежуточным земляным сооружением между выемкой и насыпью яв­ляется сооружение вдоль косогора. Ровные участки местности, не требующие ни выемки, ни насыпи, называют нулевыми. В нулевых участках (рис. 20, д) дорожное полотно сооружают грунтом, отсыпаемым из боковых кюветов.
• На рис. 20 представлено поперечное сечение профиля земляных сооружений. Продольный профиль земляного полотна показывает характер его по длине с учетом подъемов и спусков, которые определяют уклоном, выраженным в процентах. Разность по высоте между двумя точками продольного профиля называют превышением , а расстояние между ними по горизонтали — заложением. Разделив превышение на заложение, выраженные в метрах, получают продольный уклон дороги . Так, если превышение составляет 10 м, а заложение — 100 м, то значение уклона i равно 0,1, или 10%.

• Значительную долю работ в горнодобывающей промышленности на открытых разработках полезных ископаемых (россыпях) выполняют бульдозе­ры, оборудованные навесными рыхлителями, особенно тяжелого и сверхтяжелого классов. Весь комплекс этих работ включает осушение россыпи, работы по вскрытию для обеспечения доступа к слоям полезных ископаемых, подготовительные работы по очистке россыпи от леса, кустарника, сезонного промерзания и, наконец, добычные работы, начиная от рыхления и выемки песков, удаления хвостов в отвалы и т.д.
• При использовании бульдозеров на вскрышных работах до глубины за­легания 4 м возможна послойная разработка без специальной подготовки по мере естественного оттаивания промерзших пород, а на глубине от 4 до 8 м требуется оттаивание и рыхление.
• Отделочные работы включают планировку поверхности сооружения, срез­ку ступенек на откосах, обеспечение заданных поперечных уклонов и могут успешно выполняться бульдозерами.

• Грунты
• Материалом для сооружения земляного полотна служит грунт. Поверхностный слой грунтов — почвенный или растительный — плохой строитель­ный материал и поэтому при устройстве земляного полотна используется в редких случаях. Основным строительным материалом служит грунт есте­ственного залегания. По составу грунты делят на песчаные, пылеватые, суг­линистые, глинистые, лессовые, торфяные и скальные.
• Свойства грунтов зависят в основном от размеров их частиц и от количественного соотношения частиц различных размеров. Свойства грунтов в значительной мере определяют прочность земляного полотна.
• 1) Связность грунта характеризуется усилием, необходимым для разъедине­ния сцепленных между собой частиц. Наибольшей связностью обладают скальные и глинистые грунты.
• 2) Водопроницаемостью называют свойство грунтов, например песчаных, про­пускать воду.
• 3) Водопоглощение грунта — способность впитывать воду, не пропуская ее. Такими свойствами обладает глина. Грунты, содержащие до 5 % воды, отно­сят к сухим, до 30% — к влажным, более 30 % — к мокрым.

• 4) Разрыхляемостью грунта называют его способность увеличивать объем при разработке. Отношение объема разрыхленного грунта к объему в плотном теле называют коэффициентом разрыхления. Наибольшую разрыхляемость дают глины и суглинки (26... 32 %). Если разрыхленный грунт уложить в насыпь, то его откосы будут расположены под определенным углом, характерным для каждого вида грунта и его влажности. Этот угол называют углом естествен­ного откоса грунта. Например, для песчаных грунтов угол естественного от­коса составляет 15...30°, а для суглинков — 25... 50°, причем меньшие зна­чения соответствуют мокрым грунтам.
• 5) Уплотняемость грунтов характеризует способность их плотно укладывать­ся в насыпи. Плотность характеризуется массой единицы объема вещества, например 1 м 3 грунта в плотном состоянии. Измеряется плотность в кило­граммах, деленных на кубический метр (кг/м 3 ).
• Хорошим материалом для сооружения земляного полотна являются пес­чаные и суглинистые грунты. Глинистые грунты для этой цели малопригод­ны, так как при обработке превращаются в комки, плохо уплотняются во время укладки, что приводит к образованию пустот в насыпи.
• Грунты по трудоемкости разработки разделяют на три группы. Чем больше номер группы грунта, тем выше трудоемкость его разработки.

Группы грунтов в зависимости от трудности их разработки:

• Галька и гравий размером до 80 мм II
• Глина: жирная, мягкая или насыпная без примеси гравия II...III
• тяжелая ломовая III
• Грунт растительного слоя без корней и булыг I
• Лесс: естественной влажности с примесью гравия, гальки I
• сухой с примесями . II
• Песок: без примесей естественной влажности II
• сухой сыпучий III
• Суглинки: легкие и тяжелые I
• с примесью гравия II
• Супеси II
• Солончак и солонец: мягкий I
• отвердевший III
• Горные породы по прочности делят на шесть категорий: от глины и торфа (I категория) до железной руды и мерзлых пород (VI категория). Эти породы встречаются на вскрышных разработках полезных ископаемых.
• ***

Технология бульдозерных работ

Возведение насыпей поперечными проходами из резерва

Возведение насыпи продольными односторонними движениями

Разработка выемок продольными

2х сторонними проходами

Разработка выемок

поперечными ходами

Отрывка котлованов поперечными ходами

с постепенным смещением вдоль сооружения

Планировочные работы

продольными проходами

Перемещение грунта с косогора в полунасыпь поперечными проходами под уклон

Продольные проходы отвалом, установленным с перекосом

***

Конец