Determinarea unghiului de repaus. Determinarea unghiului de repaus natural al solurilor. Tehnologii de stabilizare a solului

CODURI DE CONSTRUIRE REPUBLICANE

SONDAJE DE INGINERI PENTRU CONSTRUCȚII.
PRODUCEREA CERCETĂRILOR DE LABORATOR
PROPRIETATIILE FIZICE SI MECANICE ALE SOLURILOR

RSN 51-84

Gosstroy RSFSR

COMITETUL DE STAT PENTRU AFACERI RSFSR
CONSTRUCȚIE

Dezvoltat de trusturile de anchete de inginerie și construcții MoTsTISIZ, UralTISIZ, TulaTISIZ ale Asociației de producție pentru sondaje de inginerie și construcții ("Stroyiziskaniya") a Comitetului de stat pentru construcții al RSFSR.

Interpreți: I.N. Shishelov, Ph.D. aceste. Științe Yu.V. Syrokomsky, I.B. Kogos, T.D. Beloglazova, R.A. Menshikova, L.I. Podkorytova, A.S. Romanova.

Introdus și pregătit pentru aprobare de către Asociația de producție pentru studii de inginerie și construcții („Stroyiziskaniya”) a Comitetului de stat pentru construcții al RSFSR.

Introdus pentru prima dată.

Aceste standarde republicane de construcție se aplică organizațiilor care efectuează studii de sol în timpul studiilor inginerești pentru construcția de instalații industriale, rezidențiale, civile și agricole și stabilesc cerințele de bază pentru studiile de laborator ale proprietăților fizice și mecanice ale solurilor.

1. DISPOZIȚII GENERALE

1.1. Testele de laborator ale solurilor trebuie efectuate în conformitate cu cerințele standardelor de stat, codurile de constructieși reguli, precum și aceste coduri de construcție republicane.

1.2. Compoziția testelor de laborator de sol trebuie stabilită în conformitate cu cerințele documentelor și programelor de reglementare actuale pentru lucrările de cercetare.

1.3. Studiile de laborator ale solurilor trebuie efectuate folosind metode progresive, instrumente și echipamente moderne care să asigure calitate superioară testarea solului, cea mai mare productivitate a muncii și durata redusă a muncii de laborator.

1.4. Atunci când se efectuează studii de laborator ale solurilor, trebuie luate măsuri pentru a economisi materiale și energie electrică și, de asemenea, pentru a asigura atitudine atentă la echipamente, instrumente, unelte și inventar.

1.5. Costul lucrărilor de laborator este determinat în funcție de Colectarea prețurilor pentru lucrările de sondaj pentru construcția capitalului.

1.6. La efectuarea lucrărilor de laborator, este necesar să se respecte cerințele prevăzute de regulile și instrucțiunile privind protecția și securitatea muncii.

2. ORGANIZAREA LUCRĂRILOR DE LABORATOR

2.1. Lucrări de laborator trebuie efectuate în conformitate cu programul și sarcinile pentru implementarea lor.

Orarul este întocmit de șeful laboratorului și convenit cu șeful secțiilor de inginerie și producție geologică - clienți ai studiilor de sol de laborator.

Spate an e pe laborator si investigatii de sol este compilat departamentul clienți aceste x funcționează. Misiunea trebuie să fie semnată de șeful secției și geologul șef m producţie departamentul clienți.

2.2. Controlul calității studiilor de sol de laborator - de intrare, operaționale, de acceptare - ar trebui să fie efectuat în conformitate cu standardul întreprinderii al unui sistem integrat de management al calității pentru studiile inginerești în construcție (K SUKIIS) în toate etapele de lucru.

Controlul intrărilor trebuie efectuat pe mostrele de sol primite pentru cercetare, comenzile clienților și echipamentele, instrumentele și instrumentele nou primite. Controlul la intrare trebuie să fie continuu și efectuat de șeful laboratorului și/sau de un angajat special autorizat.

Operațiunea iar acest control ar trebui efectuat în procesul de efectuare a studiilor de laborator ale solurilor și menținerea documentației primare. Următoarele procese de lucru sunt supuse unui control special: prelevarea unei probe medii, tăierea probelor de sol, menținerea temperaturii la o anumită umiditate, calibrarea periodică a hidrometrului la determinarea granulometrică compoziția, calculul sarcinilor la determinarea rezistenței la forfecare.

op Controlul rațional al dispozitivelor trebuie efectuat în conformitate cu cerințele. Interpreții trebuie să efectueze control operațional continuu (autocontrol), șeful laboratorului sau un angajat special autorizat este selectiv.

La Rezultatele testelor de laborator de sol, pregătite pentru transferul către client, trebuie supuse unui control strict. Controlul de acceptare trebuie să fie continuu și efectuat şef de laborator.

2.3. Re Rezultatele cercetărilor de laborator și ale solului sunt furnizate clientului în formular declarații orientate către mașină la prelucrarea datelor pe calculator sau sub formă de declarații de pașapoarte de rezultate și investigatii de sol.

2.4. Informa Șeful laboratorului transmite imediat clienților lucrării de laborator informații despre abaterile de la standarde în timpul studiilor de sol de laborator.

3. ECHIPAMENTE, DISPOZITIVE, SPECIUNI

3. 1. Laborator iar cercetarea solului trebuie să fie dotată cu echipamente, instrumente, unelte și rechizite în conformitate cu fișele echipamentelor din echipamentele de cercetare și cercetare. proiectare și sondaj organizații dispozitive, echipamente m, vehicule, echipamente de tabără și echipamente de comunicații.

3.2. Pentru asigurarea metrologică a cercetării de laborator a proprietăților fizice și mecanice ale solurilor, echipamentele și instrumentele laboratorului de sol trebuie testate în intervalul de timp prescris, în conformitate cu cerințele GOST 8.002-71 și cu standardele întreprinderii KSUKIIS.

3.3. Pentru a asigura pregătirea operațională constantă a echipamentelor și dispozitivelor, sistemul trebuie aplicat într-o manieră planificată. - avertisment reparatii, prevăzând complex x de precauție măsuri care vizează eliminarea progresivă viespi purl.

3. 4. Întreținere, oferind supravegherea, îngrijirea, verificarea stării echipamentelor și dispozitivelor, cu excepția echipamentelor electrice, ar trebui efectuată co la noul program de către personal py ntova laboratoare - preparatori, asistenți de laborator, tehnicieni și ingineri.

3 .5. Reparația de rutină a echipamentelor și dispozitivelor, care prevede înlocuirea sau restaurarea pieselor și ansamblurilor, operațiunile de depanare și întreținerea echipamentelor electrice trebuie efectuate de un serviciu de reparații mecanice de la o organizație de cercetare.

3.6. În incinta laboratorului de cercetare echipamente de sol ar trebui grupate pe baza necesității de a lucra împreună, precum și pe principiul impactului egal asupra mediu(emisii de praf, căldură, vapori; zgomot etc.) și influențe ale mediului (vibrații, temperatură, umiditate).

3.7. Compoziția spațiilor de laborator și cercetarea solului se stabilește în funcție de compoziția, proprietățile și starea solurilor; compoziția și cantitatea echipamentului. Compozițiile minime și maxime ale spațiilor sunt date în.

3.6. Secvența de amplasare a incintei se stabilește în funcție de traseele de mișcare a solului conform analizelor.

3.9. Suprafața sediului este determinată în funcție de compoziția și cantitatea echipamentului, dimensiunea trecerilor dintre echipamente și numărul de angajați.

3.10. Sunt date cerințe speciale pentru planificarea laboratoarelor de cercetare a solului.

3.11. Sunt prezentate cerințe speciale pentru alimentarea cu apă, canalizare, ventilație și alimentare cu energie electrică pentru laboratorul de cercetare a solului.

4. DEPOZITAREA, TRANSPORTUL ȘI PREGĂTIREA PROBELOR DE SOL PENTRU ANALIZĂ

4.1. Acceptare și depozitare probe de sol in laborator Studiile de sol trebuie efectuate în conformitate cu cu cerințele GOST 12071-72.

La departamentul clienți Cu le lovituri d pleacă și întinde-te iar rafturile depozitau probe de laborator în ordinea în care el și în afara fânului în sarcină.

N ach alni ku l laboratoare şi li spe cial angajat autorizat înîn prezența unui geolog responsabil cu obiectul, siguranța probelor trebuie verificată, fara daune mecanice ambalarea, suficiența și adecvarea probelor pentru producţie prevăzută prin precizarea componenţei definiţiilor.

4.2. Transport orizontal solul din incinta laboratorului trebuie efectuat cu cărucioare de transport manual, transport vertical - lifturi de marfă sau ascensoare speciale.

4.3. Studiu fizice si mecanice proprietățile solurilor când sunt deschise probele ar trebui să fieîncepe cu examinarea vizuală și descrierea probelor. Descrierea ar trebui conțin informații despre compoziție , litologic mai ales nn ostya x si starea probelor.

4.4. Tăierea probelor și pregătirea solurilor pentru trebuie efectuate analize de obicei cu ajutorul unor mecanisme.

5. METODE DE STUDIU A SOLULUI

5.1. Clasificarea solului ar trebui să fie efectuat în conformitate cu cerințele GOST 25100-82.

5.2. Granulometrică și compoziția microagregatelor ar trebui să fie determinată în conformitate cu cerințele GOST 12536-79. Screening ar trebui produse soluri folosind sisteme mecanice, agitare - folosind un agitator mecanic.

5.3 . Densitatea trebuie determinată în conformitate cu cerințele GOST 5180 - 75.

5.4. Densitatea solului trebuie determinată în conformitate cu cerințele GOST 5182-78. Densitatea solului în stări libere și dense trebuie determinată în conformitate cu cerințele.

5.5. Densitatea particulelor de sol trebuie determinată în conformitate cu cerințele GOST 5181-78.

5.6. Densitatea particulelor de rocă trebuie determinată în conformitate cu cerințele.

5.7. Limitele randamentului și rulării trebuie determinate în conformitate cu cerințele GOST 5183-77.

5.8. La determinarea limitei de curgere, trebuie utilizate metode mecanizate de coborâre a conului (fără forță suplimentară) și metode automate de numărare a intervalelor de timp experimentale.

5.9. Capacitatea maximă de umiditate moleculară trebuie determinată în conformitate cu cerințele.

5.10. Caracteristicile de umflare și contracție ar trebui determinate în conformitate cu cerințele GOST 24143-80.

5.11. Capacitatea de înmuiere trebuie determinată în conformitate cu cerințele.

5.12. Caracteristicile de subsidență trebuie determinate în conformitate cu cerințele GOST 23161-78.

5.13. Rezistența specifică la penetrare trebuie determinată în conformitate cu cerințele.

5.14. Densitatea maximă trebuie determinată în conformitate cu cerințele GOST 22733-77. Trebuie utilizată o metodă mecanizată de ridicare a sarcinii și o metodă automată de oprire a dispozitivului după un ciclu de impact.

Unghiul de repaus trebuie determinat în conformitate cu cerințele.

Coeficientul de filtrare trebuie determinat în conformitate cu cerințele GOST 25584-83. Ar trebui folosite metode automate pentru a număra timpul în care lichidul scade cu o anumită cantitate.

5.17. Compresibilitatea prin sufuzie trebuie determinată conform GOST 25585-83.

5.18. Compresibilitatea trebuie determinată în conformitate cu cerințele GOST 23908-79.

5.19. Compresibilitatea solurilor eluviale trebuie determinată în conformitate cu cerințele.

5.20. Rezistența la forfecare ar trebui determinată în conformitate cu cerințele GOST 12248-78. În dispozitivele cu o viteză de tăiere constantă, ar trebui să fie dispozitive mecanizate pentru deplasarea căruciorului și mijloace automate de fixare a forței maxime a dinamometrului în zona de deformare a probei de 0-5 mm și oprirea dispozitivului când deformarea atinge 5 mm. folosit.

5.21. Rezistența la tracțiune a solurilor stâncoase de la rezistență redusă la foarte scăzută sub compresie uniaxială a probelor de formă regulată trebuie determinată în conformitate cu cerințele GOST 17245-79.

5.22. Rezistența la tracțiune a solurilor stâncoase de la rezistență foarte puternică la rezistență scăzută sub compresia uniaxială a probelor de la compania potrivită trebuie determinată în conformitate cu cerințele GOST 21153.0-75 * și GOST 21153.2 -75.

5.23. Rezistența la tracțiune a solurilor stâncoase de mostre de formă arbitrară trebuie determinată în conformitate cu cerințele GOST 21941-81.

5.24. Coeficientul de intemperii trebuie determinat în conformitate cu cerințele.

5.25. Activitatea corozivă trebuie determinată în conformitate cu cerințele GOST 9.015-74.

5 .26. Conținut relativ reziduuri vegetale iar gradul de descompunere a solurilor de turbă trebuie determinat în conformitate cu cerinte GOST 23740-79.

6. DOCUMENTAȚIA DE LABORATOR

6.1. muncitori Jurnalele, fișele de ieșire, pașapoartele și alte documente de laborator trebuie pregătite în conformitate cu cerințele stat standarde și „Manuale pentru întocmirea și execuția documentației cercetărilor inginerești pentru construcții”.

6.2. Ter Minele și definițiile utilizate în documentația de laborator trebuie să corespundă cu cele date în standardul de stat.

6.3. Unități și unități de mărimi fizice, numele și denumirea acestor unități utilizate în documentația de laborator trebuie să corespundă unităților date în GOST 8.417-81 si in CH 528-80.

CONTROLUL OPERAȚIONAL AL ​​DISPOZITIVELOR

Această metodă de control se aplică la: con de echilibrare, site, cântare, dispozitive de compresie și forfecare, dispozitive de precompactare. O cerință generală de control este inspecția externă. S-a stabilit că nu există îndoituri, adâncituri, spărturi sau particule de pământ pe piesele dispozitivului. Controlul este împărțit în tură și trimestrial. Pentru fiecare dispozitiv, primul subparagraf al acestei metodologii conține cerințele pentru monitorizarea schimburilor, iar al doilea – monitorizarea trimestrială. Dispozitivele care nu îndeplinesc cerințele metodologiei nu sunt permise pentru utilizare.

1. Con de echilibru

Vârful conului nu trebuie să fie tocit.

Măsurați cu un indicator de adâncime (șubler vernier) distanța de la vârf la baza conului (25 mm) cu o precizie de 0,1 mm. Verificati citirile cu cele obtinute la punerea in functiune a conului. Discrepanța dintre citiri nu trebuie să depășească 0,2 mm. Conul trebuie să fie ferm conectat la arc, iar arcul la greutăți.

2. Site pentru cernerea solurilor

Examinați ochiurile site la lumină. Ochiurile nu trebuie să aibă nereguli în țesere, deplasare sau rupere a firelor sau rupturi în punctele de atașare la corp.

Vedere la microscop cu o mărire de patruzeci de ori a unei site Nr. 0,1; 0,25; 0,5 în cinci locuri de-a lungul razei sitei. Găurile trebuie să aibă formă pătrată. Determinați dimensiunea găurilor utilizând scara ocularului Huygen. Rezultatele nu trebuie să difere de valorile nominale cu mai mult de 20%.

Determinați dimensiunile 5 orificii în sitele nr. 1 și 2 de-a lungul razei fiecărei site. Folosind un șubler, măsurați cinci găuri de-a lungul razei fiecărei site Nr. 5 și 10. Dimensiunile găurilor de plasă nu trebuie să difere de cele nominale cu mai mult de 10%.

Apăsați secvențial mâna pe cerc, discul de ecran forat și discul de jos. Părțile nu trebuie să se clătinească atunci când sunt apăsate.

3. Cântare de laborator cadran

3.1. Verificați poziția bulei de aer pe nivelul scalei. Mutați bula în centrul cercului de control prin rotirea picioarelor scalei.

Aliniați marcajul zero de pe scară cu marcajul zero de pe ecran. Așezați o greutate de referință pe cântar, a cărei masă corespunde domeniului de măsurare a masei de pe cântar. Repetați operațiunile până când se atinge limita necesară de cântărire. Diferența de citiri nu trebuie să depășească eroarea de cântărire admisă.

3.2. Verificați claritatea imaginii la scară de pe ecran, obțineți claritate prin mișcarea lămpii de iluminare a scalei.

4. Dispozitiv de compresie

4.1. Când pregătiți dispozitivul pentru experiment, țineți partea de jos și ștampilați la lumină. Toate deschiderile trebuie să permită trecerea luminii.

Cablurile mecanismului de compresie trebuie să se afle în canelurile prelucrate.

3.5. Este permisă utilizarea solurilor uscate la aer ajustate pentru umiditate higroscopică în conformitate cu GOST 5181-78.

3 .6. Apa distilată se fierbe timp de 1 oră și se păstrează într-o sticlă sigilată.

3.7. Alcătuiește un tabel cu masele picnometrelor cu apă distilată la diferite temperaturi. Masele picnometrelor cu apă distilată la diferite temperaturi sunt calculate conform GOST 5181-78.

4. Efectuarea testului

Conform GOST 5181-78.

5. Prelucrarea rezultatelor

Conform GOST 5181-78.

ME TOD OPR DIVIZIUNEA CAPACITĂȚII MOLECULARE MAXIME DE Umiditate

Infuzie Această tehnică se aplică la lut-argilosşi solurile nisipoase şi stabileşte o metodă de determinare în laborator a capacităţii moleculare maxime de umiditate.

1. Prevederi generale

1.1. Capacitatea de umiditate moleculară a solului este capacitatea particulelor de sol de a reține cutare sau cutare cantitate de apă la suprafața lor prin atracție moleculară.

1.2. Capacitatea maximă de umiditate moleculară trebuie determinată ca conținutul de umiditate al pastei de sol după presarea acesteia până când solul este complet drenat.

1.3. Capacitatea moleculară maximă de umiditate a solurilor argilo-lumoasoase se determină folosind probe cu umiditate naturală.

1.4. Determinarea capacității moleculare maxime de umiditate se realizează cu două repetări.

2. Echipamente

1.4. Cântăririle sunt efectuate cu precizie ± 1 g

1.5. Rezultatele calculului Pentru VK trebuie să aibă o eroare de cel mult 0,01.

2. Echipamente

Tambur de raft cu o viteză de rotație de 50-70 rpm.

Sită cu plasă nr. 2 conform GOST 3584-73 cu o tavă.

Cântare de laborator cu o limită de cântărire de 5 kg conform GOST 19491-74.

3. Pregătirea pentru testare

3.1. Luați o probă medie cu o greutate de 2-2,5 kg, evitând valorile „rotunde” de 2 sau 2,5 kg.

3.2. Solul este separat în pământ fin și resturi prin cernerea prin sita nr. 2.

3.3. Stabiliți masa pământului fin T 1 și resturi T 2 .

4. Testare

4.1. Proba este încărcată într-un tambur de raft.

4.2. Încercările se efectuează în cicluri de rotație a tamburului timp de 2 minute, de fiecare dată stabilindu-se masa de pământ fin prin cernere, se consideră că gradul natural de distrugere este raportul t 1 la t 2 după o încercare de patru minute în tambur.

4.6. Dacă randamentul pământului fin crește cu mai mult de 25% per LA ia valoarea stabilită înainte de începerea testului.

4.7. Valorile obținute ale maselor de pământ fin și moloz, corespunzătoare diferitelor cicluri, sunt înregistrate într-un jurnal.

5. Prelucrarea rezultatelor

5.1. LA calculat folosind formula ( ).

5.2. Denumirea solurilor grosiere în funcție de gradul de intemperii în funcție de Pentru VK dat în tabel. 1.

Tabelul 1

Denumirea solurilor grosiere în funcție de gradul de intemperii

Compoziția granulometrică. În practică, natura și calitatea distrugerii rocii este clar determinată de compoziția sa granulometrică. Caracterizează roca afânată prin conținutul procentual de particule de diferite dimensiuni din ea și poate fi reprezentată printr-o curbă (Fig. 2.1), dacă diametrul particulelor, mm, este reprezentat de-a lungul axei absciselor și conținutul total de particule. cu un diametru mai mic decât unul dat este trasat de-a lungul axei ordonatelor, în procente.
Pentru a caracteriza eterogenitatea rocilor afânate se folosește raportul d60/d10=Kн, numit coeficient de eterogenitate (d60, d10 sunt diametrele maxime ale pieselor constituind 60, respectiv 10% din volumul total de rocă afânată).
În special important compoziţia granulometrică a rocii apare în timpul proceselor de hidromecanizare. De acesta depind consumul specific de apă pentru dezvoltare și transport, cea mai mică înclinație admisă a fundului feței și a tăvilor și viteza critică a apei.
Unghiul de repaus φ este unghiul maxim format de suprafața liberă a rocii zdrobite libere cu un plan orizontal. Particulele de rocă situate pe această suprafață experimentează o stare de echilibru extrem. Dacă greutatea particulei este P (Fig. 2.2), atunci în stare de echilibru limită pe suprafața liberă forțele acționează asupra particulei: Pp - forță presiune normală, presând particula pe suprafața liberă; Pτ este forța care tinde să miște particula în jos; Ft este forța de frecare, în funcție de Pn și de coeficientul de frecare ftr, R este reacția suportului. Deoarece particula este în echilibru, avem

adică


Astfel, unghiul de repaus depinde de coeficientul de frecare dintre bucățile de rocă și suprafața pe care poate aluneca. Pentru mediile libere (curgătoare), cum ar fi nisipul, acesta poate fi determinat folosind un recipient cilindric fără fund. Containerul este plasat pe o platformă orizontală și umplut cu piatră. Apoi containerul este ridicat și roca formează o suprafață liberă corespunzătoare unghiului de repaus.
În general, unghiul de repaus depinde de rugozitatea boabelor, de gradul de umiditate a acestora, de distribuția dimensiunii particulelor și de forma, precum și de densitatea materialului. Cu o creștere a umidității până la o anumită limită în roci precum cărbunele sau nisipul, unghiul de repaus crește. Odată cu creșterea dimensiunii particulelor și a unghiularității, crește, de asemenea. În general, în rocile afânate este în intervalul 0-40°.
Unghiurile de repaus natural determină unghiurile maxime admise ale pantelor de margini și laterale ale carierelor, terasamentelor, haldelor și stivelor.

Prevederi generale

Scopul și tipurile de terasamente

Volumul lucrărilor de terasamente este foarte mare; este implicat în construcția oricărei clădiri și structuri. Din intensitatea totală a muncii în construcții, terasamentele reprezintă 10%.

Se disting următoarele tipuri principale de terasamente::

Aspectul site-ului;

gropi și șanțuri;

Straturi de drum;

Baraje;

Canale, etc.

Structurile de pământ sunt împărțite în:

Permanent;

Temporar.

Cele permanente includ gropi, șanțuri, terasamente și săpături.

Există cerințe pentru terasamente permanente:

Trebuie să fie durabil, adică rezista la sarcini temporare și permanente;

durabil;

Rezistență bună la influențele atmosferice;

Rezistență bună la eroziune;

Trebuie să fie fără sedimente.

De bază proprietăți de construcție si clasificarea solului

Solul este roca care se află în straturile superioare ale scoarței terestre. Acestea includ: sol vegetal, nisip, lut nisipos, pietriș, argilă, lut asemănător loessului, turbă, diverse soluri stâncoase și nisip mișcător.

Pe baza dimensiunii particulelor minerale și a conexiunii lor reciproce, acestea se disting următoarele soluri :

Coeziv – argilos;

Necoezive - soluri nisipoase și afanate (în stare uscată), cu granulație grosieră, neconsolidate, care conțin mai mult de 50% (în greutate) fragmente de roci cristaline mai mari de 2 mm;

Stâncos – magmatic, metamorfic și roci sedimentare cu o legătură rigidă între boabe.

Principalele proprietăți ale solurilor care influențează tehnologia de producție, intensitatea forței de muncă și costul lucrărilor de excavare includ:

Masa volumetrica;

Umiditate;

estompare

Ambreiaj;

slăbiciune;

Unghiul de repaus;

Masa volumetrică este masa a 1 m3 de sol în stare naturală într-un corp dens.

Masa volumetrică a solurilor nisipoase și argiloase este de 1,5 - 2 t/m3, solurile stâncoase care nu se afânează până la 3 t/m3.

Umiditatea - gradul de saturație a porilor solului cu apă

g b – g c – masa de sol înainte și după uscare.



Când umiditatea este de până la 5%, solurile sunt numite uscate. Cu o umiditate de 5 până la 15%, solurile sunt numite soluri cu umiditate scăzută. Când umiditatea este de la 15 la 30%, solurile sunt numite umede.
Când umiditatea este mai mare de 30%, solurile sunt numite umede.

Coeziunea este rezistența inițială la forfecare a solului.

Forța de aderență a solului: - soluri nisipoase 0,03 – 0,05 MPa solurile argiloase 0,05 – 0,3 MPa;

În solurile înghețate, forța de aderență este mult mai mare.

Capacitate de slăbire– aceasta este capacitatea solului de a crește în volum în timpul dezvoltării, din cauza pierderii conexiunii dintre particule. Creșterea volumului solului se caracterizează prin coeficientul de afânare K r. După compactare, solul afânat se numește afânare reziduală K sau.

Unghiul de repaus caracterizată prin proprietățile fizice ale solului. Mărimea unghiului de repaus depinde de unghiul de frecare internă, forța de aderență și presiunea straturilor de deasupra. În absența forțelor de aderență, unghiul limitator de repaus este egal cu unghiul de frecare internă. Abruptul pantei depinde de unghiul de repaus. Abruptul versanților săpăturilor și terasamentelor este caracterizat de raportul dintre înălțime și fundație m – coeficientul de pantă.

Unghiurile de repaus natural al solurilor și raportul dintre înălțimea pantei și fundația

Solurile Valoarea unghiurilor de repaus natural și raportul dintre înălțimea pantei și fundația sa la diferite niveluri de umiditate a solului
Uscat Umed Umed
Unghiul în grade Unghiul în grade Raportul înălțime la așezare Unghiul în grade Raportul înălțime la așezare
Lut 1: 1 1: 1,5 1: 3,75
Loam mediu 1: 0,75 1: 1,25 1: 1,75
lut ușor 1: 1,25 1: 1,75 1: 2,75
Nisip fin 1: 2,25 1: 1,75 1: 2,75
Nisip cu granulație medie 1: 2 1: 1,5 1: 2,25
Nisip grosier 1: 1,75 1: 1,6 1: 2
Pământ vegetal 1: 1,25 1: 1,5 1: 2,25
Sol în vrac 1: 1,5 1: 1 1: 2
Pietriş 1: 1,25 1: 1,25 1: 1,5
Pietricele 1: 1,5 1: 1 1: 2,25

Eroziunea solului– îndepărtarea particulelor prin curgerea apei. Pentru nisipurile fine, viteza maximă a apei nu trebuie să depășească 0,5-0,6 m/sec, pentru nisipurile grosiere 1-2 m/sec, pentru solurile argiloase 1,5 m/sec.

SP 48.13330.2011 Organizare constructii; SP 50.101.2004 Proiectare si montaj fundatii si fundatii cladiri si structuri; STO NOSTROY 2.3.18.2011 Consolidarea solurilor prin metode de injectie in constructii

De asemenea, vizionarea:

1. Dispoziții generale

Scopul și tipurile de terasamente

Volumul lucrărilor de terasamente este foarte mare; este implicat în construcția oricărei clădiri și structuri. Din intensitatea totală a muncii în construcții, terasamentele reprezintă 10%.

Se disting următoarele tipuri principale de terasamente::

Aspectul site-ului;

gropi și șanțuri;

Straturi de drum;

Baraje;

Baraje;

Canale, etc.

Structurile de pământ sunt împărțite în:

Permanent;

Temporar.

Cele permanente includ gropi, șanțuri, terasamente și săpături.

Există cerințe pentru terasamente permanente:

Trebuie să fie durabil, adică rezista la sarcini temporare și permanente;

durabil;

Rezistență bună la influențele atmosferice;

Rezistență bună la eroziune;

Trebuie să fie fără sedimente.

Lucrările provizorii de pământ sunt efectuate pentru lucrările ulterioare de construcție și instalare. Acestea sunt tranșee, gropi, buiandrugi etc.

Proprietăţile de bază ale construcţiei şi clasificarea solurilor

Solul este roca care se află în straturile superioare ale scoarței terestre. Acestea includ: sol vegetal, nisip, lut nisipos, pietriș, argilă, lut asemănător loessului, turbă, diverse soluri stâncoase și nisip mișcător.

Pe baza dimensiunii particulelor minerale și a conexiunii lor reciproce, se disting următoarele soluri: :

Conectat - argilos;

Necoezive - soluri nisipoase și afanate (în stare uscată), cu granulație grosieră, neconsolidate, care conțin mai mult de 50% (în greutate) fragmente de roci cristaline mai mari de 2 mm;

Rocă - roci magmatice, metamorfice și sedimentare cu o legătură rigidă între boabe.

Principalele proprietăți ale solurilor care influențează tehnologia de producție, intensitatea forței de muncă și costul lucrărilor de excavare includ:

Masa volumetrica;

Umiditate;

estompare

Ambreiaj;

slăbiciune;

Unghiul de repaus;

Masa volumetrică este masa a 1 m3 de sol în stare naturală într-un corp dens.
Masa volumetrică a solurilor nisipoase și argiloase este de 1,5 - 2 t/m3, solurile stâncoase care nu se afânează până la 3 t/m3.
Umiditatea - gradul de saturație a porilor solului cu apă


g b - g c - masa de sol înainte și după uscare.

Când umiditatea este de până la 5%, solurile sunt numite uscate.

Cu o umiditate de 5 până la 15%, solurile sunt numite soluri cu umiditate scăzută.

Când umiditatea este de la 15 la 30%, solurile sunt numite umede.

Când umiditatea este mai mare de 30%, solurile sunt numite umede.

Coeziunea este rezistența inițială la forfecare a solului.

Forța de aderență a solului:

Soluri nisipoase 0,03 - 0,05 MP

Solurile argiloase 0,05 - 0,3 MP

Soluri semi-stâncoase 0,3 - 4 MPa

Stâncos mai mult de 4 MPa.

În solurile înghețate, forța de aderență este mult mai mare.

Capacitate de slăbire- aceasta este capacitatea solului de a crește în volum în timpul dezvoltării, din cauza pierderii conexiunii dintre particule. Creșterea volumului solului se caracterizează prin coeficientul de afânare K r.

După compactare, solul afânat se numește afânare reziduală K sau.

Solurile

Iniţială

lejeritate

K r

Rezidual

lejeritate

Kor

Soluri nisipoase

1,08 - 1,17

1,01 - 1,025

Loamuri

1,14 - 1,28

1,015 - 1,05

Argile

1,24 - 1,30

1,04 - 1,09

Marne

1,30 - 1,45

1,10 - 1,20

Stâncos

1,45 - 1,50

1,20 - 1,30

Unghiul de repaus caracterizată prin proprietățile fizice ale solului.

Mărimea unghiului de repaus depinde de unghiul de frecare internă, forța de aderență și presiunea straturilor de deasupra.

În absența forțelor de aderență, unghiul limitator de repaus este egal cu unghiul de frecare internă.

Abruptul pantei depinde de unghiul de repaus. Abruptul versanților săpăturilor și terasamentelor este caracterizat de raportul dintre înălțime și fundație m - coeficientul de pantă.

Unghiurile de repaus natural al solurilor și raportul dintre înălțimea pantei și fundația

Solurile

Valoarea unghiurilor de repaus natural și raportul dintre înălțimea pantei și fundația sa la diferite niveluri de umiditate a solului

Uscat

Umed

Umed

Unghiul în grade

Raportul înălțime la așezare

Unghiul în grade

Raportul înălțime la așezare

Unghiul în grade

Raportul înălțime la așezare

Lut

1: 1

1: 1,5

1: 3,75

Loam mediu

1: 0,75

1: 1,25

1: 1,75

lut ușor

1: 1,25

1: 1,75

1: 2,75

Nisip fin

1: 2,25

1: 1,75

1: 2,75

Nisip cu granulație medie

1: 2

1: 1,5

1: 2,25

Nisip grosier

1: 1,75

1: 1,6

1: 2

Pământ vegetal

1: 1,25

1: 1,5

1: 2,25

Sol în vrac

1: 1,5

1: 1

1: 2

Pietriş

1: 1,25

1: 1,25

1: 1,5

Pietricele

1: 1,5

1: 1

1: 2,25

Eroziunea solului - îndepărtarea particulelor prin curgerea apei. Pentru nisipurile fine, viteza maximă a apei nu trebuie să depășească 0,5-0,6 m/sec, pentru nisipurile grosiere 1-2 m/sec, pentru solurile argiloase 1,5 m/sec.

Conform standardelor de producție, toate solurile sunt grupate și clasificate în funcție de gradul de dificultate de dezvoltare de către diverse mașini de terasament și manual:

Pentru excavatoare cu o singură cupă - 6 grupuri;

Pentru excavatoare cu mai multe cupe - 2 grupuri;

Pentru dezvoltare manuală - 7 grupuri etc.

Calculul volumelor de excavare

În practica construcțiilor, este necesar să se calculeze în principal volumul de lucru pe amenajarea verticală a șantierelor, volumul gropilor și volumul structurilor liniare (tranșee, straturi, terasamente etc.).

Volumul este calculat în desene de lucru și specificat în proiectul de lucru.

Proiectele de excavare trebuie să includă o cartogramă a lucrărilor de excavare, o declarație a volumelor de terasamente și săpături și soldul total sol

Proiectul trebuie să conțină volumul și direcția de mișcare a maselor de sol sub formă de declarație sau cartogramă.

Trebuie gândită tehnologia de dezvoltare, transport al solului, ramblei și compactare.

Proiectul trebuie să includă un calendar calendaristic pentru lucrările de excavare, resurse umane și materiale și trebuie indicată alegerea unui set de mașini.

Atunci când se calculează volumul lucrărilor de pământ ale gropilor de fundație, șanțurilor, săpăturilor de terasament, le folosesc pe toate formule cunoscute geometrie.

Pentru formele complexe de săpături și terasamente, acestea sunt împărțite într-un număr de corpuri geometrice mai simple, care sunt apoi rezumate.

Determinarea volumelor maselor de sol la dezvoltarea gropilor

În cele mai multe cazuri, groapa este o piramidă dreptunghiulară trunchiată, al cărei volum este determinat de formula :





Şanţul de intrare este determinat de formulă:


Determinarea volumelor maselor de sol la construirea structurilor liniare

Volumul lucrărilor de excavare pentru structuri liniare de terasamente, săpături, șanțuri poate fi calculat folosind formula:



Cu o panta care nu depaseste 0,1, puteti folosi formula lui F.F:


m este coeficientul de pantă.

Dacă panta depășește 0,1, atunci utilizați formula




Calcularea volumului pe curbe (formula Thulden):

r- raza curbelor

α - unghi de rotatie central

Calcularea volumului lucrărilor de excavare la planificarea șantierelor

Cel mai recomandabil este să proiectați aspectul site-ului în așa fel încât să se mențină un echilibru zero al maselor pământului, de ex. redistribuirea maselor de pământ pe amplasamentul propriu-zis, fără livrarea sau îndepărtarea solului.

Volumul lucrărilor de excavare este determinat pe baza unei cartograme.

Planul amplasamentului este împărțit în pătrate cu laturi cuprinse între 10 și 50 m, în funcție de teren. Pentru un teren mai complex, pătratele sunt împărțite în triunghiuri.

Altitudinea medie a suprafeței sitului, atunci când o împarte în pătrate, este determinată de formulă:


ΣH 1- suma notelor punctelor unde există un vârf al pătratului;

ΣH 2- suma notelor punctelor unde sunt două vârfuri ale pătratului;

ΣH 4- suma notelor punctelor unde sunt patru vârfuri ale pătratului;

n- Numărul de pătrate.

Când este împărțit în triunghiuri, conform formulei:

ΣH 1- suma semnelor punctelor unde există un vârf al triunghiului;

ΣH 2- suma notelor punctelor unde sunt două vârfuri ale triunghiului;

ΣH 3- suma notelor punctelor unde sunt trei vârfuri ale triunghiului;

ΣH 6- suma notelor punctelor unde sunt șase vârfuri ale triunghiului;
n- numărul de pătrate.

De regulă, structurile suplimentare de pământ sunt întotdeauna ridicate pe locul planificat sub formă de terasamente și săpături.

Pentru asigurarea unui echilibru zero al terasamentelor, se ia în considerare construcția acestor structuri prin introducerea unei modificări a cotei medii de planificare și a coeficientului de afânare reziduală a solului.

Distribuția maselor pământului pe amplasament.

După ce volumul lucrărilor de săpătură a fost calculat, începe distribuția maselor de pământ. Din ce zonă până unde să transportăm solul.

Înainte de aceasta, este necesar să se întocmească un bilanț al lucrărilor de pământ. Câtă săpătură și câtă umplere va fi?

La distribuirea maselor de pământ este necesar să se țină cont de volumul de profil al lucrărilor de pământ și volumul de lucru al lucrărilor de pământ. Muncitorul este mai mare, tine cont de pante.

Distribuția maselor pământului într-o structură liniară

Luat în considerare:

Transportul longitudinal al solului;

Transportul transversal al solului.

Ce metodă de luat poate fi rezolvată folosind inegalitatea:

S vk + S nr ≤ S vn

C VK - costul dezvoltării excavației și așezării solului în cavaler;

C nr - costul umplerii terasamentului din rezerva;

C ext - costul dezvoltării solului și umplerii acestuia într-un terasament.

Calculul corect al costului de transport pe anumite distanțe este important.

Pentru a determina corect lungimea mișcării solului, luați centrele de greutate ale terasamentului și săpăturii și aceasta va fi distanța medie pentru transport.

Informații generale despre mașinile proiectate pentru lucrări de excavare

Solurile sunt dezvoltate prin metode mecanice, hidromecanice, explozive, combinate și alte metode speciale.

Metoda mecanica- 80-85% se realizează astfel, prin separarea solului prin tăiere cu ajutorul mașinilor de terasament (excavatoare cu o singură cupă și multicupa) care lucrează la transport sau în groapă, sau mașini de terasament și transport: buldozere , raclete, gredere, gredere cu lift și excavatoare de șanț.

Metoda hidromecanica- monitoare hidraulice - erodează solul, transportă și așează sau aspiră solul din fundul rezervorului cu ajutorul dragelor.

Metoda explozivă- bazat pe utilizarea diferitelor forțe ale undelor de explozie explozivi, așezat în puțuri special construite, este unul dintre mijloacele puternice de mecanizare a muncii cu forță de muncă intensă și dificilă.

Metoda combinata- combina mecanica cu hidromecanica sau mecanica cu exploziv.

Metode speciale- distruge solul cu ultrasunete, curent de inalta frecventa, instalatii termice etc.

Pentru munca pregatitoare se folosesc motocoase, dezrădăcinate, descocătoare etc.

Solul este transportat cu basculante, remorci, transportoare și căi ferate. transport si metoda hidraulica.

Pentru compactarea solului se folosesc tot felul de role, mașini de tamponare și vibrare.

Excavator cu cupă- mașină de terasare ciclică autopropulsată; atașamente: lopata fata, buldoexcavator, dragline, apuca, plug si umplutura.

În plus, se folosesc echipamente înlocuibile: o macara, un pilot de piloți, o placă de tamponare, un dispozitiv de îndepărtare a ciotului, un sparg de beton etc.

Cu capacitate găleată 0,25; 0,3; 0,4; 0,5; 0,65; 1; 1,25; 2,5; 3; 4,5 m 3 - folosit in constructii, si 40; 50; 100; 140 m 3 este utilizat pentru operațiunile de decopertare.

Maximul la un șantier este de obicei de 2,5 m 3 .

Excavator cu cupă- mașină de terasament autopropulsată cu acțiune continuă. Există lanț și rotativ.

Buldozer- atașați lama lamei la tractor. Puterea tractorului 55 - 440 kW (de la 75 la 60 CP).

Buldozerele sunt folosite pentru săparea, mutarea și nivelarea solului, precum și pentru curățarea acestuia în gropi.

Raclete- constau dintr-o cupa si un tren de rulare pneumatic. Există raclete remorcate cu o capacitate de cupă de 2,25 - 15 m3, raclete autopropulsate cu o capacitate de cupă de 4,5 - 60 m3. Viteza de operare 10 - 35 km/h.

Folosit pentru săparea strat cu strat, transportul și umplerea cu straturi de sol. (Cel mai ieftin la terasamente).

Gredere de drumuri- o mașină autopropulsată pe cadrul căreia se află o lamă cu un cuțit de tăiere. Proiectat pentru lucrări de nivelare și profilare cu sol.

Gradere-ascensoare- echipat cu plug cu discuri. Sunt folosite pentru tăierea strat cu strat a solului și mutarea acestuia într-o gunoi sau vehicule.

2. Construcția de săpături și terasamente

Construcția de gropi

O groapă este o săpătură destinată construcției unei părți a unei clădiri sau structuri situate sub suprafața pământului pentru construirea de fundații.

Gropile de excavare vin cu pereți verticali, cu prindere și cu pante.

Potrivit SNiP, este permis să se săpa gropi cu pereți verticali fără elemente de fixare în sol umiditatea naturală cu o structură netulburată, în absența apei subterane și adâncimea gropilor în solurile vrac, nisipoase și pietrișoase nu este mai mare de 1 m; în lut nisipos și lut 1,25 m; în argilos 1,5 m şi deosebit de dens 2 m.

Există elemente de prindere:


limbă de ancorare întărită

Dar este mai bine să faci o groapă de fundație cu pante. Cea mai mare abruptă admisă a versanților gropii în soluri cu umiditate naturală și în absența apei subterane este acceptată pentru săpături

Adâncime până la 1,5 m de la 1: 0,25 la 1: 0;
adâncime 1,3 - 3 m de la 1: 1 la 1: 0,25;
adâncime 3 - 5 m de la 1: 1,25 la 1: 1,5.

Pentru gropile mai adânci, se calculează pante.

Dezvoltarea unei gropi include următoarele operațiuni de lucru:

Dezvoltarea solului cu descărcare pe margine sau încărcare în vehicule;

Transportul solului;

Dispunerea fundului gropii;

Umplere cu nivelare și compactare.

Săpând o groapă este procesul de conducere. Gropile sunt dezvoltate folosind un excavator cu o singură cupă, un racletor, un buldozer și o metodă hidromecanică.

Se folosește un excavator cu cupă:

În timpul construcției locuințelor 0,3 - 1 m 3;

În construcții industriale 0,5 - 2,5 m 3 uneori 4 m 3.

Construcția de tranșee

Șanțurile sunt deschideri temporare concepute pentru așezare fundații în bandă sau instalarea conductelor și cablurilor.

Există 3 tipuri de tranșee : cu pereți verticali, cu pante și șanțuri mixte:


Majoritatea șanțurilor cu pereți verticali necesită prindere, ceea ce înseamnă un consum suplimentar de materiale și costuri suplimentare cu forța de muncă

Fără fixare, puteți săpa de la 1 la 2 m, în funcție de densitatea solului. Dar ei recomandă așezarea imediată a conductelor sau construirea unei fundații.

În soluri vâscoase, excavatoarele rotative sapă până la 3 metri, pun conducte (conducte de gaz, conducte de petrol etc.), se fac fixări acolo unde oamenii coboară.

Atunci când se construiesc șanțuri cu pante, cea mai mare abruptă este luată în conformitate cu unghiul de repaus și condițiile meteorologice.

Șanțurile de tip mixt sunt instalate la mare adâncime și în prezența apei subterane, al căror nivel este deasupra fundului șanțului.

Există elemente de prindere în șanț:

Orizontală sau verticală;

Cu goluri sau solide;

Inventar sau non-inventar.

Garduri de inventar constă din rame prefabricate și panouri de inventar, distanțiere de inventar.

Pentru a dezvolta șanțuri, se folosesc excavatoare cu o singură cupă: un buldoexcavator sau un dragline cu o capacitate de cupă de 0,3 - 1 m 3.

Un buldoexcavator poate fi folosit pentru a exploata pereții verticali. Dragline cu pante și în prezența apelor subterane.

Dacă șanțurile nu sunt adânci, atunci halul este organizat lângă șanț (mișcare laterală sau de capăt).

Dacă șanțul este adânc, atunci lama este pe ambele părți și excavatorul se mișcă în zig-zag.

Un excavator cu mai multe cupe este folosit pentru a dezvolta șanțuri pentru așezarea conductelor.

Productivitatea schimburilor de operare a excavatorului cu mai multe cupe:


c- durata schimbului;

n 1 - numărul de găleți descărcate pe minut depinde de viteza de deplasare și de distanța dintre acestea;

k1 - rata de utilizare a excavatorului;

k3- factor de încărcare a găleții;

g- capacitatea cupei.

Dacă solul din șanț a fost mutat, atunci se pune nisip sau piatră mică zdrobită și se compactează (dar nu și solul). Atunci când se dezvoltă șanțuri pentru fundații, solul de sub excavator este de obicei îndepărtat de basculante.

Uneori, în condiții foarte înghesuite sau atunci când conductele trec printr-un drum sau alte obstacole, ei sapă bariere sau efectuează o perforare (instalare fără șanț).

Fixarea șanțurilor este demontată de jos în sus, dar poate fi și lăsată (de exemplu, în nisip mișcător).

Umplerea șanțurilor se efectuează după sondajul geodezic al conductelor așezate sau alte comunicații.

Umplerea se realizează în două etape: mai întâi, țeava este stropită 0,2 m cu nisip sau piatră mică zdrobită, apoi totul este compactat strat cu strat.

Construcția de șanțuri subacvatice

Se construiesc șanțuri subacvatice pentru așezarea sifoanelor.

Șanțul este întotdeauna dezvoltat cu pante, a căror abrupție este luată pentru soluri nisipoase de la 1: 1,5 la 1: 3, pentru lut nisipos și lut 1: 1 - 1: 2, pentru argile 1: 0,5 - 1: 1.
Când șanțurile sunt late, se ia în considerare viteza debitului râului (pentru râurile mici, albia râului este deviată).

Dezvoltarea șanțurilor subacvatice, în funcție de condițiile locale, se realizează folosind un excavator, o instalație de raclere cu frânghie, drage și monitoare hidraulice.

În unele cazuri, șanțurile sunt dezvoltate manual.

Construcția subsolului

Subsolul este baza suprastructurii automobilului și căi ferate, constă din terasamente și săpături.

Abrupta pantei este determinata in functie de tipul de sol si de inaltimea terasamentului.

Pentru solurile necoezive cu o înălțime de terasament de până la 6 m, se recomandă o pantă de pantă de 1:1,5.

Digurile de la 6 m și mai sus ar trebui să aibă pante cu profil spart, mai plate în partea inferioară.

Procesul de realizare a unui subsol constă din 2 lucrări : pregătitoare și de bază.

pregătitoare- curatarea traseului si spargerea suprafetei drumului.

Principal- dezvoltarea, miscarea, nivelarea si compactarea solului.

La fiecare secțiune a patului drumului, solul este dezvoltat de mașini de unul sau mai multe tipuri, care sunt selectate ținând cont de condițiile de utilizare a acestora și asigurând cea mai mare productivitate.

Buldozere utilizat la construirea de săpături de până la 2 m și terasamente de 1 - 1,5 m înălțime cu o lungime de parcurs de 80 - 100 m.

Raclete sunt utilizate pentru deplasarea longitudinală a solului de la excavații la terasamente la o distanță de mișcare mai mare de 100 m, precum și atunci când terasamentele sunt construite din rezerve laterale.

Gradere-ascensoare- este recomandabil să se folosească atunci când se construiesc terasamente joase (până la 1 metru) din rezerve în zone plane. Zona de lucru a fiecărei mașini trebuie să fie între 1,2 - 3 km, lungimea lucrării trebuie să fie de cel puțin 400 m.

Gradere și autogredere destinate în principal lucrărilor de nivelare și profilare, pot fi utilizate și ca mașini principale pentru construcția de subniveluri cu o înălțime de terasament de până la 0,75 m.

Excavatoare- se folosește o lopată dreaptă sau draglină acolo unde mase concentrate de sol nu sunt mai mici decât înălțimea unei fețe normale.

Mijloace de hidromecanizare utilizat dacă există rezervoare naturale și surse de energie electrică în zona de lucru la construcția patului drumului.

Fixarea pantelor de terasamente si maluri permanente

În timpul construcției subsolurilor, canalelor, alimentării cu apă și canalizării și a altor structuri, este necesar să se efectueze lucrări de securizare a taluzurilor și malurilor.

Solul versanților și malurilor este fixat cu lianți organici (bitum), semănat de iarbă, îmbrăcăminte de protecție sub formă de gazon, precum și tufiș, piatră, plăci de beton armat și structuri speciale de protecție.

O ancorare mai durabilă este pavajul sau riprapul în cuști de vaci cu dimensiuni cuprinse între 1 x 1 și 1,2 x 1,2 m.

3. Lucrări auxiliare în timpul lucrărilor de excavare

Drenaj

Săpăturile în soluri acvifere se desfășoară prin drenaj deschis sau scăderea artificială a nivelului apei subterane.

Drenajul este utilizat atunci când debitul de apă este redus.

Dezavantajele drenajului:

estompează pereții adânciturii;

Afluxul de apă îngreunează excavarea;

Fundul gropii nu este întotdeauna uscat.

Prin urmare, ei aranjează o scădere artificială a nivelului apei subterane.

Deshidratarea

Nivelul apei subterane este coborât : cu utilizarea de unități ușoare de filtrare cu punct de puț, care asigură o coborâre pe un singur nivel a nivelului apei subterane la 4 - 5 m și cu una cu două niveluri cu 7 - 9 m; puncte de puț ejector, permițând o scădere cu un singur nivel a nivelului apei subterane la 15 - 20 m; și puțuri tubulare cu pompe adânci.

Unitățile ușoare de filtrare pentru punct de puț sunt formate dintr-un set de filtre pentru punctul de puț, o galerie de aspirație și pompe.

Țevile sunt scufundate prin metoda hidraulică sau prin foraj. Pentru gropi adânci pot exista 2 sau 3 niveluri.

Pentru tranșee, este posibil să se aranjeze pe o parte.

Punctele de puț cu un dispozitiv de ejectare sunt utilizate pentru a coborî nivelul apei subterane într-un singur nivel la o adâncime de 15 - 20 m.

Adânc puțuri tubulare efectuați coborârea pe un singur nivel a apei subterane la o adâncime de 60 m sau mai mult.

Pompele submersibile sunt instalate în puțuri filtrate preforate ( carcasă) d 200 - 400 mm.

Se folosesc și pompe arteziene.

Împrejmuire artificială a săpăturilor din apele subterane

Săpăturile la excavarea straturilor cu un aflux semnificativ de apă pot fi efectuate sub protecția unui perete impermeabil la gheață din sol înghețat sau folosind ecrane impermeabile tixotrope.

Înghețarea artificială a solului este utilizată la excavarea excavațiilor în nisipuri mișcătoare pentru a crea un perete temporar de gheață impermeabil.

Ecranele tixotrope sunt realizate din argile bentonite sau din argile simple amestecate cu ciment 1:2.

Argilele absorb apa de 7 ori mai mult decat propria greutate si, dupa saturarea cu apa, se ingroasa, dobandind o calitate hidrofuga.

4. Caracteristici ale lucrărilor de excavare în conditii de iarna

Informații generale

Iarna, structura solului se modifică: rezistența mecanică precum și rezistența specifică la tăiere și săpat crește brusc (de câteva ori).

Prin urmare, lucrările de excavare diferă mult de lucrările de vară.

Dar uneori condițiile de iarnă favorizează lucrările de excavare. De exemplu, în mlaștini, la dezvoltarea solurilor mâloase, soluri saturate cu apă.

Din cauza apelor subterane primăvara, solul se dezgheță de jos. Prin urmare, în momentul decongelarii ape subterane se ridică.

Primele cristale de gheață din apele subterane apar la t = -0,1° C. Înghețarea solului începe la - 6° C și mai jos.

În soluri afânate, nisip și lut nisipos, apa îngheață la t = (- 2°C - 5°C), în solurile argiloase la t = (- 7°C - 10°C).

Temperatura din interiorul solului este distribuită în funcție de adâncime.

Temperatura solului,

în °C

Adâncime, m

Fără zăpadă

Zapada 35 cm

0,75

0,75

1,25

1,15

1,85

1,75

2,25

De adâncimea înghețului solului depinde:

Umiditate - cu cât umiditatea este mai mare, cu atât adâncimea este mai mare. La o umiditate de 30 - 40% duce la ridicarea solului;

Nivelul apei subterane - cu cât apele subterane sunt mai aproape de suprafață, cu atât înghețul este mai puțin;

Natura iernii și timpul ninsorii. Cum fluctuații mai accentuate aerul exterior, cu atât adâncimea de îngheț este mai mare.

Adâncimea de îngheț poate fi determinată folosind următoarea formulă (solul nu este acoperit cu zăpadă):

H- adâncimea de îngheț

k- coeficient ținând cont de caracteristicile solului:

Argila - 1;

Loam - 1,06;

lut nisipos - 1,08;

Nisip - 1.12.

z- numărul de zile de iarnă înainte de ziua așezării.

t- temperatura medie a aerului exterior pentru perioada de la începutul iernii până în ziua de calcul.

În plus, adâncimea de îngheț poate fi determinată folosind diferite grafice și tabele. În general, adâncimea de îngheț este determinată in situ.

Protejarea solului de îngheț

În general, este dificil să protejați solul de îngheț.

Cel mai simplu este slăbirea: grăparea cu o adâncime de 0,15 - 0,2 m, arătura cu adâncimea de 0,25 - 0,35 m, slăbirea adâncă cu un excavator până la 1,5 m.

Asigurați drenarea apelor de toamnă.

Aranjează reținerea zăpezii cu o grosime de 0,5 - 1,0 m Pentru izolare, acoperiți cu turbă uscată, frunze, zgură (nu este permis rumegușul).

Acoperirea apă-aer cu spumă din substanțe tensioactive (surfactanți), instalată cu unități generatoare de spumă cu un strat de 30 - 40 cm, reduce adâncimea de îngheț de 10 ori.

Dar izolarea solului este recomandabilă numai în prima jumătate a iernii.

Afânarea solului înghețat

Când solul îngheață până la 0,1 m, se dezvoltă fără afânare.

Îngheţat solul este afânat de exploziv sau mecanic.

Metoda explozivă de afânare este benefică atunci când adâncimea de îngheț este mai mare de 0,8 m (metoda este ieftină).

Volumul este împărțit în secțiuni, găurile sunt forate, explozivii sunt așezați, detonați și extrași în mod obișnuit.

Slăbire mecanizată la adâncimea de 0,25 - 0,4 m cu un ripper sau un excavator cu o cupă de 0,5 - 1 m 3.

Dacă adâncimea de îngheț este de 0,5 - 0,7 m și volumul nu este mare, se folosesc ciocane cu cădere liberă, care au forma unei pane sau bile, sau spărgătoare de beton bazate pe un excavator hidraulic.

Pentru adâncimi de îngheț de până la 1,3 m, este mai bine să folosiți un ciocan diesel cu o pană.

În plus, pământul înghețat poate fi tăiat în blocuri de către bara, care sunt apoi îndepărtate.

O cantitate mică de muncă este efectuată cu ciocane-pilot.

Dezghețarea solului înghețat

Această metodă este utilizată pentru volume mici de muncă, de obicei în condiții înghesuite.

Solul poate fi dezghețat:

apa calda;

feribotul;

Soc electric;

Prin foc;

Chimic (var nestins).

apă fierbinte sau aburi alimentat prin ace plasate în găuri pre-forate.

Soc electric- ace electrice, cuptoare electrice, elemente de încălzire, încălzitoare coaxiale, electrozi orizontali sau antrenați.

Metoda focului- arderea oricărui combustibil (turbă, cărbune, lemn de foc, așchii de lemn, motorină etc.) sub o cutie sau țeavă metalică.

Dezvoltarea solului, rambleul și construcția terasamentelor

Iarna, solul este dezvoltat în mod obișnuit.

Dezvoltarea solului se realizează consecvent, rapid și se pun bazele în timp ce solul este cald.

Șanțurile de mică adâncime (până la 1,5 m adâncime) sub fundații sunt izolate.

Umplere se efectuează în conformitate cu următoarele cerințe: la umplerea sinusurilor gropilor și șanțurilor, bulgări înghețați nu trebuie să reprezinte mai mult de 15% din volumul de umplere din interiorul clădirii, acestea sunt umplute numai cu pământ dezghețat;

Conductele sunt acoperite cu pământ dezghețat până la o adâncime de 0,5 m.

Deasupra, puteți umple cu pământ înghețat care să nu conțină bulgări mai mari de 5-10 cm.

Construcția terasamentelor patului drumului în condiții de iarnă: la construirea unui terasament rutier, este permisă până la 20% din sol înghețat, pentru un terasament de cale ferată - până la 30%.

Solurile argiloase din terasament nu trebuie să depășească 4,5 m.

Stratul superior al terasamentului este sol dezghețat de 1 m grosime.

La planificarea amplasamentului, este permisă până la 60% sol înghețat.

Baza pentru fundații poate fi pusă în condiții de înghețare, dar nu și în soluri aglomerate.

5. Organizarea unui proces mecanizat cuprinzător de construcție a lucrărilor de terasament

Cu mecanizarea integrată, toate procesele de excavare se desfășoară mecanizat: afânare, dezvoltare a solului, transport sol, nivelare, compactare.

Este selectată mașina principală care ar trebui utilizată la maximum.

Restul setului de mașini este selectat pentru acesta.

Se determină costul a 1 m 3 de sol prelucrat și se compară setul de mașini cu un alt set.

Cu cu- costuri specifice pe 1 m 3

De la 0- costul total al lucrărilor de excavare

V- volum total

Cu m.cm.- costul schimbului de mașini în ruble.

T- durata de funcționare a mașinii pe acest loc

S d- costuri suplimentare asociate cu organizarea lucrărilor de excavare, ruble (construcții de drumuri, întreținere a drumurilor etc.)

Z- salariile muncitorilor nu sunt incluse în costul utilajelor.

6. Controlul calității lucrărilor de terasament și acceptarea acestora

Este necesară verificarea sistematică a implementării documentației de proiectare și a cerințelor SNiP 3.02.01-87 „Structuri de pământ, fundații și fundații”.

Este necesar să se păstreze un jurnal de lucru care să reflecte proprietățile solului (plasticitate, umiditate, vâscozitate etc.).

După efectuarea săpăturilor se întocmește un act tripartit (client, antreprenor, geolog sau proiectant) privind conformitatea fundației portante cu proiectul pentru posibilitatea lucrărilor ulterioare.

La predarea lucrărilor de terasament, antreprenorul trebuie să prezinte comisiei desene de execuție care conțin toate modificările, abaterile de la proiect, actele munca ascunsa, rapoarte de testare a solului, rapoarte de sondaj geodezic.

Unghiul de repaus φ, grade, este unghiul la care panta nesusținută a solului nisipos menține echilibrul sau unghiul de înclinare a suprafeței solului turnat liber față de planul orizontal.

Determinarea unghiului de repaus natural este importantă în proiectarea structurilor solului: baraje vrac și aluvionare, terasamente de drum, baraje de terasament, haldele de decantare, precum și pentru evaluarea stabilității taluzelor naturale și pentru realizarea măsurilor de consolidare a acestora.

În cazurile în care rezistența la forfecare a particulelor este determinată numai de forțele de frecare, unghiul de repaus coincide cu unghiul de frecare internă {φ = φо). Cu toate acestea, în soluri reale, rezistența la forfecare depinde nu numai de forțele de frecare, ci și de încurcarea particulelor și de alți factori care influențează φ, adică

Unde φ р,- componentă datorată frecării; φ L - la fel, datorită logodnei; φ s - la fel, datorită tăierii particulelor.

Componentă φ T depinde de compozitia minerala particule, prezența peliculelor de suprafață etc., φ L - asupra rugozității suprafeței și a densității de împachetare a particulelor și φ s - asupra rotunjimii și formei particulelor de sol. Prin urmare, valorile φ Şi φ o de obicei diferă, mai ales pentru nisipurile dense și eterogene. Cu toate acestea, unghiul de natural

împletitură φ o este o caracteristică ușor de determinat și convenabil a rezistenței solurilor necoezive. Metoda este utilizată numai pentru o determinare aproximativă a valorii frecării interne a solurilor afânate - nisipuri curate. În nisipurile curate, unghiul de frecare internă corespunde aproximativ cu unghiul de repaus, adică. unghiul la care o pantă de sol nisipos nearmat este stabilă.

Unghiul de repaus este determinat cu ajutorul dispozitivului UVT (Fig. 8.44), care constă dintr-o masă metalică cu tavă, un suport și un rezervor. Tava este montata pe suporturi trex si perforata cu gauri cu diametrul de 0,8...1,0 mm pentru a satura nisipul cu apa. Cântarul, montat în centrul mesei cu tăvită, are diviziuni de la 5° la 45°, după care se determină unghiul de repaus.

Orez. 8.44. Dispozitiv pentru determinarea unghiului de repaus al solurilor nisipoase: o diagramă a dispozitivului: 1 rezervor: 2 capac rezervor: 3 cușcă: 4 masă: 5 fund perforat: 6 - scară: 7 - suport: b - vedere generală dispozitive

Determinarea unghiului de repaus în stare uscată la aer . Pe masă se pune un suport, în care se toarnă nisip printr-o pâlnie până se umple, atingând ușor suportul. Cu grijă, încercând să nu împrăștiați nisipul, ridicați clema vertical și luați o citire pe scara din partea superioară a conului de nisip format.

Experimentul se repetă de 3 ori și se calculează media aritmetică. Discrepanța dintre determinările repetate nu trebuie să depășească 1 grad.

Determinarea unghiului de repaus al nisipului sub apă . După umplerea carcasei cu nisip, rezervorul este umplut cu apă și după saturarea completă a probei, se determină unghiul de repaus.

Pentru atribuirea preliminară a pantelor Pentru gropi și cariere, se recomandă să se ghideze după valorile unghiurilor apropiate de unghiurile de repaus natural al solului (Tabelul 8.61).

Tabelul 8.61

Unghiul de repaus al solurilor în vrac

Valoarea unghiului de repaus (#>") al solurilor necoezive este influențată de uniformitatea compoziției lor granulometrice: solurile monodisperse au o valoare mai mare φо, decât solurile polidisperse cu aceeași compoziție minerală. Acest lucru se explică prin faptul că particulele mici din amestec umplu golurile dintre cele mari, ceea ce facilitează amestecarea acestora de-a lungul suprafeței pantei.

Frecarea dintre particulele de sol necoeziv este influențată în mare măsură de prezența lichidelor în sol, a căror prezență reduce φ. În solurile nisipoase lipsite de coeziune, conținutul de umiditate afectează semnificativ unghiul de frecare internă. Pe măsură ce conținutul de umiditate al nisipului crește până la capacitatea moleculară maximă de umiditate, valoarea lui φ O scade în mod natural datorită scăderii treptate a frecării și atinge un minim la capacitatea moleculară maximă de umiditate. O creștere suplimentară a umidității nisipului duce la formarea conectivității capilare între particule; din aceasta cauza, unghiul de frecare interna incepe sa creasca si atinge un maxim la umiditatea capacitatii de umiditate capilara, cand fortele de atractie capilara intre particule sunt cele mai mari. O creștere ulterioară a umidității nisipului reduce conectivitatea capilară, frecarea la contactele particulelor scade, iar unghiul de frecare internă scade treptat, atingând o valoare minimă în stare de saturație completă a nisipului cu apă.