Земляные работы

В рамках земляных работ выполняются работы по переработке грунта. Переработка грунта включает следующие основные процессы:

• разработка грунта
• перемещение грунта,укладка грунта
• уплотнение грунта

Непосредственному выполнению этих процессов в ряде случаев предшествуют или сопутствуют подготовительные и вспомогательные процессы. Подготовительные процессы осуществляются до начала разработки грунта, а вспомогательные - до или в процессе возведения земляных сооружений.

Грунт перерабатывается механизированным способом с помощью различных землеройных, землеройно-транспортных машин, средств гидромеханизации, бурением, а так же взрывным способом.

К земляным работам относятся также работы по закреплению грунта:

• цементация грунтов;
• силикатизация грунтов;
• химическое закрепление грунтов

При проведении земляных работ учитываются физико-механические свойства грунтов: обьемный вес, влажность, сила внутреннего сцепления частиц, разрыхляемость.

НУЛЕВОЙ ЦИКЛ

К работам по нулевому циклу относятся:

• разбивка и рытье траншей, котлованов для устройства фундаментов
• транспортировка грунта
• прокладка трубопроводов и кабельной сети
• обратная засыпка грунта
• устройство насыпи с уплотнением.

В зависимости от вида строительства нулевой цикл может составлять от пяти до пятнадцати процентов всех работ на объекте.

СТЕНА В ГРУНТЕ

Устройство ограждающей конструкции "стена в грунте" (монолитная, сборно-монолитная, монолитно- сборная водонепроницаемая с применением шпонки).

• противофильтрационные завесы способом "стена в грунте"(грейфером и фрезой);
• несущие железобетонные подземные сооружения способом "стена в грунте";
• ограждающие железобетонные подземные сооружения способом "стена в грунте".

БУРЕНИЕ И ЗАБИВКА СВАЙ

1. Обустройство скважин осуществляется с последующим монтажом в них:
   • стальных труб;
   • сортаментных балок;
   • насосов водопонижения;
   • грунтовых анкеров;
   • пьезометров;
   • обратных отвесов.
2. Буроинъекционные сваи:
   • устройство вертикальных буроинъекционных свай;
   • устройство наклонных буроинъекционных свай (до 45°).
3. Забивные сваи:
   • погружение простых железобетонных свай;
   • погружение составных железобетонных свай;
   • погружение стальных шпунтовых свай;
   • погружение свай из стальных труб и балок.
4. Буронабивные сваи:
   • устройство железобетонных буронабивных свай без уширения основания;
   • устройство железобетонных буронабивных свай с уширением основания
5. Завинчиваемые сваи:
   • завинчивание свай из стальных труб;
   • завинчивание свай из стальных труб с последующим заполнением полости трубы армокаркасом и бетоном.
6. Устройство шпунтового ограждения

   СТРОИТЕЛЬНОЕ ВОДОПОНИЖЕНИЕ

   Устройство и эксплуатация систем водопонижения:

   • глубинного;
   • иглофильтрового;
   • вакуумного.

   ДРЕНАЖИ

   Устройство дренажей различного назначения.

   Перечисленные виды специальных земляных работ позволяют выполнять:

   1. Ограждающие конструкции котлованов из:
      • труб:
      • балок;
      • стальных шпунтовых свай:
      • "стены в грунте";
      • буросекущихся буронабивных свай;
      • бурокасательных буронабивных и буроинъекционных свай.
   2. Усиление существующих фундаментов зданий:
      • буроинъекционными сваями;
      • (завинчиваемыми сваями);
      • закреплением грунтов.
   3. Устройство свайных фундаментов из:
      • забивных свай;
      • буронабивных свай;
      • буроинъекционных свай;
      • завинчиваемых свай.
   4. Устройство фундаментов способом "стена в грунте".
   5. Устройство противофильтрационных завес:
      • методом "стена в грунте";
      • погружением стальных шпунтовых свай "в замок";
      • цементацией и другими способами закрепления грунтов.
   6. Водопонижение.
   7. Закрепление грунтов.
   8. Закрепление подпорных стен грунтовыми анкерами.

ДОП ИНФОРМАЦИЯ ПО ЗЕМЛЯНЫМ РАБОТАМ

Рытье котлована

Способ разработки грунта для фундамента здания зависит от конкретных условии и объема земляных работ. Лучше всего и точнее эту работу выполнить вручную. На заполнение такого котлована потребуется значительно меньше строительных материалов, а его стенки послужат естественной опалубкой.

Но если под домом предусматривается цокольный этаж, то при таком объеме земляных работ ручную разработку грунта выполнять вряд ли целесообразно. Для измерения глубины котлована применяют мерную рейку с нанесенными метками. При раскопке котлована нужно следить за тем, чтобы глубина не превышала требуемый размер, так как последующая подсыпка ослабит несущую способность грунта. Если же случайно глубина котлована превысила желаемый размер, то фундамент лучше закладывать на полученной отметке.

Дно котлована должно быть ровным и горизонтальным Если строительство ведется на откосе, дно может состоять из горизонтальных и вертикальных участков, расположенных под углом 45*. В этом случае не рекомендуют делать вертикальные переходы, в которых могут образоваться трещины при кладке.

Укрепление грунтов и стенок котлована выполняют в несвязанных грунтах, где существует угроза обрушения боковых стенок. Сделать это можно с помощью горизонтальных досок толщиной 40 - 60 мм, установленных в виде опалубки и опирающихся на вертикальные брусья с применением распорок. Стенки опалубки дополнительно укрепляют горизонтальными распорками, установленными между стенами. Лучше всего (если уклон рельефа значителен) выполнить подпорную стенку из бетона.

В зависимости от состояния грунта может быть применен один из способов его укрепления, предназначенный для увеличения несущей способности. Чаще всего такая надобность возникает при возведении домов двух и более этажей. Строительная практика обладает многими способами искусственного укрепления грунтов, но в жилом строительстве чаще всего применяют цементацию, силикатизацию и электросиликатизацию. Необходимость искусственного укрепления грунтов может определить проектная организация, после тщательного исследования участка.

Цементация выполняется специальными инъекторами (перфорированными трубами) обычно для укрепления песчаных реже глинистых) грунтов. Цементная смесь марки 400 при соотношении 0,8: 1 (вода: цемент) под давлением заполняет все густоты в грунте. После того как инъектор извлекают из грунта, скважину тоже заполняют раствором.

Силикатизация предусматривает укрепление мелких и пылеватых песков плывунов однорастворным или двухрастворным составами на основе жидкого стекла. При однорастворном составе используют силикат натрия - жидкое стекло и алюминат натрия. В двухрастворном, во втором составе вместо алюмината натрия используют хлористый кальций. Растворы нагнетают инъекторами под давлением 3 - 6 атмосфер, закрепляя грунт в радиусе 0,3 - 1 м.

Электросиликатизация ускоряет темпы и качество работ за счет пропуска через иньекторы постоянного тока.
Все перечисленные методы укрепления грунтов предусматривают наличие специального оборудования и могут выполняться организациями, обладающими необходимыми технологиями.

Земляные работы. (Большая советская энциклопедия)

Комплекс строительных работ, включающий выемку (разработку) грунта, перемещение его и укладку в определённое место (процесс укладки в ряде случаев сопровождается разравниванием и уплотнением грунта). Земляные работы являются одним из важнейших элементов промышленного, гидротехнического, транспортного, жилищно-гражданского строительства. Цель земляных работ - создание инженерных сооружений из грунта (плотин, железных и автомобильных дорог, каналов, траншей и т.д.), устройство оснований зданий и сооружений, воздвигаемых из др. материалов, планировка территорий под застройку, а также удаление земляных масс для вскрытия месторождений полезных ископаемых. Земляные работы, связанные с добычей полезных ископаемых открытым способом, относятся к горным работам .Земляные сооружения создаются путём выемок в грунте или возведением из него насыпей. Выемка, отрываемая только для добычи грунта, называется резервом, а насыпь, образованная при отсыпке излишнего грунта, - отвалом.

Различают Земляные работы на открытые (на поверхности земли), подземные и подводные. Земляные работы в современном строительстве почти полностью механизированы и выполняются высокопроизводительными машинами. К подготовительным и вспомогательным земляным работам относятся: очистка территории, разбивка земляных сооружений, отвод поверхностных вод, устройство дренажа сооружений, крепление стенок выемки, закрепление грунтов и др. Основные способы земляных работ : механический, взрывной, гидромеханический.

При механическом способе земляных работ (наиболее распространённом), разработка грунта осуществляется землеройными и землеройно-транспортными машинами (экскаваторы, скреперы, бульдозеры, грейдеры, грейдер-элеваторы, погрузчики, канавокопатели и др.). Для транспортирования грунта (из выемок к месту укладки) на значительные расстояния применяется так называемый транспортный способ, при котором разработка грунта производится землеройными машинами (главным образом экскаваторами) с погрузкой как в рельсовый так и безрельсовый транспорт, либо на ленточные конвейеры.

При сооружении каналов, железных и автомобильных дорог, отрывке котлованов и траншей с перемещением грунта на небольшие расстояния (150-200 м) обычно используется бестранспортный способ, когда выемка грунта (с несколькими перекидками) и удаление его за пределы контуров сооружений производятся экскаваторами-драглайнами. Этот способ весьма эффективен, особенно на открытых горных разработках. При земляных работах с транспортированием грунта в насыпи на расстояние до 3000 м целесообразно применение самоходных скреперов и погрузчиков. Прицепные скреперы с ковшами ёмкостью 10-15 м³ при наличии тягачей, имеющих ограниченную скорость, обычно используются для перемещения грунта на расстояние до 100 м. Осуществляя послойную разработку грунта, скреперы дают возможность отбирать для укладки в насыпь высококачественные грунты. Наряду с этим скреперы разравнивают и частично уплотняют грунт, что существенно облегчает последующие работы по уплотнению грунтов. Тяжёлые грунты при разработке скреперами рекомендуется предварительно рыхлить.

Разработка неглубоких выемок, планировочные работы, полувыемки-полунасыпи (на косогорах), разравнивание, обратные засыпки с перемещением грунта на 100-150 м производятся бульдозерами. Особенно эффективно применение групп бульдозеров (по 2-3 в ряд), что увеличивает производительность каждого бульдозера за счёт уменьшения потерь грунта. Для рытья траншей, наряду с одноковшовыми экскаваторами используются и многочерпаковые траншейные. Планировочные земляные работы, профилировка земляного полотна автомобильных дорог, а также рытьё небольших канав (нагорных, кюветов и др.) могут выполняться самоходными грейдерами. При возведении различных земляных сооружений, засыпке фундаментов и траншей требуется послойное уплотнение грунта. Оно производится обычно катками дорожными (гладкими, шиповыми, вибрационными и др.), в стеснённых условиях - трамбовками, вибротрамбовками, трамбовочными плитами.

При взрывном способе земляных работ,  используется сила взрыва зарядов взрывчатых веществ для перемещения грунта в нужном направлении (см. Направленный взрыв). Во многих случаях (особенно при больших объёмах работ) взрывной способ даёт большой экономический эффект.

Гидромеханический способ земляных работ , называемый гидромеханизацией, осуществляется с помощью гидромониторов, разрабатывающих земляной массив напором водяной струи, или землесосных снарядов, всасывающих грунт вместе с водой. При гидромеханизации все 3 элемента земляных работ  (разработка, транспортирование, укладка грунта) объединяются в непрерывный процесс, что обеспечивает высокую эффективность этого метода. Применяются также и комбинированные способы земляных работ , например механический способ со взрывным, гидромеханическим и т.п. Выбор методов земляных работ  и средств механизации обусловливается проектом производства работ.

Лит.: Строительные нормы и правила, ч. 3, раздел Б, гл. 1 - Земляные сооружения, М., 1964; Технология и организация строительного производства, под ред. И. Г. Галкина, М., 1969.
Л. Б. Гисин.