Загальні положення одного з видів технологічного процесу при будівництві автомобільних доріг та аеродромів охорона навколишнього середовища при будівництві земляного полотна

Безпосередньо перед виконанням основних робіт, що містять розпушування, розроблення та транспортування ґрунту, відсипання його та ущільнення, підчищання дна та опорядження укосів виїмки та насипів, треба виконати ряд підготовчих робіт: очищення території, зняття рослинного шару ґрунту, відведення поверхневих вод, геодезичне розбивання, улаштування шляхів, освітлення тощо. У процесі виконання земляних робіт проводять допоміжні роботи з водовідливу, водозниження, штучного закріплення ґрунтів, захищення виїмок від ґрунтових вод, улаштування кріплень виїмок і т. ін.

Зняття рослинного шару. Будівельні організації під час підготовки територій до будівельних робіт повинні зняти рослинний шар ґрунту з метою його подальшого використання для благоустрою територій. Витрати на виконання цих робіт входять у вартість об'єктів будівництва.

Рослинний шар ґрунту, що містить у собі значну кількість органічних домішок, знімають за допомогою бульдозерів, грейдерів та скреперів.

Бульдозером зрізують та переміщують ґрунт, укладаючи його в проміжні валки, які підгортають для завантаження у автосамоскиди екскаватором чи тракторним навантажувачем. Грейдером грунт зрізують та зсувають убік. Під час наступних проходок збільшений об'єм ґрунту переміщують ще далі, утворюючи поздовжній валик ґрунту, який потім підгортають бульдозером. Скреперами рослинний шар ґрунту після виїмки переміщують у тимчасові відвали чи вивозять та укладають шаром потрібної товщини на площах, які підлягають рекультивації.

Геодезичний контроль при улаштуванні виїмок. Розбивання виїмки (наприклад, котловану) починають з виносу та закріплення в натурі основних осей будівлі відповідно до робочих креслень.

Навколо майбутньої виїмки поза її габаритами влаштовують огорожу (суцільну чи з розривами) із стовпчиків, до яких із зовнішнього боку прибивають горизонтальні дошки 25...30 см завширшки й 5 см завтовшки. Верхню грань дощок установлюють за нівеліром. Кінці стовпчиків зрізують урівень з верхнім ребром дошки. На огорожу переносять за допомогою теодоліта основні розбивні осі і закріплюють їх цвяхами. Між протилежними дошками огорожі по позначених точках натягують дріт (вісь). Опускаючи з перетину осей висок, визначають потрібну точку на дні котловану. Контролювати точність виїмки ґрунту з котловану можна за допомогою візирок (рис. IV.1). Розміри котловану зверху та знизу позначають добре видимими кілочками. Для пропускання машин під час розроблення котловану в огорожі влаштовують розриви.

Розробляючи ґрунт у виїмках простої конфігурації, огорожу можна не влаштовувати. Габарити виїмки в цьому разі фіксують за допомогою геодезичних інструментів і встановленням кілочків по всіх кутах та в певних точках. Лише після закінчення улаштування виїмки приступають до розбивання осей будівлі чи споруди з улаштуванням огорожі.

Відведення поверхневих вод, відкритий водовідлив та водозниження. Навколо майбутньої виїмки чи тільки з підвищеного боку влаштовують водовідвідні канави так, щоб вода, яка надходить до них, відводилась у знижені точки місцевості. У разі потреби стінки канав закріплюють камінням, дерном тощо.

Відкритий водовідлив здійснюють в щільних, добре дренувальних грунтах викачуванням води діафрагмовими, поршневими чи центробіжними насосами безпосередньо з виїмки під час розроблення ґрунту нижче рівня ґрунтових вод, а також після досягнення проектного рівня, на якому мають виконуватись роботи з улаштування фундаментів, укладання труб тощо.

Для збирання води дну виїмки надають незначного уклону в бік водозбірних приямків (зумпфів), які влаштовують у самій виїмці або поза нею. Стінки приямків закріплюють шпунтом чи дерев'яними ящиками без дна розміром 1 х 1 м, а на дно приямків насипають фільтрівний матеріал (щебінку чи гравій).

Відкритий водовідлив є найбільш простим та економічним способом водозниження, але має обмежене застосування внаслідок того, що у виїмці майже завжди є вода, яка утруднює виконання робіт та порушує природну структуру основи виїмки. Тому переважно використовують складніший, але ефективніший метод боротьби з прибуттям ґрунтових вод - зниження їхнього рівня.

Для цього використовують легкі голкофільтрові установки, які дають змогу в разі їхнього одноярусного розташування знизити рівень ґрунтових вод на 4...5 м, а двоярусного - на 7...9 м; ежекторні голкофільтри, що забезпечують зниження рівня ґрунтових вод на 16...20 м, та свердловини з глибинними насосами, здатними викачувати воду ще з більших глибин.

Легкі голкофільтрові установки (ЛГУ) застосовують переважно для осушення піщаних ґрунтів з коефіцієнтом фільтрації 1,5...2 м/добу. До комплекту ЛГУ належать голкофільтри (до 100 піт.), водозбірний колектор діаметром 100. ..200 мм та два центробіжних насоси для забезпечення безперебійної роботи установки, один із яких є резервним (рис. IV.2, й).

Голкофільтр - це труба діаметром 38 чи 50 мм, до 8,5 м завдовжки, на нижньому кінці якої прикріплена ланка фільтра (рис. IV.2, г), що складається з двох труб: внутрішньої - подовження загальної труби діаметром 38 мм - та зовнішньої діаметром 60 мм з рівномірно розподіленими отворами для пропускання води. Зовнішня труба по спіралі обмотана дротом діаметром 3 мм і покрита фільтраційною і захисною сітками. Ланка фільтра закінчується наконечником, у середині якого розміщені шаровий та кільцевий клапани.

Голкофільтри частіше за все занурюють у ґрунт гідравлічним способом (рис. IV.2, в). Вода, що нагнітається по внутрішній трубі під тиском до 0,3 МПа, відштовхує шаровий клапан (кільцевий клапан у цей час піднімається й закриває проміжок між зовнішньою та внутрішньою трубами). Виходячи з наконечника, вода розмиває ґрунт навколо голкофільтра й виносить його частинки на поверхню (рис. IV.2, г). У разі похитування та при поворотах голкофільтр, підтримуваний краном, легко занурюється у ґрунт під дією власної ваги.

Під час викачування води (рис. IV.2, д) внаслідок розрідження шаровий клапан спливає, а кільцевий опускається, відкриваючи шлях ґрунтовій воді, яка поступає через фільтраційну сітку та перфоровану трубу в голкофільтр і далі у колектор.

Голкофільтри встановлюють по периметру осушуваної виїмки (рис. IV.2, й) на відстані 0,5 м від бровки укосу. Якщо потрібно знизити рівень ґрунтових вод більш як на 4...5 м, голкофільтри монтують у два яруси (рис. IV.2, б). Проте при двоярусній установці значно збільшується обсяг земляних робіт за рахунок улаштування ряду берм.

Установки з вакуумним водозниженням (УВВ) доцільно застосовувати, якщо коефіцієнт фільтрації становить від 1 до 0,01 м/добу. Суть вакуумного водозниження полягає в тому, що на відміну від водозниження легкими голкофільтрами, де ґрунтові води проникають у них тільки під дією сил ваги, а центробіжний насос створює в грунті додатковий позитивний надмірний тиск (рис. IV.З, а), у ланці фільтра вакуумного голкофільтра та в оточуючому грунті створюється та безперервно підтримується негативний надмірний тиск, тобто вакуум (рис. IV.З, б). Він сприяє відсмоктуванню з ґрунту гравітаційної та капілярної води.

Водоповітряна суміш надходить у голкофільтр і відкачується вакуум-насосом.

У глинистих водонасичених ґрунтах з коефіцієнтом фільтрації менше ніж 0,1 м/добу, де звичайна голкофільтрова установка малоефективна, застосовують спосіб, заснований на явищі електроосмосу. Постійний струм, проходячи крізь глинисті грунти, призводить до переміщення води в норах ґрунту в бік негативного полюса. Суть цього способу полягає у тому, що між бровкою котловану та голкофільтрами заглиблюють труби діаметром 38 мм або стрижні з арматурної сталі. Після цього їх підключають до позитивного полюса генератора напругою 30. ..60 В, а голкофільтри - до його негативного полюса. Під дією електричного струму вода, що міститься у порах ґрунту, переміщується в бік голкофільтрів. Таким чином збільшується водовіддача глинистого ґрунту, внаслідок чого витягується не тільки гравітаційна, а й капілярна вода.

Ежекторні голкофільтрові установки (ЕГУ) застосовують для зниження рівня ґрунтових вод з коефіцієнтом фільтрації 1...40 м/добу з глибини до 20 м (рис. IV.З, г).

Ежекторний голкофільтр (рис. IV.З, д) складається з двох колон надфільтрових труб діаметром 70 мм та внутрішньої труби діаметром 48 мм, до нижнього кінця якої прикріплено ежекторний пристрій - дифузор з насадкою. Під час роботи установки в кільцевий простір між зовнішньою та внутрішньою колонами труб голкофільтра під тиском 0,6...1,0 МПа подають «робочу» воду, яка спрямовується у насадку. Біля виходу з насадки внаслідок різкого зростання швидкості руху «робочої» води створюється розрідження, під дією якого через прорізи всмоктується ґрунтова вода, що пройшла до цього через гофрований фільтр. Грунтові води біля входу у горловину змішуються з «робочою» водою і далі проходять крізь дифузор, піднімаються доверху, де виливаються через патрубок в бак. Водознижувальні свердловини з глибинними насосами застосовують для зниження рівня ґрунтових вод на глибину більш як 20 м, а також при глибині майже 20 м у разі великої товщини водоносного шару та тривалих термінів відкачування.водопідйомом:

а - водозниження легкими голкофільтровіми установками; б - вакуумне водозниження; в - голкофільтрова установка з електроосушуванням; г - водозниження за допомогою ежекторних голкофільтрів; д - схема ежекторного голкофільтра; 1 - ланка фільтра; 2 - дзеркало ґрунтових вод після зниження їх голкофільтрами; 3 - відцентровий насос; 4 - епюра тиску при зниженні легкими голкофільтрами; 5 - те саме, при вакуумному водозниженні; 6 - вакуум-насос; 7 - сталева труба (анод); 8 - голкофільтр (катод); 9 - дзеркало ґрунтових вод після електроосушення; 10 - низьконапірний насос; 11 - водопідвідний колектор; 12 - голкофільтрова труба; 13 - внутрішня труба з ежекторним пристроєм; 14 - дифузор; 15 - насадок; 16 - фільтрова оболонка з гофрованої сталевої оцинкованої стрічки, що має знижене ущільнення шва; 17 - вікно для пуску ґрунтової води; 18 - шаровий клапан; 19 – водоупор.

По периметру майбутньої виїмки пробурюють свердловини, в які опускають обсадні труби діаметром 90...400 мм, улаштовуючи піщаногравійний фільтр заввишки 0,2...0,3 м. У кожен колодязь опускають насос із двигуном або артезіанські насоси, що мають довгий вал і електродвигун, розміщений над устям свердловини.

Штучне закріплення ґрунтів та захист виїмок від ґрунтових вод. Для утворення навколо майбутніх виїмок водонепроникних завіс та збільшення несівної здатності ґрунтів залежно від їхніх фізикомеханічних властивостей та стану застосовують заморожування, рідше цементацію, бітумізацію, силікатизацію.

Штучне заморожування - це тимчасове закріплення водонасичених ґрунтів (пливунів) під час розроблення глибоких виїмок. Навколо виїмки створюють водонепроникні льодові стінки (рис. IV.4, й). Для цього по периметру виїмки заглиблюють колонки, що складаються із зовнішніх заморожувальних та внутрішніх живильних труб, з'єднаних трубопроводом, по якому нагнітається спеціальний розчин (розсіл) солей, що мають низьку температуру замерзання. Охолоджений до мінус 20...45 °С у холодильній установці розсіл циркулює навколо колонок, створюючи стовпи мерзлого ґрунту. Поступово збільшуючись у діаметрі, стовпи з'єднуються між собою у суцільну стіну.

Цементацію застосовують при закріпленні середньо- та крупнозернистих пісків, тріщинуватих скельних порід нагнітанням тампонажних розчинів під тиском 25... 100 МПа на 1 м заглиблення ін'екторів (труб для подавання розчину).

При незначній глибині ін'єктори заглиблюють за допомогою віброзанурювача, пневматичними молотами, гідравлічним способом, при значній глибині (15 і більше метрів) у заздалегідь пробурені свердловини. В ін'єктори поршневими чи діафрагмовими насосами нагнітають суспензію, яка має співвідношення за масою цемент : вода у межах від 1 : 1 до 1 : 10. Ще рідшу суспензію застосовують для замуровування тріщин у скельних породах. Радіус закріплення ґрунтів залежить від виду та стану ґрунту й орієнтовно становить, м: для пісків середньої крушюсті - 0,3...0,5, крупнозернистих пісків - 0,50...0,75, скельних ґрунтів - 1,2...1,5.

Бітумізацію застосовують як допоміжний спосіб до цементації для закріплення тріщинуватих скельних порід гарячою бітумною мастикою за великої швидкості ґрунтових вод. Піщані ґрунти закріплюють холодною бітумною емульсією. Мастику чи емульсію нагнітають у ґрунт крізь пробурені свердловини спочатку під тиском 0,2... 0,3 МПа, а потім поступово підвищують його до 5...8 МПа.

Силікатизацією підвищують водонепроникність, стійкість та міцність водонасичених пісків та пливунів.

За допомогою ін'єкторів під тиском 0,5... 1,5 МПа нагнітають у ґрунт спочатку розчин рідкого скла, а через одну-дві години - хлориду кальцію. Змішуючись, розчини вступають у реакцію й утворюють гель силіцієвої кислоти, який, тверднучи, зв'язує ґрунт у міцний монолітний масив. Розчин можна вводити і за один раз. Компонентами для однорозчинної суміші є рідке скло та ортофосфорна кислота або рідке скло та силіційфтористоводнева кислота тощо.

Виїмки у водоносних шарах можна влаштовувати під захистом тиксотропних протифільтраційних екранів. Для цього використовують тиксотропну суспензію, яка має властивість у стані спокою тверднути та знову перетворюватись на рідину при перемішуванні.

Для влаштування тонких (0,15...0,25 м) протифільтраційних екранів застосовують машини, в основі роботи яких лежать ударний, ріжучий та водоповітряний принципи дії.

Висновки

Будівельними процесами називають виробничі процеси, які спрямовані на отрмання будівельної продукції (наприклад, екскавація ґрунту, монтаж збірних конструкцій, фарбування стін тощо).

Будівельний процес як трудовий процес - це єдина взаємообумовлена і взаємозв'язана сукупність цілеспрямованих дій, регламентованих певною послідовністю (у вигляді визначених правил чергування окремих дій) і режимами виконання їх (точно встановлений розпорядок, тривалість та значення допустимих параметрів окремих Дій).

Будівельні процеси і роботи ще прийнято об'єднувати за виробничими стадіями. Стадія виробництва - це комплекс технологічно закінчених робіт, результатом виконання яких є створення окремої частини будинку або споруди. Звичайно відокремлюють три стадії: роботи першої стадії, результатом здійснення яких створюється підземна частина будинку або споруди; роботи другої стадії - наземна частина; роботи третьої стадії - опоряджувальні і покрівельні роботи; внутрішні санітарно-технічні й електромонтажні роботи; монтаж технологічного обладнання і т. ін.

Поиск по сайту: