Глава 4. Производство земляных работ

4.1. Общие положения

Возведение автодорог, зданий и сооружений и прокладка инженерных коммуникаций обычно сопряжены с необходимостью выполнения больших объемов земляных работ.

Земляными называются работы по разработке грунта в выемках, его транспортирование (перемещение) и укладка в насыпи. Эти работы относятся к наиболее трудоёмким и тяжёлым строительным работам, выполняемым в сложных условиях, в значительной степени зависимым от природно-климатических факторов, характеристик грунта, плотности застройки и т.д. Сложность и трудоёмкость производства земляных работ может возрастать в условиях реконструкции подземных частей зданий и сооружений.

Основными элементами комплексного технологического процесса производства земляных работ, заслуживающими повышенного внимания, являются:

• конструкция и геометрические параметры земляного сооружения;

• состав технологического процесса и входящие в него операции;

• комплект машин, их технические, технологические и экономические параметры;

• продолжительность и трудоёмкость выполнения этих работ;

• месторасположение строительного объекта.

Для производства земляных работ в строительстве используют 5 основных способов:

• механический;

• гидромеханический;

• взрывной;

• ручной;

• комбинированный.

Преобладающим среди этих способов является механический, с использованием различных машин и механизмов.

4.2. Строительная классификация грунтов

Грунты подразделяются на 2 типа:

• скальные;

• нескальные, которые в свою очередь делятся :

• на крупнообломочные;

• песчаные;

• глинистые.

Скальные грунты состоят из сплошных или трещиноватых массивов горных пород. Они практически несжимаемы, водоустойчивы, являются хорошим основанием, разрабатываются преимущественно взрывным способом.

Крупнообломочные грунты в зависимости от величины обломков и степени их окатанности подразделяют:

• на щебенистые;

• гравийные (окатанные).

Щебень – остроугольные обломки скальных пород размером от 20 до 200 мм. Такие же обломки до 20 мм называются дресвой.

Окатанные обломки:

• от 3 до 40 мм – гравий;

• от 40 до 200 мм – галька;

• свыше 200 мм – валуны.

Крупнообломочные грунты достаточно прочны, но водопроницаемы.

Песчаные грунты – это мелкозернистые грунты (до 3 мм) с содержанием глинистых частиц до 3 %, водопроницаемы, но малосжимаемы, поэтому являются хорошим основанием при условии, что они не размываются (не плывуны).

Глинистые грунты разделяют:

• на супесь (содержит от 3 до 10 % глинистых частиц);

• суглинок (от 10 до 30 %);

• глину (свыше 30 %).

В сухом состоянии они являются хорошим основанием, но при увлажнении увеличиваются или уменьшаются (например, лёсс) в объёмах; увеличивается их пластичность (снижается несущая способность), а при замораживании возникают силы морозного пучения.

По степени влагосодержания различают грунты:

• сухие (содержание воды до 5 %);

• влажные (от 5 до 30 %);

• мокрые или переувлажнённые (более 30 %).

Немаловажной характеристикой грунтов, которую необходимо учитывать при проектировании земляных работ, является объёмная масса, т.е. масса единицы объёма грунта. Например, для песчаных грунтов в природном состоянии γ_об. =1,6 -1,7 т/м³, для глинистых γ_об. =1,7-2,0 т/м³ , для скальных γ_об. = до 3 т/м³.

По трудности разработки грунты делятся на группы. Эта дифференциация приведена в ЕНиР 2-1.