Подсчет объемов сооружений при разработке котлована и при разработке траншей

Объемы земляных сооружений подсчитываются по рабочим чертежам и уточняются по натурным замерам в процессе производства работ. Сооружение разбивается на ряд отдельных объемов в виде элементарных геометрических фигур (призма, пирамида), объем которых вычисляется по известным простым математическим формулам. Расчет производят для плотного (естественного) состояния грунта.

Объем котлована вычисляется по рабочим чертежам с отметками бровки и дна котлована, планом участка в горизонталях и принятой крутизной откосов.

Ширина дна котлована определяется в зависимости от будущего сооружения (фундамента, коллектора и т.п.) с добавлением свободной зоны шириной 0,5 м для прохода рабочих по всему периметру котлована.

Котлован разбивается на ряд элементарных фигур, подсчитывается объем каждой и полученные результаты суммируются.

Разбивка штщмдни: а - на квадраты; б - на треугольники; в - профиль шшщиднп I <|ык шчеекий;

2 - проектный; 3 - контур будущего котлована; ■! угппшмм ш метка

Объем траншеи определяется как сумма объемов отдельных участков между поперечными профилями, проведенными через точки перелома продольного профиля (рельефа) (рис. 2.9).

Ширина траншеи по дну (без учета крепления) принимается на (0,3- 1,0) м шире диаметра укладываемого трубопровода. Для ленточного фундамента ширина траншеи по дну принимается шире фундамента на 1,0 м (по 0,5 м с каждой стороны). При строительстве объектов ПГС устраиваются в основном траншеи небольшой протяженности (до 300 м), для подсчета объемов которых можно пользоваться упрощенными формулами, например между точками перелома 1 и 2 (рис. 2.9):

где У_пв— объем траншеи, м³; F, - площадь г-го поперечного сечения, м²; L - длина участка, м.

Рис. 2.9. К определению объема траншеи: а — профиль; б - элементы сечения

15. Способы обеспечения устойчивости грунтовой стенки: откос, крепление стенок, глинистый раствор и т.д.

Устойчивость грунтовой стенки. При устройстве ьыемок (котлованов, траншей, скважин) вертикальная грунтовая стенка земсооружения за счет слабой структуры материала (грунт) имеет тенденцию к обрушению под действием собственного веса. Для предотвращения этого явления выполняют крепление стенки или устройство грунтового откоса под некоторым углом к вертикали.

Крепление стенок траншей (рис. 2.3) и котлованов (рис. 2.4) осуществляется обычно в процессе его возведения. При нем используются инвентарные деревянные или металлические щиты и кропокш.в- изделия.

Рис. 2.3. Крепление стенок котлованов и траншей: а - подкосное; 6 - анкерное; в - распорное: 1 - забирка из досок; 2 — стойка; 3 - бобышка; 4 - подкос; 5 - свая; 6 - анкерная тяга; 7 - засыпка; 8 – распорка

Для крепления стенок скважин используют глинистый раствор или стальные обсадные трубы.

В этом случае скважины бурят вращательным способом. Глинистый раствор поступает в скважину по пустотелой буровой штанге. За счет гидростатического давления, оказываемого этим раствором, плотность которого 1,2...1,3 г/см³, устраивают сваи без обсадных труб. Глинистый раствор готовят на месте производства работ преимущественно из бентонитовых глин, и по мере бурения его нагнетают в скважину. Поднимаясь по скважине вдоль ее стенок, глиняный раствор попадает в зумпф, откуда возвращается насосом в буровую штангу для дальнейшей циркуляции.

Шпунтовые ограждения выполняются из стальных пластин шириной 200-400 мм и длиной 6,0-12,0 м, погружаемых по всему периметру котлована сваепогружающей установкой. По длинной стороне элементы шпунта имеют скользящее замковое соединение, так что после погружения пластин образуется плотный и устойчивый «забор» по форме будущего котлована (рис. 2.5). Внутри ограждения выполняется выемка грунта до проектной отметки и возводится подземная часть здания или сооружения до нулевой отметки здания. После этого погруженный шпунт извлекается специальным механизмом - «сваевыдергивателем».

Рис. 2.4. Закрепление грунтовой стенки шпунтом

При криогенном способе по периметру котлована с определенным шагом, который определяется расчетом, бурят скважины. В скважины помещают криогенные «иглы», соединенные с криогенной установкой, обеспечивающей циркуляцию хладоносителя в системе. Хладоносителем (хладагентом) может быть аммиак, фреон, солевой раствор (NaCl, СаС1₂), охлажденный до заданной температуры (-15°С...-10°С). Вокруг «игл» происходит замораживание грунта и постепенно (через 6-24 часа) образуется сплошная стенка из мерзлого грунта.

Достоинства этой группы способов (крепление стенок выемки): объем вынутого грунта не превышает проектного объема котлована; малые технологические габариты (работы ведутся в проектных размерах котлована). Недостатки — большие затраты труда и материалов; разнотипные процессы и материалы.

1 - криогенная установка

2-подача хладагента (фреон, аммиак, солевой раствор)

3- разводящий трубопровод

4- криогенные иглы

5- намороженный грунт

Устройство откоса выполняется под некоторым углом ср , обеспечивающим надежную устойчивость стенок выемки. В связи со сложностью замера угла этот параметр выражается через коэффициент крутизны откоса (т). Значения коэффициент крутизны откоса т для различных грунтовых условий приведены в табл. М=С/Н

Достоинство: устойчивость грунтовой стенки обеспечивается основным процессом — разработкой грунта и не требует дополнительных материалов. К недостаткам: большие технологические габариты (размеры выемки по верху существенно увеличиваются).

Устройство устойчивого откоса: С - заложение откоса; h - высота откоса