Земляные работы

Засыпка грунта в пазухи котлованов

До начала обратной засыпки грунта в пазухи между стенками котлованов (траншей) и элементами подземных сооружений проверяют состояние (ровность и чистоту) грунта основания. Требования к грунту для обратных засыпок – он не должен содержать более 5% органических включений. На основаниях, сложенных грунтами IIтипа посадочности, нельзя выполнять засыпку дренирующими материалами. Обратную засыпку и уплотнение грунта производят при оптимальной влажности, отклонения от нее допускаются в пределах не более 10% для связных грунтов и не более 20% для несвязных. При недостаточной влажности снятые грунты надо уплотнять в местах разработки (в карьере, выемке), а несвязные и малосвязные – в отсыпаемом слое. Количество воды, необходимой для замачивания грунта до оптимальной влажности, зависит от плотности скелета грунта, фактической влажности грунта в месте разработки и потерь влаги при транспортировке.

При засыпке траншей с трубопроводами для обеспечения сохранности стыков и изоляции трубопровода сначала их засыпают мягким грунтом, подбивают приямки и пазухи одновременно с обеих сторон трубы, затем траншею засыпают таким же грунтом не менее чем на 0,2 м выше верха трубы с уплотнением грунта. затем проводят испытания трубопровода, после чего траншею засыпают грунтом без крупных включений (свыше 200 мм) на всю глубину. На пересечениях с дорогами и площадками, имеющими твердое покрытие, засыпку производят малосжимаемым грунтом с уплотнением, а на участках без дополнительных нагрузок засыпать можно без уплотнения, но с устройством «валика», высота которого определяется с учетом естественной осадки. Во всех случаях грунты обратных засыпок должны быть уплотнены до проектной плотности.

Качество уплотнения определяется в зависимости от максимальной плотности грунта (скелета грунта), его вида, нагрузки на поверхность уплотненного грунта и общей толщины отсыпки. Отклонение от проектной плотности допускается не более чем на 0,06 г/см3 в 20% отобранных проб. Качество уплотнения грунта проверяют на различных участках и горизонтах, отобранных на расстоянии 0,2-0,3 м от фундамента, и оценивают по среднеарифметическому значению. Уплотнение производят послойно. Толщина слоев зависит от условий производства работ, вида грунтов и уплотняющих машин, ее уточняют по результатам пробного уплотнения. Каждый проход (удар) уплотняющей машины должен перекрывать след предыдущего прохода или удара на 10-20 см.

Грунты, которые засыпают в стесненных местах (вокруг опор, трубопроводов, коллекторов, смотровых колодцев, в сопряжениях земляного полотна дорог с искусственными сооружениями), уплотняют преимущественно машинами, имеющими навесные трамбующие и вибротрамбующие рабочие органы, с уширением при необходимости пазух до размеров, обеспечивающих возможность применения механизмов.

Земляные работы в зимних условиях и вечномерзлых грунтах

Без предварительной подготовки разработка мерзлого грунта допускается при толщине мерзлого слоя, соответствующей конструкциям рабочих органов землеройной технике, но не более 0,25 м для экскаваторов с ковшом вместимостью 0,5-0,65 м3 и  0,4 м для экскаваторов с ковшом вместимостью 1 – 1,25 м3. Как подготовку снегозадержание проводят с помощью валиков из снега или снегозадерживающих щитов, которые располагают на расстоянии, равном 10-15 –кратной высоте валика или щита. Утепление грунта соломой, опилками, сухим торфом, шлаком, синтетическими покрытиями осуществляют в контуре выемки с уширением с каждой стороны на величину глубины промерзания. Оттаивание грунта применяют в стесненных и труднодоступных местах при незначительных (до 50 м3) объемов работ.

Химическим способом рыхлят грунты с помощью машин со специальными рабочими органами. Взрывной способ рыхления грунтов используется преимущественно на незастроенных площадках при глубине промерзания более 0,4 м. В зимних условиях грунт оснований котлованов и траншей необходимо предохранят от промерзания. Основания под насыпи, возводимые в зимнее время, а также забои для производства работ способом гидромеханизации готовят заблаговременно при положительной температуре воздуха.

При возведении насыпей в зимних условиях необходимо соблюдать следующие требования:

- разрыхленные скальные грунты, гравий, щебень, крупный и средней крупности песок для отсыпки насыпей можно применять без ограничений

- для отсыпки насыпей (кроме гидротехнических) можно применять мелкие пески и глинистые грунты, влажность которых не превышает 0,9 влажности на границе раскатывания; при этом методы производства работ по возведению насыпей из глинистых грунтов, а также конструкция таких насыпей должны указываться в проекте

- общее количество мерзлого грунта в насыпях должно быть не более 20% для автодорожных насыпей, покрытие которых устраивается вслед за отсыпкой, и безнапорных (защитных) дамб; 30% - для железнодорожных насыпей и насыпей под местные проезды и тротуары; 50% - для автодорожных насыпей, покрытие которых устраивается после осадки насыпи, и 60% - для насыпей при планировке площадок

- общее количество мерзлого грунта для отсыпки насыпей гидротехнических сооружений не должно превышать указанного в проекте; верхние части дорожных насыпей, а также слои грунта, располагаемые за задними гранями устоев мостов и над верхом водопропускных труб, следует отсыпать талым грунтом на высоту не менее 1м

- не допускается в насыпях наличие снега и льда, нельзя во время сильных снегопадов укладывать грунт в насыпи.

Обратную засыпку котлованов и траншей зимой надо производить так, чтобы число мерзлых комьев в грунте, которым засыпают пазухи между стенками котлованов (траншей) и возведенных в них частей зданий и сооружений не превышало 15% объема засыпки, а траншеи для трубопроводов засыпались немедленно после укладки в них труб. Вечномерзлые грунты могут использоваться в мерзлом состоянии в течение всего периода эксплуатации сооружения (принцип I) или в периодически оттаивающем состоянии (принцип II). Выбранный для данного участка принцип использования грунтов должен соблюдаться для всех сооружений, возводимых на данном участке. При строительстве по первому принципу траншеи и котлованы разрабатывают в холодное время года и до наступления теплого периода временно засыпают на всю глубину или закрывают слоем мха (дерна). В теплое время года их вскрывают для производства последующих работ захватками с объемом работ на сутки.

При производстве работ по второму принципу траншеи и котлованы разрабатывают в любое время года, но при этом крутизна откосов и конструкция крепления стенок выработок должны соответствовать состоянию и свойствам грунтов деятельного слоя и слоя вскрытой многолетней мерзлоты. Обратную засыпку выработок производят захватками непосредственно вслед за устройством фундаментов или укладкой трубопроводов. При наличии мерзлых грунтов в процессе работ должны быть организованы наблюдения за температурно-влажностным режимом грунтов и возможными деформациями сооружений.

Буровые работы

Буровзрывные работы выполняют по ППР, предусматривающим определение величины зарядов и их размещение с учетом мер защиты сооружений и оборудования, находящихся в месте проведения этих работ. Им должны предшествовать подготовительные работы, которые включают, устройство складов взрывчатых веществ, проверку технического состояния средств бурения и взрывания, разбивку контуров выемок и мест заложения скважин и шурфов, устройство укрытий защищаемых объектов, при необходимости пробные взрывы для уточнения величины зарядов и их расположения. По окончании бурения скважины и шурфы надлежит предохранять от засорения и обрушения. 

Если нарушения структуры грунтового массива не допускаются или необходимо получить заданные контуры выемки, следует проводить контрольные взрывы с предварительным устройством щелей. Применение взрывов на выброс и на сброс для сокращения сроков строительства должно быть обосновано проектом. Дно и откосы котлованов, траншей и каналов не должны иметь недоборов, за исключением недоборов в скальных грунтах в пределах 0,1 м. Переборы не должны превышать 0,2 м, а после обязательной зачистки – 0,05 м. Гидротехнические сооружения из грунтовых материалов

При возведении плотин, дамб и перемычек, отсыпаемых из грунтовых материалов, необходимо учитывать следующее:

• поверхность предварительно очищенного от растительных включений и уплотненного нескального основания разрыхляют на глубину не менее 5 см и смаивают; поверхность скального основания очищают от выветрившейся породы и скопления крупных фракций грунта, промывают струей воды или продувают сжатым воздухом, а при наличии трещин – покрывают слоем пластичного глинистого грунта (бетоном, если такое решение предусмотрено проектом)

• укладку начинают с более низких мест и выполняют с уклоном 0,01 в сторону нижнего бьефа; сопряжение отдельных карт, на которых последовательно производят прием, разравнивание и уплотнение укладываемого слоя грунта осуществляют по откосам не круче 1:2

• экраны, устраиваемые из глины или суглинка, укладывают горизонтальными слоями с уплотнением без перерывов, чтобы возведенная часть экрана пригружалась в течение 24 ч

• при возведении плотин с грунтовыми экранами и ядрами во избежание засорения фильтрового материала грунтами водоупорных устройств укладку грунта в переходные зоны следует производить с опережением

• контрольные пробы для определения основных характеристик уложенного грунта в насыпи отбирают равномерно по всему сооружению, исходя из следующих объемов грунта, м3 на одну контрольную пробу: контроль плотности и влажности глинистых и песчаных грунтов без крупных  включений – 200, контроль плотности и влажности галечниковых грунтов с включением крупных фракций – 400, контроль гранулометрического состава грунтов – 2000.

При возведении напорных сооружений путем отсыпки грунта в воду учитывают следующие требования:

• подготовка основания, вид и характеристики отсыпаемого грунта должны соответствовать проекту, причем при отсыпки грунта в естественные водоемы необходимо исключать возможность размыва и выноса мелкозема

• отсыпка грунта в воду должна проходить под контролем строительной лаборатории отдельными картами, причем оси карт укладываемого слоя следует смещать относительно осей ранее уложенного слоя на величину, равную ширине основания дамб обвалования

• предварительная толщина слоя сухого грунта для обеспечения в процессе отсыпки грунта в воду прохода транспортных средств должна назначаться из условий повышения этого слоя над горизонтом воды на величину не менее - 0,5 м  при толщине слоя отсыпки 1м, 0,3 м  при толщине 2 м, 0,25 м при толщине 3 м, 0,2 м   при толщине 4 м

-   при отсыпки грунта горизонт воды в прудке должен быть постоянным, а при вынужденном перерыве воду из прудка удаляют

-   при отсыпки грунтов в воду контролируют соблюдение проектной толщины слоя отсыпки, равномерность уплотнения надводного слоя грунта движущимся транспортом и механизмами

-   пробы для определения физико-механических свойств уложенного грунта должны отбираться по одной на каждые 500 м2 площади отсыпаемого слоя.

Откосы гидротехнических насыпей, подлежащих жесткому креплению, для обеспечения проектной плотности грунта следует отсыпать с уширением на 20-40 см по нормали к откосу. Неуплотненный грунт с откосов снимают и укладывают в подводимые сооружения. Если откосы крепят посевом трав, каменной наброской, отсыпкой гравием и т.п., тогда насыпи отсыпают без уширения против проектного профиля.

При креплении откосов насыпей речных гидротехнических сооружений и берегов каналов необходимо выполнять следующие требования:

      -    перед началом работ обеспечить отвод от откосов поверхностных вод, откосы спланировать, а в подводной части, кроме того, протралить и очистить;

     -     откосы, подготовляемые под жесткое крепление насухо, после планировки (но не ранее чем за 10 дней до укладки крепления) обработать (протравить) ядохимикатами (безвредными для фауны водохранилища) согласно проекту; после обработки ядохимикатами необходимо уплотнить упоры, предохраняющие одежду откосов от сползания.

Гидромиханизированные и дноуглубительные работы

Технология разработки грунта гидромониторами для определения целесообразности производства работ в один или несколько уступов, типа гидромониторов, частоты их передвижки и технических средств для зачистки недомывов, а также способов рыхления трудноразмываемого грунта определяется проектом. Порядок производства гидромеханизированных работ с применением плавучих землесосных снарядов должен соответствовать требованиям Регистра РФ. Технология намыва земляных сооружений определяется проектом с учетом потерь на уплотнение грунта (не более 1,5% при намыве из супесчаных и суглинистых грунтов и 0,74% при намыве из песчаных и песчано-гравийных грунтов), а также других потерь (на осадку основания, унос грунта, перемыв профиля), определяемых дополнительно в пределах от 0,5 до 2%. Недомывы сооружения по сравнению с проектом не допускаются, а перемывы допускаются не более 0,4 м и подлежат срезке при планировочных работах. 

Дноуглубительным работам должны предшествовать работы по удалению препятствий (при необходимости с водолазным обследованием), разбивки базиса и границ черпания выемки с установкой створных знаков и водомерных реек, устройству навигационных ограждений судового хода и причалов, прокладке линий электропередачи и связи, монтажу пульпопроводов и подготовке водосборных сооружений. При разработке подводных выемок, в которых не допускается нарушение естественной структуры грунта, оставляют защитный слой, который определяется проектом. При устройстве выемок для судоходства рабочую глубину грунтозабора следует устанавливать с учетом того, что недоборы против проектных глубин не разрешаются, а переборы по глубине не должны превышать более 0,3 м при использовании многочерпаковых дноуглубительных снарядов, 0,4 м – землесосных папильонажных и 0,5 м – многочерпаковых.

Горнопроходческие работы

Горнопроходческие работы с устройством крепи (с одновременным наращиванием крепи или с обнажением выработки в призабойной части и последующим возведением крепи, сплошным забоем или уступами, с использованием пневмоинструментов или буровзрывным способом, с применением временной или постоянной крепи) выполняют в соответствии с рабочей документацией и ППР. Как правило, при выполнении горнопроходческих работ не допускается уменьшение сечения выработок по сравнению с проектным. Увеличение (перебор породы) допускается в пределах 70 мм при грунтах II-IV категорий крепости и 100 мм при грунтах V-VIIIкатегорий крепости. Отклонение стенок крепи всех выработок с устройством крепи в грунтах и горных породах крепостью не выше VIIIкатегории принимают для вертикальных, горизонтальных и наклонных выработок не менее 2 м3/сут, а для камер и сопряжений выработок – 15 м3/сут. При наличии горных пород крепостью выше категории VIII, а также выбросов породы, прорывов плывуна, сильного капежа грунтовых вод или их потока в забой более 15 м3/ч указанные технические скорости могут быть уменьшены , но не более чем на 30%.

Полости, образованные в результате вывалов и выбросов, а также полости за крепью выработок должны заполняться нетоксичными и несгораемыми материалами, причем в местах геологических нарушений следует применять твердеющий материал (на основе цементов). Должны быть предусмотрены меры по обеспечению требований маркшейдерской и геологической служб. Объемы выработок, а также вывалов и выбросов регистрируют на основе маркшейдерских замеров.