Виды земляных сооружений и работ. Баланс грунтовых масс

Все земляные сооружения делятся на выемки и насыпи.

Выемки - это земляные сооружения расположенные ниже дневной поверхности.

Насыпи - сооружения расположенные выше дневной поверхности.

Земляные сооружения, располагаемые частично в выемке, частично в насыпи, относят к полувыемкам, с преобладанием выемки, или к полунасыпям, с преобладанием насыпи.

Выемки и насыпи делят на профильные (деловые) и непрофильные (карьеры, резервы, отвалы,

кавальеры).

К насыпям относятся обратные засыпки профильных выемок.

В зависимости от срока службы земляные сооружения делятся на постоянные и временные.

Виды земляных сооружений

Котлован - это временная профильная выемка для возведения подземных частей сооружений.

Траншея - линейно протяженная профильная выемка с вертикальными или наклонными стенками для строительства трубопроводов, дрен, ленточных фундаментов.

Разработка траншей

Карьер - непрофильная выемка, для добычи открытым способом полезных ископаемых и грунта.

Резерв - непрофильная линейно протяженная выемка, из который берут грунт для строительства насыпных сооружений.

Отвал - непрофильная постоянная или временная насыпь, предназначенная для складирования грунта.

Временный или промежуточный отвал – непрофильная насыпь, грунт из которой используется в дальнейшем для насыпей и засыпок.

Кавальер - непрофильная постоянная линейная насыпь грунта вдоль протяженной профильной выемки (канала, дороги).

Кювет - протяженная профильная выемка предназначенная для сбора и отвода воды от линейного сооружения (обычно вдоль дороги).

Крутизна откосов земляных сооружений характеризуется коэффициентом заложением откосов.

Рис.2.1 Схема определения коэффициента заложения откосов земляных сооружений

где: L - горизонтальная проекция откоса;

Н - глубина выемки или высота насыпи;

Крутизна откосов постоянных сооружений задается проектом из условия их устойчивости. Крутизну откосов временных котлованов и траншей назначают с учетом вида грунтов и глубины выемки (табл.2.1). 

Таблица 2.1 - Крутизна откосов временных котлованов и траншей в грунтах естественной влажности без крепления

При глубине выемок > 5 м крутизну откосов определяют из условия их устойчивости.

Объемы земляных работ определяют в соответствии с правилами вычисления геометрических фигур.

Объемы земляных работ определятся по грунту в состоянии естественной плотности. Различают проектные и производственные объемы работ.

Проектные (профильные) объемы вычисляют в соответствии с размерами сооружений.

Производственные объемы - фактически выполненные работы с учетом дополнительных объемов, появляющихся при повторных переработках грунта. Соотношение между профильными и производственными объемами имеет такую зависимость:

V_{произв.}= (1,3…2,0)V_проф.

Наиболее целесообразно грунт из профильных выемок перемещать в профильные насыпи, что сводит к минимуму непрофильные объемы работ в карьерах и резервах. Наиболее рационального использования грунта из выемок можно добиться при составлении баланса грунтовых масс.

Баланс грунтовых масс - это проектный документ, отражающий рациональное распределение грунта между выемками и насыпями. Его составляют в виде таблиц и схем с учетом наилучшего использования грунта из профильных выемок для возведения насыпей при минимальных дальностях перемещения грунта.

Баланс грунтовых масс служит основным техническим документом в котором установлены:

1) порядок и место размещения грунта из выемок в насыпи;

2) потребность в карьерах и резервах;

3) кратчайшие пути перемещения грунта из выемок в насыпи.

Условно различают частный, районный и сводный балансы грунтовых масс. В частном балансе сравнивают объемы выемок и насыпей в пределах одного объекта, в районном - объемы выемок и насыпей нескольких сооружений, в сводном - объемы выемок и насыпей всей системы или всего комплекса сооружений.

При составлении баланса грунтовых масс следует стремиться каждый м3 грунта из деловой выемки использовать для возведения качественных насыпей. Однако выполнение этого условия осложняется следующими причинами:

-не все грунты из деловых выемок пригодны для качественных насыпей;

-сроки разработки грунта в выемках не всегда совпадают со сроком возведения насыпей;

-некоторые деловые выемки так далеко расположены от качественных насыпей, что для последних выгоднее брать грунт из карьеров или резервов.

Порядок составления баланса грунтовых масс следующий:

В ведомость баланса грунтовых масс (табл. 2.2) записывают объемы качественных насыпей и деловых выемок. Объемы непригодных грунтов выписывают в графу < отвал грунта>.

Устанавливают направление перемещения грунта из выемок в насыпи с учетом срока разработки, отсыпки и качества грунта.

Из объема качественных насыпей вычитают объемы пригодного грунта из деловых выемок и получают необходимый объем грунта из карьеров или резервов для качественных насыпей.

Сумма объемов всех выемок должна быть равна сумме объемов всех насыпей.

Устанавливают технологическую последовательность выполнения работ, увязанную со сроками их производства. Если грунт из деловых выемок нельзя сразу уложить в качественную насыпь, то его укладывают во временные отвалы.

В выемках и в качественных насыпях грунт может иметь разную степень плотности. Для сравнения их объемов пользуются понятием <грунт в плотном теле>. Это означает, что плотность его равна плотности грунта в естественном залегании. Производительность всех землеройных и землеройно-транспортных машин измеряется по грунту в плотном теле.

Таблица 2.2 - Ведомость баланса грунтовых масс

На схемах стрелками показывает направления всех перемещений грунта, указывают объемы и дальности его возки.