ГРУНТА И УСТРОЙСТВА СВАЙ

Производство строительно–монтажных работ, в том числе возведение подземной части здания или сооружения сопряжено с выполнением значительных объемов земляных работ.

Земляные работы являются наиболее трудоемкими и тяжелыми, т.к. выполняются в сложных условиях и зависят от природно-климатических факторов, характеристик грунта, имеющейся застройки и т.д. На 1 м³ объема промышленного сооружения в среднем перерабатывается 1,5 – 2,0 м³ грунта, а на 1 м³ объема гражданского строительства - 0,5 м³грунта.

Одним из важнейших резервов снижения объемов земляных работ, а, следовательно, и стоимости строительства, является использование рациональных проектных решений, обеспечивающих максимальную сбалансированность необходимых выемок и насыпей при минимальных расстояниях перемещения грунта, что приводит к минимуму объема работ, выполняемых вручную.

Земляные работы – совокупность производственных процессов, связанных с разработкой, перемещением, укладкой грунтов и отделкой земляных сооружений. В результате выполнения земляных работ создаются земляные сооружения.

Земляное сооружение – инженерное сооружение, устраиваемое из грунта в грунтовом массиве или возводимое на поверхности земли. Земляные сооружения могут классифицироваться по ряду признаков:

1. По расположению земляных сооружений относительно поверхности земли.

Выемки - углубления, образуемые в результате разработки грунта ниже уровня поверхности земли.

Насыпи - возвышения на поверхности, возводимые отсыпкой ранее разработанного грунта.

Подземные выработки – выемки, закрытые с поверхности и устраиваемые для сооружения транспортных и коммунальных тоннелей и в других целях.

Подземные сооружения– выработки в толще пород, имеющие различное назначение: транспортные и гидротехнические тоннели; метрополитен; базисные склады и холодильники; пешеходные переходы; гаражи и др.

2. По назначению и длительности эксплуатации.

Постоянные сооружения – сооружения, предназначенные для длительного использования. К ним относят плотины, дамбы, каналы, выемки и насыпи земляного полотна дорог и транспортных пересечений в городах, выемки для искусственных водоемов и другие сооружения, а также вертикальную планировку площадок при подготовке территории для застройки.

Временные сооружения – сооружения, имеющие непродолжительный срок службы, которые устраиваются лишь на период строительства. Они предназначены для размещения технических средств и выполнения строительно-монтажных работ по возведению фундаментов и подземных частей здания, прокладки инженерных коммуникаций и др.

Нулевой цикл– комплекс работ по строительству подземной части здания. Включает вертикальную планировку, отрывку котлована, забивку свай; устройство фундаментов и стен подвала, ростверков, вводов и выпусков инженерных коммуникаций; гидроизоляцию подземной части стен, монтаж перекрытий нуля, обратную засыпку пазух котлована.

Нуль строительный– проектная отметка уровня чистого пола первого этажа. Нуль строительный выносится геодезическим нивелированием и закрепляется на строительной площадке или отмечается на стене здания красной горизонтальной чертой.

Нивелирование– определение высот точек земной поверхности относительно некоторой избранной точки или над уровнем моря.

Внеплощадочные подготовительные работы– работы, которые включают строительство подъездных путей и причалов, линий электропередач с трансформаторными подстанциями, сетей водоснабжения с водозаборными сооружениями, канализационных коллекторов с очистными сооружениями, жилых поселков для строителей, необходимых сооружений по развитию производственной базы строительной организации, а также сооружений и устройств связи для управления строительством.

Внутриплощадочные подготовительные работы– работы, которые предусматривают сдачу-приемку геодезической разбивочной основы для строительства; геодезические разбивочные работы для прокладки инженерных сетей, дорог и возведения зданий и сооружений; освобождение строительной площадки для производства строительно-монтажных работ (расчистка территории, снос строений и др.), планировку территории; искусственное понижение уровня грунтовых вод; перекладку существующих и прокладку новых инженерных сетей; устройство постоянных и временных дорог.

Геодезические работы– комплекс работ, выполняемый на строительной площадке, включающий разбивочные работы, контроль точности строительно-монтажных работ, а также наблюдения за смещениями и деформациями строящихся зданий и сооружений.

Знаки геодезические– наземные сооружения (в виде столбов, пирамид и др.) и подземные устройства (бетонные монолиты), которыми обозначаются и закрепляются на местности геодезические пункты. Наземная часть знака геодезического служит объектом визирования и используется также для установки инструмента над землей при измерениях.

Обноска– специальное приспособление, применяемое на строительной площадке при выносе осей здания и их закреплении.

Планировка– технологический процесс выравнивания слоя земляного полотна или дорожной одежды по отметкам или толщине слоя.

Планировочные отметки земли -уровень земли на границе отмостки.

Планировочные работы – работы по выравниванию слоев грунта и строительных материалов в слоях дорожной одежды.

Разбивочные работы– измерения и построения, обеспечивающие соответствие геометрических параметров объекта строительства проекту и включающие создание геодезической разбивочной основы, производство разбивочных работ в процессе строительства, геодезический контроль геометрической точности выполнения СМР и геодезические наблюдения за деформациями строящихся зданий и сооружений.

Баланс земляных масс – это разность объема выемки и насыпи при выполнении планировочных работ. Она может иметь положительное значение, если объем выемки превышает объем насыпи и отрицательное, если объем насыпи превышает объем выемки.

Нулевой баланс земляных масс – равенство объемов выемки и насыпи грунта на площадке при производстве планировочных работ.

Картограмма земляных масс (план распределения земляных масс)– план участка, на котором рельеф изображен горизонталями, с нанесением сетки квадратов и указанием черных, красных и рабочих отметок вершин квадратов, а также с изображением линии нулевых работ. Составляется для указания потоков грунта из отдельных выемок в насыпи. В них указывают, из какого участка выемки (квадрата) в какой участок насыпи (квадрат) перемещается грунт, объем этого грунта и дальность перемещения (рис. 1).

Рис. 1. Картограмма (план распределения) земляных масс

В кружках указаны номера участков выемки и насыпи; стрелкой указано направление перемещения грунта; над стрелкой приведен объем перемещаемого грунта в м³; под стрелкой дальность перемещения в м.

Линия нулевых работ – граница между планировочной выемкой и насыпью.

Резервы(земляные сооружения) – выемки, из которых берут грунт для возведения насыпи, например, при вертикальной планировке территории.

Котлован – выемка, длина которой равна ширине или не превышает десятикратной ее величины.

Траншея – временная выемка, имеющая ширину до трех метров и длину, значительно превышающую ширину.

Скважина – цилиндрическая выработка диаметром более 75мм и глубиной более 5м.

Шурф –глубокая выемка с малыми размерами в плане.

Шпур – цилиндрическая выработка диаметром до 75мм и глубиной 5м.

Яма –выемка под отдельно стоящие фундаменты или столбы.

Откос– искусственно созданная наклонная поверхность, ограничивающая естественный грунтовый массив, выемку или насыпь. Устойчивость откоса зависит от прочности грунтов под откосом и в его основании, плотности грунтов, крутизны и высоты откоса, нагрузок на его поверхность, фильтрации воды через откос, положения уровня воды. Повышение устойчивости откосов достигается увеличением пологости откосов, дренированием, пригрузкой в низовой части и основании, устройством берм, подпорных стенок и др. Поверхность откосов закрепляется высевом трав, мощением камнем, устройством бетонных и железобетонных одежд и др.

Берма –горизонтальная площадка, устраиваемая между откосами выемки. Может выполняться, если устраиваются глубокие выемки, или на границе грунтов, отнесенных к разным группам (рис. 2.).

Рис. 2. Выемка с бермами: а – трапецеидальная; б – глубокая;

1 – проезжая часть; 2 – верхний откос; 3 – берма; 4 – нижний откос

Угол естественного откоса – наибольший угол, который может быть образован откосом свободно насыпанного грунта в состоянии равновесия с горизонтальной плоскостью. Он зависит в основном от гранулометрического состава и формы частиц, а с уменьшением размера зерен становится положе. Понятие об угле естественного откоса относится только к сухим сыпучим грунтам, а для связных пылевато-глинистых теряет всякий смысл, т.к. у этих грунтов он зависит от влажности, высоты откоса и величины пригруза на откос

Крутизна откоса – характеризуется отношением высоты насыпи (глубины выемки) к заложению откоса:

где, h – высота насыпи (глубина выемки); а – заложение откоса; m – коэффициент откоса. Она обеспечивает устойчивость земляных сооружений (выемок и насыпей). Крутизна откоса зависит от угла естественного откоса α (рис. 3).

Рис. 3. Крутизна откоса

Одерновка –технологический процесс укрепления откосов насыпей и выемок методом укладки дерна.

Подпорная стенка– конструкция, удерживающая от обрушения находящийся за ней массив грунта. Наиболее часто используется в строительстве гидротехнических сооружений и в мостостроении. Материал – природный камень, бетон, железобетон, металл, дерево.

Разрыхляемость – свойство грунта увеличиваться в объеме при разработке вследствие потери связи между частицами, при этом его плотность уменьшается. Увеличение объема грунта характеризуется коэффициентом первоначального и остаточного разрыхления.

Остаточная разрыхляемость– остаточное разрыхление, уложенного в насыпь разрыхленного грунта, который под влиянием массы вышележащих слоев грунта или механического уплотнения, движения транспорта, смачивания дождем уплотняется, но при этом не занимает объёма грунта в естественном состоянии. Показателем остаточной разрыхляемости является коэффициент остаточного разрыхления грунта

Коэффициент первоначального разрыхления – отношение объёма разрыхленного грунта к объёму грунта в естественном состоянии (для песчаных грунтов k = 1,08 - 1,17; для суглинистых грунтов k = 1,14 - 1,28; для глинистых грунтов k = 1,24- 1,3).

Коэффициент остаточного разрыхления –отношение объема уплотненного грунта к объему грунта до его разработки (для песчаных грунтов k =1,01 - 1,025; для суглинистых грунтов k = 1,015 - 1,05; для глинистых грунтов k = 1,04 - 1,09).

Осадка(строительная)– деформация основания сооружения, не сопровождающаяся коренным изменением структуры грунта. Происходит в результате уплотнения грунта и вытеснением из его пор избыточной воды. Осадка должна быть меньше предельно допустимой. Которую устанавливают исходя из конструктивных особенностей возводимого сооружения и условий его эксплуатации.

Основание здания(сооружения) – массив грунта (горной породы), непосредственно воспринимающий нагрузку от здания (сооружения). различают основания естественные, когда грунты находятся в условиях природного залегания, и искусственные, когда грунты предварительно закреплены.

Пазуха – пространство между боковой поверхностью сооружения и откосом котлована (рис.4).

Обратная засыпка пазух – процесс заполнения пазух грунтом. После устройства подземных сооружений и частей зданий грунт укладывают в пространство между боковой поверхностью сооружения и откосом котлована (в пазухи), (рис.4).

Рис. 4. Пазуха:

1 – сооружение; 2 – уложенный грунт.

Грунты – породы, залегающие в верхних слоях земной коры. При строительстве земляных сооружений наиболее часто разрабатываются грунты песчаные, глинистые, скальные, растительные, лессовые. Свойства грунтов и их физико-механические характеристики влияют на технологию производства, трудоемкость и стоимость работ. К их технологическим свойствам относят плотность, влажность, сцепление и др.

Группы грунтов по трудности разработки– классификация грунтов по группам в зависимости от трудности их разработки и типов применяемых машин (приводится в /1/).

Плотность - масса 1м³ грунта в естественном состоянии грунта.

Влажность – степень, %, насыщения грунта водой, определяемая отношением массы воды в грунте к массе твердых частиц. При влажности более 30% грунты считаются мокрыми, а до 5% - сухими. Чем выше влажность грунта, тем выше трудоемкость его разработки.

Липкость – свойство грунта при определенной влажности прилипать к поверхности различных предметов. Высокая липкость усложняет выгрузку грунта из машины или кузова, условия работы транспорта и др. Липкость определяют усилием, необходимым для отрыва прилипшего предмета от грунта.

Сцепление – сопротивление грунта сдвигу. От плотности и силы сцепления между частицами грунта в основном зависит производительность землеройных машин.

Землеройно-транспортные машины– машины, предназначенные для послойной разработки и перемещения грунта. Основными видами этих машин являются скреперы и бульдозеры, которые за один цикл разрабатывают грунт, перемещают его, разгружают в насыпь и возвращаются в забой порожняком.

Землеройно-фрезерная машина– машина землеройно-транспортная с фрезерным режущим рабочим органом.

Бульдозер– землеройно-транспортная машина, представляющая собой базовую машину (трактор) с навесным оборудованием, состоящим из ножевого отвала, толкающей рамы и устройства для управления отвалом. За один цикл бульдозер перемещает 7,5 м³ грунта. Перспективными являются бульдозеры, которые за один цикл перемещают 15-25 м³ грунта и обеспечивают заданный профиль основания земляного сооружения и проектные размеры (отметки).

Грейдер– колесная землеройно-транспортная машина с регулируемым отвалом. В отличие от бульдозерного грейдерный отвал размещается в средней части машины между передней и задней осями машины. Грейдер работает в прицепе и полуприцепе к трактору. Применяются грейдеры в условиях бездорожья.

Грейдер-элеватор– землеройно-транспортная машина, сочетающая в себе дисковый или полукруглый нож и ленточный конвейер для удаления грунта из зоны разработки. Область применения – разработка грунтов I-III групп и отсыпка их в дорожные насыпи, отвалы и в транспортные средства.

Скрепер– землеройно-транспортная машина, предназначенная для послойной разработки грунта, перемещения и отсыпки слоем заданной толщины. Скрепер состоит из тягача (или двигателя на самой машине), ходовой части на пневматических шинах. Ковша, сцепного устройства и механизма управления. Различают скреперы прицепные, полуприцепные и самоходные.

Землеройные машины - самоходные землеройные машины периодического действия, служащие для разработки грунта и перемещения его в отвал (насыпь) или в транспортные средства. К ним относят экскаваторы цикличного и непрерывного действия. Наибольшее применение имеют одноковшовые экскаваторы, которыми выполняется около 45% всего объёма земляных работ.

Драглайн– одноковшовый экскаватор с гибкой канатной связью стрелы и ковша. Длина стрелы достигает 100 м, емкость ковша – 80 м³. применятся на карьерах и в мелиоративном строительстве.

Струг– землеройная машина непрерывного действия для послойного срезания грунта при строительстве каналов, планировочных работах, нарезке кюветов; вид рабочего оборудования экскаватора для выемки тонких пластов на карьерах.

Цепной экскаватор– многоковшовый экскаватор непрерывного действия; рабочий орган в виде жесткой или шарнирной рамы с бесконечной ковшовой цепью. Применяется главным образом для разработки мягких пород в карьерах.

Экскаватор– основной тип землеройных машин главным образом для разработки мягких горных пород в массиве или скальных в раздробленном состоянии. Различают одноковшовые (механическая лопата, драглайн и др.) и многоковшовые (цепные и роторные) экскаваторы.

Механическая лопата– одноковшовый экскаватор с жесткой скользящей (прямая лопата) или с жесткой шарнирной (обратная лопата) связью ковша со стрелой.

Лопата экскаваторная обратная– сменное рабочее оборудование экскаватора для разработки грунта ниже уровня стоянки машины при рытье котлованов, траншей и др. земляных сооружений. Работает движением ковша в направлении от забоя к машине (на себя).

Лопата экскаваторная прямая– сменное рабочее оборудование экскаватора, предназначенное для разработки грунта выше уровня стоянки машины при рытье котлованов, а также для погрузки грунта и дробленных скальных пород. Работает движение ковша в направлении от машины в сторону забоя (от себя). Ковш оборудуется открывающимся днищем, может быть как неповоротной, так и поворотной конструкции.

Забой – рабочая зона экскаватора, включая место стоянки транспортных средств. В нее входят: площадка, на которой находится экскаватор, часть массива грунта, разрабатываемого с одной стоянки, и площадка, на которой устанавливается транспорт под погрузку или размещается отвал грунта.

Радиус резания (копания) экскаватора – расстояние от оси вращения экскаватора до кромки ковша (до линии резания грунта); бывает рабочий максимальный (Rmax), минимальный (Rmin) (рис. 5).

Рис. 5. Радиус резания (копания) экскаватора

Высота копания – расстояние от уровня стоянки экскаватора до режущего контура ковша при копании выше уровня стоянки. Оптимальная высота копания обуславливает наполнение ковша при однократном его перемещении по образующей забоя. Принимается равной 0,7 – 0,8 максимальной высоты копания.

Отвал – место, где размещается разработанный грунт (в зоне действия машины).

Кавальер – насыпи, образуемые при отсыпке ненужного грунта, а также временного хранения грунта.

«Недобор» грунта – слой грунта (5-10см), оставляемый при разработке котлована для того, чтобы избежать повреждения основания и не допустить переборов грунта.

Виброкаток– самоходная или прицепная машина для вибрационного уплотнения грунтов.

Проходка - выемка, которая образуется в результате последовательной разработки грунта при периодическом передвижении экскаватора в забое.

Проходка пионерная – первая проходка лобовым забоем. Такая проходка применяется при разработке широких котлованов, в результате чего выполняется сочетание одной лобовой и нескольких боковых проходок.

Боковая проходка (боковой забой) – метод разработки грунта одноковшовым экскаватором, при котором он черпает грунт преимущественно с одной стороны перемещения и частично впереди себя. В боковом забое транспортные пути проходят параллельно оси перемещения экскаватора, что значительно уменьшает угол поворота его стрелы при погрузке. Это приводит к увеличению производительности работы экскаватора (рис. 6).

Рис. 6. Боковая проходка (боковой забой)

1 – транспортное средство; 2 – экскаватор

Лобовая проходка (лобовой забой) –метод разработки грунта одноковшовым экскаватором, при котором он разрабатывает грунт впереди себя и отгружает его в транспортные средства (рис. 7).

Рис. 7. Лобовая проходка (лобовой забой):

1 – транспортное средство; 2 – экскаватор; α – угол поворота стрелы экскаватора

Водоотвод – способ защиты строительной площадки от стока поверхностных вод (паводковых, талых, ливневых). Выполняют в виде водоперехватывающих нагорных и водоотводных канав, подпорных стен, оградительных обваловываний и системных дренажей.

Кювет– боковая сточная канава трапецеидального сечения для отвода поверхностных вод с полотна и откосов выемки дорог.

Водоотлив – предварительное осушение водонасыщенного грунта при устройстве выемок, расположенных ниже уровня грунтовых вод, которое предотвращает попадание грунтовой воды в котлованы, траншеи и выработки в период выполнения в них строительно-монтажных работ.

Плывуны– насыщенные водой рыхлые отложения, способные под давлением вышележащих толщ и другими механическими воздействиями переходить в текучее состояние. Борьба с плывунами сводится к их осушению.

Открытый водоотлив – откачка воды непосредственно из котлованов или траншей. При открытом водоотливе грунтовая вода просачивается через откосы и дно котлована, поступая в водосборные канавы и по ним в приямки (зумпфы), откуда ее откачивают насосами (рис.8).

Зумпф – приямок (углубление), предназначенный для сбора воды на дне котлована через водосборные канавы, откуда она откачивается насосами.

Рис.8. Схема открытого водоотлива для котлована:

1 – зумпф; 2 – насос;3 – водоотводная канава; i- уклон; УГВ – уровень грунтовых вод

Водопонижение – искусственное понижение уровня грунтовых вод с использованием различных способов закрытого, т.е. грунтового водоотлива, если приток воды и толщина разрабатываемого водонасыщенного слоя значительна.

Открытый горизонтальный дренаж – канава глубиной до 1,5 м, отрываемая с пологими откосами (1:2) и продольными уклонами, необходимыми для течения воды.

Искусственное понижение уровня грунтовых вод – технологический прием осушения выемок. Понижение уровня обеспечивается путем непрерывной откачки воды из водоносного слоя до начала земляных работ и в период производства работ в выемке. Эффект водопонижения достигается в том случае, если объем воды, поступающей к скважине, оказывается меньше производительности водооткачивающего устройства. Основные способы искусственного понижения уровня грунтовых вод – иглофильтровый, вакуумный и устройство водопонижающих скважин.

Иглофильтровый способ искусственного понижения уровня грунтовых вод требует использования иглофильтровых установок. При этом центробежный насос понижает уровень воды благодаря дренирующим свойствам грунта. В результате образуется новая граница уровня грунтовых вод. Применение иглофильтровых установок наиболее эффективно в чистых песках и песчано – гравелистых грунтах. Наибольшее понижение уровня грунтовых вод достигаемое одним ярусом иглофильтров составляет около 5 м. При большей глубине понижения уровня применяют двухярусные установки или размещают иглофильтры на бермах.

Вакуумный способискусственного понижения уровня грунтовых вод осуществляется с использованием установки вакуумного водопонижения. При этом центробежный насос создает и непрерывно поддерживает в фильтровальном звене вакуум, в результате чего обеспечивается искусственный подсос воды и снижение уровня грунтовых вод. Эти установки применяют для понижения уровня грунтовых вод в мелкозернистых грунтах, в условиях которых применение легких иглофильтровых установок нецелесообразно.

Депрессионная кривая – новая граница уровня грунтовых вод, образующаяся в результате откачки воды из скважины (иглофильтров), см рис .

Дренаж– система подземных каналов (дрен), посредством которых осуществляется осушение земель, отвод от сооружений грунтовой воды и понижение ее уровня. Воду из дренажной сети обычно выводят за пределы осушаемой территории в водоприемник. По конструктивным особенностям различают горизонтальный, вертикальный и комбинированный дренаж.

Кессонные работы– работы, осуществляемые при опускном способе возведения сооружений типа колодцев диаметром до 20-30 м в сильнообводненных, крупнообломочных или скальных грунтах, когда нежелательны осадки расположенных вблизи сооружений или есть опасность наплыва грунта в колодец. Вначале на поверхности земли сооружают кессонную камеру и шлюзовый аппарат, затем камеру с аппаратом погружают в толщу обводненного массива, при этом в камеру подается сжатый воздух, который вытесняе6т воду. Отрывка грунта в камере производится вручную или средствами гидромеханизации под повышенным давлением. По мере погружения кессона на его потолочной части возводят надкессонное строение в виде колодца.

Вертикальный дренаж– трубчатый колодец с фильтром в нижней части, из которого глубинными насосами откачивается грунтовая вода. Трубчатые колодцы могут быть объединены в ряд или контур и обслуживаются централизованно насосной станцией.

Закрытый дренаж – подземный трубопровод с дренажной обсыпкой. Чаще всего применяются асбестоцементные трубы, а при агрессивных подземных водах – керамические. Для приёма воды в трубах устраиваются пропилы или просверливаются отверстия. Дренажные трубы обсыпают двумя слоями фильтрующего материала толщиной не менее 15 см каждый. Для наружного материала обычно используется песок, для внутреннего – гравий или щебень. Глубина укладки, диаметр труб и величина продольного уклона устанавливаются при проектировании (рис. 9).

Рис. 9. Закрытый дренаж:

1 – местный грунт; 2 – мелкозернистый песок; 3 – крупнозернистый песок; 4 – гравий; 5 – труба перфорированная; 6 – уплотнительный слой

Закрепление грунтов– совокупность воздействий на грунт, в результате которых повышается его прочность; грунт становится неразмываемым, а в некоторых случаях и водонепроницаемым. В зависимости от физико-механических свойств грунта, его состояния, требуемой степени и назначения закрепления применяют следующие способы закрепления грунта: замораживание, цементацию, битумизацию и химический.

Шпунт– сваи (деревянные или металлические) погружаемые в грунт для удержания массива грунта в устойчивом положении.

Шпунтовые сваи – сваи различной формы поперечного сечения, погружаемые сплошными рядами (свая к свае) с плотным сопряжением между ними. Используются в гидротехническом строительстве для водонепроницаемых перемычек и экранов, защиты выемок от грунтовых вод, крепления вертикальных стенок котлованов, устройства набережных и причалов.

Шпунтовое ограждение– способ временного крепления вертикальных стенок выемок в водонасыщенных грунтах или при ведении работ в стесненных условиях, что позволяет не обеспечивать требуемого заложения откосов. Шпунт в виде сплошной стенки из металлических или деревянных элементов забивают до разработки выемки, чем обеспечивают устойчивое и естественное состояние грунта за его пределами. После завершения работ по устройству подземной части здания или сооружения металлическое ограждение извлекают для последующего использования. Применяют три способа закрепления с помощью шпунтов и щитов: консольного, распорного типа и с помощью анкеров.

Крепление консольного типасостоит из стоек- свай, защемленных нижней частью в грунте ниже дна выемки. Они служат опорами для щитов непосредственно, воспринимающих давление грунта.

Крепление с помощью распорок (кансольно - распорное)

Наиболее простое в исполнении, его применяют при устройстве траншей глубиной до 4 м. Крепление состоит из: 1) стоек; 2) горизонтальных досок дощатых щитов; 3) Распорок, прижимающих доски или щиты к стенкам траншей (наиболее эффективны инвентарные распорки).

Крепление с помощью анкеров. При глубине выемки более 4м. применяют анкерное крепление. При этом анкер располагают на поверхности земли или заглубляют.

Битумизация грунтов– создание противофильтрационных завес в трещиноватой скале, в гравийно-галечниковых и песчаных грунтах путем нагнетания в них под давлением битумных материалов.

Горячая битумизация– нагнетание в скважины разогретых до 15-180°С битумных мастик или асфальтовых растворов, которые попадая в трещины и поры грунта, вытесняют воду, охлаждаются и превращаются в твердый малопластичный материал.

Холодная битумизация –нагнетание в скважины тонкодисперсных битумных эмульсий. Этот способ применяют для уплотнения песчаных грунтов. Перед нагнетанием битума в скважину в ее устье устанавливают тампонную трубу длиной около 2 м, кольцевое пространство между стенкой скважины и тампонной трубой заполняют пеньковым тампоном толщиной 0,1-0,2 м и заливают цементным раствором. Битум в скважину нагнетают плунжерным насосом.

Химический способ– закрепление грунтов нагнетанием в них через инъекторы химических растворов.

Смолизация– закрепление грунтов инъекцией синтетической карбамидной смолы. Этот способ пригоден для закрепления песчаных грунтов.

Силикатизация – закрепление грунтов нагнетанием в него силиката натрия. Она может быть одно- и двухрастворной. Двухрастворная применяется в достаточно хорошо дренирующих грунтах. Этот способ силикатизации заключается в последовательном нагнетании в грунт сначала водного раствора силиката натрия (жидкого стекла), а затем хлористого кальция. Для закрепления слабодренирующих грунтов применяется однорастворная силикатизация, которая заключается в нагнетании в грунт смеси жидкого стекла и отвердителя.

Инъектор– специальная металлическая труба для нагнетания раствора.

Гидромеханический способ разработки грунта – размыв грунта и подача его к месту устройства насыпи за счет кинетической энергии струи воды, создаваемой гидромонитором.

Гидромонитор – устройство, предназначенное для размыва грунта направленной струей воды.

Встречный забой – способ гидромониторной разработки грунта. Гидромонитор располагается на подошве забоя, и размыв ведут снизу вверх (рис. 10).

Рис. 10. Встречный забой:

1 – гидромонитор; 2 – фронт забоя

Попутный забой – способ гидромониторный разработки, при которой гидромонитор расположен над фронтом забоя и размыв грунта ведется сверху вниз (рис. 11).

Рис. 11. Попутный забой

1 – гидромонитор; 2 – размываемый грунт; 3 – канава отвода пульпы

Подводный забой – подводная разработка грунта на глубине до 16 м с использованием землесосных снарядов, обладающих большой производительностью. Грунт можно забирать простым всасыванием или механической разработкой ротором. Подъем и транспортирование пульпы осуществляются с помощью мощного грунтового насоса по пульповодам. Пульпу выпускают на место укладки грунта.

Пульпа– смесь воды и грунта, получаемая при земляных работах, выполняемых средствами гидромеханизации.

Машина баровая– машина, предназначенная для нарезки щелей в мерзлом грунте, покрытии дорог и др. представляет собой базовую машину (гусеничный трактор мощностью 80-100 кВТ, траншейный экскаватор и др.) с навесным рабочим органом – баром длиной 2-2,8 м.

Бар– это врубовая бесконечная цепь с закрепленными на ней резцами из твердого сплава.

Баба– рабочая деталь машины ударного действия, совершающая полезную работу за счет энергии удара при направленном падении. используется при забивке свай, рыхлении мерзлого грунта.

Взрывные работы– работы, связанные с использованием энергии взрыва. Применяется при рыхлении скальных пород с последующей их разработкой землеройными и скалоуборочными механизмами. С помощью взрыва возводят земляные насыпи и перемычки, устраивают (на выброс) выемки для каналов, дорог, дробят мерзлые грунты, валят деревья, корчуют пни.

Керн – часть породы в виде цилиндра, извлеченная из скважины целиком, что позволяет исследовать породу ненарушенной структуры.

Буровые машины – установки, применяемые в строительстве при бурении грунта с целью исследования их свойств и качества, определения уровня грунтовых вод, устройства скважин водоснабжения и водопонижения грунтовых вод, устройства свайных фундаментов, искусственного закреплении грунтов и т.п.

Шнековое бурение- устройство скважин установкой со шнековым оборудованием. Скважины бурят диаметром 125 – 160 мм и глубиной до 30 м в мягких и средней крепости грунтах.

Перфоратор –переносной электрический (пневматический) бурильный станок для бурения отверстий и шпуров в каменных породах, бетоне и кирпиче.

Прокол – бестраншейный метод разработки грунта, при котором отверстие образуется за счет радиального уплотнения грунта при вдавливании в него трубы с коническим наконечником.

Продавливание – последовательное вдавливание в грунт звеньев труб с их сваркой и разработкой грунта внутри трубы и удалением его посредством шнековой установки (гидромеханический способ). Метод применяют при бестраншейном методе разработке грунта для прокладки стальных труб диаметром 500 – 1800 мм или прямоугольного сечения на расстояние 80 м.

Свайные работы производят при устройстве фундаментов зданий и сооружений с целью передачи нагрузок на более прочные грунты или повышения несущей способности оснований, для временного крепления стенок котлованов.

По характеру передачи нагрузок на грунт различают сваи-стойки, передающие нагрузку своей нижней частью на прочные грунты, залегающие под слоями менее прочных, и висячие сваи, передающие нагрузку за счет трения между боковой поверхностью сваи и грунтом.

По технологии изготовления различают заранее изготовленные и погружаемые в грунт различными способами и изготавливаемые в проектном положении непосредственно в грунте (набивные).

Пята – уширенная нижняя часть сваи. Уширение получают путем разбуривания грунта специальными бурами, его распирания в ходе усиленного трамбования бетонной смеси в нижней части скважины.

Набивные сваи – сваи, устраиваемые на месте их проектного положения путем укладки (набивания) бетонной смеси или песка (грунта) в полости (скважины), образуемые в грунте.

Буронабивные сваи – сваи, устраиваемые с предварительным бурением скважин до заданной отметки и последующим их формированием.

Рядовая система погружения свай – наиболее распространенная система погружения свай, применяемая при прямолинейном расположении их отдельными рядами

Спиральная система погружения свай– система, применяемая при кустовом расположении свай. В слабосжимаемых грунтах забивают от центра куста свай к периферии по спирали. В слабых и водонасыщенных грунтах забивают от периферии к центру куста свай.

Ударный метод -метод основан на использовании энергии удара, под действием которой свая нижней заостренной частью внедряется в грунт. В результате погружения сваи уплотняется грунтовое основание. Зона заметного уплотнения распространяется вокруг сваи на расстояние 2-3 диаметра сваи.

Забивка свай состоит из операций: передвижение копровой установки к месту забивки свай; подтягивание свай к копру; выверка и установка сваи в проектную точку забивки; забивка; измерение величины забивки сваи и при необходимости динамическое испытание. Сваи погружают до достижения расчетного отказа, указанного в проекте. Измерение отказа производится с точностью до 1 мм.

Сваебойное оборудование– оборудование для установки (наведения) свай, их ориентирования, фиксации и погружения. Устанавливается на копрах, автомобилях, тракторах, подъемных кранах, экскаваторах. Различают сваебойное оборудование ударного, вибрационного и вдавливающего действия.

Копер свайный– специализированная строительная машина для поддержания сваепогружающего оборудования и направления сваи при ее погружении в грунт.

Свайный молот– машина для забивки в грунт свай. Основные типы – свободнопадающие, паровоздушные, дизель- и вибромолоты.

Бугель– металлическое кольцо наверху сваи, предохраняющее сваю от разрушения при забивании.

Башмак свайный– стальной наконечник, надеваемый на нижний конец сваи.

Отказ – величина погружения сваи в грунт от одного удара молота. Для вибропогружателей за величину отказа принимается величина погружения сваи за 1 мин работы механизма. Отказы замеряют с помощью отказомеров, которые можно ставить на грунт или подвешивать на сваю. При отсутствии отказомеров величину отказа можно замерять, используя нивелир, гидравлический уровень или с помощью натянутой проволоки.

Залог – серия ударов, выполняемых для замера средней величины отказа. Для дизель-молотов в залоге - 10 ударов, для дизель-молотов двойного действия отказ определяется за 1 мин забивки.

Вибрационный метод - погружение сваи с помощью специального механизма - вибропогружателя. Этот метод наиболее эффективен при несвязных водонасыщенных грунтах.

Вибропогружатель– электросиловая машина, предназначенная для погружения свай в водонасыщенные и песчаные грунты. Вибропогружатель может использоваться в комплекте с копром или краном, имеющим направляющую стрелу.

Виброударный метод - более универсальный метод погружения свай с помощью вибромолотов.

Вибровдавливание – это комбинированный способ погружения сваи (вибрация и статический пригруз).

Свайный куст - несколько свай, образующих общую группу (под отдельные опоры колон).

Ростверк – монолитная или сборнаяплита, которая объединяет сваи и служит для равномерной передачи нагрузки сооружения на сваи и грунтовое основание.

Статический метод определения несущей способности свайприменяется после окончания работ (перед устройством ростверка, а при его отсутствии – перед дальнейшими работами), для этого сваю нагружают сверху грузами или через специальные упоры гидравлическими домкратами до момента смещения сваи относительно окружающего грунта. По усилию, необходимому для смещения сваи, судят о ее несущей способности.

Динамический метод определения несущей способности свайоснован на косвенной оценке несущей способности сваи по значению отказа.

Срубка свай – операции по выравниванию голов свай. При устройстве забивных свай, головы которых часто оказываются на разных отметках, перед устройством ростверка срубают бетон, режут арматуру. Более эффективно применять для этих целей установки для срубки свай.