Производство земляных работ в условиях реконструкции
Производство земляных работ в условиях реконструкции
Особенности производства земляных работ в условиях реконструкции зданий и сооружений заключаются:
1) в ограниченности фронта работ сохраняемыми фундаментами, а также другими конструктивными элементами реконструируемого и соседних зданий;
2) в необходимости проведения работ на отметках, превышающих отметки заложения фундаментов реконструируемых объектов;
3) в ограниченности размеров котлованов;
4) в необходимости выполнять работы в насыпных грунтах, содержащих, как правило, большое количество твердых включений - отходы бетона, раствора, железобетонных изделий и металлолом;
5) в поиске действующих и недействующих подземных коммуникаций и составлении исполнительных схем;
6) в наличии технологических ограничений по производству работ (исключение динамических воздействий на грунт при разработке и уплотнении);
7) в невозможности использования традиционных технологий разработки, транспортировки и укладки грунтов. Основанием для разработки ППРр на земляные работы является раздел "Организация строительства (реконструкции)", в котором необходимо отразить основные технические решения и особенности производства работ:
1) основные конструктивные и объемно-планировочные решения по реконструкции здания или сооружения;
2) основные решения по производству земляных работ;
3) методы разработки (разборки) твердых покрытий из бетона и асфальтобетона;
4) методы разработки и укладки грунта, типы основных и вспомогательных машин и механизмов;
5) способы транспортировки грунта при его разработке и укладке в пределах строительной площадки или близлежащих территорий;
6) баланс разрабатываемых и укладываемых массивов грунта, площадки складирования грунта;
7) система водопонижения и водоотлива, схема отвода откачиваемых вод;
8) особенности и производства работ из-за наличия действующих коммуникаций (трубопроводов, кабелей электроснабжения и связи);
9) создание временных коммуникаций на период производства реконструктивных мероприятий;
10) основные технические решения но отрывке котлована (конструкции крепления вертикальных стенок, устройство полок, решения по укреплению соседних фундаментов, если отметка разрабатываемого котлована равна или ниже отметки существующих фундаментов);
11) организация контроля за деформациями существующих фундаментов и конструкций, вблизи которых производятся земляные работы;
12) перечень технологических процессов земляных работ, для которых необходимо разработать специальную технологическую оснастку, индивидуальные нормы и расценки;
13) стройгенплан, календарный график реконструкции, взаимоувязанный с особенностями эксплуатации рядом расположенных объектов.
На основании проекта организации реконструкции для отдельных технологических процессов разрабатывают ППРр и сметы по рабочим чертежам, главной составляющей частью которых являются:
1) типовые или специально разработанные технологические схемы или карты на отдельные технологические операции (например, устройство креплений стенок котлована, разработка и уплотнение грунта в стесненных условиях и т.д.);
2) потребность в ресурсах - механизмах, оборудовании, материалах, трудозатратах, определенных с учетом специфики работ;
3) циклограммы работ в увязке с общим календарным графиком строительства;
4) условия совмещения различных технологических процессов.
Перед началом работ по устройству котлованов после вынесения в натуру контура котлована необходимо уточнить расположение всех подземных коммуникаций, попадающих в зону работ, и обозначить их в натуре. Инженерные коммуникации выявляются на основании исполнительных схем действующих и недействующих коммуникаций, а также с помощью специальных методов и приборов обнаружении трубопроводов и электрокабелей. В основе методов поиска коммуникаций лежит нахождение магнитного поля, созданного самим кабелем или наведенного внешними возбудителями, с помощью кабелеискателей КТ-1, КИ-4П и др. Для обнаружения трубопроводов и кабелей целесообразно использовать различные комбинации приборов, с помощью которых решаются задачи поиска кабелей и трубопроводов, определения залегания коммуникаций в плане и по глубине, определения мест повреждения кабелей и трубопроводов. Отечественной промышленностью выпускается комплекс трассопоисковых приборов: искатель кабелей ИП-8, прибор для измерения глубины залегания кабелей ПИГ, генератор испытательных сигналов ГИС, усилитель мощности УМ-ГИС. На практике широко применяют и зарубежные аналоги: прибор для установления местоположения трубопроводов и кабелей "Феррон-4" и "Феррон-25" (ФРГ), прибор для обнаружения кабелей РГ-16 (США), прибор 505ТС (США) для точного обнаружения труб, кабелей, металлических предметов. После уточнения расположения всех подземных коммуникаций, находящихся в зоне производства земляных работ, необходимо откорректировать ППРр по устройству котлована.
При устройстве котлована учитывают свойства грунтов, наличие грунтовых вод и расположение соседних фундаментов. Котлованы устраивают с откосами или с вертикальными стенками. Допускается устройство котлованов с вертикальными стенками без крепления в маловлажных грунтах, если они остаются открытыми непродолжительное время и если вблизи отсутствуют другие сооружения и фундаменты. Глубина выемки с вертикальными откосами не должна превышать следующих величин (м): в дресвяном, гравийном, песчаном грунтах, супесях пластичных - 1; в супесях твердых, суглинках и глинах мягкопластичных - 1,25; в суглинках и глинах тугопластичных - 1,5; в суглинках и глинах полутвердых - 2; в суглинках и глинах твердых - 3.
При большой глубине разработки необходимо предусматривать крепление стенок котлована. В условиях реконструкции из-за стесненности места, как правило, делают котлованы с вертикальными стенками. Проект разработки котлована должен содержать чертежи крепления стенок, последовательность работ по устройству крепления, схему водоотлива или водопонижения, ведомость потребных материалов, комплект необходимых средств механизации и технологической оснастки, калькуляцию трудозатрат и смету, перечень мероприятий по усилению существующих фундаментов и предотвращению их деформаций. Конструкции крепления вертикальных стенок могут быть инвентарными, стационарными и конструктивными (когда материал крепления откосов при бетонировании фундаментов выполняет конструктивную роль и остается в теле монолитного фундамента). При глубине котлована до 5 м применяют консольную (безанкерную) шпунтовую стенку. Одноярусные и многоярусные распорные крепления применяют при ширине котлована до 15 м. В качестве ограждающих конструкций стен котлована применяют: железобетонные забивные и буронабивные спаи (впритык или с шагом 1-2 м); железобетонные стенки (по методу "секущихся скважин" или "стена в грунте"); ограждения из прокатного профиля или металлических труб с забиркой из деревянных элементов; шпунтовых стенок из дерева, железобетона, металла.
· ₽
Тип конструкций ограждения котлованов выбирают на основе технико-экономических расчетов. Как показывает практика, одним из самых экономичных вариантов является ограждение из буронабивных свай, входящих в контур фундамента. Из-за чередования выемки (обратной засыпки) грунта траншей с установкой забирки и монтажа (демонтажа) распорных конструкций в 3-4 раза снижается производительность проходки траншей по сравнению с разработкой сплошным забоем. Затрудняется забивка и последующее извлечение труб. Очень опасным и трудоемким является процесс снятия распорок.
Для крепления откосов в небольших котлованах, а также при устройстве траншей постоянного сечения применяют инвентарные крепления (рис.).
А - консольное (при глубине до 3 м используется деревянный шпунт, после установки подкосов внутри котлована крепление стенок котлована становится подкосным; при глубине до 6 м - металлический шпунт, при глубине до 10 м - железобетонная подпорная стенка); Б - анкерное (поверхностный анкер); В - распорное; Г - анкерное (заглубленный анкер); 1 - существующий фундамент; 2 - ограждающая конструкция; 3 - анкер; 4 - подземные коммуникации, препятствующие установке заглубленного анкера; 5 - траншея (или колодец) для устройства заглубленного анкера
Вибропогружение применяют при устройстве шпунтовых стенок в обводненных грунтах, которые имеют естественное сложение и в них отсутствуют инородные твердые включения, т.е. для погружения достаточно собственного веса конструкции и вибрационного воздействия.
Реконструкция зданий и сооружений часто осложняется наличием высокого уровня подземных вод, обусловленного как природными факторами, так и протечками из водопровода и канализационных сетей. Неконтролируемое понижение уровня грунтовых вод часто вызывает деформации зданий, находящихся вблизи строительной площадки, вследствие осушения грунта под подошвой их фундаментов. При определении мероприятий по водопонижению учитывают вид работ по реконструкции, инженерно-геологические и гидрогеологические условия строительной площадки. Для понижения уровня грунтовых вод применяют следующие способы:
1) открытый водоотлив;
2) дренаж;
3) водопонизительные скважины;
4) иглофильтры.
При разработке грунта ниже уровня грунтовых вод разрабатывается проект производства работ, в котором предусматривается открытый водоотлив из разрабатываемого котлована или организация водопонижения системой глубинных дренажных скважин. Открытый водоотлив применяют при наличии прочных неразмываемых пород, слагающих дно и стены котлована (скальные породы, щебенисто-дресвяные грунты, гравийно-галечниковые и песчано-гравийные смеси). Конструкция зумпфов, водоподводящих лотков и дренажей должна предотвращать механическую суффозию грунта инфильтрационным потоком. При подборе насосов исходят из схемы водоотлива, гидравлического расчета напорных трубопроводов и предусматривают двойной запас производительности системы. Грунтовые воды, просачиваясь через откосы и дно котлована, поступают в водосборные канавы и по ним - в приямки, откуда ее и откачивают насосами.
Дренажи (траншейные, закрытые беструбчатые, трубчатые, галерейные, пластовые) обычно сочетают с водоотводящими коллекторами, сбросными линиями, водосборниками насосных станций, к которым вода направляется самотеком. Траншейные дренажи (открытые траншеи и канавы) используют для осушения относительно устойчивых грунтов. Устройство дренажей требует больших площадей и затрудняет прокладку подземных коммуникаций. Поэтому для кратковременного осушения площадки при реконструкции часто используется закрытый беструбчатый дренаж: открытые траншеи заполняют от дна до уровня грунтовых вод фильтрующей засыпкой (гравий, щебень и пр.). Трубчатый дренаж предусматривает применение перфорированных керамических, бетонных, асбестоцементных, пластмассовых труб с обсыпкой из песчано-гравийных материалов. Галерейный дренаж - подземная конструкция - тоннель проходного сечения (высотой 1,8 м) или полупроходного сечения (высотой 1,2 м). Внутри галереи устраивается лоток с уклоном не менее 0,003.
Иглофильтры представляют систему вертикальных труб, погруженных в грунт и подключенных к вакуумному насосу.
При разработке основных решений водопонижения проект организации реконструкции должен содержать технико-экономический анализ вариантов производства работ с учетом мероприятий, снижающих приток воды по бортам и дну котлована (устройства сплошного ограждения, укрепительной глинизации или цементации и пр.).
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:
1.Назовите основные особенности производства земляных работ при реконструкции.
2. Перечислите основные способы понижения грунтовых вод.
