До начала разработки траншеи необходимо выполнить вертикальную планировку. Вертикальная планировка - это преобразование существующего рельефа территории. Вертикальная планировка решает следующие задачи: создание рельефа, обеспечивающего беспрепятственный отвод поверхностных вод с территории; безопасное движение вокруг зданий и сооружений; благоустройство и озеленение территории.
Для решения этих задач выполняются работы по выемке и подсыпке грунтовых масс. В результате чего и создаётся поверхность, обеспечивающая требованиям последующей эксплуатации территории.
Поскольку земляные работы в комплексе строительства объекта занимают важное место, как по объёму, так и по стоимости, то при вертикальной планировке необходимо стремиться получить минимальный объём земляных работ.
Это достигается более рациональным использованием существующего рельефа местности и решением задачи из условия нулевого баланса, т.е. когда объём грунта из выемки полностью укладывается в земляные насыпи.
Выбор методов и способов производства работ зависит от времени года, от заданной продолжительности работ, от объёмов работ, от гидрологических условий.
Состав земляных работ включает в себяпо [2]:
- Подготовительные работы;
- Геодезические работы;
- Разработка траншеи;
- Вывоз лишнего грунта за пределы строительной площадки;
- Разработка недобора грунта до проектной отметки;
- Обратная засыпка пазух фундамента;
- Уплотнение грунта обратной засыпки;
- Окончательная планировка.
2.1.1 Подготовительные работы
Перед началом строительства необходимо выполнить комплекс работ по подготовке строительной площадки. Сначала выполняется расчистка территории строительной площадки.
В состав работ по расчистке территории строительной площадки включаются:
-расчистка площадки от ненужных деревьев, кустарника, раскорчёвка пней;
-снятие плодородного слоя почвы.
Расчистка территории от ненужных деревьев производится в соответствии с проектом, на основании лесорубочного билета, выдаваемого органами природопользования и охраны окружающей среды. Валка деревьев осуществляется вручную электрическими или механическими пилами или механизированным способом при помощи тракторов с трелевочно-корчевальными лебёдками, бульдозеров с высоко поднятыми отвалами. При необходимости, кусторезом предварительно срезается кустарник и подлесок. Кусторез имеет раму с отвалами и ножи, которые срезают стволы диаметром не более 20см на уровне земли. Оставшиеся после валки деревьев пни выкорчёвываются корчевателями, бульдозерами или тракторами с лебёдками. Если корневая система очень развита, то корни разрушаются взрывами небольшой мощности.
Ценные деревья и кустарники, мешающие производству работ, выкапывают и пересаживают.
Со строительной площадки должны быть убраны валуны. Мелкие валуны, если помещаются в ковш, загружаются в транспортные средства экскаватором, более крупные перемещаются бульдозерами за пределы зоны работ. Валуны могут быть раздроблены на месте взрывным способом с помощью накладных или шпуровых зарядов.
Плодородный слой почвы (толщина 20…30см) подлежит снятию и последующему использованию при рекультивации земель строительной площадки. Грунт срезается бульдозерами Д 3-25 на базе трактора Т-180 и перемещается в специально выделенное под складирование место.
Для водоотвода устраивают нагорные и водоотводные канавы или обваловывание вдоль границ строительной площадки в повышенной её части. Поверхностные воды, скапливающиеся на площадке, удаляются приданием необходимого уклона i=0,003 (или по заданию архитектора) при выравнивании строительной площадки бульдозерами.
Поверхностные воды удаляются в систему ливневой канализации или в пониженные участки рельефа местности.
Водопонижение не требуется, так как глубина заложения фундамента строящегося здания находится выше уровня грунтовых вод.
2.1.2 Геодезические работы
Геодезические работы являются неотъемлемой частью технологического процесса строительного производства и их следует проводить по проекту и единому для данной строительной площадке графику, увязанному со сроками выполнения общестроительных, монтажных и специальных работ.
До начала выполнения геодезических работ на строительной площадке рабочие чертежи, используемые при разбивочных работах, должны быть проверены в части взаимной увязки размеров, координат и отметок (высот) и разрешены к производству техническим надзором заказчика.
Геодезические работы при строительстве линейных сооружений, монтаже подкрановых путей, вертикальной планировке следует выполнять преимущественно лазерными приборами. Геодезические приборы должны быть поверены и отъюстированы. Организацию проведения поверок следует осуществлять в соответствии с правилами и периодичностью поверок, регламентированных в соответствии с требованиями и могут уточняться по инструкциям производителей приборов.
В состав геодезических работ, выполняемых на строительной площадке, входят:
а) создание геодезической разбивочной основы для строительства, включающей в себя построение разбивочной сети строительной площадки для выноса в натуру основных или главных разбивочных осей зданий и сооружений, магистральных и внеплощадочных линейных сооружений, а также для монтажа технологического оборудования;
б) разбивка внутриплощадочных (кроме магистральных) линейных сооружений или их частей, временных зданий (сооружений);
в) создание внутренней разбивочной сети здания (сооружения) на исходном и монтажном горизонтах и разбивочной сети для монтажа технологического оборудования, если это предусмотрено в проекте производства геодезических работ или в проекте производства работ, а также производство детальных разбивочных работ;
г) геодезический контроль точности геометрических параметров зданий (сооружений) и исполнительные съемки с составлением исполнительной геодезической документации.
Геодезическую разбивочную основу на строительной площадке или вблизи объекта строительства следует создавать в виде сети закрепленных знаками геодезических пунктов в местах, обеспечивающих их сохранность на весь период строительства с учетом удобства, определения положения здания (сооружения) на местности и обеспечивающих выполнение дальнейших построений и измерений в процессе строительства с необходимой точностью.
Разбивку начинают с выноса и закрепления на местности створными знаками основных рабочих осей.
После этого вокруг будущей траншеина расстоянии 2-3 м от его бровки параллельно основным разбивочным осям устанавливают обноску. Обноска может быть разового использования или инвентарной. На обноску переносят основные разбивочные оси, от которых отмечают все остальные оси здания. Все оси закрепляют на обноске и номеруют.
Обноска состоит из заглублённых в грунт стоек, к которым на высоте 1 м сбоку прибивают остроганную доску. Верхнее ребро доски находиться на одном уровне в горизонтальной плоскости.
Учитывая возможность повреждения обноски во время работ, в грунт для контроля забивают металлические колья для дополнительного обозначения осей.
Для обозначения границ траншеи отрывают по их контуру борозды.
Геодезическую разбивочную основу для строительства надлежит создавать с привязкой к имеющимся в районе строительства пунктам государственных геодезических сетей или к пунктам сетей, имеющих координаты и отметки в системах координат субъектов Российской Федерации (МСК-СРФ).
В результате вычисления геодезических разбивочных работ должны быть оформлены разбивочные чертежи, каталоги координат и отметок исходных пунктов и каталоги (ведомости) проектных и фактических координат и отметок, чертежи геодезических знаков, пояснительная записка
2.1.3 Разработка грунта в траншее
Для отрывки траншеи с откосами под фундаменты механизированным способом принимаю одноковшовый экскаватор с обратной лопатой, со сплошной режущей кромкой ковша. Этот экскаватор применяется для разработки грунта ниже уровня стоянки экскаватора. В комплект к экскаватору подбираем автосамосвалы для отвоза лишнего грунта с площадки и бульдозер для сдвига грунта, разрабатываемого навымет, для обратной засыпки пазух фундаментов.
Механизированная разработка траншеи должна производиться с минимальным нарушением естественной структуры грунта оснований. Для этого грунт разрабатывается при помощи землеройных машин с "недобором". Оставшийся на дне траншеи грунт должен удаляться перед началом устройства фундаментов вручную или специальным механизмом. Так как грунт был вынут ниже проектной отметки, то на дно траншеи подсыпается местный грунт с последующим уплотнением. В том случае, когда грунт уплотнить нельзя, в качестве подсыпки используется песок, щебень или гравий.
При экскаваторной разработке грунта в траншеи работа экскаватора организована без лишних непроизводительных передвижек. Рабочий ход экскаватора должен быть по возможности непрерывным.
Наименьшее число холостых передвижек достигается при продольном способе разработки транешеи.
Разработка грунта одноковшовыми экскаваторами ведется проходками. Число проходок, забоев и их параметры предусматриваются в проектах и технологических картах производства земляных работ.
Предусматриваем поперечный (боковой) способ разработки грунта, пути транспортных средств устраиваются параллельно оси перемещения экскаватора или выше подошвы забоя. При боковом способе полная ширина проходки может быть получена путем последовательной разработки ряда проходок.
2.1.4 Вывоз лишнего грунта за пределы строительной площадки
Лишний грунт необходимо вывезти на автосамосвалах за пределы строительной площадки в постоянный отвал на расстояние 5 км.
Грунт для обратной засыпки из-под отвала перемещается бульдозером на расстояние 30 м от выемки, чтобы он не мешал производству работ при возведении фундаментов.
Срезанный плодородный слой почвы вывозится автосамосвалами за пределы строительной площадки в постоянный отвал. В дальнейшем этот грунт будет использоваться для озеленения территории после строительства.
Для работы необходим бульдозер с поворотным отвалом и производительностью не менее производительности экскаватора. Исходя из этих условий, принимаем бульдозер ДЗ-25 на базе трактора Т-180.
Транспортные средства для вывоза грунта располагаются на уровне стоянки экскаватора с одной стороны от оси движения экскаватора на расстоянии, определённом расчётом в зависимости от марки экскаватора.
2.1.5 Зачистка дна траншеи
После разработки траншеи необходимо выполнить разработку недобора грунта и выровнять дно выемки под проектную отметку. Зачистка недобора траншеи производится вручную. Разработка недобора грунта по всей площади траншеи производиться механизированным способом - экскаватором с обратной лопатой, с гидравлическим приводом. Экскаватор ЭО-3322 с объёмом ковша 0,5 м3.
После механизированной зачистки в местах устройства бетонной подготовки под фундамент, грунт зачищается вручную на глубину 0,1 м. Выгружается грунт из траншеи тем же экскаватором.
2.1.6 Обратная засыпка
Обратная засыпка выполняется механизированным способом, с равномерным послойным уплотнением. Грунт транспортируется бульдозером из отвала, расположенного рядом со строительной площадкой. В непосредственной близости от фундамента грунт уплотняется ручными трамбовками послойно. Ручными трамбовками грунт уплотняется слоями по 20 см на расстоянии 0,8 м от грани фундамента. Достигается наибольший эффект уплотнения при оптимальной влажности грунта. Оптимальная влажность для глин 20 %. Оптимальная влажность получается увлажнением сухих или подсушивание излишне влажных грунтов.
Грунт обратной засыпки, служащий основанием под полы, фундаменты под оборудование и т.д. необходимо тщательно уплотнять, чтобы не допустить просадку грунта.
Верхняя часть пазухи засыпается грунтом с помощью бульдозера и разравнивается, затем уплотняется самоходными катками.
Для соблюдения очерёдности в укладке, разравнивании, уплотнении грунта вручную и уплотнении грунта механизированным способом вся площадь обратной засыпки разбивается на карты (захватки), на каждой из которых выполняется свой вид работ.
Число карт зависит от объёма работ, наличия производительного оборудования, число карт должно быть не менее четырёх.
2.2 Выбор методов и способов производства работ по устройству монолитных железобетонных фундаментов
Технологический процесс устройства монолитных фундаментов включает в себя: разбивку и закрепление осей на обноске на дне траншеи, устройство опалубки, сборку и установку арматуры и бетонирование фундамента, уплотнение бетонной смеси и уход за бетоном.