Технологія будівельного виробництва

Категорія (предмет): Інше

Arial

-A A A+

Вступ.

1. Загальна характеристика роботи будівельної організації ТОВ „Добробут”

2. Основні положення і поняття з технології будівельного виробництва.

3. Загальні положення одного з видів технології будівельного виробництва вибухівки.

4. Загальні положення одного з видів технологічного процесу при будівництві автомобільних доріг та аеродромів охорона навколишнього середовища при будівництві земляного полотна.

Висновки.

Список використаних джерел.

Вступ

Технологія будівельних процесів — прикладна наукова дисципліна, що охоплює знання про методи і режими виконання будівельних процесів. Теоретичною основою технології будівельних процесів є природничо-наукова сутність механічних, фізичних, хімічних, біологічних та інших процесів або явищ, які лежать в основі перетворення матеріальних елементів у будівельну продукцію, та принципи і закономірності цілеспрямованого їхнього використання. Завданням технології будівельних процесів є обґрунтування і розроблення технічно доцільних і економічно ефективних прийомів, методів і режимів оброблення, зміни положення, форми, фізико-хімічного стану та інших властивостей матеріальних елементів у процесі отримання будівельної продукції.

Тому загальною метою технології будівельних процесів як прикладної наукової дисципліни є: висвітлення загального змісту і структури будівельних процесів, їх трудових, матеріально-технічних, нормативно-правових й інших складових та їх взаємозв'язків; розкриття природничо-наукової сутності процесів і явищ, які лежать в основі перетворення матеріальних елементів на будівельну продукцію; дослідження закономірностей і меж ефективного застосування методів виконання і механізації будівельних процесів, у тому числі в екстремальних умовах (взимку, в суху і жарку погоду, в сейсмічних умовах тощо); розроблення оптимізаційних процедур і методик технологічних розрахунків та методів проектування будівельних процесів.

1. Загальна характеристика роботи будівельної організації ТОВ „Добробут”

Товариство з обмеженою відповідальністю “Добробуд” було створено в 1998 році. Основним напрямком діяльності товариства є будівництво багатоквартирних житлових будинків, офісних приміщень, будинків котеджного типу в місті Тернополі та області.

«Добробудом» в 2000-2006 роках збудовано і здано власникам 10 житлових будинків площею біля 35000 м. кв. житла.

На сьогоднішній день в м. Тернополі продовжується будівництво, житлового комплексу по вул. Чернівецька площею 40000 м2, житлового будинку по вул. Карпенка, площею 6500 м2 ; котеджного містечка в приміській зоні розміром 7 га на двісті сімей. А також розпочалися підготовчі роботи по будівництву трьох багатоповерхових житлових будинків, офісного центру, і торгово-розважального комплексу. Отже, загальна площа введених в дію об’єктів та тих, що споруджуються сягає понад 80 тис. м2. Всі об’єкти споруджуються каркасно-монолітним методом.

При товаристві плідно та творчо працює проектно-інженерна група, яка впроваджує в виробництво нові технології будівельної галузі. Завдяки співпраці з ведучими проектними інститутами України і закордонними фірмами по розробці проектів, були розроблені і запатентовані нові технології і ноу-хау які успішно використовуються на наших будівельних об’єктах, що дозволяє підвищити якість продукції, зменшити собівартість і скоротити терміни будівництва.

Керівництво фірмою здійснюють висококваліфіковані спеціалісти, які здобули відповідну освіту і мають багаторічний досвід роботи в будівельній галузі як в Україні так і за кордоном. Постійно ведеться робота по підвищенню кваліфікації шляхом подальшого навчання у вищих навчальних закладах, відвідування відповідних виставок, семінарів і т.п.

Підтвердженням вище вказаного є відзнаки на найвищому державному рівні – Дипломи «Переможця конкурсу на кращі будинки та комплекси житлово-цивільного призначення” за високу якість будівельних робіт при спорудженні житлових будинків, видані Державним комітетом України з будівництва та архітектури в 2002 – 2005 роках.

Товариство в 2004 році взяло в оренду приміщення Тернопільської ПМК з існуючою матеріальною базою та будівельним транспортом і механізмами, чим охоплено на БМР додатково біля 200 інженерних працівників та робочих. Це дозволило розвинути ряд допоміжних служб, а також створити виробництво деяких видів будівельних матеріалів (піноізол, гіпсоблоки, пінобетон, тощо). Незадовільна якість та неритмічність постачання високоякісної бетонної суміші та її значна потреба спонукали до створення власних потужностей з виробництва бетону та виробів з нього. Це значно скоротило залежність товариства від зовнішніх постачальників і зменшило кінцеву собівартість матеріалів. Таким чином за останні роки в розвиток матеріально-технічної бази було інвестовано понад 3 млн. грн.

Також ведуться переговори по кооперації з закордонними інвесторами по залученню коштів і технологій для будівництва в Україні.

За період роботи ТОВ “Добробуд” зарекомендувало себе, як надійна компанія, що працює в тісній взаємовигідній співпраці з усіма партнерами по бізнесу.

2. Основні положення і поняття з технології будівельного виробництва

Будівельними процесами називають виробничі процеси, які спрямовані на отримання будівельної продукції (наприклад, екскавація ґрунту, монтаж збірних конструкцій, фарбування стін тощо).

Будівельний процес як трудовий процес — це єдина взаємообумовлена і взаємозв'язана сукупність цілеспрямованих дій, регламентованих певною послідовністю (у вигляді визначених правил чергування окремих дій) і режимами виконання їх (точно встановлений розпорядок, тривалість та значення допустимих параметрів окремих Дій).

За складністю виконання будівельні процеси поділяють на робочі операції та на прості і складні (комплексні) робочі трудові процеси.

Робоча операція — це технологічно однорідний і організаційно неподільний елемент будівельного процесу, що забезпечує створення первинної будівельної продукції. Робочу операцію виконує постійний склад виконавців зі сталим складом предметів та знарядь праці.

Робочу операцію може виконувати один або кілька робітників, які діють сумісно, — ланка робітників.

Кожна окрема робоча операція складається із кількох робочих прийомів, а робочі прийоми — із сукупності послідовних робочих рухів. Робочі прийоми і робочі рухи виконує один робітник.

Простим робочим процесом називають сукупність технологічно пов'язаних робочих операцій,, які виконує один і той самий склад виконавців (ланка або бригада). Назва простого процесу залежить від предметів та знарядь праці. Наприклад, монтаж залізобетонних колон — установлення у проектне положення збірних залізобетонних колон за допомогою монтажного крана; екскавація ґрунту — розроблення ґрунту екскаватором. Прості робочі процеси характеризуються сталим складом виконавців, предметів та знарядь праці.

Складним (комплексним) робочим процесом називають сукупність простих процесів, які організаційно і технологічно взаємозалежні і пов'язані єдиною кінцевою продукцією. До складних процесів, наприклад, належать процеси, пов'язані зі зведенням монолітних залізобетонних конструкцій, монтажем збірних конструкцій каркаса тощо. Комплексні процеси характеризуються змінним складом виконавців, предметів та знарядь праці.

За технологічними ознаками будівельні процеси поділяють на заготівельні, транспортні та монтажно-укладальні.

Заготівельні процеси — це процеси виготовлення будівельних конструкцій і виробів, приготування розчинів і бетонної суміші та інших напівфабрикатів, виготовлення будівельної оснастки та інвентарю, а також процеси, що підвищують ступінь їх готовності до застосування — укрупнення і проектне оснащення конструкцій допоміжними пристроями і пристосуваннями, приймання і приготування розчину і бетонної суміші у розчино — змішувальних агрегатах, різка, гнуття, антикорозійна та інша обробка арматурних виробів і деталей. Заготівельні процеси звичайно виконують на спеціалізованих підприємствах, базах, площадках, стендах та безпосередньо на будівельному майданчику.

Транспортні процеси — будівельні процеси переміщення будівельних матеріалів, виробів та технічних засобів, включаючи вантажно-розвантажувальні операції. Процеси переміщення будівельних вантажів до будівельного майданчика (так звані зовнішньо майданчикові транспортні процеси) здійснюють з використанням транспортних засобів загально будівельного призначення. Процеси переміщення будівельних матеріалів і виробів у межах будівельного майданчика до робочих місць (внутрішньо майданчикові транспортні процеси) здійснюють з використанням спеціального технологічного транспорту — монтажних кранів, бетононасосів, транспортерів тощо. Внутрішньо майданчикові транспортні процеси завжди виконуються разом з монтажно-укладальними процесами.

Монтажно-укладальні процеси — це процеси переробки, зміни стану, властивостей, форми або положення предметів праці, внаслідок чого створюється будівельна продукція у вигляді частин будинків та споруд. Монтажно-укладальні процеси виконують на будівельному майданчику; їх поділяють на основні (кладка стін, монтаж конструкцій, укладання бетонної суміші тощо) і допоміжні. Допоміжні процеси виконують перед або одночасно з монтажно-укладальними процесами; звичайно це контрольно-вимірювальні операції та робочі процеси й операції, які забезпечують безпечні і нормативні умови праці (огороджування, переставлення риштувань і помостів, монтаж тимчасового освітлення), поліпшують технологічні властивості предметів праці (водопониження, заморожування ґрунтів, пробудження розчинів і т. ін.).

За режимом виконання розрізняють неперервні і переривчасті процеси. У неперервних процесах (наприклад, кам'яна кладка, монтаж конструкцій) робочі операції виконують одну за одною без перерв незалежно від місцевих виробничих умов. Переривчасті процеси — це процеси, при виконанні або після закінчення яких спостерігаються технологічні перерви, зумовлені природою внутрішніх процесів і явищ та властивостями матеріальних елементів, які укладаються, або особливостями технологічного процесу: твердіння бетону, нанесення шарів вапняно-піщаної штукатурки з висушуванням кожного окремого шару тощо.

За значенням у виробництві будівельні процеси поділяють на ведучі та сумісні. Ведучі (провідні) процеси входять до безперервного ланцюга технологічного циклу і визначають його загальну тривалість. Сумісні (другорядні) процеси виконують паралельно з ведучими. Технологічний цикл — сукупність процесів (провідних і другорядних) від першого до завершального, результатом яких є первинна будівельна продукція. Правильне суміщення процесів з дотриманням технологічних умов і правил безпеки праці дає змогу значно скоротити тривалість технологічних циклів і терміни будівництва.

За ступенем механізації будівельні процеси поділяють на автоматичні, автоматизовані, комплексно-механізовані, механізовані та ручні.

Для створення будівельної продукції здійснюється певне комбінування й об'єднання будівельних процесів різної складності в єдину упорядковану сукупність. Таку сукупність процесів називають будівельними роботами. Розрізняють загальнобудівельні і спеціальні роботи. Упорядкована й об'єднана на технологічній основі сукупність загальнобудівельних і спеціальних робіт має назву — будівельно-монтажні роботи.

Будівельні роботи розрізняють за видом матеріалів, які переробляються (земляні, кам'яні, бетонні і залізобетонні), або за конструктивними елементами, які є продукцією даного виду робіт (покрівельні, ізоляційні, опоряджувальні).

Сукупність виробничих процесів і операцій, що пов'язані з встановленням у проектне положення і з'єднанням у єдине ціле окремих конструктивних елементів, називається монтажними роботами. Монтажні роботи включають в себе монтаж будівельних конструкцій (залізобетонних, металевих, дерев'яних), монтаж внутрішніх санітарно-технічних мереж і пристроїв, технологічного обладнання та інших інженерно-технічних систем.

До загальнобудівельних робіт належать земляні, бетонні, залізобетонні, кам'яні, опоряджувальні, покрівельні та інші роботи, а також монтаж будівельних конструкцій.

Спеціальні роботи, що виконуються, як правило, спеціалізованими організаціями, — це роботи з монтажу внутрішніх санітарно-технічних систем (водопроводу, каналізації, опалення, вентиляції і кондиціювання), систем енерго- й електропостачання, зв'язку, автоматики, технологічного обладнання тощо.

Будівельні процеси і роботи ще прийнято об'єднувати за виробничими стадіями. Стадія виробництва — це комплекс технологічно закінчених робіт, результатом виконання яких є створення окремої частини будинку або споруди. Звичайно відокремлюють три стадії: роботи першої стадії, результатом здійснення яких створюється підземна частина будинку або споруди; роботи другої стадії — наземна частина; роботи третьої стадії — опоряджувальні і покрівельні роботи; внутрішні санітарно-технічні й електромонтажні роботи; монтаж технологічного обладнання і т. ін.

3. Загальні положення одного з видів технології будівельного виробництва вибухівки

У будівництві вибухові роботи виконують при розпушуванні ґрунтів, дробленні скельних і мерзлих ґрунтів та негабаритів, руйнуванні будівельних конструкцій та обрушенні будинків і споруд. За допомогою вибуху утворюють котловани і траншеї, споруджують насипи, дамби, спеціальні ґрунтові основи і інші земляні споруди, виконують ущільнення ґрунтів, утворюють камуфлетні порожнини у буронабивних палях і ґрунтових анкерах тощо.

Вибухові роботи — це роботи, під час яких для здійснення механічної роботи використовується енергія вибуху.

Вибухом називають надзвичайно швидке хімічне перетворення речовини, що супроводжується виділенням енергії, утворенням стиснених газів та ударної хвилі.

Для здійснення вибуху потрібно мати вибухові речовини, засоби підривання та технічні засоби утворення зарядних камер та облаштування їх зарядом і забивкою.

Вибухові речовини (ВР) — це хімічні або механічні суміші, здатні під впливом зовнішньої дії змінювати свій стан з великою швидкістю.

У будівництві використовують три типи вибухових речовин: ініціювальні, бризантні та метальні.

Ініціювальні ВР легко вибухають під дією відносно невеликих механічних (удар, прокол) або теплових (вогонь, іскра, тертя) впливів. Ці речовини — гримуча ртуть, тринітрорезорцинат свинцю (ТНРС), азид свинцю, тетрил — застосовують для оснащення капсулів-детонаторів та капсулів-запальників.

У бризантних, або дроблячих, речовинах вибухове перетворення здійснюється у формі детонації під впливом хвилі від вибуху ініціювальних речовин. Швидкість детонації (поширення вибухового перетворення) досягає у них 7000…8500 м/с. Найчастіше у будівництві використовують такі бризантні вибухові речовини: аміачно-селітрові (амоніти), нітрогліцеринові (динаміти) та нітропохідні ароматичного ряду (тротили), їм властиві порівняно незначна чутливість до удару і достатня безпека при застосуванні.

Метальні ВР мають відносно низьку швидкість вибухового перетворення (300…400 м/с). До цього класу належить димний та бездимний порох.

У будівництві ВР застосовують у порошкоподібному, гранульованому (грамоніти, гранулотоли тощо), пресованому, литому, пластичному та розчинонаповненому стані. Порошкоподібні ВР фасують у паперову тару у вигляді патронів, пресовані — у вигляді брикетів, а розчинона-повнені — у поліетиленові оболонки.

Засоби підривання — детонатори, запалювальні трубки, вогнепровідний шнур, детонувальний шнур, дріт електровибухової мережі, джерела струму, контрольно-вимірювальні прилади.

Капсулг-детопатори (рис.У.2, а) призначаються для ініціювання зарядів ВР. Вибухає капсуль-детонатор від пучка іскор вогнепровідного шнура, від вибуху детонувального шнура чи від полум'я електрозапальника.

Детонатори бувають миттєвої та уповільненої дії (від тисячних часток секунди до кількох секунд). Наприклад, електродетонатор уповільненої дії (рис.У.2, д) має, крім капсуля-детонатора й електрозапальника, сповільнювач, розміщений між запальною речовиною та ініціювальним зарядом капсуля-детонатора. Застосування детонаторів з різним Уповільненням дає змогу зменшити сейсмічну та метальну дію вибуху незважаючи на значну кількість речовин, що одночасно підриваються.

Запалювальні трубки, як правило, виготовляють на місці виконання вибухових робіт (рис.У.2, г), і вони складаються з капсуля-детонатора, вогнепровідного шнура (ВШ) та тліючого ґнота (за потреби). Підпалення запалювальних трубок, розміщених у зарядах, здійснюють тліючим гнітом, відрізком-ВШ, запалювальним патрончиком. Поодинокий шнур можна запалити запальничкою.

Детонувальний шнур (ДШ) використовують для одночасного підривання кількох зарядів. Шнур має серцевину з бризантної ВР (ТЕНу чи гексогену) із двома напрямленими нитками та низкою внутрішніх і зовнішніх обплетень, покритих вологоізольованою оболонкою. При влаштуванні вибухової мережі детонувальний шнур з'єднують внакладку, внакладку з капсулем-детонатором, прямим вузлом, подвійною петлею (рис.У.2, в) або, при виході ДШ із зарядів, пучком. Якщо кінців ДШ не більше шести, їх підривають запалювальною трубкою, якщо більше — тротиловою шашкою (рис.У.2, б).

Джерелами струму можуть бути вибухові машинки, сухі батареї та елементи, лужні й кислотні акумулятори, а також пересувні силові, освітлювальні електростанції та стаціонарні електроосвітлювальні мережі.

Під час підривання використовують ВР у вигляді зарядів. Заряд це заздалегідь розрахована за масою і формою розміщення вибухова речовина, вміщена у зарядну камеру та оснащена засобом підривання. За формою розрізняють заряди зосереджені, подовжені та розосереджені. Заряди бувають зовнішні (накладні), розташовані на поверхні об'єкта, га внутрішні, розташовані всередині об'єкта, що підлягає підриванню. Внутрішні заряди розміщують у зарядних камерах (порожнина, достатня для правильного розміщення заряду та засобу підривання), що утвоюються за допомогою технічних засобів або вручну у вигляді шпурів, свердловин, котлів, шурфів, штолень тощо.

Для забивки використовують пластичні (глинопіщані) суміші та сипкі (бурове борошно, пісок, дрібний щебінь тощо) матеріали, воду в поліетиленових ампулах, швидкотверднучі матеріали (гіпсові та цементні швидкотверднучі розчини) і тверді матеріали (саморозклинювальні пробки тощо).

Залежно від засобів підривання розрізняють три способи підривання: вогневий, електричний та детонувальним шнуром. Два перших способи підривання можна використовувати самостійно; підривання зарядів детонувальним шнуром виконують сумісно з вогневим або електричним способом.

Вогневий спосіб є основним для підривання поодиноких зарядів ВР (дроблення конструктивних елементів, валунів та негабаритів, улаштування горизонтальних виробок тощо). Підривання зарядів здійснюють за допомогою запалювальних трубок.

Електричний спосіб підривання застосовують, коли треба одночасно підірвати велику кількість зарядів. Для здійснення вибуху потрібні електродетонатори, дріт (з якого монтують електровибухову мережу), джерела струму та контрольно-вимірювальні прилади.

Підривання детонувальний шнуром виконують у разі потреби підірвати одночасно велику групу зарядів, у тому числі розосереджених. Цей спосіб забезпечує надійний захист від блукаючих струмів, істотно зменшує небезпеку під час виконання робіт по заряджанню та особливо під час ліквідування відмов.

За черговістю підривання окремих зарядів (або їхніх груп) розрізняють миттєве, короткоуповільнене та уповільнене підривання.

За спрямованістю енергії вибуху розрізняють підривання на викид, на розпушування (дроблення) та на ущільнення.

Ефект дії вибуху характеризує воронка викиду (рис.У.З, а, б), що розглядається як простий перевернутий конус. Основні елементи во-ронки викиду: W ~ відстань від центра заряду до найближчої відкритої поверхні (ЛНО — лінія найменшого опору); R — радіус дії вибуху (радіус руйнування); г- радіус воронки викиду; п — відношення радіуса воронки викиду до лінії найменшого опору (п — г / W ) — показник дії вибуху.

Залежно від величини п розрізняють воронку: нормального викиду (п = 1); посиленого викиду (п > 1); послабленого викиду (п < 1); випираючої дії {п < 0,75; зовнішня дія виявляється лише у подрібненні та деякому випиранні поверхні); ущільнювальної дії — камуфлетну (п — 0; зовнішня дія на поверхні ґрунту не виявляється).

Вибухами на розпушування підривають тверді й крихкі горні породи, скельні, напівскельні та мерзлі ґрунти, бетонні, залізобетонні, кам'яні, металеві та інші конструктивні елементи споруд, що не стискаються.

Вибухами на ущільнення утворюють підземні виробітки та порожнини у ґрунтах, що стискаються, ущільнюють незв'язні й осадкові ґрунти, утворюють камуфлети! порожнини для буронабивних паль та ґрунтових анкерів тощо.

Вибухами на викид виконують переміщення ґрунтових мас при утворенні профільних земляних споруд у вигляді виїмок (котлованів, траншей), каналів, насипів, дамб, спеціальних основ, а також у процесі очищення та поглиблення річок тощо. Різновидами вибуху на викид е спрямований викид ґрунту під час зведення земляних валів, перемичок та гребель (рис.У.З, в, г) та вибух на скидання, що застосовують для утворення стійких площадок на косогорах, при обрушенні потенційно нестійких масивів та під час улаштування перемичок і гребель у гористій місцевості.

Залежно від форми, розмірів та способу розміщення заряду ВР по відношенню до об'єкта, що підривається, розрізняють такі методи виконання вибухових робіт: шпурових зарядів, якщо заряд розташовано всередині об'єкта підривання у шпурах; свердловинних зарядів — те саме, тільки у свердловинах; котлових зарядів — у шурфі або свердловині, що мають розширення у вигляді котла; камерних зарядів, коли підривають великі зосереджені заряди масою до кількасот тонн у спеціальних виробітках-камерах; щілинних зарядів, коли підривають подовжені за формою (іноді розчленовані на окремі частини) заряди, розміщені у спеціальних вузьких виїмках — щілинах; комбінованих зарядів, що включає різні комбінування розглянутих методів; зовнішніх зарядів (накладних), за яким заряди розташовують на поверхні об'єкта, що підривають.

Метод шпурових зарядів застосовують при: розпушуванні або дробленні скельних, напівскельних та мерзлих ґрунтів (рис.У.4, а), дробленні окремих каменів, негабаритів та будівельних конструкцій (рис. У — 4, б), руйнуванні несівних конструкцій у разі обрушення будинків та інженерних споруд, проходці допоміжних виробіток під час підготовки вибухів на викид або, наприклад, для утворення котлів (рис.У.4, в) тощо. Поодинокі шпурові заряди застосовують при корчуванні.

На площині шпури розміщують у ряд або в шаховому порядку і заряджають тротиловими шашками, патронами з гігроскопічних порошкоподібних і гранульованих ВР. Заряд у шпурі має займати не більш як 2/3 його довжини; верхню третину шпуру заповнюють забивкою -спочатку пластичною сумішшю у вигляді глинопіщаного пижа, потім сипким матеріалом — піском або буровим борошном. Підривають шпурові заряди електричним способом або за допомогою детонувального шнура. Для зменшення сейсмічної дії вибуху застосовують електродетонатори уповільненої дії або по контуру виїмки нарізають щілини, що компенсують ударну хвилю.

Метод свердловинних (колонкових) зарядів застосовують у разі утворення виїмок великого об'єму вибухами на викид або при відбиванні уступів виїмок (рис.У.4, 5), розпушуванні ґрунтів, що промерзли на значну глибину (понад 1,5…2 м), руйнуванні великих бетонних фундаментів, ущільненні ґрунтів тощо. Свердловинні заряди бувають вертикальні, похилі та горизонтальні. Вертикальні та похилі свердловини влаштовують нижче підошви уступу (перебур) на глибину 0,6…2 м. Відстань між крайнім рядом свердловин і боковою поверхнею уступу беруть від 0,5 до 0,25 його висоти. Свердловини у ряду розташовують на відстані а = (0,7…0,9) W, а відстань до свердловин наступного ряду беруть b -(0,6…0,8) W.

Заряджають їх зосередженими або подовженими зарядами з використанням гранульованих ВР і підривають електричним способом або детонувальним шнуром при обов'язковому дублюванні вибухової мережі. Підривають свердловинні заряди як без уповільнення, так і з уповільненням; останнє забезпечує більш якісне дроблення матеріалу, що підривається, знижує питомі витрати ВР та сейсмічність вибуху.

Метод котлових зарядів. Котел — це порожнина, утворена розбурюванням або прострелюванням шпура чи свердловини. Вибухове утворення котла (рис.У.4, в) застосовують, якщо ґрунти необводнені та піддаються ущільненню. Застосування цього методу збільшує об'єм ґрунту, що підривається одним зарядом, та істотно знижує обсяги бурових робіт щодо методів шпурових і свердловинних зарядів.

Метод камерних зарядів застосовують для одночасного розпушування і відкидання великого об'єму ґрунту, коли допустимо утворення великогабаритних масивів. Для розміщення великих зосереджених зарядів (маса заряду може сягати кількадесяти й майже кількохсот тонн) утворюють спеціальні виробітки-камери. Якщо висота уступу до 8 м, застосовують шурфи (рис. У.З, д), а понад 8м- горизонтальні галереї (штольні), в яких у бокових напрямках улаштовують зарядні чи мінні камери для розміщення великих зосереджених зарядів. Метод мало-камершх зарядів — це різновид камерних зарядів, сутність якого полягає у підриванні зосереджених зарядів, розміщених у горизонтальних (рис.У.4, 2) чи похилих виробітках (рукавах) перерізом до 0,5 хО,5 м. Довжина рукава має дорівнювати 2/а висоти уступу, але не більше ніж 5м. Відстань між рукавами звичайно (0,8…1,5)W. Використовують цей метод, як правило, при розпушуванні грунтів, якщо висота уступу менша ніж 6 м, а в підошві уступу залягає прошарок слабкого ґрунту, що легко розробляється при проходці рукава.

Метод щілинних зарядів застосовують для розпушування мерзлих ґрунтів (рис.У.4, е). Щілини нарізають баровими чи дискофрезерними машинами майже на глибину промерзання — (0,90…0,95) h . Відстань між щілинами визначають з умови отримання кусків ґрунту, розмір яких відповідає типорозміру робочого органа землерийної машини (екскаватора). У щілини розміщують заряди подовженої форми (іноді розчленовані на окремі частини); щілини заряджають через одну. Крайні та проміжні щілини, що незаряджені, призначено для компенсування зсуву мерзлого ґрунту під час вибуху та зменшення сейсмічного ефекту.

Метод комбінованих зарядів передбачає варіанти сумісного застосування основних методів виконання вибухових робіт, що визначено конкретними умовами виробництва, властивостями і параметрами елементів, що підривають, та економічною доцільністю. Найчастіше комбінують методи свердловинних і шпурових зарядів, камерних і малокамерних зарядів, свердловинних і камерних зарядів тощо.

Метод зовнішніх (накладних) зарядів (рис.У.4, є) застосовують для руйнування негабаритів, валунів, бетонних конструкцій, у тому числі й під водою, а також металевих і дерев'яних конструкцій тощо. Для збільшення ступеня дроблення накладним зарядом вибухову речовину рекомендується укладати шаром 2…2,5 см завтовшки (плоскі заряди). Накладні заряди накривають шаром забивки і підривають вогневим способом, кілька зарядів — детонувальним шнуром. Електричний спосіб використовують рідко.

Безпосередньо перед виконанням основних робіт, що містять розпушування, розроблення та транспортування ґрунту, відсипання його та ущільнення, підчищання дна та опорядження укосів виїмки та насипів, треба виконати ряд підготовчих робіт: очищення території, зняття рослинного шару ґрунту, відведення поверхневих вод, геодезичне розбивання, улаштування шляхів, освітлення тощо. У процесі виконання земляних робіт проводять допоміжні роботи з водовідливу, водозниження, штучного закріплення ґрунтів, захищення виїмок від ґрунтових вод, улаштування кріплень виїмок і т. ін.

Зняття рослинного шару. Будівельні організації під час підготовки територій до будівельних робіт повинні зняти рослинний шар ґрунту з метою його подальшого використання для благоустрою територій. Витрати на виконання цих робіт входять у вартість об'єктів будівництва.

Рослинний шар ґрунту, що містить у собі значну кількість органічних домішок, знімають за допомогою бульдозерів, грейдерів та скреперів.

Бульдозером зрізують та переміщують ґрунт, укладаючи його в проміжні валки, які підгортають для завантаження у автосамоскиди екскаватором чи тракторним навантажувачем. Грейдером грунт зрізують та зсувають убік. Під час наступних проходок збільшений об'єм ґрунту переміщують ще далі, утворюючи поздовжній валик ґрунту, який потім підгортають бульдозером. Скреперами рослинний шар ґрунту після виїмки переміщують у тимчасові відвали чи вивозять та укладають шаром потрібної товщини на площах, які підлягають рекультивації.

Геодезичний контроль при улаштуванні виїмок. Розбивання виїмки (наприклад, котловану) починають з виносу та закріплення в натурі основних осей будівлі відповідно до робочих креслень.

Навколо майбутньої виїмки поза її габаритами влаштовують огорожу (суцільну чи з розривами) із стовпчиків, до яких із зовнішнього боку прибивають горизонтальні дошки 25…30 см завширшки й 5 см завтовшки. Верхню грань дощок установлюють за нівеліром. Кінці стовпчиків зрізують урівень з верхнім ребром дошки. На огорожу переносять за допомогою теодоліта основні розбивні осі і закріплюють їх цвяхами. Між протилежними дошками огорожі по позначених точках натягують дріт (вісь). Опускаючи з перетину осей висок, визначають потрібну точку на дні котловану. Контролювати точність виїмки ґрунту з котловану можна за допомогою візирок (рис. IV.1). Розміри котловану зверху та знизу позначають добре видимими кілочками. Для пропускання машин під час розроблення котловану в огорожі влаштовують розриви.

Розробляючи ґрунт у виїмках простої конфігурації, огорожу можна не влаштовувати. Габарити виїмки в цьому разі фіксують за допомогою геодезичних інструментів і встановленням кілочків по всіх кутах та в певних точках. Лише після закінчення улаштування виїмки приступають до розбивання осей будівлі чи споруди з улаштуванням огорожі.

Відведення поверхневих вод, відкритий водовідлив та водозниження. Навколо майбутньої виїмки чи тільки з підвищеного боку влаштовують водовідвідні канави так, щоб вода, яка надходить до них, відводилась у знижені точки місцевості. У разі потреби стінки канав закріплюють камінням, дерном тощо.

Відкритий водовідлив здійснюють в щільних, добре дренувальних грунтах викачуванням води діафрагмовими, поршневими чи центробіжними насосами безпосередньо з виїмки під час розроблення ґрунту нижче рівня ґрунтових вод, а також після досягнення проектного рівня, на якому мають виконуватись роботи з улаштування фундаментів, укладання труб тощо.

Для збирання води дну виїмки надають незначного уклону в бік водозбірних приямків (зумпфів), які влаштовують у самій виїмці або поза нею. Стінки приямків закріплюють шпунтом чи дерев'яними ящиками без дна розміром 1 х 1 м, а на дно приямків насипають фільтрівний матеріал (щебінку чи гравій).

Відкритий водовідлив є найбільш простим та економічним способом водозниження, але має обмежене застосування внаслідок того, що у виїмці майже завжди є вода, яка утруднює виконання робіт та порушує природну структуру основи виїмки. Тому переважно використовують складніший, але ефективніший метод боротьби з прибуттям ґрунтових вод — зниження їхнього рівня.

Для цього використовують легкі голкофільтрові установки, які дають змогу в разі їхнього одноярусного розташування знизити рівень ґрунтових вод на 4…5 м, а двоярусного — на 7…9 м; ежекторні голкофільтри, що забезпечують зниження рівня ґрунтових вод на 16…20 м, та свердловини з глибинними насосами, здатними викачувати воду ще з більших глибин.

Легкі голкофільтрові установки (ЛГУ) застосовують переважно для осушення піщаних ґрунтів з коефіцієнтом фільтрації 1,5…2 м/добу. До комплекту ЛГУ належать голкофільтри (до 100 піт.), водозбірний колектор діаметром 100. ..200 мм та два центробіжних насоси для забезпечення безперебійної роботи установки, один із яких є резервним (рис. IV.2, й).

Голкофільтр — це труба діаметром 38 чи 50 мм, до 8,5 м завдовжки, на нижньому кінці якої прикріплена ланка фільтра (рис. IV.2, г), що складається з двох труб: внутрішньої — подовження загальної труби діаметром 38 мм — та зовнішньої діаметром 60 мм з рівномірно розподіленими отворами для пропускання води. Зовнішня труба по спіралі обмотана дротом діаметром 3 мм і покрита фільтраційною і захисною сітками. Ланка фільтра закінчується наконечником, у середині якого розміщені шаровий та кільцевий клапани.

Голкофільтри частіше за все занурюють у ґрунт гідравлічним способом (рис. IV.2, в). Вода, що нагнітається по внутрішній трубі під тиском до 0,3 МПа, відштовхує шаровий клапан (кільцевий клапан у цей час піднімається й закриває проміжок між зовнішньою та внутрішньою трубами). Виходячи з наконечника, вода розмиває ґрунт навколо голкофільтра й виносить його частинки на поверхню (рис. IV.2, г). У разі похитування та при поворотах голкофільтр, підтримуваний краном, легко занурюється у ґрунт під дією власної ваги.

Під час викачування води (рис. IV.2, д) внаслідок розрідження шаровий клапан спливає, а кільцевий опускається, відкриваючи шлях ґрунтовій воді, яка поступає через фільтраційну сітку та перфоровану трубу в голкофільтр і далі у колектор.

Голкофільтри встановлюють по периметру осушуваної виїмки (рис. IV.2, й) на відстані 0,5 м від бровки укосу. Якщо потрібно знизити рівень ґрунтових вод більш як на 4…5 м, голкофільтри монтують у два яруси (рис. IV.2, б). Проте при двоярусній установці значно збільшується обсяг земляних робіт за рахунок улаштування ряду берм.

Установки з вакуумним водозниженням (УВВ) доцільно застосовувати, якщо коефіцієнт фільтрації становить від 1 до 0,01 м/добу. Суть вакуумного водозниження полягає в тому, що на відміну від водозниження легкими голкофільтрами, де ґрунтові води проникають у них тільки під дією сил ваги, а центробіжний насос створює в грунті додатковий позитивний надмірний тиск (рис. IV.З, а), у ланці фільтра вакуумного голкофільтра та в оточуючому грунті створюється та безперервно підтримується негативний надмірний тиск, тобто вакуум (рис. IV.З, б). Він сприяє відсмоктуванню з ґрунту гравітаційної та капілярної води.

Водоповітряна суміш надходить у голкофільтр і відкачується вакуум-насосом.

У глинистих водонасичених ґрунтах з коефіцієнтом фільтрації менше ніж 0,1 м/добу, де звичайна голкофільтрова установка малоефективна, застосовують спосіб, заснований на явищі електроосмосу. Постійний струм, проходячи крізь глинисті грунти, призводить до переміщення води в норах ґрунту в бік негативного полюса. Суть цього способу полягає у тому, що між бровкою котловану та голкофільтрами заглиблюють труби діаметром 38 мм або стрижні з арматурної сталі. Після цього їх підключають до позитивного полюса генератора напругою 30. ..60 В, а голкофільтри — до його негативного полюса. Під дією електричного струму вода, що міститься у порах ґрунту, переміщується в бік голкофільтрів. Таким чином збільшується водовіддача глинистого ґрунту, внаслідок чого витягується не тільки гравітаційна, а й капілярна вода.

Ежекторні голкофільтрові установки (ЕГУ) застосовують для зниження рівня ґрунтових вод з коефіцієнтом фільтрації 1…40 м/добу з глибини до 20 м (рис. IV.З, г).

Ежекторний голкофільтр (рис. IV.З, д) складається з двох колон надфільтрових труб діаметром 70 мм та внутрішньої труби діаметром 48 мм, до нижнього кінця якої прикріплено ежекторний пристрій — дифузор з насадкою. Під час роботи установки в кільцевий простір між зовнішньою та внутрішньою колонами труб голкофільтра під тиском 0,6…1,0 МПа подають «робочу» воду, яка спрямовується у насадку. Біля виходу з насадки внаслідок різкого зростання швидкості руху «робочої» води створюється розрідження, під дією якого через прорізи всмоктується ґрунтова вода, що пройшла до цього через гофрований фільтр. Грунтові води біля входу у горловину змішуються з «робочою» водою і далі проходять крізь дифузор, піднімаються доверху, де виливаються через патрубок в бак. Водознижувальні свердловини з глибинними насосами застосовують для зниження рівня ґрунтових вод на глибину більш як 20 м, а також при глибині майже 20 м у разі великої товщини водоносного шару та тривалих термінів відкачування.

а — водозниження легкими голкофільтровіми установками; б — вакуумне водозниження; в — голкофільтрова установка з електроосушуванням; г — водозниження за допомогою ежекторних голкофільтрів; д — схема ежекторного голкофільтра; 1 — ланка фільтра; 2 — дзеркало ґрунтових вод після зниження їх голкофільтрами; 3 — відцентровий насос; 4 — епюра тиску при зниженні легкими голкофільтрами; 5 — те саме, при вакуумному водозниженні; 6 — вакуум-насос; 7 — сталева труба (анод); 8 — голкофільтр (катод); 9 — дзеркало ґрунтових вод після електроосушення; 10 — низьконапірний насос; 11 — водопідвідний колектор; 12 — голкофільтрова труба; 13 — внутрішня труба з ежекторним пристроєм; 14 — дифузор; 15 — насадок; 16 — фільтрова оболонка з гофрованої сталевої оцинкованої стрічки, що має знижене ущільнення шва; 17 — вікно для пуску ґрунтової води; 18 — шаровий клапан; 19 – водоупор.

По периметру майбутньої виїмки пробурюють свердловини, в які опускають обсадні труби діаметром 90…400 мм, улаштовуючи піщаногравійний фільтр заввишки 0,2…0,3 м. У кожен колодязь опускають насос із двигуном або артезіанські насоси, що мають довгий вал і електродвигун, розміщений над устям свердловини.

Штучне закріплення ґрунтів та захист виїмок від ґрунтових вод. Для утворення навколо майбутніх виїмок водонепроникних завіс та збільшення несівної здатності ґрунтів залежно від їхніх фізикомеханічних властивостей та стану застосовують заморожування, рідше цементацію, бітумізацію, силікатизацію.

Штучне заморожування — це тимчасове закріплення водонасичених ґрунтів (пливунів) під час розроблення глибоких виїмок. Навколо виїмки створюють водонепроникні льодові стінки (рис. IV.4, й). Для цього по периметру виїмки заглиблюють колонки, що складаються із зовнішніх заморожувальних та внутрішніх живильних труб, з'єднаних трубопроводом, по якому нагнітається спеціальний розчин (розсіл) солей, що мають низьку температуру замерзання. Охолоджений до мінус 20…45 °С у холодильній установці розсіл циркулює навколо колонок, створюючи стовпи мерзлого ґрунту. Поступово збільшуючись у діаметрі, стовпи з'єднуються між собою у суцільну стіну.

Цементацію застосовують при закріпленні середньо- та крупнозернистих пісків, тріщинуватих скельних порід нагнітанням тампонажних розчинів під тиском 25… 100 МПа на 1 м заглиблення ін'екторів (труб для подавання розчину).

При незначній глибині ін'єктори заглиблюють за допомогою віброзанурювача, пневматичними молотами, гідравлічним способом, при значній глибині (15 і більше метрів) у заздалегідь пробурені свердловини. В ін'єктори поршневими чи діафрагмовими насосами нагнітають суспензію, яка має співвідношення за масою цемент : вода у межах від 1 : 1 до 1 : 10. Ще рідшу суспензію застосовують для замуровування тріщин у скельних породах. Радіус закріплення ґрунтів залежить від виду та стану ґрунту й орієнтовно становить, м: для пісків середньої крушюсті — 0,3…0,5, крупнозернистих пісків — 0,50…0,75, скельних ґрунтів — 1,2…1,5.

Бітумізацію застосовують як допоміжний спосіб до цементації для закріплення тріщинуватих скельних порід гарячою бітумною мастикою за великої швидкості ґрунтових вод. Піщані ґрунти закріплюють холодною бітумною емульсією. Мастику чи емульсію нагнітають у ґрунт крізь пробурені свердловини спочатку під тиском 0,2… 0,3 МПа, а потім поступово підвищують його до 5…8 МПа.

Силікатизацією підвищують водонепроникність, стійкість та міцність водонасичених пісків та пливунів.

За допомогою ін'єкторів під тиском 0,5… 1,5 МПа нагнітають у ґрунт спочатку розчин рідкого скла, а через одну-дві години — хлориду кальцію. Змішуючись, розчини вступають у реакцію й утворюють гель силіцієвої кислоти, який, тверднучи, зв'язує ґрунт у міцний монолітний масив. Розчин можна вводити і за один раз. Компонентами для однорозчинної суміші є рідке скло та ортофосфорна кислота або рідке скло та силіційфтористоводнева кислота тощо.

Виїмки у водоносних шарах можна влаштовувати під захистом тиксотропних протифільтраційних екранів. Для цього використовують тиксотропну суспензію, яка має властивість у стані спокою тверднути та знову перетворюватись на рідину при перемішуванні.

Для влаштування тонких (0,15…0,25 м) протифільтраційних екранів застосовують машини, в основі роботи яких лежать ударний, ріжучий та водоповітряний принципи дії.

Висновки

Список використаних джерел

Грушко И. М. Дорожно-строительные материалы. — Харьков : Вища шк. : Изд-во при Харьк. гос. ун-те, 1987. — 95, с.
Клюковский Г. И. Общая технология строительных материалов: Учебник для индустр. и строит. техникумов. — М. : Высш. школа, 1971. — 389, с.
Комар А. Г.Строительные материалы и изделия:. — М. : Высш. шк., 1988. — 526, с.
Комар А. Г.Технология производства строительных материалов:. — М. : Высш. шк., 1990. — 445, с.
Попов Л. Н. Строительные материалы и детали:. — М. : Стройиздат, 1986. — 335, с.
Производство строительных работ: Произв. учеб. практика:. — М. : Стройиздат, 1988. — 320, с.
Процессы и аппараты в технологии строительных материалов: — К. : Вища школа, 1981. — 296 с.
Технологія будівельного виробництва: Підручник /Микола Ярмоленко, Євген Романушко, Віталій Терновий та ін.; За ред. Миколи Ярмоленка,. — 2-е вид., доп. і переробл. . — К. : Вища школа, 2005. — 340, с.
Технологія будівельного виробництва: Підручник для студ. вузів буд. спец.. — К. : Вища школа, 2002. — 429, с.