Тема 4. Виконання земляних робіт

1. Різновиди земляних споруд

Результатом розроблення ґрунту є земляне спорудження. Це інженерна споруда з ґрунту в ґрунтовому масиві або на поверхні ґрунту. Земляні споруди класифікують так:

 – за розміщенням щодо поверхні ґрунту – виїмки, насипи, підземні виробітки, зворотні засипання;

 – за терміном використання – постійні й тимчасові;

Постійні – це споруди, що експлуатуються протягом тривалого періоду часу. Це сплановані майданчики, земляне полотно доріг, греблі, дамби, канали, штучні водойми, відстійники тощо.

Тимчасові земляні споруди влаштовують до початку наступних будівельно-монтажних робіт. До них належать котловани, траншеї, перемички, тимчасові нагірні та водоперехоплювальні канави тощо.

 – за функційним призначенням – котловани, траншеї, ями, свердловини, відвали, греблі, дамби, дорожні полотна, тунелі, планувальні майданчики;

Котловани – це тимчасові виїмки для зведення фундаментів, окремих частин будівель чи споруд, розташованих нижче поверхні землі. Котловани бувають із вертикальними або похилими стінами (укосами), з установленим кріпленням чи без нього.

Траншеї – тимчасові виїмки для укладання труб та інших інженерних мереж, а також зведення стрічкових фундаментів. Улаштовують траншеї з вертикальними закріпленими або незакріпленими стінками, з укосами та змішаного профілю. У житлово-громадському та промисловому будівництві найбільшого поширення набули роботи, пов’язані з плануванням майданчиків, улаштуванням котлованів та всіх видів траншей.

– за геометричними параметрами й просторовою формою – глибокі, дрібні, протяжні, зосереджені, прості, складні.

Типи земляних споруд подано на рисунку 3.1. До постійних зараховують споруди, призначені для довгострокової експлуатації – земляні греблі, канали, полотна рейкових і безрейкових доріг, виїмки й насипи, що зводять під час планування. До тимчасових земляних споруд зараховують виїмки, отримані під час зведення фундаментів житлових і промислових будівель, мостів, гребель, траншеї для прокладення водопровідних, каналізаційних, газових та інших мереж, насипи для тимчасових доріг.

Рис. 4.1 – Поперечні профілі земляних споруд: а, б – траншеї з вертикальними стінами й відкосинами; в – гребля; г – котлован під фундамент; д – те саме під споруду; е – підземне вироблення під штольню; ж – те саме під каналізаційний колектор; и – те саме під тунель; к – свердловина бурова; л – траншея підводна; м – майданчик; 1 – дно; 2 – бокова стіна траншеї; 3 – бокова відкосина; 4 – брівка; 5 – берма; 6 – підошва; k – закладання відкосини; h – глибина вироблення

Виїмки більше ніж 3 м завширшки називають котлованами, більш вузькі, для стрічкових фундаментів або мереж комунікацій – траншеями; під окремо розташовані фундаменти або стовпи – ямами. Ці споруди мають дно і бічні поверхні, похилі відкосини або вертикальні стіни. Виїмки, розроблювані для видобутку необхідного для будівництва ґрунту, називають резервами; насипи, у які висипають зайвий ґрунт, – кар’єрами або відвалами.

Місця для висипання будівельного та іншого сміття називають звалищами, а місця, де розробляють пісок, щебінь та інші будівельні матеріали, – кар’єрами.

 Виїмки, закриті з боку поверхні землі та влаштовувані для прокладання транспортних і комунікаційних тунелів, називають підземними виробітками. Після влаштування підземних споруд (або підземної частини споруд) здійснюють зворотне засипання пазух – заповнення ґрунтом простору між спорудою та укосинами котловану.

Земляні роботи на об’єкті передбачають перероблення ґрунту, який у повному обсязі або частково розробляється, переміщується, укладається, розплановується, ущільнюється, щодо нього здійснюються інші дії – вибухи, розмивання водою, трамбування, буріння, термообробка. Процеси, що відбуваються під час перероблення ґрунту, можуть бути розподілені на три групи: основні, підготувальні й допоміжні.

 Основними процесами перероблення ґрунту, унаслідок яких зводяться земляні споруди заданих параметрів, є такі: розроблення ґрунту у виїмках, укладання ґрунту в насип, навантаження і переміщення його в межах будівельного майданчика; транспортування ґрунту за його межі; пошарове розрівнювання та ущільнення ґрунту; розпушування мерзлих і важко розроблюваних ґрунтів; зворотне засипання пазух землянї споруди.

Основні процеси супроводжуються підготувальними та допоміжними, до того ж підготувальні процеси здійснюють до початку розроблення ґрунту, а допоміжні – до або під час зведення земляних споруд. Такими є зниження рівня ґрунтових вод, улаштування протифільтраційних завіс і екранів, укріплення ґрунтів, розмічення земляних споруд на місцевості, тимчасове укріплення стінок котлованів і траншей, зрізання недобору ґрунту, прокладення й утримання під’їзних доріг, контроль якості робіт тощо.

 У разі значних обсягів земляних робіт використовують різноманітну будівельну техніку – екскаватори, бульдозери, скрепери, засоби гідромеханізації, вибухову техніку. Механічна озброєність земляних робіт становить 98 %, в окремих випадках без використання механізмів доводиться зачищати дно котлованів, укосин, виривати ями, траншеї тощо.