Главная » Книги и журналы

1 ... 7 8 9 10 11 12 13 ... 16

Прорывы'воды подразделяют на воды, не содержащие механических примесей, и на загрязиеипые воды со значительным содержанием илистых и песчаио-глинистых частиц. Наибольшую опасность представляют прорывы плывунов, происходящие на контакте плывуна с плотным грунтом или при недостаточной мопщости плотных грунтов.

При строительстве тоннелей мелкого заложения затопления происходят чаще всего в результате разрыва магистральных водопроводов или теплотрасс, оказавшихся в зоне влияния горных работ.

Подземное строительство в условиях сильного водопритока требует принятия специальных мер по водоподавлению. Эффективность этих мер во многом зависит от степени достоверности прогноза гидрогеологической ситуации, характеризующейся расположением и режимом подземных вод, строением и свойствами грунтов. Ошибки в прогнозе гидрогеологической ситуации во многих случаях приводят к возникновению аварийных ситуаций, что значительно осложняет ведение строительных работ, снижает их темпы, а иногда вызывает частичное или полное затопление строящегося сооружения. При этом изменяется естественный режим движения грунтовых вод, что может, в свою очередь, привести к потере устойчивости породного массива.

Частичное затопление подземного объекта вызывает нарушст пне его нормальной эксплуатации, повреждение элементов конструкции и инженерного оборудования, а внезапное сильное за-топ.тение - аварийную ситуацию с человеческими жертвами.

Загазованность воздуха в строящихся подземных сооружениях выше допустимых пределов может привести к следующим аварийным ситуациям: отравлению людей, пожарам и взрывам легковоспламеняющихся и взрывоопасных веществ, газовой коррозии материала обделки и эксплуатационного оборудования.

Аварийная ситуация может быть вызвана непрогнозируемым устойчивым превышением в воздухе рабочей зоны предельно допустимых концентраций (ПДК) ядовитых, вредных инертных или взрывоопасных газов. Аварии возникают при неудовлетворительной организации проветривания, отсутствии или ослабле-

НИИ систематического контроля за содержанием газа в воздухе выработок.

Источником образования непригодного для дыхания человека воздуха могут служить технологические процессы (взрывные работы, искусственное замораживание грунтов и т.п.), реже - геологический состав окружающих грунтов на участке строительства. Наибольшее количество (23 %) аварийных ситуаций приходится на строительство объектов в породах, насыщенных [[ефтепродуктами, или газоносных, а также при ведении взрывных работ (20 %). Примерно 30 % всех аварий происходят при выполнении операций, связанных с искусственным замораживанием грунтов.

При возведении подземных объектов в газоносных породах выполняют систематический дозиметрический контроль pa:лич-ных газов и химических соединений. Для определения котщепт-рации опасного даже в малых дозах оксида углерода (угарного газа) СО разработаны различные приборы: портативные пере-посные и автоматические стационарные устройства - анализаторы, работающие на основе использования инфракрасного излучения, электрохимические детекторы и др. Созданы разнообразные детекторы для выявления присутствия метана и определения его концентрации, работающие на основе использования различных химических и физических свойств этого газа.

Недостаток кислорода в атмосфере подземных выработок обнаруживают при помощи приборов, оборудованных электрохимическими датчиками. Для определения концентрации оксидов азота, сероводорода и аммиака применяют специализированные детекторы.

Пожары и взрывы могут привести к разрушению постоянных и временных конструкций, а также выходу из строя оборудования.

Аварийные ситуации в строящихся подземных сооружениях приводят к неблагоприятным экологическим последствиям: на-рушения.м устойчивости грунтового массива, осадкам дневной поверхности, повреждениям наземных зданий, сооружений и инженерных коммуникаций, загазованности и задымлению воздушного бассейна, повышению шума и вибрации на прилегающей территории.



3.2. Составляюшие геотехнического сопровождения городского подземного строительства

На основании ранее приведенных данных видно, что безаварийное подземное строительство в условиях практически любого города, особенно его центральной части, возможно только ири условии геотехнического сопровождения на всех стадиях строительного процесса.

В международной геотехнической практике принято различать три геотехнические категории, соответствующие уровню сложности геотехнической ситуации, связанной с обеспечением сохранности городской застройки при строительстве или реконструкции объекта:

I - рещение задачи минимальной сложности;

П - решение рядовой задачи;

И! - решение наиболее сложной задачи.

При определении геотехнической категории необходимо учитывать:

категорию ответственности строящегося сооружения или категорию технического состояния реконструируемого объекта;

категорию технического состояния окружающей застройки;

категорию риска для существующей застройки, обусловленного влиянием нового строительства или реконструкции. Категория ответственности нового строительства определяется в зависимости от к.часса ответствешюсти здания или С1юру-жения (в соответствии со СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и во.здей-ствия*) по табл. 3.1.

Категория технического состояния реконструируемого здания, а также техническое состояния окружающей застройки определяются по вен 490-87 {табл. 3.2).

Категория риска определяется в рамках геотехнического обоснования проекта, учитывая: ответственность объекта строительства или техническое состояние объекта реконструкции, техническое состояние окружающей застройки и инженерно-геологические условия участка строительства {табл. 3.3).

К геотехнической категории I относят:

реконструкцию .здания без увеличения нагрузок на основание и изменения его статических условий работы (без устройства новых фундаментов, углубления существующих подвалов и

т.д.) при условии, что техническое состояние здания оценивается категорией I; новое строительство :аданий, сооружений и инженерных коммуникаций, оцениваемых категорией ответственности I и не оказывающих статических и техногишых воздействий на окружающую застройку.

Таблица 3.1. Категории ответственности нового строительства

Катего-ркя от-нетст-иен ногти

Данная глава излагается по материалам (72].

Класс ответственности зданий и сооружений по СНиП 2,01.07-85*

Класс III: здания и сооружения объектов, имеющих ограниченное Е1ароднохозяй-ственное и (или) социальное значение: склады без процессов сортировки и упаковки для хранения сельскохозяйственной продукции, удобрений, химикатов, угля, торфа И др., теплицы, парники, одноэтаж1гыс жилые дома, о|юры проводной связи, опоры освещения населенных пунктов, ограды, временные :1да11ия и сооружения

Дополнения к перечню СНиП2,01.07-85

Класс II: здания и сооружения объектов, имеющих важное народнохозяйственное и (или) социальное значение (объекты промышленного, еельскохо:)яйственного, жилищи о-граждане ко го назначения и связи, не вошедшие в I и III классы)

Класс I; основные здания и сооружения объектов, имеюнщх особо важное народнохозяйственное значение; главные корпуса ТЭС и АЭС, центральные узлы доменных печей, дымовые трубы высотой более 200 .м, телевизиоЕшые башни, сооружения магистральной первичной сети ЕАСС, резервуары для нефти и нефтепродуктов вместимостью свыше 10 тыс. м-*, крытые спортивные сооруже1[ия с трибунами, здания театров, кинотеатр(>в, цирков, крытых рынков, учебных .эаведений, детских дошкольных учреждений, больниц, родильных домов, музеев, государственных архивов и т.н.

Заглубленные инженерные коммуникации и подземные сооружения, имеющие ограниченное значение

Заглубленные или подземные инженерные коммуникации и подземные сооружения, имеющие важное значение

Заглубленные или ][одземиые сооружения и пешеходные коммуникации; инженерные коммуникации и подземные сооружошя, имеющие особо важное значение



Таблица 3.2. Категории технического состотия здания или сооружения (по вен 490-87)

Сооружения

Категория но состоянию

Деформации в конструкциях

Производственные и каркасные здания с полным каркасом

В элементах каркаса повреждений нет. В ограждающих кирпичных стенах или стыках панелей местные греищны до 1 мм без признаков сдвига. Фундаменты в хорошем состоянии

П

В элементах каркаса имеются местные трещины до 0 j мм. Трещины в стыках стен и заделках перекрытий до 1 мм, в ограждающих конструкциях - до 5 мм при наличии признаков сдвигов. Относительная разность осадок фундаментов зданий со стальным каркасом с заполнением более 0,0001, для остальных зданий - не более 0,0003. Фундаменты незначительно повреждены

В элементах каркаса непрерывные трепщны до 1 мм. Трещины в стенах бо.тее 5 мм, смещения в стыках и заделках перекрытий до 5 мм. Относительная разность осадок фундаментов зданий со стальным каркасом с заполнением более 0,0001, для остальных зданий - не более 0,0003, Фундаменты имеют существеюсые повреждения, разрушения раствора и материала

Здания и сооружения, в конструкциях

В несупщх конструкциях зданий повреждений нет. В ограждаюпщх стенах местные трещины и сколы до 0,5 мм без смещений. Фундаменты в хоротнем состоянии

которых не возникают усилия от неравномер-

П

В несущих конструкциях трещины до 0,5 мм, б стенах из кирпича и крупных блоков - до 3 мм. Относительная разность осадок до 0,005. Фyндaмe[ты незначительно повреждены

ны,ч осадок

В несущих конструкциях сплошные трещины свынге 1 мм, в стенах из кирпича и крупных блоков - до 5 мм, От!{осительная разность осадок фундаментов свыше 0,005, Фундаменты имеют существенные повреждения, разру-теиия раствора и материала

Си. продолжение

Сооружения

Категория по состоянию

Деформации в конструкциях

Многоэтажные бескаркасные ЗДЗЕГИЯ с несущими стенами

В несущих стенах повреждений нет, в ограждающих кирпичных стенах и стыках панелей местные трещины до 1 мм без признаков сдвигов. Фундаменты в хорошем состоянии

П

В несущих кирпичных стенах и узлах сопряжений трещины до 3 мм непрерывные в пределах конструкции при наличии признаков сдвигов. Относительная разность осадок фундаментов панельных зданий до 0,0008, кир1шч-lhjIx и блочных зданий без армирования до 0,001, .зданий с устройством железобетонных поясов - до 0,0014. Крен не более 0,003. Фундаменты незначительно повреждены

Сквозные трещины в стенах, смещения в .заделках и стыках более 3 мм. Относительная разность осадок фундаментов панельных зданий свыше 0,0008, кирпичных и блочных зданий без армирования - более 0,001, зданий с устройством железобето1п1ых поясов - более 0,0014. Крен более 0,003. Фундаменты имеют существенные повреждения, разрушения раствора и материала

Высокие жесткие сооружения, дымовые трубы

В железобетонных конструкциях местные трещины до 0,5 мм. Признаки сдвигов в заделках и стыках отсутствуют

П

В железобетонных конструкциях сооружезшй трещины до 0,5 мм, в стыках сборных железобетонных конструкций - до 1,0 мм. В кирпичной кладке трещины до 2 мм. Крен не более 0,002. Фундаменты незначительно повреждены

В железобетонных конструкциях сооружения трещины до 1 мм. Крен более 0,002, Фундаменты имеют существенные повреждения, разрушения раствора и материала



Таблица 3.3. Определение категории риска при реконструкции и новом строительстве в условиях городской застройки

Категория риска для существу ютцей за стройки

при реконструкции

При новом строительстве

Реконструкция здания или сооружения осуществляется без увеличения нагрузки на основание и беа изменения статических условий работы основания

Окружающая застройка находится вне зоны влияния строящегося объекта (но статическим условиях работы его основания, а также по воздействию техногенных факторов, в том числе при производстве работ)

Реконструкция здания или сооружения предполагает изменение нафузок на существующие фундаменты и (или) изменение статических условий работы основания без его перегрузки; соблюдается критерий по допустимым дополнительным деформациям реконструируемого здания и окружающей застройки

Окружающая застройка находится вне зоны влияния строящегося объекта но статическим условиям работы основания, но [юналает в зону влияния техногенггых факторов, связатптых, в том числе, с производством работ (соблюдается критерий iro допустимым деформациям окружающей застройки без проведения мероприятий по ее усилению)

Реконструкция здания или сооружения предполагает изметЕСНие нагрузок на су-тцес.твую1цие фундаменты и (или) изменение статических условий работы основания, которое приводит к перегрузке основания; при существующих фундаментах не соблюдается критерий по допустимым деформациям реконструируемого здания и окружающей застройки

Окружающая .эагтройка находится в зоне влияния строящегося объекта (не соблюдается критерий по допустимым дополнительным деформациям окружающей застрой КН без проведения мероприятий по ее усилению)

Геотехническая категория II распространяется на сочетания категорий, не вошедшие в геотехнические категории I и III.

К геотехнической категории III относятся такие сочетания, в которых хотя бы одна компонента представлена категорией III. Исключениями являются случаи, когда имеет место категория I )иска, а ответственность объекта нового строительства или тех-Е1ическое состояние реконструируемого здания характеризуются категориями I и П. Этим случаям соответствуют геотехнические категории I и П.

Таким образом, строительство подземных сооружений в условиях городской застройки относится к третьей, наивысшей по сложности, геотехнической категории. К строительству объектов !Той категории предъявляют особые требования, одним из которых является геотехническое обеспечение всех стадий строительного процесса.

Полный геотехнический комплекс работ должен включать в себя:

1. прсдпроектное инженерное обследование площадки строительства и соседних ;1даний, попадаюнхих в зону возможного риска;

геотехнический прогноз возможных деформаций зданий в процессе ведения реконструкционных работ и в период даль-неЙЕней эксплуатации;

моделирование наиболее опасных ситуаций на стадии проектирования, включая проект органи;1ации и производства работ; расчеты по предельным состояниям системы сооружение-основание*-;

проектирование усиления оснований, фундаментов и строительных конструкций окружающих зданий; геотехническое обоснование применимости различных технологий строительства под.земных сооружений и усиления нри-мыкаюЕцих ;)даний;

научное сопровождение сложных технологий; геотехнический мониторинг на стадии производства строительных работ; контроль качества работ. Учитывая цели и задачи настоящего пособия, далее будут более подробно рассмотрены лишь ЕЕункты 6, 8, 9 комплекса геотехнических работ.



3.3. Геотехническое обоснование применимости различных технологий строительства

Геотехническое обоснование разрабатывается для строительства И и III категорий сложности и содержит в себе нижеследующие компоненты.

1. Критерии, позволяющие отличить допустимые техногенные воздействия от недопустимых. Основным критерием допустимого воздействия является условие:

где 5nj, i - осадка от /-го техногенного воздействия; S,, - предельно допустимая донолнителыщя осадка Примыкающего здания в период ведения строительЕ1ых работ на объекте, определяемая расчетом, но не превыщающая требований действующих строительных норм и правил.

2. Перечень факторов риска, к которым относятся;

технологии в целом;

отдельные технологические операции;

ситуации, связан[ые со статическим и динамическим нагру-жением или разгрузкой основания в ходе строительных работ, снижением у|)овня подземных вод и пр.

К факторам риска относят все технологические операции, связанные с ударным, вибрациоппым или статическим во:щействием на основание строящегося здания и окружающую застройку

3. Размеры зон влияния каждого фактора риска (зоны риска), которые могут быть определены теоретически в рамках геотехнического обоснования проекта или назначеЕ1ы исходя из результатов технологических испытаний, проведен[1ых на данной строительной площадке или принятые по аналогам. Полученные таким обра;юм значения размеров :юн риска при использовании таких технологий, как например, но забивке и виброногружению свай и щпунта, должны быть проверены па соответствие значениям, указанным в действующей нор.мативной литературе.

4. Особые требования к очередности выполнения ра:личных работ на объекте. Технологическая последоватачьность выполнения строительных операций на объекте должна быть увязанас требованиями обеспечения безопасности окружающей застройки.

5. Параметры щадящих режимов производства работ. Эти параметры, например, частота работы вибропогружателя, высота I рунтовой пробки, оставляемой в обсадных трубах при бурении скважин для буронабивных свай, давление нагнетания при инъ-(чсционном закреплении грунтового массива и пр., в первом приближении могут определяться расчетным путем или по норма-швной и справочной литературе. Их уточнение для условий конкретной площадки должно выполняться по результатам технологических испытаний по всем видам работ, отнесенным к факторам риска.

6. Вопросы обеспечения и контроля качества работ. Эти работы регламентируются действующими нормативными документа-.\И1 и были описаны в главе 1.1 настоящего [ц>собия

7. Требования к геотехническому мониторингу за состоянием окружающей :щстройки и возводимых конструкций.

На первом ;тапе геотехническое обоснование разрабатывают на основании нормативных документов и результатов численного моделирования различных техЕюлогических ситуаций, а также имеющегося опыта производства рассматриваемых видов работ в аналогичных условиях. При отсутствии или недостатке такого опыта необходимо выполнение технологических испытаний, по результатам которых уточняется обоснование.

Для сложных инженерно-геологических условий либо при наличии ветхой окружающей застройки и при отсутствии доста-гочиого опыта применения технологий, указанных в проекте, обоснование должно быть апробировано на опытной площадке посредством специальных технологических испытаний и наблюдений в натурных условиях.

3.4. Геотехнический мониторинг

Разработка обоснованного конструктивного решения и щадящей технологии работ является необходимым, но недостаточным условием успешного вынолнения строительных работ. На процесс производства работ влияют: квалификация ИТР и рабочих, состояние имеющейся строительной техники, соб.тюдение проектных решений, включая ПОС и ПИР. а также требований техники безопасности. Кроме этого необходимо учитывать степень



приближения расчетных схем, использованных при проектировании и геотехническом обосновании, к реа-тьным условиям работы грунта, конструкций и производства строительных работ.

Таким образом, геотехнический мониторинг является инструментом оперативного управления производством работ нулевого цикла.

Цель геотехнического мониторинга - обеспечение надежности возводимой конструкции, сохранности окружающей территории, застройки и коммуникаций.

В процессе мониторинга:

определяют абсолютные и относительные величины деформаций и сравнивают их с расчетными значениями;

выявляют причины вогшикновения и степени опасности деформаций для нормальной эксплуатации прилегающих зданий и сооружений; принимают своевременные меры по борьбе с возникающими деформациями или устраняют их последствия;

получают необходимые характеристики устойчивости оснований и фундаментов как существующих, так и строящихся зданий;

уточняют расчетные данные физико-механических характеристик грунтов;

уточняют методы расчета и установления предельных допустимых величин деформаций для различных грунтов оснований и типов зданий и сооружений.

Измерения деформаций оснований фундаментов реконструируемых зданий и сооружений следует проводить в течение всего периода строительства и во время эксплуатации до достижения условной стабилизации деформаций.

Система мониторинга на строительной площадке предусматривает установку контрольно-измерительной аппаратуры для проведения натурных наблюдений за состоянием сооружений как в процессе строительства, так и в период их эксплуатации для оценки надежности системы сооружение - основание;-, своевременного выявления дефектов, предотвращения аварийных ситуаций, а также для оценки правильности результатов прогноза, принятых методов расчета и ггроектных рещений. Техническая эффективность усиления фундаментов реконструируемых и аварийных зданий оценивается по материалам геодезического на-

т

nj\ юдения за их осадками и кренами. Снижение скорости осадок и полная их стабилизация достигаются после включения в работу усилительных элементов.

При проведении мониторинга определяется состояние конструкций реконструируемых зданий, а также влияние на них строительно-монтажных работ,

В процессе измерений деформаций оснований фундаментов должны быть определены (отдельно или совместно) следующие келичины:

вертикальные перемещения (осадки, просадки, подъемы);

горизонтальные перемещения (сдвиги);

крены.

Наблюдения за деформациями оснований фундаментов сле-,т,ует производить в следующей последовательности:

разработка программы измерений;

выбор конструкции, места расположения и установка исходных геодезических знаков высотной и плановой основы;

осуществление высотной и плановой привязки установленных исходных геодезических знаков;

установка деформационных марок на зданиях и сооружениях;

инструментальные измерения величин вертикальных и горизонтальных неремещений и кренов;

обработка и анализ результатов наблюдений.

Перед началом измерений вертикальных неремещений фундаментов необходимо установить:

реперы - исходные геодезические знаки высотной основы;

деформационные марки - контрольные геодезические знаки, размещаемые на зданиях и сооружениях, для которых определяются вертикальные перемещения.

Точность наблюдений должна соответствовать I классу Число реперов должно быть не менее трех. Реперы должны размещаться (ГОСТ 24846-81):

в стороне от проездов, подземных коммуникаций, складских и других территорий, где возможно разрушение или изменение положения репера;

вне зоны распространения давлетшя от здания или сооружения;

вне пределов влияния подземных выработок, карстовых образований и других неблагоприятных инженерно-геологических и гидрогеологических условий;



па расстоянии, исключающем влияние вибрации от транспортных средств, мащин. механи.чмов;

в местах, где в течение всего периода наблюдений возможен беспрепятственный и удобный подход к реперам для установки геодезических инструментов.

После установки репера на него передается высотная отметка от ближайших пунктов государственной или местного значения геодезической высотной сети.

В процессе измерения деформаций следует контролировать устойчивость исходных реперов для каждого цикла наблюдений.

Деформационные марки для определения вертикальных перемещений устанавливаются в нижней части несущих конструкций но всему периметру здания (сооружения), в том числе на углах, в местах при.мыкания прсщольпых и поперечных стен, на поперечных стенах в местах пересечения их с продольной осью, на несущих колон1шх.

Перед началом измерений горизонтальных перемещений и кренов фундамента или здания (сооружения) в целом необходимо уста1Ц)виты

огюрные знаки в виде неподвижных в горизонтальной плоскости столбов, снабженных центровочными устройствами в верхней части знаков для установки геодезического инструмента; в качестве опорных знаков допускается использование обратных отвесов и реперов;

дефор.мациопные марки, размещаемые непосредственно на наружных и внутренних частях .зданий или сооружений;

орнентирные знаки в виде неподвижных в горизонтальной плоскости столбов; в качестве ориентирных знаков допускается использование пунктов триангуляции или удобных для ви;]ирования точек .зданий и сооружений.

В процессе измерений горизонтальных перемещений и кренов следует контролировать устойчивость пунктов опорной сети для каждого цикла наблюдений.

В случае появления в несущих конструкциях зданий и сооружений трещин необходимо вести систематическое наблюдение за их развитием с тем, чтобы выяснить характер деформаций и степень их опасности для дальнейшей .эксплуатации объекта.

При наблюдениях за развитием трещины по длине ее концы следует периодически фиксировать поперечными штрихами, на-,

несенными краской, рядом с которыми проставляется дата ос-мотра.

При наблюдениях за раскрытием трещин по ширине следует иснолыювать измерительные или фиксирующие устройства, прикрепляемые к обеим сторонам трещины: маяки, щеле.меры, рядом с которыми проставляются их но.мера и дата установки.

При ширине трещины более 1 мм необходимо измерять ее глубину.

В программе мониторинга указываются:

цели мониторинга;

зона его действия;

предмет мониторинга (контроль за осадками, параметрами колебаний, уровнем подземных вод и т.д.);

периодичность и сроки проведения мониторинга;

механизм остановки работ при возникновении неблагоприятных условий.

По результатам измерений деформаций следует составлять технический отчет, который должен включать: краткое описание цели измерения деформаций на данном

объекте;

характеристики геологического строения основания и физико-механических свойств грунтов;

конструктивные особенности зданий (сооружений) и их фундаментов;

планы зданий или сооружений с указанием мест расположения деформационных марок; опорных и ориентирных знаков, устройств для измерения величин развития трещин;

описание примененной методики из.мереюш;

перечень факторов, способствуюпщх возникновению деформаций;

выводы о результатах наблюдений.



Часть IV

МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ, ИСПОАЬЗУЕМЫЕ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ГОРОДСКИХ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ

4.1. Производство земляных работ

4.1.1. Экскаваторы

Производительность строительной машины подразделяют на конструктивную, техническую и эксплуатационную.

Конструктивная производительность характеризует возможности машины при работе на расчетном грунте:

Я, =60п, (4.1)

где q - геометрическая вместимость ковша (по паспорту машины), м^; п - максимальное число рабочих циклов в 1 мин (для данных условий),

п =

(4.2)

- минимальная продолжительность рабочего цикла, с. Минимальную продолжительность рабочего цикла определяют при разработке грунта П1 группы трудности при нормальной высоте забоя для прямой и обратной лопат и средней для драглайна, коэффициенте наполнения ковша не менее 1, повороте платформы 90°, выгрузке в отвал и максимальном совмещении рабочих операций.

Техническая производительность f7 равна объему грунта определенной группы в плотном теле, разработанного экскаватором за 1 ч непрерывной работы в конкретных условиях без учета перерывов, простоев и перемещений:

(4.3)

где Ке - коэффициент использования вместимости ковша, равный отношению грунта в плотном теле в ковше к геометрической

вместимости ковша; К„ - коэффициент наполнения ковша, равный отношению объема разрыхленного грунта в ковше к вместимости ковша {табл. 4.3): Кр - коэффициент разрыхления, равный отношению объема грунта в плотном теле к объему, который он занимает после разрыхления.

Эксплуатационная производительность равна объему разработанного экскаватором грунта данной группы за единицу времени с учетом организации и характера производственного процесса и может быть рассчитана:

/7, =

(4.4)

где ki, - коэффициент использования сменного времени, равный. 0,8-0,9 при работе в отвал, 0,7-0,75 при работе на транспорт; W- вместимость единицы подвижного состава {табл. 4.2); т - число единиц в составе; Т - время погрузки состава, мин.

t \-i.jn +

t,Wm l.io

(4.5)

к„, ~ ко:)ф(})ициент квалификации машиниста; и 2 - интервалы в нодаче, соответственно, состава и очередной единицы состава под погрузку, мин; (3 - время передвижки экскаватора иа очередную стоянку, мин; / - длина передвижки, мин; о) - площадь груди забоя, м^.

Сменная эксплуатационная производительность /zg определяется:

(4.6)

т - число часов в смене.

Выбор транспортных средств для транспортирования грунта определяется технологическими параметрами автосамосвала и экскаватора:

грузоподъемность и вместимость кузова автосамосвала должны обеспечивать для нормальной работы экскаватора погрузку грунта от трех до шести ковшей;

высота борта кузова автосамосвала и его размеры в плане должны соответствовать размерной группе экскаватора.



Число ковшей экскаватора, необходимое для загрузки кузова самосвала, равно:

(4.7)

где Q - грузоподъемность автомобиля, т; р - плотность грунта, т/м^; Kfi - ко; 1)фициент наполнения ковша; е - геометрический объем ковша, м'.

Количество необходимых транспортных средств Я в зависимости от дальности транспортировки грунта определяется делением расчетной продолжительности рейса на расчетную продолжительность погрузки одного транспортного средства;

т +т

(4.8)

Tfi - продолжительность погрузки транспортного средства, мин; устм ~ продолжительность установки тра[ 1С портного средства под J погрузку, мин; Г - продолжительность разфузки трансгюртного средства, мин; Т^г7п.р ~ продолжительность установки транспорт- Еюго средства под разгрузку, мин; - продолжительность технологических irepepbiBOB, возникающих в течение рейса (маневр, пропуск всфечн(но транспорта при разъезде), мин; Т„р - продолжительность HjK)6era транспортного средства в оба копна, мин.

Расчетная продолжительность :1лементов рейса (Тц. Т^,. , Тр, Туст.р- Т^М' Т„р} уточняется для каж;10го объекта на основе выборочных замеров времени, отражающих фактические условия работы. Получетюе число транспортных средств округляется до ближайшего целого числа.

Продолжительность погрузки транспортного средства может

быть рассчитана:

Tn=tn. (4.9)

4.1.2. Вульлозеры

Эксплуатацио1П1ая производительность бульдозера при разработке грунта П, (mVh) рассчитывается по формуле:

ЗОакк, Bh-

kjga

(4.10)

где <x - коэффициент потерь грунта при перемещении,

а = 1-0.005/. (4.11)

kg - коэффициент использования сменного времени {kg -= 0,75-ь0,8); ку ~ ко: ффициент влияния уклона {табл. 4.6); t, /ц -- продолжительность, соответственно, набора грунта и переключения скоростей, мин; If, In - расстояние, соответственно, перемещения грунта и возврата в забой, м; V/-, Уц - скорость движения бульдозера, соответственно, в груженом и порож11ем состояниях, м/мин; В н h - соответственно, ширина и высота отвала, м.

При планировочных работах эксплуатационную производительность бульдозера рассчитывают:

(4.12)

где/ - длина планируемого участка, м; 0,5 - ширина перекрытия полос, м; п - число проходов по одной полосе; v - скорость перемещения бульдо;)ера при разравнивании грунта, м/с; Г, и ?2 -~ продолжительность, ссютветственно, одного переключения скоростей (до 5 с) и одного изменения положения отвала (до 4 с); - продолжительность поворота (до 10 с).

Затраты времени на разравнивание грунта могут быть рассчитаны:

(4.13)

i де F - площадь, соответствующая 1 м- разгруженного грунта при толщине его разравнивания h, W - объем разравниваемого

i рунта.



4.1.3. Погружение свай и шпунта

Для погружения свай и шпунта применяется оборудование, подразделяемое на основное и вспомогательное. К основному оборудованию относятся: копры и молоты для погружения свай заводского изготовления; буровые станки для изготовления буронабивных свай; крановое оборудование; автобетоносмесители. 4 К вспомогательному оборудованию относятся машины и механизмы общестроительного назначения (автотранспортные средства, машины для земляных работ, погрузочно-разгрузочные средства, компрессоры, оборудование для сварочных работ и т.н.), свайные наголовники, инвентарные хомуты для сре:*ки голов свай, отбойные молотки, бетонолитныс трубы, бункера, бадьи и пр.

Сваи заводского изготовления и шпунты погружаются забивкой, вибропогруженисм и вдавливанием.

Существуют два основных метода погружения свай и шпунтов:

копровый - молот или вибропогружатель закрепляется на направляющих копровой стрелы, служащей для удержания погружаемого элемента в заданном 1юложении в течение всего периода работы;

бескопровый - молот или вибропогружатель, подвешенные на крюке крана, устанавливаются на погружаемый элемент, удерживаемый в заданном положении инвентарным металлическим или деревянным кондуктором. ]

По конструктивным особенностям копры подразделяются на рельсовые, самоходные и навесные. Технические характеристики копровых установок приводятся ниже. j

Рельсовые копры обычно применяются при погружении свай и шпунтов большой длины (порядка 20 м) и массы (до 8 т).

Навесное копровое оборудование на экскаваторах и кранах применяется для погружения элементов длиной до 14 м и массой до 6 т.

Самоходные копры на базе тракторов и трубоукладчиков применяются, в основном, для погружения элементов массой до 1 т и длиной до 12 м.

Подбор копрового оборудования производится из сочетания

следующих условий:

давление на грунт не должно превышать допустимого;

копер должен обеспечивать заданную точность пофужения свай и шпунта в плане и по вертикали;

длина погружаемых элементов не должна превышать полезной высоты стрелы;

грузоподъемность копра должна быть не менее суммы масс пог1)ужаемого элемента, наголовника и полной массы молота или вибропогружателя.

Выбор молота (в первом приближении) производится по отношению веса ударной части молота к весу погружаемого элемента, которое должно быть для штанговых дизель-молотов и молотов одиночного действия не менее 1,5 в плотных глинистых грунтах. 1.25 - в фунтах средней плотности, 1 - в слабых водонасыщенных фунтах.

Более точный выбор молота может быть выполнен исходя из принятой в проекте расчетной нафузки на сваю или шпунт. Минимальная энергия удара определяется по формуле:

Е,=П5аЕ, (4.14)

где а - коэффипиепт, равный 25 Дж/кН; F - расчетная нафузка на пофужаемый элемент.

Затем по таблицам технических характеристик молота подбирается такой молот, энергия удара которого соответствует мини-ма.1ьной. Далее производится проверка пригодности принятого молота из условия:

(4.15)

где Ер - расчетная энергия удара, Дж; С/, - полный вес молота, Н; Gfc - вес пофужаемого элемента, наголовника и подбабка, Н; кщ - коэффициент, принимаемый для погружения свай; для трубчатых дизель-молотов и молотов двойного действия равным 6, для молотов одиночного действия и штанговых дизель-молотов - 5, для подвесных молотов - 3; при пофужении стального шпунта значения коэффициента к^ увеличивак>тся в 1,5 раза.

При выборе молотов для пофужения наклонных элементов, энергию удара Ej необходимо увеличить: при наклоне сваи или шпунта 5:1 в 1,1 раза, при наклоне 3:1 в 1,25 раза, при наклоне 1,1 в 1,7 раза.



1 ... 7 8 9 10 11 12 13 ... 16
Яндекс.Метрика