Крепление откосов при разработке котлованов

Требования безопасности при разработке котлованов и траншей

Работы нулевого цикла

Безопасная организация труда при производстве работ нулевого цикла

В комплекс работ нулевого цикла входят:

· срезка растительного слоя;

· перемещение растительного грунта за пределы площадки;

· вертикальная планировка площадки;

· устройство временных (постоянных) дорог и проездов;

· рытье траншей и котлованов для подземных коммуникаций и фундаментов;

· устройство монолитных и монтаж сборных фундаментов;

· обратная засыпка грунта и его уплотнение;

Безопасное производство работ нулевого цикла зависит в основном от выполнения решений, принятых в ППР и в соответствии с кодексом установившейся практики ТКП 45-1.03-40-2006, ТКП 45-1.03-44-2006 и другими техническими нормативными правовыми актами (ТНПА).

Основной причиной травматизма при разработке котлованов и траншей является обрушение грунтовых масс, как в процессе производства земляных работ, так и после их окончания при устройстве фундаментов, укладке труб и т.д. Обрушение происходит от недостаточной прочности крепления грунта, наличия неустойчивых откосов, неправильной разборки креплений и др.

Производство земляных работ должно вестись в соответствии с требованиями ТКП 45-1.03-40, ТКП 45-1.03-44, СНБ 5.01.01.

Безопасность земляных работ должна быть обеспечена выполнением содержащихся в организационно-технологической документации (ПОС, ППР и др.) следующих решений по охране труда:

· определение безопасной крутизны незакрепленных откосов котлованов и траншей с учетом нагрузок от машин и грунта;

· определение конструкции крепления стенок выемок;

· выбор типов машин, применяемых для разработки грунта, и мест их установки;

· дополнительные мероприятия по контролю и обеспечению устойчивости откосов в связи с сезонными изменениями;

· определение мест установки и типов ограждений выемок, а также лестниц для спуска работников к месту производства работ.

До начала земляных работ на строительной площадке проводят геологические и гидрологические обследования.

При разработке, транспортировании, выгрузке, планировке и уплотнении грунта двумя и более самоходными или прицепными машинами (скреперы, грейдеры, катки, бульдозеры и др.), идущими одна за другой, расстояние между ними должно быть не менее 10 м.

При расположении в грунте различных подземных коммуникаций необходимо получить письменное разрешение на право производства земляных работ от тех организаций, в ведении которых они находятся. Для уточнения месторасположения и глубины подземных коммуникаций должны быть отрыты контрольные шурфы или траншеи. Работы необходимо вести с особой осторожностью, под непосредственным руководством лица, ответственного за безопасное производство работ, при наличии наряда-допуска, определяющего безопасные условия работ, и под наблюдением представителей тех организаций, в ведении которых они находятся.

Разработку грунта в непосредственной близости от действующих кабельных линий или газопровода допускается вести только лопатами без применения ломов, отбойных молотков и других ударных инструментов. При обнаружении каких-либо подземных коммуникаций, не показанных на чертежах, работы должны быть приостановлены, до установления их происхождения и получения разрешения от соответствующих органов.

Производство работ, связанных с нахождением работников в выемках с вертикальными стенками без креплений в нескальных и не замерзших грунтах выше уровня грунтовых вод и при отсутствии вблизи подземных сооружений, допускается при их глубине, не более:

· 1 м – в насыпных неслежавшихся и песчаных грунтах;

· 1,25 м – в супесях;

· 1,5 м – в суглинках и глинах.

Наибольшую крутизну откосов временных выемок, устраиваемых без креплений, следует принимать с учетом глубины выемки согласно данным, приведенным в таблице 7.1.

При глубине выемок более 5 м и видах грунтов, не предусмотренных в таблице 7.1, крутизну откосов в выемках следует устанавливать по расчету.

Таблица 7.1 Значения крутизны откосов для временных выемок

Для прохода на рабочие места в выемки следует устанавливать трапы шириной не менее 0,6 м с ограждениями или приставные лестницы. Приставные лестницы должны быть прочно закреплены и на 1 м возвышаться над выемкой. Трапы должны иметь поручни высотой 1,1 м.

Не допускается производство работ одним человеком в выемках глубиной 1,5 м и более.

Конструкция крепления вертикальных стенок выемок глубиной до 3 м обычно выполняется по типовым проектам. Верхняя часть креплений должна выступать над бровкой выемки не менее чем на 0,15 м. Крепления необходимо устанавливать в направлении сверху вниз по мере разработки выемки на глубину не более 0,5 м. Разборку креплений следует производить снизу вверх по мере обратной засыпки грунта.

Разработку выемок в грунтах, насыщенных водой допускается только при наличии утвержденного проекта водопонижения (открытый и грунтовый водоотлив, водопонижение, шпунтовое ограждение и др.). Водопонижающие и водоотливные установки принимает комиссия назначаемая начальником или главным инженером строительной организации. При погружении или извлечении фильтров строго запрещено нахождение людей в радиусе полуторной длины иглофильтра. Иглофильтры необходимо извлекать только при помощи механических или гидравлических домкратов, игловыдергивателей. Категорически запрещено использовать для этой цели автокраны.

При работе экскаватора не разрешается производить другие работы со стороны забоя и находиться работникам в опасной зоне, равной радиусу действия экскаватора плюс 5 м. Радиус действия экскаватора равен наибольшему вылету стрелы

При рыхлении мерзлого грунта механическим ударным способом необходимо место рыхления обозначить сигнальным ограждением на расстоянии 15 м опасные от разлета осколков зоны.

На участках, где ведутся работы по уплотнению грунтов свободно падающими трамбовками, не допускается присутствие людей на расстоянии менее 20 м от базовой машины.

При засыпке выемок, а также при разгрузке на насыпях автомобили-самосвалы следует устанавливать не ближе 1 м от бровки естественного откоса. Места разгрузки автотранспорта должны определяться регулировщиком.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Способы устройства креплений стенок котлованов

Поскольку разработка котлованов с естественным углом откоса в действующих предприятиях недопустима, и разработка выямок выполняется с вертикальными откосами, закрепленными в последующем технологическими способами, классификация которых приведена на рис.15.2.1. Ниже рассматриваются способы выполнения указанных креплений.

В зависимости от используемого материала крепления подразделяются: на деревянные, металлические, железобетонные и комбинированные.

1. Деревянные крепления – доски, бревна, шпунт. Доски для крепления стенок и бревна служат для создания каркаса обрамления и устройства распорок. Недостаток деревянных креплений – установка внутри котлована распорок, которые мешают производству работ в котловане.

2. Для устройства металлического крепления применяют различные типы шпунтовых свай. Наибольшее распространение получили шпунты «зетового» и «корытного» профилей. Достоинство этого крепления большая несущая способность и возможность применения в любых грунтовых условиях. Металлическая шпунтовая стена позволяет устраивать выямки без внутренних распорок, что обеспечивает удобство и безопасность работ в котловане.

3. Железобетонные крепления представляют собой разновидность подпорных стен и, помимо основного назначения выполняют еще функции будущей возводимой конструкции. Они могут быть как монолитными, так и сборными. Толщина этих стен от 0,3 до 1,5 м.

4. Комбинированные крепления, представляющие собой сочетание металла и железобетона, либо дерева с металлом, либо дерева, металла и бетона.

Варианты креплений выямок в стесненных условиях приведены на рис. 15.2.1, рис.15.2.2, рис.15.2.3 и рис. 15.2.4.

По способу крепления подпорные стены подразделяются на : консольные, распорные, распорно-консольные, анкерные.

Первые представляют собой шпунтовую стенку, жестко защемленную грунтом. Устойчивость её обеспечивается защемлением и собственной жесткостью. Такие крепления устраиваются из металлического шпунта. Наибольшее распространение они получили при ограждении неглубоких котлованов.

Основной конструкцией распорных креплений является распорка. Щиты крепления и шпунтовая стена выполняет при этом только ограждающую функцию. Распорки устанавливаются в один или несколько рядов в зависимости от величины нагрузок (глубины котлована). Распорки чаще всего выполняют деревянными.

Консольно–распорные крепления представляют собой сочетание первых двух. Здесь нагрузки от давления грунта, складированных материалов и механизмов у бровки котлована воспринимаются не только распорками, но и ограждающими элементами крепления.

В качестве последних используется деревянный или металлический шпунт, который заглубляется в грунт на величину, определяемую расчетом. При небольшой глубине котлована в качестве несущих элементов консольной части принимают двутавровые балки, между полками которых закладываются доски ограждения. Вверху балки раскрепляются распорками.

Анкерные или заанкерованные крепления представляют собой шпунтованную стенку, консольная часть которой удерживается с помощью системы анкеров. При этом последние являются несущими элементами этого вида крепления, которое позволяет беспрепятственно производить работы внутри огражденного им котлована.

Конструкция анкеров может быть различной. Наибольшее распространение получила система анкерного крепления с дополнительной шпунтовой стенкой из стальных тяжей (см. рис.13.2.2).

В зарубежной практике при реконструкции широко используется так называемый инъекцируемый анкер, предложенный фирмой «Карл Бауэр» (см. рис.13.2.3). Нагрузка на анкер в несвязных грунтах достигает 100Мпа, а в связных – 60 МПа, что позволяет применять его в следующих случаях:

− крепление стенок котлованов любого рода, глубиной до 20 м;

Рис. 15.2.1 Конструктивные схемы крепления земляных выемок в стесненных условиях с вертикальными откосами:

1) консольные (при Н меньше 3 м — деревянный шпунт; Н меньше 6 м — металлический шпунт; Н меньше 10 м — железобетонная подпорная стена); 2) анкерные; 3) распорные; 4) подкосные; 5) опускной колодец; 6)искусственное закрепление грунтов инъецированием различных композиций

1 — существующие конструкции; 2 — ограждающая конструкция; 3 -котлован; 4 -анкер; 5 -существующая коммуникация; 6 — траншея для установки анкера; 7 — распорные балки; 8 -существующая дорога; 9 — подкос; 10 -упор подкоса; 11 -опускной колодец; 12 — инъекторы для закрепляющих композиций; 13 — масссив закрепляемого грунта.

Рис. 15.2.2 Крепление вертикальных откосов котлована:

а) общий вид крепления;б) узлы крепления откосов;

1 — шпунт (деревянная или металлическая свая); 2 — ограждение выямки из досок 30мм; 3 – шпунтовая стенка; 4 — тяжи анкерного крепления; 5 — натяжное устройство анкера; 6 — шпунтовая стенка укрепленная стенка грунта; 7- закрепленный откос грунта.

Рис. 15.2.3 Схема монолитного инъецируемого анкера фирмы «Бауэр»:

1 — закрепленный откос грунта; 2 — «шпунт», ограждающий откос грунта; 3 -пластмассовая труба, размещаемая в пробуренную скважину; 4 — состав защитного покрытия анкерной тяги; 5 -анкерная тяга; 6 — инъецированный грунт; 7 — труба с рефленой поверхностью (якорь анкера), заинъецированная в грунт; 8 -устройство для натяжения анкера; 9 — массив грунта.

− крепление подпорных стенок и речных берегов;

− восприятие давления грунта на бассейны и очистные сооружения.

Сравнительная характеристика технико–экономических показателей способов крепления котлованов (по материалам фирмы «Карл – Бауэр) приводится ниже в таблице 15.2

Сопоставление способов защиты котлованов

( по материалам «Карл Бауэр»)

Рассмотренные варианты устройства заглубленных помещений (см. рис 15.2.1) приемлемы только для условий сухого производства земляных работ. В сложных гидрогеологических условиях площадки с высоким уровнем грунтовых вод (УГВ) целесообразнее представляется технология «стена в грунте», позволяющая весь комплекс земляных работ осуществлять под защитой противофильтрационной завесы, устройство которой производится с использованием следующих конструктивных схем (см. рис. 15.2.4)

Рис. 15.2.4 Конструктивные схемы «заглубленных помещений», выполненных по технологии устройства «стена в грунте»:

|, ||) для круглых котлованов; ) для прямоугольных и квадратных помещений; V|) для помещений любого очертания в плане;

1 — существующая или «противофильтрационная» завеса-стена; 2 — днище сооружения; 3 -распорные устройства; 4 -анкерные устройства (типа «Бауэр»).

Анализ приведенных схем крепления вертикальных откосов земляных выемок свидетельствует о том, что наиболее эффективными являются схемы с использованием анкерных креплений. Они позволяют устраивать заглубленные помещения высотой более 6 м. Все остальные схемы, менее затратные, связаны с более сложной технологией как земляных, так и монтажных работ. Причем глубина этих «помещений» не превышает 4 м.

Выбор той или иной схемы производства работ обусловлен, а первую очередь, проектными габаритами и отметкой подошвы разрабатываемого котлована, условиями (степенью) стесненности и конструктивно-технологическими характеристиками заглубленного помещения.

Дата добавления: 2015-09-11 ; просмотров: 7 | Нарушение авторских прав

Водопропускные трубы для автомобильных дорог

В данной статье будут рассмотрены водопропускные трубы, их основные особенности, строительство котлована и фундамента, а также конструкции, используемые для строительства водопропускных труб.

Трубы водопропускные для автомобильных дорог – это искусственные сооружения, пропускающие под дорожными насыпями небольшие постоянные или действующие периодически водотоки.

В ряде случаев такие трубы могут также играть роль тоннельных путепроводов или скотопрогонов.

В процессе проектирования дороги, особенно в случаях, когда насыпь имеет небольшую высоту, чаще всего встает выбор между одним из двух возможных типов сооружения – труба или малый мост.

Труба водопропускная является предпочтительным вариантов в случае незначительных отличий технико-экономических показателей данных сооружений по следующим причинам:

• Водопропускная труба не вызывает нарушения непрерывности как земляного полотна, так и верхнего строения данного пути;
• Эксплуатация и ремонт водопропускных труб обходятся дешевле, чем в случае малого моста;
• В случае, когда засыпка над трубой имеет высоту, превышающую 2 м, снижается влияние временных нагрузок на сооружение и практически исчезает с увеличением данной высоты.

Особенности водопропускных труб

В зависимости от материала тела трубы различают следующие типы труб:

• Водопропускные трубы железобетонные;
• Полимерные;
• Бетонные;
• Металлические.

Кроме того, трубы водопропускные железобетонные и другие различаются по следующим параметрам:

• Форма поперечного сечения: прямоугольные, круглые и овоидальные;
• Количество очков в сечении: одно-, двух- и многоочковые;
• Работа поперечного сечения: напорные, работающие по всей длине полным сечением, и полунапорные, работающие полным сечением около входного оголовка и неполным – на остальном протяжении трубы.

Железобетонные водопропускные трубы также имеют следующие значения диаметров отверстий:

• В случае, если длина водопропускной (редко канализационной) трубы не превышает 30 м, диаметр отверстия должен составлять как минимум 1 метр;
• При длине до 15 м – минимум 50 см в случае устройства в пределах быстроточной трубы;
• Устройство водопропускных труб для внутрихозяйственных дорог допускает диаметр отверстия в 50 см при длине трубы, не превышающей 10 метров.

Важно: засыпка над плитами или звеньями труб до нижнего уровня одежды дороги должна иметь толщину не менее 50 сантиметров.

Трубы железобетонные водопропускные и автодорожные мосты (средние и малые) могут располагаться на участках автодорог, профиль и план которых принят для дорог данной категории. Трубы обычно оборудуются в безнапорном режиме, исключением могут быть напорный или полунапорный режим с целью пропускать расчетный расход воды.

Кроме того, запрещается строить трубы водопропускные в случае наличия ледохода или наледей, а при устройстве на ручьях и реках, где имеются нерестилища рыб, обустройство труб требует разрешения рыбнадзорной инспекции.

О строительстве водопропускных труб

Расчет водопропускных труб при строительстве включает в себя также следующие нюансы:

• Бровка земляного полотна в местах подхода к трубе должна возвышаться относительно расчетного уровня воды как минимум на 50 сантиметров, а в случае работающих в полунапорном и полунапорном режиме труб – как минимум на 1 метр;
• Оголовки водопропускных труб должны включать в себя портальную стенку и два откосных крыла, которые заглубляют в грунт на 25 сантиметров ниже глубины его промерзания и устанавливают на основание из щебенки, толщина которого составляет 10 сантиметров.

Важно: естественный грунт, расположенный ниже глубины замерзания, заменяют на песчано-гравийную смесь.

В соответствии с несущей способностью труб их классифицируют на три группы:

1. Первая группа – расчетная высота засыпки грунтом составляет 2 метра;
2. Вторая – 4 метра;
3. Третья – 6 метров.

Важно: в зависимости от условий конкретного строительства при переходе через водоток или другие препятствие допустимо применение труб, имеющих другую расчетную высоту засыпания грунтом.

Котлованы для водопропускных труб

При разработке котлованов под фундаменты для водопропускных труб чаще всего не предусматривают крепление. Устойчивость стенок такого котлована невозможно обеспечить только в условиях водонасыщенного грунта со значительным притоком воды – в таком случае осуществляют разработку грунта, защищая его креплением.

Кроме того, крепление котлована предусмотрено в случае строительства трубы, расположенной на небольшом расстоянии от эксплуатируемых сооружений – в таком случае крепление обеспечивает устойчивость этих сооружений.

Различные характеристики котлована зависят от целого ряда факторов:

• Технологию разработки и очертание котлована проектируют в соответствии с конструкцией и фундаментом трубы, а также – видом и состоянием грунтов основания;
• При назначении крутизны откосов учитывают глубину котлована и характеристики разрабатываемого грунта;
• В случае нанесения гидроизоляционного слоя на конструкцию трубы или выполнения других работ, предусматривающих пребывание в котловане людей, расстояние вертикальная стенка котлована должна находиться на расстоянии минимум в 70 см от боковой поверхности фундамента;

Важно: если подобные работы не планируются, данную величину можно уменьшить до 10 см.

Железобетонные трубы водопропускные

В случае безопалочного бетонирования фундамента размеры котлована принимаются равными размерам самого фундамента;

В любом случае размеры котлована должны быть увязаны с возможностями используемого землеройного оборудования. Кроме того, при строительстве котлована следует предотвратить его заполнение грунтовыми и поверхностными водами, для чего по периметру котлована отсыпаются грунтовые валики.

В случае сооружения трубы на месте постоянного водотока производят строительство запруд либо при помощи канав русло отводят в сторону.

Удаление воды, проникающей в котлован, может осуществляться двумя способами:

1. В низовой части котлована устраивают выпуск в канаву для отведения воды, что чаще всего применяется в случае строительства косогорных труб.
2. Обеспечивают водоотлив механизированный. Для этого низовую часть котлована оборудуют ограждаемым приямком, вода из которого откачивается с помощью насоса.

Важно: приямок должен быть расположен вне контура фундамента, чтобы обеспечивать водоотведение на протяжении всех фундаментных работ, включая засыпку пазух.

По мере того, как котлован углубляются, ограждения приямка также опускают.

Фундамент

Осуществляя строительство водопропускных труб, монтаж фундамента из сборных элементов для водопропускной трубы выполняют следующим образом:

1. Производят укладку блоков фундаментов оголовков, доводя до подошвы фундамента самой трубы.
2. Производят засыпание пазух фундаментов оголовков до равного уровня.
3. Выполняют засыпку пазух оголовочных фундаментов грунтом местным.
4. Места сопряжений фундаментов с разной глубиной заложения засыпают смесью песка и гравия или песка и щебня.
5. Смесь уплотняют послойно и заливают раствором цемента.
6. Производят одновременную укладку фундаментов оголовков и посекционный монтаж фундамента трубы.

Важно: монтаж выполняют последовательно с места, где находится выходной оголовок водопропускной трубы, двигаясь в направлении входного оголовка. При многорядной кладке выполняют перевязку швов.

Процесс обустройства монолитного фундамента включает в себя следующие операции:

• Изготовление и установка опалубки;
• Приготовление или доставка в готовом виде бетонной смеси;
• Укладка бетонной смеси;
• Уход за уложенным бетоном;
• Демонтаж опалубки;
• Засыпка пазух.

Полезно: фундамент имеет несложные очертания, поэтому для изготовления опалубки можно применять обычные инвентарные щиты.

В случае обустройство сборно-монолитного фундамента подготавливают подушку или основание, куда затем в межсекционные швы устанавливается опалубка.

Промежутки между находящейся в швах опалубкой и сборными элементами заполняют смесью бетона. В регионах со слабым грунтом используются также свайные фундаменты.

После того, как устройство фундамента и засыпка пазух завершены, начинают монтаж сборных оголовков и непосредственно тела трубы.

Для монтажа сборных труб используют самоходные краны, определяя их грузоподъемность в соответствии с массой блоков оголовков, тела трубы и фундамента, учитывая возможный вылет стрелы крана. Порядок монтажа зависит от условий местности и того, какая конструкция выбрана для оголовочного участка трубы.

Конструкции водопропускных труб

Как уже было сказано, водопропускными называют гидротехнические сооружения водопропускного типа в виде искусственной структуры гражданского или промышленного назначения.

Подобные конструкции обычно сооружают непосредственно на естественном или искусственном водоеме, либо на небольшом отдалении от него. Чаще всего водопропускные сооружения выполняются в виде водопропускной трубы, расположенной над автомобильной дорогой.

Кроме того, водопропускные железобетонные трубы могут использоваться для корректировки или изменения русел малых речек.

Строительство таких сооружений чаще всего сегодня выполняется с использованием металлических гофрированных конструкций (МГК), применяемых для следующих объектов:

• Трубы водопропускные в полотне железных и автомобильных дорог в качестве альтернативы для труб из бетонных колец;
• Сооружения водопропускные, укрепляющие и изменяющие русла рек;
• Альтернатива мостам с одним пролетом в виде арочных сооружений;
• Мосты многопролетные, пролет которых достигает 18 м, в качестве альтернативы мостам из бетона или металла.

Сборные гофрированные металлические конструкции

Металлические гофрированные сборные конструкции (СМГК) имеют более низкую стоимость при строительстве водопропускных сооружений по сравнению с железобетоном, а также имеют целый ряд преимуществ перед конструкциями других типов:

• Адаптивность, позволяющая благодаря различным поперечным сечениям труб подобрать для условий конкретного строительства наиболее подходящий вариант;
• Низкий вес облегчает транспортировку листов СМГК, а их упаковка в паллеты существенно уменьшает занимаемое листами пространство;
• Простота монтажа, позволяющая выполнять строительство трубы при помощи листов СМГК без специальных навыков и квалификации;
• Высокая прочность и гибкость конструкции, обеспечиваемые при использовании совместно с засыпным грунтом. Кроме того, это обеспечивает большую, чем у конструкций из бетона, сейсмостойкость;
• Длительный срок службы, достигающий 80-100 лет, как показывает многолетняя практика применения таких конструкций;
• Низкая стоимость, позволяющая снизить затраты при использовании СМГК на 30-50% по сравнению с применением других материалов;
• Возможность строительства водопропускных труб СМГК в условиях любого климата.

Габионные конструкции водопропускных труб

Широкой популярностью при строительстве водоотводных и водопропускных труб и сооружений, а также — при строительстве стабилизирующих и удерживающих сооружений, подпорных стен и локальных очистных дорожно-мостовых сооружений, пользуется также применение габионных конструкций.

В готовом виде такое сооружение представляет собой укрепленную габионами водопропускную трубу необходимого диаметра.

Габионы получили столь широкое распространение благодаря целому ряду положительных характеристик:

• Гибкость, прочность и сопротивление нагрузкам;
• Стойкость к негативным воздействиям влаги и атмосферных осадков;
• Способность дренирования, не требующая дополнительно затрат на монтаж обратного фильтра и дренажной системы;
• Возможность использования с сооружениями других типов;
• Простота монтажа и эксплуатации конструкции;
• Низкие временные строительные и эксплуатационные расходы;
• Экологическая безопасность и эстетичный внешний вид;
• Надежность и долговечность эксплуатации.

Вот и все, что хотелось рассказать о том, что собой представляют водопропускные трубы для автомобильных дорог. Следует дополнительно заметить, что строительство данных сооружений (как и монтаж канализационных труб или установке металлопластиковых труб своими руками) требует особой тщательности и соблюдения требований и норм строительства и безопасности, поскольку их нарушение может вызвать не только повреждение или разрушение самой трубы, но и дороги, под которой данная труба пролегает.