Глава 1 - Обзор и анализ состояния проблемы (1219935)
Текст из файла
1 Обзор и анализ состояния проблемы
1.1 Актуальность работы
Просадочные и насыпные грунты отличаются недостаточной несущей способностью. При строительстве на таких грунтах тяжелых многоэтажных зданий используют сваи длиной от 8 до 25 м (в зависимости от свойств грунта). Однако для реализации свайных фундаментов необходимо создание и содержание специальных производственных мощностей для изготовления свай, применение специального сваебойного оборудования, организация транспортировки свай от заводов до строительных площадок. В итоге стоимость свайных фундаментов оказывается очень высокой. Так, при постройке типового 6-подъездного 9-этажного дома требуется до тысячи 12-метровых свай. Стоимость каждой забитой сваи около 8 тыс. руб., а стоимость свайного основания фундамента около 8 млн руб. К тому же забивание свай на определенную глубину в просадочный грунт требует значительных энергозатрат, а при недостаточной мощности дизель-молота оказывается просто невозможным забить их до нужной отметки. При увеличении же мощности дизель-молота происходит разрушение свай.
Стоимость свайных фундаментов составляет 30—40% от общей стоимости здания. Для снижения затрат на строительство целесообразно прежде всего снижать затраты на нулевой цикл. На протяжении двух последних десятилетий проводится поиск альтернативной, более дешевой технологии строительства.
В процессе проведения научно-исследовательских и экспериментальных работ, выполнявшихся в Московском НИИ оснований и фундаментов, Новосибирском государственном архитектурно-строительном университете (НГАСУ), Сибирском зональном институте экспериментального проектирования (СибЗНИИЭП), Алтайском государственном техническом университете, было установлено, что после глубокого ударного трамбования грунта на 20-30% повышается его плотность, улучшается структура, устраняется просадочность, значительно снижается склонность грунта к водонасыщению, т.е. в несколько раз повышается его несущая способность. С учетом полученных научных результатов был сделан вывод, что на хорошо утрамбованном грунте вместо свайных можно успешно возводить более дешевые ленточные и ленточно-столбчатые фундаменты.
1.2 Классификация грунтов и требования к ним
В соответствии со СНиП П-15-74 грунты классифицируются на три основные группы: насыпные (рисунок 1.1), скальные (рисунок 1.2) и нескальные (рисунок 1.3).
Рисунок 1.1 − Классификация насыпных грунтов
Рисунок 1.2 − Классификация скальных грунтов
Рисунок 1.3 − Классификация нескальных грунтов
В зависимости от вида конструкций строительных сооружений (фундаменты, трубопроводы, коллекторы и пр.) в качестве обратных засыпок допускается применять насыпные, скальные и нескальные грунты.
Устойчивость обратных засыпок должна обеспечиваться как в строительный период, так и во время эксплуатации сооружений, путем соблюдения определенных требований, предъявляемых к виду и состоянию применяемых в засыпках грунтов.
Для обеспечения совместной работы засыпок с земляным сооружением они должны преимущественно выполняться из того же грунта, что и само земляное сооружение. Использование в засыпках привозных грунтов допускается только в том случае, когда их физико-механические свойства близки к свойствам местного грунта и когда это обосновано технико-экономической целесообразностью. При этом учитываются те свойства, которые характеризуют определяющий для этого сооружения вид деформаций грунта в зависимости от условий строительства и погодно-климатических факторов.
Запрещается использовать в засыпках грунты, разнородные с грунтом земляного сооружения, без достаточного на то обоснования.
Исключение составляют засыпки конусов и участков сопряжения насыпей с мостами, которые всегда должны выполняться из дренирующего грунта: гравия, щебня и песка (за исключением пылеватого).
Влажность грунта обратной засыпки должна обеспечивать возможность достижения требуемой плотности и быть такой, при которой требуемая плотность достигается при наименьших затратах труда. Последнее особенно важно при уплотнении грунта обратных засыпок траншей с наличием различного рода трубопроводов и около фундаментов сооружений.
Для обеспечения качественного уплотнения следует преимущественно применять оптимально влажные грунты. Применение грунтов повышенной влажности допускается в тех случаях, когда может быть достигнута требуемая плотность. Грунты сухие и особенно переувлажненные (кроме непылеватых песков) для обратных засыпок не допускаются.
Сухие грунты должны быть искусственно доувлажнены, а переувлажненные - высушены.
1.3 Методы механического уплотнения грунтов
Методы механического уплотнения грунтов характеризуются принципом воздействия грунтоуплотняющих машин на уплотняемый грунт.
Существуют пять основных методов механического уплотнения грунтов: укаткой, вибрированием, вибротрамбованием, трамбованием и комбинированным воздействием.
Метод уплотнения грунта укаткой основан на передаче статического давления от вальцов (или колес) на уплотняемый грунт. Этот метод не нашел применения для уплотнения грунтов обратных засыпок в стесненных условиях строительства по той причине, что статические катки, работающие по этому методу, обладают малой маневренностью и большими габаритами.
Метод уплотнения грунта вибрированием основан на передаче механических гармонических колебаний от рабочих органов (вальца, колеса, плиты, вибробулавы) на уплотняемый грунт.
Метод вибрирования подразделяется на поверхностный и глубинный.
Метод поверхностного виброуплотнения грунта характеризуется тем, что во время работы уплотняющий рабочий орган расположен на поверхности грунта и, совершая колебательные движения, воздействует на него.
При глубинном методе уплотняющий рабочий орган во время работы находится внутри грунта.
Поверхностный вибрационный метод нашел применение при уплотнении несвязных и малосвязных грунтов обратных засыпок.
Глубинный вибрационный метод можно эффективно использовать при уплотнении песчаных грунтов, особенно находящихся в водонасыщенном состоянии.
В зависимости от основных параметров вибрации которыми являются частота и амплитуда колебаний, вибрационные машины для поверхностного уплотнения грунта могут работать также в виброударном режиме. Амплитуда их колебаний значительно больше, а частота колебаний меньше, чем у вибрационных машин,
В этом случае вибрационные машины называются вибротрамбующими, а метод уплотнения вибротрамбованием.
Метод уплотнения грунтов вибротрамбованием нашел применение в строительстве при уплотнении обратных засыпок в стесненных местах.
Метод уплотнения грунта трамбованием основан на передаче уплотняемому грунту ударных нагрузок. В отличие от вибрационного и вибротрамбующего методов этот метод обладает значительно большей энергией удара за счет высокой скорости приложения нагрузки в момент соударения рабочего органа с грунтом, благодаря чему этот метод обеспечивает уплотнение связных и несвязных грунтов слоями большой толщины (практически до 2 м).
Метод уплотнения грунта трамбованием нашел наиболее широкое применение в промышленном строительстве при устройстве грунтовых подушек под основание фундаментов зданий и сооружений, технологическое оборудование и полы. Этот метод применяется также для вытрамбовывания котлованов в просадочных грунтах при устройстве столбчатых фундаментов.
Комбинированный метод уплотнения грунтов основан на использовании различного сочетания воздействия на грунт статических, вибрационных, вибротрамбующих и трамбующих нагрузок. Этот метод позволяет уплотнять все виды грунтов и применяется, главным образом, при широком фронте работ.
1.4 Классификация машин для уплотнения грунтов
Для уплотнения грунтов в стесненных условиях строительства в отечественной и зарубежной практике применяются (рисунок 1.4): малогабаритные самоходные виброкатки; самопередвигающиеся виброплиты и вибротрамбовки; подвесные на: кране виброплиты и вибротрамбовки; управляемые вручную механические трамбовки; взрывтрамбовки; сменное навесное грунтоуплотняющее оборудование к гидроэкскаваторам; подвесные на экскаваторах и кранах трамбовки со свободным падением; трамбующие машины на самоходном шасси; глубинные вибраторы.
Рисунок 1.4 − Классификация машин для уплощения грунта в стесненных условиях строительства
Используя эти машины или применяя их в различном сочетании, можно обеспечить механизацию уплотнения грунтов в стесненных условиях строительства и требуемую производительность труда.
Из всех грунтоуплотняющих средств для стесненных условий самоходные вибрационные катки и самопередвигающиеся виброплиты являются наиболее высокопроизводительными машинами, а по части стоимости машино-смены - наиболее дешевыми. Однако эти машины особо требовательны к качеству планировки грунта, которую в стесненных условиях строительства проводить весьма затруднительно.
В некоторых случаях, например при уплотнении грунта в узких траншеях и в местах сложных по конфигурации котлованов, когда применение виброкатков и виброплит становится практически невозможным, уплотнение производится преимущественно управляемыми вручную трамбовками.
Практика показала, что работа с управляемыми вручную трамбовками приводит к быстрой утомляемости оператора, вследствие чего снижается его производительность труда. Поэтому в этих случаях эффективнее применять подвесные на экскаваторах и кранах трамбовки со свободным падением груза или подвесные вибротрамбовки с электрическим приводом или от двигателя внутреннего сгорания.
Широкое распространение за последние годы экскаваторов с гидравлическим приводом позволило успешно применять для уплотнения грунта в особо труднодоступных местах сменное грунтоуплотняющее оборудование к ним. Некоторые модели этих машин позволяют уплотнять также и наклонные поверхности грунта в значительном (на величину вылета стрелы) удалении от экскаватора.
1.4.1 Виброкатки
Малогабаритные самоходные виброкатки с гладкими металлическими вальцами предназначены для уплотнения грунта вблизи стен, фундаментов, трубопроводов, в траншеях и других стесненных местах. Кроме того, они нашли широкое применение для уплотнения асфальтобетонных, гравийно-щебеночных и других материалов при выполнении мелких строительных и ремонтных работ.
Поэтому эти катки должны обладать высокой маневренностью и иметь небольшие габаритные размеры. Малогабаритные виброкатки для уплотнения грунта изготавливаются одновальцовые с поддерживающим роликом и двухвальцовые двойного действия.
Прицепные виброкатки А-4, А-8, А-12 с гладкими кулачковыми и решетчатыми вибровальцами (рисунок 1.5) предназначены для уплотнения различных насыпных грунтов. Катки с гладкими вальцами эффективно применять для уплотнения несвязных и малосвязных грунтов, а кулачковые рекомендуется использовать при уплотнении тяжелых связных грунтов.
1 − вибровалец; 2 − рама; 3 − двигатель; 4 − дышло; 5 − сцепное устройство
Рисунок 1.5 − Прицепной виброкаток А-8
Таблица 1.1 − Технические характеристики прицепных и полуприцепных катков
Решетчатые катки эффективно использовать для уплотнения комковатых и смерзшихся грунтов. Рабочим органом катков является вибровалец, внутри которого вмонтирован дебалансный вибровозбудитель с круговыми колебаниями. Вибровалец установлен в охватывающей тяговой рамс с дышлом при помощи рези неметаллических амортизаторов. Возбудитель колебаний вальца приводится в движение от отдельного двигателя внутреннего сгорания, установленного на рамс катка. Крутящий момент от двигателя к валу вибровозбудителя передается через управляемую муфту сцепления и клиноременную передачу. Резинометаллические амортизаторы служат для защиты двигателя и рамы от действия вибрации. На раме гладких и кулачковых виброкатков устанавливаются скребки для очистки вальца или кулачков от налипающего грунта. Включение и выключение муфты двигателя осуществляется дистанционно из кабины тягача.
Технические характеристики прицепных виброкатков представлены в таблице 1.2.
Таблица 1.2 − Технические характеристики прицепных виброкатков
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
