Особенности производства земляных работ в зимних условиях (общие сведения). Способы предохранения грунта от промерзания.

Основными свойствами сезонно-мерзлых грунтов являются повышенная механическая прочность, наличие пластических деформаций, пучинистость и повышенное электросопротивление.

Проявление этих свойств и глубина промерзания зависят в основном от длительности промерзания, температуры, влажности и вида грунта. Помимо указанных факторов, глубина промерзания грунтов, зависит и от силы ветра, толщины снежного покрова, характера естественного покрова (трава, пахотная земля, торф, камни, дорожные покрытия и т. д.), а также теплопроводности, влажности и уровня грунтовых вод.

Экскаваторный забой промерзает с кровли и откоса забоя, а также непосредственно с лобовой части его. В связи с этим разработка мерзлого грунта одноковшовыми экскаваторами производится по четырем схемам (направлениям движения ковша): вдоль мерзлого слоя (при различной глубине внедрения ковша от открытой поверхности);— поперек мерзлого слоя (в пределах его); — поперек мерзлого слоя (начиная с немерзлого грунта, т. е. с подбоем); IV — под углом к мерзлому слою в откосе забоя.

С понижением температуры механическая прочность грунта, а также удельное сопротивление резанию и копанию резко возрастают (в 5—8 раз). Поскольку температура мерзлого грунта изменяется по глубине, соответственно изменяются прочностные характеристики грунта: наибольшие значения удельного сопротивления копанию KFM имеют место в верхней, наружной части мерзлого слоя и наименьшие — на границе мерзлого и немерзлого (талого) грунта

Мерзлые грунты в силу своей повышенной механической прочности и сопротивления копанию (разрушению) усложняют производство земляных работ в зимних условиях и ограничивают возможность применения землеройных и землеройно-транспортных машин.

Для установления области возможного использования экскаваторов и другого оборудования (статических и динамических рыхлителей и т. п.) на мерзлых грунтах, особенно в очень прочных, необходимо выявить их технические возможности для непосредственной разработки мерзлого грунта.

Возможности применения землеройно-транспортных машин на мерзлых грунтах в значительной степени определяются конструктивным исполнением их рабочего органа и обеспечением устойчивой работы машины.

Глубина рыхления мерзлого грунта навесными статическими рыхлителями определяется, в первую очередь, мощностью двигателя трактора, а также конструктивным исполнением рыхлителя. При использовании тракторов, мощность двигателей которых 150...250 кВт, hR — = 0,45... 1 м. Применение сверхмощных тракторов (мощность двигателя 400... ...450 кВт) позволяет увеличить глубину рыхления грунтов до 1,5 м.

Без предварительного рыхления разработка мерзлых грунтов скреперами и бульдозерами крайне ограничена; глубина рыхления — 0,05...0,15 м.

Глубина рыхления мерзлых грунтов динамическими рыхлителями (клин- и шар-молотом, дизель-молотом и др.) д = 0,4...0,6 м, а навесными гидромолотами — до 2 м (разработка ведется послойно).

При глубине промерзания грунта производительность землеройного оборудования понижается. Для эффективной разработки грунтов в зимнее время и подготовки мерзлого слоя глубиной /ip к экскавации применяют следующие основные способы: предохранение грунта от промерзания; механическое разрушение (статическими и динамическими рыхлителями, блочный способ); взрывное рыхление; оттаивание.

Предохранение грунтов от промерзания

Грунты, подлежащие разработке в зимнее время, предохраняют от промерзания различными способами: вспахиванием, в том числе с последующим боронованием и снегозадержанием; глубоким рыхлением; утеплением теплоизоляционными материалами; покрытием быстротвердеющей пеной (пенопластом); введением в грунт химических реагентов (хлористого кальция, хлористого натрия и т. п.) и др.

Мероприятия по предохранению грунтов от промерзания осуществляют поздней осенью, перед наступлением заморозков, а по предохранению оснований траншей и котлованов — немедленно после выемки из них грунта.

Вспахивание и снегозадержание применяют в средней полосе СССР для утепления участков грунта, подлежащих разработке в первой трети зимы. Для вспашки верхнего слоя земли используют плуги и статические рыхлители.

Одним из эффективных способов предохранения грунтов от промерзания является их предварительное глубокое (до 1,5 м) рыхление. Образующаяся при рыхлении гребенчатая поверхность задерживает снег, который, в свою очередь, также защищает грунт от промерзания.

Глубина промерзания разрыхленного слоя, даже в суровую зиму, значительно меньше глубины промерзания грунта в естественном состоянии (h% ~ 0,5hnp). Порядок разрыхления участков должен быть увязан с последующей его разработкой. Глубокое рыхление рекомендуется применять для малосвязных (супеси) и гравелистых грунтов на участках, разрабатываемых в последнюю треть зимы.

Предварительно грунт рыхлят (поздней осенью) экскаватором, оборудованным прямой лопатой, а затем раскидывают зачерпнутый грунт. Сначала лобовой проходкой при работе в отвал роется траншея глубиной 1,3... ...1,5м. Последующей проходкой (боковой) эта траншея засыпается грунтом вновь образуемой траншеи и т. д. Таким образом по верху будущего котлована создается слой разрыхленного грунта толщиной 0,3...0,4 м, который задерживает на поверхности снег, предохраняющий грунт от промерзания. Дополнительная проходка за пределами котлована засыпается. Зимой мерзлая корка разрыхленного грунта легко разрабатывается экскаватором.

При ширине будущей выемки не более 12 м можно применить окучивание.

Небольшие поверхности грунта защищают от промерзания утеплением теплоизоляционными материалами (опилками, соломой, сеном, камышитом, шлаком, листьями и т. д.). Площадь утепленного грунта, подлежащего разработке в разные месяцы зимы, должна иметь соответственно разную толщину слоя утепляющих материалов, определяемую по соответствующим формулам.

Все более широкое применение в качестве теплоизоляционного материала находит быстротвердеющая пена, наносимая на поверхность грунта с наступлением устойчивой отрицательной температуры воздуха. Быстротвердеющая пена (пенопласт) обладает высокой пористостью и в замерзшем виде хорошо предохраняет грунт от промерзания. Слой пены толщиной 30...50 см отдаляет начало замерзания грунта на полтора-два месяца. Толщину пенопласта можно принимать из расчета 10... 15 см на 1000 градусо-дней отрицательной температуры. Пену приготовляют и наносят с помощью пеногенерирующих установок.

Химический способ предохранения грунта применяется в условиях средней и южной полосы страны, где температура на поверхности грунта под слоем снега не опускается ниже —15 °С. Осенью соль (технический хлористый натрий ИЛИ хлористый калий) укладывают на очищенную поверхность грунта или вносят в грунт на глубину 10...25 см инфильтрацией соляного раствора с поверхности, а также инъецированием его в грунт (при наличии тяжелых глинистых грунтов). Требуемое количество водного раствора солей и их концентрацию определяют расчетом.

Агрессивное воздействие солей на строительные конструкции и повышенная электропроводимость пропитанных солями грунтов, усиливающая влияние -блуждающих токов на подземные сооружения, ограничивают применение химического способа предохранения грунтов от промерзания (и оттаивания).

Методы возведения одноэтажных промышленных зданий с металлическим каркасом. Порядок разработки календарного плана. (задача).

С металлическим каркасом проектируют здания всех типов: легкого, среднего и тяжелого. Здания среднего типа проектируют, как правило, а здания тяжелого типа только с металлическим каркасом.

Основными монтажными особенностями зданий с металлическим каркасом являются следующее:

· значительно меньший (по сравнению с аналогичными в железобетоне) вес конструктивных элементов;

· сравнительная простота сборки плоских и пространственных блоков;

· отсутствие «мокрых процессов»;

· необходимость иметь достаточный запас конструкций и выполнения зачастую довольно большого объема подготовительных (укрупнительная сборка, сборка плоских или пространственных блоков, усиление монтажных элементов, навешивание монтажной оснастки, нанесение разбивочных рисок и т.п.) работ, что требует организации приобретенного склада.

Для монтажа зданий легкого типа используют в основном поэлементный и блочный монтаж комплексным или комбинированным методами.

Основными схемами монтажа зданий легкого типа могут быть:

Комбинированный поэлементный монтаж:

1 поток – монтаж колонн, связей, подкрановых балок и подстропильных (рис 15.6);

2 поток – монтаж стропильных ферм, связей, прогонов и профнастила (рис 15.7)

Комплексный поэлементный монтаж:

1 поток – последовательный монтаж колонн, связей, подкрановых балок, подстропильных ферм , стропильных ферм, связей, прогонов и профнастила в пределах элементарных ячеек каркаса.

Комплексный поэлементный и блочный монтаж

1 поток – монтаж колонн, связей и подкрановых балок;

2 поток – монтаж блоков конструкция шатра покрытия.

Во всех трех вариантах схем монтаж подкрановых конструкций может вестись блоками, а монтаж стенового ограждения самостоятельным потоком.

Монтаж зданий среднего типа (прокатные станы, блюминги или слябинги) ведут, как правило, открытым или закрытым методами – в зависимости от конкретных данных проекта и возможностей строительных организаций. При этом возможно применение как поэлементного, так блочного (прежде всего для конструкции шатра покрытия) монтажа.

Для монтажа зданий этого типа характерно использование очень мощных самоходных стреловых (СКГ-100), башенных (БК-1000) и рельсовых кранов (СКР-1500).

Монтаж зданий тяжелого типа (сборочные цехи заводов тяжелого машиностроения, цехи заводов черной металлургии) выполняют поэлементно (масса отдельных элементов таких зданий составляет 100 и более тонн) с помощью очень мощных кранов (рельсовые СКР-1500 и СКР-2600 (грузоподъемность 10 т на вылете 20 м)).

У таких зданий очень большие объемы работ (20-30 тыс. т металлоконструкций) и большая насыщенность пролетов сложными фундаментами и конструкциями технологического оборудования.

Порядок разработки календарного плана следующий:

- составляет перечень (номенклатура) работ;

- в соответствии с номенклатурой по каждому виду работ определяются их объемы;

- производится выбор методов производства основных работ и ведущих машин;

- рассчитывается нормативная машинно- и трудоемкость;

- определяется состав бригад и звеньев;

- определяется технологическая последовательность выполнения работ;

- устанавливается сменность работ;

- определяется продолжительность работ и их совмещение, корректируются число исполнителей и сменность;

- сопоставляется расчетная продолжительность с нормативной и вносятся коррективы;

- на основе выполненного плана разрабатываются графики потребности в ресурсах.

Классификация населенных пунктов по величине и функциональному назначению. Особенности планировочных решений. Затраты времени в городах на передвижение от мест проживания до мест работы.

Городские и сельские поселения в зависимости от проектной численности населения на расчетный срок подразделяются на группы в соответствии с табл. 1.

Существуют функциональные типологии городских и сельских населенных пунктов (рис. 1 и 2):

Рис. 1. Функциональная классификация городов Рис. 2. Функциональная классификация сельских населенных пунктов

Особенности планировочных решений.

8*. Планировочную структуру городских и сельских поселений следует формировать, обеспечивая компактное размещение и взаимосвязь функциональных зон; рациональное районирование территории в увязке с системой общественных центров, инженерно-транспортной инфраструктурой; эффективное использование территории в зависимости от ее градостроительной ценности; комплексный учет архитектурно-градостроительных традиций, природно-климатических, ландшафтных, национально-бытовых и других местных особенностей; охрану окружающей среды, памятников истории и культуры.

Примечания*: 1. В сейсмических районах необходимо предусматривать

расчлененную планировочную структуру городов и рассредоточенное размещение

объектов с большой концентрацией населения, а также пожаровзрывоопасных.

2. В исторических городах следует обеспечивать всемерное сохранение их

исторической планировочной структуры и архитектурного облика,

предусматривать разработку и осуществление программ по комплексной

реконструкции исторических зон, реставрации памятников истории и культуры.

3. При планировке и застройке городских и сельских поселений необходимо

обеспечивать условия для полноценной жизнедеятельности инвалидов и

малоподвижных групп населения в соответствии с требованиями ВСН 62-91,

утвержденных Госкомархитектурой.

Значение городского движения и транспорта в современном городе определяется важными социальными требованиями: к мобильности передвижения для свободного пользования в городе всей сетью общественных центров, мест приложения труда, учреждений обслуживания и мест отдыха; к экономии личного времени, которое становится все более важным в жизни каждого человека для его профессионального, культурного и физического развития; к охране окружающей среды от вредного воздействия транспорта и устранению опасностей уличного травматизма.

Достижение этих целей возможно лишь в совместной работе архитектора-планировщика и инженера-транспортника. Планировочная композиция города закладывает основные предпосылки для рациональной постановки транспортного обслуживания.

Организация транспорта предъявляет определенные требования к планировке и застройке города. Транспортно-планировочная организация города оперирует функциональными процессами и материальными структурами, в числе которых могут быть названы:

передвижения населения на общественном транспорте, включая таксомоторы, на автомобилях индивидуального пользования и пешеходные - к учреждениям обслуживания и на работу на расстояние до 1 - 1,5 км;

общие затраты времени на передвижения, зависящие от расстояний пешеходных подходов к остановкам транспорта, времени ожидания, дальности поездки и скорости сообщения транспортных средств на маршрутах движения;

транспортная подвижность населения (число поездок в год на 1 жителя), зависящая от величины и планировочной структуры городов; принимается на перспективу в пределах от 100 - 300 поездок на 1 жителя в год в малых и средних городах и до 600 - 700 поездок в крупных и крупнейших городах;

транспортная сеть города, или сеть общественного транспорта, под которой понимается вся совокупность линий, маршрутов и остановочных пунктов всех видов общественного транспорта, функционирующих в городе или проектируемых на перспективу. Транспортная сеть города характеризуется по затратам времени населения на передвижения и по средней длине поездки по городу;

виды общественного транспорта, подразделяемые на уличные, использующие для движения проезжую часть улиц или пути движения, расположенные в пределах красных линий, и вне-уличные, трассы которых проходят вне улиц в виде наземных, подземных (мелкого или глубокого заложения) и надземных линий. К уличным видам общественного транспорта относятся трамвай, троллейбус, автобус и микроавтобусы различных типов; к внеуличным - электрифицированная железная дорога, метрополитен, монорельсовая дорога и скоростной трамвай; внеуличные виды транспорта относятся к скоростным видам;

автомобилизация города, под которой понимается насыщение города легковыми автомобилями до перспективной нормы 150 - 180 машин на 1 тыс. жителей;

грузовое движение, под которым понимается перемещение грузов в пределах города грузовыми автомобилями и при необходимости выделение специальных дорог преимущественно для грузового движения;

улично-дорожная сеть города, под которой понимается вся совокупность проездов, улиц, дорог, их примыканий, пересечений и площадей, включая систему магистральных улиц и дорог.

Вид общественного пассажирского транспорта следует выбирать на основании расчетных пассажиропотоков и дальностей поездок пассажиров. Провозная способность различных видов транспорта, параметры устройств и сооружений (платформы, посадочные площадки) определяются при норме наполнения подвижного состава на расчетный срок 4 чел/м² свободной площади пола пассажирского салона для обычных видов наземного транспорта и 3 чел/м² - для скоростного транспорта.

Линии наземного общественного пассажирского транспорта следует предусматривать на магистральных улицах и дорогах с организацией движения транспортных средств в общем потоке, по выделенной полосе проезжей части или на обособленном полотне.

Примечания: 1. В центральных районах крупных и крупнейших городов при ограниченной пропускной способности улично-дорожной сети допускается предусматривать внеуличные участки трамвайных линий в тоннелях мелкого заложения или на эстакадах.

2. В историческом ядре общегородского центра в случае невозможности обеспечения нормативной пешеходной доступности остановок общественного пассажирского транспорта допускается устройство местной системы специализированных видов транспорта.

3. Через межмагистральные территории площадью свыше 100 га, в условиях реконструкции свыше 50 га, допускается прокладывать линии общественного пассажирского транспорта по пешеходно-транспортным улицам или обособленному полотну. Интенсивность движения средств общественного транспорта не должна превышать 30 ед/ч в двух направлениях, а расчетная скорость движения - 40 км/ч.

Плотность сети линий наземного общественного пассажирского транспорта на застроенных территориях необходимо принимать в зависимости от функционального использования и интенсивности пассажиропотоков, как правило, в пределах 1,5-2,5 км/км².

В центральных районах крупных и крупнейших городов плотность этой сети допускается увеличивать до 4,5 км/км².

Дальность пешеходных подходов до ближайшей остановки общественного пассажирского транспорта следует принимать не более 500 м; указанное расстояние следует уменьшать в климатических подрайонах IА, I1Б, IГ и IIА до 300 м, а в климатическом подрайоне IД и IV климатическом районе до 400 м.

В общегородском центре дальность пешеходных подходов до ближайшей остановки общественного пассажирского транспорта от объектов массового посещения должна быть не более 250 м; в производственных и коммунально-складских зонах - не более 400 м от проходных предприятий; в зонах массового отдыха и спорта - не более 800 м от главного входа.

В условиях сложного рельефа, при отсутствии специального подъемного пассажирского транспорта указанные расстояния следует уменьшать на 50 м на каждые 10 м преодолеваемого перепада рельефа.

Примечание. В районах индивидуальной усадебной застройки дальность пешеходных подходов к ближайшей остановке общественного транспорта может быть увеличена в больших, крупных и крупнейших городах до 600 м, в малых и средних - до 800 м.

Расстояния между остановочными пунктами на линиях общественного пассажирского транспорта в пределах территории поселений следует принимать: для автобусов, троллейбусов и трамваев 400-600 м, экспресс-автобусов и скоростных трамваев - 800-1200 м, метрополитена 1000-2000 м, электрифицированных железных дорог - 1500-2000 м.

В пересадочных узлах независимо от величины расчетных пассажиропотоков время передвижения на пересадку пассажиров не должно превышать 3 мин без учета времени ожидания транспорта. Коммуникационные элементы пересадочных узлов, разгрузочные площадки перед станциями метрополитена и другими объектами массового посещения следует проектировать из условий обеспечения расчетной плотности движения потоков, чел/м², не более: 1,0 - при одностороннем движении, 0,8 - при встречном движении: 0,5 - при устройстве распределительных площадок в местах пересечения и 0,3 - в центральных и конечных пересадочных узлах на линиях скоростного внеуличного транспорта.

Вдоль линий метрополитена мелкого заложения следует предусматривать техническую зону шириной, как правило, 40 м, в которой до окончания строительства метрополитена не допускается посадка деревьев, а возведение капитальных зданий, сооружений и размещение подземных инженерных сетей допускаются по согласованию с организацией, проектирующей метрополитен.