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.

Оттаивание мерзлого грунта осуществляют тепловыми способами, характеризующимися значительной трудоемкостью и энергоемкостью. Поэтому тепловые способы применяют только в тех случаях, когда другие эффективные методы недопустимы или неприемлемы, а именно: вблизи действующих подземных коммуникаций и кабелей;

По направлению распространения теплоты в грунт можно выделить следующие три способа оттаивания грунта:

1. Способ оттаивания грунта сверху вниз неэффективен, так как источник теплоты размещается в зоне холодного воздуха, что вызывает большие потери теплоты. В то же время этот способ достаточно легко и просто осуществить, так как он требует минимальных подготовительных работ.

2. Способ оттаивания грунта снизу вверх требует минимального расхода энергии, так как оттаивание происходит под защитой льдоземляной корки и теплопотери при этом практически исключаются. Главный недостаток этого способа - необходимость выполнения трудоемких подготовительных операций, что ограничивает область его применения.

3. При оттаивании грунта по радиальному направлению теплота распространяется в грунте радиально от вертикально установленных профевающих элементов, пофуженных в грунт. Этот способ по своим экономическим показателям занимает промежуточное положение между двумя ранее описанными, а для своего осуществления требует также значительных подготовительных работ.

По виду теплоносителя различают следующие основные способы оттаивания мерзлых грунтов.

1. Огневой способ. В этом случае можно обойтись костром, разводимым на участке предполагаемой разработки грунта. Но сжигаемое в костре топливо расходуется весьма неэкономно — лишь ничтожная часть выделяемой тепловой энергии используется на оттаивание грунта. Этот способ может применяться в исключительных случаях для очень малых объемов работ.

2. Способ электропрогрева основан на пропуске тока через разогреваемый материал, в результате чего он приобретает положительную температуру. Основными техническими средствами являются горизонтальные или вертикальные электроды.

3. Паровое оттаивание основано на впуске пара в грунт, для чего применяют специальные технические средства - паровые иглы. Иглы располагают в шахматном порядке с расстоянием между центрами 1...1,5 м. Этот метод требует расхода теплоты примерно в 2 раза больше, чем метод глубинных электродов.

4. Оттаивание электронагревателями основано на передаче теплоты мерзлому грунту контактным способом. В качестве основных технических средств применяют электроиглы, представляющие собой стальные трубы длиной около 1 м, диаметром до 50...60 мм. Внутри иглы установлен нагревательный элемент, изолированный от корпуса трубы. Нагревательный элемент имеет контактные выводы для подключения к электрической цепи. Нагреваясь, он передает тепловую энергию стальному корпусу, а тот - мерзлому грунту.

Рыхление базируется на резании, раскалывании или сколе слоя мерзлого грунта статическим или динамическим воздействием.

Статическое воздействие основано на воздействии непрерывного режущего усилия в мерзлом грунте специальным рабочим органом - зубом. Для этого применяют специальное оборудование, у которого непрерывное режущее усилие зуба создается за счет тягового усилия трактора-тягача. Машины этого типа производят послойную проходку мерзлого грунта, обеспечивая за каждую проходку глубину рыхления порядка 0,3...0,4 м. Рыхлят грунт параллельными (примерно через 0,5 м) проходками.

Возможность послойной разработки мерзлого фунта делает статические рыхлители применимыми независимо от глубины промерзания.

Динамическое воздействие основано на создании ударных нагрузок на открытой поверхности мерзлого грунта. Этим способом грунт разрушают молотами свободного падения либо молотами направленного действия. Молот свободного падения может иметь форму шара или клина массой до 5 т, подвешиваемого на канате к стреле экскаватора и сбрасываемого с высоты 5...8 м. Шары рекомендуется применять при рыхлении песчаных и супесчаных фунтов, а клинья - глинистых (при глубине промерзания 0,5...0,7 м).

Предохранение грунта от промерзания осуществляют рыхлением поверхностных слоев, укрытием поверхности различными утеплителями, пропиткой фунта солевыми растворами.

Рыхление грунта вспахиванием и боронованием производят на участке, предназначенном для разработки в зимних условиях. В результате верхний слой фунта приобретает рыхлую структуру с замкнутыми пустотами, заполненными воздухом, которая обладает достаточными термоизоляционными свойствами. Вспашку ведут плугами или рыхлителями на глубину 20...35 см с последующим боронованием на глубину 15... 20 см в одном направлении (или в перекрестных направлениях), что повышает термоизоляционный эффект на 18...30%.

Укрытие поверхности грунта выполняют термоизоляционными материалами, желательно из дешевых местных материалов: древесных листьев, сухого мха, торфяной мелочи, соломенных матов, шлака, сфужек и опилок, укладываемых слоем 20...40 см. Поверхностное утепление фунта применяют в основном для небольших по площади выемок.

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

С металлическим каркасом проектируют здания всех типов: легкого, среднего и тяжелого.

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;

2 поток – монтаж стропильных ферм, связей, прогонов и профнастила

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 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 монтажа.

Для монтажа зданий этого типа характерно использование очень мощных самоходных стреловых, башенных и рельсовых кранов.

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.

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.

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, 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;

- 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,

- автомобилизация города, под которой понимается насыщение города легковыми автомобилями;

- 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.

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.

Дальность пешеходных подходов до ближайшей остановки общественного пассажирского транспорта следует принимать не более 500 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.