Разработка грунта одноковшовыми экскаваторами: основные моменты и особенности

Осуществление работ экскаватором-драглайном или грейфером

Ковшовая емкость драглайна закрепляется на удлиненной стреле. Заполнение породой происходит в момент подтягивания ковшовой части обратно к стреле. После заполнения, емкость окончательно поднимается и переводится на место выгрузки. Опорожнение производится за счет ослабления тягловых канатов.

Разработка грунта драглайном производится при устройстве больших котлованов либо выемок с глубиной до 16-20м., возведении насыпного вала и аналогичных работах. Преимуществами машин-драглайнов являются внушительная глубина опускания стрелы, рабочий радиус до 10 м. и возможность эксплуатации в пространствах с постоянным притоком грунтовых вод с эффективной разработкой обводненных участков.

Работы драглайном ведутся при помощи торцевых или боковых траншей. Организация работ и обустройство проходок аналогично экскавационным манипуляциям техники с обратной лопатой. Наиболее часто выгрузка срезанных слоев осуществляется в организованный отвал, иногда – в самосвалы с последующей вывозкой. На определенных участках доступно устройство лобовых или боковых проходок.

Грейфер – специализированный тип ковшовой емкости с двумя широкими лопастями и стоечной (либо канатной) системой привода, отвечающей за принудительное смыкание лопастей. Эксплуатируется для выкапывания узких и глубоких участков, залегающих ниже уровня грунтовых вод. Грейфер привешивается на экскаваторную стрелу для разрабатывания пространств с вертикальными бортами. За опорожнение ковша отвечает система принудительного размыкания лопастей, удерживающих поднятое содержимое.

Принудительное опускание стойки и погружение ковшовой части в породу за счет высокой собственной массы позволяет разрабатывать грейферным ковшом слои практически любой плотности, в том числе – участки, полностью скрытые под водой. Емкость ковшовой части грейфера составляет 0, 35-2,5 м3.

Разрабатывание грунтов моделей с прямой лопатой

Прямая лопата – разновидность ковшовой емкости с полностью открытой верхней частью. Жестко прикрепляется к рукояти, которая соединяется со стрелой при помощи шарнирного крепления. Выдвижение лопаты вперед происходит за счет действия напорного механизма, а опорожнение – путем полного открывания днища.

Модель с прямой лопатой осуществляет срезку и подъем по направлению собственного хода впереди ковшовой части, а затем плавно перемещается вперед на величину заданного хода рукояти. Разрабатывание участка ведется до образования необходимого профиля путем создания последовательных траншей.

Разработка грунта экскаватором прямая лопата производится путем проведения траншей-проходок двух категорий:

• Боковых ответвлений с высыпкой срезанной и поднятой породы в транспорт или отвал, находящийся по ходу движения техники. Высота расположения машин в рабочей зоне определяет тип боковой проходки: одноярусные с расположением автомобилей на одном уровне с экскаватором, и двухъярусные – с размещением машин на разных высотах.
• Лобовых проходок, при создании которых транспорт для выгрузки устанавливается сзади работающей техники.

Боковой забой выгоден снижением поворотного угла, удобной подачей автотранспорта для ссыпки выбранного материала, что увеличивает производительность. Но, при эксплуатации бокового забоя снижается объем породы, поднимаемый с одного участка, ведя к увеличению числа перемещений машины.

При лобовом типе забоя возникает потребность подъезда самосвалов задним ходом и установки автотранспорта позади работающей техники, что приводит к увеличению поворотного угла. Это становится причиной удлинения производственного цикла, увеличению временных затрат и снижению эффективности. При этом, устройство лобового забоя увеличивает объем поднимаемого материала, уменьшая количество передвижек.

Устройство боковых проходок производится при проведении разработок в карьерах и формировании выемок с последующей погрузкой отработанного материала на автотранспорт.

Сфера устройства лобовых забоев несколько шире:

• Первые проходки при разрабатывании выемок и карьерных участков.
• Работа в ограниченных пространствах, препятствующих обустройству погрузочных путей.
• Поднятие породы из скальных выемок.
• Проведение манипуляций в осенне-зимние периоды на мерзлых почвах.

Осуществление всех работ ведется только с применением транспортной схемы. Это обусловлено тем, что малые линейные размеры моделей с ковшовой частью «прямая лопата» не позволяют использовать бестранспортную ссыпку породы.

Виды экскаваторов

Наиболее часто работа по разработке грунта под фундамент, водопровод или канализацию осуществляется с помощью экскаватора, оснащенного прямой или обратной лопатой. Прямая лопата грунт вынимает «от себя», а обратная – «на себя». Прямая лопата работает с породами, которые находятся выше уровня стоянки, обратная, соответственно, с теми, которые расположены ниже.

У машин, у которых есть прямая лопата, эффективность более высокая, и достигается она благодаря прочности ковшей и наличию мощной гидросистемы. Прямая лопата применяется достаточно широко: копка котлованов и траншей, дорожно-строительные работы, вскрышные работы.

Прямая лопата и обратная имеют свои особенности, а также достоинства и недостатки.

Одно из преимуществ этой техники – высота уступа может быть от 10 до 15 метров. Также, в отличие от экскаваторов с обратной лопатой, он имеет на одну группу гидроцилиндров больше и более сложное техническое содержание.

Экскаватор с прямой лопатой

Обратная лопата имеет объем ковша не более 8 м3, что не очень удобно для выполнения больших объемов работ. Обратная лопата и ее схема действия подразумевают выемку грунта только с площадки, которая находится ниже уровня стояния экскаватора. Обратная лопата имеет неоспоримое преимущество: легкость управления и простота конструкции.

Роторный экскаватор

Для проведения работ, связанных с глубоким черпанием, для вскрышных работ, очень часто используют роторный экскаватор. Подобная техника движется на своем ходу, работа выполняется непрерывно.

Схема работы роторного экскаватора: ковшами, закрепленными на роторном колесе, извлекается грунт или порода. Поскольку ковши могут вращаться вокруг своей оси, они имеет свойство наполняться полностью.

Помимо того, что они могут копать котлованы, роторный экскаватор способен транспортировать и загружать вынутый грунт в транспортные средства.

Роторный экскаватор

Разгружается роторный экскаватор двумя способами: гравитационным и инерционным. В первом случае операция осуществляется за счет действующих сил породы, когда она находится в зоне разгрузки, в верхней части ротора.

Во втором – за счет влияния центробежных сил, воздействующих на породу. Выгрузка вынутого грунта или породы осуществляется на конвейер, расположенный сбоку на экскаваторе. После этого отработанная порода поступает в транспортное средство.

Процесс копания котлованов экскаватором

Копать котлованы под строительство или траншеи под водопровод не представляется чем-то достаточно сложным – схема процесса проста, но соблюдать все этапы необходимо обязательно. Эффективность работы зависит не только от одного экскаватора, в процессе участвует много сопутствующей техники. При необходимости нужно организовать отвоз грунта со строительной площадки, а также укрепить стены котлована.

Если соединить все этапы, то получится следующая схема:

1. Геологическая экспертиза почвы, грунтовых вод, подбор соответствующей техники.
2. Анализ участка на предмет наличия инженерных сетей: подземный водопровод, газопровод, канализационная система. Если таковые имеются, то организовывают их обвод вокруг строительного участка.
3. Начало разработки грунта с одной из сторон.
4. Последовательное снятие слоев.
5. Завершение земляных работ.
6. Укрепление или доработка стенок котлована.

Схема работ достаточно проста, тем более, что всю последовательность выполнения этапов контролируют геодезисты.

Процесс рытья котлована экскаватором

С помощью измерительной техники (нивелиры и теодолиты) они определяют уровень безопасной разработки, а также корректируют и планируют работу экскаваторщика.

Для этого грунт должен отвозиться со строительного участка достаточно оперативно. Обеспечить это могут несколько грузовиков с отвалами: как только одна грузовая машина заполнилась, на ее место сразу же должна подъезжать следующая.

По окончании разработки мелкие недочеты исправляют посредством миниатюрной техники или рабочих. После укрепления стенок котлована можно делать подушку из гравия на дне и приступать к строительству непосредственно фундамента.

Техкарта на выполнение работ «0» цикла

Технологическая карта разработана на земляные работы и монтаж ленточного фундамента для трехэтажного жилого дома по Северному переулку в г. Тотьме Вологодской области. Здание выполнено с продольными и поперечными несущими стенами, имеет подвал. Размер дома в плане 37,5 х13,94 м, высота в коньке 12,255м. Масса наиболее тяжелого элемента 2150кг (фундаментная плита).

Материалы — бетон для монолитных заделок класса В-12,5, раствор марки 100 и сборные конструкции доставляются на строительную площадку с заводов ЖБИ автотранспортом.

Грунт под подошвой фундамента — суглинок.

Монтажный механизм принят с учетом наличия его в строительной организации.

Состав работ

В состав работ, рассматриваемых картой, входят:

— срезка растительного слоя бульдозером;

— разработка грунта экскаватором;

— устройство песчаной подготовки под фундамент;

— выгрузка конструкций в зоне действия монтажного механизма;

— монтаж элементов фундамента;

— устройство монолитных заделок в фундаменте;

— армирование поясов жесткости;

— гидроизоляция;

— обратная засыпка.

Определение размеров котлована по низу

Окончательный размер котлована будет складываться из нескольких параметров: размеры здания в плане (по заданию) 17,3 х 42,06м; с’ = 1,5м — рабочая зона котлована, расположенная по периметру сторон здания. Таким образом, размеры котлована по низу (а х в) в плане составляют 20,3 х 45,06м.

Определение заложения откоса

Определяем заложение откоса по формуле:

a’=m·h, м, (3.1)

где m — коэффициент откоса, величина обратная крутизне откоса и равная 0,75;

h — глубина котлована, принимаемая по заданию 2,5м.

а’ = 2,5·0,75 = 1,875м.

Затем их значения наносятся на план котлована, соединяя при этом крайние точки заложения прямыми линиями, в результате которых на чертеже получается очертание откосов.

Определение размеров котлована по верху

, м, (3.2)

, м, (3.3)

где а и b — размер котлована по низу, равный 45,06м (20,3м);

a’ — величина заложения откоса, a’=1,875м;

с = 45,06 + 2*1,875 = 48,81м;

d = 20,3 + 2*1,875 = 24,05м.

Определение объёма котлована

Объём котлована с прямоугольными основаниями, имеющего откосы со всех четырех сторон, определяется по формуле:

,м3, (3.4)

где hk — средняя глубина котлована по всем углам;

a и b — соответственно длина и ширина котлована по дну;

c и d — соответственно длина и ширина котлована по верху.

м3.

Определение объёма выездной траншеи

Для ввода экскаватора в котлован, въезда транспорта и его выезда устраивается выездная траншея с уклоном 0,1-0,15. Ширина траншеи по низу принимается 3,0 — 3,5м при одностороннем движении транспорта и 7,0 — 7,5м — при двухстороннем.

Объём земляных работ для устройства траншеи VТ определяется по формуле:

м3, (3.5)

м3.

где hk — средняя глубина котлована по всем углам;

е — ширина траншеи по низу, принимаемая 7,5м;

m — коэффициент откоса , равный 0,75;

m1 — коэффициент заложения для траншеи, при i = 0.005 m1 = 10.

Определение объёма обратной засыпки

Грунт из котлована за вычетом объема грунта для обратной засыпки вывозится за пределы площадки или используется для планировки площадки. Объём грунта, необходимый для обратной засыпки Vоз , определяется по формуле:

, м3, (3.6)

где VП — объем пазух, определяемый как разность между объемом котлована и объёмом подземной части сооружения:

VП = Vk — Vзд, м3, (3.7)

VТ — объем выездной траншеи, принятый 263,58 м3;

КОР — коэффициент остаточного разрыхления:

КОР =1 + pо, (3.8)

КОР =1 + 0,07=1,07;

где ро — мера остаточного разрыхления грунта, определяемая в зависимости от вида грунта по

VП = Vk — Vзд = 2604,9 — 2,5*17,3*42,06 = 785,8м3;

м3.

Определение объёма недобора грунта

Выбор рекомендуемой емкости ковша экскаватора производится в зависимости от объёма грунта в котловане:

Vобщ = VК +VТР, м3 , (3.9)

Vобщ = 2604,9 + 263,58 = 2868,48м3,

тогда рекомендуемый объём ковша Vk =(>) 1,5м3 .

При разработке котлована экскаватором оставляют слой разработанного грунта — недобор от 5-30см в зависимости от типа рабочего оборудования и вместимости ковша. Определяем допустимую величину недобора грунта по данным (таблица1 приложение1 ).

Объём недобора (VH ) можно определить также следующим образом:

VH = 0,10*45,06*20,3 = 91,07м3 .

Подготовительные мероприятия

Подготовка участка под рытье котлована

Разработка котлована для устройства основания включает в себя выполнение следующих действий:

• составление схем и чертежей проведения земляных работ на участке (качественный анализ почвы на предмет его состава и плотности, определяется уровень залегания грунтовых вод);
• расчистка территории под строительство от старых коммуникаций, построек, мусора и прочих помех (в случае пролегания действующих коммуникационных систем необходимо согласовать их перенос);
• выполнение геосъемки площадки и нанесение разметки.

Закончив с проведением указанных видов работ, можно приступать к непосредственному рытью котлована. Представленная строительная процедура реализуется как вручную, так и посредством использования специальной техники.

Безусловно, первый способ существенно сэкономит средства, однако сильно отражается на времени обустройства. Быстрая отгрузка, вывоз излишек грунта в совокупности с качественным выравниванием грунта существенно упрощают процедуру подготовки котлована, поэтому рациональнее всего не скупиться в этом вопросе и воспользоваться услугами спецтехники.

Разработка грунта экскаватором-грейфер

Экскаватор -грейфер применяют для рытья колодцев, узких глубоких котлованов, траншей и подобных сооружений , особенно в условиях разработки грунтов ниже уровня грунтовых вод.Этими машинами отрывают котлованы и траншеи на глубину, несколько меньшую проектной, с оставлением так называемого «недобора».

Рисунок-5. Экскаватор-грейфер

Слой недобора (5…10 см) оставляют для того, чтобы избежать повреждения основания и не допускать переборов грунта.Для повышения эффективности работы экскаваторов применяют скребковый нож, насаженный на ковш экскаватора. Это приспособление позволяет механизировать операцию по зачистке дна котлованов и траншей и вести их с точностью до ±2 см, что исключает необходимость ручных доработок. Для разработки недобора грунта применяют также бульдозер.

Бульдозер перемещает грунт к нижней бровке котлована челночным способом при рабочем ходе в одном направлении и оставляет защитный слой толщиной 4…5 см, который зачищается в ручную перед устройством фундаментов.Толщина стружки грунта , срезаемого бульдозером за один проход, не превышает 5-6 см.

Число проходов бульдозера устанавливается по месту ( смотри рисунок-6).Для планировки откосов используют экскаваторы, оборудованные ковшом вместимостью от 0,5 м³ и выше , и стрелой на которую можно навешивать специальный ковш -планировщик с плоским дном, упряжное устройство которого аналогично устройству ковша драглайна.

Рисунок-6. Разработка недобора грунта бульдозером

1-бульдозер; 2-направление движения бульдозера; 3-экскаватор драглайн.

Экскаватор, устанавливаемый на бровке откоса и перемещающийся вдоль бровки, выполняет те же операции, что и драглайн. Срезаемый при этом грунт отбрасывают в кавальер или грузят в транспортные средства.

Производительность одноковшовых экскаваторов.

Эксплуатационную сменную производительность Па (м³/смен) экскаваторов ( по объему грунта в плотном состоянии) определяют по формуле:Пэ=60Тсм·q·nц·Кс·Кв,
где Тсм-продолжительность смены ,ч;q- геометрический объем ковша; nц=60/Тц-число циклов в 1 мин; Тц-продолжительность цикла , мин ;Кс=Кн/Кр-коэффициент использования объема ( отношение объема грунта в ковше в пересчете на плотное состояние к геометрической вместимости ковша); Кн-коэффициент наполнения ковша разрыхленным грунтом; Кв-коэффициент использования экскаватора по времени в смену.
Коэффициенты Кс и Кв зависят от вида рабочего оборудования, группы грунта, объема ковша и вида работ (ЕНиР, сб.2,1980 г., вып. 1).

◊ Разработка грунта экскаваторами непрерывного действия

Из этих машин в строительстве наиболее распространены экскаваторы продольного копания, которые применяют для разработки траншей.рабочий орган этих экскаваторов -ковшевая цепь или ковшевой ротор.Экскаваторы с ковшевой цепью обеспечивают разработку траншей глубиной до 3,5 м в основном с вертикальными стенками, а роторные -глубиной до 2,5 м, преимущественно с откосами ( рис-7).

Рисунок-7. Работа многоковшовых экскаваторов

а-экскаватор с ковшовой цепью; б-роторный экскаватор; в, г, d-профили траншей, разрабатываемых многоковшовыми экскаваторами; 1-базовая машина;2- система управления положения рабочего органа; 3-ковшовая цепь; 4-ковшовый ротор; 5-конвейер

В последнем случае на ковши ротора устанавливают откосники.Ковши наполняются грунтом при движении их вверх по наклонной или криволинейной поверхности разрабатываемой выемки. Опорожняются ковши в момент достижения ими наивысшей точки их траектории, где они опрокидываются. Высыпающийся из них грунт попадает на ленточный конвейер, доставляющий его на погрузку в транспортные средства или в отвал. Разработку грунта экскаваторами непрерывного действия осуществляют по следующей технологии:

До начала работы экскаватора поверхность земли по трассе траншеи планируют бульдозером.ширина спланированной полосы должна быть не менее ширины гусеничного хода экскаватора. После планировочных работ и разбивки оси траншеи рытье траншеи, как правило, начинают со стороны низких отметок продольного профиля и ведут навстречу уклону.

При этом отвалы грунта, вынутого из траншеи, следует размещать с одной стороны выемки(преимущественно с нагорной) для защиты вырытой траншеи от стока поверхностных вод и выполнения последующих монтажных работ. Заданный продольный уклон траншей и глубину разработки грунта регулируют подъемом или опусканием рабочего органа экскаватора. В зависимости от физических свойств грунта и глубины копания разработка осуществляется на разных скоростях движения.

РЕКОМЕНДУЕМ выполнить перепост статьи в соцсетях!

Выбор техники с учетом основных особенностей разработки и типов пород

Одноковшовая техника может использоваться во всех видах породы, в том числе – в скальных грунтах и участках с высоким обводнением и постоянным поступлением грунтовых вод.

Разработка грунта многоковшовыми экскаваторами может осуществляться в грунтах от I до IV категории включительно. Фактически безопасная эксплуатация может осуществляться только на участках I-III категорий, не имеющих крупных фракций, превышающих 0,2 от ширины ковшовой части. Манипуляции на участках IV категории возможны только в однородных слоях.

Первоначально разновидность машины подбирают после изучения всех параметров: характеристики выемки, категории срезаемого материала, наличия или возможного поступления грунтовых вод и необходимости применения сменных устройств. В случае, если для выполнения манипуляций одного типа подходят несколько моделей, предпочтительнее производить разработку грунта в траншеях и иных пространствах экскаватором с прямой лопатой, драглайном и моделями с ковшовой частью вида «обратная лопата».

Определение необходимого объема ковшовой емкости производится по принципу максимальной наполняемости с минимальными временными затратами. Максимальная загрузка напрямую зависит от типа обрабатываемого материала, сложности срезки и глубины проведения работ. Наибольшая вместимость рассчитывается из учета глубины выемки, разновидности техники и группы пород.

Конечный выбор должен включать не только анализ категории грунта, но и учет климатических условий и рельефа местности. Например, использование одноковшовых механизмов с ковшовой емкостью «прямая лопата подойдет для скальных участков с большими уклонами и сложным рельефом, а разработка грунта 2 группы, включающего мелкий и средний гравий, оптимальна для разрабатывания экскаватором с ковшовой емкостью «обратная лопата».

Техника безопасности

2.26. При
производстве работ необходимо строго соблюдать правила техники безопасности согласно СНиП III-4-80
и стандартов ССБТ.

2.27.
Рабочие, выполняющие работы по забивке и извлечению металлических двутавровых
балок, должны пройти производственный инструктаж по технике безопасности и
соответствующее обучение.

2.28.
Территория стройплощадки должна быть ограждена, нахождение на ней посторонних
людей запрещено.

2.29.
Надзор за правильным и безопасным несением работ и соблюдением правил техники
безопасности на участке возлагается на начальника участка (прораба, мастера).

2.30.
Монтаж копровой установки, а также ее демонтаж, производится по имеющейся схеме
или проекту под непосредственным наблюдением прораба или мастера.

ПРИМЕЧАНИЕ. Монтаж, демонтаж конструкций
копров при ветре 15 м/сек и более или грозе не допускается.

2.31.
Тросы, применяемые при монтаже (демонтаже) копровой установки не должны иметь
дефектов (обрыв проволок в прядях, вмятин).

2.32.
Подтягивание балок должно производиться только через отводной блок,
закрепленный у основания копра по прямой линии — в пределах видимости для
машиниста.

2.33.
Установка сваебойного оборудования и балки должна производиться без перерывов
до полного их закрепления на месте, остановка балки и молота на весу не
допускается.

2.34. При
производстве работ по извлечению из грунта двутавровых балок следует соблюдать
следующие положения:

извлечение
двутавровых балок при посредстве вибропогружателей разрешается только с
применением специальных амортизаторов;

грузоподъемность
кранов, применяемых для извлечения балок вибропогружателем, должна быть не
менее удвоенного веса погружателя и балки. Краны должны иметь ограничитель
грузоподъемности.

2.35.
Производство земляных работ в зоне расположения действующих подземных
коммуникаций допускается только с письменного разрешения организации,
ответственной за эксплуатацию этих коммуникаций.

2.36.
Траншеи должны быть ограждены инвентарными щитами. На щитах ограждений
необходимо устанавливать предупредительные знаки и надписи (плакаты), а в
ночное время — сигнальное освещение.

2.37. При
работе экскаватора запрещается:

присутствие рабочих под ковшом или стрелой;

производство каких-либо работ со стороны
забоя;

присутствие людей в радиусе действий
экскаватора плюс 5 м.

2.38. Во
время движения экскаватора стрелу его необходимо устанавливать строго по
направлению хода; ковш должен быть поднят над землей на 0,5 — 0,7 м.

Запрещается
передвижение экскаватора с нагруженным ковшом.

2.39.
Разборку дощатых креплений траншей следует производить в направлении снизу
вверх по мере обратной засыпки грунта. Количество одновременно удаляемых досок
по высоте не должно превышать трех, а в сыпучих или неустойчивых грунтах —
одной доски. Разборка креплений должна производиться в присутствии
производителя работ (мастера).

3.
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

3.1. При
забивке двутавровых балок:

производительность в смену-
20 штук (по ЕНиР — 12 штук)

трудозатраты на 10 пог. м траншеи- 63,36 чел.-час

зарплата на 1 чел.-день-
5 руб. 43 коп. (факт. 9 руб. 5 коп.)

3.2. При
разработке траншей в креплениях:

производительность в смену-
110 м3

трудозатраты на 10 пог. м траншеи- 6,75 чел.-час

зарплата на 1 чел.-день-
6 руб. 32 коп.

3.3. При
извлечении двутавровых балок:

производительность в смену-
19 штук (по ЕНиР — 12,3 штуки)

трудозатраты на 10 пог. м траншеи- 57,2 чел.-час

зарплата на 1 чел.-день-
5 руб. 28 коп. (факт. 8 руб. 10 коп.)

4.
МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ

4.1.
Расход двутавровых балок № 30 — 60 на 100 пог. м траншеи при шаге 1 м — 202
штуки.

4.2.
Машины, оборудование, механизированный инструмент, приспособления.

Наименование

Марка

Количество

1.

Бульдозер

Д-157

1

2.

Автокран

К-62

1

3.

Кран-экскаватор,
оборудованный копровой установкой

Э-10011

1

4.

Лебедка

Т-69

1

5.

Лом
строительный

ГОСТ 1405-72

2

6.

Визирка
переносная стальная

—

6

7.

Рычаг
стальной из стержня диаметром 19, длиной 1200 мм с вилкой

Чертеж 6.83.17.02.00 НИИПромстроя

1

8.

Кувалда
массой 5 кг

ГОСТ 11402-65

1

9.

Отвес

ГОСТ 7948-71

2

Способы разработки котлованов (выемка, вывоз, засыпка грунта)

Способы, которые применяются для разработки рвов, зависят от конструкции и глубины заливки фундамента, а также необходимости использовать опоры. Если в планах возвести малозаглубленный фундамент, то рытье котлованов разрабатывается вручную.

Для частного заглубленного строительства подойдет обратная лопата экскаватора, которая может выкопать за одно движение объем земли — 0.25-0.65 м3. Остатки грунта, его недобор осуществляется вручную.

Чтобы израсходовать землю из рвов, организовывается ее вывоз или обратная засыпка в пустоты вокруг фундамента. Глубина рвов при наличии грунтовой воды должна равняться:

• 1 м на песчаных грунтах;
• 1.25 м– на супесчаных грунтах;
• 1.5 м – на глинах и суглинках;
• 2.0 м – на болотистых массивах.

Если нет возможности следовать этим показателям, необходимо укрепление стенок котлована. С этой целью применяются откосы и опоры. Откосами выемка защищается от движения грунта.

Процесс разработки котлована экскаватором

Чтобы укрепить откосы, применяется следующая технология:

• распорная система (в качестве опоры применяют шпунты или трубы);
• метод цементации.

Если земляные работы ведутся в котлованах для разной глубины заложения фундамента, то используется раскопка уступов вручную или экскаватором

Важно придерживаться соотношения высоты уступа к его длине 1:2 (связные грунтовые массивы) или 1:3 (несвязные грунты)

В зимнее время земляные работы на грунтовом массиве проводятся с его предварительным рыхлением. Используется бурение, шар-молот или клин-молот. Без рыхления может работать обратная лопата.

Если слой промерзания равен 25 см, используется объем ковша – 0.5-0.8 м3, если слой промерзания – 40 см, то применяется объем лопаты – 1 м3. Обратная засыпка грунта в зимнее время проводится только талой землей. Допускается лишь 15% замерзлых комков на весь объем грунта. Если производится бурение котлованов в зимнее время, то принимаются меры для защиты выемок от замерзания.

О документации: что такое акт свидетельствования котлована?

Процедура освидетельствования проводится для каждого разработанного вручную или экскаватором котлована. В результате его проведения заказчик на земляные работы получает акт в четырех экземплярах, который свидетельствует о пригодности рвов для начала строительства.

Рытье котлована экскаватором

Проводит освидетельствование и выдает акт специальная комиссия, в которую входит представитель заказчика. За время осмотра выемки комиссия приходит к выводу, соответствуют ли показатели разработанных грунтов тем, что были определенны проведенными ранее геологическими изысканиями.

Акт на земляные работы должен быть передан по одному экземпляру подрядчику, организации, которая проводила взыскания, а также представителям геотехнического надзора. Процесс освидетельствования включает следующие этапы:

1. Выезд на объект инженера-геолога для описания грунтов, которые вскрыло бурение.
2. Проводится замер выемки с целью выявить, соответствует ли исполнительная схема котлована, указанным параметрам в проектной документации.
3. Составляется акт освидетельствования, в котором описана характеристика грунта, содержание в нем воды, анализ котлована (сравнивается его проектный и фактический объем).

Чтобы акт получился достоверным, перед проведением исследования котлована, его поверхность необходимо высушить. Если содержание влаги будет критическим, возможно понадобится откачка воды и дополнительные опоры.

Акт важен в черте города, где бурение нового котлована может привести к техногенной катастрофе из-за обилия коммуникаций в земле. Также может произойти засыпка рыхлых грунтовых масс.

Подготовительные и вспомогательные земляные работы

Далеко не всякий земельный участок подходит для начала строительных работ без предварительной подготовки. Сюда входят очистка территории застройки от мусора, деревьев и пней, мелкой растительности (кустарники), а также демонтаж старых зданий и фундаментов в случае их наличия. Следует иметь ввиду, что удаление деревьев происходит с разрешения экологических служб (за самовольную рубку деревьев можно получить штраф от контролирующих органов). Помимо расчистки строительной территории необходимо продумать и организовать подъездные пути для техники.

Вспомогательные земляные работы включают водоотведение, понижение уровня грунтовых вод (при необходимости), рыхление плотных грунтов, крепление стенок котлованов и траншей, уплотнение грунтов. Также сюда относятся работы по разбивке выемок (вынос и закрепление на местности основных осей строения в соответствии с проектом).

Для обеспечения безопасности и качества земляных работ следует соблюдать нормы по глубине: котлованы и траншеи с вертикальными стенками без дополнительного укрепления допускается делать на глубину не более 1 — 1.25 м в супесях и песчаных грунтах, и не более 1.5 — 2 м в глинах и суглинках. В случае рытья выемок на большую глубину обязательно устройство дополнительных креплений стенок.

Оборудование котлована под ленточный фундамент

Представленная технология возведения предусматривает выполнение основания посредством заливки бетонным раствором подготовленной опалубки или кирпично-блочной кладки. Посмотрите видео, как происходит рытье котлована под ленточный фундамент с помощью экскаватора.

Такие особенности предопределают размеры необходимого котлована, который выполняется в форме заглубленной траншеи. Внешние значения котлована равны увеличенным на 40-50 см сторонам фундамента. Вместе с этим следует учитывать и расстояние опалубочных плит.

Технология обустройства

Рытье котлована под ленточный фундамент

К выработке котлована под ленточный фундамент приступают после выполнения работ по разметке строительной площадки. При этом для упрощения процедуры копки, а также исключения проблем по выравниванию участка, следует предварительно снять 30-40 см дерна.

Рытье экскаватором траншеи целесообразнее всего осуществлять с верхнего угла, постепенно углубляясь по запланированным габаритам. Глубину котлована можно контролировать с помощью периодически погружаемых вех, на основе которых впоследствии можно осуществлять разметку фундамента и устанавливать опалубку.

Для экономии средств в случае присутствия в грунте песчаного компонента его следует пропустить через специальную вертикальную сетку и складировать в непосредственной близости от обустраиваемого фундамента. Впоследствии песок понадобится для изготовления раствора и возведения дренажной подложки. Оставшийся грунт можно равномерно распределить по участку или вывезти.

Как подбираются землеройные машины

Для повышения эффективности использования нужно проводить предварительный расчет одноковшового экскаватора по:

• нагрузкам;
• типу привода;
• конструкции;
• имеющемуся рабочему оборудованию.

Чтобы рассчитать и выбрать конфигурацию ковша землеройной машины, учитывают силы, на него воздействующие:

• подъема привода;
• напора, передаваемого через шарниры и тяги рукояти;
• сопротивления грунтовых масс и воздействие их на зубья;
• тяжести.

Чтобы узнать прочность ковша, нужно высчитать нагрузки на его стенки, которые для повышения прочности делают ребристыми, сложной конфигурации с переменной толщиной.

Далее проводится расчет рукояти, основные напряжения в ней — изгибающие и скручивающие. Поэтому расчеты проводят по 2 положениям. Однобалочную рукоять считают как консольную балку в первом (балка рукояти заделана в ковше) положении и втором (балка находится в седловом подшипнике).

На параметры использования той или иной модели экскаватора оказывают расчеты стрелы на жесткость и прочность ее основных сечений возле пяты и напорного вала. Кроме того, расчету подлежат боковые тяги и оси головных блоков.

Засыпка пазух траншей и котлованов

Обратная засыпка пазух грунтом производится после проверки устройства фундаментов, прокладки трубопроводов, их испытания и сдачи по акту. Засыпка и послойное уплотнение грунта должны выполняться с обеспечением сохранности гидроизоляции фундаментов и стен подвала. Засыпку пазух доводят до отметок, гарантирующих надежный отвод поверхностных вод.

Обратную засыпку траншей, на которые не передаются дополнительные нагрузки, можно выполнять без уплотнения грунта, но с отсыпкой по трассе траншеи валика, размеры которого должны учитывать последующую осадку грунта. Узкие пазухи лучше засыпать малосжимаемыми грунтами (щебнем, песчано-гравийной смесью). Запас на осадку грунта без уплотнения принимается в процентах от высоты засыпки до 4 м для грунта:

• мелкий песок — 2;
• супесь и легкий суглинок — 3;
• глина тяжелая, суглинок, щебенистый грунт — 8.

При обратной засыпке пазух фундамента и стен подвала необходимо соблюдать нижеприведенные рекомендации с тем, чтобы давление грунта засыпки не повлияло на их устойчивость.

Засыпку пазух производят послойно. При этом толщина отсыпаемого слоя должна быть не более 25 см и число проходов не менее 4. Грунт уплотняют вручную, начиная с зон возле конструкций фундамента, стен подвала, мест ввода коммуникаций (рис. 5), а затем двигаются по направлению к краю откоса, применяя, если есть возможность, электротрамбовки типа ИЭ-4505, ИЭ-4502А. Верхний слой грунта уплотняют до отметки устройства отмостки. Чтобы уберечь гидроизоляцию стен подвала, ее закрывают плоскими асбестоцементными листами.