Подготовительные и вспомогательные процессы.

Внеплощадочные подготовительные работы включают: прокладку подъездных путей к объекту строительства, линий электропередачи и телефонизации, сетей водоснабжения, канализации и ливневого водостока, при необходимости - жилых поселков для строителей и производственной базы строительных и монтажных организаций

Внутриплощадочные подготовительные работы включают: изучение инженерно-геологических свойств грунтов на площадке; создание геодезической разбивочной основы; освобождение площадки для производства на ней строительных работ - расчистку территории, снос строений; планировку территории; отвод поверхностных и грунтовых вод, при необходимости искусственное понижение уровня грунтовых вод; перекладку существующих и прокладку новых инженерных сетей; устройство постоянных и временных дорог; обеспечение строительной площадки электроэнергией (в частности освещением); временное ограждение; обеспечение строительства противопожарным водоснабжением и инвентарем.

Площадку строительства оборудуют раздевалками-бытовками, столовой, помещениями производителей работ и другого технического персонала, душевыми, санузлами, складами для хранения строительных материалов, инструмента, временными мастерскими, навесами и т. д. Под эти сооружения можно использовать часть сносимых зданий, если они не попадают в габариты возводимого сооружения и, не будут мешать нормальному осуществлению строительных работ. Временные здания на строительной площадке обычно бывают инвентарными блочного или вагонного типа.

В подготовительный период прокладывают линии временного водоснабжения (включая противопожарный водопровод) и электроснабжения с подводкой энергии ко всем бытовкам и другим помещениям, а также к местам установки электрических механизмов. Помещение начальника строительства и прорабская должны быть обеспечены телефонной и другими современными средствами связи с персоналом внутри площадки и сторонними организациями.

На строительной площадке должно быть оборудовано место для временной стоянки строительных машин (землеройных, самоходных кранов, самосвалов), предусмотрена возможность их ремонта. Площадка должна быть ограждена, иметь закрывающиеся ворота, охрану; объ­ект оборудуют и обозначают соответствующими знаками и надписями.

Показатели физического состояния грунтов.

Свойства, характеризующие физические состояние грунта и способность изменять это состояние под влиянием физико-химических факторов — объемный и уд. вес, влажность, границы пластичности, липкость, усадка, набухание, размоканпе, водопроницаемость, структурная связность.

Объемн. в. грунта — вес единицы объема грунта. Различаются: объемн. в. влажного грунта (у г!см3), равный отношению веса образца грунта к его объему, и объемн. в. скелета грунта (уск г/см3) — отношение веса образца грунта, высушенного при 100—105° С, к его первоначальному объему.

Уд. в. грунта (уч) равен отношению веса твердой фазы (частиц) грунта к весу воды равного объема. Уд. в. грунтов определяют в лаборатории в пикнометре (мерной колбе).

Влажность грунта (W) — отношение веса содержащейся в грунте воды к весу абсолютно сухого грунта, выраженное в процентах. Влажность грунта определяют методом высушивания навески грунта при темп-ре 100—105° до постоянного веса.

Пористость грунта (п) — отношение объема пор ко всему объему, занимаемому грунтом, выраженное в процентах. Отношение объема пор к объему, занимаемому грунтовыми частицами, наз. коэфф. пористости (е). Пористость и коэфф. пористости грунта вычисляются по формулам на основании экспериментально определенных значений влажности, объемн. и уд. весов.

Степень уплотнения песка характеризуется относит, плотностью (D), к-рая вычисляется по значениям коэфф. пористости песка в самом рыхлом, естественном и самом плотном состояниях.

Граница текучести (WT) соответствует влажности, при незначительном превышении к-рой грунт переходит в текучее состояние. Границу текучести глинистых грунтов устанавливают по величине вдавливания под собственным весом баланснр- ного конуса весом 76 г, высотой 22 мм с углом заострения 30°.

Липкость, т. е. способность глинистого грунта при соприкосновении с различными предметами прилипать к ним, проявляется при влажности меньше WT и больше Wv. Липкость измеряется усилием, необходимым для отрыва металлич. пластинки от грунта.

Влагоемкость, т. е. способность грунта поглощать определенное количество воды; влагоемкость подразделяется на гигроскопическую, максимальную молекулярную, капиллярную и полную.

Набухание грунта — увеличение его объема прн взаимодействии с водой, вследствие чего развивается давление набухания.

Усадка грунта — уменьшение объема при испарении свободной и капиллярной воды, в результате чего грунтовые частицы сближаются под влиянием сил молекулярного притяжения.

Водопроницаемость — способность грунтов пропускать через себя воду. Она характеризуется коэфф. фильтрации — к (см/сек или м/сутки). Коэфф. фильтрации равен скорости фильтрации при единичном градиенте напора.

Структурная связность грунтов —проявление внутренних связей в грунтах, определяющих в процессе формирования и последующего существования их структуры.

Размокаемость грунтов — способность глинистых грунтов при впитывании воды терять связность и превращаться в рыхлую массу с полной потерей несущей способности. Показателем размокания является время распада образца грунта в воде и характер распада.

Вакуумный способ понижения уровня грунтовых вод.

Вакуумный способ водопонижения основан на использовании эжекторньгх водопонизительньгх установок. Эти установки используют для понижения уровня грунтовых вод в мелкозернистых грунтах (мелкозернистые и пылеватые пески, супеси, илистые и лессовые грунты с коэффициентом фильтрации 0,02... 1 м/сут), в которых применять легкие иглофильтровые установки нецелесообразно. При работе вакуумных водопонизительных установок вакуум возникает в зоне эжекторного иглофильтра.

Эжекторная установка применима для понижения уровня грунтовых вод одним ярусом до глубины 15...20 м; оптимальные усло­вия для работы эжектора - 8... 18 м. Фильтровое звено эжектора решено по принципу легкого иглофильтра, а надфильтровое звено состоит из наружной и внутренних труб с эжекторной насадкой. Погружение в грунт колонки надфильтровых труб осуществляется, как и у иглофильтра, гидравлическим способом, грунт размывается, труба опускается под действием силы тяжести. Когда колонка опустилась до необходимого уровня во внутрь ее опускают внутреннюю трубу с эжектором.

В рабочий период к насадке эжектора подается рабочая вода с поверхности под давлением 0,75...0,8 МПа в кольцевое пространство между внутренними и наружными трубами. Выходя из эжекторной насадки, струя этой воды создает разряжение в окружающем кольцевом пространстве и подсасывает воду из основной рабочей трубы. В результате резкого изменения скорости движения рабочей воды в насадке создается разрежение и тем самым обеспечивается подсос грунтовой воды. Грунтовая вода, смешиваясь с рабочей, поступает по трубе наверх под действием всасывающего насоса в циркуляционный резервуар. Откаченная из грунта вода отводится из водосборного резервуара самотечным трубопроводом за пределы котлована или строительной площадки.

Особые виды грунтов.

Виды грунтов: песок, супесь, суглинок, глина, лессовый грунт, торф, гравий, растительный грунт, различные скальные и уплотненные грунты.

При выборе методов производства земляных работ необходимо учитывать следующие основные характеристики грунтов: плотность, влажность, липкость, разрыхленность, сцепление, угол естественного откоса, сложность (трудоемкость) разработки.

В зависимости от этих характеристик грунты в строительстве рассматривают с точки зрения:

- пригодности в качестве оснований различных зданий и сооружений и размера допускаемой на них нагрузки;

- возможности их использования в качестве постоянных сооружений, т. е. как материала для устройства насыпей и выемок;

- целесообразности или возможности применения того или иного метода разработки грунтов.

Песчаные грунты - сыпучие в сухом состоянии, не обладают свойством пластичности. Они водопроницаемы, при определенной скорости течения воды размываются, с изменением влажности меняется и объем песка. Наибольший объем имеет песок во влажном состоянии (все пространство между частицами заполнено водой), наименьший объем имеет песок насыщенный водой (более тяжелый песок осел на дно, вода выдавила из пор воздух и сама поднялась в верхние слои), промежуточное положение занимает песок в сухом состоянии (свободное пространство между частицами заполнено воздухом).

Глинистые грунты - связные и обладающие свойством пластичности. Глины сильно впитывают воду и при этом сильно разбухают. При замерзании вода увеличивается в объеме до 9%, благодаря чему глинистые грунты сильно пучатся, при высыхании грунты, наоборот, с трудом отдают влагу, уменьшаются в объеме и трескаются. Во влажном состоянии глина пластична и почти водонепроницаема, с увеличением влажности сцепление частиц глины уменьшается, и глина легко размывается проточной водой.

Суглинок имеет свойства глины, супесь - песка, но в значительно меньшей степени.

В глинистых грунтах особо выделены лессовидные грунты. В сухом состоянии лесс обладает значительными прочностью и твердостью, но при соприкосновении с водой легко ее впитывает, при этом расплывается, сильно уменьшается в объеме, резко теряет несущую способность, становится просадочным.

К особым грунтам относят мерзлые, вечномерзлые, лёссовые, набухающие, слабые водонасыщенные глинистые, засоленные, насыпные грунты, торфы и заторфованные грунты.