Границы в плане, толщина снятия и места складирования грунтов плодородного слоя почвы определяются проектом. До снятия слоя почвы необходимо выполнить разбивку, заключающуюся в выноске в натуру срезки и контуров валов складирования.

Для снятия и перемещения плодородного слоя почвы организуют специальное звено, оснащенное бульдозером на тракторе класса тяги 100 кН, экскаватором с ковшом объемом 0,5-1,25 м 3 , погрузчиком грузоподъемностью 2 т и автомобилями-самосвалами грузоподъемностью не менее 7 т. Число автомобилей зависит от расстояния, на которое перемещают почву до места использования.

Толщина снимаемого слоя в Центральном районе ЕЧС на задернованных участках примерно 8-12 см, на пахотных 15-18 см, на залесенных 15-20, реже 25 см. Дополнительно толщину снимаемого слоя уточняют непосредственно на месте работ.

Различают следующие схемы срезки и перемещения плодородного слоя почвы: а) челночную с валами срезанной почвы, расположенными в шахматном порядке; б) поперечную с валами по обе стороны земляного полотна; в) поперечно-участковую; г) продольно-поперечную.

Первую схему применяют при односторонней срезке плодородного слоя на полосе шириной до 25 м. Срезанную почву укладывают в виде продольных валов на расстоянии от подошвы насыпи (при ее возведении из привозных грунтов), обеспечивающем проезд дорожных машин и грузовых автомобилей. Бульдозером зарезают плодородный слой с одного края полосы срезки и перемещают на противоположный край, где укладывают почву в продольные валы. Скорость движения бульдозера в обратном направлении в 1,5 раза больше, чем при зарезании. Для повышения производительности бульдозера зарезать грунт следует под уклон.

Длину продольного вала рассчитывают исходя из его объема и потребности в почве для укрепления одной половины земляного полотна. Излишек почвы укладывают на противоположной стороне, недостаток восполняют привозным торфом или илом.

Вторая схема, т. е. поперечная с валами, расположенными по обе стороны земляного полотна на всем его протяжении, применима, если ширина срезки более 25 м. В отличие от первой схемы плодородный слой почвы срезают и перемещают бульдозером только от оси улицы, вначале в одну, а затем в другую сторону.

Рис. 8.1. Поперечно-участковая схема снятия плодородного слоя почвы бульдозером с неповоротным отвалом при строительстве глубоких выемок или высоких насыпей n - толщина снимаемого плодородного слоя почвы; А - валы плодородной почвы по обе стороны от оси улицы; m - полоса для проезда землеройных машин и строительного транспорта; L - ширина отвала бульдозера; 1-26-проходы бульдозера


Рис. 8.2. Продольно-поперечная схема снятия плодородного слоя почвы с применением бульдозеров с универсальным и обычным отвалом Б - валик срезанной почвы; в - бульдозер с универсальным отвалом; г - то же, с обычным; остальные обозначения те же, что на рис. 8.1

Третью, поперечно-участковую схему (рис. 8.1), применяют при ширине срезки до 40 м или значительной толщине срезаемого плодородного слоя. Почву срезают и перемещают по длине поперечной полосы срезки в 3-4 приема.

Четвертая, продольно-поперечная схема целесообразна при полосах шириной более 44 м, значительной толщине плодородного слоя и наличии универсального бульдозера. Продольными проходами бульдозера с отвалом, установленным под углом к оси улицы, срезают плодородный слой по всей длине захватки; образуются промежуточные валики почвы (рис. 8.2). В дальнейшем возможно использование и обычного бульдозера, который перпендикулярно оси улицы переместит почву за пределы полосы срезки. Если объем почвы в пределах поперечной полосы перемещения превышает объем, забираемый бульдозером за один проход, то изменяют направление его движения: почву перемещают под углом к оси дороги более 45°, забирая ее столько, сколько в состоянии сдвинуть бульдозер.

Длина захватки зависит от мощности отвала бульдозера, толщины срезаемого плодородного слоя, его влажности и плотности, а также от дневной выработки, не допускающей укладки в валы пересушенной почвы. Участок зарезания обусловлен толщиной срезаемого слоя и объемом почвы, перемещаемой бульдозером за один проход. При хорошо задернованной поверхности объем забираемого почвогрунта тяжелым бульдозером достигает 4 м 3 (в рыхлом состоянии). Если срезают гумусированную почву, например тучный чернозем с размером грунтовых частиц менее 25-30 мм, то объем снижается до 3 м 3 .

При недостатке почвы для отделочных и укрепительных работ в валы добавляют торф и минеральные удобрения, чтобы получить компост высокого качества. Расходы, связанные с его заготовкой, всегда окупаются; при этом слой плакировки земляного полотна с успехом можно уменьшить на 20-30 % по сравнению с действующими нормами.

Рабочим циклом бульдозера считают срезку плодородного слоя поперек проектной расчищенной полосы на суммарную ширину отвала и дополнительную ширину полосы (0,5-0,6 м), на которой срезают с одновременной зачисткой и подборкой оставшийся грунт.

Снижения потерь почвогрунта при перемещении бульдозером и тем самым повышения коэффициента Кп достигают использованием отвала с открылками и козырьком, а также производством работ по траншейной схеме (см. гл. 12).

Пользуясь вычисленными значениями производительности при расчистке полосы для строительства проезжей части и тротуаров, составляют линейный график для каждого конкретного участка улицы (городской дороги).

а) Размеры котлована (по дну):

Длина: 60 м, Ширина: 50 м, Глубина: 4,5 м.

б) Грунт: суглинок

в) Толщина растительного слоя: 0,2 м.

г) Расстояние до отвала грунта: 1,5 км.

Определение состава подготовительных работ

1. Расчет объемов работ

Подготовительные работы необходимо выполнить до начала разработки котлована. Эти работы предназначены для того, чтобы очистить местность под котлован.

Они включают в себя:

удаление растительного слоя (деревья, кустарники) путем срезки;

удаление камней;

выравнивание поверхности.

1. Расчет размеров котлована.

   1. Объем котлована

Для определения объема котлована воспользуемся формулой:

V котл = H/ 6(a*b +a 1 *b 1 + (a+a 1)(b+b 1),

где Н – глубина котлована, м;

а и b – размеры котлована понизу – размеры дна котлована, м;

a 1 и b 1 - размеры котлована поверху, м;

рис 1. Определение объема котлована

m=L/H, то L=mH,

L=0,9*9,5м=8,55м (для глины при глубине котлована 9,5 м. m=0,9).

Размеры котлована поверху:

где m – коэффициент заложения откоса, для котлованов, откапываемых прямой лопатой в суглинке, этот коэффициент принимается равным 0,9.

a 1 = 60 + 2*0,9*9,5=77,1м;

b 1 = 50+2*0,9*9,5=58,55м;

Величина коэффициента заложения откоса «m» принята из табл.1.

Коэффициент заложения откоса котлована в мягких необводнённых грунтах. Таблица 1.

Зная все данные, находим объем котлована:

V котл = 9,5/6 = 35444 м 3

1. Объем растительного слоя

V раст = a 1 *b 1 *h раст,

где h раст – толщина растительного слоя, м;

h раст = 0,2 м;

Тогда: V раст = 77,1*58,5*0,2 = 902 м 3

1. Объем грунта, подлежащего разработке

Объем грунта, подлежащего разработке:

V гр = V котл – V раст;

Получаем, объем грунта, вывозимого в отвал, равным:

V гр = 35444-902=34542м 3 .

1. Снятие растительного слоя

При использовании экскаваторов для разработки грунта котлована снятие растительного слоя обычно производят:

Бульдозеры до 10 т тяги (при длине участка работы до 100 м);

Скрепперы (при длине участка работы более 100 м).

Общая длина рабочего участка составляет:

, (7)

где - расстояние от края котлована до оси кавальера (
).

Значит, для снятия растительного слоя принимаем бульдозер (из таблицы 4 ). Выбран бульдозер ДЗ-18, его характеристики:

Длина отвала – 3,97 м,

Высота отвала – 0,815 м,

Угол резанья – 47 0 -57 0 ,

Угол перекоса –5 0 ,

Угол поворота в плане – 63 0 и 90 0 ,

Высота подъема – 1 м,

Способ изменения угла перекоса – вручную,

Управление отвалом – гидравлическое,

Мощность – 79 кВт/час,

Тяга – 10 т,

Снятие растительного слоя можно проводить по следующим схемам:

В данном проекте:

поэтому используем двухстороннюю схему снятия растительного слоя грунта, приведенную на чертеже (см. чертеж 5, приложение П). Бульдозер разрабатывает грунт, передвигаясь челночно от продольной оси котлована до оси кавальера. Расстояние перемещения грунта изменяется от
при резании и наборе грунтовой призмы у продольной оси котлована допри резании грунта у края площадки; следовательно, в среднем оно составляет
.Расстояниес, включающее временную берму и половину ширины кавальера, можно принять равным 5+5=10 м.

Эксплуатационная производительность бульдозера определяется по формуле:

П э ч = q ц *n ц *К в,

где П э ч – эксплуатационная производительность бульдозера, м 3 /ч,

К в – коэффициент использования рабочего времени, для бульдозера примем его: К в = 0,8.

n ц - количество циклов за час работы бульдозера

Расчетный объем грунта перед отвалом в конце участка транспортировки q ц:

q ц = q’ ц *К э,

где q’ ц – объем грунтовой призмы после завершения операции копания (набор грунта в призму), м 3 ,

К з – коэффициент загрузки рабочего органа,

К з = К п * 1/К р * К ук,

где К п – коэффициент потерь грунта в боковые валики при транспортировке грунтовой призмы к месту разгрузки. Он учитывает потери грунта из призмы волочением в боковые валики в процессе транспортировки.

Величина зависит от дальности перемещения, связности и влажности грунта, конструкции отвала и способа перемещения грунта.

К п = 1 – 0,005*l тр,

где l тр – средняя транспортировочная длина, м,

l тр = а 1 /4 + с,

l тр = 77,1/4+ 10 = 29,28 м.

К п = 1 – 0,005*29,28 = 0,85,

К р – коэффициент разрыхления грунта;

Примем К р = 1,2

- коэффициент использования рабочего времени

Принимаем
.

К ук – коэффициент уклона местности;

Примем К ук = 1

При количестве циклов за час работы бульдозера n ц = 3600/t ц.

Тогда формула для определения расчетной среднечасовой эксплуатационной производительности имеет вид

П ч э = q’ ц *3600/t ц * К п *1/К р *К ук *К в;

Объем грунтовой призмы зависит от размеров отвала и свойств грунта:

q’ ц = В*Н 2 /2 * 1/К пр,

где В – длина отвала, м;

Н – высота отвала, м;

К пр – коэффициент наполнения геометрического объема, определяется по таблице 22 :

По исходным данным грунт – связный.

q" ц = 2,64/2 * 1 *1/0,55 = 2,4м 3 .

Длительность рабочего цикла бульдозера t ц определяется по формуле:

t ц = t к + t тр + t р + t п + t доп,

где t к – длительность копания, с,

t к = l к /v к;

Также t к можно определить из таблице 24 .

t тр – длительность транспортировки грунтовой призмы, с,

t тр = l тр /v тр,

где l тр = 29,28 м,

v тр – скорость транспортировки, м/с, определяем по таблице 24 ;

По исходным данным тяговое усилие 100 кН, грунт III типа.

v тр = 0,7 м/с;

t тр = 29,28/0,7 = 42 с.

t р – длительность раскладки грунта, с. При сосредоточенной разгрузке призмы принимается равным t р = 0 с,

t п – длительность порожнего хода, с,

t п = (l к + l тр + l р)/2*v п,

где l к – длина пути копания, м, принимается равной l к = 5 м;

l тр = 29,28 м;

v п – скорость порожнего хода, м/с, определяем по таблице 24 ;

По исходным данным тяговое усилие 100 кН, грунт III типа.

v п = 1,23 м/с;

t п = (5 + 28,29 + 0)/2*1,23 = 21с,

t доп – дополнительное время на переключение передач, установку отвала и поворот бульдозера, с,

Примем t доп = 20 с

t ц = 14,4 + 42 + 0 + 21 + 20 = 97 с

П ч э = 2,4 * (3600/97) * 0,85*0,7 = 53 м 3 /ч

Расчистка территории строительной площадки - это комплекс мероприятий, включающий производство работ по вырубке деревьев и кустарника, корчевке пней и уборке камней, сохранению плодородного слоя почвы, сносу строений, инженерных сетей и коммуникаций, засыпке ям, котлованов и траншей, уборке и планировке территории и других видов работ.

Расчистка территории и срезка растительного грунта выполняется в соответствии с проектом производства работ, в котором указываются: толщина срезаемого слоя растительного грунта, места срезки, сбора и обвалования растительного грунта; способы защиты от повреждений или пересадки используемых в дальнейшем деревьев и растений; участки складирования срезанного со строительной площадки растительного грунта, пригодного для использования при благоустройстве и озеленении; способы и порядок рекультивации почвогрунтов.

Границы участков, подлежащих расчистке, должны быть закреплены хорошо видимыми вехами, указателями, реперами.

Вырубка или пересадка леса и кустарника на территории строительной площадки производится только при согласовании с органами местного самоуправления и Государственными органами технического надзора и получении порубочного билета строго в границах, установленных проектом. Зеленые насаждения, не подлежащие вырубке, должны быть обозначены указателями или ограждены и переданы на сохранность строительной организации по акту с приложением схемы их расположения на местности.

Расчистка территории от деревьев может выполняться с разделкой деревьев на месте и последующим вывозом бревен или разделкой поваленных деревьев за пределами строительной площадки.

Уборка остатков корней из растительного слоя производится непосредственно после очистки территории от пней и бревен. Изъятые корни и кусты удаляются с расчищаемой территории в специально отведенные места для последующего вывоза.

Растительный грунт, подлежащий снятию с застраиваемых площадей, должен срезаться, перемещаться в специально выделенные места на участке строительства или за его пределами и укладываться в отвалы для дальнейшего использования при рекультивации нарушенных земель или на другие нужды в соответствии с проектом.

До начала производства работ по срезке грунта растительного слоя должны быть выполнены работы:

• вынесены оси и обозначены границы площадки (трассы) производства работ;
• указаны места отсыпки отвалов растительного грунта;
• произведена рабочая разбивка площадки с закреплением разби- вочных знаков;
• ознакомлены с технологией и организацией работ и обучены безопасным методам труда рабочие и инженерно-технические работники.

При работе с растительным грунтом не следует смешивать его с нижележащим нерастительным грунтом, а также загрязнять его отходами, строительным мусором.

Рекультивация нарушенных земель представляет собой комплекс инженерных мероприятий по технической подготовке земель для последующего целевого использования и биологическому освоению земель для восстановления их плодородия.

Рекультивации подлежат все нарушенные строительством земли, в которых произошли изменения, выражающиеся в нарушении почвенного покрова, в образовании новых форм рельефа, изменении гидрогеологического режима территории (иссушение, подтопление), а также прилегающие угодья, на которых в результате строительства произошло снижение продуктивности.

Рекультивация проводится в два этапа - технический и биологический.

Технический этап предусматривает выполнение мероприятий по подготовке земель, освобождающихся после отработки месторождения, к последующему целевому использованию в народном хозяйстве. К ним относятся: грубая и чистовая планировка поверхности нарушенных земель; выполаживание и (или) террасирование откосов отвалов и бортов карьерных выемок; подготовка участков (вырубка леса, кустарника, уборка камней и т.д.); селективное снятие, транспортирование, складирование (при необходимости) и нанесение на рекультивируемые земли потенциально плодородных пород и плодородного слоя почвы; ликвидация последствий осадки отвалов открытых горных работ и противоэрозионные мероприятия; засыпка породой или заполнение водой остаточных карьерных выемок; комплекс мелиоративных мероприятий, направленных на улучшение химических и физических свойств отвальных грунтов, слагающих поверхностный слой рекультивируемых земель (при необходимости); строительство дорог и гидротехнических сооружений и др.

Биологический этап рекультивации включает мероприятия по восстановлению плодородия рекультивируемых земель. К ним относятся: посадка древесно-кустарниковых культур, посев многолетних трав, проведение агротехнических мероприятий, фитомелиоративные и другие работы, направленные на восстановление флоры и фауны.

24.11.2018

Перед началом работ по устройству земляного полотна с поверхности будущих оснований насыпи и выемок, кавальеров, кювет-резервов, грунтовых карьеров, временных складов для хранения дорожно-сфоительных материалов снимается почвенно-растительный слой. Разбивка работ по снятию и складированию этого слоя заключается в выноске в натуру границ срезки и контуров валов для временного хранения грунта. Для разбивки границ срезки применяют вешки высотой 1,0...1,5 м, которые устанавливают через 20...25 м.

Валы растительного грунта в зависимости от рельефа местности могут устраиваться с одной или обеих сторон земляного полотна. Их объем определяется потребностью в плодородной почве для плакировки (нанесения) на дно, откосы резервов и откосы земляного полотна с каждой стороны. Валы почвенно-растительного грунта должны быть защищены от водной и ветровой эрозии, а также от загрязнения нефтепродуктами. Хранящийся в них грунт по мере необходимости используется для рекультивации территории грунтовых резервов и карьеров, а также всех земель, нарушенных в процессе проведения дорожно-строительных работ.

Плодородный слой почвы на толщину, предусмотренную проектом, обычно снимают автофейдером или бульдозером. Перед началом работ границы срезки на местности обозначают бороздами, которые проводят плугом или отвалом автофейдера.

При проложении дороги по лесным массивам и ценным землям отвод земель для временного хранения почвенно-растительного грунта является нецелесообразным, поэтому его погружают в транспортные средства и перевозят на специальные площадки. Эти площадки располагают на малоценных землях.

В случае, когда почвенно-растительный грунт имеет высокую плотность или в нем остались корни после корчевки пней, до начала срезки проводят его рыхление. Схема работы бульдозера или автогрейдера зависит от ширины захватки, на которой осуществляются снятие и перемещение грунта. Если она не превышает 25 м, то применяется односторонний поперечный способ (рис. 3.37). При возведении высоких насыпей или боковых кювет-резервов, а также при разработке глубоких выемок срезку и перемещение грунта следует производить сначала с одной половины полосы, а затем с другой. В этом случае дорожная полоса имеет ширину 30...40 м и зарезание грунта прямоугольной стружкой начинается с оси будущей дороги.

Производительность бульдозера Пб при срезке и перемещении почвенно-растительного грунта определяется по формуле

где Tсм - продолжительность смены; V - объем грунта, перемещаемого за один цикл, м3; Kп - коэффициент, учитывающий потери грунта при ею перемещении; Ki - коэффициент, учитывающий уклон местности; Kв - коэффициент использования рабочего времени; tц - время, затрачиваемое на один цикл, ч; Kр - коэффициент разрыхления грунта.

Объем грунта, м, перемещаемого за один цикл, определяется по формуле

где l - длина отвала бульдозера, м; H - высота отвала бульдозера, м; К - коэффициент, характеризующий свойства грунта.

До начала работ по возведению насыпей и разработке выемок устраивают нагорные канавы и ограждающие валы для отвода поверхностных вод. Канавы роют, начиная с низовой стороны, с общим уклоном не менее 5 %, с обеспечением сброса воды в естественное русло, тальвег, овраг или водоем. При устройстве нагорных канав на косогорах извлекаемый грунт укладывают в виде призмы (банкета), только с низовой стороны.

Если необходимо снять растительный грунт с неравномерной и незначительной толщиной (до 10 см) и переместить его на расстояние до 50 м, целесообразно для срезки грунта применить автогрейдер (грейдер), а для перемещения — бульдозер. Растительный грунт срезают и укладывают в валы автогрейдером вдоль захватки. После того как на всей захватке растительный грунт будет уложен в валы, проходами бульдозера поперек захватки перемещают его за пределы захватки.

Бульдозером можно выполнить почти все технологические процессы по снятию, перемещению и оформлению в валы растительного грунта. Бульдозер целесообразно использовать при расстоянии перемещения грунта до 50 м и толщине растительного слоя более 10 см.

При наличии ровной местности зарезание следует делать в наиболее удаленном конце участка и перемещать грунт по поверхности растительного слоя, что исключит перемешивание его с минеральным грунтом.

При неровной поверхности целесообразно первое зарезание делать ближе к месту укладки грунта с тем, чтобы последующий грунт перемещать по выровненной поверхности в траншее, образуемой предыдущими зарезаниями.

Снимать растительный грунт толщиной более 10 см и перемещать его на расстояние 50-500 м можно скреперами. В этом случае требуется обратить особое внимание на то, чтобы вместе с растительным грунтом скрепером не был срезан минеральный грунт. При толщине растительного грунта до 10 см следует предварительно срезать его автогрейдерами и уложить в валики, после чего скреперы, двигаясь вдоль валиков, набирают грунт.

Снятый скреперами растительный грунт можно уложить в призмы послойно. Отсыпав первый слой по всей площади основания призмы, приступают к отсыпке второго и последующих слоев от края призмы к середине с отступлением от кромки нижнего слоя на величину, равную 1,5-2,0 толщины слоя.

При отсыпке призм следует обеспечить в их торцах плавные въезд и съезд с уклоном не более 1: 10. Планировку поверхности) призм и откосов выполняют бульдозерами.

На расстояние более 500 м растительный грунт целесообразно; перемещать автомобилями-самосвалами или тракторными прицепами. Погрузку грунта в транспортные средства следует выполнять грейдер-элеваторами при толщине растительного грунта более 20 см, или экскаваторами из призм или куч, созданных бульдозерами.

К восстановлению растительного грунта можно приступить только после окончания работ с минеральным грунтом и тщательной планировки поверхности выемки или насыпи по геодезическим отметкам. При доставке грунта автомобилями-самосвалами или тракторными прицепами целесообразно разравнивать грунт бульдозером, а планировать автогрейдером. При отсутствии бульдозера растительный грунт можно распределять из куч автогрейдером с выдвинутым в сторону ножом, чтобы исключить наезд передних колес автогрейдеров на кучи, или применить сменное оборудование (навесной бульдозер), которым оснащены некоторые марки автогрейдеров.

Для прикажи растительного грунта можно использован, легкие прицепные катки без балласта на пневматических шипах или с гладкими вальцами.