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Principales tipos de movimientos de tierras. Trabajos de excavación manual en una casa de verano: cavar una zanja. Precio por trabajos de excavación.

El trabajo realizado durante el período preparatorio está determinado por los proyectos de organización de la construcción y el trabajo de acuerdo con SNiP 12-01-2004. Organización de la construcción.

antes del comienzo movimiento de tierras En el sitio de construcción se deben realizar los siguientes trabajos preparatorios:

  1. Se han elaborado proyectos para la construcción de movimientos de tierras y se han adoptado señales para la disposición geodésica de las estructuras fijadas en el terreno;
  2. Se han asignado y asegurado áreas en el terreno, teniendo en cuenta el ancho requerido de la franja de terreno para la obra, para canteras de tierra, botaderos de tierra permanentes y temporales, caminos temporales y accesos al sitio de construcción;
  3. Se han instalado estructuras de drenaje, tuberías temporales y líneas eléctricas;
  4. Se finalizaron los trabajos de desmonte de bosque de la zona, arranque de tocones, corte de arbustos, retirada de piedras, drenaje y drenaje. aguas superficiales;
  5. Se realizó el desmantelamiento de los edificios a demoler y sus cimientos;
  6. Se cortó la capa vegetal del suelo y se niveló el sitio de construcción;
  7. Se completaron los trabajos de construcción de edificios temporales, instalaciones de almacenamiento, etc.
  8. Se han levantado vallas para la zona de construcción y la zona de trabajos peligrosos situada fuera de ella.

Todos los trabajos preparatorios deben estar tecnológicamente vinculados al complejo de trabajos en el sitio, lo que elimina la repetición de trabajos y mejora las condiciones tecnológicas del sitio.

Excavación

Al preparar y realizar trabajos de excavación, el principal documentos reglamentarios son SNiP 3.02.01-87. Movimientos de tierras, bases y cimientos, GOST R 12.3.048-2002. SSBT. Construcción. Trabajos de excavación mediante hidromecanización. Requisitos de seguridad, GOST 25100-95. Suelos.

Tipos de trabajos de excavación

La excavación es el trabajo de excavar tierra en excavaciones, transportarla (moverla) y colocarla en terraplenes. Las excavaciones y terraplenes son estructuras de tierra que, dependiendo de su finalidad y vida útil, pueden ser permanentes o temporales. Las estructuras de tierra permanentes (presas, diques, canales, embalses, depósitos de lodos, etc.) están destinadas a un funcionamiento a largo plazo. Los movimientos de tierra provisionales se instalan como elemento necesario para posteriores trabajos de construcción e instalación. Estos incluyen pozos y trincheras.

Las excavaciones se denominan excavaciones cuyo ancho difiere poco de la longitud, y las trincheras son excavaciones que tienen pequeñas dimensiones de sección transversal y una gran longitud. Los pozos son necesarios para la construcción de estructuras y las zanjas son necesarias para el tendido de tuberías.

Las superficies laterales inclinadas de excavaciones y terraplenes se denominan pendientes y las superficies horizontales que las rodean se denominan bermas. Los elementos restantes del movimiento de tierras son el fondo de la excavación: la superficie de tierra horizontal inferior de la excavación; borde - el borde superior de la pendiente; suela - el borde inferior de la pendiente; pendiente (o coeficiente) de la pendiente.

Los movimientos de tierras también incluyen reservas y caballeros. Las reservas son excavaciones de las que se extrae tierra para construir un terraplén, y los cavaliers son terraplenes que se forman al arrojar tierra innecesaria, por ejemplo, para almacenamiento temporal, que luego se utiliza para rellenar zanjas o cavidades de pozos.

Después de la construcción de estructuras subterráneas y partes de edificios, el suelo se coloca en el espacio entre la superficie lateral de la estructura y la pendiente del pozo. Este tipo de trabajo se llama relleno de los senos nasales.

Durante su funcionamiento, las estructuras de tierra no deben cambiar su forma y dimensiones básicas, provocar hundimientos, ser erosionadas por el agua corriente ni verse influenciadas por las precipitaciones.

Desarrollo de trincheras y fosos.

El desarrollo de zanjas y pozos de hasta 1,5 m de profundidad se realiza mediante excavadoras de un solo cucharón equipadas retroexcavadora o con dragalina, y con una profundidad de pozo de más de 1,5 m, también con una pala recta.

En zanjas con paredes verticales, la distancia libre más corta entre la superficie lateral de la estructura y los tableros de sujeción o machihembrados deberá ser de al menos 0,7 m.

El ancho de fosas y zanjas a lo largo del fondo para cimentaciones listones y autoportantes se asigna 0,2 m más que el ancho de la estructura de cimentación, impermeabilización, encofrado y fijación. Para fosos con pendiente, la distancia entre la base del talud y la estructura debe ser de 0,3 m.

La profundidad de los pozos y zanjas con paredes verticales sin fijación, ubicadas por encima del nivel freático, no se considera superior a: en suelos arenosos y gruesos - 1 m, en franco arenoso - 1,25 m, en franco y arcilla, excepto muy los fuertes - 1,5 m, en los muy fuertes francos y arcillosos - 2 m (densidad 2,15 t/m3).

Compactación y consolidación de suelos.

La colocación en un terraplén y compactación del suelo se lleva a cabo durante los trabajos de planificación, construcción de varios terraplenes, relleno de zanjas, cavidades de cimentación, etc. La compactación se realiza para aumentar capacidad de carga suelo, reduciendo su compresibilidad y reduciendo la permeabilidad al agua. La compactación puede ser superficial o profunda. En ambos casos se lleva a cabo mediante mecanismos.

La compactación del suelo se practica mediante rodadura, apisonamiento y vibración, pero es más recomendable utilizar un método combinado, que consiste en transmitir simultáneamente diversas influencias al suelo (por ejemplo, vibración y rodadura).

Para asegurar una compactación uniforme, el suelo vertido se nivela con topadoras u otras máquinas, habiendo previamente dividido el área de trabajo en pinzas. La eficiencia del trabajo aumentará si el suelo tiene condiciones óptimas. de este suelo humedad. Por lo tanto, los suelos secos deben humedecerse y los suelos encharcados deben drenarse.

Al rellenar los senos de cimientos o zanjas, la compactación del suelo se realiza en condiciones de hacinamiento, por lo que para evitar daños a los cimientos o tuberías, el suelo adyacente hasta un ancho de 0,8 m se compacta mediante placas vibratorias, apisonadores neumáticos y eléctricos en capas de 0,15-0,25 m de espesor.

Se recomienda compactar terraplenes de gran superficie mediante rodillos lisos o de pad arrastrados o autopropulsados, así como máquinas compactadoras en círculo cerrado. Las penetraciones de las máquinas compactadoras de suelo se realizan con un ligero solapamiento para evitar que se pierda suelo no compactado. El número de penetraciones en un lugar y el espesor de la capa se establecen según el tipo de suelo y el tipo de máquina compactadora de suelo o se establecen experimentalmente (generalmente 6-8 penetraciones).

Muy a menudo en casa de verano es necesario realizar trabajos de excavación. Hay dos métodos principales para realizar esta tarea: manual y automatizado. Veremos más a fondo cómo planificar un sitio y cómo cavar usted mismo una zanja en su casa de campo.

Trabajos de excavación en la casa de campo: características de la implementación.

Inicialmente, después de comprar una cabaña de verano, conviene planificarla. Al mismo tiempo, se determina la ubicación de la casa, el jardín, el huerto y los edificios de servicios públicos. La disposición del solar también implica su nivelación. Es preferible realizar los movimientos de tierra a principios de primavera, cuando todavía no hay césped en el sitio.


Inicialmente, se limpia la zona de objetos extraños. Lo mejor es hacer este trabajo con una topadora. Aunque es bastante posible, la limpieza manual de la zona llevará más tiempo. Para garantizar un flujo de precipitación óptimo en el sitio, disponga sistema de drenaje y trincheras con zanjas.

Todos los trabajos de excavación en el sitio de una cabaña de verano se llevan a cabo antes de que comience la construcción de una casa. Marque los límites del sitio, la ubicación de la casa, el huerto y el huerto. La función principal de los trabajos de excavación es obtener un sitio listo para la construcción. Mediante el uso equipo especializado o trabajo manual, el área se nivela horizontalmente. Un equipo especial corta la tierra en lugares innecesarios para formar montículos. Con la ayuda de movimientos de traslación, es posible obtener una sección cualitativamente nivelada de un espesor previamente determinado.

Para mejorar la facilidad de uso de una cabaña de verano, es necesario planificar adecuadamente el sitio. Debe determinarse de antemano propósito funcional cada zona de la parcela de dacha. Los trabajos de excavación implican nivelar el terreno, eliminar montículos, construir una valla y deshacerse de zonas pantanosas, si las hubiera.

Además, si hay un huerto o un jardín en la casa de campo, es necesario preparar el suelo para el cultivo de plantas con anticipación. En la parte profunda del sitio hay un baño, sistemas de comunicación, un pozo de abono, un invernadero, etc. Al mismo tiempo, cerca de la casa hay un lugar de recreación, un parque infantil, un jardín y macizos de flores.


Realización de trabajos de excavación en una cabaña de verano.

Después de planificar el sitio, se determina la ubicación de la casa. Para hacer esto, debes construir una marca para la futura base. Inicialmente, se instalan postes en las esquinas de la casa, que se conectan entre sí mediante una tabla y un cordón. El diámetro de los postes es de al menos 1 cm y la altura es de unos 30 cm Hay dos opciones de fundición: angular y estándar.

Durante el proceso de marcado, se definen claramente tanto la parte externa como la interna de la cimentación. Al mismo tiempo, con la ayuda del moldeo, no solo se determinan los ángulos rectos, sino también la superficie curva. Las marcas de cimientos realizadas correctamente son la clave para una construcción de alta calidad de una casa.

La cantidad de trabajo de excavación determina el tiempo que lleva completarla y el esfuerzo invertido en preparar el sitio para la construcción. Si hay tierra en el sitio que es propensa a agitarse, entonces se retira la tierra debajo del pozo de cimentación y se forma una depresión especial hasta que la tierra se congela.


Obtener permiso para trabajos de excavación.

Para realizar trabajos de excavación en la planificación del sitio, es necesario comunicarse con la autoridad del gobierno local con una solicitud para la emisión de una orden para los trabajos de excavación.

Debes esperar una cierta cantidad de tiempo para tomar una decisión. Algunas regiones exigen un permiso antes de realizar cualquier tipo de trabajo de excavación.

En el proceso de decisión sobre la realización de trabajos de excavación, se tienen en cuenta ciertos factores de finalidad de comunicación, así como la seguridad de las estructuras subterráneas y urbanas.

Se requiere un permiso para los trabajos de excavación cuando se están instalando comunicaciones subterráneas, Ingeniería en Redes, se instalan sitios, andamios, campamentos de servicios públicos, se almacenan materiales y estructuras de construcción.


La orden se entrega en un plazo de dos semanas; de lo contrario, tiene la oportunidad de presentar una queja contra un representante del gobierno. La solicitud la redacta el propietario del sitio, de forma independiente o utilizando los servicios de un abogado.

Se podrá denegar el permiso para realizar trabajos de excavación en los siguientes casos:

  • falta de documentos para el terreno o solicitud de otra persona que no sea el propietario del terreno;
  • escribir una solicitud en el formulario incorrecto;
  • incapacidad para realizar el trabajo dentro de un determinado período de tiempo;
  • el proyecto de trabajo amenaza los medios de vida de las estructuras o personas vecinas;
  • presencia de infracciones relacionadas con el trabajo en esta área.

En otras situaciones, se le pedirá que emita un permiso para realizar trabajos de excavación. Con este pedido podrá realizar la planificación del sitio y la instalación de las comunicaciones de forma legal.


Taladro de excavación de bricolaje

Para realizar trabajos de excavación en su casa de campo, necesitará un taladro. Hay dos opciones principales para esta herramienta:

  • bóer tipo electrico- funciona con la ayuda de un motor eléctrico, que tiene un mango, así como un mecanismo de barrena de sujeción, hay una gran cantidad de instalaciones de este tipo por diámetro, le permiten equipar fosas de diferentes diámetros;
  • Un taladro para trabajos manuales es más popular debido a su bajo costo; además, es muy posible construir una herramienta de este tipo con sus propias manos; un taladro manual no depende de la electricidad.

Con la ayuda de un taladro se realizan varios tipos de trabajos de excavación: disposición de huecos para plantar plantas, construcción de un sistema de alcantarillado, perforación horizontal, instalación de vallados y portones, etc.

La parte principal de un taladro manual es un pilar de metal, en cuya parte inferior hay un elemento en forma de tornillo, y en la parte superior hay un mango o mango. Con la ayuda de un dispositivo de este tipo, es posible construir fosos poco profundos, por ejemplo, para instalar soportes al construir una cerca. El uso de un taladro acelera varias veces el proceso de excavación en comparación con las palas.


Una característica distintiva del taladro es su facilidad y sencillez de uso. Basta con colocar el taladro en el lugar de perforación y girar el mango en una dirección determinada. Hay tres opciones principales para sembradoras de jardín:

  • tipo plegable de tornillo;
  • versión con tornillo no separable;
  • taladro de anillo

Para construir un taladro usted mismo, necesitará:

  • taladro eléctrico con taladros de diferentes diámetros;
  • maquina de soldar;
  • Rueda abrasiva para apuntar piezas.

Antes de comenzar a trabajar, preste atención a los componentes principales del taladro, así como a los materiales con los que estarán fabricados. Para construir la configuración de perforación más sencilla, necesitarás dos metros de refuerzo y una chapa de acero.

En primer lugar, las palas se construyen con chapa de acero. Para fijar la hoja en el soporte, es necesario hacerle un agujero. Se utiliza refuerzo como soporte, en el que se perforan agujeros para fijar tuercas y cuchillas.



Con una amoladora, corte los espacios en blanco de lámina de metal en dirección radial. La parte inferior de la hoja está afilada en un ángulo de cincuenta grados. Retroceda un centímetro desde el extremo de la manga y utilice una esmeril para afilar la hoja, mientras que el refuerzo debe tener forma de pico. Por lo tanto, la sembradora funcionará tanto en suelos blandos como duros. El extremo inferior del poste debe estar equipado con ranuras helicoidales.

En la etapa final de construcción del taladro, el mango se fija con una máquina de soldar o con pernos. El segundo método de fijación es más fiable. Para proteger la herramienta de la humedad y la corrosión, se recomienda cubrirla con un compuesto anticorrosión especial.


Trabajos de excavación manual en una casa de verano: cavar una zanja.

El método de excavación manual de una zanja se determina según su finalidad. La mayoría de las veces, las zanjas se construyen para transportar tuberías de agua, cables o tuberías, así como para crear una base.

El criterio principal para organizar una zanja es la profundidad de congelación del suelo. Mide unos 140 cm, si es necesario colocar tuberías más altas, será necesario cuidar su aislamiento adicional.

Para construir una zanja para un sistema de suministro de agua, se utiliza con mayor frecuencia equipo con orugas. Si es necesario cavar una pequeña zanja, el trabajo manual es suficiente. Tenga en cuenta que para drenaje Le sirvió durante mucho tiempo y con alta calidad, es necesario mantener una cierta pendiente de un grado por cada 8-10 cm de zanja.

Según el método de instalación y la forma de la zanja, son:

  • rectangular: se caracteriza por una cantidad mínima de trabajo y facilidad de disposición, sin embargo, requieren un refuerzo adicional de las paredes, ya que son propensas a colapsar y colapsar;
  • zanjas con pendientes adicionales: no es necesario reforzarlas, pero su implementación requiere más mano de obra;
  • Opciones de zanjas combinadas: se utilizan cuando el agua subterránea es profunda en el área y dichas zanjas tienen paredes empinadas.


Si la profundidad de la zanja no supera los 150 cm, se recomienda utilizar método manual su disposición. Lo invitamos a familiarizarse con una opción sencilla para hacer una zanja con sus propias manos.

Para facilitar el trabajo, inicialmente equipe varios pozos con un intervalo de 400-500 cm entre sí. Al mismo tiempo, el diámetro de los pozos será de unos 18 cm, durante el proceso de perforación se agrega agua al pozo y en su interior también se instala un tanque metálico con cortes longitudinales iguales al ancho de la zanja requerida. Bueno.

Con un trapo estrecho pero fuerte, recoja toda la tierra alrededor del perímetro de la zanja, levante el recipiente y libérelo del suelo. El trabajo de construcción de una zanja con este método es muy rápido, especialmente en suelos arenosos.

Para realizar trabajos de excavación manual de manera eficiente, se debe preparar una herramienta. En particular, necesitará un taladro de alta calidad, lo que acelerará varias veces el tiempo de este proceso.

El coste de los trabajos de excavación es bastante elevado, por lo que resulta mucho más económico hacerlo usted mismo, con la ayuda de familiares o amigos. Lo invitamos a familiarizarse con el segundo método de cavar una zanja. En este caso utilizamos una pala. Además, necesitarás guantes gruesos para extraer la tierra y guantes de trabajo normales. También debe haber dos palas: una herramienta tipo bayoneta y una herramienta tipo pala.


Existen dos procesos principales para cavar una zanja con pala:

1. El proceso de aflojamiento del suelo: con una pala de bayoneta, el suelo se afloja dentro de la zanja. Para realizar este proceso, utilizando una pala de bayoneta, se debe golpear en posición vertical. El peso de la pala debe ser decente para poder destruir la tierra. Si hay zonas especialmente difíciles, se utiliza una herramienta en forma de palanca.

2. La segunda etapa es el proceso de excavación del suelo. Al cavar un hoyo o zanja grande, este trabajo se realiza con una pala. Si es necesario obtener un agujero con una sección transversal pequeña, la tierra se retira con las manos. Esto debe hacerse exclusivamente con guantes, de lo contrario existe el riesgo de dañar la piel de las manos.

Los pasos anteriores se repiten hasta que el tamaño de la zanja satisfaga al excavador.

Para los trabajos de excavación, el precio está determinado por el tamaño y la complejidad general del trabajo, las características individuales del terreno y el suelo, el tipo de mano de obra utilizada y otros indicadores.

Otra forma inusual es cavar una zanja con un tractor de empuje. Sin embargo, en este caso, la zanja debe ser lo suficientemente ancha como para acomodar un motobloque. Es él quien realizará la función de aflojar la tierra, y es necesario sacarla con una pala. Para aprender a cavar una zanja con un motobloque, mire el video.


TARJETA TECNOLÓGICA TÍPICA (TTK) / documento con abreviaturas /

1 ÁREA DE USO

1 Este mapa analiza el procedimiento de control, organización del trabajo, calidad y aceptación de los movimientos de tierra realizados durante el desarrollo de excavaciones, construcción de terraplenes, planificación vertical y relleno de acuerdo con los requisitos de SNiP 3.02.01-87.

2. Antes de iniciar los trabajos de excavación se deberá:

Realizar los trabajos preparatorios previstos por el proyecto de acuerdo con los requisitos establecidos en el apartado "Trabajos preparatorios";

Planificar el sitio de construcción;

Realizar trabajos de replanteamiento y fijación del eje de la estructura, los límites de excavaciones y terraplenes en el terreno, elaborando un informe, con diagrama de replanteamiento y vinculación a la red geodésica de referencia;

Identificar y señalizar las comunicaciones subterráneas en el terreno, coordinar con las organizaciones que las explotan la posibilidad de realizar trabajos de excavación;

Identificar y señalizar canteras, botaderos de tierra temporales y permanentes en el terreno.

3. En la aceptación de movimientos de tierras se controlará lo siguiente:

Disponibilidad documentación técnica;

Calidad y compactación del suelo;

La forma y ubicación de los movimientos de tierras, el cumplimiento de elevaciones, pendientes y dimensiones de diseño.

4. En la entrega de movimientos de tierras se presenta la siguiente documentación:

Listas de puntos de referencia permanentes y actos de ruptura geodésica de estructuras;

Planos de trabajo con documentos que justifiquen los cambios adoptados, bitácoras de trabajo;

Certificados de inspección de trabajos ocultos;

Informes de ensayos de laboratorio de suelos y materiales utilizados en la construcción de terraplenes, para sujeción de taludes, etc.

El certificado de aceptación de movimientos de tierras completados debe contener: una lista de la documentación técnica utilizada al realizar el trabajo; datos sobre las condiciones topográficas, hidrogeológicas y del suelo en las que se realizaron; instrucciones para la operación de estructuras en condiciones especiales; una lista de deficiencias que no interfieren con el funcionamiento de la estructura, indicando el plazo para su eliminación.

5. La aceptación de los trabajos de excavación deberá realizarse con la elaboración de informes de inspección de trabajos ocultos.

6. capa fértil El suelo en la base de terraplenes y excavaciones antes del inicio de los trabajos de excavación principales deberá ser removido en las cantidades establecidas por el PNR y trasladado a vertederos para su uso posterior durante la recuperación.

Está permitido no quitar la capa fértil:

Cuando el espesor de la capa fértil sea inferior a 10 cm;

En zonas pantanosas e inundadas;

Con un ancho superior de 1 m o menos.

7. El almacenamiento de suelo fértil debe realizarse de acuerdo con GOST 17.4.3.02-85 y GOST 17.5.3.04-83, en el PPR deben establecerse métodos para almacenar suelo y proteger los montículos de la erosión, inundaciones y contaminación.

1.2 DESARROLLO DE CORTES, NIVELACIÓN VERTICAL

1.2.1. Las dimensiones de la excavación deben garantizar la colocación de estructuras y trabajos mecanizados, así como la posibilidad de movimiento de trabajadores en el seno, cuyo ancho debe ser de al menos 0,6 m. Las dimensiones de las excavaciones a lo largo del fondo no deben ser inferiores. que los establecidos por el diseño.

1.2.2. Ancho mínimo Las zanjas deben cumplir los siguientes requisitos:

Bajo cimientos de tiras y estructuras subterráneas: se deben tener en cuenta las dimensiones de la estructura, encofrado, aislamiento y fijación con una adición de 0,2 m a cada lado;

Para tuberías: al menos el diámetro exterior de la tubería con una adición de 0,3 m cuando se coloca en cordones y 0,5 m cuando se coloca en tuberías separadas.

1.2.3. Las excavaciones en suelos, excepto cantos rodados y rocas, deben desarrollarse, por regla general, hasta el nivel de diseño, preservando la composición natural de los suelos de cimentación. Se permite desarrollar excavaciones en dos etapas: preliminar y final (inmediatamente antes de la construcción de la estructura).

1.2.4. La reposición de los desbordes se realiza con suelo local y compactación hasta la densidad del suelo natural. En suelos de hundimiento tipo II no se permite el uso de suelo drenante.

1.2.5. El método de restauración de los cimientos dañados por congelación, inundaciones y sobrepasos de más de 50 cm se acuerda con la organización de diseño.

1.2.6. La mayor pendiente de las pendientes de excavaciones construidas sin fijación debe tomarse de acuerdo con los requisitos de SNiP 12-02-2004. Si la altura de las pistas es superior a 5 m, su inclinación no debe superar los 80°.

1.2.7. Si hay agua subterránea durante el período de trabajo, los suelos ubicados por encima y por debajo del nivel del agua subterránea por la cantidad de elevación capilar deben considerarse húmedos:

0,3-0,5 m - para arenas desde polvorientas hasta gruesas;

1,0 m - para margas y arcillas.

1.2.8. Mayor altura Las paredes verticales de excavaciones en suelos congelados, excepto suelos congelados sueltos, pueden aumentarse a no más de 2 m en comparación con lo establecido por SNiP 12-02-2004. En este caso, la temperatura media diaria del aire debe ser inferior a menos 2 °C.

1.2.9. Si se detectan comunicaciones no especificadas en el proyecto, se suspenden los trabajos de excavación para tomar medidas para protegerlas de daños junto con la entidad explotadora o un representante del cliente.

Desarrollo de excavaciones dentro zonas de seguridad permitido con permiso escrito de la entidad explotadora.

1.2.10. Al desarrollar suelos que contienen inclusiones de gran tamaño, se deben tomar medidas para destruirlas o eliminarlas del sitio. Las piezas se consideran sobredimensionadas si su tamaño mayor excede de:

2/3 del ancho del cucharón: para una excavadora con retroexcavadora o pala delantera;

1/2 del ancho del cucharón - para excavadoras equipadas con dragalina;

2/3 de la mayor profundidad de excavación de diseño para raspadores;

1/2 altura de la hoja - para excavadoras y niveladoras;

1/2 del ancho de la carrocería y la mitad del peso de la capacidad de carga nominal - para vehículos.

1.2.11. El ancho de la calzada de las vías de acceso dentro de la excavación debe ser para camiones volquete con una capacidad de carga de hasta 12 toneladas para tráfico en dos direcciones - 7 m, para tráfico unidireccional - 3,5 m.

1.2.12. Al planificar las superficies se deben observar las elevaciones y pendientes de diseño, no se permite la formación de depresiones cerradas, mientras que:

A) la relación entre las pendientes de la superficie proyectada y las de diseño, excepto en el caso de regadíos, no debe exceder de 0,001;

B) las desviaciones de las elevaciones de la superficie nivelada con respecto a las de diseño, excepto en el caso de tierras de regadío, no deben exceder:

En suelos no pedregosos 5 cm;

En suelos pedregosos de +10 a -20 cm.

El método de control es la medición, sobre una cuadrícula de 50x50 m.

1.3. RELLENOS Y RELLENOS

1.3.1. El proyecto debe especificar los tipos y caracteristicas fisicas y mecanicas Suelos destinados a la construcción de terraplenes y rellenos, y requisitos especiales para los mismos.

De acuerdo con el cliente y la organización de diseño, los suelos de terraplenes y rellenos se pueden reemplazar si es necesario.

1.3.2. Cuando se usa en un montículo de tierra diferentes tipos No se permite el uso de diferentes tipos de suelo en una sola capa. La superficie de las capas de suelos con menos drenaje ubicadas debajo de capas de suelos con más drenaje debe tener una pendiente de 0,04 a 0,1 desde el eje del terraplén hasta los bordes.

1.3.3 La compactación experimental del suelo de terraplenes y rellenos debe realizarse cuando el volumen de compactación de la superficie en el sitio sea de 10 mil mo más. En este caso, se deben establecer parámetros tecnológicos para asegurar la densidad de diseño del suelo.

Si la compactación experimental se va a realizar dentro del terraplén en construcción, se deberán indicar en el proyecto los lugares de trabajo.

1.3.4. En la construcción de terraplenes cuya anchura no permita a los vehículos girar o pasar, se deberá rellenar el terraplén con un ensanchamiento local.

1.3.5. El relleno de zanjas con tuberías tendidas en suelos que no se hunden debe realizarse en dos etapas.

En la primera etapa, la zona inferior se rellena con tierra no congelada que no contenga inclusiones sólidas mayores a 1/10 del diámetro de las tuberías de fibrocemento, plástico, cerámica y hormigón armado hasta una altura de 0,5 m por encima de la parte superior de la tubería, y para otras tuberías, con suelo sin inclusiones mayores a 1/10 4 de su diámetro hasta una altura de 0,2 m por encima de la parte superior de la tubería con revestimiento de los senos nasales y compactación uniforme capa por capa hasta la densidad de diseño en ambos lados de la tubería. Al rellenar no se debe dañar el aislamiento de la tubería. Las juntas de las tuberías de presión se rellenan después de realizar pruebas preliminares de resistencia y estanqueidad de las comunicaciones de acuerdo con los requisitos de SNiP 3.05.04-85*.

En la segunda etapa, la zona superior de la zanja se rellena con tierra que no contiene inclusiones sólidas mayores que el diámetro de la tubería.

1.3.6. El relleno de zanjas con canales subterráneos intransitables en suelos que no se hunden debe realizarse en dos etapas.

En la primera etapa, la zona inferior de la zanja se rellena hasta una altura de 0,2 m por encima de la parte superior del canal con tierra no congelada que no contenga inclusiones sólidas mayores a 1/4 de la altura del canal, pero no más de 20 cm. , con compactación capa a capa hasta la densidad de diseño en ambos lados del canal.

En la segunda etapa, la zona superior de la zanja se llena con tierra que no contenga inclusiones sólidas mayores a la mitad de la altura del canal.

1.3.7. El relleno de zanjas a las que no se transfieren cargas adicionales se puede realizar sin compactación del suelo, sino rellenando el recorrido de la zanja con un rodillo, cuyas dimensiones deben tener en cuenta el asentamiento posterior del suelo.

1.3.8. El relleno de cavidades estrechas debe realizarse con suelos poco compresibles (piedra triturada, grava, arena y suelos de grava).

1.3.9. Al construir terraplenes sobre cimientos muy agitados, la parte inferior del terraplén debe verterse a una altura no menor que la profundidad de congelación antes del inicio de temperaturas negativas estables del aire.

1.3.10. El desarraigo de tocones deberá realizarse, si es necesario, dentro de la base de terraplenes (carreteras, urbanizaciones, etc.), colchones y presas.

1.3.12. No está permitido contener madera, materiales fibrosos, residuos de construcción en descomposición o fácilmente comprimibles en el suelo destinado a la construcción de terraplenes y rellenos.

1.3.13. Los terraplenes construidos sin compactación deben llenarse con una altura de reserva para el asentamiento de acuerdo con las instrucciones de diseño. Si no hay instrucciones en el proyecto, el valor de reserva debe tomarse de la siguiente manera: cuando se rellena con suelos pedregosos - 6%, con suelos no pedregosos - 9%.

El trabajo debe realizarse de acuerdo con los requisitos de los siguientes documentos reglamentarios:

SNiP 3.01.01-85* Organización de la producción de la construcción.

SNiP 3.01.03-84 Trabajo geodésico en construcción.

SNiP 03-12-2001 Seguridad laboral en la construcción. Parte 1. Requisitos generales.

SNiP 04-12-2002 Seguridad laboral en la construcción. Parte 2. Producción de la construcción.

SNiP 3.02.01-87 Movimientos de tierras.

GOST 17.4.3.02-85 Reglas para trabajos de excavación.

1. Provisiones generales

La construcción de cualquier edificio y estructura requiere el procesamiento del suelo, que incluye su desarrollo, movimiento, colocación y compactación. Todo el complejo de estos procesos se denomina movimiento de tierras.

La participación de los trabajos de excavación en el volumen total de trabajos de construcción e instalación es muy grande y asciende a aproximadamente el 15% en costo y hasta el 20% en intensidad de mano de obra. Los movimientos de tierras representan alrededor del 10% de todos los trabajadores empleados en la construcción. El volumen de movimientos de tierras crece constantemente y asciende a más de 15 mil millones de m por año. El procesamiento de tal cantidad de suelo sólo es posible si se cuenta con una mecanización integral y una tecnología de trabajo eficaz.

Una de las reservas importantes para reducir el volumen de los movimientos de tierras y, por tanto, el coste de la construcción, cuyo uso depende completamente del arquitecto, es garantizar la alineación de los edificios y diseñar una distribución vertical teniendo en cuenta el terreno.

La reducción del costo y la intensidad de la mano de obra de los trabajos de excavación debe lograrse mediante el uso racional. soluciones de diseño, asegurando el máximo equilibrio de las excavaciones y terraplenes requeridos cuando distancias mínimas movimientos del suelo, complejos de máquinas, lo que minimiza la cantidad de trabajo realizado manualmente.

Actualmente, los trabajos de excavación se realizan principalmente mediante complejos mecanizados, y la excavación manual se realiza solo en lugares inaccesibles para las máquinas, ya que la productividad del trabajo manual es 20...30 veces menor que la del trabajo mecanizado, lo que afecta significativamente costos totales mano de obra.

La industria produce diversas máquinas y mecanismos de alto rendimiento para movimiento de tierras, movimiento y transporte de tierras, compactación.

La selección de un conjunto de máquinas y un método de realización del trabajo se realiza sobre la base de un análisis técnico y económico de varias opciones.

Las condiciones importantes para seguir mejorando la tecnología de excavación son:

· organización racional de los trabajos de excavación según la época del año - reduciendo el volumen de trabajo realizado en horario de invierno;

· aumentar la proporción de uso de alto rendimiento máquinas de movimiento de tierras;

· creación e introducción en producción de conjuntos de máquinas para el relleno de zanjas y fosas, compactación y desarrollo de suelos helados.

2. Tipos de movimientos de tierras

En la construcción industrial y civil, los trabajos de excavación deben realizarse durante la construcción de fosas y zanjas para cimientos y comunicaciones subterráneas, durante la construcción. firme carreteras, así como la planificación del sitio.

Las excavaciones y terraplenes resultantes de la excavación y movimiento de suelo se denominan movimientos de tierras. Tienen los siguientes nombres:

pozo de cimentación- un hueco de más de 3 m de ancho y no menos que el ancho;

zanja- un hueco de menos de 3 m de ancho y muchas veces más largo que su ancho;

fosa- hueco profundo con pequeñas dimensiones en planta;

terraplén- una estructura hecha de tierra a granel y compactada;

reservar- una excavación de la que se extrae tierra para la construcción de un terraplén;

caballero- un terraplén formado al arrojar tierra innecesaria, así como creado para su almacenamiento temporal.

Las estructuras de tierra son:

· permanente: terraplenes de carreteras, presas, diques, canales de irrigación y recuperación, embalses, sitios de planificación para áreas residenciales, complejos industriales, estadios, aeródromos, etc.

· temporal: excavaciones para la colocación de cimientos y comunicaciones subterráneas, terraplenes para carreteras temporales.

Dependiendo de la finalidad de los movimientos de tierras, están sujetos a diferentes requisitos en cuanto a la pendiente y profundidad de los taludes, el grado de compactación y capacidad de filtración del suelo, su resistencia a la erosión y otras propiedades mecánicas.

Arroz. 1. Elementos de pendiente: a - muescas; b – terraplenes.

Para garantizar la estabilidad de las estructuras de tierra (terraplenes y excavaciones), se construyen con pendientes cuya pendiente se caracteriza por la relación entre la altura h y la base l, h/l=1/m, donde m es la pendiente. coeficiente (Fig. 1).

Se determina la pendiente de las pendientes. construyendo códigos y reglas (SNiP III-8-76 “Estructuras de tierra”) para movimientos de tierra permanentes y temporales, dependiendo de su profundidad o altura y tipo de suelo. Las pendientes de los terraplenes para estructuras permanentes se hacen más planas que las pendientes de las excavaciones. Se permiten pendientes más pronunciadas al construir pozos y zanjas temporales.


3. Clasificación del suelo

En la industria de la construcción, los suelos son rocas que se encuentran en las capas superiores. la corteza terrestre. Los componentes de los suelos son partículas minerales de diversos tamaños e impurezas orgánicas. Según la naturaleza de las conexiones estructurales de las partículas, los suelos se dividen en dos clases:

¾ suelos rocosos, donde las partículas individuales se cementan entre sí, como resultado de lo cual el suelo tiene una gran resistencia;

¾ suelos no rocosos, formado por rocas destruidas. Dependiendo del tamaño de las partículas, su contenido y la cantidad de impurezas orgánicas, los suelos no rocosos se dividen en gruesos, arenosos, franco arenosos, arcillosos, francos, loess, limos y turba.

Las propiedades y cantidad de suelo afectan la estabilidad de los movimientos de tierras, la complejidad del desarrollo y el costo del trabajo.

Elección de los más manera efectiva El desarrollo o fortalecimiento del suelo se lleva a cabo teniendo en cuenta sus propiedades básicas: densidad, humedad, coeficiente de filtración, adherencia y capacidad de aflojamiento.

Densidad- masa de 1 m3 de suelo en estado natural(en un cuerpo denso). La densidad de los suelos arenosos y arcillosos es de 1,6...2,1 t/m3, y de los suelos pedregosos no destruidos, de hasta 3,3 t/m3.

Humedad- el grado de saturación del suelo con agua, que se caracteriza por la relación entre la masa de agua en el suelo y la masa de partículas sólidas del suelo, expresada como porcentaje. Con una humedad de hasta el 5%, los suelos se consideran secos, del 5 al 30% se consideran húmedos y más del 30% se consideran húmedos.

Coeficiente de filtración- un indicador de la capacidad del suelo para pasar (drenar) el agua. Se mide por la cantidad de agua que se pasa por día y depende de la composición y densidad del suelo. Para suelos arenosos, este coeficiente está en el rango de 0,5...75, para suelos arcillosos, de 0,001...1 m/día.

Embrague- un indicador de la resistencia inicial al corte del suelo. Depende del tipo de suelo y de su contenido de humedad y es de 3...50 kPa para suelos arenosos, de 5...200 kPa para suelos arcillosos.

Capacidad de aflojamiento- un indicador de la capacidad del suelo para aumentar de volumen debido a una disminución de la densidad durante su desarrollo. Este indicador se caracteriza por el coeficiente de aflojamiento. Existen coeficientes de aflojamiento inicial y residual: Kr y Ko.r.

El coeficiente de aflojamiento inicial es la relación entre el volumen de suelo aflojado y el volumen de suelo en su estado natural.

Para suelos arenosos, Kp es 1,08. ..1,17, arcilloso - 1,14... 1,28 y arcilloso - 1,24...1,3.

El suelo colocado en el terraplén, incluso bajo la influencia de la masa de las capas superpuestas o de la compactación mecánica, no alcanza el volumen que ocupaba antes del desarrollo.

La relación entre el volumen de suelo compactado y el volumen de suelo antes de su desarrollo caracteriza el coeficiente de aflojamiento residual. Para suelos arenosos es 1,01...1,025, francos - 1,015...1,05 y arcillosos - 1,04...10,9.

La densidad y cohesión del suelo influyen principalmente en la dificultad de su desarrollo. La clasificación de los suelos según la dificultad de desarrollo viene dada en ENiR (colección 2, número 1, apartado 1, Parte técnica, tablas 1 y 2) teniendo en cuenta el tipo de máquinas utilizadas. Cuando se desarrollan con excavadoras de un solo cucharón, los suelos se dividen en seis grupos según la dificultad de desarrollo; con excavadoras de varios cucharones y raspadores, en dos grupos, y cuando se utilizan excavadoras manuales, en siete grupos.

Durante los trabajos de excavación, a menudo surge la necesidad de drenar y consolidar el suelo mediante el método de electroósmosis o influir en la temperatura del suelo durante su descongelación y congelación artificial. En estos casos es necesario conocer la conductividad eléctrica y las propiedades termofísicas del suelo, que dependen principalmente del grado de humedad del suelo, pero no de su tipo.

4. Trabajos preparatorios y auxiliares durante la construcción de movimientos de tierras.

La construcción de movimientos de tierras requiere trabajos preparatorios y auxiliares. A trabajo de preparatoria incluyen: preparación del territorio, trazado geodésico, provisión de drenaje y drenaje, tendido de carreteras.

Los trabajos auxiliares incluyen: instalación de fijaciones temporales de fosos y zanjas, provisión de drenaje o reducción de los niveles freáticos, consolidación artificial de suelos blandos.

Disposición de movimientos de tierras. prevé el establecimiento y consolidación de su posición sobre el terreno. El diseño se realiza según los planos de diseño vinculados a la cuadrícula de coordenadas del sitio determinado. Los métodos de desglose dependen principalmente del tipo de estructura y del método de trabajo. Se realizan trabajos de señalización de pozos individuales, movimientos de tierras de tipo lineal (carreteras, canales, presas, etc.), estructuras con contornos desarrollados en todas direcciones en planta, etc.

El trazado de los fosos se inicia con el desmontaje y fijación en el terreno con marcas de alineación de los principales ejes de alineación, que en la mayoría de los casos se toman como ejes principales del edificio: I-I y II-II (Fig. 2,a) . Luego, alrededor del futuro pozo, a una distancia de 2...3 m de su borde, paralelo a los ejes principales de alineación, se instala un desecho, que consiste en postes metálicos clavados en el suelo o excavados. postes de madera y tableros adosados ​​a ellos a una altura que asegure el libre paso de personas. El tablero debe tener un espesor mínimo de 40 mm, tener el borde cortado hacia arriba y estar fijado a al menos tres postes. Las pausas se realizan en los lugares por donde pasan los vehículos. En terrenos con pendiente importante, el bastidor se dispone con repisas. Los principales ejes de alineación se trasladan a tableros de desecho, y a partir de ellos se marcan todos los demás ejes del edificio, fijándolos con clavos o cortes y numerándolos. Después de la construcción de la parte subterránea del edificio, los principales ejes de alineación se trasladan a su base.



Arroz. 2. Esquemas de trazado de fosos (a) y zanjas (b): 1 - desecho; 2 - junta; 3 - estante

Para estructuras extendidas linealmente, solo se disponen piezas de fundición transversales, ubicadas en tramos rectos cada 50 m, y en secciones redondeadas, después de 20 m, también se disponen piezas de fundición en todos los piquetes y puntos de rotura del perfil. Se utilizan restos de inventario de metal (Fig. 2,6).

La elevación y señalización se realizan mediante el método de nivelación geométrica a partir de los puntos de referencia de la base del trazado geodésico, de los cuales debe haber al menos dos.

La corrección del diseño se verifica colocando un teodolito poligonométrico de control y pasajes de nivelación. El error no debe exceder el error de avería.

Fijación temporal de las paredes de los huecos. En condiciones de hacinamiento y en suelos saturados de agua, las paredes de las zanjas y fosas deben hacerse verticales, con la instalación de fijaciones temporales. La fijación temporal se realiza mediante lengüetas de madera o metal, paneles de madera con postes de soporte, paneles con marcos espaciadores (Fig. 3).



Arroz. 3. Fijación de las paredes con machihembrado (a), paneles con postes de soporte (b), paneles con marcos espaciadores (c)

conexión de 1 anclaje; 2 montantes, 3 soportes; 4 guías; Cercado de 5 lengüetas, 6 tablas, poste de marco de 7 espaciadores, 8 espaciadores.

Las paredes de excavaciones de más de 8 m de profundidad a menudo se aseguran mediante el método de “muro en el suelo”.

Tablestacas se utilizan para suelos saturados de agua cerca de edificios y estructuras existentes. La tablestaca se sumerge antes de que se desarrolle la excavación.

En suelos con humedad natural, es aconsejable reforzar las paredes de fosos y zanjas. escudos de madera con puestos de apoyo. La fijación de los paneles se instala durante el proceso de excavación o después, dependiendo del grado de movilidad del suelo. Los soportes más eficaces son aquellos con marcos espaciadores originales hechos de postes tubulares de metal y espaciadores. Tienen una masa relativamente pequeña y son fáciles de montar y desmontar. El diseño telescópico del espaciador permite ajustar su longitud, y la presencia de un acoplamiento con rosca permite presionar firmemente los paneles contra las paredes del hueco. Los espaciadores con postes se unen entre sí a diferentes alturas mediante pasadores.

5. Determinación del volumen de trabajos de excavación.

El volumen de producción de suelo desarrollado está determinado en una masa densa por el volumen de suelo durante los principales procesos productivos y la superficie durante los procesos preparatorios y auxiliares (nivelación de pendientes, arado superficial, etc.). Al diseñar estructuras de tierra, el cálculo del volumen de suelo excavado se reduce a determinar los volúmenes de varias formas geométricas limitadas por planos. Muy a menudo es necesario determinar los volúmenes de pozos y zanjas.

Determinación del volumen del foso. Para calcular el volumen de un pozo, que es un prismatozoo (Fig.4, a), primero determine sus dimensiones de la siguiente manera:

a = A+0,5*2; b =B + 0,5*2;

a1= a + 2Нт; b 1= V + 2Нт,

donde a y b son las dimensiones de los lados del fondo del pozo, m;

a1 y b1 - dimensiones de los lados del pozo en la parte superior, m;

A y B - dimensiones de la base en la parte inferior, m; Espacio de trabajo de 0,5 desde el borde de la base hasta el inicio de la pendiente, m;

H - profundidad del pozo, calculada como la diferencia entre la marca media aritmética de la parte superior del pozo en las esquinas (negra - si el pozo está en un terraplén de planificación y roja - en un hueco de planificación) y la marca del fondo del pozo hoyo, m;

m es el coeficiente de pendiente, estandarizado por SNiP III-8-76.

El volumen del pozo se determina como

VK = H [(2a + a1) b + (2a1+a) bl] / 6.

Volumen relleno Los ejes del pozo se definen como la diferencia entre los volúmenes del pozo y la parte subterránea de la estructura (Fig. 4, b).



Arroz. 4. Esquema para determinar los volúmenes del pozo (a) y relleno (b): 1 -volumen de excavación; 2 -volumen de relleno

Determinación del volumen de una zanja y otras estructuras de tierra extendidas linealmente. Se determina teniendo en cuenta los perfiles longitudinales y transversales de la estructura. Para ello se identifican zonas entre los puntos de rotura del perfil a lo largo del fondo de la zanja y su superficie.

Para cada una de estas secciones, el volumen se calcula por separado y luego se suman. El área se considera como un prismatoide trapezoidal (Fig. 5), cuyo volumen aproximado es igual a:

V = (F1 +F2) L/2 (sobreestimado) o

V = Fav.L (bajado),

donde F1, F2 son las áreas de la sección transversal al inicio y al final del tramo considerado, m²;

Favorito. - área de la sección transversal en el medio del tramo considerado, m2;

L es la longitud de la sección, m.

El valor exacto del volumen se determina mediante la fórmula de Murzo:

V = Fcp+L,

donde H1, H2 son la profundidad al inicio y al final del tramo, m.

Arroz. 5 Esquema para determinar el volumen de la zanja.

Determinación de volúmenes de masas de suelo durante la planificación vertical. En una zona urbanizada, por regla general, los trabajos de planificación se llevan a cabo relacionados con el corte de áreas sobresalientes y el relleno de áreas hundidas. Dependiendo del volumen y tipo de suelo a cortar, la distancia de su movimiento y el terreno, se determina el método de planificación. Existen varios métodos para determinar el alcance del trabajo de planificación vertical del territorio. La elección del método depende de la complejidad del terreno y de la precisión de conteo requerida. Los más comunes son los métodos de prisma tetraédrico y triangular.

La esencia de estos métodos es que todo el área en el plano con curvas de nivel se divide en figuras elementales, para cada una de las cuales se determina el volumen de trabajo y luego se suman.

Método de prismas tetraédricos. Prevé dividir el área del sitio en rectángulos o cuadrados con lados de 10...100 m, cuanto más tranquilo sea el terreno, mayores serán las dimensiones de los lados del rectángulo. Será más fácil realizar más cálculos si los rectángulos son del mismo tamaño. Para todos los vértices de los rectángulos, se calculan las marcas negras (locales) hch, interpolando los valores de las líneas de contorno adyacentes, rojas (diseño); hpr - según una marca de planificación determinada y la pendiente existente, marcas de trabajo H - como la diferencia entre las marcas roja y negra. Una marca de trabajo con un signo "más" muestra la altura del terraplén y una marca con un signo "menos" muestra la profundidad de la excavación. Las marcas calculadas se registran junto al vértice según el diagrama que se muestra en la Fig. 6.



Arroz. 6. Esquema de desglose del terreno al determinar el volumen de trabajos de planificación mediante el método del prisma tetraédrico. Números en círculos - números de figuras.

Entre dos picos con marcas de trabajo. signo diferente Encuentre un punto en el que la marca de trabajo sea cero. En este punto no se requiere excavación. La distancia desde él hasta los vértices que tienen las correspondientes marcas de trabajo H1 y H2 se calcula según la regla de proporcionalidad de los lados de triángulos semejantes, y H1 y H2 se incluyen en la fórmula como valores absolutos:

X1=aH1/(H1 + H2),

donde X1 es la distancia del punto cero al vértice que tiene la marca de trabajo H1, m;

a es la longitud del lado del rectángulo entre los vértices con las marcas de trabajo H1 y H2, m.

Al conectar los puntos cero entre sí, obtenemos una línea trabajo cero, que es el límite entre la zona de la excavación de nivelación y el terraplén de nivelación.

Esta línea corta rectángulos individuales en otras formas geométricas de varios tamaños. Para cada figura ubicada en una zona particular, el volumen del terraplén y excavación se determina multiplicando el área de las figuras por el nivel promedio de trabajo. La nota de trabajo promedio es la suma de las marcas de trabajo en los vértices de la figura considerada, dividida por el número de vértices de esta figura. Los resultados del cálculo se ingresan en una declaración de la siguiente forma:

Muesca (-) Terraplén(+)
F profesional sanitario V F profesional sanitario V

La diferencia entre la suma de los volúmenes de excavación y relleno se llama saldo. masas terrestres. ella puede tener valor positivo, si el volumen de la excavación excede el volumen del terraplén, y negativo si el volumen del terraplén excede el volumen de la excavación. En el primer caso, hay un exceso de tierra que necesita ser removida, en el segundo hay una escasez que requiere la entrega de tierra al sitio.

Método del prisma triangular. Se utilizan cuando el terreno del sitio es complejo, su contorno no es rectangular y cuando es necesario calcular con mayor precisión el volumen de trabajo de planificación. Este método prevé la división adicional de rectángulos o cuadrados por diagonales en triángulos, que se utilizan para determinar el volumen de trabajo de planificación.

El método de cálculo sigue siendo el mismo que con el método del prisma tetraédrico, pero el número de operaciones se duplica.

En el proceso de diseño de un diseño vertical, es posible lograr un equilibrio entre los volúmenes del terraplén y la excavación en el sitio, es decir, garantizar el llamado "equilibrio cero" de masas de tierra, que es la opción más racional. .

En ocasiones, para obtener un “saldo cero”, se recurre a la formación de un paisaje artificial en el entorno del desarrollo, creando cerros y estanques.

En otro caso, para ello se determina la elevación media urbanística de la superficie del relieve natural del lugar y se diseñan los taludes necesarios manteniendo el equilibrio cero. Al calcular el volumen de trabajo de excavación utilizando el método del prisma tetraédrico, la elevación promedio de planificación es igual a:

hcp=(∑hch1+∑hch2+∑hch4) / (4n)


donde hch1, hch2, hch4 son marcas negras en los puntos donde se ubican los vértices de uno, dos y cuatro rectángulos, respectivamente; n es el número de rectángulos o cuadrados.

Utilizando el método del prisma triangular, la elevación de planificación promedio se determina como hcp=(∑hch1+2∑hch2+3∑hch3+4∑hch4+5∑hch5+6∑hch6) / (6n)

donde hch1, hch2, hch3, etc. son marcas negras en los puntos donde se ubican los vértices de uno, dos, tres, etc. triángulos, respectivamente; n es el número de triángulos.

Como regla general, las obras de construcción tienen una cierta pendiente para drenar el agua atmosférica. Dependiendo de las condiciones locales, la pendiente puede ser de pendiente simple, dirigida perpendicular a uno de los ejes del sitio, de doble pendiente o dirigida en ángulo con respecto al eje del sitio. Si existe pendiente, la marca media de planificación se situará en un eje no perpendicular a la dirección de la pendiente determinada.

Las marcas de diseño en los puntos requeridos están determinadas por la fórmula:

hpr= hav±La*i

donde i es la pendiente especificada, expresada en decimales; La - distancias desde el punto "a", en el que se determina la elevación de diseño, hasta el eje que tiene la elevación de planificación promedio.

Habiendo determinado las elevaciones de diseño teniendo en cuenta las pendientes dadas, calculan las elevaciones de trabajo, trazan líneas de trabajo cero y calculan los volúmenes de planificación.

Sin embargo, este cálculo no proporciona un “saldo cero”, ya que el suelo desarrollado en la excavación, cuando se coloca en el terraplén, no puede compactarse a su volumen original, por lo que parte del mismo quedará en exceso. Este exceso es igual al volumen de suelo desarrollado en la excavación, multiplicado por el coeficiente de su aflojamiento residual.

Para lograr el “equilibrio cero”, el nivel de nivelación promedio se ajusta teniendo en cuenta el aflojamiento residual del suelo que se está desarrollando y colocando en el terraplén. Con base en las marcas ajustadas, se determina la nueva posición de la línea de trabajo cero, después de lo cual se recalculan todos los volúmenes.

6. Métodos básicos de desarrollo del suelo.

Durante la construcción, el suelo se desarrolla de tres formas principales: métodos de corte, hidromecánicos y explosivos.

La elección de un método u otro depende principalmente del tipo de estructura de tierra y de su tamaño, tipo de suelo y condiciones hidrogeológicas.

Al desarrollar suelos y construir movimientos de tierras utilizando cualquiera de los métodos anteriores, se utiliza un conjunto adecuado de máquinas que operan en una determinada relación tecnológica. El conjunto de máquinas debe garantizar que todos los procesos se realicen en un flujo continuo y uniforme durante toda la duración del trabajo con la carga máxima de todas las máquinas participantes.

La máquina que realiza la mayor parte del trabajo es la que lidera. En función de su rendimiento se determina el número y potencia de otras máquinas incluidas en el conjunto.

La elección de las máquinas se basa en un cálculo técnico y económico, que nos permite determinar la combinación de máquinas más eficaz en términos de coste y costes laborales.

Desarrollo del suelo mediante corte. El desarrollo del suelo mediante corte se realiza mediante máquinas de movimiento de tierras y transporte de tierras.

Las máquinas de movimiento de tierras cortan la tierra y la mueven en distancias cortas, descargándola en un vertedero o en vehículos. Estas máquinas incluyen excavadoras. varios tipos- monocucharón (avance y retroexcavadora, draga, cuchara), multicucharón (de cadena y rotativo) y fresado.

Las excavadoras de un solo cucharón con una capacidad de 0,15...2 m3 son las más utilizadas en la construcción debido a su versatilidad y buena maniobrabilidad.

Dependiendo del dispositivo de marcha, las excavadoras se dividen en orugas, neumáticas, automovilísticas y de marcha con hidráulica, neumática o sistema eléctrico gestión.

Tienen un conjunto de equipos reemplazables, que incluyen una pala delantera y trasera, una draga y una cuchara (Fig. 7).



Arroz. 7. Excavadoras de un solo cucharón con equipo de trabajo reemplazable: pala recta; b-retroexcavadora; v-draglina; g-agarrar; d-grifo; conductor de pila electrónica; zh-arado; planificador de pendiente z; y aflojador de suelos.

Además, las excavadoras de un solo cucharón pueden equiparse con un gancho de carga, equipo de pilotaje, un arado, un dispositivo para nivelar pendientes y otros dispositivos especiales.

Una pala recta (Fig. 7, a) es un cucharón con la parte superior abierta con un borde frontal cortante, montado rígidamente en un mango, que está conectado de forma pivotante a la pluma. Vacíe el cubo abriendo su fondo.

Las excavadoras con palas rectas se utilizan para excavar suelos de los grupos I...III, más a menudo para cargar en vehículos y menos para descargar en un vertedero.

Una excavadora de este tipo excava el suelo situado por encima del nivel de su estacionamiento y, por lo tanto, siempre se sitúa en el fondo del pozo.

Una retroexcavadora (Fig. 7.6) es un cucharón abierto en la parte inferior con un borde frontal cortante, montado rígidamente en un mango, que está conectado de forma pivotante a la pluma. La tierra se descarga volcando el cucharón.

El área de trabajo de una excavadora con retroexcavadora se encuentra debajo del horizonte vertical, lo que permite el desarrollo del suelo anegado. La excavadora resulta especialmente útil para el desarrollo de pozos poco profundos.

El cucharón de dragalina (Fig. 7, c) tiene una suspensión de cable flexible, con la ayuda de la cual se fija a un brazo alargado tipo grúa y se lanza a la excavación a una distancia ligeramente mayor que la longitud del brazo.

También hay una cuerda de tracción unida al cucharón, lo que permite llenarlo y vaciarlo.

Se puede utilizar una draga para desarrollar suelos que se encuentran bajo una capa de agua. Su mayor productividad se consigue cuando se trabaja en un basurero, ya que la suspensión flexible dificulta el ajuste del cucharón al cargar en vehículos.

La cuchara (Fig. 7,d) es un cucharón con dos o más mordazas que se cierran mediante una cuerda individual o un accionamiento hidráulico. Éste, al igual que la cuchara de dragalina, se cuelga mediante un sistema de cables en un brazo de grúa alargado. Utilizando una cuchara se pueden desarrollar excavaciones con paredes verticales. La cuchara se utiliza para el desarrollo de suelos de baja densidad (grupos I y II), la extracción de arena y grava debajo del agua, así como durante las operaciones de carga y descarga.

El lugar donde trabaja la excavadora se llama frente de excavadora, cuyos parámetros dependen de la marca de la excavadora, el tipo de transporte y el esquema de desarrollo del suelo adoptado.

La altura (profundidad) de la cara debe garantizar que el cucharón de la excavadora se pueda llenar de una sola vez. Si la altura de la cara es relativamente pequeña (por ejemplo, al desarrollar una excavación de nivelación), entonces es aconsejable utilizar; excavadora con topadora. Este último desarrolla el suelo y lo traslada al lugar de trabajo de la excavadora, proporcionándole una altura frontal suficiente.

El uso de métodos de trabajo racionales en un frente adecuadamente designado nos permite garantizar la mayor productividad de las máquinas al menor costo de trabajo de excavación.

Desarrollo del suelo mediante excavadoras de un solo cucharón. El desarrollo del suelo mediante excavadoras de pala recta se realiza mediante excavación frontal y lateral. En la cara frontal (Fig. 8, a, b, c), la excavadora desarrolla el suelo frente a sí misma y lo carga en los vehículos suministrados a la excavadora desde atrás a lo largo de la parte inferior de la cara, ya sea de un lado o del otro. del eje de la excavación.

En la cara lateral (Fig. 8, d), la excavadora desarrolla tierra en un lado del eje del túnel y la carga en vehículos alimentados en el otro lado.

Las excavaciones profundas se desarrollan en varios niveles. La altura de la cara se toma como nivel. de este tipo excavador.




Arroz. 8. Esquema de desarrollo de excavaciones mediante excavadoras de un solo cucharón.

a - penetración frontal de una pala recta con carga unilateral de tierra en camiones volquete;

b - lo mismo, con carga por ambos lados,

c - lo mismo, con movimiento en zigzag de la excavadora,

g - penetración lateral,

d.- penetración final de una retroexcavadora o dragalina;

e - lo mismo, con un ancho de pozo mayor,

g - lo mismo, con movimiento en zigzag de la excavadora,

h. - paso lateral,

y - accionamiento de lanzadera longitudinal de la dragalina

Con la ayuda de una retroexcavadora, la excavadora desarrolla el suelo "sobre sí misma" con penetración final o lateral. Con un extremo (Fig. 8, e, f, g), la excavadora se mueve a lo largo del eje de la zanja o excavación, excavando alternativamente el suelo de un lado u otro, dependiendo de por dónde se acerquen los vehículos. Si el suelo se desarrolla en un lado del eje de movimiento de la excavadora, se forma una cara lateral (Fig. 8, h).

Es recomendable utilizar excavadoras con retroexcavadora para excavar zanjas y pozos de hasta 6 m de profundidad.

Una excavadora equipada con una dragalina excava el suelo de forma similar a una excavadora con retroexcavadora. Pero un esquema de desarrollo más eficiente es el de lanzadera, ya que la cuchara de dragalina tiene una suspensión flexible. Con este esquema, los vehículos se acercarán al fondo del foso y el ángulo de rotación de la excavadora al descargar tierra será mínimo (Fig. 8, i).

Desarrollo del suelo con excavadoras multicuchara. Las excavadoras multicucharón son máquinas continuas y se caracterizan por su alta productividad. Sus cuerpos de trabajo son cucharones montados a intervalos iguales sobre una cadena cerrada o una rueda (rotor), según lo cual se distingue entre excavadoras de cadena y rotativas (Fig. 9).



Arroz. 9. Desarrollo del suelo con excavadoras de varios cucharones: a - cadena; b - rotativo

Según la naturaleza del movimiento del cuerpo de trabajo en relación con la dirección del movimiento, las excavadoras se dividen en pala longitudinal y transversal. Las excavadoras longitudinales (de cadena y rotativas) se utilizan para construir pequeñas zanjas; Excavadoras transversales: para desarrollar pozos y zanjas de gran sección transversal, nivelar pendientes y cuando se trabaja en canteras. Al construir zanjas a lo largo de la ruta, la superficie se nivela con una excavadora al ancho de recorrido de una excavadora de varios cucharones. Las excavadoras continuas son capaces de desarrollar suelos de los grupos I...III que no contienen piedras, tocones ni grandes inclusiones.

Desarrollo del suelo mediante máquinas de movimiento de tierras y transporte. En un ciclo, las máquinas de movimiento de tierras y transporte desarrollan el suelo, lo mueven, lo descargan en un terraplén o cavalier y regresan vacíos al frente. Las principales máquinas de movimiento y transporte de tierras son traíllas, topadoras y niveladoras.

Rascadores presenta un alto rendimiento. Se utilizan en la elaboración de fosos y para trabajos de nivelación en suelos de los grupos I...IV. Los suelos densos se aflojan previamente con un raspador antes del desarrollo. El espesor de la capa de suelo desarrollada en una pasada depende de la potencia del raspador y es de 120...320 mm.

El cuerpo de trabajo del raspador es un cucharón con un dispositivo de cuchilla ubicado en su parte inferior, que al moverse realiza el corte del suelo capa por capa mientras simultáneamente lo mueve hacia el cucharón. La cuchara se descarga al mismo tiempo que se nivela el suelo en una capa de 220-550 mm de espesor, también mientras el raspador está en movimiento.

Los raspadores pueden ser remolcados con una capacidad de cuchara de 2,25...10 m3, trabajando en conjunto con un tractor-tractor, y autopropulsados ​​con una capacidad de cuchara de 8 m3 o más. Los raspadores autopropulsados ​​​​son máquinas más avanzadas. Tienen buena maniobrabilidad y alta velocidad de movimiento.

El patrón de operación del raspador depende de la posición relativa de las excavaciones y terraplenes. El más simple es el esquema operativo de elipse (Fig. 10, a). Pero en este caso, la máquina gira solo en una dirección, lo que provoca un desgaste desigual de las piezas de trabajo del raspador. Para eliminar este fenómeno, utilice un esquema de operación del raspador en forma de ocho (Fig. 10.6).



Arroz. 10. Esquema de desarrollo del suelo con penetración de raspadores a lo largo de una elipse; b-lo mismo, en ocho; c-doble penetración a lo largo de una elipse con dos terraplenes; d algo, con dos muescas; 1 sección de carga; raspador de 2 cargas; 3-zona de descarga; raspador de 4 vacíos

Este esquema reduce a la mitad el número de vueltas completas del raspador, lo que aumenta su productividad.

Al alternar terraplén y excavación, el esquema más efectivo para la operación del raspador es la doble penetración (Fig. 6.10.c.d). El alcance del transporte de suelo con raspadores arrastrados es de hasta 1000 m, con autopropulsados, hasta 3000 m.

topadoras Ellos cultivan el suelo en excavaciones poco profundas y extensas y lo reservan para moverlo hacia el terraplén a una distancia de hasta 100 m. Las topadoras también terraplenan, nivelan y nivelan el suelo y limpian el fondo de los pozos después de la excavación. A menudo se incluyen en un conjunto de equipos que proporcionan una mecanización integral de movimientos de tierras, nivelando el suelo entregado por varios vehículos.

El desarrollo de las excavaciones con bulldozer se realiza en niveles iguales al espesor de la capa removida en una sola pasada. Al mismo tiempo, se encargan de que el bulldozer avance cuesta abajo.

Durante los trabajos de nivelación, el suelo se desarrolla principalmente mediante un método de zanja o capa por capa.

En el primer caso, se construyen niveles de 400...500 mm de profundidad en zanjas del ancho de una hoja de excavadora, dejando entre ellas tierra intacta en franjas de 400...600 mm (Fig. 11, a). Al final los cortan con una excavadora.



Arroz. 11. Esquema de desarrollo del suelo utilizando topadoras de zanja (a) y capa por capa (b).

Con el método capa por capa, el suelo se desarrolla en capas hasta el espesor de las astillas extraídas en una pasada de la excavadora, secuencialmente en todo el ancho de la excavación o en una parte separada de la misma (Fig. 11.6).

Cuando el rango de movimiento del suelo es superior a 40 m, se utiliza un método de desarrollo con eje intermedio, así como el funcionamiento en pareja de dos topadoras. El suelo se vierte en el terraplén en capas, comenzando desde un punto más alejado del sitio de la cerca.

Calificadores Realizar planificación territorial, instalación de taludes de estructuras de tierra y terraplenes ampliados de hasta 1 m de altura, perfilar la superficie de la carretera y excavar zanjas. Los suelos densos se aflojan con un tractor desgarrador o un arado antes de desarrollarlos con una niveladora. Las niveladoras se utilizan para mover tierra en distancias cortas.

Desarrollo del suelo por método hidromecánico.

El desarrollo hidromecánico de suelos se utiliza en la construcción de estructuras hidráulicas, construcción de grandes embalses, terraplenes de carreteras y excavaciones, así como en la recuperación de áreas para el desarrollo en Areas costeras zonas de agua y humedales en zonas de nuevo desarrollo. Este método prevé la mecanización completa de todos los procesos de desarrollo, transporte y colocación de suelo en estructuras, reduciendo el costo y la intensidad laboral del trabajo en comparación con el uso de máquinas de movimiento de tierras y transporte de tierras. Sin embargo, el efecto se obtiene sólo con grandes volúmenes de trabajo de excavación, ya que se requiere el tendido de tuberías, la construcción de pasos elevados y otras estructuras.

Desarrollo del suelo mediante monitores hidráulicos.. Se basa en la destrucción del suelo mediante un chorro de agua que sale de una boquilla a una presión de 2,5...15 MPa. El suelo erosionado, al mezclarse con el agua, forma una masa semilíquida llamada pulpa. La pulpa se recoge en huecos especiales: sumideros, desde donde se bombea con una bomba de suelo a través de tuberías hasta el lugar de colocación.

Una vez filtrada el agua, la tierra se asienta y el agua puede devolverse al estanque o reutilizarse. Si el terreno es favorable, la pulpa se transporta por gravedad a través de bandejas especiales.

El suelo denso se erosiona utilizando un monitor hidráulico principalmente usando la cara opuesta (Fig. 12, a), y el suelo suelto, con una cara pasante (Fig. 12,6).



Arroz. 12. Esquema de desarrollo y transporte de suelo por método hidromecánico.

a - monitor hidráulico con transporte de pulpa en contracara mediante draga; b - lo mismo. sacrificio asociado; c - draga flotante; 1 – draga; contar (sumidero); 3 – monitor hidráulico; 4- fondo; 5 – tubo de aspiración; 6 - barcaza con unidad de bombeo; 7- tubería de lodo; 8- terraplén de suelo. 9 – zona de recuperación.

El desarrollo del suelo utilizando una contracara es más productivo, pero la ubicación del monitor hidráulico en un ambiente húmedo dificulta su funcionamiento.

Desarrollo del suelo mediante dragas de succión. Una draga es una embarcación autopropulsada o no autopropulsada en la que se monta un equipo para recolectar tierra de una cara submarina y transportarla al lugar de colocación. La tierra del fondo del depósito se aspira a través de una tubería suspendida de un brazo especial en una draga (Fig. 12c). Al desarrollar suelos densos, la tubería está equipada con un cabezal de aflojamiento giratorio especial. La draga se conecta mediante un oleoducto flotante al oleoducto principal tendido a lo largo de la costa.

El aluvial del suelo en la estructura se realiza en capas de 200...250 mm, dividiendo el área de trabajo en el plano en mapas separados: capturas. Antes de que comience el aluvión, a lo largo del contorno del mapa, se construye un banco de tierra con una topadora hasta la altura de la primera capa de pulpa y un pozo de drenaje, que se construye antes del aluvión de la siguiente capa.

El suelo se lava mediante métodos de paso elevado y sin paso elevado.

Con el método de paso elevado, el conducto principal de lodo en la zona aluvial se coloca sobre un paso elevado de madera sobre el futuro terraplén. Con el método sin caballetes se coloca siguiendo el eje del terraplén que se está construyendo en uno o ambos lados de su base, dependiendo del ancho del terraplén y del terreno. En la tubería de lodo, cada 200...300 mm, se instalan tuberías especiales para suministrar lodo al mapa de aluvión.

El método de caballete requiere un consumo importante de madera para la construcción de los soportes, pero al mismo tiempo no es necesario reubicar periódicamente las tuberías de salida y su extensión.

La colocación del suelo en un terraplén mediante el método aluvial garantiza la densidad requerida y, por regla general, elimina la compactación artificial.

Desarrollo del suelo por explosión.

Método explosivo de desarrollo del suelo. Se utiliza para aflojar suelos rocosos y helados, así como para construir excavaciones para embalses y canales artificiales, presas y estructuras de protección contra corrientes de lodo. Como explosivos se utilizan con mayor frecuencia amonita, tol y TNT. La energía de explosión requerida se obtiene seleccionando el tipo de explosivo, su colocación en el terreno y la secuencia de explosión de las cargas. Esto permite realizar una liberación dirigida del suelo, asegurando su movimiento en la dirección y colocación deseada.

La colocación de cargas en el suelo puede ser aérea o interna. Con el método aplicado, las cargas se colocan en la superficie del medio, con el método interno, en orificios, pozos, cámaras o grietas previamente preparados.

Método de carga agujero-agujero. Se utilizan en minas abiertas y subterráneas con pequeños volúmenes de suelo volado simultáneamente. Los agujeros se hacen con un diámetro de 25... 75 mm y se colocan en una o varias filas a lo largo de la cara. No más de 2/3 de la altura (longitud) del pozo se llena con explosivo y su parte superior se llena con arena o finos de perforación.

Método de carga de pozo. Se utiliza para aflojar una gran masa de tierra o para arrojar rocas. Su diferencia con el método de carga de voladura es que para colocar explosivos se construyen perforaciones con un diámetro de 200 mm o más. La parte superior del pozo también está obstruida con finos de perforación o arena.

Método de carga de la cámara. Se utilizan en el desarrollo de fosas y canales de importante tamaño y para la producción de eyección dirigida de libras. El método consiste en construir pozos verticales (pozos) o galerías horizontales (sazonos) en la zona del suelo excavado, de los cuales se arrancan cámaras en direcciones laterales para colocar grandes cargas concentradas. Los pozos y túneles, después de colocar cargas en ellos, se llenan de tierra. La dirección del lanzamiento está garantizada por la disposición de las cargas en dos filas a lo largo de la futura excavación con un aumento de la masa de explosivos en una de las filas y su lenta explosión.

Método de carga por brecha. Se utiliza para aflojar suelos congelados. Para hacer esto, utilizando una fresadora de disco o una perforadora, se cortan ranuras emparejadas a una distancia de 0,5...2,5 m entre sí hasta la profundidad de congelación del suelo. En una de las ranuras se coloca una carga explosiva y la otra se deja vacía como carga de compensación. Como resultado de la explosión, la tierra situada entre las ranuras de carga y de compensación se aplasta y al mismo tiempo se desplaza hacia la ranura de compensación. En áreas grandes, se cortan varias rendijas y las cargas se colocan a través de una rendija. Las operaciones de voladura, y especialmente las explosiones masivas, se llevan a cabo según proyectos especiales que determinan los métodos de voladura, la colocación de las cargas, el orden de instalación de las cámaras o pozos de voladura y la secuencia de las explosiones.


7. Consolidación artificial del suelo

Construcción en suelos débiles requiere su fijación, que puede ser temporal o permanente. La consolidación temporal de suelos incluye la congelación y la consolidación permanente incluye cementación, bituminización, polimerización, silicatización, métodos eléctricos, electroquímicos y algunos otros. La consolidación permanente de suelos se utiliza ampliamente en la reconstrucción de edificios y estructuras y en la restauración de monumentos arquitectónicos.

La elección del método depende de las propiedades físicas y mecánicas del suelo, su condición y propósito, y el grado de consolidación requerido.

Congelación del suelo. Se utilizan al construir excavaciones profundas en suelos altamente saturados de agua (arenas movedizas) para asegurar las paredes creando una capa de suelo de hielo. Para ello, se utilizan columnas de congelación hechas de tubos de acero. Las columnas están conectadas por una tubería por la que, mediante una bomba, circula continuamente el agua enfriada. unidad de refrigeración hasta 20...25°C solución salina que tiene un punto de congelación muy bajo. Muy a menudo, para este canto se utilizan soluciones concentradas de sales de cloruro (cloruro de calcio - CaC2 y cloruro de sodio - NaCl). Como resultado del enfriamiento prolongado, la tierra alrededor de los altavoces se congela y forma una pared sólida. Bajo cubierta suelo congelado dirigir trabajo necesario(Figura 13). Cementación y bituminización. Basado en la inyección en consecuencia mortero de cemento o betún calentado en suelos porosos con un alto coeficiente de filtración. Los tubos de inyección se sumergen en el suelo mediante hincado o en orificios previamente perforados. El radio de fijación del suelo alrededor del tubo de inyección depende de su capacidad de filtración y oscila entre 0,3...1,5 horas.

Polimerización y silicatización.. Referirse a método químico consolidación de suelos.

Durante la polimerización, se inyecta en el suelo una composición que consiste en una resina polimérica y un endurecedor a través de inyectores. La cantidad de endurecedor introducida regula el tiempo de curado de la resina, que puede ser desde varios minutos hasta varios días. La polimerización permite obtener resistencias del suelo de hasta 25 MPa. Sin embargo, el alto costo de las resinas poliméricas dificulta la adopción generalizada de este método.

Arroz. 13. Esquema de consolidación del suelo mediante el método de congelación.

1- columna de congelación.

2 – tubo exterior.

3 - tubería de suministro.

4 tubos conectados a la unidad de refrigeración.

5-suelo congelado.

6-suelo impermeable.

Para la silicación se utilizan soluciones acuosas de silicato de sodio (Na2SiO-)) y cloruro de calcio (CaClz). Las soluciones se inyectan después de una mezcla preliminar en una proporción determinada o, alternativamente, primero con una solución de silicato de sodio y luego con cloruro de calcio.

Las soluciones reaccionan, lo que conduce a la formación de un gel de ácido silícico que envuelve las partículas del suelo y, al endurecerse, las une formando un monolito.

La resistencia del suelo fijado por silicización depende de sus propiedades de drenaje y del método de introducción de las soluciones (conjunta o alterna) y es de 0,3...3 MPa.

Método eléctrico. Se utiliza para consolidar suelos arcillosos húmedos. Se basa en el uso del fenómeno de la electroósmosis: la capacidad de mover (migrar) la humedad del electrodo positivo (ánodo) al negativo (cátodo). Para ello, se hace pasar a través del suelo una corriente continua con una intensidad de campo de 0,5... I V/cm y una densidad de 1...5 A/m2. Bajo la influencia de la corriente, la humedad migra, la humedad del suelo disminuye y el suelo se autocompacta adquiriendo mayor estabilidad.

Método electroquímico. Se diferencia del anterior en que, simultáneamente con el paso de la corriente eléctrica, se introduce en el suelo una solución de aditivos químicos (silicato de sodio, cloruro de calcio, cloruro férrico) a través de tubos de inyección, que también son el cátodo. Debido a esto, aumenta la intensidad del proceso de consolidación del suelo.

8. Drenaje y deshidratación

La construcción de pozos y zanjas en suelos saturados de agua implica eliminar de ellos el agua superficial y subterránea. Para ello, utilice drenaje abierto o deshidratación artificial.

Drenaje abierto. Utilizado en suelos con un coeficiente de filtración de hasta 1 m/día. Implica bombear agua que ingresa a una zanja o pozo. Para recoger el agua se realiza el fondo de la excavación con una ligera pendiente y en la parte más baja se instala un pozo-sumidero (Fig. 14). Al desarrollar zanjas, el sumidero se coloca en un compartimento especial de la zanja, llamado "bigotes".



Arroz. 14. Esquema de drenaje abierto del pozo: 1 sumidero; 2 bombas centrífugas

La principal desventaja de este método es la presencia constante de agua en la excavación, lo que complica el trabajo y reduce la estabilidad de las paredes de la excavación debido a la licuefacción del suelo.

Bajar artificialmente el nivel del agua subterránea. Utilizado en suelos con alto coeficiente de filtración (más de 2 m/día). La esencia del método es el bombeo continuo de agua desde pozos especiales ubicados junto a la excavación. Para bombear agua se utilizan unidades de pozo ligeras, puntos de pozo eyectores y bombas profundas sumergidas en pozos entubados.

Instalaciones de pozos(Fig. 15, a, b) incluyen un conjunto de puntos de pozo, un colector de drenaje y una bomba centrífuga. El filtro Wellpoint es un tubo en cuya parte inferior se fija una unidad de filtrado, que consta de un tubo perforado exterior y un tubo ciego interior. En el fondo del pozo hay válvulas de anillo y de bola que aseguran la inmersión hidráulica en el suelo sin dispositivos adicionales bombeando agua a través de una tubería interior. El agua que sale de la punta erosiona la tierra alrededor del filtro y se hunde por su propio peso. En la superficie de la tierra, los filtros Wellpoint están conectados a una bomba centrífuga mediante un colector de drenaje.

Arroz. 15. Esquema de reducción artificial de agua: instalación en un pozo; instalación del eyector b; c-esquema de funcionamiento de válvulas de pozo; diagrama d del funcionamiento del pozo eyector; 1 bomba centrífuga; 2-colector; filtros de 3 pozos; Malla de 4 filtraciones; 5 tubos exteriores; tubo interior de 6; válvula de 7 anillos; 8 válvulas de bola; 9 limitador; 10 bombas de baja presión; Boquilla de 11 eyectores; Unidad de 12 filtros.

Los puntos de pozo están ubicados alrededor del perímetro del pozo o a lo largo de la zanja. Si es necesario bajar el nivel freático en más de 5 m, los puntos de pozo se disponen en niveles.

Unidades de punto de pozo eyector(Fig. 15, c, d) se utilizan para bajar el nivel freático a una profundidad de 20 m en suelos con un coeficiente de filtración de más de 3 m/día, colocándolos en un nivel.

El filtro eyector Wellpoint consta de unidades de filtro superior y de filtro. La unidad de filtrado está diseñada según el principio de un punto de luz, pero sin válvulas en su parte inferior. La sección de filtro superior consta de un tubo exterior e interior con una boquilla eyectora.

Cuando la instalación está en funcionamiento, se suministra agua de trabajo al espacio anular entre los tubos exterior e interior bajo una presión de 750...800 kPa, que sube por el tubo interior a través de los orificios del eyector. Como resultado de un cambio brusco en la velocidad del movimiento del agua de trabajo, se crea un vacío en la boquilla, lo que asegura la succión del agua subterránea de la tubería interna de la sección del filtro. El agua subterránea, mezclada con el agua de trabajo, ingresa al tanque de circulación, desde donde, si hay exceso, se bombea con una bomba o se retira por gravedad.

Los filtros de aguja eyectores se sumergen en el suelo por separado. Primero, se sumerge hidráulicamente una columna de tubos externos con una punta de pozo a la profundidad requerida, y luego se baja en ella una columna de tubos internos con una boquilla eyectora.

bombas para pozos profundos Se utiliza para bajar el nivel freático a una profundidad de más de 20 horas.El pozo es una tubería sumergida en el suelo con un diámetro de 200...400 mm, equipada con filtros. Se baja una bomba profunda al pozo debajo del nivel del agua subterránea, con la ayuda de la cual se bombea el agua. Se instalan pozos a lo largo del perímetro de la futura excavación.

9. Transporte y compactación del suelo.

El suelo cultivado con excavadoras se traslada a terraplenes o reservas mediante camiones volquete, tractores con remolque, trenes, cintas transportadoras y, en ocasiones, transporte hidráulico a través de tuberías. Las estructuras de tierra deben ser estables, confiables y duraderas durante toda su operación. Esto está garantizado por la distribución uniforme capa por capa y la compactación del suelo. Más a menudo, el espesor de la capa es de 150... 800 mm, dependiendo del tipo de suelo, el grado de compactación y el peso de las máquinas compactadoras.

El grado de compactación del suelo lo determina el proyecto y no debe ser inferior al estándar. La densidad requerida se logra con un mínimo de mano de obra mediante el uso de suelo con un cierto contenido de humedad, llamado óptimo. Se determina teniendo en cuenta el tipo de suelo y máquinas compactadoras.

La humedad óptima del suelo, si es necesario, se obtiene humedeciendo los suelos secos o secando los suelos excesivamente húmedos. La compactación de suelos con contenido de humedad no óptimo requiere una reducción del espesor de la capa compactadora y un aumento del efecto de compactación. Para compactar el suelo, rodillos arrastrados y de semirremolque con neumáticos, rodillos de levas, rodillos de celosía, rodillos vibratorios, rodillos vibroimpactos, rodillos autopropulsados ​​con neumáticos y rodillos lisos de 3...40 toneladas, placas de apisonamiento - 3..-15 toneladas y placas compactadoras vibratorias - 0,12...0,75 t Losas compactadoras 5...10 t también compactan suelos de hundimiento en los cimientos de edificios y estructuras.

Los rodillos de almohadilla se utilizan únicamente para compactar suelos cohesivos; con rodillos lisos y vibración - suelos no cohesivos y poco cohesivos.

La densidad del suelo requerida se logra con 4...12 pasadas del rodillo a lo largo de una pista, dependiendo del tipo de suelo y del peso del rodillo. Los suelos cohesivos requieren más compactación que los suelos arenosos. La capa superior de suelo, compactada con losas apisonadoras, se descompacta. Por ello, en los cimientos de edificios y estructuras se compacta adicionalmente con ligeros impactos de apisonadores u otras máquinas compactadoras más ligeras.

El suelo de relleno de zanjas y fosas se compacta con placas vibratorias eléctricas, neumáticas o pequeños rodillos autopropulsados.

La compactación del suelo comienza inmediatamente después de su colocación y nivelación y se realiza con la superposición obligatoria de 20...30 cm de la marca de compactación anterior. La colocación del suelo no se realiza durante la lluvia.

10. Trabajos de excavación en invierno.

trabajos de excavación construcción del suelo

A medida que el suelo se congela, la resistencia mecánica del suelo aumenta drásticamente, lo que conduce a un aumento del costo del tiempo de la máquina y de la mano de obra para su desarrollo y, en consecuencia, a un aumento del costo del trabajo. En este sentido, si es necesario realizar trabajos de excavación en invierno, se toman medidas para proteger el suelo de la congelación y se desarrolla solo después de descongelarse o aflojarse.

Proteger el suelo de la congelación. Proporcionado creando una capa de aislamiento térmico en su superficie; aflojar la capa superior del suelo; cubriendo el suelo con diversos materiales aislantes del calor.

El suelo se afloja antes de que se congele mediante arado y rastra, habiendo asegurado previamente el drenaje del agua superficial. La capa superior de suelo así tratada adquiere una estructura suelta con huecos cerrados llenos de aire y tiene suficientes propiedades de aislamiento térmico. El arado se realiza con arados de tractor a una profundidad de 200...350 mm, seguido de una rastra a una profundidad de 150...200 mm. Aumentar artificialmente la capa de nieve rastrillando la nieve con excavadoras, motoniveladoras o reteniendo la nieve mediante escudos puede aumentar el efecto de aislamiento térmico. El aflojamiento mecánico del suelo se utiliza con mayor frecuencia para aislar grandes áreas.

Proteger la superficie del suelo con materiales aislantes térmicos es eficaz en áreas pequeñas y en presencia de materiales locales baratos, follaje de madera, aserrín y virutas, musgo, turba, paja y escoria. Los materiales de aislamiento térmico se colocan en una capa de 200... 400 mm directamente sobre el suelo.

Arroz. 16. Esquema de descongelación del suelo congelado: método de incendio; b-calentamiento eléctrico mediante electrodos horizontales; de la misma forma, utilizando electrodos verticales; calentamiento con vapor g; 1 sección de la caja; 2-aislamiento; 3 tubos de escape; 4-suelo descongelado; 5-trifásico red eléctrica; Electrodos de tira horizontal de 6; 7 capas de aserrín; Tela asfáltica de 8 capas o tela asfáltica; electrodo de 9 varillas; 10 tuberías; Aguja de 11 vapores; 12 pozos perforados; 13 gorras.

Descongelación del suelo congelado. Es el método más caro y que requiere más mano de obra, por lo que se utiliza para pequeñas cantidades de trabajo.

Los métodos más utilizados en la práctica de la construcción son los siguientes métodos para descongelar el suelo congelado: calentamiento por fuego, calentamiento eléctrico, calentamiento con vapor y calentamiento de agua (Fig. 16).

método de fuego basado en la quema de diversos combustibles en la superficie del suelo bajo techo caja de metal Con tubo de escape(Figura 6.16.a). Para reducir la pérdida de calor, la caja se cubre con escoria o tierra descongelada. Se cubre una franja de tierra descongelada con aserrín y la capa subyacente se descongela debido al calor acumulado en la capa superior.

Calefacción eléctrica El suelo se realiza mediante electrodos ubicados en la superficie o sumergidos verticalmente en suelo congelado.

Cuando se utilizan electrodos horizontales, la superficie del suelo se cubre con una capa de aserrín de 150...200 mm de espesor (Fig. 6.16.6). El aserrín se humedece con una solución salina acuosa con una concentración del 0,2...0,5% para aumentar la conductividad eléctrica durante el período inicial de descongelación, ya que el suelo congelado no es conductor. Una vez que el suelo de la capa superior se descongela, él mismo se convierte en un conductor y la capa de aserrín actúa como una capa protectora térmica. La calefacción eléctrica de superficie se utiliza a una profundidad de congelación del suelo de hasta 0,7 m.

Para mayores profundidades de congelación, se utilizan electrodos verticales. La descongelación se realiza de arriba a abajo o de abajo hacia arriba (Fig. 16, c).

Al descongelarse de arriba a abajo, los electrodos en forma de clavijas se clavan en el suelo en forma de tablero de ajedrez hasta una profundidad de 200...250 mm y se cubren con aserrín empapado en una solución salina concentrada. A medida que las capas superiores se descongelan, los electrodos se sumergen periódicamente a mayor profundidad. El consumo de energía con este método es ligeramente menor que con una disposición horizontal de los electrodos.

El calentamiento de abajo hacia arriba requiere sumergir los electrodos a 150-200 mm por debajo de la profundidad de congelación del suelo, para lo cual primero se perforan pozos en el suelo. La superficie del suelo descongelado no está cubierta de aserrín. El consumo de energía al calentar el suelo de abajo hacia arriba se reduce significativamente en comparación con calentar el suelo de arriba a abajo.

Calentamiento de vapor El suelo se extrae mediante agujas de vapor instaladas en pozos previamente perforados a una profundidad de 0,7 de profundidad de descongelación (Fig. 16, d).

La aguja de vapor es un tubo de 1,5...2 m de largo y 25...50 mm de diámetro. En la parte inferior del tubo hay una punta con orificios de 2...3 mm para que escape el vapor. Las agujas están conectadas en la parte superior mediante una línea de vapor. Para aprovechar al máximo el vapor y reducir sus pérdidas, los pozos se cubren desde arriba con tapas protectoras que tienen orificios para el paso de la aguja de vapor. Después de instalar las tapas de almacenamiento, la superficie calentada se cubre con una capa de aserrín u otro material aislante térmico. Las agujas se colocan en forma de tablero de ajedrez a una distancia de 1...1,5 m entre sí.

Calentamiento de agua del suelo. se llevan a cabo utilizando agujas de circulación de agua, cuya instalación es similar a las agujas de vapor. El refrigerante aquí es agua calentada a 50...60 °C, que circula a través de un circuito cerrado “caldera - tuberías de distribución - agujas de agua - tuberías de retorno - caldera". Este esquema asegura el uso más completo de la energía térmica.

La aguja de agua consta de un tubo interior y otro exterior. El tubo exterior tiene un extremo inferior ciego puntiagudo y el tubo interior tiene un extremo abierto. En tubo interior servido agua caliente, que ingresa al tubo exterior a través del orificio inferior, sube hasta el tubo de salida y a lo largo tubo de conexión pasa a la siguiente aguja o a la línea de retorno. Las agujas se colocan en forma de tablero de ajedrez a una distancia de 0,75...1,25 m entre sí.

Aflojamiento preliminar de suelos congelados. Realizar de forma mecánica y explosiva.

Aflojamiento mecánico Se utiliza para pequeños volúmenes de trabajo y profundidades de congelación relativamente pequeñas (hasta 1,3 m). Para aflojar se utilizan martillos de cuña, martillos diésel, desgarradores de tractores y excavadoras de varios cucharones equipadas con cadenas de fresas (Fig. 17).



Arroz. 17. Esquema de aflojamiento del suelo: martillo de cuña; b-martillo diesel; excavadora con cucharón en C equipada con barras de cadena de corte; 1 martillo de cuña; 2-excavadora; Varilla de 3 guías; Martillo de 4 diésel; 5 cadenas de corte (barras); Excavadora de 6 cucharones; 7 grietas en suelo helado

El martillo de cuña está suspendido del brazo de la grúa y el martillo diésel es un accesorio para la grúa, el cargador del tractor y el tractor.

Los desgarradores de tractores se montan sobre la base de tractores de oruga con una potencia de motor de más de 110 kW o se utilizan accesorios para ellos. El cuerpo de trabajo del desgarrador es un peine con dientes, cuyo número es 1...5.

Los suelos congelados se pueden desarrollar cortando previamente en bloques. Con este método se practican ranuras mutuamente perpendiculares en la masa de suelo congelado mediante barras, fresadoras de discos y otras máquinas hasta una profundidad de 0,8 de la profundidad de congelación, y los bloques resultantes se retiran con una cuchara de excavadora o se apartan con una topadora.

Aflojamiento del suelo congelado por explosión Se utiliza para grandes volúmenes de trabajo y una profundidad de congelación significativa. Este método resulta económico, sobre todo cuando, además de aflojar, es necesario trasladar la tierra a un vertedero. La técnica de voladura ha sido descrita anteriormente.

11. Precauciones de seguridad

Se permite realizar trabajos de excavación previa presencia de un permiso de trabajo aprobado y debidamente acordado. Antes de comenzar los trabajos, se debe determinar la ubicación exacta de las comunicaciones subterráneas existentes mediante la instalación de señales especiales. El desarrollo del suelo cerca de las comunicaciones subterráneas solo se puede llevar a cabo después de obtener un permiso por escrito y en presencia de un representante de la organización responsable de su operación. Está prohibido excavar tierra cerca de cables eléctricos utilizando herramientas de impacto. En caso de descubrimiento de estructuras subterráneas no especificadas en el proyecto, así como de liberación de gases nocivos, se deberán suspender los trabajos de excavación hasta recibir nuevas instrucciones. No se deben aplicar cargas a los bordes de los huecos. Las paredes verticales de zanjas y fosas se aseguran al alcanzar la profundidad permitida para el suelo determinado.

Las excavaciones deben desarrollarse con pendientes de acuerdo con SNiP y el suelo se puede verter a no menos de 0,5 m del borde del pozo o zanja. Las marquesinas formadas durante la excavación deben derribarse tomando todas las precauciones y retirando primero a las personas de la cara.

Por la noche, además de la iluminación obligatoria del lugar de trabajo, los vehículos de movimiento de tierras, movimientos de tierras y transporte deberán disponer de iluminación individual.

Fuera del prisma de colapso del suelo se sitúan la zona de estacionamiento y los recorridos de circulación de las máquinas y mecanismos implicados en los trabajos de excavación. Se debe planificar la superficie de los caminos para el movimiento de excavadoras.

Las excavadoras de un solo cucharón se mueven con el cucharón bajado al nivel del suelo y la pluma desplegada. Está prohibido mover el suelo con una topadora en una pendiente de más de 10° y bajar una pendiente de más de 30°, así como extender la cuchilla al empujar el suelo más allá del borde de la pendiente de excavación.

Al aflojar el suelo por impacto, se determina el límite de la zona peligrosa de los pedazos de suelo esparcidos y se instalan dispositivos de protección. Los lugares donde el suelo congelado se calienta eléctricamente están cercados y se permite cualquier trabajo en esta área después de cortar la energía.

El territorio de desarrollo hidromecánico del suelo está vallado mediante la instalación de señales de advertencia. Gasolinera y los monitores hidráulicos en el frente deberán contar con comunicación telefónica y sistema de alarma.