Контрольная работа по "Технологии и организации"

Технология и  организация

1. Основные виды  работ,  выполняемые в/х строительстве

2. Технологические карты : назначение и содержание

Типовые технологические  карты разработаны на выполнение земляных работ экскаваторами различных  марок в автотранспорт и в  отвал; на разработку выемок скреперами с укладкой грунта в насыпи или  отвалы; на зачистку дна траншей  и котлованов экскаватором ЭО-4112 оборудованным  стругом; на разработку грунтов I…III групп  бульдозерами; на срезку растительного  слоя бульдозерами с перемещением в  кавальер; на разработку грунта сезонного промерзания в котловане экскаваторами прямая лопата с погрузкой в автотранспорт; на рыхление грунта сезонного промерзания рыхлителями и баровыми машинами, на обратную засыпку пазух котлованов и траншей экскаваторами, оборудованными грейфером, а также бульдозерами; на зачистку откосов насыпей экскаваторами с планировочным отвалом; на уплотнение грунта в насыпях; на устройство съезда в котлован и другие работы.

 Технологические карты  облегчают инженерный труд при  разработке ППР. Типовая технологическая  карта на выполнение одного  из процессов земляных работ  включает: общую схему работ, расчет  потребности в механизмах —  их количество и номенклатуру, расчет расхода эксплуатационных  материалов — топливного и  смазочного материалов, рабочих  жидкостей, основные правила безопасного  ведения работ.

3. Состав строительных процессов при строительстве каналов в выемке

При возведении зданий, сооружений, а также при планировочных  работах и благоустройстве территории необходимо проводить разработку грунта. Комплексно процесс земляных работ  состоит из трех видов работ: подготовительные, основные и вспомогательные работы.

Подготовительным работами являются: отвод поверхностных вод  от территории строительной площадки, понижение уровня грунтовых вод  ниже проектной отметки дна котлована. Подготовительные работы выполняются  с целью повышения производительности землеройной техники и создания благоприятных условий для рабочих при выполнении основных работ.

Основная работа состоит  из разработки, перемещения и укладки  грунта. Разработка грунта производится землеройными машинами – экскаваторами  или землеройно-транспортными механизмами - бульдозерами, скреперами, грейдерами. Перемещение грунта производится автомобильным  транспортом, землеройно-транспортными  машинами и механизмами. Укладка  грунта может быть выполнена с  применением вышеперечисленной техники.

В процессе производства основных работ также выполняются вспомогательные  работы, такие как установка и  разборка креплений вертикальных откосов  выемки или насыпи, откачивание воды из выемки (водоотлив), выравнивание откосов, уплотнение грунта и т.п.

Перечисленные процессы обладают значительной трудоемкостью и стоимостью. В связи с этим стремятся сократить  объемы земляных работ. Так, при планировке площадки это достигается соблюдением  нулевого баланса земляных масс, когда  объем грунта из выемок полностью  укладывается в полезные насыпи.

При разработке грунта применяют  наиболее эффективные по стоимости  и трудоемкости методы и механизацию. Для этого необходимо прежде всего выбрать прогрессивную технологию с применением комплекта машин, механизмов и транспорта. Грунт в основном разрабатывают механизированным способом, однако при малых объемах, в стесненных условиях, применяют ручной труд. Производительность ручного труда в десятки раз ниже механизированного, поэтому применение его должно быть обосновано.

4. Укладка  дренажных  труб, их защита от заиления

Основные виды деформации дрен — заиление, заохривание и зарастание корнями растений. Для предохра­нения дренажных труб от поступления в них частиц грунта, вымываемого поступающими в них грунтовыми водами, применяют защитно-фильтрующие материалы.

Защитно-фильтрующий материал (ЗФМ) выполняет две функции —  защищает дрену от заиления мелкими  частицами грунта и повышает ее водоприемную способность. Он как бы увеличивает  наруж­ный диаметр дрен, облегчает движение воды вдоль труб к отверстиям в них, снижает потери напора на поступ­ление воды в дрену. Вторая функция ЗФМ особенно важна при осушении тяжелых слабопроницаемых почв. При применении фильтров водоприемная способность дрен в тяжелых грунтах увеличивается в 2…3 раза по сравнению с дренами без фильтров.

Защитный фильтрующий  материал должен задержи­вать частицы грунта, способные заилить дренажные трубы (вынос мелких частиц не должен превышать 5…7%); не кольматироваться мелкими частицами грунта; не создавать дополнительных сопротивлений движению воды в трубы; обладать необходимой прочностью для ручной и механизированной укладки дренажа; удовлет­ворять санитарным условиям безопасной работы; быть химически и биологически стойким, не загрязнять дре­нажные воды и быть надежным в течение расчетного срока работы дренажа; стоимость его должна быть экономически оправданной.

Коэффициент фильтрации ЗФМ  в процессе работы дрены должен превышать  коэффициент фильтрации осу­шаемого грунта, по крайней мере, для песков в 5 раз, для торфов 10, для глин в 20 раз больше.

Для повышения водозахватной способности дренажа предпочтительнее объемные (толстые) фильтры. В гли­нах толщина фильтра должна быть не менее 2 мм; тон­кие ЗФМ укладывают в 2…3 слоя.

Защитные фильтры особенно необходимы в первые 1…2 года работы дренажа, так как со временем около  дренажных стыков и перфораций на трубах за счет вы­носа мелких частиц грунта естественным путем образу­ются фильтры-сводики, выполняющие функции фильтров.

Требованиям, предъявляемым  к фильтрам, наиболее полно отвечают следующие материалы: минеральные  — гравий, песок, щебень, шлак и др.; органические — мох, опилки, вереск, соломенные маты, слабо разложившийся  торф, дерн, фрезерный торф (в виде крошки с раз­мерами кусочков 1…5 см) и маты из него на основе по­лиэтиленовой сетки; искусственные минеральные — стеклохолст, полиэтиленовый холст, ткань из нитрона и хло­рина и др.

Наибольшее распространение  в нашей стране получи­ли различные  стеклохолсты толщиной 0,8…1,5 мм из волокон  диаметром 14…18 мк. Более прочный армированный стеклохолст поз­воляет механизировать его укладку. Толщина его 0,7 мм, масса 1 м2 не превышает 100 г. Холст армирован стек­лянными нитями.

Высокой прочностью и проницаемостью обладает по­лиэтиленовый холст, который изготавлива­ют из полиэтилена низкой плотности. Толщина его 1…1,2 мм, масса 1 м2 составляет 0,22…0,24 кг.

Поставляют стеклохолст, нитрон, хлорин и другие ЗФМ в  рулонах. На месте рулоны разрезают  на полосы необходимой ширины, в  зависимости от диамет­ра труб и способа защиты, с помощью пилы или ножа.

По требованиям охраны труда запрещается работать со стеклохолстом  без рукавиц, защитных очков и  марле­вой повязки во избежание попадания частиц стекла на кожу и в органы дыхания.

Опасность заиления закрытого  дренажа максималь­ная в пылеватых грунтах и супесях, минимальная — в торфах. В последних дрены не заиливаются при разме­рах зазоров в стыках до 8 мм и более, если трубы были уложены в сухую траншею.

Для защиты гончарных труб диаметром 50 мм от за­иления рулонными синтетическими материалами приме­няют следующие способы, обертку стыков труб сверху и боков полосками шириной 7…10 см; сплошную оберт­ку одной лентой шириной 30 см; укладку труб на подсти­лочную ленту шириной 15 см с покрытием сверху полос­ками шириной 7…10 см; сплошную защиту труб двумя лентами (подстилочной шириной 15 см и покровной ши­риной 25 см). Потребность в ЗФМ при этих способах составляет соответственно 0,09; 0,30; 0,40 и 0,21 м2 на один метр длины дрены.

Пластмассовые трубы лучше  предварительно (до ук­ладки) обертывать лентой шириной 20…25 см с нахлест­кой  не менее 3…5 см. Расход ЗФМ из ру­лонных  материалов составляет в среднем 400 м2 на 1 км дрен.

В пылеватых суглинках, супесях  и песках стыки гон­чарных труб и пластмассовые трубы по всей длине по­крывают слоем защитного материала. В глинистых и суглинистых грунтах и хорошо разложившемся торфе лучше применять объемный фильтр, рулонные материа­лы обязательно присыпают сверху растительным грун­том слоем не менее 20 см.

В плывунах трубы укладывают на стеллажи, защи­щают ЗФМ в два-три слоя и присыпают растительным грунтом слоем не менее 30 см. В низинных торфах тру­бы защищают полосой фильтра сверху и с боков, сверху присыпают сухим торфом.

Для защиты от заиле­ния пластмассовых дрен на укладчиках устанавливают специальные обертываю­щие приспособления.

В последние годы вместо применения защитно-фильтрующих материалов для соединения труб стали исполь­зовать фильтрующие муфты, которые изготавливают из пластмасс, например из полиэтилена низкой плотности. Муфта представляет собой полый цилиндр, в средней части которого два буртика-фиксатора, между ними рас­положены водоприемные отверстия, защищенные приклеенной полоской стеклохолста. Буртики служат упорами для труб и придают муфте гибкость. Конические концы муфты имеют поперечные гофры для герметического сое­динения с гончарными трубами. Длина муфт для труб диаметром 50 мм — 62 мм, толщина стенки 1,2 мм, на которой находится до 12 отверстий (щелей), масса муф­ты 12 г. Имеются и другие конструкции фильтрующих муфт.

Хотя муфты позволяют  облегчить технологию меха­низированного строительства дренажа, повысить произ­водительность труда и сократить ручной труд при ук­ладке, применять их рекомендуется ограниченно, так как муфты снижают водопропускную способность дрен в результате сужения полости и возникающего дополни­тельного сопротивления движению воды и уменьшают водозахватную способность дренажа. При их примене­нии расстояния между дренами надо уменьшать на 10…15 %. Более предпочтительны наружные муфты.

Заиление дрен может происходить  также за счет вы­падения в трубах и на фильтрующих материалах желе­зистых соединений. Этот вид заиления называют заохриванием дрен. Происходит оно в результате выпадения из грунтовых вод железистых соединений под влиянием химических реакций и жизнедеятельности железобакте­рий.

Железо в дрены поступает  с грунтовыми водами в виде закисных и комплексных органических соединений. При контакте воды с содержащимся в дрене кислородом воздуха закисное железо окисляется. Образующийся Fe(OH)2 переходит в гидрат окиси железа Fе(ОН)з, который выпадает в осадок в виде рыхлой студенистой массы бурого цвета. Постепенно он уплотняется и прочно удерживается на стенках труб и фильтре.

Заохривание наблюдается при содержании двухва­лентного железа более 3 мг/л, особенно резко оно про­является (устьевые участки дрен и коллектора могут полностью заилиться в течение 1…3 лет) при содержа­нии железа более 8…14 мг/л и в кислых грунтах с рН менее 5.

Для борьбы с заохриванием дренажа проводят про­филактические мероприятия: перехват потоков грунто­вых вод и отдельных родников с высоким содержанием железа открытым каналом; интенсивное предваритель­ное осушение земель (за 3…5 лет до укладки дренажа), с высоким содержанием железа открытыми каналами; устройство потайных колодцев; увеличение диаметров и уклонов дрен до 0,006 и коллекторов до 0,002 и более, что обеспечивает вынос образовавшихся железистых сое­динений; устройство подтопленных водой коллекторов и затопленных дрен для уменьшения воздухообмена в дренах; внесение в дренажные траншеи ингибиторов (известь, гипс); глубокое известкование и рыхление поч­вы для окисления железа до его поступления в дрены. При высоком содержании железа в грунте расстояние между дренами изменяют на 10…15 %.

В период эксплуатации дренажа  дрены и коллекто­ры промывают дренопромывочной машиной.

Зарастание дрен корнями  растений при осушении са­дов и лесопарков наблюдается не часто. Во избежание попадания корней растений в дренажные трубы коллек­торы размещают на некотором расстоянии от древесных насаждений.

При пересечении коллектором  лесополос и живых из­городей для защиты от зарастания труб предусматривают глухую изоляцию стыков цементным раствором или соединение труб глухими муфтами (ниппелями). Хоро­шее средство борьбы с корнями — засыпка траншей сло­ем не менее 30 см топочным каменноугольным шлаком или, в крайнем случае, гравием. Такая засыпка повыша­ет также эффективность дрен. Наиболее надежный спо­соб защиты дрен в садах — дренаж специальной конст­рукции.

 5. Уплотнение грунта. Выбор машин для уплотнения  грунта.

Уплотнение грунта выполняют  при планировке площадок, возведении насыпей, обратной засыпке траншей  и пазух фундаментов, устройстве оснований под полы и т. п.

Грунты уплотняют слоями одинаковой толщины. Для этого отсыпанный грунт разравнивают бульдозерами или  грейдерами. Толщина разравниваемых слоев зависит от условий производства работ, вида грунта и должна соответствовать  возможностям применяемых уплотняющих  машин.

            Требуемая степень уплотнения  грунта достигается с наименьшими  затратами при оптимальной влажности  грунта, поэтому сухие грунты  нужно предварительно увлажнять  (поливочными машинами и реже  вручную резиновыми шлангами, присоединенными  к водопроводу), а переувлажненные  — осушать.

            Укладку грунта и его уплотнение  производят на захватках (картах), размеры которых должны обеспечивать  достаточный фронт работ, но  не допускать высыхания подготовленного  к уплотнению грунта. Например, при  устройстве насыпей из грунтов,  доставляемых автосамосвалами, площадку  разбивают на три карты: на  первой грунт разгружают, на второй  — разравнивают, на третьей —  уплотняют.

Уплотняют грунт укаткой, трамбованием и вибрированием. Связные и комковатые грунты уплотняют кулачковыми катками, которые передают   на грунт давление, значительно превосходящее предел его прочности. Такими машинами

массой до 5 т уплотняют  слой грунта толщиной 10...20 см при восьми—-восемнадцати проходках катка по одному следу, а тяжелыми (25...30 т) —слой толщиной 50...65 см при четырех —десяти проходках по одному следу.

Катками на пневмоколесном ходу (прицепными и самоходными) в  результате длительного действия нагрузки от сжатия шин уплотняют песчаные и глинистые грунты. Катками средней  массы (до 10т) уплотняют слои толщиной 10...25 см при двух —десяти проходках катка по одному следу, катками большой массы (до 45 т) — слои толщиной 25...50 см при том же количестве проходок по одному следу.

Кулачковыми катками и  катками на пневмоколесном ходу уплотнение производят путем последовательных замкнутых проходок катка по всей площади насыпи с перекрытием  каждой проходкой предыдущей на 0,15...0,25 м.

Закончив укатку всей площади, процесс повторяют столько раз, сколько по проекту требуется  проходок катка по одному следу для  достижения необходимой плотности.

            Катками с гладкими металлическими  вальцами уплотняют связные грунты  слоем до 15 см и песчано-гравелистые  смеси при толщине отсыпаемого  слоя от 5 до 15 см. Применение таких  катков целесообразно, когда верхний  слой насыпи является основанием  фундаментов или подъездных путей,  а также при засыпке верхней  части пазух в стесненных условиях. Нижние слои пазухи толщиной 15...20 см вокруг фундамента уплотняют  пневматическими или электрическими  трамбовками.

            Трамбовочными плитами массой 2... ...7 т, подвешенными к кранам  или экскаваторам, уплотняют песчаные  и глинистые грунты при толщине  отсыпаемого слоя 0,4...1 м и количестве  ударов от 1 до 5. Недостатком этого  способа является повышенная  изнашиваемость крана или экскаватора.

            Вибрационными катками уплотняют  песчаные грунты слоями толщиной 0,4... ...0,5 м при возмущающей силе  от 50 до 100 кН и до 1,5 м при возмущающей  силе  180...280  кН. Для достижения

необходимой плотности число  проходок по одному следу принимают  от 2 до 6. Уплотнение осуществляют по круговой схеме или челночным  способом.

Предварительно насыщенные водой пески уплотняют глубинными вибраторами, смонтированными в  виде пакета из нескольких штук на подвешенной  к крану раме.

Увеличить глубину проработки слоя грунта можно комбинированным  уплотнением, например, сначала кулачковыми  катками, затем катками на пневмоколесном ходу.

В каждом конкретном случае способ уплотнения грунта и тип грунтоуплотня-ющей машины выбирают на основании технико-экономического сравнения вариантов с учетом свойств уплотняемого грунта, требуемой плотности при определенном количестве проходок или ударов грунтоуплотняющих машин, объема, сроков и условий производства работ.

Выбор машин для уплотнения грунта

Уплотняющую машину выбирают по трем признакам: 
- пределу прочности уплотняемого грунта; 
- толщине уплотняемого слоя; 
- длине гона, которая зависит от длины и ширины карты укладки грунта. 
Для уплотнение грунта используют машины: 
- статического действия ( гладкие, кулачковые, пневмошинные и решетчатые катки); 
- динамического действия ( трамбующие плиты ); 
- вибрационного действия. 
Наиболее часто грунт уплотняют машинами статического действия - катками: гладкими, кулачковыми, пневмошинными, решетчатыми. 
Их применение обусловлено простотой, надежностью, высокой производительностью и сравнительно низкой стоимостью. 
Основные показатели уплотняющих машин следующие:

-толщина уплотняемого слоя; 
-равномерность уплотнения по толщине слоя; 
-необходимое число проходов по одному мест

При выборе типа катка необходимо учитывать характер взаимодействия его рабочего органа с грунтом (рис.2).

Рисунок.2. Схемы взаимодействия рабочих органов грунтоуплотняющих  машин с грунтом 
а - валец с гладкого катка; б - пневмошинный каток; в - кулачковый каток; г - трамбовка.

Катки с гладкими вальцами неравномерно передают нагрузку и неравномерно уплотняют  грунт в пределах уплотняемого слоя Н_о (рис.2а). 
Максимальные напряжения в грунте под гладким вальцом после каждого прохода увеличиваются в связи с уменьшением площади контакта вальца с грунтом. Среднее давление (МПа) в общем, виде.

где: Q - сила тяжести катка, кН; 
в_п - горизонтальная проекция опорной поверхности, см; 
В - ширина катка (длина образующей цилиндра, см).

Так как среднее давление величина переменная, то характеристику катка  принято выражать силой тяжести, отнесенной к ширине катка В (кН/см).

Чем больше число проходов катка, тем  ближе значение среднего удельного  давления к значению q_П (среднее линейное давление). 
Максимальное давление можно приближенно определить по формуле:

где: q_П - линейное давление (отнесенное к ширине катка), кН/см; 
R - радиус катка, см (рис.2а); 
Е_о - модуль деформации грунта, Мпа; 
При оптимальной влажности грунта в конце процесса уплотнения можно принимать следующие значения модуля деформации:

- для связных грунтов - 20 МПа; 
- для несвязных - 10 - 15 МПа.

При использовании кулачковых катков в уплотняемом слое можно выделить три зоны (рис. 2в) h₃ - ниже опорной поверхности кулачка, где грунт интенсивно уплотняется вертикальной нагрузкой; h₂ - где грунт уплотняется за счет сдвига его в боковом направлении в результате внедрения в него кулачка; h₁ - в которой грунт разрыхляется при выглублении кулачка. 
Применение кулачковых катков на несвязных грунтах малоэффективно из - за плохой уплотняемости и податливости разрушению при вдавливании кулачка. 
Наиболее давление, передаваемое кулачковым катком на грунт:

где: Q - сила тяжести катка, кН; 
m - число рядов кулачков по ширине катка; 
f-опорная поверхность торца одного кулачка. 
Нагрузка на один кулачок должна быть разрушающей для данного грунта, но не такой, чтобы кулачок вдавливался в грунт на всю высоту. 
При использовании для уплотнения грунта пневмошинных катков деформируется не только грунт, но и сама шина что приводит к относительно равномерному распределению напряжений в грунте (рис.2д). Давление на грунт при этом определяется по формуле:

где: Р - давление в шине, МПа; 
– статический коэффициент жесткости покрышки;

Оптимальная толщина слоя уплотнения:

для гладких катков:

для пневмошинных катков:

для кулачковых катков:   

где: R - радиус катка, см; 
q_п - линейное давление( отнесенное к ширине катка), кН/см; 
 - влажность уплотняемого грунта, %; 
 - оптимальная влажность грунта, %; 
Q₁ - сила тяжести, приходящая на одного колесо пневмошинного  
катка, кН; 
L - длина кулачка, см; 
h₁ - толщина верхнего разрыхленного слоя после прохода 
кулачкового катка, см; 
b - толщина кулачка, см;  
А - экспериментальный коэффициент:

- для гладких катков на сыпучих  грунтах - 0,4; 
- для гладких катков на связных грунтах - 0,3; 
- для пневмошинных катков на любых грунтах - 0,3.

Схемы движения катков должны быть увязаны  с размерами поперечного сечения  возводимых насыпей. При небольшой  ширине насыпей (а < 2 R_пов.) разворот на них невозможен и осуществляется за пределами насыпей. От края насыпи катки проходят не ближе 0,5 м , что приводит к образованию неуплотненной зоны («бахромы»). Неуплотненный грунт с откосов обычно срезают, направляя его в насыпи.