Обратная засыпка траншеи

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ

Российский  Государственный Университет нефти  и газа имени И.М. Губкина

Кафедра сооружения и ремонта газонефтепроводов и газонефтехранилищ 

                              Курсовая работа

                  по дисциплине «Машины и оборудование» 

                             Обратная засыпка траншеи  
 
 
 

Работу выполнил:        Малов А.А.

                                                                                             ст. гр. ТС-09-4 

Работу проверил:         Сахаров Д.С. 

                                              

                                     ______________________(число)                                                                                   

                                     ______________________ (подпись) 

МОСКВА 2012

В нормальных условиях траншеи разрабатывают роторными  экскаваторами, обеспечивающими одинаковую форму сечения, траншеи на всем ее протяжении. При сильно увлажненных  грунтах, на участках кривых вставок, при  скальных грунтах применяют одноковшовые экскаваторы. Размеры и профили  траншеи также зависят от диаметра трубопровода, рельефа местности, очертания  в плане, способа закрепления  трубопровода в проектное положение.

Разработка  траншей при сооружении промысловых  трубопроводов в условиях мерзлоты в основном осуществляются традиционными  способами. Роторными экскаваторами  разрабатываются траншеи до мерзлого грунта, затем для защиты грунта от промерзания (для засыпки готового трубопровода) и удобства работы землеройной  техники траншею вновь засыпают с помощью бульдозера. Непосредственно  перед укладкой промыслового трубопровода экскаватором вновь разрабатывают  траншею, но уже полного профиля. При значительной прочности грунта перед экскаватором осуществляют его  рыхление механическим способом или  взрывным способом, при котором доработка  траншеи до проектного профиля производится одноковшовым экскаватором.

Технология  земляных работ в мерзлых грунтах, основанная на физико-механических расчетах взрывного воздействия на грунт  зарядов взрывчатых веществ, обеспечивающих рыхление грунта с минимальным отклонением  от контура траншеи и с заданной степенью дробления, включает в себя механическое заряжение шпуров и  их забойку; применение защитных укрытий, предотвращающих разлет породы и  обеспечивающих дополнительное дробление  грунта, однократный проход техники, разрабатывающий грунт по всему  профилю траншеи.

Работы по строительству промысловых трубопроводов  в пустынных местностях, учитывая высокие температуры воздуха, целесообразно  осуществлять преимущественно в  осенне-зимне-весенний периоды, а при необходимости вести работы летом, - выполнять их только в вечернее и ночное время.

Разрыв между  земляными и изоляционно-укладочными  работами должен быть минимальным во избежание выдувания отвала грунта и заноса траншей песком. Отметки  среза траншеи промыслового трубопровода устанавливаются проектом с учетом действующих переменных отметок  «перемещающихся песков».

Засыпка траншей  является конечной операцией сооружения трубопровода, которая выполняется  минеральным грунтом в любое  время года сразу же после окончательной  укладки трубопровода в траншею.

Засыпка траншеи  минеральным грунтом осуществляется бульдозером (траншеезасыпателем) с обеих или с одной стороны. В отдельных случаях засыпка траншеи грунтом производится одноковшовым экскаватором.

  После естественного или искусственного уплотнения грунта выполняется техническая  рекультивация, которая заключается  в возвращении плодородного слоя почвы на нарушенную площадь.

  После завершения технической рекультивации  выполняется биологическая рекультивация, предусматривающая проведение комплекса  агротехнических мероприятий, определенных проектом.

  При засыпке  трубопровода грунтом, содержащим мерзлые  комья, щебень, гравий и другие включения  размером более 50 мм в сечении, изоляционное покрытие предохраняется от повреждения  присыпкой мягким грунтом на толщину 0,2 м над верхней образующей трубы  или устройством защитных покрытий из НСМ и др.

Для закрепления откосов  обвалования поверх минерального грунта наносится слой плодородной почвы или торфа толщиной 0,2 м с последующим посевом многолетних трав. 
 

Обратная  засыпка

Состав операций и  средства контроля  

Этапы работ	Контролируемые  операции	Контроль (метод,объем)	Документация
Подготовительные  работы	Проверить:  освидетельствование ранее выполненных земляных работ; — чистоту основания  и промерзания грунта (в зимнее время); — наличие в проекте  данных о типах и характеристиках  фунтов для обратных засыпок, указаний по опытному уплотнению.	Визуальный   То же   То же	Общий журнал работ, акт освидетельствований скрытых  работ
Засыпка пазух  котлована и траншей	Контролировать:  гранулометрический  состав фунта, предназначенного для  устройства обратных засыпок (при необходимости); — содержание в фунте  древесины, волокнистых материалов, гниющего или легкосжимаемого строительного  мусора; — содержание мерзлых  комьев в обратных засыпках; — размер твердых  включений, в т.ч. мерзлых комьев; — наличие снега  и льда в обратных засыпках и их основаниях; — температуру грунта,  отсыпаемого и уплотняемого при отрицательной температуре воздуха; — среднюю по проверяемому участку плотность сухого фунта  обратных засыпок.	Измерительный и регистрационный по указаниям проекта       Визуальный, ежесменный          Визуальный   То же   То же      Измерительный, периодический       То же	Общий журнал работ
Приемка выполненных  работ	Проверить: — соответствие физико-механических характеристик  отсыпаемого и уплотненного грунта требованиям проекта.	Лабораторный контроль	Акт приемки выполненных  работ
Контрольно-измерительный  инструмент: нивелир; плотномер ГРПТ-2, ППГР-1; влагомер ПННВ-1, ВПГР-1.
Входной и операционный контроль осуществит я ют: мастер (прораб). Приемочный контроль осуществляют: работники службы качества, мастер (прораб), представители технадзора заказчика.

Технические требования СНиП 3.02.01-87 пп. 4.15, 4.26  

  

Содержание мерзлых  комьев для наружных пазух зданий и верхних зон траншей с  уложенными коммуникациями не должно быть более 20% от общего объема.

Размер твердых  включений, в т. ч. мерзлых комьев, не должен превышать 2/3 толщины уплотненного слоя, но не более 30 см.

Гранулометрический  состав фунта должен соответствовать  проекту (отклонения допускаются не более чем в 20% определений).

Средняя по проверяемому участку плотность сухого грунта обратных засыпок должна быть не ниже проектной (отклонения допускаются  в значениях плотности ниже проектных  на 0,06 г/см3 в отдельных определениях, но не более чем в 20% определений).

Не  допускается:

—  содержание в грунте древесины, гниющего или легкосжимаемого строительного мусора;

—  наличие снега и льда в обратных засыпках и их основаниях;

—  содержание   мерзлых комьев для пазух внутри здания.

Указания  по производству работ СНиП 3.02.01-87 пп. 4.9-4.11, 4.15

Засыпку траншей с  уложенными трубопроводами следует  производить в две стадии:

—  на первой стадии выполняется засыпка нижней зоны немерзлым фунтом, не содержащим твердых включений размером свыше 1/10 диаметра асбестоцементных, пластмассовых, керамических, железобетонных труб, на высоту 0,5 м над верхом трубы, а для прочих труб — грунтом без включений размером свыше 1/4 их диаметра на высоту 0,2  м  над верхом трубы с подбивкой пазух и послойным его уплотнением до проектной плотности с обеих сторон трубы;

—  на второй стадии выполняется засыпка верхней зоны траншеи фунтом, не содержащим твердых включений размером свыше диаметра трубы.

Засыпку траншей с  непроходными каналами следует производить  в две стадии:

—  нижняя зона на высоту 0,2 м над верхом канала засыпается немерзлым фунтом, не содержащим твердых включений размером свыше 1/4 высоты канала, но не более 20 см, с послойным его уплотнением до проектной плотности с обеих сторон канала;

—  верхняя зона заполняется грунтом, не содержащим твердых включений размером свыше 1/2 высоты канала.

Обратная засыпка  траншей, на которые передается только собственный вес фунта, может  выполняться без уплотнения фунта, но с отсыпкой по трассе траншеи  валика, размеры которого должны определяться с учетом последующей естественной осадки фунта.

Обратную засыпку  узких пазух при невозможности  уплотнения фунта имеющимися средствами следует выполнять малосжимаемыми грунтами (песком, щебнем) с проливкой водой.

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

• мелкий песок - 2;

• супесь и легкий суглинок - 3;

• глина тяжелая, суглинок, щебенистый грунт - 8.

Указания  по производству земляных работ.

 

 
  

Рис. Принципиальная схема полосы отвода при строительстве  магистральных трубопроводов  

А - минимальная  ширина полосы в которой снимается плодородный слой почвы

(ширина траншеи  по верху плюс 0,5 м в каждую  сторону) 

Обратная  засыпка.

Обратная засыпка  производится бульдозером марки  ДЗ -8 на базе трактора Т100,

с неповоротным отвалом. Грунт перемещается из кавальера  рядом с траншеей.

Уплотнение грунта не производится ,т.к. газопровод прокладывается в

нестесненных условиях(не в городе) и по этому засыпка производится с

отметками немного  больше отметки уровня земли для  естественной осадки грунта.

                     Схема обратной засыпки траншеи:                    

    

                        Планировка и рекультивация.                   

Планировка и рекультивация  производится бульдозером ДЗ - 8 на базе трактора Т

- 100 . Схема движения  бульдозера - полоса рядом с полосой.  По завершению

планировки производится рекультивация почвенного покрова  возврат

растительного слоя на прежнее место.

     Схема движения:

    

 

6.Мероприятия  по технике безопасности  при выполнении  земляных работ. 

  Общие требования техники безопасности при производстве земляных работ: 

1. Во избежании несчастных случаев и повреждений машин и механизмов,

обслуживающий персонал обязан знать и строго соблюдать  правила техники

безопасности.

2. К управлению  машиной (оборудованием) допускается  машинист, прошедший

специальную подготовку и получивший удостоверение на управление машиной .

3. Машина (оборудование) должна содержаться в исправном  состоянии. Не

разрешается приступать к работе на неисправной машине (оборудовании).

4. Пуск двигателя  должен осуществлять старший  по смене. Перед началом пуска

он должен дать сигнал предупреждения.

5. Прежде, чем тронуться  с места, машинист обязан убедиться  в отсутствии в

опасной зоне людей  и посторонних предметов.

6. Запрещается работа  строительно - монтажных машин под проводами действующих

ЛЭП.

7. Складирование материалов, движение и установка строительных  машин и

транспорта в пределах призмы обрушения грунта запрещено.

8. До начала производства  земляных работ в местах расположения  действующих

подземных коммуникаций должны быть разработаны и согласованы  с организациями,

эксплуатирующими эти коммуникации, мероприятия по безопасным условиям труда,

а расположение подземных  коммуникаций на местности обозначено

соответствующими  знаками или надписями.

9. Производство земляных  работ в зоне действующих подземных  коммуникаций

следует осуществлять под непосредственным руководством прораба или мастера, а

в охранной зоне кабелей, находящихся под напряжением, или  действующего

газопровода, кроме  того, под наблюдением работников электро- или газового

хозяйства.

10. При обнаружении  взрывоопасных материалов земляные  работы в этих местах

следует немедленно прекратить до получения разрешения от соответствующих

органов.

11. Перед началом  производства земляных работ  на участках с возможным

патогенным заражением почвы (свалка, скотомогильники, кладбища и т. п.)

необходимо разрешение органов Государственного санитарного  надзора.

12. Котлованы и траншеи,  разрабатываемые на улицах, проездах, во дворах

населенных пунктов, а также местах, где происходит движение людей или

транспорта, должны быть ограждены защитным ограждением  учетом требований

ГОСТ 23407-78. На ограждении необходимо устанавливать предупредительные

надписи и знаки, а  в ночное время – сигнальное освещение. Места прохода людей

через траншеи должны быть оборудованы переходными мостиками, освещаемыми в

ночное время.

13. Грунт, извлеченный  из котлована или траншеи, следует  размещать на

расстоянии не менее 0,5 м от бровки выемки.

14. Разрабатывать грунт  в котлованах и траншеях "подкопом" не допускается.

15. Валуны и камни,  а также отслоения грунта, обнаруженные  на откосах. должны

быть удалены.

Рытье котлованов и  траншей с вертикальными стенками без креплений в

нескальных и незамерзших  грунтах выше уровня грунтовых вод и при отсутствии

вблизи подземных  сооружений допускается на глубину  не более,м:

1,0- в насыпных, песчаных  и крупнообломочных грунтах;

1,25 - в супесях;

1,50 - в суглинках  и глинах.

16. Рытье котлованов  и траншей с откосами без  креплений в нескальных грунтах

выше уровня грунтовых  вод (с учетом капиллярного поднятия) или в грунтах,

осушенных с помощью искусственного водопонижения, допускается при глубине

выемки и крутизне откосов согласно таблицы.

    

Виды  грунтов	Крутизна откоса (отношение его высоты к заложению) при глубине  выемки, м, но более
	1,6	3	5
Насыпные  неуплотненные	1:0,67	1:1	1:1,25
Песчаные  и гравийные	1:0,5	1:1	1:1
Супесь	1:0,25	1:0,67	1:0,85
Суглинок	1:0	1:0,5	1:0,75
Глина	1:0	1:0,25	1:0,5
Лессы и  лессовидные	1:0	1:0,5	1:0,5

 

Примечание. При напластовании  различных видов грунта крутизну откосов

для всех пластов надлежит назначать по наиболее слабому виду грунта.

17. Крутизна откосов  выемок глубиной более 5 м во  всех случаях и глубиной

менее 5 м при  гидрогеологических условиях и видах грунтов, не

предусмотренных п. 10 и таблицы должна устанавливаться проектом.

18.При невозможности  применения инвентарных креплений  стенок котлованов или

траншей следует применять, крепления, изготовленные по индивидуальным

проектам, утвержденным в установленном порядке.

19. При установке  креплений верхняя часть их  должна выступать над бровкой

выемки не менее  чем на 15 см.

20. Устанавливать крепления  необходимо в направлении сверху  вниз по мере

разработки выемки на глубину не более 0,5 м. Разборку креплений  следует

производить в направлении  снизу вверх по мере обратной засыпки  выемки.

21. Разработка роторными  и траншейными экскаваторами  в связных грунтах

(суглинках, глинах) траншей с вертикальными стенками без крепления

допускается на глубину  не более 3 м. В местах, где требуется  пребывание

рабочих, должны устраиваться крепления траншей или откосов.

22. Производство работ  в котлованах и траншеях с  откосами, подвергшимися

увлажнению, разрешается  только после тщательного осмотра  производителем работ

(мастером) состояния  грунта откосов и обрушения  неустойчивого грунта в

местах, где обнаружены "козырьки" или трещины (отслоения).

23. Перед допуском  рабочих в котлованы или траншеи  глубиной более 1,3 м

должна быть проверена  устойчивость  откосов или крепления  стен.

24. Котлованы и траншеи,  разработанные в зимнее время,  при наступлении

оттепели должны быть осмотрены, а по результатам осмотра  должны быть приняты

меры к обеспечению  устойчивости откосов или креплений.

25.  В случаях  необходимости выполнения работ,  связанных с электропрогревом

грунта, должны соблюдаться  требования ГОСТ 12.1.013-78. Прогреваемую площадь

следует ограждать, устанавливать  на ней предупредительные сигналы, а в

ночное время освещать. Расстояние между ограждением и  контуром прогреваемого

участка должно быть не менее 3 м.

На участках прогреваемой площади, находящихся под напряжением, пребывание

людей не допускается.

26. Линии временного  электроснабжения к прогреваемым  участкам грунта надлежит

выполнять изолированным  проводом, а после каждого перемещения

электрооборудования и перекладки электропроводок следует  визуально проверять

их исправность.

27. При извлечении  грунта из выемок с помощью  бадей необходимо устраивать

защитные навесы-козырьки для укрытия работающих в выемке.

28. Погрузка грунта  на автосамосвалы должна производиться  со стороны заднего

или бокового борта.

29. При разработке  выемок в грунте экскаватором  с прямой лопатой высоту забоя

следует определять с  таким расчетом, чтобы в процессе работы не

образовывались ,,козырьки" из грунта.

30. При разработке, транспортировании, разгрузке, планировке  и уплотнении

грунта двумя и  более самоходными или прицепными машинами (скреперами,

грейдерами, катками, бульдозерами и др.), идущими одна за другой, расстояние

между ними должно быть не менее 10м

31. Односторонняя засыпка  пазух у свежевыложенных подпорных стен

и фундаментов допускается  после осуществления мероприятий, обеспечивающих

устойчивость конструкции, при принятых условиях, способах и  порядке засыпки.

32. При разработке  грунта способом гидромеханизации:

зону работы гидромонитора  в пределах полуторной дальности  действия

его струи, а также  зону возможного обрушения грунта в  пределах не менее

трехдневной выработки  следует соответственно обозначать предупредительными

знаками и надписями  и ограждать по верху забоя; расположение гидромонитора с

ручным (непосредственно  оператором) управлением должно быть таким, чтобы

между насадкой гидромонитора  и стенкой забоя обеспечивалось расстояние не

менее высоты забоя, а  между гидромонитором и воздушной  линией электропередачи

во всех случаях - не менее двукратной дальности действия его водяной струи;

водоводы и пульпопроводы  следует располагать за пределами  охранной зоны

воздушной линии электропередачи;

на водоводе в пределах не более 10 м от рабочего места гидромониторщика

должна быть задвижка для прекращения подачи воды в  аварийных случаях;

места отвалов намываемого  грунта надлежит ограждать или обозначать

предупредительными  знаками;

очищать зумпф пульпоприемника допускается только после выключения

гидромонитора и землесосного снаряда;

производить работы гидромонитором во время грозы не допускается; рабочее

место гидромониторщика должно быть защищено от забоя защитным экраном.

33. При разработке  грунта взрывным способом необходимо  соблюдать Единые

правила безопасности при взрывных работах, утвержденные Госгортехнадзором

СССР.

34. При механическом  ударном рыхлении грунта не  допускается нахождение людей

на расстоянии ближе 5 м от мест рыхления.

      
 

Техника безопасности при  эксплуатации бульдозера.           

1. При работе бульдозера  необходимо соблюдать следующие  требования:

а) останавливать машину, если перед режущей кромкой отвала встретилось

препятствие  которое бульдозер преодолеть не может;

б) не выдвигать нож  отвала за бровку откоса;

в) опускать на землю  отвал при его очистке или  ремонте;

г) не приближаться гусеницами к бровке свеженасыпанной насыпи ближе чем на 1 м.

2.      Машину оставленную при работающем двигателе необходимо надежно

затормозить.

3.      Запрещается  оставлять бульдозер с работающим  двигателем.

4.      Бульдозеристу  запрещается:

а) Начинать движение бульдозера без подачи предупредительного сигнала;

б) Выходить из кабины бульдозера во время его движения;

в) Употреблять спиртные напитки. 
 

Расчетная часть :

1.Исходные  данные.

  

1.Строительство      участка газопровода с пересечением железной дороги;

2. Условия      строительства – полевые;

 3.Трубы - стальные

 электросварные по ГОСТ 8696-74 -    219´5,0мм, масса 1м трубы 26,7кг,      длина трубы 10м [5-стр.10,табл.1.7.];

4.Протяжённость      газопровода 1,1 км 

5.Грунт –суглинок;

6.Глубина заложения      на начальном пикете 1,5 м;

7.Время строительства      – лето;

8.Район      строительства – Барнаул;

9.Газопровод      среднего давления.

 

 

2. Физико-механические  свойства грунта.

 

В строительном производстве грунтами называют породы, залегающие в верхних

слоях земной коры.

Суглинок - грунт, содержащий глинистые частицы от 10 до 30%, песчаных частиц

в суглинке больше, а пылеватых меньше, чем глинистых.

По ЕНиР 2-1 или по табл. 1 определяют физико-механические свойства грунта:

    

1. Группа грунта в      завис-ти от трудности его разработки: I-VI.
2. Плотность грунта      при естественном залегании:  ,      т/м³.
3. Крутизна      временного откоса: 1:m.
4. Коэффициент      первоначального разрыхления:  К_пр. (1)
5. Коэффициент      остаточного разрыхления:  К_ор. (1)

 

    

Физико-механические свойства грунтов				Таблица 1
		1: m, м/м
Вид грунта	, т/м3	глубина траншеи, м				Кпр, %	Кор, %
		до 1	до1,5		до 3
Суглинок	1,7 -1,9	1:0	1:0		1:0,5	18 - 24	3 - 6

 

                                  

3.Объем  грунта по обратной  засыпке