Организация и технология гидромелиоративных работ - Ясинецкий В.Г., Фенин Н.К.

Автор: Ясинецкий В.Г. Фенин Н.К.
Теги: мелиоративное строительство сельскохозяйственная гидротехника отдельные виды строительства сельское хозяйство
Год: 1986
Похожие
Мелиоративная география. Учебник
Технология и механизация строительного производства
Куйбышевское водохранилище
Насосы и насосные станции
Текст
                    УЧЕБНИКИ И УЧЕНЫЕ ПОСОБИЯ ДЛЯ ВЫСШИХ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИИ
В.ГЯсинецкий
Н.К.Фенин
Организация
и технология
гидромелиоративных
работ
Издание третье, переработанное и (Пополненное
Допущено Главным управлением высшего и среднего
сельскохозяйственного образования Министерства сель-
ского хозяйства ’ СССР в качестве учебника для сту-
дентов высших сельскохозяйственных учебных заведе-
ний по специальности 1511
— --------------—....!;....
с МОСКВА АГРОПРОМИЗДАТ 1986

ББК 38.778
Я 81
УДК §26.8(075.8)
В. Г. Ясинецкий— введение, главы I, II (кроме § 13 и 14), IV,
V, VI, VIII, § 1, 11, 12 главы III, § 4, 6, 7, 8, 9 главы \ II; И. К- Фе-
нин, В. Г. Ясинецкий— § 13 и 14 главы II, § 2...10 гла.зЫ III, § 1...3
и 5 главы VII.
Рецензент: В. В. Авилов (Новочеркасский инженерно-мелиора-
тивный институт).
Ясинецкий В. Г., Фенин Н. К.
Я 81 Организация и технология гидромелиоративных ра-
бот.— 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Агропромиздат,
1986. — 352 с., ил.— (Учебники и учеб, пособия для
высш. с.-х. учеб, заведений).
Изложены основные положения по технология мелисративных работ и ор-
ганизации труда рабочих. Освещены вопросы производства комплексно-меха-
низированых работ при строительстве линейно протяженных сооружений,
характерных для мелиоративного строительства.
В отличие от второго издания (вышло в 1975 г.) в учебник включены
основы технологии специальных работ, развиты разделы по строительству
гидротехнических сооружений, подробнее освещены вопросы, касающиеся ка-
чества производства работ, охраны земельных ресурсов и окружающей следы.
Для студентов высших сельскохозяйственных учебных заведений по спе-
циальности 1511 «Гидромелиорация»*
я 380203000^-082 1М
035(01) —86
6С7.1
@ ВО «7 громиздат», 1986
ВВЕДЕНИЕ
В постановлении «О долговремен-
ной программе мелиорации, повыше-
нии эффективности использования ме-
лиорированных земель в целях устой-
чивого наращивания продовольствен-
ного фонда страны», принятом на
октябрьском (1984 г.) Пленуме ЦК
КПСС, признано необходимым дове-
сти к 2000 г. площади орошаемых зе-
мель до 30...32 млн. га, а осушенных —
до 19...21 млн. га. Основное внимание
будет уделяться комплексному прове-
дению мелиорации земель и их сельско-
хозяйственному освоению, достижению
проектных урожайностей, реконструк-
ции технически несовершенных гидро-
мелиоративных систем, совершенство-
ванию их эксплуатации.
Широкая программа мелиорации,
сложность и трудоемкость намечаемых
работ требуют решительного улучше-
ния организации мелиоративного стро-
ительства, повышения уровня его ин-
дустриализации, дальнейшего укреп-
ления производственной базы.
Реальность выполнения предусмат-
риваемых работ подкрепляется стре-
мительным развитием экономики наше-
го государства, что позволяет выде-
лять на водохозяйственное и гидроме-
лиоративное строительство необходи-
мые денежные средства, материалы,
оборудование, строительные и мелио-
ративные машины.
Сельскохозяйственные гидротехни-
ческие мелиорации земель затрагива-
ют интересы всего народного хозяйст-
ва, что требует комплексного подхода
к решению водохозяйственных проб-
лем. Поэтому гидромелиоративное
строительство обычно ведется в комп-
лексе со строительством систем и объ-
ектов обводнения, водоснабжения,
гидроэнергетики, водного транспорта,
рыбного хозяйства и т. д. Одновремен-
но ведутся работы и по сельскохозяй-
ственному освоению земель со строи-
тельством жилых, культурно-бытовых
зданий, производственных сооружений,
животноводческих комплексов, инже-
нерных коммуникаций, необходимых
для нормальной деятельности земле-
пользователей (колхозов, совхозов), Ес-
ли такие работы не выполнять одно-
временно с основным строительством,
то освоение земель затягивается на
долгие годы.
Осуществление планов водохозяй-
ственного строительства и проектов
мелиоративных работ связано с воз-
ведением сложнейших гидротехничес-
ких объектов, сооружений гидромели-
оративных систем, выполнением работ
по подготовке и окультуриванию зе-
мель для сельскохозяйственного ис-
пользования.
На апрельском (1985 г.) Пленуме
ЦК КПСС отмечалось, что в качестве
главного стратегического рычага ин-
тенсификации народного хозяйства,
лучшего использования накопленного
потенциала партия выдвигает на пер-
вый план кардинальное ускорение на-
учно-технического прогресса.
Важнейшими задачами строитель-
ного производства по-прежнему оста-
ются: повышение производительности
труда, сокращение сроков, снижение
стоимости, повышение качества стро-
ительства.
Так как в период строительства объ-
екты не дают прибыли, то необходимо
стремиться к сокращению сроков их
возведения и быстрейшему вводу в
эксплуатацию. Крупные оросительные
и осушительные системы сдают в экс-
плуатацию частями (очередями), по
мере возможности их нормального ис-
пользования.
Водохозяйственное строительство в
нашей стране осуществляют специа-
лизированные строительные организа-
ции, создаваемые в районах с больши-
ми объемами гидромелиоративных ра-
1
3
бот и имеющие свои производственные
базы.
В курсе «Организация и техноло-
гия гидромелиоративных работ» изу-
чается технология производства гидро-
техни-есхих и мелиоративно-строитель-
ных табот и их организация.
Под технологией принято понимать
совокупность процессов по переработ-
ке и обработке материалов. Примени-
тельно к строительной отрасли это
переработка материалов, из которых
строят инженерные сооружения раз-
личного назначения. Основным мате-
риалом, перерабатываемым в процес-
це строительства каналов, дамб, пло-
тин, котлованов под сооружения, слу-
жит грунт. Поэтому значительная
часть курса посвящена земляным ра-
ботам. Наряду с традиционными для
гидротехнического строительства ма-
териалами — бетоном, железобетоном,
камнем, металлом, древесиной — в
мелиорации все шире используют но-
вые синтетические материалы — пласт-
массу, полимеры, синтетические лис-
товые, тканые и нетканые материалы,
новые виды гидроизоляций. Они тре-
буют освоения новых способов и при-
емов обработки и новых, не традици-
онных машин и механизмов.
Успешное выполнение технологичес-
ких процессов требует их четкой ор-
ганизации. Под организацией работ
следует понимать систему мер, направ-
ленную на рациональное сочетание и
использование всех элементов труда:
труда работающих, орудий труда (ма-
шины, оборудование), средств труда,
материалы, энергия и другие виды по-
требляемых ресурсов).
В курсе изложены основы организа-
ции труда рабочих и организации тех-
нологических процессов на уровне от-
дельных и комплексных видов строи-
тельных работ, характерных для гид-
ромелиоративного строительства. Во-
просы организации и планирования
строительного производства в целом
будут изучаться в другой дисциплине:
«Организация, планирование и управ-
ление гидромелиоративным строитель-
ством».
Научно-технический прогресс в во-
дохозяйственном и гидромелиоратив-
ном строительстве оценивают:
квалификацией кадров всех звеньев,
способных реализовать на практике
новейшие достижения науки, ’техники,
производства;
4.
совершенством, качеством, надеж-
ностью строительных машин и обору-
дования, необходимых для полной и
комплексной механизации всех видов
работ;
применением новых строительных
материалов, деталей, изделий и конст-
рукций повышенной заводской готов-
ности на основе дальнейшей индустри-
ализации строительного производства;
уровнем технологии и организации
строительных работ, выполняемых при
создании современных гидромелиора-
тивных систем;
совершенством систем планирова-
ния, организации и управления стро-
ительством.
Основой повышения производитель-
ности труда и сокращения сроков стро-
ительства является научно обоснован-
ная организация труда с учетом дей-
ствия экономических, социальных за-
конов и воспитания сознательной тру-
довой дисциплины в коллективах.
Изучение курса тесно связано с
циклом общеинженерных и специаль-
ных дисциплин (рис. 1, левый форзац).
Специалист по мелиоративно-строи-
тельным работам не может обойтись
без знания свойств и специфических
особенностей используемых им строи-
тельных материалов, инженерного
грунтоведения и современных и пер-
спективных строительных и мелиора-
тивных машин. Он должен знать кон-
струкции возводимых сооружений и
специфические требования, предъяв-
ляемые к ним.
Без знания геодезии невозможно пе-
ренести проектные решения на мест-
ность, обеспечить точность размеров и
контроль за плановым и высотным по-
ложением. Без учета требований ме-
лиоративного почвоведения и земледе-
лия можно нанести непоправимый
ущерб сельскохозяйственным и есте-
ственным угодьям. В процессе подго-
товки к строительству объектов часто
требуется выполнять гидравлические
и гидрогеологические расчеты, а так-
же расчеты временных инженерных
конструкций (подмостей, ограждений,
опалубки, опор, эстакад и др.).
Возможности современной техно-
логии необходимо учитывать и при
проектировании гидротехнических со-
оружений и гидромелиоративных си-
стем.
В результате изучения курса специ-
алист должен:
получить полное представление о
задачах и организации строительного
производства в водном хозяйстве; о
видах работ; о ресурсах, необходимых
для выполнения строительных работ в
соответствии с современными требова-
ниями повышения их эффективности,
экономичности и качества; о природо-
охранных мероприятиях при строи-
тельстве гидромелиоративных систем;
знать технологию производства ра-
бот при строительстве основных водо-
хозяйственных объектов и сооружений,
технологию специальных работ; тре-
бования к строительным материалам,
включая грунтовые, и к качеству вы-
полняемых работ; положения и прин-
ципы комплексной механизации работ
с учетом достижений в области инду-
стриализации строительства; органи-
зацию, основы нормирования и опла-
ты труда рабочих; методику выбора
технологических решений на стадии
проектирования производства работ и
на стадии их .выполнения^ методику
определения потребных ресурсов для
строительно-монтажных работ;
уметь устанавливать состав строи-
тельных операций для выполнения ра-
бот по основным сооружениям; обос-
нованно выбирать способ выполнения
работ и необходимые машины, при-
способления; разрабатывать техноло-
гические карты производства работ,
карты трудовых процессов; определять
трудоемкость, машиноемкость работ и
потребное количество рабочих, машин,
материалов; оформлять производст-
венные задания рабочим (наряды),
принимать выполненные работы, за-
мерять объемы, осуществлять конт-
роль за их качеством.
Успешное решение задач по водохо-
зяйственному строительству и мелио-
рации земель требует от специалистов
обстоятельных и глубоких знаний
строительного производства со всем
многообразием его элементов.
Глава 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОРГАНИЗАЦИИ
ГИДРОМЕЛИОРАТИВНЫХ РАБОТ
§ 1.	Понятие о строительном
производстве
Работы, выполняемые при строи-
тельстве новых, реконструкции или ре-
монте существующих сооружений, на-
зывают строительными.
Строительное производство тесно
связано с отраслями промышленности,
производящими строительные, транс-
портные машины и оборудование,
строительные материалы, изделия и
полуфабрикаты, с поставщиками энер-
гетических ресурсов и др.
Водохозяйственное строительство
финансируется в основном за счет
средств государственного бюджета че-
рез организации, выступающие в роли
заказчика. Сравнительно небольшой
объем водохозяйственных работ фи-
нансируется за счет других источников
(колхозов, кооперативов).
Строительные работы обычно выпол-
няют строительные организации, име-
ющие постоянный состав квалифици-
рованных рабочих, строительные ма-
шины и оборудование, постоянную
производственную базу. Для строи-
тельства крупных объектов с больши-
ми сроками производства работ может
создаваться и временная производст-
венная база вблизи строящихся соору-
жений.
Способ выполнения строительных
работ специализированными строи-
тельными организациями по договору
с заказчиком называется подрядным.
Это основной способ строительства,
применяемый в СССР. В некоторых
случаях строительные работы выпол-
няют хозяйственным способом, то есть
собственными силами хозяйства или
организации, нуждающейся в строи-
тельстве объекта.
Подрядный способ ведения строи-
тельства позволяет сократить до ми-
нимума организационно-подготови-
тельный период, выполнять работы на
6
уровне требований комплексной меха-
низации и индустриализации строи-
тельства при высоком качестве их и с
минимальным расходом материально-
технических ресурсов. При хозяйствен-
ном способе строительства приходится
каждый раз заново организовывать
все элементы строительного производ-
ства, что не отвечает современным тре-
бованиям и приводит к худшим техни-
ко-экономическим результатам.
В зависимости от способа выполне-
ния строительные процессы делят на
механизированные, выполняемые с по-
мощью машин или ручными оснащен-
ными двигателями механизмами, и
ручные, осуществляемые вручную.
Строительные процессы любой слож-
ности складываются из рабочих опе-
раций. Рабочая операция — это одно-
родный процесс, характерными приз-
наками которого являются неизмен-
ные исполнители, механизмы и мате-
риалы. При смене любого из упомяну-
тых компонентов начинается другая
рабочая операция. Каждая рабочая
операция складывается из рабочих
движений рабочих-исполнителей или
механизмов.
Строительство сооружений, систем и
объектов ведется на основе утверж-
денных технических проектов, разраба-
тываемых проектными организациями
(институтами, филиалами институтов,
проектными группами) по заданиям
министерств, ведомств, отдельных ор-
ганизаций и хозяйств в соответствии с
единым государственным..планом капи-
тального строительства.1 Для решения
вопросов, связанных со строительством
объектов на стадии разработки проек-
та, составляют проект организации
строительства (ПОС), а на стадии ра-
бочего проекта — проект производства
работ (ППР).
Основные задачи строительного про-
изводства: повышение производитель-
ности труда, сокращение сроков и сни-
жение стоимости строительных работ,
повышение качества строительства.
Пути решения этих задач заложены
в непрерывном совершенствовании
технологии -строительства;-в комплекс-
ной механизации и автоматизации
производственных процессов, в инду-
стриализации строительства, в совер-
шенствовании методов организации и
управления строительным производст-
вом. В целях совершенствования орга-
низации строительного производства
проводят специализацию строитель-
ных организаций, внедряют поточные
методы, диспетчеризацию, автомати-
зированные системы управления стро-
ительством (АСУ), применяют методы
оптимизации инженерных решений.
Решение всех задач строительного
производства возможно только на ос-
нове отработанной технологии строи-
тельных процессов с применением сов-
ременной строительной техники.
§ 2.	Задачи и особенности
водохозяйственного строительства
Цель водохозяйственного строитель-
ства — возведение многочисленных и
разнообразных сооружений, необходи-
мых для получения, накопления, рас-
пределения и транспортирования воды
потребителям, а также для отвода из-
бытка воды и создания благоприятно-
го водного режима на сельскохозяйст-
венных угодьях.
Основными объектами водохозяйст-
венного строительства, осуществляе-
мого организациями министерства ме-
лиорации и водного хозяйства, явля-
ются: оросительные, осушительные
системы, системы обводнения, водо-
снабжения с водозаборными узлами и
водохранилищами. Строительство этих
объектов обычно затрагивает интересы
других отраслей народного хозяйства
и чаще всего ведется комплексно с уче-
том требований не только сельскохо-
зяйственного производства, но и водо-
снабжения, гидроэнергетики, водного
транспорта, рыбного хозяйства, охра-
ны природы и водных ресурсов и т. д.
Эти обстоятельства усложняют и без
того непростые конструкции сооруже-
ний и часто приводят к необходимости
совместной работы целого ряда строи-
тельных организаций различных ми-
нистерств и ведомств.
Помимо строительства гидротехни-
ческих сооружений водохозяйственные
организации выполняют следующие
работы:
по первичному мелиоративному ос-
воению земель (планировка полей,
промывка засоленных земель, культур-
технические работы);
по повышению плодородия почв
(добыча торфа на удобрение, внесение
удобрений, известкование кислых
почв);
по борьбе с водной и ветровой эро-
зией почв;
связанные с постоянной эксплуата-
цией действующих объектов (очистка
от наносов, растительности, ремонт со-
оружений).
При строительстве гидромелиора-
тивных систем большое место занима-
ют работы, связанные с освоением но-
вых земель. К ним относятся:
гражданское строительство (посел-
ки для нужд строительства, эксплуа-
тационной службы, для населения, ко-
торое будет проживать на территории
системы и которое переселяют из зон
затопления);
сельское строительство (здания и со-
оружения, обслуживающие сельскохо-
зяйственное производство, — хранили-
ща и предприятия по переработке
сельскохозяйственной продукции, жи-
вотноводческие постройки, мастер-
ские и хранилища для сельскохозяй-
ственных машин и др.);
работы по созданию и развитию по-
стоянной производственной базы водо-
хозяйственного строительства.
Основные особенности водохозяйст-
венного строительства состоят в сле-
дующем:
выполнение работ на больших пло-
щадях, измеряемых десятками и сот-
нями тысяч гектаров (Голодностепс-
кая оросительная система размещена
на площади ~510 тыс. га);
разбросанность объектов на этих
площадях часто на сотни и даже тыся-
чи километров (Большой Каракум-
ский канал имеет протяженность
1100 км);
распыленность работ по объектам
гидромелиоративных систем (некото-
рые сооружения на сети часто имеют
объемы бетонных работ менее 1 м3);
необходимость вести строительные
работы в сложных природных услови-
ях (геологических, топографических,
климатических, гидрологических);
7
большие объемы и преобладание зе-
мляных работ;
оторванность от развитой дорожной
сети и обжитых районов;
большое разнообразие возводимых
сооружений по назначению, конструк-
циям, объемам, размерам, материа-
лам;
строительство большого количества
насосных станций для подъема воды
и полива дождевальными машинами;
большие объемы работ в период по-
стоянной эксплуатации систем.
Работы по водохозяйственному и ме-
лиоративному строительству выпол-
няют специализированные объедине-
ния и строительные тресты, создавае-
мые в зонах сосредоточения больших
объемов работ. Руководство и управ-
ление их работой осуществляют глав-
ные и главные территориальные управ-
ления водохозяйственного строитель-
ства (главки) Министерства мелиора-
ции и водного хозяйства СССР. При-
мерами территориальных главков мо-
гут служить: Главполесьеводстрой,
Главнечерноземводстрой, Главдаль-
водстрой и др. Тресты могут выполнять
строительные работы либо на отдель-
ных крупных объектах, либо на ряде
небольших объектов, расположенных
на территории области, края пли их
части.
В подчинении объединений и трес-
тов находятся строительно-монтаж-
ные управления (СМУ) или передвиж-
ные механизированные колонны
(ПМК). СМУ и ПМК выполняют стро-
ительные и монтажные работы на от-
дельных системах, объектах, крупных
сооружениях. В их составе выделяют
строительные участки (рис. 2).
Строительные тресты имеют посто-
янную производственную базу (карье-
ры, заводы бетонной смеси, предприя-
тия по производству деталей сборных
железобетонных сооружений, склады и
базы механизации с парком необходи-
мых машин, механизмов, оборудова-
ния, с ремонтными предприятиями),
которая обеспечивает работу СМУ и
ПМК.
Структура специализированных
объединений по мелиорации земель,
трестов и их подразделений чрезвы-
чайно разнообразна. Она складывается
со временем и отражает специфику
выполняемых работ, имеющиеся базы,
природные и хозяйственные условия
района работ.
Рис. 2. Принципиальная схема управления
производством строительных работ.
Необходимую мощность строитель-
ной организации, ее структуру и чис-
ленность рабочих устанавливают, ис-
ходя из общего планируемого объема
работ в миллионах рублях на год. Пла-
новую выработку на одного рабочего
выражают в рублях. По водохозяйст-
венным строительным организациям
она колеблется от 6...8 до 12...18 тыс. р.
в год на одного человека, в зависимо-
сти от вида выполняемых работ и ис-
пользуемых материалов. В дальней-
шем по мере разработки соответствую-
щих нормативов планирование необхо-
димой мощности организаций и чис-
ленности рабочих намечено осуществ-
лять не по общей товарной стоимости
строительной продукции, а по показа-
телю нормативной условно чистой про-
дукции (НУЧП), то есть по стоимости
новой продукции, созданной непосред-
ственно коллективом строительной ор-
ганизации.
В связи с большим разнообразием
и сложностью работ на некоторых
объектах для выполнения их часто
привлекают специализированные орга-
низации других министерств и ве-
домств. Работы с помощью средств
гидромеханизации выполняют органи-
зации треста «Гидромеханизации»,
взрывные работы — Союзвзрывпром,
специальные работы в сложных геоло-
гических и гидрогеологических усло-
виях— трест «Гидроспецстрой», строи-
тельство тоннелей — Главтоннельмет-
рострой, монтаж сложных металлокон-
струкций— трест «Гидромонтаж» и
др. Работы по гражданскому, дорож-
ному, электроэнергетическому и газо-
8
проводному строительству обычно по-
ручают специализированным организа-
циям соответствующего профиля.
§ 3.	Основные виды работ
в гидромелиоративном строительстве
Основным признаком, определяю-
щим вид работ, служит материал, с
которым приходится иметь дело в про-
цессе строительства. С учетом свойств
применяемых и перерабатываемых в
ходе строительства материалов воз-
никла специализация рабочих по про-
фессиям, созданы специализированные
машины, специализированные строи-
тельные организации.
Для гидромелиоративного строи-
тельства наиболее характерны следу-
ющие виды работ: земляные, бетонные
и железобетонные, монтажные, гидро-
изоляционные. свайные, каменные, де-
ревянные, культуртехнические, тран-
спортные.
В водном хозяйстве преобладают
земляные и бетонные работы. На до-
лю земляных работ в гидромелиора-
тивном строительстве приходится до
60...90 % его стоимости. При строи-
тельстве гидротехнических сооружений
на реках и ГЭС преобладающими ча-
сто становятся бетонные и железобе-
тонные работы —до 60...80 % всей
стоимости.
Представление о объемах работ, ко-
торые приходится выполнять в раз-
личных областях строительства на
1 млн. р. стоимости строительно-мон-
тажных работ и на 1 га мелиорируе-
мой площади, дают таблицы 1 и 2.
В связи с переходом к освоению ме-
нее удооных земель в сложных при-
родных условиях и строительством бо-
1. Объемы работ на 1 млн. р. стоимости
строительно-монтажных работ
(по В. Н. Шафранскому, 1983 г.)
Вид строительства	Вид работ		
	земля- ные, тыс, м3	бетонные, тыс. м3	монтаж строитель- ных конст- рукций, тыс. т
Водохозяйствен- ное	1500	2,2	3,2
Гидроэнергети- ческое	250	3,6	4,2
Сельскохозяйст- венное	100	1,9	6,0
Автодорожное	260	4,2	1,8
В среднем по СССР	230	1,5	5,6
2. Объемы земляных и бетонных работ в м5
на 1 га мелиорируемых площадей
Вид работ	Оросительные системы	Осуши- тельные систе.' ы
Земляные
в том числе пла-
нировочные ра-
боты
Бетонные и железо-
бетонные:
на обычных сис-
темах
на совершенных
мелиоративных
системах
900...1300 600...800
200...1000	50...200
0,4...1,0	0,2...0,5
4...8(16) 1,0
лее совершенных систем объемы ра-
бот на 1 га постепенно увеличиваются.
Выполнение работ на объектах во-
дохозяйственного строительства часто
усложняется специфическими природ-
ными условиями, требующими приме-
нения иногда очень сложных приемов
и способов их производства: например,
в неблагоприятных грунтовых услови-
ях (водонасыщенные, неустойчивые,
оплывающие, пучинистые, просадоч-
ные грунты), на площадях, постоянно
или периодических затапливаемых во-
дой, при закреплении грунтов в осно-
вании сооружений и др.
Стремление к равномерному исполь-
зованию рабочей силы и механизмов в
течение всего года приводит к необхо-
димости выполнять работы в зимнее
время. Для этого также приходится
применять специальные приемы, ма-
шины и механизмы. Выполнение работ
в зимнее время отражается на произ-
водительности труда рабочих и выра-
ботке машин. Увеличение стоимости
строительства в связи с производст-
вом работ в зимний период в среднем
характеризуется следующими цифра-
ми: для южных районов—2%; Для
центральных районов—7; для север-
ных районов и Сибири—15%.
В особую группу следует выделить
транспортные работы, обслуживаю-
щие производство всех других видов
работ. Затраты на них доходят до
40 % стоимости строительства в це-
лом.
§ 4.	Необходимые ресурсы
для производства работ
Строительные работы требуют сле-
дующих ресурсов: денежных средств;
рабочей силы; строительных материа-
9
лов, деталей и оборудования; строи-
тельных машин и механизмов.
Денежные средства выражают об-
щую меру затрат ресурсов, необходи-
мых для строительства. Они расходу-
ются на оплату: труда рабочих; строи-
тельных материалов; эксплуатации
строительных машин. Это так называе-
мые прямые затраты. Кроме того, де-
нежные средства необходимы для оп-
латы расходов, связанных с организа-
цией, управлением и ведением строи-
тельства. Эти расходы называются на-
кладными (около 15%).
Потребность в различных видах ре-
сурсов определяют, исходя из объемов
работ, подлежащих выполнению, дей-
ствующих норм расхода материалов,
затрат труда, выработки машин, цен
на материалы, единичных расценок на
работы.
Объемы работ устанавливают по
чертежам при разработке проектов со-
оружений и объектов. В процессе вы-
полнения строительных работ ведут
точное определение и учет выполнен-
ных объемов и расхода материально-
технических ресурсов.
Общая потребность в ресурсах для
строительства прямо пропорциональна
выполняемым объемам работ:
А = KV,
где V — объем работ; К — удельная потреб-
ность в ресурсах на единицу объема работ
(расход материала, затраты времени, труда,
энергетических ресурсов, денежных средств
и т. д.).
Для сравнительной оценки объектов
одинакового назначения и ориентиро-
вочных расчетов при планировании во-
дохозяйственного строительства поль-
зуются укрупненными удельными по-
s. Примерные капитальные вложения на 1 га
мелиорируемой площади
Объекты	Капиталовло- жения. р. на 1 га
Оросительные системы регуляр-	2000..	.3000
ного орошения на площадях до 2000 га		
Крупные оросительные систе- мы регулярного орошения	3000..	.4500
Рисовые оросительные систе- мы	4000..	.6500
Осушительные системы с от- крытой сетью каналов	650..	.1200
То же, с закрытой сетью дрен	1200..	.1500
Плотинные водозаборные уз- лы:		
при напоре до 2...5 м	20..	.60
»	»	» 6...8 »	90..	.120
»	»	» 50 »	620	
Сельскохозяйственное освое- ние орошаемых земель	250..	.900
Жилищно-коммунальное строи- тельство на орошаемых землях	500..	. 1300
казателями, отнесенными к 1 га пло-
щади орошения или осушения (табл.
3) или к 1 млн. р. стоимости строи-
тельно-монтажных работ (табл. 4).
Точные сведения о потребных ресур-
сах можно получить только после вы-
бора конкретных способов и методов
производства работ, а также типов и
марок строительных машин.
§ 5.	Техническое нормирование
в строительстве
Любые вопросы производства, орга-
низации и планирования строительст-
ва, а также обеспечения потребными
трудовыми, материальными ресурсами
и денежными средствами в целом ре-
шают на основании технических норм.
4. Сведения о потребности основных строительных материалов для водохозяйственного
строительства (на 1 млн. р. сметной стоимости)
Материалы	Оросительные системы		Осушительные системы		Плотинные	гидроузлы
Металл (сталь), т	330..	.600	200..	380	500	..570
Цемент, т Лесоматериалы, м3	1 500.	.3 200	600..	1 100	2 400	..3 800
	300..	.650	1 300..	2 200	600.	.. 1 200
Трубы; стальные, т	2.	.130	1. .	4	70	..80
чугунные, т	0,5.	.11	—		5	..11
асбестоцементные, м	2 800.	.27 500	100. .	350	160	. .340
гончарные, тыс. шт.	1.	.90	6..	3 500		
Песок, м3	2 800.	.9 800	1 800..	2 700	5 000	. .20 000
Щебень, гравий, м3	4 600.	. 15 700	3 000..	3 200	16 000	. . 46 000
Камень бутовый, м3	100.	.400	700. .	1 500	2 500	..3 500
Сборный железобетон и бетон, м3	1 100.	.5 100	900..	2 100	400	..600
Монолитный бетон и железобетон, м3	1 700.	.7 000	550..	900	6 000	. .10 000
Строительные растворы, м3	350.	.520	180..	320	400	. .450
10
Технические нормы служат также
основой для организации, учета и оп-
латы труда рабочих на строительстве.
Задачами технического нормирова-
ния являются: установление техниче-
ски обоснованных норм; отбор наибо-
лее эффективных методов производст-
ва работ для широкого их внедрения;
выявление условий, способствующих
лучшей организации труда.
На основании технического норми-
рования устанавливают фактические
значения производительности, затрат
времени, материалов, энергии и дру-
гих ресурсов для обоснования техниче-
ских норм, используемых при проекти-
ровании, для планирования и установ-
ления сметной стоимости строительст-
ва, а также непосредственно в процес-
се строительства.
В СССР применяются среднепро-
грессивные (не средние и не рекорд-
ные) технические нормы, устанавлива-
емые с учетом передовой техники и
технологии.
Под нормой следует понимать коли-
чество времени или ресурсов (матери-
алов, энергии, воды, трудовых затрат),
которое необходимо затратить на вы-
полнение единицы объема работ или
на единицу готовой продукции. В стро-
ительстве широко применяют следую-
щие виды технических норм: времени,
машинного времени, выработки, про-
изводительности, расхода материалов,
полуфабрикатов, изделий, энергомате-
риалов, воды, пара, сжатого воздуха
и др.
Норма времени (Н. вр) —это общее
количество времени, затрачиваемое
всеми рабочими соответствующей ква-
лификации на выработку единицы до-
брокачественной продукции или едини-
цы объема работ; выражается в рабо-
чих днях или часах на единицу изме-
рения готовой продукции (на 10, 100,
1000 м3, м2 или м и т. д.).
Норма машинного времени характе-
ризует количество времени, в течение
которого должна работать машина для
того, чтобы выполнить единицу объе-
ма работ или единицу продукции; вы-
ражается в сменах или часах на еди-
ницу измерения продукции.
Если машину обслуживает звено из
нескольких человек, то между нормой
времени рабочих и нормой машинного
времени существует связь:
Норма времени = Норма машинного
времени'Х.Число рабочих, в звене.
Норма выработки — это объем ра-
бот (или количество продукции), ко-
торый должен быть, выполнен, рабо-
чим соответствующей квалификации
в единицу времени (за смену, за час).
Норма производительности — это
объем работ (или количество продук-
ции), который должен быть выполнен
с помощью машины или механизма в
единицу времени (за час, за смену, за
месяц).
Между нормой выработки (произво-
дительности) и нормой времени (ма-
шинного времени) существует обрати©
пропорциональная связь:
1
Норма выработка — —---------.
Норма времена
Нормы расхода материалов, энергии
и других ресурсов характеризуют по-
требное количество их на единицу объ-
ема работ или продукции.
В связи с тем, что совершенствуют-
ся способы и методы производства ра-
бот, постоянно улучшается качество
строительных материалов, изменяются
конструкции возводимых сооружений
и непрерывно растет производитель-
ность труда, технические нормы необ-
ходимо периодически пересматривать
и приводить их в соответствие с дости-
жениями производства.
Переработку действующих норм и
разработку технических норм на но-
вые виды работ ведут нормативно-ис-
следовательские станции (НИС) ми-
нистерств и ведомств и некоторые на-
учно-исследовательские институты, с
привлечением строительных организа-
ций. Непосредственно на стройках во-
просами нормирования занимаются
главные инженеры, инженеры по тру-
ду, техники-нормировщики, производи-
тели работ, строительные мастера.
Разработанные технические нормы
подлежат утверждению в установлен-
ном порядке. Технические нормы и ра-
сценки, утвержденные Государствен-
ным комитетом Совета Министров
СССР по делам строительства, явля-
ются едиными и обязательными для
всеобщего применения (ЕНиР). На ра-
боты, которых нет в единых нормах и
расценках, разрабатываются и утвер-
ждаются ведомственные нормы, обяза-
тельные только для строек/ осуществ-
ляемых в системе утвердившего их
министерства (ВНиР).
Существуют также местные нормы
и расценки (МНйР). Местные- нормы
11
разрабатывают и утверждают только
на работы, которых нет в каких-либо
других сборниках НиР, и применяют
только в условиях того района и стро-
ительства, для которых они состав-
лены.
Любые виды производственных
норм, затрагивающие систему оплаты
и затрат труда, утверждаются по со-
гласованию с профсоюзными организа-
циями.
Разработка норм времени, выработ-
ки и производительности ведется в та-
кой последовательности: предвари-
тельное изучение строительного про-
цесса, подлежащего нормированию;
установление условий для нормально-
го осуществления строительного про-
цесса, то есть решение вопросов о том,
кто, как и какими приемами, приспо-
соблениями, машинами будет выпол-
нять работу; установление состава
звена; учет продолжительности и рас-
пределения рабочего времени; систе-
матизация, анализ и обработка мате-
риалов по изучению затрат рабочего
времени на ряде строек; проектирова-
ние технических норм; проверка норм
в условиях производства.
Нормированию подлежат только ра-
ционально организованные строитель-
ные процессы, которые ведут совре-
менными, прогрессивными методами.
Нормируемый процесс должны выпол-
нять рабочие соответствующей квали-
фикации, хорошо освоившие данный
вид работ при полном соблюдении
требований техники безопасности, ох-
раны труда. Каждому нормируемому
строительному процессу дают подроб-
ную характеристику, включающую
описание существа процесса, способов
и методов выполнения, характеристи-
ку используемого оборудования, рабо-
чих-исполнителей, климатических усло-
вий и т. д.
На основании учета продолжитель-
ности и распределения рабочего вре-
мени проводят предварительный ана-
лиз структуры затрат рабочего време-
ни по элементам отдельно для рабочих
и для машин (рис. 3). На основании
анализа затрат времени устанавлива-
ют нормативное значение коэффициен-
та использования рабочего времени
машин.
Существует несколько методов на-
блюдений для определения затрат вре-
мени: хронометраж, фотоучет, фотогра-
фия рабочего дня, технический учет.
12
Хронометраж применяют для уста-
новления продолжительности периоди-
чески повторяющихся элементов стро-
ительных процессов (отдельных цик-
лов или элементов циклов).
Хронометраж может быть сплошной
и выборочный. Так как замеряемые
при хронометраже отрезки времени
очень малы, то чаще применяют выбо-
рочный метод наблюдений, когда в ря-
де циклов последовательно замеряют
продолжительность отдельных элемен-
тов цикла, а затем по ним судят о те-
чении всего процесса. Время замеряют
секундомером с точностью до 0,2...
1,0 с.
Фотоучет применяют для учета всех
видов затрат рабочего времени руч-
ных, механизированных, цикличных и
непрерывных строительных процессов
в течение определенного отрезка вре-
мени. Это основной метод нормативных
наблюдений, осуществляемый при по-
мощи обычных часов, имеющих секун-
дную стрелку, с точностью до 5...30 с.
Фотографию рабочего дня проводят
для оценки степени загрузки рабочего
времени с целью выявления продолжи-
тельности и причин простоев и спосо-
бов устранения их. При наблюдении
фиксируют время работы и простои с
указанием их причин. Наблюдения
проводят в течение одной смены при
помощи обычных часов с точностью до
30 с.
Цель технического учета — провер-
ка действующих норм. Наблюдения
проводят в течение всего рабочего дня
одновременно за работой трех-четырех
звеньев или бригады с точностью уче-
та времени 5...10 мин. По материалам
технического учета выявляют причины
значительных отклонений от установ-
ленных норм.
Регистрацию и обработку результа-
тов хронометражных наблюдений вы-
полняют на бланках единого образца.
Затраты времени регистрируют нор-
мировщики одним из трех способов:
цифровым, графическим или смешан-
ным.
Результаты наблюдений обрабаты-
вают методами математической стати-
стики.
Нормы расхода строительных мате-
риалов разрабатывают также на осно-
вании наблюдений, проводимых на ря-
де строек. Нормативные наблюдения
ведут одним из следующих способов:
технический учет, производственный
Рис. 3. Схема к анализу использования рабочего времени;
а — рабочих; б — машин.
метод, лабораторный метод, расчетный
метод.
В результате таких наблюдений ус-
танавливают фактический расход стро-
ительных материалов, необходимый на
единицу объема работ или продукции.
Окончательная норма расхода матери-
алов, помимо конструктивного (чисто-
го) расхода, учитывает также отходы
и потери, неизбежные при выполнении
строительно-монтажных работ.
Сметные нормы расхода различных
строительных материалов, полуфабри-
катов и изделий на единицу объема ра-
бот содержатся в сборниках элемент-
ных сметных норм, в приложениях к
строительным нормам и правилам
(СНиП), а на различные конструктив-
ные элементы — в справочниках ук-
рупненных сметных норм.
Основными нормативными докумен-
тами, применяемыми в строительстве,
являются сборники норм и расценок
(НиР), строительные нормы и прави-
ла (СНиП).
Сборники единых и ведомственных
норм и расценок (ЕНиР и ВНиР) на
различные виды строительных, мон-
тажных и ремонтных работ использу-
ют непосредственно на строительстве
при оформлении нарядов и расчете с
рабочими, для решения технологичес-
ких вопросов и определения потребно-
го числа рабочих и машин; при разра-
ботке проектов организации строитель-
ства и производства работ для выяв-
ления потребных ресурсов, разработки
календарных планов, комплектования
машин; при планировании строитель-
ства, для решения вопросов, связан-
5. Разработка грунта при устройстве выемок и насыпей одноковшовыми
экскаваторами-драглайн
Драглайн с ковшом с зубьями.
Нормы времени и расценки на 100 м3 грунта по обмеру в плотном состоянии.
Вместимость ков- ша, м3	Глубина забоя, м	Способ разработки
		Навымет
		Группа грунта
		I	|	II, I м	| III, II м |	IV
0,35	2,6	3,3	4,6	
	(2,6)	(3,3)	(4,6)	
	1—83	2—32	3—23	
	До 4			
0,65	2	2,7	3,3	4,4
	(2)	(2,7)	(3,3)	(4,4)
	1—58	2—13	2—61	3—48
1,0	» 6	2,1	2,5	3,1	4,2
	(1,05)	(1,25)	(1,55)	(2,1)
	1—57	1—87	2—31	3—13
Приведенные	в таблице цифры соответствуют следующим	показателям:	первая строка	— норма времени
рабочих, ч; вторая — норма машинного времени, ч; третья —		расценка, р,-	-коп.	
ных с обеспечением строительства со-
ответствующими ресурсами.
Структура применяемых в строи-
тельстве норм и расценок на строи-
тельные и монтажные работы показа-
на в таблице 5.
На практике нормативные данные
используют для расчетов с рабочими
за выполненные работы и решения ря-
да задач по организации и технологии
работ (табл. 6).
Строительные нормы и правила
(СНиП) разделены на шесть частей,
в каждой из которых выделены регла-
ментированные группы однородных до-
кументов: Часть 1. Организация, уп-
равление, экономика. Часть 2. Нормы
проектирования. Часть 3. Организа-
6. Показатели, определяемые на основе сборников ЕНиР и ВНиР
Исходные и искомые показатели	Единицы измерения	Обозначения и расчетные фор мулы
Норма времени для рабочих на 100 м3 по ЕНиР*	ч на 100 м3	Н. вр.
Нопма времени для машин на 100 м3 по ЕНиР*	ч на 100 м3	(Н. вр.)
Норма выработки рабочих	м3/ч	Н. выр.= 100/Н. вр.
Норма производительности машины	м3/ч	П=100/(Н. вр.)
Норма производительности машины за сме- ну продолжительностью t ч	м3 в смену	ПсМ=100//(Н. вр.)
Нормативная трудоемкость выполнения все- го объема работ V	ч	Ет=Н. вр. (17/100)
Нормативная машиноемкость на выполне- ние всего объема работ V	ч	Мм=(Н. вр.) (’//100)
Расценка за работу по ЕНиР*	р. на 100 м3	Расц.
Нормативная зарплата рабочих за выпол- нение всего объема работ V	Р-	3=Расц. (’//100)
Затраты, связанные с эксплуатацией маши- ны в течение 1 ч (по справочникам цен или калькуляциям)	Р-	Сч
Нормативная себестоимость единицы объе- ма работ, выполняемых механизированным способом	р. на 1 м3	с=Сч/П
Прямые затраты на выполнение всего объе-	Р-	С=СЧ (Н. вр.) (17/100)
ма' работ V механизированным способом
* Применительно к механизированной разработке грунта. Для других видов работ за единицу измерения
следует принимать значения, указанные в соответствующем параграфе Норм: 1; 10; 1000.
14
ция, производство и приемка работ.
Часть 4. Сметные нормы. Часть 5.
Нормы затрат материальных и трудо-
вых ресурсов.
По мере изменения условий все нор-
мативные документы периодически до-
полняют и перерабатывают.
§ 6, Организация труда рабочих
Строительные процессы выполняют
рабочие-строители, имеющие соответ-
ствующую специальность. Строитель-
ных рабочих делят по профессиям
(землекоп, бетонщик, плотник, сле-
сарь) со специализацией в пределах
каждой профессии (плотник по обще-
строительным работам, плотник по
гидротехническим работам, плотник
по опалубке или слесарь-монтажник,
слесарь-ремонтник, слесарь-лекаль-
щик и т. д.). В пределах каждой про-
фессии рабочие различаются по ква-
лификации в зависимости от мастерст-
ва.
В соответствии со сложностью вы-
полняемых работ для рабочих основ-
ных строительных профессий установ-
лено шесть квалификационных разря-
дов^
1-й — работы, требующие элементар-
ных трудовых навыков;
2-й — работы, требующие простей-
ших навыков и знаний;
3-й — простые работы;
4-й — работы средней сложности;
5-й — сложные работы;
6-й — особо сложные работы.
Некоторые специальные работы тре-
буют исполнителей особо высокой ква-
лификации (вне разряда).
Квалификацию (разряд) рабочего
устанавливают в соответствии с тре-
бованиями Единого тарифно-квалифи-
кационного справочника (ЕТКС).
В нем для каждой профессии и квали-
фикации приводятся перечни основных
понятий и вопросов, которые должен
знать рабочий, и перечень работ, ко-
торые он должен уметь выполнить в
установленное время и с оценкой не
ниже чем «хорошо».
Для выполнения строительно-мон-
тажных работ рабочие объединяются
в различные производственные едини-
цы: рабочие звенья, бригады (рис. 2).
Рабочее звено — основная наимень-
шая производственная единица, заня-
тая выполнением отдельных рабочих
операций или простых (не комплекс-
ных) рабочих процессов, а также изго-
товлением и выпуском определенной
однородной продукции. Звено обычно
состоит из 2...7 рабочих одной профес-
сии, но разной квалификации и явля-
ется специализированной единицей.
Примером может служить звено, об-
служивающее один экскаватор, звено
арматурщиков, звено бетонщиков и др.
Рабочая бригада объединяет нес-
колько звеньев. Бригады могут быть
специализированными и комплексны-
ми. В специализированные бригады
входят звенья рабочих одной профес-
сии (бригада плотников, бригада бе-
тонщиков, бригада монтажников и
т. д.).
В комплексные бригады входят
звенья рабочих разных профессий, свя-
занных между собой единым техно-
логическим процессом. Так, комплекс-
ная бригада на бетонных работах бу-
дет состоять из звена арматурщиков,
звена плотников, звена бетонщиков.
Состав бригады комплектуется по вы-
работке ведущего звена и колеблется
от 7 до 25 человек для специализиро-
ванных и до 40 человек для комплекс-
ных бригад. Во главе бригады стоит
бригадир, назначаемый из числа наи-
более опытных рабочих, способный
организовать работу всей бригады.
Бригадир не освобождается от ос-
новной работы по специальности, а за
руководство бригадой с числом рабо-
чих не менее 6 человек получает до-
плату в установленном размере.
Бригаде выдается задание на срок не
более чем на 25...30 дней для облегче-
ния внутрибригадного планирования
и расчета.
Производственное задание (наряд)
оформляют на бланках единого об-
разца. На лицевой стороне задания
(наряда) дают описание работ и усло-
вий их выполнения, указывают объем
работ, необходимые по нормативам за-
траты труда, расценки за работы и
сумму заработной платы за заданный
объем. Наряд должен быть оформлен
заранее, чтобы бригада могла изучить
предстоящие работы и подготовиться
к их выполнению.
После окончания работ в наряде за-
писывают фактически выполненный
объем работ, фактические затраты
труда, сумму з-арплаты за сделанную
работу и делают отметку о качестве
работ.
’ На обратной стороне наряда поме-
шен табель для учета времени, отра-
ботанного каждым членом бригады.
Общую сумму зарплаты распределя-
ют между членами бригады пропорци-
онально отработанному времени с уче-
том квалификационных разрядов ра-
бочих.
В условиях социалистических про-
изводственных отношений наряду с су-
ществующими возникают и развивают-
ся новые формы организации труда:
а) социалистическое соревнование; б)
хозрасчетные бригады, обеспечиваю-
щие низкую стоимость продукции бла-
годаря высокой производительности
труда и экономии строительных мате-
риалов, энергоматериалов, бережному
отношению к машинам и т.д.;
в) бригады, дающие продукцию толь-
ко отличного качества; г) освоение
смежных профессий, позволяющее бо-
лее рационально и полно использо-
вать’ труд рабочих при выполнении
комплексных строительных процессов;
д) бригады и предприятия коммуни-
стического труда; е) переход передо-
виков в отстающие бригады для под-
тягивания их до уровня передовых;
ж) коллективный подряд и др.
Бригадный подряд один из наибо-
лее эффективных методов организации
труда в современных условиях. Его
основу составляют принципы хозрас-
чета и самоуправления в сочетании с
материальной заинтересованностью
Работа в таких бригадах организуется
в соответствии с «Положением о но-
вой форме бригадного хозяйственного
расчета в строительстве», утвержден-
ным в 1976 г. Успешная деятельность
хозрасчетных бригад возможна при
условии надлежащей подготовки и чет-
кого обеспечения работ всем необходи-
мым. Взаимные права и обязанности
бригад и строительной организации
определяются договорами, заключае-
мыми на каждый новый объект или
этап работы. При нарушении договоэ-
ных обязательств, требований строи-
тельных норм, технологии производст-
ва работ обе стороны лишаются мате-
риальных стимулов. Внедрение бригад-
ного подряда повышает коллективную
ответственность за выполнение плана
и приводит к резкому улучшению по-
казателей деятельности строительных
организаций в целом.
Участие трудовых коллективов в до-
стижении высоких производственных
показателей возможно на основе со-
16
пиалистического соревнования, Для
успешного проведения соревнований
необходимо в каждом конкретном слу-
чае разрабатывать общие условия со-
ревнования, устанавливать показатели,
порядок подведения итогов, меры по-
ощрения победителей. Основные пока-
затели при соревновании в условиях
строительства следующие: сокращение
сроков, повышение качества работ,
снижение себестоимости, экономия
всех видов ресурсов, бережное отно-
шение к технике, повышение
квалификации, участие в обществен-
ной жизни. Непременными условиями
успеха при организации соревнований
должны быть: всеобщее участие, срав-
нимость результатов, гласность, по-
стоянное освещение хода соревнова-
ний, поощрение передовиков.
Учет и сопоставление производитель-
ности труда в условиях строительства
ведут одним из следующих методов:
ценностным, нормативным, натураль-
ных показателей.
При ценностном методе производи-
тельность труда оценивают стоимостью
продукции, приходящейся на один ра-
бочий день. Этот метод пригоден толь-
ко для сопоставления работ неизмен-
ного состава.
Нормативный метод заключается в
сравнении фактических затрат труда,
приходящихся на единицу продукции,
с затратами труда, предусмотренными
действующими на данные работы нор-
мативами (в часах, днях на 1 м3, 1 м2 и
др.). При хорошей организации труда
и совершенной технологии фактические
затраты труда будут ниже норматив-
ных.
Метод натуральных показателей
применяется для оценки производи-
тельности труда рабочих, звеньев,
бригад, выполняющих одинаковые ра-
боты. Показатели оцениваются в виде
количества продукции за один день
(в м3 в день, м2 в день и др.). Количе-
ственно этот показатель является ве-
личиной, обратной показателю, харак-
теризующему затраты труда.
§ 7. Основы научной организации
труда
Значительный рост производитель-
ности труда в строительстве может
быть достигнут применением методов
научной организации труда (НОТ).
Научной организацией труда называ-
РАБОЧЕЕ МЕСТО
Рис. 4. Элементы организации и обслуживания рабочего места.
ют систему мероприятий по упорядоче-
нию и приведению трудовой деятель-
ности людей в соответствие с совре-
менными достижениями передовой
практики и науки.
Основными задачами НОТ являют-
ся: достижение наибольшей возможной
в данных условиях производительности
труда (экономия времени); экономия
жизненной энергии человека; обеспе-
чение оптимальной интенсивности тру-
да. При этом должны быть обеспече-
ны повышение культуры и эстетики
труда, создание благоприятных усло-
вий труда п безопасность в работе.
Основой НОТ служат преимущест-
венно организационные мероприятия,
относящиеся непосредственно к про-
цессу труда. Чисто технические и чис-
то технологические вопросы не явля-
ются составной частью НОТ, но они
тесно связаны друг с другом и должны
решаться совместно. НОТ находится в
тесной связи с техническими (физика,
механика, химия, математика), а так-
же с экономическими, биологическими
(медицина, физиология, психология)
науками, эстетикой, эргономикой. Эр-
гономика — область знаний о соответ-
ствии орудий и средств труда анато-
мическим и физиологическим особен-
ностям организма человека.
Составные элементы НОТ не только
2-^290
мероприятия по совершенствованию
рабочего места, рационализации прие-
мов труда, созданию благоприятных
условий для труда, но и по правильно-
му использованию трудовых ресурсов,
повышению общеобразовательного,
технического и культурного уровня ра-
ботающих, развитию творческой ини-
циативы, соревнования, укреплению
трудовой дисциплины. Чтобы предста-
вить себе широту круга вопросов, воз-
никающих при решении отдельных за-
дач НОТ, достаточно ознакомиться с
элементами организации и обслужи-
вания рабочего места (рис. 4). Зани-
маясь организацией рабочего места,
следует учитывать все факторы, влия-
ющие на трудовой процесс, стремиться
к устранению всех задержек и неудоб-
ств во время работы.
Решение всех сложных вопросов
НОТ не следует сводить к устранению
явных недостатков в организации про-
изводственных процессов, а необходи-
мо стремиться к освоению и внедрению
лучших передовых достижений науки
и практики. Проводя системы меропри-
ятий по НОТ, не следует ограничивать-
ся только условиями производства.
Важно знать и постоянно совершенст-
вовать условия быта и отдыха работа-
ющих. Бытовые условия весьма суще-
ственно влияют на работоспособность,
1Z
производительность труда и качество
работ в целом.
Работа по научной организации тру-
да — постоянная служебная обязан-
ность администрации и технического
персонала строительства или предпри-
ятия. В помощь руководству предпри-
ятия для решения сложных вопросов
создаются советы НОТ и методичес-
кие советы по НОТ, а для решения от-
дельных частных вопросов — творчес-
кие бригады по НОТ (временные или
постоянные). С учетом задач, которые
возлагаются на бригады, в их состав
могут входить экономисты, нормиров-
щики, технологи, врачи, физиологи,
рабочие соответствующих профессий и
квалификаций.
. В специфических условиях водохо-
зяйственного строительства, не всегда
благоприятных в отношении организа-
ции труда и быта работающих, методы
НОТ являются одним из важнейших
путей повышения производительности
труда. Так, на строительстве осуши-
тельных систем в Латвийской ССР при-
менение НОТ дало увеличение произ-
водительности труда до 12 %.
§ 8. Оплата труда рабочих
в строительстве
Система оплаты за труд в СССР по-
строена на основе принципа социализ-
ма «от каждого по способности, каж-
дому по труду» и принципа материаль-
ной заинтересованности. В связи с
этим система заработной платы —
очень важный фактор в деле повыше-
ния квалификации рабочих и произво-
дительности труда.
Все расчеты по заработной плате в
строительстве проводят на основании
тарифной сетки, представляющей со-
бой шкалу коэффициентов, характери-
зующих соотношение в размере зара-
ботной платы рабочих разной квали-
фикации (разных разрядов, табл. 7).
Расчетную ставку для каждого из
шести квалификационных разрядов
вычисляют умножением расчетной
ставки для первого разряда на тариф-
ный коэффициент.
Неблагоприятные естественноисто-
рические условия района строительст-
ва учитывают повышающими район-
ными коэффициентами к заработной
плате. Районные коэффициенты уста-
новлены с учетом степени обжитости
района, удаления от основных транс-
портных магистралей, климатических
и погодных условий. Они имеют сле-
дующие значения:
основные районы европейской
части РСФСР, Прибалтийские
республики, Украина, Молда-
вия, Кавказ
республики Средней Азии и юж-
ные обжитые районы Сибири
север европейской части СССР
центральные и северные районы
Сибири и Дальнего Востока
районы с особо суровыми усло-
виями на полуострове Камчат-
ка и Чукотском полуострове,
островах Тихого и Северного
Ледовитого океанов
1,0
1,15...1,2С
1,20...1,60
1,20...1,70
1,8...2,0
На основании расчетных ставок и
норм выработки установлены расценки
на работы. Расценкой называется за-
работная плата рабочих, причитающа-
яся им за качественно выполненную
единицу объема работ.
Расчетная ставка
Расценка — —--------------- —
Норма выработки
— Расчетная ставка-Норма времени.
Расчет с рабочими за выполненную
работу осуществляют по единым или.
ведомственным нормам и расценкам
(НиР). Сборники НиР содержат рас-
ценки с районным коэффициентом,
равным 1,0, и с учетом разряда рабо-
чих. Для работ, выполняемых в дру-
гих районах, расценки за выполненную
работу умножают на районный коэф-
фициент. Кроме того, расценки могут
быть повышены коэффициентами, учи-'
тывающими снижение производитель-
7. Тарифные коэффициенты и часовые ставки для рабочих разных разрядов, занятых
на строительстве (1969 г.)
Показатели	Квалификационный. разряд					
	I	1 ”	| ш	IV |	V	VI
Тарифный коэффициент	1,0	1,126	1.27	1,43	1,60	1,80
Тарифный шаг, % Часовые тарифные ставки при 7-ча- совом рабочем дне, коп.	—	12,6	12,6	12,6	12,6	12,6
	4-3,8	49,3	55,5	62,5	70,2	79,0
18
Рис. 5, Формы и системы оплаты труда рабочих в строительстве.
ности труда при работе в неблагопри-
ятных условиях: в зимнее время, при
сильном ветре на большой высоте, в
налипающих, мокрых грунтах и др.
На строительстве применяют две си-
стемы оплаты труда: сдельную и по-
временную (рис. 5).
При сдельной оплате заработную
плату начисляют по расценкам про-
порционально выполненному объему
работ или количеству изготовленной
продукции. Это основная форма опла-
ты труда строительных рабочих.
При повременной оплате заработ-
ную плату начисляют пропорциональ-
но отработанному времени, исходя из
постоянных расчетных дневных или
месячных ставок (окладов). Повре-
менную оплату применяют для рабо-
чих, занятых на таких видах работ,
когда невозможна или затруднитель-
на оценка результатов труда в каких-
либо определенных единицах измере-
ния (труд дежурных механиков, мото-
ристов, ремонтников, работников скла-
дов и др.). Этот вид оплаты распрост-
раняется также на тех сотрудников,
зарплата которых отнесена к наклад-
ным расходам (администрация, инже-
нерно-технический и младший обслу-
живающий персонал, работники охра-
ны и др.).
Существует несколько разновидно-
стей сдельной системы оплаты труда:
прямая сдельная, аккордная и преми-
альная.
Прямая сдельная система оплаты
предусматривает начисление заработ-
ной платы по действующим нормам и
расценкам прямо пропорционально
объему выполненной работы.
Аккордная оплата труда отличается
от прямой сдельной тем, что она ве-
дется не за отдельные операции или ра-
боты, а, как правило, за конечную про-
дукцию, получаемую в результате
производственного процесса. Для это-
го по действующим нормам и расцен-
кам предварительно составляют каль-
куляции — аккордные комплексные
расценки, определяющие причитающу-
юся сумму заработной платы исполни-
телям за комплекс выполняемых ра-
бот.
При аккордно-премиальной системе
учитывают экономию нормативной
трудоемкости и оценку качества вы-
полненных работ в установленный за-
данием срок. За каждый процент эко-
номии нормативной трудоемкости вы-
плачивается премия в размере: 3 % —
при отличной оценке качества работ;
2 % — при хорошей и 0,5% — при
удовлетворительной. Работы, выпол-
ненные с опозданием или без эконо-
мии трудовых затрат, оплачивают по
прямым сдельным расценкам без пре-
мии.
Сокращение нормативной трудоем-
кости при аккордном наряде опреде-
ляют по формуле
Тн — 7*
р = —~~~ юо%,
" и
где Тн —затраты труда, определенные по нор-
мативам (в днях или часах); 7'ф— фактиче-
ские затраты труда.
При урочно-премиальной системе
оплату ведут по прямым сдельным рас-
ценкам. За выполненное в срок зада-
ние (урок) с оценкой отлично или хо-
рошо выплачивают премию в размере
соответственно до 40 или до 20 %. При
оценке «удовлетворительно» премию
не выплачивают.
2'
19
Премии могут выплачивать и рабо-
чим, находящимся на повременной оп-
лате, за выполнение и перевыполнение
производственных показателей при вы-
соком качестве работ.
Во всех случаях общая сумма пре-
мии не должна превышать 40 % рас-
четной месячной ставки.
Между членами бригады (или зве-
на) зарплату распределяют с учетом
отработанного времени и квалифика-
ционного разряда каждого рабочего.
Для этого вычисляют:
фактическую зарплату бригады с
учетом всех полагающихся премий
Зф;
расчетную зарплату рабочих брига-
ды за проработанное время по прямым
сдельным расценкам
Зр = CjO + cfa + cy.j — Scj tf,
коэффициент приработка
^np — Зф/Зр.
После этого вычисляют
каждого члена бригады
3j = Ci it Апр,
зарплату
где с,- — часовая тарифная ставка рабочего в
соответствии с квалификационным разрядом;
ti — число часов, отработанных каждым рабо-
чим бригады.
Специальные положения предусмат-
ривают особенности начисления зар-
платы рабочим в особых условиях:
при подвижном характере работы; при
работе в выходные и праздничные дни,
в ночное время (с 10 ч вечера до 6 ч
утра), замещении отсутствующего ра-
бочего; при сокращенном рабочем дне;
при сверхурочной работе.
Во всех этих случаях полагается
увеличение оплаты труда.
За полный брак и простои по вине
работающих оплата не производится.
Оплата за брак и простои не по вине
работающих производится по умень-
шенным тарифным ставкам. По пони-
женным тарифным ставкам оплачива-
ются простои из-за атмосферных усло-
вий и за перерывы на обогрев в зимнее
время.
При плохих производственных пока-
зателях рабочих могут лишать пре-
мии или уменьшать ее размер.
Применение тех или иных форм оп-
латы труда должно способствовать по-
вышению производительности труда,
снижению себестоимости строительст-
ва.
В целях поощрения передовиков
производства сдельный приработок и
премии могут быть распределены меж-
ду членами хозрасчетных бригад с уче-
том коэффициента трудового участия,
значение которого (от 0 до 2) устанав-
ливают решением коллектива брига-
ды.
Глава II. ПРОИЗВОДСТВО ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ
§ 1. Грунты и их строительные
свойства
Достоверные геологические и гидро-
геологические сведения о грунтах и
правильная оценка их строительных
свойств позволяют выбрать наиболее
рациональные способы производства
работ.
Грунт — это сложная трехфазная
система, изучением свойств которой
занимаются специальные дисциплины:
инженерная геология, грунтоведение и
механика грунтов.
Верхние слои земли сложены глав-
ным образом рыхлыми породами.
Часть суши представляет собой выхо-
ды на поверхность горных скальных
пород.
Все рыхлые грунты в зависимости
от минералогического и механического
состава делят на несвязные (пески) и
связные (глины). Кроме того, имеются
грунты, происхождение которых свя-
зано с растительностью и деятельно-
стью живых организмов. К ним отно-
сятся верхние почвенные слои (расти-
тельный грунт) и различные виды тор-
фов.
Твердая фаза нескальных грунтов
состоит из отдельных частиц различной
величины и минералогического соста-
ва. Частицы грунта в зависимости от
их размеров имеют различные наиме-
нования: валуны > 200 мм, галька —
40...200, гравий — 2...40, песок — 0,05...
2,. пыль — 0,005...0,05, глина <0,005
мм.
В строительной практике рекоменду-
ется классифицировать грунты в зави-
симости от содержания глинистых час-
тиц (табл. 8).
К скальным относят практически не-
сжимаемые водоустойчивые, сцементи-
рованные породы с сопротивлением
сжатию в водонасыщенном состоянии
более 5 МПа (граниты, базальты, не-
которые виды песчаников). К полу-
скальным относят породы, имеющие
предел прочности на сжатие в сухом
или водонасыщенном состоянии менее
5 МПа (гипсы, конгломераты и др.).
К наиболее важным показателям,
определяющим физические свойства
грунтов, помимо их механического со-
става, относятся: плотность, порис-
тость, влажность, внутреннее трение и
сцепление.
В соответствии с утвержденными
Госстроем СССР рекомендациями
(СН 528—80) под плотностью следует
понимать отношение массы тела к за-
нимаемому им объему. Применительно
к грунтам надо различать:
плотность частиц грунта — отноше-
ние массы сухого грунта к объему
только твердой его части, исключая
объем пор (от 2,35 до 3,3 т/м3, чаще
2,6.„2,7 т/м3);
8. Основные виды песчано-глинистых грунтов
«т	Грунты	Содержание частиц по массе,		О/ . О
		глинистых	пылеватых	песчаных
Глины Суглинки Супеси Пылеватые	глины	>30 30... 10 10.. .3 >30	Меньше, чем песчаных То же » Больше,- чем песчаных	Больше, чем пылева- тых То же Меньше, чем пылева-
Пылеватые Пылеватые Пески	суглинки супеси	30...10 10...3 <3	То же » -	тых То же » —
21
9. Коэффициенты разрыхления основных грунтов
	Коэффициент разрыхления	
Грунты		остаточный
	первоначальный	|	
Песок и супесь без примеси Мелкий и средний гравий, растительный грунт с	1,08.. 1,14..	.1,17 .1,28	1,01.. 1,015..	.1,025 .1,05
примесями, лесс нормальной влажности, песок с примесями щебня и гравия, легкий и лессовид- ный суглинок, супесь с примесью гравия и щебня Торф	1,20..	.1,30	1,03..	.1,04
Глина мягкая, жирная: лесс сухой; суглинок тя-	1,24..	,1,30	1,04..	.1,07
желый Галька крупная; глина ломовая, моренная, слан-	1,26..	.1,32	1,06..	.1,09
цевая; суглинок с примесью щебня и гравия, су-
глинок тяжелый с примесью щебня и гравия
Скальные рызрых- 1,45...1,50 1,20...1,30
ленные грунты
плотность грунта — отношение мас-
сы грунта, включая массу воды в его
порах, к занимаемому объему вместе
с порами (обычно от 1,5 до 2,0 т/м3);
плотность сухого грунта — отноше-
ние массы сухого грунта без массы во-
ды в порах к занимаемому им объему
с порами (1,4.„1,8 т/м3).
Глины, суглинки и супеси в зависи-
мости от содержания глинистых частиц
могут быть тяжелыми, средними или
легкими. Пески в зависимости от круп-
ности частиц бывают крупно-, средне-
или мелкозернистые.
В процессе разработки частицы грун-
та отделяются друг от друга и вслед-
ствие менее плотного прилегания в по-
следующем занимают больший объ-
ем. Коэффициент разрыхления /Ср оп-
ределяется как отношение объема
грунта в разрыхленном состоянии Кр
к объему, который занимал тот же
грунт до разрыхления, Ке.
Лр = Гр/Ге-
Рыхлый грунт, отсыпанный в соору-
жение или отвал без искусственного
уплотнения, с течением времени само-
уплотняется под влиянием силы тяже-
сти, переменного увлажнения, усыха-
ния. Процесс самоуплотнения протека-
ет медленно, длится годами, но все же
наблюдается остаточное разрыхление.
Степень увеличения первоначально-
го объема в процессе разработки
грунтов зависит от их механического
состава и влажности (табл. 9).
Разрыхляемость грунтов учитывают
в следующих случаях:
при определении объемов и разме-
ров насыпей, в которые грунт уклады-
вают без уплотнения,
Гн = ГЕ К-р’,
при необходимости найти по объему,
занимаемому рыхлым грунтом, объем,
который занимал тот же грунт в со-
стоянии естественной плотности,
Гн
Гв = ~. или Vs = VH Кр,
Ар
при определении объема грунта в со-
стоянии его естественной плотности в
ковшах землеройных машин
V =	, или V = qK К •
ЛР
при определении толщины слоя под-
сыпок (или отметок поверхности) на
участках спланированных поверхно-
стей при укладке грунта без искусст-
венного уплотнения
где ГЕ — объем грунта в насыпном состоянии;
Гв — объем грунта в выемке до его разработ-
ки в состоянии естественной плотности; И —
геометрическая толщина слоя подсыпки грун-
та на планируемой площади; Ня — необходи-
мая толщина слоя подсыпки в расчете на
самоуплотнение грунта; t> — объем грунта
естественной плотности в ковше землеройных
машин; д—геометрическая вместимость ковша
землеройных машин; Дн—коэффициент напол-
нения ковша грунтом в долях единицы от гео-
метрической емкости ковша; Кр= 1/Кр — вели-
чина, обратная коэффициенту разрыхления,,
или коэффициент приведения грунта к перво-
начальной плотности, коэффициент влияния
разрыхления; Ко-р — коэффициент остаточного
разрыхления грунта.
Допускаемая крутизна откосов зем-
ляных сооружений зависит от таких
свойств грунта, как внутреннее трение
и сцепление между его частицами.
Трение и сцепление являются также
основными факторами, определяющи-
22
ми трудность разработки и перемеще-
ния грунта.
Наиболее энергоемкая и дорогосто-
ящая часть процесса производства
земляных работ — разработка грунта.
Показателями, определяющими
трудность разработки грунта земле-
ройными машинами, служат удельное
сопротивление грунта резанию и
удельное сопротивление грунта копа-
нию. Сопротивление грунта копанию
зависит от вида и состояния грунта и
от конструктивных особенностей рабо-
чих органов машин (табл. 10).
10. Осредиеиные значения удельных
сопротивлений грунтов резанию и копанию кПа
	Удельное сопротивление
Грунты	резанию | копанию
Пески, супеси, влаж-
ные легкие суглинки
Суглинки, глины лег-
кие, влажные, разрых-
ленные
Суглинки тяжелые,
глины разрыхленные
Глины тяжелые
Взорванные скальные
30...50
50...100
100...180
200...300
50...120
60...200
120...250
200...400
250...600
Сопротивления разрабатываемых
грунтов резанию и копанию можно
снизить предварительным рыхлением
или увлажнением их. Увлажнение сле-
дует проводить с таким расчетом, что-
бы грунт не налипал на рабочие орга-
ны и не затруднялось передвижение
механизмов по поверхности забоя.
Физические свойства грунтов опре-
деляют основное качество их — труд-
ность разработки, которая кладется в
основу классификации грунтов в стро-
ительном деле.
Категорию скальных и полускаль-
ных пород устанавливают в зависимо-
сти от продолжительности бурения 1 м
шпура определенным буровым инст-
ментом.
В соответствии с действующей в на-
стоящее время классификацией грун-
тов, принятой Строительными норма-
ми и правилами (СНиП), все грунты
разделены на И групп.
Рыхлые грунты отнесены к первым
трем группам. Их можно разрабаты-
вать землеройными машинами без
предварительного рыхления. Все ос-
тальные группы от (IV до XI) охваты-
вают полускальные и скальные породы
различной твердости, а также твердую
карбонную кембрийскую глину, от^
вердевший лесс, морену с крупными
валунами и др.
Единая классификация грунтов яв-
ляется осредненной и далеко не уни-
версальной для всех способов разра-
ботки, так как она в основном приспо-
соблена для землеройных машин. В
связи с этим для каждого способа раз-
работки в настоящее время имеется
своя особая классификация грунтов
(табл. 11).
В производственных нормах на ме-
ханизированные земляные работы
(СНиП, ЕНиР, ВНиР) грунты разде-
лены на группы применительно к каж-
дому конкретному виду землеройных
машин.
Способ производства работ и ре-
жим работы механизмов выбирают с
учетом свойств грунта и его влажно-
11. Группы грунтов при различных способах разработки
	Грунты		
Способы разработки	несвязные и связ- ные. разрабаты- ваемые без рых- ления	очень плотные связные и полу- скальные. тре- бующие рыхления	скальные, разрабаты ваемые только поел рыхления
Вручную	1...Ш	IV	V...XI
Землеройными машинами: экскаваторами землеройно-транспортными Гидромеханизацией	I...III I..HII I...VI	IV... VI	VI*
Взрывным способом с классификацией: по ЕНиР и СНиП по единой шкале крепости (классы) по шкале М. М. Протодьяконова (ка- тегории)	I...111 XVI X..«Vila	IV XV.. .XII VII... Va	V...XI XII...I V...I
• После рыхления взрывным способом.
23
12. Пластические свойства и характерные влажности основных грунтов
Естествен-
ная влаж-
ность. %
Пластические свойства	Пределы пластичности		Число пзастич* мости, П	Влажность наиболь- шей лип- кости, %
	нижний, Wp	верхний, Ц/-г		
Грунт
Песок	8..	. 12	Непластичный				—	—		—
Супесь	10..	. 15	Слабопластичный	10. .	.18	20.	. . 25	0. . .7	20.	. .25
Суглинок	20..	.28	Пластичный	18..	.25	25.	. .35	7. . .17	25.	...30
Глина	25..	.35	Высокопластич-	25...	.30	45.	. .50	>17	35.	. .45
сЗЫЙ
сти. Наиболее существенную роль иг-
рает влажность в случаях уплотнения
грунта при укладке его в качественные
насыпи.
Грунты, содержащие глинистые ча-
стицы, обладают при определенной
влажности свойствами пластичных тел.
По числу пластичности грунта мож-
но установить его разновидность в за-
висимости от содержания глинистых
частиц (табл. 12).
Весьма важное свойство грунтов —
способность их выдерживать нагруз-
ки от передвигающихся и работающих
машин.
Давление на грунт от ходового обо-
рудования землеройных и землеройно-
транспортных машин характеризуется
следующими значениями (кПа):
одно- и многоковшовые экска- 40... 100
ваторы и тракторы с обычными
гусеницами
те же машины на уширенных 15...20
гусеницах
машины на пневмоколесном хо- 400. , .600
ДУ
тяжелые карьерные экскавато- 100. ..200
ры на гусеницах
шагающие экскаваторы	40.. .90
Грунты в состоянии обычной естест-
венной влажности обладают довольно
хорошей несущей способностью. Одна-
ко с увеличением влажности прочность
их резко снижается (табл. 13).
Это особенно неблагоприятно в ус-
ловиях строительства осушительных
систем при высоком уровне грунтовых
вод, а также в периоды обильного вы-
падения осадков, таяния снегового по-
крова, плохой испаряемости при низ-
ких температурах, высокой влажности
воздуха. При насыщении грунтов во-
дой происходит их размокание, теря-
ется связность, снижается прочность,
ухудшается проходимость территории.
С этими обстоятельствами надо счи-
таться при выборе типа ходового обо-
рудования машин, устройстве времен-
ных подъездных дорог, составлении
календарных планов работ.
Нагрузка на грунт р от гусеничных
машин должна быть несколько мень-
ше несущей способности грунтов рв
р с (0,6 ... 0,8) рв.
Следует также иметь в виду, что во
время работы землеройных машин
происходит резкое перераспределение
нагрузок между опорными частями
ходового оборудования, возникают до-
полнительные динамические и вибра-
ционные нагрузки. Так, при работе
одноковшовых экскаваторов удельные
давления на грунт могут в 10...15 раз
превысить средние расчетные давле-
ния, указанные в характеристиках ма-
шин.
$
§ 2.	Виды земляных сооружений
и работ. Баланс грунтовых масс
Все земляные сооружения делят на
выемки и насыпи. К выемкам относят
сооружения, расположенные ниже по-
верхности (рис. 6, а, б, д, к), а к насы-
пям — сооружения, возводимые от-
сыпкой грунта выше дневной поверх-
ности (рис. 6, е, ж, з, и, л). Сооруже-
ния из грунта, располагаемые частич-
13. Прочность грунтов на сжатие, кПа
Грунты	Влажность	Грунты	Влажность
	естественная [	высокая		естественная |	высокая
Пески:
крупные
средние
мелкие
пылеватые
350. .	. .450	350..	. 450	Супеси Суглинки	250.. 200..	. .300 .. 300	200.. 100..	..300 . .250
250..	..350	250..	.350	Глины	250..	. .600	100..	..400
200.. 200, .	. .300 ..250	150.. 100..	. 250 .150	Торфяники	20..	.60	10..	..15
24
Рис. 6. Земляные сооружения:
а — канал (котлован) в выемке глубиной до 5 м: б — то же, при глубине выемки более 5 м; в— канал в по-
лувыемке; г —канал в полунасыпи; д — траншея; е — дамба (плотина); ж — канал целиком в насыпи; з —
земляная подушка (или дорожное полотно); и — земляной валик высотой до 1 м; к —котлован под сооруже-'
ние; л — грунтовая плотина; / — профильные (деловые) выемки; 2 — профильные (качественные) насыпи;.
3 — кавальеры грунта; 4 — резервы; 5 — карьер грунта; 6 — постоянный отвал; 7 ~~ временный отвал.
но в выемке, частично в насыпи, отно-
сят к полувыемкам, если преобладает
выемка (рис. 6, в), или к полунасыпям,
если преобладает насыпь (рис. 6, г).
В зависимости от назначения выем-
ки делят на профильные (деловые),
являющиеся частью строящихся соору-
жений, и непрофильные (карьеры, ре-
зервы), из которых берут грунт для
насыпных сооружений. С учетом срока
службы земляные сооружения считают
постоянными или временными, возво-
димыми на время производства стро-
ительных работ.
Насыпи бывают двух видов: про-
фильные (качественные) и непрофиль-
ные. К профильным относят все насы-
пи, возводимые в соответствии с за-
данными размерами в плане и по вы-
соте и с уплотнением грунта так, что-
бы они имели необходимую плотность,
прочность, водонепроницаемость, ста-
тическую устойчивость.
В местах складирования не исполь-
зуемого из выемок грунта образуются
непрофильные насыпи (отвалы, ка-
вальеры).
К насыпям следует относить и об-
2S
Рис. 7. Элементы поперечного сечения выемок
и насыпей:
а — выемка; б — насыпь; в — глубокая выемка; г —
откосы выемок и насыпей; 1— поперечное сечение
выемки; 2— дно выемки; 3 — подошва откоса выем-
ки; 4 — откос выемки; 5 — бровка выемки; 6 — бер-
ма; 7 — гребень насыпи,- 8 — бровка насыпи; 9 — от-
кос насыпи; 10—подошва откоса насыпи; 11 — ос-
нование насыпи; 12 — промежуточная берма.
Кавальер ~ непрофильная линейно
протяженная насыпь неиспользуемого
грунта вдоль линейной профильной вы-
емки (канала, дороги).
Кювет — линейно протяженная про-
фильная выемка в виде канавы для
сбора и отвода воды от линейного со-
оружения (обычно вдоль дороги).
Названия различных элементов по-
перечного сечения выемок и насыпей
приведены на рисунке 7.
Крутизна откосов сооружений ха-
рактеризуется коэффициентами зало-
жения откосов
т = ЫН = cig a — 1/tga,
ратные засыпки ранее образованных
выемок или естественных ям и пони-
жений. Обратные засыпки можно вы-
полнять с искусственным уплотнени-
ем или без уплотнения.
Котлован — это временная профиль-
ная выемка для возведения искусствен-
ного сооружения ниже естественной
или искусственной дневной поверхно-
сти.
Траншея — линейно протяженный
котлован с вертикальными или нак-
лонными стенками для укладки трубо-
проводов, дрен, кабелей, ленточных
фундаментов.
Карьер — сосредоточенная выемка,
в которой открытым способом добыва-
ют полезные ископаемые породы, в том
числе грунт для насыпных земляных
сооружений.
Резерв — линейно протяженная вы-
емка с запасом грунта, который берут
для возведения линейно протяженных
насыпных сооружений.
Отвал — непрофильная насыпь, ме-
сто сосредоточенного складирования
неиспользуемого или непригодного
грунта.
Временный или промежуточный от-
вал — место для временного склади-
рования грунта, используемого в даль-
нейшем для насыпей и засыпок.
где L — длина горизонтальной проекции отко-
са; Н — глубина выемки пли высота насыпи;
а — угол наклона поверхности откоса к гори-
зонтальной поверхности.
Крутизна откосов постоянных зем-
ляных сооружений задается проектом
из условия их устойчивости. В не-
скальных грунтах т обычно не мень-
ше единицы.
Крутизну откосов временных котло-
ванов и траншей назначают с учетом
грунтов и глубины выемок (табл. 14).
При глубине выемок более 5 м кру-
тизну откосов определяют расчетом из
условия их устойчивости. В переув-
лаженных грунтах с высоким уровнем
грунтовых вод откосы принимают не
круче 1:1.
Для водохозяйственного строитель-
ства наиболее характерны следующие
земляные сооружения: русла открытых
каналов в выемках, полувыемках,
полунасыпях и насыпях; траншеи под
трубопроводы и горизонтальный дре-
наж; котлованы под различные соору-
жения; земляные насыпные плотины и
дамбы.
К В особый вид работ следует выде-
лить планировочные работы, выполня-
емые для выравнивания поверхности
поля и придания ему заданного укло-
на. При их выполнении срезают грунт
с повышенных мест и отсыпают его в
14. Крутизна откосов временных котлованов и траншей в грунтах
естественной влажности без крепления
Грунты	Глубина выемки		Грунты	Глубина выемки		
	До 1,5 м |	до 3 м | до 5 м		До 1,5	j до 3 м |	до 5 м
Насыпные	1:0,67	1:1	1:1,25	Супеси	1:0,25	1:0,67	1:0,85
Песчаные и гра-	1:0,5	1:1 1:1	Суглинки	1:0	1:0,5	1:0 Д5
вийные влаж-			Глины	1:0	1:0,25	1:0,5 -
ные			Лесс	1:0	1:0,5	1:0,5
26
Рис. 8. Схема к балансу грунтовых масс.
Выемки: 1 — котлован; 2— русло подводящего кана-
ла; 3 — русло отводящего канала; 4—карьер грун-
та. Насыпи: 5,8 — постоянные отвалы лишнего и не-
пригодного для профильных насыпей грунта; 6, 7 —
профильные насыпи частей земляной плотины; 9,
10 — временные отвалы грунта; 11, 12. 13— отвалы
растительного грунта, снятого с основания плиты и
с карьера; 14 — целиковые перемычки.
понижении с общим выравниванием
поверхности.
Объем земляных работ определяют
в соответствии с правилами вычисле-
ния объемов геометрических тел. При
сложной конфигурации выемок и насы-
пей их разбивают на более простые
части, объемы которых определяют по
формулам геометрии. Для определения
объемов по многочисленным однооб-
разным объектам (каналам, дамбам,
валикам) используют готовые табли-
цы и вычислительные машины.
Все объемы работ при разработке
принято определять по грунту в состо-
янии естественной плотности. Разли-
чают проектные и производственные
объемы работ.
Проектные (их называют также гео-
метрические или профильные) объемы
вычисляют по геометрическим разме-
рам, предусмотренным проектом соо-
ружения. Для земляных сооружений
в выемке и в полувыемке проектный
объем определяют по геометрическим
размерам выемки, а для сооружений в
полунасыпи и насыпи — по геометри-
ческим размерам насыпных частей в
соответствии с проектными размерами.
Производственные объемы работ со-
ответствуют фактически выполненным
с учетом дополнительных объемов, по-
являющихся при повторных перера-
ботках (перекидках) грунта, а также
с учетом удаления и замены непригод-
ных грунтов, переуплотнения их в про-
фильных насыпях, необходимого запа-
са на осадку насыпи и основания со-
оружения. Обобщение опыта производ-
ства работ по строительству каналов
показывает, что соотношение между
профильными Ппроф и производствен-
ными Ппроиэв объемами работ опреде-
ляется соотношением
Гпроизп ~ (',3 ... 2,0) Гпр0ф.
Разрабатываемый в выемках грунт
подлежит перемещению в насыпи. На-
иболее целесообразно грунт из про-
фильных (деловых) выемок переме-
щать в профильные насыпи, сводя к
минимуму непрофильные объемы работ
в карьерах и резервах. При больших
объемах котлованов карьеры для ус-
тройства насыпей могут не понадобить-
ся. Наиболее рационального использо-
вания грунта из выемок можно добить-
ся при составлении баланса грунтовых
масс. *
Баланс грунтовых масс — это про-
ектный документ, отражающий раци-
ональное распределение грунта между
выемками и насыпями. Его составля-
ют в виде схем (рис. 8) и таблиц (табл.
15) с учетом наилучшего использова-
ния грунта из профильных выемок для
возведения насыпей при минималь-
ных дальностях перемещения грунта
15. Ведомость баланса грунтовых масс
Выемки		Насыпи				
наименование	4 объем	отвал грунта	земляная часть плотины	временный отвал	обратная засыпка пазух	
Котлован	V1		"з	ve	—	...
Карьер	Vn		Vt	—		. . «
Отводящий канал	’/in	«2	V5		—	» ..
Из временных отвалов	Viv	—	——	—	Г'э	
		1Й		V3		
27,
и минимальной общей стоимости зем-
ляных работ по объекту.
На схемах стрелками показывают
направления всех перемещений грун-
та, выписывают объемы и дальности
его возки. В левой части ведомости ба-
ланса грунтовых масс выписывают все
виды выемок и их объемы, в правой
части — насыпи и их объемы.
При составлении баланса грунтовых
масс должны быть учтены работы, свя-
занные с удалением непригодных грун-
тов, подготовкой оснований, обратные
засыпки и дополнительные перемеще-
ния грунта, а также переуплотнение
грунта в профильных насыпях, запасы
на осадку и потери грунта при переме-
щении. Объемы выемок надо опреде-
лять с учетом всех перечисленных фак-
торов. Сумма объемов всех выемок
должна быть равна сумме объемов
всех насыпей.
§ 3.	Геодезические работы
в строительстве
Точность расположения строящихся
сооружений на местности в соответст-
вии с проектом обеспечивается геоде-
зическими способами, для чего необ-
ходим большой объем работ, выполня-
емых до начала, во время производст-
ва и после окончания строительных ра-
бот.
Подготовку к строительным работам
на стройплощадке обычно начинают с
создания геодезической разбивочной
основы в виде полигонометрических
или теодолитовых ходов вдоль трасс
и осей линейных сооружений; сетей
триангуляции с привязкой к ним глав-
ных осей крупных сооружений — гид-
роузлов, плотин, мостов; строительных
сеток в случае размещения на площад-
ке группы сооружений; красных линий,
продольных и поперечных осей, со-
ответствующих проектному положе-
нию осей возводимых сооружений.
На базе геодезической основы в ходе
строительства ведут детальные разби-
вочные работы с выносом и закрепле-
нием всех осевых линий, плановых раз-
меров и высотного положения конст-
руктивных элементов различных со-
оружений.
В процессе производства работ, пос-
ле завершения отдельных процессов
и строительства сооружения в целом
осуществляют геодезический контроль
точности выполнения строительных и
монтажных работ. Требования к точ-
ности производства разных видов ра-
бот регламентированы соответствую-
щими главами Ill части СНиП—Пра-
вилами производства и приемки работ,
инструкциями, указаниями и руковод-
ствами по специальным работам.
Рис. 9. Схемы устройств при выполнении разбивочных работ:
а — для кылована: б — схема обноски; в—-разбивка откоса выемки; г — то хе, для насыпи;
для траншеи; / — границы котлована; 2 — обноска; 5 — проволока (причалка;; з-—отвесы.
28
На построенных сооружениях орга-
низуют геодезические наблюдения за
перемещением и деформациями вслед-
ствие осадок, просадок, усадок и дру-
гих причин.
Геодезические работы во время стро-
ительства выполняют геодезические
службы строительных организаций, ис-
пользуя обычные геодезические прибо-
ры и приемы. Разбивку осей и границ
сооружений в плане выполняют одним
из следующих способов: прямоуголь-
ных координат, полярным, угловых,
линейных и створных засечек. Закреп-
ление на местности отдельных геоде-
зических точек осуществляют постоян-
ными или временными геодезическими
знаками — реперами, марками, пике-
тами, кольями, вешками. Постоянные
знаки должны быть расположены за
пределами зоны производства работ,
их необходимо огородить и оберегать
от повреждения и смещения. Рабочую
разбивку осей и границ сооружений
делают колышками. Для закрепления
осей и отметок котлованов устраивают
обноску из досок на стойках, столбах
(рис. 9). К обноске крепят визиры, а
по осям натягивают проволоку — при-
чалки.	«
§ 4.	Способы производства
земляных работ
Все известные приемы выполнения
земляных работ принято делить на че-
тыре способа: механический, гидравли-
ческий, взрывной, ручной (табл. 16).
Кроме того, широко распространены
комбинированные приемы с различным
сочетанием перечисленных способов.
Способ производства работ механи-
ческими средствами предусматривает
применение для разработки, тран-
спорта и укладки грунта машин и ме-
ханизмов.
Способ гидромеханизации заключа-
ется в том, что грунт разрабатывает-
ся, транспортируется и укладывается
с помощью воды, которая на месте
разработки превращает грунт в гидро-
смесь, движущуюся по законам гид-
равлики; на месте укладки создаются
условия для выпадения частиц грунта
в осадок и сброса осветленной воды.
Взрывной способ заключается в том,
что с помощью разных механических
средств устраивают предварительные
выработки небольшого объема для за-
кладки зарядов взрывчатых веществ.
Энергия взрыва используется для раз-
работки грунта в выемках и отбрасы-
вания его за пределы выемки.
Выбор того или иного способа про-
изводства работ зависит от многих
факторов: физических свойств грун-
тов, размеров и форм выемок и насы-
пей, мощности средств механизации,
наличия или отсутствия воды или
трудности ее подвода на место работ,
стоимости единицы объема работ, тру-
доемкости, объемов работ, (в том чис-
ле на единицу длины выемки или на-
сыпи), энергоемкости на единицу объ-
ема работ, наличия или отсутствия ис-
точников энергии, сроков производст-
ва работ.
При возможности использования
всех способов производства работ тре-
буется экономическое сравнение.
В условиях гидромелиоративного
строительства большую часть объемов
земляных работ выполняют с помощью
механических средств (машин). Так
16. Характеристика основных способов производства земляных работ
в гидромелиоративном строительстве (по В. Н. Шафранскому)
Способ производства земляных работ	Удельный вес работ, %	Особенности применения
Механический	(ма-	95	Универсальный способ, пригодный для любых условий и
шинами) Гидромеханизация		4	размеров сооружений; требуется рыхление скальных, мерз- лых и плотных грунтов; большое разнообразие применяе- мых машин Применяется только на несвязных и малосвязных грунтах;
Взрывной Ручной		Цо 1 » 0,1	непригоден для малогабаритных земляных сооружений; требуется наличие больших объемов воды (в среднем 10 м3 на 1 м3 грунта); большая энергоемкость Применяется для рыхления скальных, мерзлых и плотных грунтов, а также для выброса грунтов любого вида Большая трудоемкость и стоимость; применяется при очень малых объемах работ, отсутствии нужных механизмов и для отделочных работ, требующих высокой степени точно-
. •I'*’* ' . ' " rt ~- '• -.*-'3ЛЯМ
* »BBK.SirTJ f-t J ГЛ Я--З.ЮТСЯ ОТ ПО-
»йЕ*з	zz 1 строительстве co-
•пгжн »^“?гс назначения (напри-
ел -1‘ГО-,(Г. объектов промышленного
> ждя некого строительства, карь-
еоов строительных материалов и др.),
то для их выполнения применяют об-
щестроительные машины. Однако в
гидромелиоративном строительстве
имеются специфические виды работ
(нарезка каналов мелкой сети, устрой-
ство трубчатого дренажа, очистка ка-
налов от наносов и растительности,
устройство противофильтрационных
одежд и др.), требующие применения
специальных мелиоративных машин.
При производстве земляных работ
выполняют три основных строительных
процесса: разработку, транспортиров-
ку и укладку грунта. Кроме того, про-
водят подготовительные работы на
площади будущего сооружения или по-
лосы по трассе канала (валка и сводка
леса, корчевка пней, срезка кустарни-
ка, рыхление тяжелых грунтов, уборка
камней).
Ведущий процесс при земляных ра-
ботах — разработка грунта, выполняе-
мая в основном землеройными и зем-
леройно-транспортными машинами.
Применение того или иного типа ма-
шин определяется видом грунтов, их
.состоянием и размерами земляных
сооружений. Относительные объемы
земляных работ, выполняемые в вод-
ном хозяйстве разными машинами, ха-
рактеризуются такими цифрами (в %):
одноковшовые экскаваторы	26
многоковшовые экскаваторы	4
скреперы	22
бульдозеры	40
прочие средства механизации	8
Следует иметь в виду неравномер-
ность использования перечисленных
машин по мелиоративным зонам. Так,
в зоне осушительных мелиораций поч-
ти не применяют скреперы и значи-
тельно шире, используют специализи-
рованные многоковшовые экскаваторы.
В последние годы уменьшается
удельный вес работ, выполняемых од-
ноковшовыми экскаваторами, вслед-
ствие использования более экономич-
ных землеройно-транспортных машин
и специализированных машин непре-
рывного действия. Такая тенденция
сохранится и в будущем.
30
Земляные работы выполняют с пе-
ремещением механизмов или только их
рабочих органов — ковшей. Различа-
ют продольный способ разработки
грунта, когда механизм или рабочий
орган движется вдоль оси сооружения,
и поперечный — при их перемещении
под прямым или близким к нему уг-.
лом к оси сооружения.
§ 5. Разработка грунта
одноковшовыми экскаваторами
Одноковшовые экскаваторы, при-
менимые в гидромелиоративном стро-
ительстве. Несмотря на снижение
удельного веса объемов земляных ра-
бот, выполняемых одноковшовыми эк-
скаваторами, они распространены дос-
таточно широко благодаря их универ-
сальности, способности разрабатывать
грунты с самыми различными свойст-
вами, разной влажности, при наличии
включений.
Большое число типоразмеров од-
ноковшовых экскаваторов и разные
размеры ковшей позволяют использо-
вать их для разработки грунта в выем-
ках любых размеров: от самых неболь-
ших сечений каналов (с шириной по
дну 0,2...0,4 м) до котлованов и карье-
ров неограниченной ширины и глуби-
ны (с погрузкой на транспортные сред-
ства).
Простота замены рабочего оборудо-
вания и многообразие его видов зна-
чительно расширяют область примене-
ния одноковшовых экскаваторов не
только для земляных, но и для других
видов работ (уплотнение грунта, за-
бивка свай, монтажные работы, кор-
чевка пней и т. д.).
Для гидромелиоративного строи-
тельства используют, как правило, об-
щестроительные универсальные одно-
ковшовые экскаваторы и специальные
экскаваторы для мелиоративных ра-
бот серии Э и ЭО. Они имеют ковши
вместимостью от 0,15 до 2,5 м3.
Индекс ЭО — экскаватор одноков-
шовый — присваивается моделям, ос-
военным промышленностью после
1968 г. За буквами ЭО в марке моде-
ли стоят цифры, которыми зашифрова-
ны основные характеристики (вмести-
мость ковша, вид ходового оборудова-
ния, тип рабочего органа, порядковый
номер модели), и буквы, обозначаю-
щие очередную модернизацию и вари-
ант климатического исполнения (рис.
ВМЕСТИМОСТЬ КОВШЕЙ, м3						
0J5	0.2б|0,40	0.65	1.00	1.6	2.50	4,0
?	2 1 3	4	5	6	7	3
РАЗМЕРНАЯ ГРУППА						
ТИП РАБОЧЕГО ОБОРУДОВАНИЯ


{ {
эо-оооопп
Рис. 10. Схема индексации одноковшовых экс-
каваторов для моделей, выпускаемых после
1968 г.:
Г — гусеничные; ГУ — гусеничные уширенные; П —
пневмоколесные; СШ — на специальном шасси; А —
на базе автомобиля; Тр — на базе трактора; Пр —
прицепные; Пл — плавучие; С — для работы в усло-
виях севера; Т — для тропических условий; ТВ —
для тропиков с высокой влажностью.
10). Например марка экскаватора ЭО-
5112А соответствует пятому типораз-
меру с вместимостью ковша 1,0 м3, на
обычных, не уширенных, гусеницах, с
подвеской рабочего органа на канатах
(стальных тросах) вторая модель, мо-
дернизированная первый раз (А).
Более крупные экскаваторы серии
ЭКГ, ЭВ Г и ЭШ (карьерные, вскрыш-
ные, шагающие) с ковшами вместимо-
стью 4; 6; 8; 10 м3 и более в гидроме-
лиоративном строительстве применя-
ют редко (при строительстве уникаль-
ных водозаборных гидроузлов и го-
ловных участков крупных магистраль-
ных каналов в глубоких выемках).
Экскаваторы с ковшами вместимо-
стью 2 м3 и более имеют только элект-
рический привод, что затрудняет их
использование на объектах, удаленных
от источников электроэнергии.
Для земляных работ в водохозяй-
ственном строительстве применяют од-
ноковшовые экскаваторы с рабочим
оборудованием драглайн, обратная и
прямая лопата. Реже используют экс-
каваторы с ковшом грейфера (табл.
17).
Размеры выемок, образуемых экс-
каваторами за один проход, зависят
от габаритов сменного рабочего обору-
дования, кузова и ковшей (табл. 18).
При малых рассредоточенных объ-
емах работ следует использовать мо-
бильные экскаваторы на пневмоколес-
ном ходу (<7 = 0,15...0,65 м3). На водо-
насыщенных торфянистых грунтах с
плохой несущей способностью приме-
няют экскаваторы со специальным
уширенным гусеничным ходом (<7 —
=0,25 ...0,65 м3).
На территории, затопленной водой,
иногда применяют плавучие экскава-
торы на понтонах.
При разработке грунта одноков-
шовыми экскаваторами работы ведут
позиционно. Зона, в которой действует
экскаватор на данной позиции, назы-
вается забоем. По окончании копа-
ния грунта в данном забое экскаватор
перемещается на новую позицию.
Процесс разработки грунта экскава-
тором с любым видом рабочего обо-
рудования складывается из чередую-
щихся в определенной последователь-
ности операций в одном цикле: реза-
ние грунта и заполнение ковша, подъ-
ем ковша с грунтом, поворот экскава-
тора вокруг оси к месту выгрузки, вы-
грузки грунта из ковша, обратный по-
ворот экскаватора в забой, опускание
ковша и подача его в исходное поло-
жение для резания грунта. Предель-
ные размеры выемок, которые могут
быть выполнены одноковшовым экс-
каватором с одной стоянки, зависят от
его рабочих параметров.
Основные рабочие® параметры одно-
ковшовых экскаваторов следующие:
радиус резания /?р, радиус выгрузки
/?в, высота выгрузки НЕ, глубина реза-
ния Яр. Значения этих параметров,
как правило, зависят от размеров ра-
бочего оборудования, его вида и осо-
бенностей (рис. 11,12).
Радиус резания — это расстояние
от оси вращения экскаватора до зубь-
ев ковша при врезании его в грунт.
Радиус выгрузки — расстояние от
той же оси вращения до центра тяже-
сти ковша в момент выгрузки грунта.
Высота выгрузки — расстояние от
уровня стояния экскаватора до ниж-
ней части ковша в момент выгрузки
грунта.
Глубина резания (копания)—наи-
большая глубина выемки, которая мо-
жет быть образована экскаватором с
одной стоянки от поверхности разра-
батываемого грунта до дна забоя.
Значения всех параметров изменя-
ются при разных углах наклона стре-
лы, а у драглайнов и обратных лопат
зависят от способа разработки грунта.
Разработка грунта экскаваторами
с рабочим оборудованием драглайн.
Драглайны предназначены в основном
для разработки грунта с отсыпкой его
31
17. Область применения одноковшовых экскаваторов в водохозяйственном строительстве
Вид оборудования
Основные виды выполняемых работ
Особенности применения экскаватора
Драглайн
Разработка грунта в выемках кана-
лов, котлованов в отвал;
уширение каналов без перерыва по-
дачи воды;
добыча песка и гравия нз-под воды;
разработка грунта в котлованах с
погрузкой в транспортные средства;
разборка земляных перемычек;
вскрышные работы
Прямая лопата
Разработка грунта и строительных
материалов в карьерах с погрузкой в
транспортные средства;
разработка грунта в выемках круп-
ных котлованов и каналов с погруз-
кой в транспортные средства;
погрузка разрыхленных скальных н
полускальных грунтов
Обратная ло-
пата
Разработка грунта в траншеях под
трубопроводы и закрытый горизон-
тальный дренаж;
разработка грунта в выемках некруп-
ных каналов и котлованов в отвал,
очистка каналов от заиления
Грейфер
Разработка грунта в колодцах, кот-
лованах под опоры разных типов;
разработка грунта в опускных ко-
лодцах, при разборке и загрузке ря-
жей и др.;
погрузка и разгрузка сыпучих мате-
риалов при использовании любых
транспортных средств и на складах
Разработка грунта только ниже уров-
ня стояния;
возможна экскавация сухих, переув-
лажненных грунтов и из-под воды;
требуется рыхление плотных грунтов:
отсыпка грунта преимущественно в
отвал;
при необходимости возможна погруз-
ка на транспортные средства
Разработка грунтов только выше
уровня стояния со дна забоя;
работают только с погрузкой грунта
на транспортные средства;
возможна экскавация любых грунтов
(включая скальные после рыхления
взрывным способом); нельзя приме-
нять в мокрых забоях и при нали-
чии грунтовых вод
Разработка грунта только ниже уров-
ня стояния; возможная экскавация
грунтов любой влажности, в том чис-
ле черпание из-под воды;
отсыпка грунта в основном в отвал;
при погрузке в транспортные средства
применяют гидравлические обратные
лопаты
Набор грунта на горизонтальных пло-
щадках либо ниже, либо выше уровня
стояния;
экскавация грунтов любой влажности,
в том числе черпание нз-под воды;
хорошо работают в отвал и с погруз-
кой в транспортные средства;
используются для работы в стеснен-
ных условиях при малой площади
выемок; малая производительность
из-за большой продолжительности
цикла н большой массы ковша
18. Основные размеры (м) разрабатываемых выемок	экскаваторов	серии Э	и ЭО,	влияющие	на габариты	
Параметры		Вместимость стандартных ковшей, м3				
						
	| 0,15...0,2 | 0	.25...0,40 1	0,5...0,65	1 1,0...1,25 1	1,60	1	2,0...2,5
Длина стрелы: драглайнов и грейферов	7,5	10,5	10 и 13	12,5 и 15	15 и 20	1’	5, 20, 25
	2,3	4,9	5,5	6,8	7,7	8,6
прямых лопат*	111							———
	1,41	2,3	4,5	4,9	5,9	6,1
обратных лопат*	2,3	4,9	5,5	7,8	7,8		
			——		. . —	—  и.
	1,41	2,3	2,8	—	—	—
Высота пяты стрелы	—.	1,45	1,52	1,7	—	2,1
Расстояние от пяты стрелы	ДО	—	0,65	1,25	1,3	—	1,6
оси вращения экскаватора						
Радиус хвостовой части	—	2,6	2,9	3,3	—	4,5
* В числителе длина стрелы, в знаменателе рукояти.
Рис. 11. Рабочее оборудование для земляных работ и рабочие параметры канатно-блоч-
ных одноковшовых экскаваторов:
« — драглайнов; б —прямых лопат; е — обратных лопат; г ~ грейферов.
непосредственно в отвал, чему способ-
ствует значительная длина стрелы.
Разработку грунта драглайном ве-
дут ниже уровня его стояния (рис. И,
а). Это позволяет разрабатывать мок-
рые и водонасыщенные грунты без
предварительного их осушения или
из-под воды.
При необходимости драглайны
можно использовать для разработки
грунта с погрузкой в транспортные
средства, но менее успешно, чем экс-
каваторы с другими видами рабочего
оборудования. Гибкая подвеска ков-
ша к стреле усложняет точную уста-
новку ковша над кузовом, требует вы-
сокой квалификации машиниста и
повышенной осторожности его, что вли-
яет на производительность драглайна.
Характерные для драглайнов ра-
3—290
33
Рис. 12. Схема забоев и основные рабочие параметры гидравлических экскаваторов с рабочие
оборудованием:
а— прямая лопата; б — обратная лопата; в — грейфер.
бочие параметры показаны на рисун-
ке 11, а.
Радиус резания драглайнов зави-
сит от длины и угла наклона стрелы.
При необходимости радиус резания
может быть несколько увеличен за
счет заброса ковша путем подтягива-
ния и отпускания тягового каната.
При этом подъемный трос составит с
вертикалью, проходящей через голов-
ной блок, угол 15... 18°.
Глубина резания грунта драглай-
ном зависит не только от длины стре-
лы и угла ее наклона, но и от положе-
ния экскаватора по отношению к выем-
ке и вида разрабатываемого грунта.
При выемке сбоку по ходу экскава-
тора наибольшая глубина резания
ЯР.п зависит от крутизны внутреннего
и внешнего откосов забоя (табл. 19).
При передвижении экскаватора по
оси выемки наибольшая глубина реза-
ния Яр,т зависит от крутизны внутрен-
него откоса забоя.
Наибольшая высота выгрузки грун-
та Нв определяется расстоянием от
уровня стояния экскаватора до самой
нижней точки предельно поднятого
вверх (к головному блоку) свободно
висящего ковша.
В зависимости от размеров выемки
применяют различные способы разра-
ботки грунта драглайнами (рис. 13).
Продольную (или торцевую) раз-
работку (рис. 13, а) применяют дл?
нешироких выемок, когда радиусом вы
грузки экскаватора может быть пере
крыто расстояние от оси выемки дс
внешней дальней бровки кавальере
грунта.
Поперечную (боковую) разработку
(рис. 13, б) применяют при условии
что всяеширина полосы выемки и ка
вальера грунта может быть перекры
та радиусом резания в сумме с радиу
сом выгрузки.
Сравнительно редко применяю-
уширенную продольную (рис. 13, в) i
уширенную поперечную (рис. 13, г'
разработки грунта со смещением экс
каватора вправо, влево и одновре
менно вперед (по зигзагу).
Поперечная разработка грунта н<
две стороны целесообразна при боль
шой ширине выемок (рис. 13, <5). Пре
дельно большую ширину выемки мож
но получить при условии, что радиу
сом резания в сумме с радиусом вы
грузки будет перекрыто расстояние о-
оси выемки до внешней бровки каваль
ера в сумме с горизонтальной проек-
цией внешнего откоса забоя.
При больших размерах выемо!
применяют комбинированные способы
разработки за несколько проходо;
экскаватора (рис. 13, е). Первый про
ход выполняют с продольной разра
боткой грунта I и отсыпкой его во вре
19. Значения а' и та
Грунт	а', град		nlj		Грунт	а', град		т0	
Песок	40.	.45	1,0.	.0,8	Суглинок	30.	.35	0,8.	.0,5
Супесь	40.	.45	1,0.	.0,8	Глина	20.	.30	0,5.	.0,3
34
Рис. 13. Способы разработки грунта драглайнами:
а — продольный (торцевой); б — поперечный за одни проход; в — продольный уширенн-ый забой; г — попе*
речный уширенный; д — поперечный за два прохода с обеих сторон выемки; е — комбинированный; с по-
грузкой в транспортные средства; з — с погрузкой в транспортные средства, расположенные на дне забоя
(О—О — оси выемок; Э — оси экскаваторов).
менный промежуточный отвал Г. Из
временного отвала грунт перебрасы-
вают тем же экскаватором (или пере-
двигают бульдозером) в постоянную
часть отвала I”. После этого продол-
жают разработку грунта из выемки
U поперечным способом.
С погрузкой в транспортные сред-
ства грунт можно разрабатывать в вы-
емках любой ширины. При малой ши-
рине выемок и мокрых грунтах в за-
бое транспортные средства размеща-
ют на одном уровне с экскаватором
(рис. 13, ж). В крупных выемках с су-
хими грунтами транспортные средства
выгоднее размещать на дне забоя (рис.
13, з). При этом уменьшается высота
подъема ковша с грунтом h и даль-
ность перемещения грунта по горизон-
тали I и увеличивается производитель-
ность экскаваторов.
Вертикальное сечение забоя пред-
ставляет собой неравнобокую трапе-
цию CDEF (рис. 14). Ее размеры мож-
но найти графически следующим об-
разом. По отношению к оси вращения
экскаватора находят положение пяты
стрелы А (по ее координатам a, h)' и
самой стрелы АВ (по углу ее наклона
а и длине ЬСтР). Через пяту стрелы А
3'
35
Рис. 14. Элементы забоя экскаватора с рабо-
чим оборудованием драглайн-:
1 — забой; 2 — внешняя бровка; 3 — внешний откос;
4 — подошва внешнего откоса; 5 — дно; 6 — внутрен-
ннй откос; 7— стружка, срезаемая с откоса; п— ра-
диус бровки внутреннего откоса; гг — радиус подош-
вы внутреннего откоса; гз — радиус подошвы внешне-
го откоса; г4 — /?р — радиус бровкн внешнего отко-
са; hc — толщина срезаемой стружки.
проводят линию AD под углом а' к го-
ризонту до пересечения с линией ДО,
проведенной на уровне дна забоя. От
оси вращения экскаватора по уровню
поверхности земли откладывают отре-
зок GF, равный по длине радиусу ре-
зания /?Р. Через точку F проводят ли-
нию внешнего откоса забоя EF с за
ложением т0.
Угол а', определяющий направле-
ние движения ковша при резании гру-
нта, зависит от вида разрабатываемо-
го грунта, так же как и заложение
внешнего откоса забоя т0 (табл. 19),
а очертание забоя в плане — от приня-
того способа разработки.
При продольной разработке экска-
ватор размещают на оси выемки и по
мере разработки грунта перемещают
вперед по ходу на следующую стоянку
(рис. 15, а).
После окончания разработки грун-
та с первой стоянки Oi экскаватор пе-
редвигают в новое положение 02, из
которого должен быть захвачен весь
оставшийся неразработанный грунт со
стороны внутреннего откоса забоя.
Наибольший возможный шаг экскава-
тора 0}02 можно найти или графиче-
ски, отложив радиус резания /?Р из
точки К в направлении передвиже-
ния экскаватора, или аналитически
Ш =	— а — (h + Н) ctga',
где а и h — координаты пяты стрелы; Н —
глубина выемки; а' — угол внутреннего откоса
забоя.
При продольной разработке шаг
практически не может превышать по-
ловину длины стрелы экскаватора. Из
условия наиболее быстрого и»полного
заполнения ковша грунтом рекомен-
дуется шаг экскаватора принимать не
более 3/s длины стрелы.
При поперечной разработке грунта
драглайн размещают обычно на берме
между выемкой и отвалом. Но его ось
может проходить как в полосе выемки,
так и в полосе отвала. Размер полосы
£, в которой может быть размещен экс-
каватор, определяется его рабочими
параметрами /?р и /?в (рис. 15,6).
Заданное сечение выемки можно
получить при расположении экскавато-
ра в любом месте полосы Е. Однако
надо стремиться так разместить экс-
каватор в этой полосе, чтобы по отко-
су получилс?сь как можно меньше Не-
доборов и угол поворота был бы наи-
меньшим.
Следующую стоянку экскаватора
выбирают так, чтобы с нее был разра-
ботан весь грунт, оставшийся недоб-
ранным на предыдущей стоянке. Гра-
фически новое положение экскаватора
определяют путем засечек на оси пере-
мещения экскаватора дугами радиуса
/?Р из двух наиболее удаленных точек
Ki и К2. Шаг экскаватора Ш при по-
перечной разработке принимают не бо-
лее */з длины стрелы драглайна. В про-
тивном случае появляются значитель-
ные недоборы вдоль откоса выемки.
Среднее значение угла поворота
экскаватора определяют между напра-
влением на центр тяжести выемки и
направлением на центр тяжести от-
сыпки грунта с одной стороны (угол
₽).
Наиболее экономичной будет разра-
ботка грунта без дополнительных пе-
рекидок и передвижек, что достигает-
ся выбором такого экскаватора, рабо-
чие параметры которого были бы увя-
заны с размерами сечения выемки.
Для ведения продольной разработ-
ки параметры экскаватора должны
удовлетворять следующим условиям
(рис. 13, а).
1.	Радиус выгрузки драглайна Rb
должен быть равен расстоянию от оси
выемки до дальней бровки отвала или
несколько больше него
Яв > А.
36
Рис. 15. Забои экскаваторов с рабочим оборудованием драглайн:
а — мри продольной разработке; б — при поперечной разработке; Ш —- шаг экскаватора; 0—.средний угол поворота в плане; /—/ и //—// —оси первого
и второго проходов.
Согласно обозначениям на чертеже,
А = i/2 + mH + с + тк Нк 4~ аЕ,
где Ь — ширина выемки; т — коэффициент за-
ложения откоса выемки; Н — глубина выемки;
с — ширина бермы; тк—'Коэффициент зало-
жения откоса отвала; Нк— высота отвала;
Ок — ширина отвала поверху.
2.	Глубина резания экскаватора Нр
должна быть не меньше глубины вы-
емки
ЯР > Я;
для разработки глубоких выемок
глубина резания должна быть не мень-
ше высоты одного яруса выемки.
3.	Высота выгрузки драглайна Нв
должна быть равна высоте отвала или
больше нее
Яв > Як.
При работе с погрузкой в транспорт-
ные средства высота выгрузки должна
быть с запасом не менее 0,5 м над по-
грузочной высотой транспортных
средств (над бортами кузова).
4.	Необходимо, чтобы ширина ков-
ша Ьк экскаватора была не больше
ширины выемки понт;зу; желательно,
чтобы соблюдалось условие
1,5ЬК.
Для поперечной разработки условия
2 и 3 сохраняются без изменения, а 1
и 4, исходя из размещения экскавато-
ра сбоку от выемки, формулируются
следующим образом.
Необходимо, чтобы радиус резания
RP в сумме с радиусом выгрузки RB
был? равен расстоянию от оси выемки
до, дальней бровки кавальера в сумме
с произведением глубины выемки Н
на заложение внешнего откоса забоя
т0 (рис. 13, д) или больше него:
+ Кв > А-
При заданных размерах выемки
Ai = bj'2 -f- mH -f- с 4- тк Нк + ак + гп<,Н.
В величину А включено расстояние
пг0Н для того, чтобы по оси выемки
не оставались недоборы.
При строительстве некрупных кана-
лов поперечной разработкой необходи-
мо, чтобы длина ковша ZK была не
больше ширины канала по дну;
b > 1,5/к.
При этом сечение канала разраба-
тывают за один проход с одной сторо-
ны (рис. 13, б).
Рассмотренные условия выбора дра-
глайна основаны на использовании
38
предельных значений рабочих пара-
метров экскаваторов. Такие случаи до-
пускаются только на отдельных участ-
ках, имеющих предельные (наиболь-
шие и наименьшие) размеры попереч-
ных сечений выемки. Необходимо, в
частности, ориентироваться на радиус
резания /?Р без заброса, так как при
работе с забросом производительность
снижается до 15 %.
Разработка грунта экскаваторами
с рабочим оборудованием прямая ло-
пата. Короткая стрела (примерно в
два раза меньшая, чем у драглайнов)
и размещение экскаватора на дне за-
боя исключают применение этого ви-
да рабочего оборудования для работы
в отвал. Прямую лопату используют
при работе с погрузкой в транспорт-
ные средства, кроме случаев разработ-
ки выемок на косогорах и применения
в горнодобывающей промышленности
специальных вскрышных прямых ло-
пат с длинной стрелой.
Ковш прямой лопаты заполняется
грунтом при движении вверх вдоль от-
коса забоя по траектории ABCD, а по-
верхность откоса получается криволи-
нейной (рис. 11,6). Радиус резания
прямой лопаты — расстояние от зубь-
ев ковша до оси поворота экскавато-
ра — величина, переменная по высоте.
Наиболее характерные радиусы ре-
зания — наибольший и на уровне сто-
яния. Каждый из них имеет два зна-
чения: минимальное /?ртш и 7?Omin при
втянутом положении рукояти до отка-
за назад и максимальное 7?ртах и
Romax при выдвижении рукоятки впе-
ред напорным механизмом. Значение
их зависит также от угла наклона
стрелы. Наибольший радиус резания
экскаватора измеряют на уровне рас-
положения напорного вала. При этом
рукоять должна быть поднята в такое
положение, чтобы зубья ковша нахо-
дились также на уровне напорного ме-
ханизма.
Минимальный радиус резания на
уровне стояния прямой лопаты опре-
деляется расстоянием от оси экскава-
тора до точки А касания земли зубь-
ями ковша. Точка касания А находит-
ся примерно на вертикали, проходя-
щей через ось напорного вала.
Высота забоя прямой лопаты име-
ет три характерных значения: мини-
мальное, нормальное, максимальное.
Минимальная высота забоя прямо?:
лопаты соответствует глубине выемки.
при которой достигается заполнение
ковша за одно черпание. Ее можно
найти по формуле
‘^smin ~ ?Кц/(Кр Тф-J,
где q — вместимость ковша, м3; Ки, Кр — ко-
эффициенты наполнения ковша и разрыхления
грунта; h — толщина срезаемой стружки, м;
-"и — ширина ковша, м.
На легких грунтах с малым сопро-
тивлением резанию толщина стружки
может быть большая, что позволяет
сократить длину набора. В тяжелых
грунтах из-за малой толщины струж-
ки минимальная высота забоя будет
больше (табл. 20).
20. Наименьшие значения высоты забоя
для прямых лопат, м
Группа грунта	Вместимость ковша, м3
	0,25 | 0,5 |	1,0 | 2,0 | 3,0
Первая Зторая	1,3 1,8	1,5 2,0	2,0 2,5	3,0 3,5	3,5 4,0
Третья	2,2	2,5	3,0	4,0	5,0
В среднем нормальная высота за-
боя прямой лопаты равна высоте на-
порного вала йн.в над уровнем стоя-
ния экскаватора.
Максимальная высота забоя соот-
ветствует наибольшей возможной вы-
соте подъема ковша над уровнем стоя-
ния экскаватора. При высоте забоя,
превышающей наибольшую высоту ре-
зания грунта экскаватором, сверху об-
разуется так называемый козырек, осо-
бенно в связных и влажных грунтах.
При обрушении козырька могут быть
нанесены повреждения как механиз-
мам, так и обслуживающему персо-
налу.
НаибОЛЬШИЙ радиус ВЫГруЗКИ /?втах,
гак же как и радиус резания, измеря-
ют при положении зубьев ковша на
уровне оси напорного вала (рис. 11,6).
Этому же положению соответствует
нормальная высота выгрузки Яв, из-
меряемая от уровня стояния экскава-
тора до нижней кромки открытого,
свободно висящего днища ковша. При
максимально поднятом вверх ковше
будет наибольшая высота выгрузки
Нвтах и соответствующий ей радиус
выгрузки RB.
В зависимости от ширины разраба-
тываемой выемки различают два вида
забоев прямой лопаты — лобовой и бо-
ковой.
При лобовом забое экскаватор раз-
рабатывает за один проход грунт впе-
реди и сбоку от оси хода, которую со-
вмещают с осью выемки (рис. 16, а).
Разрабатываемый грунт грузят в тран-
спортные средства, располагаемые на
уровне подошвы забоя сзади по ходу
экскаватора.
При боковой разработке экскаватор
черпает грунт преимущественно сбоку
от оси по ходу экскаватора (рис. 16,
г). Грунт выгружают в транспортные
средства, размещаемые либо на уровне
стояния экскаватора, либо несколь-
ко выше на уступе, причем ось пере-
движения транспортных средств рас-
полагают параллельно оси хода экс-
каватора. Этот вид разработки возмо-
жен при широкой выемке, осущест-
вляемой за два и более прохода.
Ширина выемки поверху при лобо-
вом забое может колебаться в значи-
тельных пределах
5л = (0,8 ... 1,9) Яр.
При ширине забоя поверху (0,8...
1,5) Rp безрельсовые транспортные
средства (самосвалы) подают с одной
стороны сзади экскаватора (рис. 16, а),
а при ширине поверху (1,5...1,9) Rp—
с обеих сторон экскаватора попере-
менно, что исключает простои экска-
ватора при смене транспортных единиц
и уменьшает среднее значение угла по-
ворота (рис. 16,6). В некоторых слу-
чаях для сокращения холостых прохо-
дов экскаватора и облегчения условий
маневрирования автосамосвалов мож-
но применить уширенный до 2,5 Rp ло-
бовой забой с перемещением экскава-
тора по зигзагу (рис. 16, в).
При ширине выемки, превышаю-
щей 2 Rp, разработку грунта осущест-
вляют при боковом забое прямых ло-
пат, когда экскаватор черпает грунт
преимущественно с одной стороны от
оси перемещения и частично впереди
себя (рис. 16, г).
С одной стоянки экскаватор может
выбрать грунт впереди себя на длину
не больше чем длина напорного хода
рукояти — /и. В связи с тем, что прак-
тически длина напорного хода руко-
яти используется не полностью, шаг
экскаватора
Ш= (0,75 ... 0,08) /н.
Чтобы уменьшить недоборы по от-
косу уступа, не допускают работу экс-
каватора с предельными значениями
39
a	b	Й	2
Рис. 16. Забои экскаваторов с рабочим оборудованием прямая лопат:
а — продольный (лобовой) с подъездом транспортных средств в один ряд: б — то же, в два ряда; в — уширенный торцовой с перемещением экскаватора по зиг-
загу; г — боковой (поперечный); /—экскаватор; 2— положение транспортных средств.
Рис. 17. Разработка прямыми лопатами выемок с большими размерами поперечных сечений:
- — план выемки с разбивкой на ленты разработки; б — поперечное сечение с разбивкой на ярусы и ленты
-зработки; в —схема заглубления экскаватора в забой; а, д — схемы разработки въездной траншеи; е — схе-
- разработки грунта в пионерных лентах с заглублением транспортных путей.
-адиусов резания. Тогда с учетом дли-
-ы шага экскаватора расстояние от
ги экскаватора до бровки откоса за-
- зя не может быть больше (рис. 16, г).
	| R^-Ш1 .
Вести разработку грунта в сторону
-санспортных средств нецелесообраз-
-:о с поворотом в плане на угол более
-5Э, так как при большем угле затруд-
- чется набор грунта, который отодви-
нется в выработанное пространство,
пределы радиуса резания экскава-
--эа. В связи с этим расстояние от оси
.--.скаватора до подошвы забоя со сто-
роны транспортных средств не долж-
но быть больше
^2—^0 max (Л/4) — 7?0	>
где Лотах—наибольший радиус резания на
уровне стояния экскаватора.
Следовательно, наибольшая шири-
на ленты при боковой разработке
б.ч = -р ^2 — (Яр Ло шах) •
При боковом забое транспортные
средства могут размещаться не толь-
ко на уровне стояния экскаватора, но
и выше его (рис. 17, е) на уступе со
стороны выработанного пространства.
41
на поверхности земли (при небольшой
глубине выемки).
Во всех таких случаях высота усту-
па, на котором размещаются транс-
портные средства,' не может быть
больше
йу — Нв щах	d,
где Н- max — наибольшая цысота выгрузки
экскаватора; — высота бортов кузова от
поверхности; d = 0,5...0,8 м — запас над бортом
кузова.
Транспортные средства следует раз-
мещать на некотором расстоянии от
подошвы откоса (0,5... 1,0 м), а также
вне зоны обрушения грунта, если они
стоят на уступе выше экскаватора.
Среднее значение угла поворота в
плане определяется между направле-
ниями на центр тяжести разрабатыва-
емой части грунта в центр тяжести
места выгрузки (рис. 16).
Возможность опускания рукояти ни-
же уровня стояния экскаватора позво-
ляет ему самостоятельно войти в за-
бой без помощи других механизмов
(рис. 17,6). Заглубление происходит
с постепенным продвижением вперед
при уклоне пути не более 1 : 8...1 : 10.
Образовавшаяся траншея дает воз-
можность пройти следующую ленту
с большей глубиной, так как транс-
портные средства уже могут переме-
щаться по дну первой (пионерной)
траншеи (рис. 17, а).
Если проектная глубина выемки
значительно превышает максимальную
глубину резания экскаватора, то раз-
работку ведут в несколько ярусов, чис-
ло которых определяется так:
Я я = Н/ Нр гаах,
где Н — глубина выемки; Нр maJ! — максималь-
ная глубина резания принятым экскаватором;
пя — число ярусов разработки с округлением
до большего целого.
Число полных лент разработки в
каждом ярусе, не считая пионерной
траншеи (рис. 17,6).
ЛЛ = (S ^П)/ВЛ ,
где В — ширина выемки в каждом ярусе по-
верху; Вп — ширина первой ленты разработки
(пионерной траншеи); Вл — принятая ширина
одной ленты разработки; пл — число полных
лент в одном ярусе с округлением до большего
целого.
Вход экскаватора в каждый ярус
осуществляется прокладкой пионер-
ных траншей, глубина которых опреде-
ляется условиями погрузки грунта.
42
В процессе разработки грунта пря-
мой лопатой откосы выемки получают
криволинейную форму, что обычно не
соответствует заданной форме откоса.
Это требует последующих доработок
другими механизмами (драглайнами,
бульдозерами, многоковшовыми экс-
каваторами и др.).
Разработка грунта экскаваторами
с рабочим оборудованием обратная
лопата. Экскаваторы с рабочим обору-
дованием обратная лопата применяют
главным образом для разработки грун-
та в нешироких каналах, в неболь-
ших котлованах, траншеях с крутыми
откосами. Обратные лопаты черпают
грунт ниже уровня своего стояния, что
позволяет использовать их для разра-
ботки грунтов, залегающих ниже
уровня грунтовых вод. Это свойство
обратных лопат дает возможность при-
менять их при устройстве и очистке
осушительных каналов.
Разрабатываемый обратной лопа-
той грунт отсыпают чаще всего в от-
вал. При необходимости грунт может
быть погружен в транспортные средст-
ва. Для этих целей лучше приспособ-
лены экскаваторы с жесткой подвес-
кой рабочего оборудования и гидрав-
лическим приводом, обеспечивающим
независимый поворот ковша по отно-
шению к рукояти (см. рис. 12,6).
Основные рабочие параметры экс-
каваторов обратная лопата характе-
ризуются следующими величинами
(см. рис. 11, б):
радиусом резания измеряемым
на уровне поверхности земли от оси
экскаватора до зубьев ковша;
радиусом резания Др.н при наи-
большей глубине резания, измеряемым
на уровне наибольшей глубины реза-
ния;
наибольшей глубиной резания
Яр max от поверхности земли до дна за-
боя, имеющей два значения: боль-
шее— при разработке траншей, шири-
на которых меньше расстояния между
гусеницами в свету; меньшее—при
разработке более широких выемок.
В последнем случае некоторое
уменьшение глубины резания объясня-
ется тем, что опусканию стрелы до пре-
дела вниз мешают гусеницы экскава-
тора (меньшее значение угла а"):
Выгрузка грунта из ковша обрат-
ной лопаты с канатной подвеской про-
исходит при поднятии вверх стрелы и
одновременном повороте рукояти впе- 
Рис. 18. Производство работ обратными лопатами:
а — разработка грунта в траншее; б —продольная разработка выемки; е — поперечное сечецие нор-
мального ковша с зубьями; г — поперечное сечение сменного профильного ковша; д — поперечная
разработка выемки.
сед. Так как крутизна наклона днища
ковша увеличивается постепенно, то
выгрузка грунта происходит не в од-
ной точке, а на некотором отрезке пря-
ной, лежащей в плоскости подъема
забочего органа.
В связи с этим в характеристиках
‘братных лопат даются два радиуса
зыгрузки: начальный и конечный. Так
как одновременно происходит измене-
ние и высоты подъема ковша, то высо-
та выгрузки характеризуется также
двумя значениями: начальным и ко-
нечным.
Разработку грунта обратными ло-
патами можно вести продольным и
поперечным способами (рис. 18). При
продольной разработке экскаватор пе-
ремещается по оси выемки и отсыпает
грунт на две или одну сторону (рис.
18,6). Такой способ применяют для
разработки траншей нешироких кана-
лов и котлованов.
При разработке связных грунтов
откосы временных траншей могут быть
получены вплоть до вертикальных. На-
именьшая возможная ширина выемки
равна ширине ковша обратной лопа-
ты. При продольной разработке сече-
ний в связных грунтах откосы выемок’
приобретают ступенчатую форму (рис,
18, б). Наибольшая возможная шири-
43
е
Рис. 19. Производство работ грейферами:
а _ разработка грунта из некрупных котлованов в стесненных условиях: б — копание шахтных колодцев
(или шурфов): в — разработка грунта в опускных колодцах; г — освобождение от грунта ячеек ряжевых пере-
мычек; д —загрузка сыпучих материалов в бункера разного назначения; е, ж — выгрузка сыпучих материа-
лов из транспортных средств (полувагонов, барж).
на выемки при продольной разработке
зависит от размещения отвалов грунта.
Для получения более ровной по-
верхности откосов п для устройства
траншей с малой шириной по дну при-
меняют специальные профильные ков-
ши (рис. 18, а).
Выевдси большой ширины разраба-
тываются поперечным способом, при
котором обратная лопата размещается
и передвигается сбоку от выемки, от-
сыпая грунт в односторонний отвал или
в транспортные средства (рис. 18, д).
Грунт в кот-лованах большой шири-
ны разрабатывают только с погрузкой
в транспортные средства за несколько
проходов.
Разработка грунта экскаваторами
с рабочим оборудованием грейфер.
В ковш грейфера набирается грунт с
площади, приблизительно равной раз-
мерам раскрытого ковша в плане, без
перемещения ковша по поверхности
забоя. Эта особенность позволяет ис-
пользовать экскаваторы с грейферны-
ми ковшами для устройства глубоких
н малого размера в плане выемо?
(котлованы водозаборных сооруже-
ний, шахтных и опускных колодцев ?
др.), а также на работах по разгрузке
сыпучих материалов с открытых плат-
форм, с барж (даже через люки, име-
ющиеся в палубе) (рис. 19).
Так как ковш грейфера врезаете*
в грунт только под действием силы тя-
жести, то грейферные ковши имею-
наибольшую массу, приходящуюся н<
единицу геометрической вместимост;
ковша.
Стрела у грейферов та же, что и ]
драглайнов. Глубина резания грейфе
ра из-за отсутствия горизонтальном
перемещения ковша при наборе грун
та зависит главным образом от длинь
44
троса. Обычно она ограничивается ка-
натоемкостью барабанов лебедок и ус-
ловиями видимости места набора грун-
та. Наибольшая высота выгрузки оп-
ределяется так же, как у драглайна:
от уровня стояния экскаватора до
зубьев ковша, поднятого предельно
вверх (рис. И, г).
Экскаватором с грейферным ковшом
можно вести разработку грунта как
ниже, так и выше уровня стояния.
В первом случае грунт разрабатыва-
ют, постепенно отступая от выбранно-
го пространства, как драглайном. Во
втором случае грейфер размещают на
дне выемки и перемещают в направле-
нии к уступу забоя.
Разработку грунта ведут послойно,
в связи с чем откосы выемки приобре-
тают ступенчатую форму и в не-
обходимых случаях требуют зачи-
стки.
С одной позиции экскаватором вы-
бирают грунт в пределах полосы, ши-
рина которой равна ширине захвата
ковша грейфера. Отсюда шаг грейфе-
ра должен быть не больше ширины
захвата его ковша.
Грейферные ковши очень удобны
для погрузки грунта в транспортные
средства, так как грунт можно
насыпать в кузов без ударов с наи-
меньшей возможной высоты (рис. 19.
5, е, ж).
Несмотря на универсальность ра-
бочего оборудования грейфера, ис-
пользование его ограниченно из-за
увеличенной продолжительности рабо-
чего цикла и меньшей производитель-
ности.
Производительность одноковшовых
экскаваторов. Конструктивная, или
-еоретическая, производительность за
час непрерывной работы в расчетных
условиях может быть определена сле-
дующим образом (м3/ч):
-~к = 60<дг',
те q — геометрическая вместимость ковша,
т п' — число циклов в единицу времени (ми-
гуту) при расчетных условиях.
Техническая производительность
должна соответствовать конкретным
 словиям работы в забое:
- =	п,
Группы грунта	I
по трудности
разработки К„
0,85...0,9
где Кя — коэффициент наполнения ковша;
Кр — коэффициент приведения объема рыхло-
го грунта к первоначальному объему в состоя-
нии его естественной плотности (табл. 9); п —
число циклов в минуту в конкретных услови-
ях забоя.
Все величины, входящие в это урав-
нение, кроме геометрической вмести-
мости ковша, переменные, зависящие
от вместимости ковша, грунтовых ус-
ловий, формы и размера забоя, квали-
фикации машиниста.
Технической производительностью
пользуются при комплектовании экс-
каваторов транспортными средствами,
размещении экскаваторов по фронту
работ и т. д.
Эксплуатационной называется
средняя фактическая производитель-
ность (м3/ч) экскаватора при работе
в конкретных условиях с учетом неиз-
бежных простоев
/7Э=/7ЛВ = 6О^Н<^В-
где Кя — коэффициент использования рабочего
времени машины, представляющий собой отно-
шение времени чистой работы ко всему затра-
ченному.
Нормативная производительность —
этб~ объем работ, который должен
быть выполнен с помощью машины за
единицу времени. По своей сути она
соответствует эксплуатационной. Фак-
тически достигнутая производитель-
ность может превышать нормативную,
приближаясь к технической, за счет
совершенствования организации работ
и сокращения простоев.
Эксплуатационную производитель-
ность используют для организации и
планирования экскаваторных работ,
выдачи производственных заданий эк-
скаваторным бригадам.
Произведение qK9K'v характеризу-
ет объем грунта в плотном теле, раз-
рабатываемый экскаватором за один
цикл.
Значение К* зависит от вида грун-
та, его влажности, глубины забоя, вме-
стимости ковшей экскаваторов, вида
рабочего оборудования, квалифика-
ции машиниста.
В легких грунтовых условиях опыт-
ные экскаваторщики набирают в ков-
ши грунт с Кя = 0,95...1,20.
II III	IV V...VI
0,8 0,65...0,7 0,6	0,44...0,5
45
Число циклов п в единицу времени
(минуту) зависит от конструктивных
особенностей экскаватора, грунтовых
условий формы и размеров забоя:
п = 6О//Ц,
где /ц — продолжительность одного цикла, с.
В свою очередь,
/ — f _L /	> / _1_ /
'Т1;кг‘п~"в ' п>
где tK — продолжительность копания; tn —
продолжительность поворота на выгрузку; ts —
продолжительность выгрузки; t п— продолжи-
тельность поворота в забой.
Продолжительность отдельных эле-
ментов цикла в большой степени зави-
сит от плотности разрабатываемого
грунта, угла поворота экскаватора в
плане, квалификации экскаваторщи-
ков.
Влияние групп грунта и углов пово-
рота в плане можно учесть при опре-
делении продолжительности цикла по
формуле
где ta — расчетная продолжительность цикла в
условиях, принятых за эталон (грунт I группы,
угол поворота в плане [3 = 90°); А— продол-
жительность копания и разгрузки, в долях
единицы от общей продолжительности цикла;
В — то же, для продолжительности поворотов
(значения А и В колеблются от 0,35 до 0,65,
причем для ковшей малой вместимости преоб-
ладает доля, приходящаяся на копанне и раз-
грузку, а для ковшей большой вместимости —
доля, падающая на повороты. Среднее значе-
ние А и В равно 0,5);	— коэффициент, ха-
рактеризующий изменение продолжительности
операций копания н разгрузки при переходе
от грунта I группы к грунтам других групп
группа грунта I	II	III	IV
Кс	1,0	1,1	1,5	1,9
Kg — коэффициент, характеризующий измене-
ние продолжительности операций поворотов
при значении угла поворота, не равном 90°
угол поворота,3 70 90 120 150 180
Хр	0,84 1,00 1,25 1,49 1,74
Разница между технической и экс-
плуатационной производительностью
обусловливается неизбежными пере-
рывами при работе экскаваторов. Ко-
эффициент использования рабочего
времени машин и механизмов уста-
навливают на основании анализа ре-
жима их эксплуатации.
Для одноковшовых экскаваторов в
условиях строительства значение ко-
эффициента использования рабочего
времени за час равно около 0,92...0,96;
за смену — 0,75...0,85 (в среднем 0,8),
а при работе с погрузкой на транс-
порт— 0,65...0,75 (в среднем 0,7).
§ 6. Производство работ
скреперами
Технология скреперных работ.
Скреперами ведут разработку, транс-
портировку и послойную отсыпку
грунта на месте укладки (рис. 20).
При достаточной влажности грунтов
и равномерном движении скреперов по
всей насыпаемой площади можно по-
лучить и достаточно хорошее уплотне-
ние грунта в насыпях.
21. Основные параметры скреперов, необходимые для проектирования производства
работ
Показатели	Вместимость ковшей скреперов, м3						
	прицепных				самоходных		
	3	8	1 10	15	9	1 15 1	25
Ширина ковша, м	2,1	2,65	2,80	2,85	2,82	2,93	3,6
Наибольшая глубина резания, м	0,15	0,35	0,35	0,35	0,3	0,35	0,25
Наибольшая толщина отсыпае- мого слоя, м	0,30	0,5	0,5	0,55	0,5	0,50	0,55
Полная длина скрепера, м Радиусы поворота, м:	5,5	9,7	9,5	9,8	11,0*	12,80*	16,5*
. конструктивный	2,7	7,5	6,0	8,0	8,0	—	—
практически необходимый	5	8	9	10	10	—	—
Масса скрепера без тягача, т Средняя толщина стружки, м:	2,38	9,2	9,7	16,3	20,0*	34*	65*
супесь	0,12	0,2	0,2	0,25	0,2	0,25	0,25
легкий суглинок	0,10	0,15	0,18	0,20	0,15	0,20	0,20
тяжелый суглинок	0,08	0,10	0,14	0, 16	0,10	0,12	0,15
Мощность тягача, кВт	59	96	132	228	116	265	638
* Вместе с одноосным тягачом.'
46
a.
Рис. 20. Рабочий процесс скрепера:
- — положение ковша во время набора грунта; б — транспортировка грунта; в — выгрузка грунта; г — схе-
Е2 к определению минимальной длины прямого участка пути, необходимого для набора грунта.
В мелиоративном и гидротехничес-
ком строительстве скрепера применя-
ет: для разработки грунта в выемках
.каналы, котлованы, карьеры, резер-
вы и т. д.); для устройства насыпных
земляных сооружений (земляные пло-
тины, участки каналов в дамбах или
целиком в насыпях, дамбы обвалова-
ний); для вскрышных работ и работ,
ззязанных с подготовкой оснований
зэоружений (снятие растительного
-рунта, вскрьтшка карьеров строитель-
ных материалов, удаление непригод-
ных грунтов с площадей оснований
плотин); для планировочных работ на
орошаемых участках, на строительных
площадках.
Наибольшее применение скреперы
находят на строительстве широких ка-
налов при глубине выемки до 4... 5 м,
а также на строительстве земляных
плотин и других сооружений из на-
сыпного грунта (участки каналов в
насыпи, защитные дамбы и т. д.), где
ими выполняют почти весь комплекс
строительных операций.
47
Наша промышленность выпускает
скреперы с ковшами различной вмес-
тимости— от 3 до 15 м3, конструиру-
ются еще более мощные машины с ков-
шами 25...40 м3 и более (табл. 21).
Набор грунта скреперами можно
вести только на прямолинейных участ-
ках длиной, достаточной для размеще-
ния длины пути, набора и скреперного
агрегата (рис. 20, г). К моменту нача-
ла набора тягач и часть скрепера бу-
дут находиться уже на полосе набора
грунта. После окончания набора тя-
гач и часть скрепера выйдут за преде-
лы участка, на котором срезался грунт.
В связи с этим минимальная длина
прямолинейного участка пути для на-
бора грунта должна быть не менее
Z-min = 1ц “Г Фк “г ZT,
где ZH — длина пути набора грунта; 1Ск, I-—
длина скрепера и тягача.
Длину путей набора и выгрузки
можно вычислить по формулам, выво-
димым из условия равенства объемов
срезанного грунта и грунта, находя-
щегося в ковше (рис. 20, а).
Длина (-м) пути набора грунта
I _	.
Лд ййн Кр
дли’га (м) пути выгрузки грунта
. •
1В	t. L ’
«сл
где q — геометрическая вместимость ковша, м3;
Ьх — ширина полосы захвата грунта ножами
скрепера (ширина ковша), м; h — средняя тол-
щина стружки грунта за время набора, м
(табл. 21); /гсл — средняя толщина слоя от-
сыпки грунта в насыпь, м; Кн — коэффициент
наполнения ковша грунтом; — коэффици-
ент разрыхления грунта; Ка — коэффициент
потерь грунта при наборе («1,2); Кн — коэф-
фициент неравномерности толщины стружки
(«0,7).
Толщина слоя укладки грунта за-
висит от конструктивных особенностей
скрепера и требований, предъявляе-
мых технологией последующей обра-
ботки грунта (разравнивание, увлаж-
нение, уплотнение).
Если грунт отсыпают в качествен-
ную насыпь, то толщину слоя укладки
назначают, исходя из технических
возможностей средств уплотнения
грунта. Толщина слоя укладки регули-
руется установкой на необходимой вы-
соте ножа скрепера, выполняющего в
данном случае роль разравнивателя.
Средние значения длин набора и вы-
грузки грунта современными скрепе-
рами приведены в таблице 22.
Выбор скреперов для производства
работ и схемы их движения. Прини-
мая для производства работ скреперы,
надо учитывать следующее:
грунтовые условия —- скреперы пло-
хо работают на сухих сыпучих и тяже-
лых глинистых грунтах; не могут быть
использованы в грунтах с крупными
каменистыми включениями, при нали-
чии пней, крупных корней;
влажность грунтов — на влажных
и липких грунтах коэффициент напол-
нения снижается до 0,3...0,5; при нали-
чии грунтовых вод скреперы приме-
нять нельзя;
дальность перемещения грунта —
для прицепных скреперов до 400...
800 м, для самоходных — до 3000 м
(табл. 23);
уклоны пути по местности и выез-
дов из выемки и на насыпь;
размеры выемки и насыпи — скре-
пер должен иметь ширину режущей
кромки не более ширины разрабаты-
ваемой выемки по дну и свободно раз-
мещать по ширине насыпи (с запасом
не менее 0,5 м с каждой стороны);
достаточность места для маневри-
рования скрепера в пределах выемки
и на насыпи с учетом практического
значения радиуса поворота;
общий объем работ и объем работ,
приходящийся на один скрепер в ус-
ловиях работы на рассматриваемом
объекте.
Для небольших объемов земляных
работ и для работ в стесненных усло-
виях выгоднее применить скреперы с
малой вместимостью ковша, исходя из
условия свободного маневрирования
ими.
Для больших сосредоточенных объ-
емов работ на одном объекте выгоднее
применять скреперы с большой вмес-
тимостью ковша.
22. Средние значения длин путей набора и выгрузки грунта
Показатели	Вместимость ковшей скреперов, м3 2.75...3	|	6...S	|	Ю	|	15
Длина пути набора, м Длина пути выгрузки, м	15...25	20...50	30...60	35...70 4...8	6...15	9...23	12...24
48
23. Дальности возки грунта скреперами, м
Вместимость ковшей скреперов, и3	Предельные дальности возки грунта, свыше которых целе- сообразно использовать	
	автосамосвалы	скреперы с боль- шей вместимостью ковшей
Прицепных		
<7=3	250	30...120
<7 = 8	350	100...250
<?=10	550	120...350
<7=15	800	180...500
Самоходных		
<? = 9...10	2000	—
<7= 15	3000	—
При больших дальностях возки вы-
годнее применять быстроходные само-
ходные скреперы.
Эффективность перемещения грун-
та скреперами в большой степени за-
висит от условий их передвижения, то
есть от состояния путей и дорог.
С ухудшением дорожных условий —
увеличением сопротивлений! передви-
жению — снижается эффективность
использования самоходных скреперов,
поэтому выгоднее применять менее
требовательные к дорогам — прицеп-
ные к гусеничным тягачам (рис. 21).
Разработка грунта в выемке воз-
можна двумя способами — продоль-
ным и поперечным. Последний приме-
няют при ширине выемки, достаточной
для набора грунта.
При строительстве земляных соору-
жений большой протяженности (кана-
лы, дамбы, дороги) рабочие передви-
жения скреперов возможны по одной
из следующих схем: по кольцевой, по
восьмерке, по змейке (рис. 22).
При движении по кольцевой схеме
скрепером обычно отсыпается грунт
Дальность вогни грунта, м
Рис. 21. Области применения скреперов в за-
висимости от дальности возки и состояния до-
рог:
1 — прицепных к гусеничным тракторам; '.’—-само-
ходных; 3 — самоходных е элеваторной загрузкой.
на том же по длине участке выемки,
на котором ведется его разработка.
В зависимости от расстояния меж-
ду осями выемки и насыпи могут быть
различные случаи средних положений
путей набора и различные очертания
путей перемещения на поворотах (рис.
22, а, б, в, г).
Протяженные выемки и насыпи не-
большой ширины целесообразно вы-
полнять при движении скреперов по
восьмерке или змейке. При этом умень-
шается крутизна поворотов в груже-
ном состоянии, и повороты выполня-
ются попеременно в разные стороны, а
не все время в одну, как при движении
по кольцевой схеме. Последнее об-
стоятельство важно для более равно-
мерной нагрузки и износа ходовых
устройств тягача.
При разработке скреперами котло-
ванов или карьеров грунта для насып-
ных плотин пути перемещения прокла-
дывают из условия наименьшей даль-
ности возки и с наиболее благоприят-
ными уклонами.
Если полная высота подъема из
выемки или на насыпь невелика, то
скреперные агрегаты свободно могут
преодолевать эти подъемы бе.з специ-
альных въездов. Предельное значение
высоты подъема для прицепных скре-
перов с тракторами мощностью до
59 кВт составляет 0,5 м, а с трактора-
ми мощностью ^79 кВт — до 1,0 м.
Следует избегать движения скрепер-
ных агрегатов по неуплотненным от-
косам свежеотсыпанных насыпей, на
которых происходит зарывание в грунт
гусениц и колес тягача и скрепера.
При значительной разности отме-
ток мест разработки и отсыпки грунта,
а также по мере увеличения глубины
выемки и высоты насыпи для скрепер-
ных агрегатов приходится устраивать
специальные въезды. Предельное зна-
чение уклона въезда можно найти из
условия равенства полного тягового
сопротивления скреперного агрегата в
транспортном положении силе тяги
тягача на крюке:
UZi + Fs + GTj = FKp,
откуда после подстановки значений
Wi и получим:
„ Н;р — (Gc Ч~ 7Yp f
*np"~ GC + 9YPKH + GT
где W7! — тяговое сопротивление перекатыва-
нию скрепера, как тележки на колесах; Г75 —
дополнительное сопротивление, возникающее
49
4—290
a
в
B«Rn
Рис. 22. Схемы движения скреперов:
а, б, в, г — кольцевые при различной ширине выемки и насыпи; д — восьмерка; е — змейка; ж — про-
дольно-челночная; з — поперечно-челночная; и — спиральная.
Рнс. 23. Схема движения скреперов при строительстве каналов:
а —различные типы выездов; б — разработка грунта в выемке канала; в — разработка грунта на
участке канала в полувыемке-полунасыпи; 1 — набор; 2 — выгрузка.
при движении скрепера на негоризонтальных
участках; FKP — сила тяги тягача на крюке,
кН; Gc — вес скрепера, кН; <7УрДн — вес грун-
та, набранного в ковш, кН; GT — вес тягача,
кН; f—коэффициент сопротивления перекаты-
ванию скрепера (0,08...0,12).
Предельные уклоны участков пу-
тей для движения скреперов имеют
следующие значения: подъемы —
0,12...0,15; спуски — 0,25...0,3; попереч-
ные уклоны путей — 0,08...0,12. Мень-
шие значения уклонов относятся к са-
моходным скреперам.
Г
С откосами выемки или насыпи вы-
езды могут сопрягаться под прямым
углом к бровкам или располагаться
вдоль откоса (рис. 23).
Последние требуют выполнения
меньших объемов дополнительных
работ.
Число выездов и частота их разме-
щения существенно влияют на объем
дополнительных работ.
При строительстве протяжных объ-
ектов ^каналов, дамб, дорог) въезды и
Ы
съезды размещают на расстояниях,
кратных длине набора.
Основным показателем при выборе
той или иной схемы движения скре-
перов служит средняя дальность воз-
ки (чем она меньше, тем лучше схе-
ма). За среднюю дальность возки
грунта принимают длину, равную по-
ловине всего пути, проходимого скре-
пером за один цикл.
Производительность скреперов. Ее
подсчитывают (м3/ч) по формуле, об-
щей для всех машин цикличного дей-
ствия,
/7 = цпК# Кв/Кр,
где q — геометрическая вместимость ковша, мл
п — число циклов скрепера в единицу времени
(в данном случае за час); Ка — коэффициент
наполнения ковша (табл. 29); Кр — коэффици-
ент разрыхления грунта; Къ — коэффициент ис-
пользования рабочего времени.
Число циклов в час
п = 3600//ц,
где tn — продолжительность цикла, с.
В свою очередь, /ц складывается из
ряда элементов цикла:
7ц =	+ ^Г.Х + ~Г
где tK, tr.z, h. x — соответственно продолжи-
тельности набора грунта, груженого хода, вы-
грузки, порожнего хода.
Продолжительность каждой из со-
ставляющих цикла определяют деле-
нием соответствующей длины пути на
скорость движения:
“ Лз> ЧЕХ —	Л3>
'	с'г.х
/В = А-Л3; /х<х==
^х.х
где /н, ZB> /г.х, Zx.x — длины участков пути на-
бора, выгрузки, груженого и порожнего хода,
м; с’н, Vb, Vr.x» v* х — соответствующие элемен-
там цикла скорости движения тягача при на-
боре, выгрузке, груженом и порожнем ходе,
выбираемые в соответствии с тяговыми сопро-
тивлениями на различных участках пути дви-
жения скрепера, м/с; К3 — коэффициент, учи-
тывающий увеличение продолжительности эле-
ментов цикла за счет разгона при трогании с
места, замедления при остановке и переклю-
чении передач, пробуксовке движителей по
грунту.
При работе с прицепными скрепе-
рами чаще всего принимают скорости
передвижения, соответствующие сле-
дующим номерам передач коробки
скоростей гусеничных тракторов:
52
Дальность возни L м
а.
~'~0 8 16 в 8 16 Zlvj'f а 0,1 Ш5 0,20 h м
В	6	Ъ
Рис. 24. Факторы, влияющие на производитель-
ность скреперов:
а — вместимость ковша и дальность возки (1—
= 3 м3;	2 — q = 8 м3;	3 — ^=10 м?;	4 —	м3);
б. в. г — коэффициент наполнения ковша в зависи-
мости от влажности грунта, применения толкача, тол
щины срезаемой стружки (-5 — песок, супесь: 6 — су-
глинок: 7 — без толкача; 8 — с толкачом; 9 — грунты
I группы; 10 — грунты II группы).
набор грунта	1
груженый ход:
горизонтальный	участок	2...4
при движении на	подъем	1.. .2
выгрузка	2...3
порожний ход	3...5
Так как продолжительность набо-
ра и выгрузки грунта при любой схеме
движения в определенных грунтовых
условиях практически мало изменяет-
ся, то производительность скрепера в
основном зависит от длины пути гру-
женого и холостого хода. При увели-
чении дальности возки производитель-
ность скрепера резко падает (рис.
24, а). Пределы применения скреперов
можно увеличить при повышении
транспортных скоростей движения до
30...60 км/ч. Это достигается при рабо-
те скреперов с быстроходными колес-
ными тягачами (табл. 21).
Производительность скреперов
можно значительно повысить, если
применять рациональные приемы ве-
дения работ (см. § 10, гл. II).
§ 7. Производство земляных работ
бульдозерами
Технология бульдозерных работ.
На долю бульдозеров в водохозяйст-
венном строительстве приходятся весь-
24. Основные параметры бульдозеров
Показатели	Мощность базового тягача, кВт								
	гусеничного					колесного			
	40	59	1 79	132	|	243	10	29	59	176
Длина отвала*, м	2,28	2,56	3,20	3,65	4,73				
	1	—	1 	— — "	——-	1,3	2,0	2,56	3,6
	3,50	3,50	3,90	4,4	5,48				
Высота отвала, и	0,8	0,8	1,2	1,35	1,75	0,5	0,5	0,8	1,2
Наибольшее заглубление,	0,2	0,3	0,4...1,0	1,0	0,52	0,2	0,25	0,2	0,65
У Наибольшая	высота	0,6	0,6	0,7...1,1	0,3...0,6	1,15	0,5	0,5	0,6	
подъема отвала, м	6,3	6,4	13,5	18,5	43,9				
Масса бульдозера с тя- гачом*, т			14,0	19,4	44,7	1,85	3,6	6,5	17,5
* В числителе — неповоротный отвал, в знаменателе — поворотный (универсальных^).
ма значительные объемы работ. Это
объясняется простотой их устройства,
надежностью в работе, низкой стои-
мостью эксплуатации, воможностью
применять в различных грунтовых ус-
ловиях, хорошей маневренностью и
проходимостью при гусеничном ходо-
вом оборудовании базовых тягачей,
высокой производительностью.
Основные рабочие параметры и
производительность бульдозеров опре-
деляются мощностью базового тягача,
на котором они навешены (табл. 24).
Рабочий процесс бульдозера при
разработке грунта показан на рисунке
25, в. Объем грунта (м3), который мо-
жет быть набран перед отвалом, зави-
сит в основном от линейных размеров
отвала бульдозера
tfoV’nP
Я = fboKa^=	кн,
2 tg<p
г->’. 25. Схемы работы бульдозеров:
2 нгповоро!н.ым отва.шм: б— с поворотным швалом (универсальный); б —схема набора, перемещения
•- отсыпки грунта; 4 —схема к определению объема грунта перед отвалом бульдозера.
53
где f=0,5 /70;—
tg<P
— площадь поперечного се-
чения грунта перед отвалом (рис. 25, г); Ьо —
ширина отвала, м; Но — высота отвала, м; (3 —
угол захвата, град; ср — угол естественного от-
коса грунта (30...40°); К-л — коэффициент за-
полнения емкости перед отвалом бульдозера в
долях единицы от наибольшего возможного за-
полнения (« 0,6. ..0,8).
Резание грунта следует осуществ-
лять на горизонтальных участках или
спусках, так как при движении на
подъем значительная часть силы тяги
тратиться на передвижение самого
бульдозера.
В благоприятных условиях длина
пути набора грунта в среднем равна
6...10 м.
Если известна средняя толщина
стружки, которую можно определить
из уравнения тяговых сопротивлений
бульдозера, длину пути набора грунта
находят по формуле, структура кото-
рой аналогична структуре формулы
для определения длины пути заполне-
ния ковшей скреперов,
I	qK?K-
н Kh hb0 sin Р
где q — объем грунта, перемещаемого отвалом
бульдозера, м3; К-с.— коэффициент приведения
грунта к первоначальной плотности; Ка — ко-
эффициент потерь грунта в боковых валиках
при резании («1,2);	— коэффициент нерав-
номерности толщины стружки («0,7); Ьо —
ширина отвала бульдозера, м; h — глубина ре-
зания, м.
На месте укладки грунт можно от-
сыпать бульдозером либо в виде от-
дельных валов — призм, либо послой-
но при укладке грунта в качественные
насыпи.
В процессе производства работ
бульдозерами часто необходимо пере-
мещать грунт из выемки или по откосу
насыпи вверх или выполнять плани-
ровку откосов. При этом требуется ус-
тановить либо крутизну предельного
откоса, либо объем грунта, который
сможет перемещать бульдозер при за-
данной крутизне откоса. Обе задачи
решают приравниванием действующих
тяговых сопротивлений силе тяги трак-
тора-тягача на крюке:
где Wi — дополнительное тяговое сопротивле-
ние передвижению от веса рабочего оборудова-
ния бульдозера; W3—сопротивление от пере-
мещения призмы грунта перед отвалом; —
дополнительное сопротивление от составляю-
щей силы тяжести трактора, оборудования
бульдозера, грунта при работе бульдозера на
негоризонтальных участках.
Предельная крутизна преодолевае-
мого бульдозером уклона пути
_ FKp — W± — W3 ____________
-f- Gq — Gr
T'kp Gq f т Gp (ц "т“ Ру cos2 ex)
Gr + Gq + GP
Предельный объем грунта, кото-
рый может быть перемещен бульдозе-
ром на подъеме при условии, что грунт
на подъеме не режется, составит:
v = °г = 1 . f кр ~Wj±Wb =
Yp Vp Р 4- Щ cos2 а ± i
___1	f кр — Об 7т — (Gt + ОбХ
Ур	Ц т Pi cos2 а ± i
В приведенных уравнениях Fv- — сила тя-
ги на крюке при первой передаче трактора;
Ge, GT, Gr — вес соответственно бульдозера,
трактора и перемещаемого грунта; ft — коэф-
фициент сопротивления перекатыванию трак-
тора; ц, р.1 — коэффициенты трения грунта по
грунту (0,7...1,2) и грунта по металлу
(0,4...0,6); i — преодолеваемый уклон пути;
а—угол наклона рабочей поверхности отвала
к горизонту, примерно равный углу резания
грунта; ур — плотность грунта в рыхлом со-
стоянии перед отвалом.
Предельная крутизна откосов для
работы бульдозеров обычно не более
чем т = 2,5.
Работы, связанные с разработкой
и перемещением грунта, можно выпол-
нять по различным схемам путей пере-
движения бульдозеров. Различают по-
перечную (рис. 26) и продольную (рис.
27,5) разработки.
Чаще бульдозеры используют для
поперечной разработки. При попереч-
ном перемещении грунта на неболь-
шие расстояния в одну сторону от раз-
рабатываемой полосы бульдозер по-
сле очередного рабочего хода возвра-
щается для набора, грунта задним хо-
дом (рис. 26, а).
Если дальность перемещения грун-
та значительна, то для сокращения
продолжительности холостого пробега
бульдозер разворачивается на 180° и
возвращается к месту набора грунта
передним ходом (рис. 26,6). В случае
отсыпки грунта на две стороны от раз-
рабатываемой полосы при значитель-
ной ее ширине выгоднее вести разра-
ботку при рабочих движениях бульдо-
зера в обоих направлениях (челноч-
ная схема) (рис, 26, в) .
54
Выбор схемы определяется из ус-
ловия наименьших затрат времени на
холостые пробеги, переключение ско-
ростей и повороты.
Рис. 26. Схемы поперечной разработки грунта
бульдозерами с неповоротными отвалами:
а — на одну сторону с возвращением задним ходом;
б — на одну сторону с разворотом на 1803 и возвра-
щением передним ходом; в — на две стороны с раз-
воротом на 180°.
Участки широких поверху каналов
в выемке на глубину до 1,5..,2 м можно
разрабатывать бульдозерами при дви-
жении их по поперечной схеме. При
этом сечение выемки получается кри-
волинейного очертания, и для проведе-
ния его к трапецеидальному требуют-
ся доработки (рис. 27, а).
Каналы шириной поверху, не поз-
воляющей вести поперечную разработ-
ку, но шириной по дну не менее шири-
ны захвата отвалом бульдозера, мож-
но разрабатывать по продольно-попе-
речной схеме. При этом способе про-
дольными ходами срезают и переме-
щают грунт к границе двух разраба-
тываемых участков канала, откуда
грунт поперечными ходами другого
бульдозера перемещают пределы вы-
емки (рис. 27, б).
Бульдозеры применяют для пере-
мещения грунта, вынутого из выемки
экскаваторами, что экономически вы-
годнее перекидки самим экскаватором
(рис. 27, г).
Бульдозерами можно также раз-
равнивать грунт в отвалах, отсыпан-
ных экскаваторами или транспортны-
ми средствами. Объем перерабатыва-
емого грунта при этом составляет око-
ло 20...30 % объема экскаваторного
отвала, а дальность перемещения
Рис. 27. Применение бульдозера с неповоротным и поворотным отвалами в гидромелиоративном
строительстве:
<3 — поперечная разработка верхнего слоя выемки канала; б — продольно-поперечная разработка нешироких
выемок: в — отсыпка подушек для каналов из боковых резервов: г — перемещение грунта, разработанного
экскаватором в выемке канала, из временного отвала в постоянный; 0—планировка поверхности грунта;
е — отсыпка грунта в воду пионерным способом: ж — зачистка откосов специальным откосным отвалом;
з ™ засыпка трак .шей нпг.хлопьнчмн кодами унийе'зса льного бульдозера: и — снятие растительного слоя; к ~
устройство террас на косогорных участках; профилирование полотна грунтовой дороги.
55
грунта в среднем равна половине дли-
ны шага экскаватора.
Магистральные, распределитель-
ные каналы и каналы разводящей се-
ти на участках с подсыпным дном час-
то устраивают, предварительно отсы-
пая общую подушку, в которой затем
нарезают сечение канала. Если такую
подушку отсыпают из закладываемых
вдоль трассы резервов, то можно при-
менить бульдозеры (рис. 27, в). От-
сыпку ведут послойно с уплотнением
каждого слоя.
Грунт, отсыпанный в профильные
насыпи самосвалами, грейдер-элева-
торами, тракторными тележками,
большегрузными скреперами, чаще
всего разравнивают бульдозерами.
Бульдозеры используют также для
зачистки и планировки поверхности
дна и откосов каналов и котлованов,
которые после разработки другими
машинами получаются неровными.
При большей крутизне откосов, ко-
гда передвижение по откосам стано-
вится невозможным из условия устой-
чивости агрегата на опрокидывание,
применяют бульдозер со сменным от-
косником, прикрепляемым к отвалу
(рис. 27, ж).
Помимо планировки поверхностей
выемок и насыпей, бульдозеры можно
использовать также для строительной
планировки орошаемых участков,
строительных площадок и др.
При дальности перемещения до
50... 100 м бульдозеры применяют для
производства различных вскрышных
работ, в том числе для снятия расти-
тельного грунта в основании качест-
венных насыпей. Бульдозеры исполь-
зуют также при производстве работ,
связанных с отсыпкой грунта в воду,
при перекрытии русл рек, каналов, за-
сыпке промоин дамб каналов и дамб
обвалований (рис. 27, е).
Универсальные бульдозеры при по-
становке отвала под прямым углом к
оси тягача используют так же, как и
бульдозеры с неповоротным отвалом.
Возможность изменения угла захвата
в плане, а у некоторых бульдозеров и
угла зарезания дает им преимущества
при выполнении некоторых видов ра-
бот.
При установке отвала с углом за-
хвата, не равным 90°, бульдозер будет
перемещать грунт не только вперед,
но и главным образом в сторону (рис.
25,5). Это позволяет использовать
56
универсальные бульдозеры на засып-
ке траншей с трубопроводами, дре-
нажными устройствами, ликвидируе-
мых каналов (рис. 27, з), при снятии
растительного слоя с полосы под на-
сыпи (рис. 27, и), при устройстве тер-
рас и выемок на косогорных участках
(рис. 27, к), при профилировании по-
лотна грунтовых дорог (рис. 27,л).
Все эти работы выполняют при
движении универсального бульдозера
вдоль оси сооружения без затраты
времени на повороты и холостые про-
беги, которые неизбежны при осущес-
твленип тех же работ обычным буль-
дозером по поперечной схеме.
Возможность поперечного перемеще-
ния грунта при продольном движении
бульдозера позволяет применять буль-
дозеры с поворотным отвалом для ра-
боты в стесненных условиях при нали-
чии узкой полосы вдоль объекта (рис.
27,з).
Производительность бульдозеров.
В зависимости от вида выполняемых
работ (разработка грунта или плани-
ровка поверхности) производитель-
ность бульдозеров выражают в едини-
цах объема или площади.
К числу факторов, наиболее сущест-
венно влияющих на производитель-
ность бульдозеров, относятся: физиче-
ские свойства (механический состав,
плотность, влажность) грунта, даль-
ность его перемещения, уклоны мест-
ности, а также геометрические разме-
ры и форма отвалов.
При разработке и перемещении
грунта бульдозер работает как маши-
на цикличного действия, и его произ-
водительность (м3/ч)
П = дпКпК, К'р Къ,
где q — объем грунта, переметаемый отвалом
и зависящий от геометрических размеров отва-
ла и условий перемещения грунта; п — число
циклов в час при определенной дальности пе-
ремещения грунта; Кп — коэффициент потерь
грунта в боковые валики, зависящий от даль-
ности перемещения и вида грунта; Kt — коэф-
фициент, учитывающий влияние уклона пути;
/<р — коэффициент приведения грунта к перво-
начальной плотности; Кя — коэффициент ис-
пользования рабочего времени.
Число циклов бульдозера в час
п = 3600//ц,
продолжительность одного цикла
4; —	4“ Йех 4"	+ 2tn "Г И^П.П “Г Ч —
____41	, 1г-Т , й: Н~ Ф.х ,
“ Kv ~ К„ сг.х К„ сх.х
•ф 2/п 4- mtn п 4- /0,
где /н, trx, tx.x, ta, tn.a, /о — соответственно
продолжительности резания грунта, перемеще-
ния грунта, обратного (холостого) хода, одно-
го поворота на 180° (10...20 с), одного пере-
ключения скорости (5 с), опускания отвала в
рабочее положение (1...2 с); т — число пере-
ключений скоростей трактора в течение одного
цикла; /в, /г.х— длины путей резания грунта и
перемещения к месту укладки, м; vH, г>г.х,
vx.x — скорости движения бульдозера соответ-
ственно при резании грунта, перемещении грун-
та и обратном ходе, м/с; Kv — коэффициент,
учитывающий снижение скоростей по сравне-
нию с расчетной конструктивной скоростью
трактора.
Средние значения коэффициентов
снижения скорости при резании и пе-
ремещении грунта составляют 0,7...
0,75, при обратном холостом ходе —
0.85...0.9.
Коэффициент потерь грунта в зави-
симости от дальности его перемещения
приближенно определяется зависи-
мостью
/Сп — 1 k[ /р.у ,
где ki — опытный коэффициент, изменяющийся
от 0,008 до 0,04; большие значения относятся к
сухим сыпучим грунтам, меньшие — к связным
(по данным Ю. Б. Дейнего); /г.х — длина пути
перемещения грунта до места отсылки, м.
С увеличением дальности перемеще-
ния грунта производительность буль-
дозеров резко снижается вследствие
увеличения продолжительности цикла
и потерь грунта в боковые валики.
Применение бульдозеров при даль-
ности перемещения грунта свыше 20...
30 м становится малоэффективным
из-за больших потерь грунта по пути.
Объем перемещаемого отвалом грун-
та в большой мере зависит от уклона
местности, на которой работает буль-
дозер. При работе на спусках объем
перемещаемого за один раз грунта, а
следовательно, и производительность
резко увеличиваются.
При выполнении бульдозерами ра-
бот по планировке поверхности их
эксплуатационную производительность
(м2/ч) определяют по формуле
3600Д (b0 sin р — 0,5)
/7ПЛ = ту '	" Ав>
m — -Ни )
\ v /
где L — длина планируемого участка; Ьо—
ширина отвала; 0,5 м— ширина перекрытия
смежными проходами; |3 — угол захвата (для
неповоротных отвалов (3 = 90° и sin|3 = l); v —
скорость движения тягача при планировке, м/с;
tn — продолжительность разворота в конце
планируемого участка, с; т — число проходов
по одному месту.
§ 8. Разработка грунта
многоковшовыми экскаваторами
Многоковшовые и фрезерные экска-
ваторы — машины непрерывного дейст-
вия; операции копания,транспортиров-
ки и разгрузки грунта они выполняют
одновременно и непрерывно. В отличие
от одноковшовых экскаваторов они не
являются универсальными машинами,
так как применение их ограничено фор-
мой сечения или шириной выемки по
дну, крутизной откосов, разработкой
сбоку или сзади по ходу экскаватора.
Их используют в грунтах I, II, III
групп без включения валунов, пней.
Вследствие указанных причин мно-
гоковшовые и фрезерные экскаваторы
получили значительно меньшее распро-
странение, чем одноковшовые, хотя
имеют существенные преимущества
при выполнении многих видов земля-
ных работ: равномерное по времени и
полное использование мощности дви-
гателей, точное профилирование вые-
мок и ровность поверхности.
Многоковшовые экскаваторы боль-
шинства типов требуют тщательной
подготовки трассы, по которой они бу-
дут перемещаться.
В настоящее время имеется большое
число типов машин непрерывного дей-
ствия с различными рабочими органа-
ми в виде ковшей или скребков на це-
пях, роторах и фрезах. Каждая из этих
машин узко специализирована и мо-
жет быть использована только для тех
условий и тех размеров выемок, для
которых она предназначена.
По характеру работы все многоков-
шовые экскаваторы можно разделить
на три группы (табл. 25):
машины, разрабатывающие выемку
определенного размера за один проход
(траншейные цепные, роторные экска-
ваторы, двухроторные, двухфрезерные
и шнекороторные экскаваторы-канало-
копатели, рис. 28);
многопроходные машины, образую-
щие выемку заданных размеров за се-
рию последовательных проходов по од-
ному и тому же месту (цепные мелио-
ративные экскаваторы на гусеницах и
карьерные цепные поперечного черпа-
ния с рельсовым ходом, рис. 29);
многоковшовые роторные строитель-
ные и карьерные экскаваторы, работа-
ющие позиционно, с образованием вы-
емок любых размеров при работе в
транспортные средства (рис. 30).
57
Рис. 28, Поперечные сечения выемок, образуемых многоковшовыми экскаваторами за одни про-
ход вдоль оси:
а — траншейными цепными продольного копания; б — траншейными роторными; в—двухроториыми или двух-
фрезерными каналокопателями; г — шнекороторными каналокопателями; д> в, ж — траншейными цепными
экскаваторами при использовании шнековых откооообрушителей.
Рис. 29. Схемы разработки грунта мелиоративными многоковшовыми цепными экскаваторами
поперечного черпания:
а — с раздвинутыми гусеницами; б — то же, при размещении гусениц с одной стороны выемки; в, г, д — раз-
личные положения планирующего звена мелиоративного экскаватора; е —карьерным на рельсовом ходу пс<
нижнем черпании; ж — то же, при верхнем черпании; / — промежуточное звено; 2 — основная рама; 3 — пла-
нирующее звено рабочего органа.
25. Область применения многоковшовых экскаваторов
Экскаваторы	Размеры образуемых выемок	Основные виды выполняемых работ
Образование выемок за один проход (рис. 28)
Траншейные цепные скреб-
ковые и ковшовые
Траншейные роторные
Двухроторные и двухфре-
зерные каналокопатели
Траншеи с вертикальны-
ми стенками: глубина до
1,2,..3,5 (6) м; ширина по
дну 0,25...1,1 (1,6) м
Траншеи:
глубина до 1,3...2,5 м;
ширина по дну 0,4...1,5 м
Глубина до 0.8...2,0 м;
ширина по дну 0,2...1,2 м;
т = 1,0.. .1,5
Рытье траншей при строительстве го-
ризонтального трубчатого дренажа;
траншеи под трубопроводы, кабели и
другие подземные коммуникации; кот-
лованы под ленточные фундаменты
Рытье траншей под различные трубо-
проводы и кабели; разработка мерз-
лых грунтов
Разработка грунта в выемках каналов
трапецеидального сечения
Образование выемок за серию проходов (рис. 29)
Цепные ковшовые мелиора-
тивные гусеничные, попереч-
ного черпания
Карьерные цепные, попереч-
ного черпания на рельсовом
ходу
Глубина до 1,5...2,5 м;
ширина поверху до 4...
5, 6 м; т — 1,0. .2,0
Глубина копания до 6...
9,3 м; высота забоя до
6...9 м; 1,0
Очистка каналов от заиления; раз-
работка грунтов I...II групп в выем-
ках трапецеидальных каналов
Разработка грунта в карьерах выше
или ниже уровня стояния с погрузкой
в транспортные средства;
планировка откосов крупных выемок
и насыпей
Образование выемок при позиционной работе (рис. 30)
Общестроительные роторные
полноповоротные верхнего
или нижнего черпания с ков-
шами вместимостью 25...
150 л
Высота забоя 5...8 м;
глубина копання 2...4 м
Основные виды выполняемых работ
и размеры выемок, образуемых много-
ковшовыми экскаваторами разных ти-
пов, приведены в таблице 25.
Разработка грунта в крупных выем-
ках различного назначения и в карье-
рах с погрузкой его в транспортные
средства
Наиболее широко в мелиоративном
строительстве распространены тран-
шейные экскаваторы, используемые
для рытья траншей с вертикальными
Рис. 30. Схемы разработки грунта строительными полноповоротными роторными экскаватора-
ми:
а — выше уровня стояния (со дна забоя); б — ниже уровня стояния (с поверхности).
59
стенками под трубчатый горизонталь-
ный дренаж и трубопроводы различно-
го назначения -'см. гл. VI). Для произ-
водства дренажных работ их оборуду-
ют устройствами для выдерживания
заданного уклона дна траншеи и для
полуавтоматической или автоматичес-
кой укладки трубок, превращая в спе-
циализированные дреноукладчпки.
При работе в неустойчивых грунтах
траншейные экскаваторы снабжают
специальными шнековыми обрушите-
лями, позволяющими получить либо
ступенчатый, либо ровный откос (рис.
28, д, е, ж).
Для разработки грунта в выемках
некрупных каналов весьма эффектив-
ны специализированные экскаваторы-
каналокопатели (рис. 28, в, г). При их
использовании следует иметь в виду,
что двухроторные и шнекороторные эк-
скаваторы (типа ЭТР-126, ЭТР-206,
ЭТР-301) предназначены для работы
только в зоне орошения на непереув-
лажненных грунтах с хорошей несущей
способностью, а двухфрезерные (типа
ЭТР-125, ЭТР-172) — для работы толь-
ко в зоне осушения на торфянистых и
легких влажных минеральных грунтах.
Из многоковшовых экскаваторов
поперечного черпания,ведущих послой-
ную разработку за большое число про-
ходов по одному и тому же месту, на-
ходят применение мелиоративные ори-
гинальные машины с раздвижными гу-
сеницами (рис. 29, а). Широкая колея
позволяет менее тщательно готовить
трассу для прохода экскаватора и
обеспечивает довольно хорошее качест-
во сечения канала. Машины этого типа
могут работать двумя способами: с
проходом гусениц по обеим бермам
выемки канала и разработкой сечения
между гусеницами; с размещением обе-
их гусениц на одной берме и разработ-
кой выемки сбоку от машины.
В обоих случаях экскаваторы могут
двигаться либо челночно, либо вкруго-
вую. При первом способе рабочий ход
совершается только в одном направле-
нии. При втором способе оба прохода
рабочие, но в конце разрабатываемого
участка требуется разворот машины на
180° с переходом через выемку. Для
этого используют либо целиковые пе-
ремычки, либо переносные мостики,
укладываемые через русло.
Установкой планирующего звена
многоковшового экскаватора в разные
положения (рис. 29, в, г, д) можно по-
лучить различную ширину выемки по
60
дну и разную степень качества плани-
ровки откосов выемки. Из-за неслож-
ности работать в плотных грунтах ме-
лиоративные экскаваторы применял: г
основном для очистки каналов.
Многоковшовые экскаваторы попе-
речного черпания на рельсовом ходу
можно использовать для добычи грун-
тов в карьерах и для планировки отко-
сов земляных сооружений при необхо-
димости их тщательной отделки под
антифильтрационные покрытия и
одежды. Разработка грунта ими воз-
можна и выше, и ниже уровня стояния
экскаваторов (рис. 29, е, ж).
Полноповоротные роторные экскава-
торы большой производительности
применяли в основном в карьерах гор-
норудной промышленности. В связи с
освоением новой серии таких машин
появилась возможность использовать
их и в условиях строительства.
Экскаваторы этой серии можно при-
менять для устройства выемок боль-
ших размеров с разработкой грунта
выше или ниже уровня стояния (рис.
30), преимущественно с погрузкой в
транспортные средства. При разработ-
ке грунта выше уровня стояния забой
полноповоротного роторного экскава-
тора аналогичен забою прямой лапаты,
а при разработке ниже поверхности
стояния напоминает забой обратной
лопаты. Наличие ротора и системы
ленточных транспортеров не позволяет
разрабатывать этими экскаваторами
переувлажненные, липкие и водонасы-
щенные грунты, а также содержащие
крупные каменистые включения.
Эксплуатационную производитель-
ность (м3/ч) экскаваторов непрерыв-
ного действия в общем виде можно
определить по формуле
/7э = 60/сэ Кв,
где f — площадь поперечного сечения выемки
за один проход, м2; иэ — рабочая скорость пе-
редвижения экскаватора, м/мин; Кв — коэффи-
циент использования рабочего времени.
Рабочая скорость передвижения за-
висит от площади поперечного сечения,
трудности разработки грунта и мощно-
сти двигателя машины.
Для ковшовых экскаваторов непре-
рывного действия производительность
(м3/ч) связана с их рабочими парамет-
рами, а именно:
60^ц кн кс
26. Размеры основных земляных сооружений, осуществляемых прицепными грейдерами
Наименование работ
Размеры элементов сооружений
Планировка поверхности полей
Разравнивание отсыпанного в насыпи
грунта
Планировка откосов выемок или на-
сыпи и срезка бахромы:
основным отвалом
откосником
планировщиком
основным отвалом, вынесенным
за раму в сторону
грейдером на гибкой сцепке с
трактором
Снятие растительного грунта
Нарезка каналов;
средним грейдером
тяжелым грейдером
Устройство насыпей, валиков, поду-
шек
Устройство террас
Профилирование полотна грунтовой
дороги с кюветами
Срезка бугров и засыпка понижений с размерами по вы-
соте ±0,2...0,3 м
Слоями по 20...40 см при ширине полосы не менее ши-
рины грейдера, проходы от краев к оси насыпи
Высота откоса до 0,6 м, крутизна откоса до 25 °
Высота откоса до 1,0 м, крутизна откоса до 25°
Высота насыпи до 1,8 м, крутизна откоса до 45°
Длина откоса выемки до 4 м, крутизна откоса до 70°
Длина откоса более 4 м, крутизна заложения откосов
не более 1 :3
С полосы шириной до 50 м, начиная от краев
Глубина до 0,45 м с откосами 1 : 1,5...1 : 3, ширина по
дну 0,4...0,5 м
Глубина до 0,75 м с откосами 1 : 1...1 : 3, ширина по дну
ДО 1,1 м
Высота до 0,5...0,8 м, из общего числа проходов 25...40 %
тратится на зарезание и 60...75 % — на перемещение
Ширина полки от 2,1 до 2,4 м, наибольшая глубина
0,4...0,8 м
При ширине полотна дороги 8,5 м: зарезание за 12 про-
ходов, перемещение за 18 проходов, разравнивание за
4...5 проходов
где q — геометрическая вместимость ковша, л;
Цц — скорость движения цепи, или окружная
скорость ротора, м/мин; — коэффициент на-
полнения ковшей; Кф—коэффициент приведе-
ния грунта к первоначальной плотности; /<с —
коэффициент, характеризующий трудность
разработки грунта; а — шаг ковшей, м.
Произведение К^К'^Кс (по данным
Н. Г. Домбровского) для грунтов раз-
личных групп имеет следующие значе-
ния: 1—0,915; II—0,835; III—0,72;
IV—0,65.
В приведенной формуле значение
Оц тесно связано с ±, условием обеспе-
чения расчетного наполнения ковшей.
Последнее, в свою очередь, зависит
от траектории движения ковшей, от
размеров выемки.
В общем виде справедливо равенст-
во
ЧКН
——------= LhbK,
1000
где L — длина пути наполнения ковша, м; h —
толщина стружки, м; Ьк — ширина режущей
кромки ковша, м.
Для экскаваторов разного назначе-
ния L и h можно вычислить по форму-
лам.
§ 9. Производство работ грейдерами
В мелиоративном строительстве
грейдеры применяют на планировоч-
ных работах, для разравнивания от-
сыпанного в насыпь грунта, при зачист-
ке откосов выемок и насыпей и для
срезки бахромы, при профилировании
полотна проезжей части грунтовых
дорог, для снятия растительного грун-
та, нарезки каналов мелкой ороситель-
ной сети, устройства небольших насы-
пей, валиков, дамбочек и подушек ка-
налов мелкой оросительной сети (табл.
26).
Все эти виды работ грейдеры выпол-
няют при движении по кольцевой про-
дольной схеме вдоль большой оси вы-
емки пли насыпи, причем рабочими
обычно являются проходы в прямом и
обратном направлении.
Выполнение различных работ требу-
ет определенной настройки грейдера
(рабочего органа, рамы, колес, дышла)
(рис. 31).
Глубина резания изменяется подъе-
мом или опусканием рабочего органа.
При неодинаковом заглублении правой
и левой стороны отвала происходит из-
менение угла зарезания (рис. 31,3).
Это дает возможность вырезать грей-
61
Рис. 31. Схемы настройки рабочего органа грейдеров:
2 — установка отвала с углом захвата 90э и углом взрезания 0э; 3 — установка с углом зарезания отвала
=£ 0°; 4 — изменение угла захвата в плане; 5 — смещение основной рамы относительно задней оси; 6 — вынос
отвала в сторону; 7 — изменение положения дышла в плане; 8 — перестановка отвала по отношению к пово-
ротному кругу; 9 — наклон колес грейдера; 10 — отвал с удлинителем; 11, 12 — отвал с откосниками; 13 —
установка рабочего органа для зачистки крутых длинных откосов; 14 — отвал с профильным удлинителем
для зачистки откосов кюветов.
дером профильные выемки в грунте с
определенными откосами.
Установка отвала под необходимым
углом захвата позволяет смещать
грунт в сторону от полосы, по которой
проходит грейдер (рис. 31,4). При уг-
ле захвата 90° отвал грейдера переме-
щает грунт впереди себя, как бульдо-
зер с неповоротным отвалом. Грейде-
ром с таким положением отвала пла-
нируют поверхность, разравнивают
грунт, отсыпанный другими машина-
ми, перемещают грунт при поперечной
разработке и выполняют другие опера-
ции, не требующие смещения грунта в
сторону.
При других значениях угла захвата
ножом грунт будет перемещаться
вдоль отвала в сторону от места прохо-
да грейдера. Так осуществляется сня-
тие растительного грунта в основании
насыпных сооружений, перемещение
грунта в стороны из нарезаемых сече-
ний выемок, профилирование полотна
дорог.
Угол резания выбирают в соответст-
вии с грунтовыми условиями.
Вынос отвала или перестановку от-
вала в стороны и перемещение основ-
ной рамы (рис. 31,5,6,8) осуществля-
ют для того, чтобы задние колеса грей-
дера не набегали на вал грунта, сме-
щенный отвалом в сторону, и чтобы
удалить колеса от бровки выемки при
работе грейдера вблизи откоса.
Изменение наклона колес необходи-
мо во время работы на косогорных
участках, а также при нарезке каналов
и кюветов, когда колеса одной стороны
грейдера будут катиться по дну выем-
ки, а другой — по поверхности грунта.
Наклон колес (рис. 31,9) делает грей-
дер более устойчивым в работе при
значительных поперечных наклонах
62
Рис. 32. Положение рабочих органов грейдера при выполнении некоторых видов работ:
а — планировка откосов длиной до 4 м; б — нарезка сечения канала в выемке; в — устройство валика; г —
профилирование грунтовой дороги (si — зарезание грунта; г-г, г-й — планировка проезжей части); д —- схемы
к определению числа проходов грейдера для смещения грунта в сторону с широкой полосы {д\, дг, дз—
последовательность смещения от середины); е— устройства террасы на склоне.
основной рамы и позволяет более рав-
номерно передавать давление через ко-
леса на грунт.
В тех случаях, когда невозможно
движение трактора и грейдера соосно
друг за другом (например, близко к
крутому откосу или по поверхности от-
коса), дышло прицепного грейдера ус-
танавливают под углом к продольной
оси грейдера (рис. 31,7). При этом
ось движения грейдера не будет сов-
падать с осью движения тягача, а бу-
дет ей параллельна. Поворот дышла
необходим также при работе грейдера
с гибкой сцепкой.
Работу на легких грунтах целесооб-
разно вести отвалом, снабженным уд-
линителем, увеличивающим ширину
полосы захвата (рис. 31,10). Плани-
ровку откосов небольшой высоты вы-
полняют специальным откосником
(рис. 31, И, 12).
Для планировки крутых откосов, по
которым грейдер перемещаться не мо-
63
жет, рабочий орган устанавливают па-
раллельно обрабатываемому откосу,
сбоку от грейдера (рис. 31,13).
На рисунке 32 показаны схемы по-
ложения рабочего органа грейдера при
выполнении некоторых операций.
Основные виды работ и предельные
размеры сооружений, которые могут
быть выполнены прицепными грейде-
рами, приведены в таблице 26.
Так как рабочий орган грейдера ре-
жет и перемещает грунт при движении
агрегата непрерывно, то грейдеры по
существу являются машинами непре-
рывного действия. Однако перерывы в
резании грунта при разворотах в кон-
це участка для следования в обратном
направлении приводят к тому, что
грейдеры чаще всего рассматривают
как машины цикличного действия.
В зависимости от вида выполняемых
работ производительность грейдера
можно выражать в различных едини-
цах— м3/ч, м2/ч, м/ч.
При разработке сечений каналов
мелкой сети, отсыпке подушек, вали-
ков, снятии растительного грунта про-
изводительность обычно выражают как
для машины цикличного действия в
единицах объема (м3/ч, м3 в смену):
П = VnKB,
где V = fL — объем грунта, разрабатываемый
грейдером за один проход, на длине гона L, м3;
п—число проходов грейдера за 1 ч; Кв — ко-
эффициент использования рабочего времени;
f — площадь поперечного сечения стружки, м2.
Производительность грейдеров при
планировке поверхности и разравнива-
нии грунта можно выразить как для
машины непрерывного действия в еди-
ницах площади (м2/ч, га/ч):
П	5*П	^'п.Т	12-
“ПЛ —	Кв,
т
где Кп — коэффициент перекрытия проходов
(Хд = 0,8); т — число проходов по одному мес-
ту в зависимости от характера неровностей и
требований к качеству спланированной поверх-
ности (т=1...4); Гдл — рабочая скорость при
планировании.
Для повышения производительности
грейдеров необходимо: увеличивать
площадь поперечного сечения стоужки
(увеличивать ширину захвата и глуби-
ну резания); применять высокие ско-
рости передвижения грейдера: умень-
шать (или полностью исключать) хо-
лостые пробеги и число поворотов
грейдера; улучшать использование ма-
шины и повышать ее общий Кв..
§ 10. Пути повышения
производительности основных
землеройных машин
Важным резервом снижения стоимо-
сти работ, повышения эффективности
средств механизации и роста произво-
дительности труда служат мероприя-
тия, направленные на повышение про-
изводительности строительных машин.
Увеличение ее может быть достигнуто
следующими путями: конструктивными
усовершенствованиями; технологичес-
кими приемами; организационными ме-
роприятиями.
Для землеройных машин, цикличного
действия возможны следующие три
группы приемов:
увеличение объемов грунта, разра-
батываемого или перемещаемого за
один рабочий цикл (Vi — qKnK'p);
увеличение числа циклов в единицу
времени или сокращение продолжи-
тельности каждого цикла и его эле-
ментов (и = 60/7ц);
более полное использование рабоче-
го и календарного времени (улучшение
Кв).
Конкретные приемы, способствую-
щие повышению производительности
основных землеройных машин, приве-
дены в таблице 28.
При использовании любых переме-
щающихся во время работы машин
следует выбирать наиболее рациональ-
ные пути движения и принимать мак-
симально возможные скорости их дви-
жения, что во всех случаях приводит к
сокращению продолжительности их ра-
бочего цикла.
При разработке легких грунтов од-
ноковшовыми экскаваторами очень эф-
фективны сменные ковши увеличенной
27. Вместимость сменных ковшей прямых лопат
Грунты	Вместимость стандартного ковша, м3					
	0,25.	..0,3	|	0,5	..0,65	[	1.0...1,25	|	2,0
Тяжелые	0,25.	.0,3	0,5.	..0,65	1,0	2,0
Средние	0,34.	.0,4	0,65.	..0,80	1,1...1,25	2,5
Легкие	0,40.	. .0,5	0.3.	..1,0	1,5	3,0
64
28. Основные пути повышения производительности землеройных машин
Землерой-
ные
машины
Увеличение объема грунта,
разрабатываемого за один цикл
Увеличение числа циклов
в единицу времени
Более полное использование
рабочего времени
Одно- Применение сменных ковшей Совмещение отдельных
ковшовые на легких грунтах	элементов цикла
экскава-
торы
Очистка ковшей от налипшего Уменьшение углов пово-
грунта	рота в плане
Рыхление тяжелых плотных грунтов
Работа в забоях нормальной глубины
Осушение мокрых грунтов в забоях
Скреперы Улучшение наполнения ковша Рациональные схемы пу-
(рис.ЗЗ) (Ха) за счет:	тей возки грунта; макси-
мально возможные тран-
спортные скорости
набора грунта с толкачом;
набора грунта под уклон;
увеличения толщины стружки
при рациональных способах
резания грунта (уступами, шах-
матно-гре.бенчатым способом)
Бульдо-
зеры
(рис. 34)
Применение боковых открыл-
ков к отвалу; спаренная рабо-
та бульдозеров; траншейные
способы разработки грунта
Набор и перемещение
Рыхление тяжелых грунтов
Рациональные схемы пу-
тей перемещения грунта;
максимально возможные
скорости перемещения;
рациональные способы
резания грунта (уступа-
ми, шахматно-гребенча-
тым способом)
грунта под уклон
Использование машин в
соответствии с их назна-
чением
Обеспечение работой
Рациональные способы
перебазирования машин
Обеспечение необходи-
мыми материалами и
энергетическими ресур-
сами
Обеспечение вспомога-
тельными машинами, не-
обходимыми для рабо-
ты
Своевременное выпол-
нение технических ухо-
дов и ремонтов
Увеличение числа рабо-
чих смен в сутках (до
2...3)
Использование машин
зимой
Обеспечение квалифици-
рованными кадрами
Высокая трудовая дис-
циплина рабочих
29. Коэффициенты наполнения ковшей
скреперов
Грунт	«н	
	без толкача |	с толкачом
Сырой рыхлый песок	0,5...0,7	0,8...1,0
Супесь и средний су-	0,8...0,95	1,0...1,2
глинок		
Тяжелый суглинок и	0,65...0,75	0,9...1,2
глина
вместимости, в том числе со сплошной
режущей кромкой без зубьев (табл.
27).
Сменные ковши для прямых лопат
подбирают, исходя из тяговых сопро-
тивлений при экскавации грунта и пол-
ного использования мощности двига-
теля. Применение сменных ковшей для
драглайнов, грейферов должно быть
обосновано проверкой их устой-
чивости на опрокидывание. При
использовании ковшей увеличенной
вместимости обычно применяют укоро-
ченные стрелы. Увеличение ковша не
ведет к пропорциональному повыше-
нию производительности, так как уве-
личивается и продолжительность
цикла.
При работе скреперов толкачи обес-
печивают не только сокращение дли-
тельности набора грунта, но и значи-
тельное увеличение коэффициентов на-
полнения ковша (рис. 33, табл. 29).
Число скреперов, которое может об-
служивать один толкач,
Nq~ t^J(/[r -j- £п),
где tn — продолжительность рабочего цикла
одного скрепера; tH — продолжительность на-
бора грунта скрепером (толкания толкачом);
ta — время на переход толкача от одного скре-
пера к другому.
При дальности возки грунта скрепе-
рами 200... 1000 м один толкач может
обслуживать от 3 до 6 скреперов.
Для увеличения объема грунта, пе-
ремещаемого за один рабочий цикл с
помощью бульдозеров, на легких грун-
5—290
65
Рис. 33. Мероприятия, повышающие производительность скреперов:
а — набор грунта с толкачом; б —набор грунта под уклон; в, г — схемы срезания грунта с постоянной тол-
щиной стружки н уступами; д — шахматно-гребенчатая схема резания с переменной шириной стружки.
тах применяют специальные боковые
щеки, уширители к отвалу, а также
специальные отвалы ящичной формы,
увеличивающие объем грунта перед
отвалом и способствующие уменьше-
нию потерь его в боковые валики.
Эффективность применения боковых
щек возрастает с увеличением дально-
сти перемещения грунта.
Увеличение объема грунта достига-
ется также перемещением его одновре-
менно двумя или тремя бульдозерами,
движущимися параллельно с интерва-
лом в 0,3...0,5 м (рис. 34, а). Этот при-
ем повышает производительность каж-
дого бульдозера на 15...25 %.
Для уменьшения потерь грунта при
транспортировании рекомендуется вес-
ти разработку так, чтобы он переме-
щался по траншее, образующейся от
предыдущих проходов бульдозера. Та-
кие траншеи могут быть как в разра-
батываемом грунте, так и в насыпных
валиках, образующихся вследствие по-
терь грунта при первых проходах буль-
дозеров.
Резание грунта с переменной толщи-
ной стружки (уступами) эффективной
при бульдозерных работах на тяжелых
66
грунтах. Этот прием позволяет полу-
чить в среднем большую толщину
стружки и уменьшить длину пути ре-
зания грунта, преодолеваемую при са-
мых низких скоростях движения и с
большой перегрузкой двигателя тя-
гача.
Набор грунта под уклон скреперами
и бульдозерами происходит быстрее, с
большим наполнением емкостей и
меньшими перегрузками двигателей.
Этому способствуют увеличение силы
тяги за счет скатывающей составляю-
щей на уклоне от веса агрегатов с
грунтом.
Большие резервы повышения произ-
водительности любых машин состоят в
улучшении использования их во вре-
мени. При этом следует иметь в виду
возможности улучшения использова-
ния машин как в течение каждой сме-
ны, так и в течение года.
Если рассматривать отрезок време-
ни, равный одному году, то можно вы-
делить следующие группы простоев и
перерывов в работе:
а — связанные с капитальным и
средним ремонтом, а также зимней
консервацией;

a
Рис. 34. Технологические приемы, увеличивающие производительность бульдозеров:
а —спаренная работа бульдозеров; б — перемещение грунта по траншее; в — перемещение грунта в насыпных
валиках; г — поперечная траншейная разработка грунта в выемке канала; д — резание грунта боковой
кромкой отвала; е— гребенчатое зарезание грунта. (Размеры в м.)

б —вызываемые переброской маши-
ны с объекта на объект, период монта-
жа и демонтажа, праздничные дни;
в — связанные с техническим обслу-
живанием машин (крепежный ремонт,
смазка), заправкой топливом и водой,
передачей от смены к смене, подготов-
кой путей в забое, передвижением в
забое.
Эксплуатационное время для машин
равно календарному времени за выче-
том простоев группы «а». Рабочее вре-
мя определяется как эксплуатацион-
ное время без простоев группы «б». И,
5*
67
наконец, время чистой работы равно
рабочему времени без простоев груп-
пы «в».
Рабочее время машин в течение ка-
лендарного года можно определить из
равенства
Тр = Тгод- (Л + Т2-Г-Тз ~ Л-L Т5 + Тв),
где Тгод — продолжительность календарного
года (при 365 сут в году 7’ГОд = 8760 ч); 1\ —
продолжительность всех видов ремонтов и тех-
нических обслуживаний за год; 7Д — нерабочее
время по метеорологическим условиям и зим-
няя консервация; Тз— выходные и празднич-
ные дни (при пятидневной рабочей неделе и
несовпадении всех праздничных дней с выход-
ными Т3 равно 112 сут. или 2888 ч); Tt— вне-
смениое время (перерывы между рабочими
сменами); Ts — время переброски машины с
объекта иа объект; Т6 — непредвиденные поте-
ри времени (около 2...3 % от календарного).
Каждый элемент нерабочего време-
ни следует принимать с учетом кон-
кретных местных условий и сводить к
минимуму.
Рабочее время машин можно увели-
чить сокращением продолжительности
их нахождения в ремонтах, использо-
ванием на работах в зимний период,
сокращением внесменного времени при
переходе на двух-трехсменный режим
работы.
Для лучшего использования машин
в выходные дни работа механизаторов
может быть организована по скользя-
использования рабочего времен?:
Его значение зависит от рассм.зг? :.з де-
мого отрезка времени (час, смена).
При работе в течение одного часа
Кв обычно равно 0,9...0,95, а в течение
смены—0,75...0,85 (в среднем 0,8).
§ 11. Транспортировка грунта
Классификация видов транспорта и
показатели для их выбора. Транспорт-
ные средства на строительстве приме-
няют для всех видов работ, но исполь-
зование их на земляных работах име-
ет свою специфику, которая заставляет
рассматривать транспортировку как
обособленный строительный процесс.
Специфика эта заключается в том,
что большие массы грунта перемеща-
ются на относительно небольшие рас-
стояния, причем работа транспортных
средств тесно связана с конструкцией
земляного сооружения, рельефом
стройплощадки, рабочими параметра-
ми землеройных машин.
Следует иметь в виду, что все земле-
ройные машины и механизмы (кроме
таких, как рыхлители) в какой-то ме-
ре являются одновременно и транс-
портными, с их помощью можно пере-
местить грунт на следующие расстоя-
ния:
экскаваторами драглайн (общестроительными) до 20...25 м
бульдозерами	»	25... 100 »
прицепными скреперами	» 250...800 »
самоходными скреперами	» 3000 м
шему графику так, чтобы они по оче-
реди работали на машинах в субботу
и воскресенье, используя для отдыха
другие дни недели.
В зимнее время, а также при выпол-
нении работ на удаленных от базы
объектах применяют вахтовый и эк-
спедиционный методы с непрерывной
работой машин при четырехсменной
работе механизаторов. Режим работы
в таких случаях должен быть согласо-
ван с рабочими и с профсоюзной орга-
низацией.
Отношение рабочего времени Тр к
календарному времени за год Ттол
можно назвать коэффициентом ис-
пользования календарного времени.
Его значение для строительных машин
в водохозяйственных организациях не
превышает 0,3...0,45.
Отношение времени чистой (без про-
стоев) работы машины к рабочему
времени характеризует коэффициент
Когда необходимая дальность пере-
мещения грунта превышает возмож-
ную для данной землеройной машины
или использование ее для транспорти-
ровки грунта становится невыгодным,
прибегают к специальным транспорт-
ным средствам.
Необходимость перемещения грунта
транспортными средствами в условиях
водохозяйственного строительства воз-
никает при разработке выемок круп-
ных котлованов и участков магист-
ральных каналов в глубоких выемках;
при доставке грунта в профильные на-
сыпи и обратные засыпки. Характер-
ные схемы транспортировки грунта по-
казаны на рисунке 35.
Транспортные средства, применяе-
мые на мелиоративном строительстве,
бывают цикличного и непрерывного
действия.
К транспорту цикличного действия
относятся рельсовый — широкой и уз-
63
Рис. 35. Схемы транспортировки грунта:
а — безрельсовыми транспортными средствами цикличного действия; б — ленточными транспортерами; в — схе-
ма загрузки ленточного транспортера через промежуточный бункер: г—распределение грунта от транспор-
тера на месте укладки; 7 — карьер грунта; 2— экскаватор прямая лопата; 3 — транспортное средство; 4—
землевозный путь в забое; 5 — выезд из карьера; 6 — магистральный участок пути; 7 — отвальный участок
пути; 8 — насыпь; 9 — передвижной загрузочный бункер; 10 -- забойный ленточный транспортер; // — маги-
стральный транспортер; 12— отвальный транспортер; 13— бульдозер; 14 — эстакада.
кой колеи, безрельсовый — автомо-
бильный и тракторный, а к транспорту
непрерывного действия — гидравличес-
кий, конвейерный (с помощью транс-
портеров), подвесной.
Так как гидравлический транспорт
грунта применяют, как правило, при
гидравлической разработке грунта и
реже в соединении с механической, он
будет рассмотрен в соответствующем
разделе курса.
Подвесные транспортные средства
используют для перемещения карьер-
ных материалов при наличии серьез-
ных препятствий на пути (реки, сильно
пересеченный рельеф и др.).
Транспортные средства для переме-
щения грунта подбирают на основе их
технико-эксплуатационных показате-
лей и условий, в которых они будут
применяться (табл. 30).
К технико-эксплуатационным пока-
зателям транспортных средств можно
отнести: грузоподъемность (для цик-
личных средств), возможную скорость
передвижения, производительность,
требования к дорогам (предельная
крутизна, подъемы, предельные радиу-
30. Условия применения основных средств транспортировки грунта в строительстве
Транспортные средства	Грузоподъем- ность, т	Вмес тим ость кузова по грунту, ,м3	Дал ьиость перемещения, км	Требования к дорогам	
				максима- минимальные льные	радиусы уклоны	поворота, м	ширина земляного полотна
Автомобили-самосва- 2,25... 65	1,5... 35	0,5... 7,0	0,08	20	5,5*... 8,0 лы Землевозы	6...18	3...9	0„2...5,0	0,10	8...10	5,5*...8,0 Прицепы к	гусенич- 24...30	9,12	0,1...1,0	0,15	8...10	5,5*...8,0 ным тракторам Железнодорожные узкой колеи	1,5...20	1,0... 12	>0,2	<0,04	60... 100	2,8*...3,4* (750 мм) нормальной ко- 20... 100	15... 60	>1,0	<0,02	200. . .300	4,6... 5,8* леи (1520 мм) Ленточные транспор-	—	—	<1,0	<0,3	—	—-					
теры
' Для одностороннего движения.
69
31. Основные параметры автомобилей-самосвалов
Параметры	Грузоподъемность, т						
	2,25	4,5	1 7 !	12	|	27	40	55
Вместимость кузова, и3	3,2	3,0	4,6	6,0	15,3	22,0	36.1
Погрузочная высота, м	1,47	1,8	2,1	2,45	3,1	3,8	
Минимальный радиус поворота по наружному колесу, м Г абариты:	7,6	7,0	7,5	10,5	8,5	1-0,0	10,0
							
длина, м	5,3	5,5	6,6	8,1	7,5	8,2	9,7
ширина, м	2,3	2,4	2,5	2,7	3,5	3,8	4.9
высота, м	2,15	2,6	2,7	2,8	3.6	3,9	4,4
Наибольшая скорость, км/ч	70	90	80	65	55	55	57
Мощность двигателей, кВт	51	ПО	132	176	264	382	660
сы кривых участков пути, покрытия
и др.), стоимость эксплуатации транс-
портных средств и дорог, простоту и
надежность в эксплуатации и возмож-
ность применения для перемещения
других грузов.
К условиям объектов, влияющим на
применение того или иного средства
транспорта, относятся: рельеф строй-
площадки-, размеры сооружения в пла-
не и взаимное высотное положение
выемок и насыпей, объем земляных
работ, сроки выполнения, предполага-
емые средства разработки грунта, их
производительность, рабочие парамет-
ры, наличие и состояние дорог.
Автомобильный транспорт. В водо-
хозяйственном строительстве наиболее
распространены безрельсовые циклич-
ные транспортные средства: автомоби-
ли грузоподъемностью до 12 т и при-
цепы к гусеничным тракторам вмести-
мостью 9... 12 м3. Это объясняется воз-
можностью широкого применения их
для транспортировки различных мате-
риалов, большим диапазоном грузо-
подъемности, сравнительно простой
конструкцией дорог.
Для перевозки грунта применяют ис-
ключительно автомобили-самосвалы с
саморазгружающимися назад или в
стороны кузовами (табл. 31).
Для улучшения использования эк-
скаваторов во времени и уменьшения
износа автомобилей от сбрасывания в
кузов грунта рациональное соотноше-
ние между вместимостью ковша экска-
ватора и вместимостью кузова автоса-
мосвала (по грузоподъемности) дол-
жно быть в пределах 1 :6...1 : 8, при
соотношении 1 :3 производительность
экскаватора падает почти на 40 % из-
за простоев при смене транспортных
средств.
При значительных дальностях пере-
32. Рекомендуемая грузоподъемность (т)
автомобилей для комплектования
с экскаваторами
Дальность возки грунта, км	Вместимость ковша экскаватора, м3						
	0,4	0,65	1,0	1,25	1,6	2,5	4.6
0,5	4,5	4,5	7	7	10				
1,0	7	7	10	10	10	12	27
1,5	7	7	10	10	12	18	27
2,0	7	10	10	12	18	18	27
3,0	7	10	12	12	18	27	40
4,0	10	10	12	18	18	27	40
5,0	10	10	12	18	18	27	40
метения грунта (более 2...3 км) вы-
годнее применять крупные автосамо-
свалы даже в сочетании с маломощны-
ми экскаваторами (табл. 32).
В связи с широким распространени-
ем одноковшовых строительных экска-
ваторов с ковшами вместимостью до
1,0...1,25 м3 в гидромелиоративном
строительстве редко используют авто-
самосвалы грузоподъемностью свыше
12 т. Более крупные автосамосвалы
широко применяют на строительстве
крупных гидроузлов и в горнорудных
карьерах.
Тракторный транспорт. При трак-
торном транспорте в качестве тягачей
используют те же тракторы, что и при
работе землеройных машин (класса
30...100 кН).
Достоинства этого вида транспорта
следующие: достаточно высокая произ-
водительность, достигаемая большой
грузоподъемностью прицепов, возмож-
ность применения на объектах с раз-
ными объемами работ, меньшая требо-
вательность к дорогам и меньшая за-
висимость от погодных условий в срав-
нении с автомобильным транспортом,
возможность применения на крутых
подъемах (до 0,15),
70
Из недостатков тракторного транс-
порта следует отметить небольшие ско-
рости передвижения и как следствие
этого ограниченное применение при
большой дальности возки. Экономич-
ная дальность возки, когда гусеничный
тракторный транспорт может конкури-
ровать с автомобильным, не превыша-
ет 600...800 м.
В качестве тракторных прицепов
для перемещения грунта можно ис-
пользовать также скреперы, если раз-
работка грунта на объекте непосред-
ственно скреперами невозможна, а они
имеются в распоряжении строительной
организации. Для средних и мелких
объектов мелиоративного строительст-
ва при перемещении грунта на рассто-
яние до 500...600 м тракторный транс-
порт оправдал себя на практике (в
частности, на строительстве земляных
плотин) и имеет перспективу дальней-
шего развития.
Железнодорожный транспорт. При-
менение железнодорожного транспор-
та ограничено высокой стоимостью
устройства железнодорожного полотна,
а также условиями пути: максималь-
ные уклоны 0,03...0,05; радиусы закруг-
лений— для широкой колеи минимум
200...300 м и для узкой минимум 60...
100 м.
К рельсовому транспорту можно
прибегать только на крупных объек-
тах с концентрированным расположе-
нием выемок, на площадях, достаточ-
ных для размещения прямых и кривых
участков пути, для перемещения грун-
та на относительно большие расстоя-
ния.
Перечисленные требования мало со-
ответствуют условиям мелиоративного
строительства, где железнодорожный
транспорт в настоящее время практи-
чески не применяют.
Ленточные транспортеры. Они быва-
ют передвижные и переносные, секци-
онные, или звеньевые (табл. 33).
Угол наклона ленты транспортера во
избежание обратного ссыпания грунта
не должен превышать 22...26°. Для
уменьшения потерь грунта или других
33. Параметры ленточных транспортеров
транспортируемых материалов пред-
почтение следует отдавать транспорте--
рам с лотковой лентой (рис. 35,6).
Наибольший размер транспортируе-
мых частиц не должен превышать */з
ширины ленты. Скорость движения-
ленты при транспортировке грунта мо-
жет достигать 2...4 м/с.
Переносные, и передвижные ленточ-
ные транспортеры используют при не-
обходимости ручной погрузки грунта
на транспортные средства или для
подъема грунта на поверхность со дна
небольших котлованов при ручных за-
чистках.
Стационарные звеньевые транспор-
теры из-за большой трудоемкости и
длительности их перестановки с пози-
ции на позицию для перемещения
грунта на большие расстояния в на-
стоящее время практически не приме-
няют. Их используют на складах грун-
товых материалов и заводах бетонных
смесей для перемещения и складиро-
вания песка, гравия, щебня в стацио-
нарных условиях.
Производительность ленточных
транспортеров можно вычислить по
формуле
где А — коэффициент, учитывающий форму по-
перечного сечеиия материала иа ленте и за-
висящий от формы ленты транспортера: для
плоских лент А = 1Б0; для лотковых Д = 250;
В — ширина ленты транспортера, м; v— ско-
рость движения ленты, м/с; Кв — коэффици-
ент наполнения ленты (0,5...1,0); Кнр— коэф-
фициент, учитывающий крупность частиц
транспортируемого материала (0,75...1,0);
К — коэффициент приведения грунта к пер-
воначальной природной плотности; Кв — коэф-
фициент использования рабочего времени.
Меньшие значения коэффициентов
Кн и Ккр соответствуют крупным час-
тицам (камень, щебень). Для песка
они близки к единице.
Землевозные пути для безрельсо-
вых транспортных средств. Высокая
интенсивность движения на грунтовых
дорогах заставляет обеспечивать авто-
мобильный транспорт соответствующи-
ми дорожными условиями (рис. 36).
Типы транспортеров	Длина, м	Ширина ленты, В, мм	Мощность двигателя, кВт	Техническая производитель- ность, м3/ч
Переносные	4 и 5	400	1,8...2,9	27...65
Передвижные на колесах	10 и 15	400; 500	2,7...3,2	27...80
Стационарные звеньевые	40; 80; 240	500; 650	5,8., .27,5	60...200
Рис. 36. Временные землевозные дороги:
с— грунтовая без покрытия; б — со сплошным покрытием проезжей части; в — с колейным покрытием; г, д,
е — железобетонные плиты; тяжелые, облегченные (ребристые), с отверстиями; ж— звено деревянного ко-
лейного настила (для лесной зоны); В3<11 ~ ширина земляного полотна; — ширина проезжей части;
ширина обочины. (Размеры в м.)
По интенсивности движения дороги
для автомобильного транспорта делят
на три категории: первая с интенсив-
ностью движения более 100 автомоби-
лей в час, вторая — от 15 до 100 авто-
мобилей в час, третья — менее 15 авто-
мобилей в час.
Землевозные пути по интенсивности
движения должны быть дорогами пер-
вой или второй категории, в то же вре-
мя их как временные устраивают без
нужного для нормальной эксплуатации
автомобилей покрытия (цементно-бе-
тонное, асфальтобетонное, черное ще-
беночное и др.). В результате этого ав-
томобили быстро изнашиваются.
72
В соответствии с нормами строитель-
ства временных автодорог ширина про-
езжей части их Вп должна быть: при
одностороннем движении не менее
3,5 м, а при двухстороннем не менее
7 м с обочинами не менее 1 м. Обочи-
ны не предусматривают в забоях, на
отвалах и грунтовых дорогах без по-
крытий. Продольные уклоны путей не
должны быть круче 0,08. В порядке ис-
ключения выезды из котлованов и
карьеров могут иметь уклоны до 0,15.
Наименьший допустимый радиус пово-
рота землевозных дорог 20 м, жела-
тельно делать его не менее 50 м.
Забойные пути представляют собой
грунтовые дороги, периодически вы-
равниваемые бульдозерами или грей-
дерами. Магистральные пути — грунто-
вые дороги — периодически выравни-
вают, уплотняют и улучшают добавка-
ми или обрабатывают вяжущими.
На отвалах грунта и в пределах на-
сыпей для автосамосвалов можно ис-
пользовать только грунтовые дороги и
дороги с временными покрытиями.
В качестве временных покрытий при-
меняют деревянный настил (рис. 36)
или железобетонные плиты, которые
перекладывают по мере изменения
трассы дороги. Кроме того, для рас-
пределения грунта по насыпи приме-
няют грейдеры и бульдозеры, исполь-
зуя самосвалы только для доставки
грунта с отсыпкой вдоль дорог без пе-
редвижения по свежеотсыпанному
рыхлому грунту.
Как показал опыт крупных гидро-
технических строек, применение инвен-
тарных покрытий обеспечивает эконо-
мию топлива, уменьшает износ шин,
позволяет увеличить скорости передви-
жения, сократить число транспортных
единиц, уменьшает трудоемкость уст-
ройства дорог этого типа.
Операции по устройству и эксплуа-
тации дорог со сборно-разборными по-
крытиями, в том числе и по переносу
покрытий на новые трассы, могут быть
полностью механизированы.
Определение производительности
цикличных транспортных средств.
Производительность оборудования при
транспортировке грунта зависит не
только от параметров транспортных
средств, но и от условий объекта: спо-
соба погрузки грунта, дальности пере-
мещения его, состояния дорог, релье-
фа местности (рис. 37).
Техническую производительность
(м3/ч) автосамосвала или тракторного
поезда можно определить по формуле
77т = бОСоб/Т,
где Qog — объем грунта в кузове (или кузо-
вах), приведенный к объему его в плотном те-
ле, м3; Т — продолжительность одного цикла
транспортной единицы, мин.
Фоб —
где От — грузоподъемность транспортной еди-
ницы, т; уе — плотность грунта в естественном
состоянии, т/м3.
При малом значении отношения вме-
стимости кузова транспортной маши-
ны к вместимости ковша погрузочной
П м1/V
И
Рис. 37. Влияние дальности перемещения грун-
та на производительность транспортных машин
при использовании:
а — бульдозеров (на базе тракторов мощностью:
/ — 40 кВт; 2 — 59 кВт: 3 — 79 кВт; 4—132 кВт; 5 —
243 кВт); б — прицепных скреперов (при вместимо-
сти ковшей: 6 — q--=3 м3: 7—	м3; 8— 4=10 м3;
5 —#=15 м3): в —тракторных прицепов вместимо-
стью 9 м3 (при погрузке экскаваторами с ковшами:
/0 — 4 = 0.5 м3; //— 4= 1,0 ' м3); г — автосамосвалов
грузоподъемностью; /2 — 3,5 т; 13 — 6 т; /4—10 т;
15 — 27 т.
машины загрузку транспортных
средств необходимо проверять исходя
из целого числа ковшей tn. Число ков-
шей для загрузки
т = Q/(Te^H^pb
где q — геометрическая вместимость ковша
экскаватора.
Принимать следует целое число ков-
шей (меньшее). Тогда
Q - = mqK К„.
Продолжительность цикла
7	Т 4 Т 4,
где Л — продолжительность подачи под по-
грузку, принимаемая равной 0,5...1 мин; /2 —
продолжительность погрузки, мин; t3 — про-
должительность груженого хода, мин; /4 —
продолжительность разгрузки вместе с манев-
рированием, для саморазгружающихся средств
транспорта f4=1...3 мин, в завнснмости от
грузоподъемности; t-, — продолжительность по-
рожнего хода, определяемая так же, как 13,
мин.
Продолжительность погрузки опре-
деляется следующим образом:
4 — 60Qog К/Пы,
где К — коэффициент увеличения продолжи-
тельности погрузки из-за случайных задержек,
принимаемый равным 1,1; Пя — техническая
производительность землеройной машины в
карьере, м3/ч.
Продолжительность груженого хода
4 — (4/Ч Ч-' т   • "г /7зам>
где 4, h ... In — длины участков пути с разными
условиями (уклоны, покрытия, состояние), м;
73
34. Средние скорости движения (км/ч)
грузовых автомобилей по дорогам
Грузо- подъем- ность автомоби- ля. т	Магистральные дороги с покрытием		Дороги в пределах строй пло- щадки и в горных условиях
	в равнин- ных ус- ловиях	из пересечен- ной местности	
До 4	37...40	22...33	26
5...7	36...40	21...31	18
8...12	32	20. . .25	15...18
25...27	21	17	13
щ, 0г...оя — скорости на соответствующих уча-
стках пути, определяемые тяговыми расчетами
или по табличным данным, м/мин; Кзак — ко-
эффициент замедления при разгоне и тормо-
жении, зависит от дальности передвижения;
для автомобиля при дальности возки 1 км —
Кзач=1,05, при 0,5 км —1,1 и при 0,25 км—
1,2.
Если невозможно учесть условия пу-
ти на разных участках, продолжитель-
ность груженого или порожнего хода
определяют по средней скорости дви-
жения автомобилей (табл. 34)
1з & h — С/^ср-
В условиях бездорожья скорости
движения в пределах стройплощадок,
указанные в таблице, снижают на
15%.
Число транспортных единиц на одну
землеройную или погрузочную маши-
ну определяют по формуле
п = Пм/Пт = Т Ц2-
Необходимое число автосамосвалов
обычно принимают на основании опы-
та производства работ (табл. 35).
Выбор транспортных средств. Из
имеющегося парка транспортных
средств достаточно обоснованный вы-
бор можно сделать путем сравнения
по прямым затратам — стоимости пе-
ревозки 1 хм’ грунта с учетом стоимо-
сти эксплуатации транспортных
средств, устройства и эксплуатации
35. Необходимое число автосамосвалов
на один экскаватор
	Грузоподъемность автосамосвала	. т
Дальность возки	- 4,5	|	12	|	27	-
грунта, км	Вместимость ковша зкскаватора,	м3
	0,65	|	1,25	| 1,6 . . . 2,s|	4,6
0,5	3	4	5	3
1,0	4	5	7	5
1,5	5	5	8	6
2	6	6	9	7
3	7	8	10	9
5	10	И	12	13
дорог. В случаях приобретения новых
машин сравнение вариантов следует
проводить по приведенным затратам
(см. курс «Экономика водного хозяй-
ства») .
Прямые затраты на транспортиров-
ку грунта находят по формуле
Стр — См-ч/Пч Сд/V,
где СТр — стоимость перевозки 1 м3 грунта;
См-ч — стоимость эксплуатации транспортной
единицы или конвейера за одни рабочий час;
/7Ч — часовая производительность транс-
портной единицы или конвейера; Сд — стои-
мость устройства и эксплуатации дорог или
конвейерных линий за весь срок производства
земляных работ (устройство, ликвидация, под-
держание в рабочем состоянии); V—объем
перемещаемого грунта.
При организации транспортных ра-
бот используют разные по срокам
службы и конструкции дороги.
Магистральный путь, соединяющий
выемку с местом отвала грунта (рис.
35), действует в течение всего периода
производства работ, и по нему переме-
щается весь объем грунта выемки. На
месте выемки может быть несколько
дорог (в зависимости от способа раз-
работки), обслуживающих части вы-
емки, иногда одну ленту разработки
(забойные или рабочие пути). На мес-
те отвала грунта может быть несколь-
ко отвальных путей (по площади отва-
ла и для каждого яруса по высоте от-
вала). Стоимость эксплуатации дорог
состоит из стоимости устройства и
поддержания их в рабочем состоянии.
Второе слагаемое правой части пре-
дыдущего равенства можно выразить
так:
Сд/У = Ci/lZg + С2/Уо + С3/17,
где Ci, С3, Сз — стоимость устройства, экс-
плуатации и ликвидации соответственно одного
забойного, одного отвального и магистраль-
ного пути за весь срок. использования;
V3, Vo, V — объем грунта соответственно в
ленте разработки, укладываемого с одного от-
вального пути н весь объем перемещаемого
грунта.
При решении задач, связанных с
производством земляных работ, часто
представляют интерес общие затраты
С, характеризующие стоимость разра-
ботки Сэк и транспорта грунта Стр:
б — Сэк
т Стр.
На графике (рис. 38) показана за-
висимость этого суммарного показате-
ля от мощности используемых машин
и дальности перемещения грунта.
74
Рис. 38. Затраты на разработку и транспортировку 1 м3 грунта II группы (для базисного рай-
она по единым районным единичным расценкам ЕРЕР—84):
а — бульдозерами разной мощности (/ — 59 кВт на Т-80; 2 — 96 кВт на Т-130; 5—132 кВт на Т-180; 4 —
228 кВт на Т-310); б — скреперами с ковшами разной вместимости (прицепными 5 — q — З м3; б — <7=8...10 м3;
7 — 0 — 15 мз. самоходными 8 — о—8...]0 м3; 9— 0 = 15 м3); в — одноковшовыми экскаваторами прямая лопата
и автосамосвалами (10 — 7=0,25.,.0,4 м3 и 4 т; 11 — 7 = 0,5...0,65 м3 и 5 т; 12— 7 = 1,25 м3 и 7 т; 13— q=2,5 м3
и 12 т; 14 — 7 = 4,6 м3 и 27 т).	• . , -
Сметные тарифы на перевозку мас-
совых навалочных грузов автосамосва-
лами приведены в приложении 2.
§12. Уплотнение грунта
При необходимости получить грунт
с заданными физико-техническими
свойствами в процессе производства
работ приходится его уплотнять. Чаще
всего уплотняют насыпные разрыхлен-
ные грунты при строительстве земля-
ных сооружений (профильные насы-
пи) .
Для увеличения прочности грунта в
основании сооружений или для умень-
шения потерь воды на фильтрацию
грунт уплотняют и в состоянии его ес-
тественного залегания.
С увеличением плотности грунта
обычно возрастают его прочность, во-
донепроницаемость, сопротивляемость
размыву, повышается статическая ус-
тойчивость земляного сооружения.
Степень уплотнения грунта оценива-
ют по его плотности, которую обычно
выражают в г/см3 и т/м3.
На уплотняемость грунта влияют
многие факторы: механический состав,
связность, начальная плотность и
влажность его; толщина уплотняемых
слоев; число проходов механизмов по
одному месту; способ уплотнения и па-
раметры применяемых машин.
Обычно более интенсивно и легко
уплотняются несвязные грунты, между
частицами которых нет цементацион-
ных связей. Более равномерное уплот-
нение можно получить при укладке
грунта тонкими слоями.
Процесс уплотнения в значительной
степени зависит от влажности грунта.
Действие воды, обволакивающей по-
верхность частиц грунта, можно упо-
добить смазке, снижающей трение час-
тиц грунта между собой при более
плотной укладке их в результате при-
ложения нагрузки.
Однако по мере увеличения влаж-
ности плотность грунта будет возрас-
тать (при одной и той же затраченной
работе) до определенного предела,
выше которого с увеличением влажно-
сти плотность грунта уменьшается
(рис. 39,а), что можно объяснить не-
сжимаемостью воды при заполнении
ею всех свободных пор в рыхлом
грунте.
Уплотнение грунта с наименьшими
затратами энергии может быть дости-
гнуто при определенной влажности,
которую называют оптимальной. Ее
точное значение устанавливают только
по данным пробного уплотнения. Для
предварительных расчетов оптималь-
ную влажность грунтов (%) принима-
ют в следующих пределах:
песчаные	7...	10
супесчаные	9...J5
суглинистые	12...20
глины	20...30
75
Рис. 39. Влияние влажности (а) и числа проходов катка (б) на степень уплотнения
грунта.
Для эффективного использования
уплотняющих машин сухие грунты до-
увлажняют, а переувлажненные под-
сушивают при послойной укладке. Не-
обходимое для доувлажнения количе-
ство воды вычисляют по формуле
_ И’о ~ ~г Уе
100	’
где q — объем боды, необходимый для доув-
лажнения 1 м3 грунта, м3;	— оптимальная
влажность, %; ид— естественная влажность
грунта в карьере или резерве, %; wa — потеря
влажности при транспортировке и укладке
грунта (1...2%); уе —плотность грунта в ес-
тественном состоянии, т/м3; у0 — плотность
воды (1 т/м3).
Оптимальную влажность грунта ре-
комендуется выдерживать с точностью
±2 %.
Грунт следует доувлажнять по воз-
можности в карьерах (за 2...3 месяца
до начала разработки). Если это не-
возможно, то воду добавляют на мес-
те укладки из автоцистерн или из вре-
менных водопроводов.
Необходимую плотность грунта
нельзя получить однократным прило-
жением уплотняющей нагрузки. При
первых проходах катков или ударах
трамбовок происходит интенсивное
нарастание плотности (рис. 39,6).
После 3...4 проходов интенсивность
уплотнения резко падает, а после
10...12 уплотнение почти прекраща-
ется. Нужное число повторных прило-
жений нагрузок (проходов) можно
установить только по пробному уплот-
нению грунта. Обычно необходимое
число проходов катков по одному мос-
ту составляет 6...8.
Способы уплотнения грунта. Про-
цесс укладки грунта в профильные
насыпи требует выполнения ряда строи-
тельных операций, неразрывно связан-
ных друг с другом: подготовка основа-
ния под насыпь и под каждый уклады-
ваемый слой; насыпка-навал грунта;
послойное разравнивание насыпанного
грунта; доувлажнение и выдерживание
грунта до равномерного распределения
влаги; собственно уплотнение; срезка
неуплотненных слоев грунта с откосов
и перемещение его в тело основной на-
сыпи (срезка бахромы).
Существуют различные способы уп-
лотнения грунта: механическое; уплот-
нение при отсыпке грунта в воду; ес-
тественное самоуплотнение (при нали-
чии времени до ввода сооружений в
эксплуатацию).
Наибольшее распространение полу-
чило механическое уплотнение грунта
машинами статического действия —
катками: гладкими, кулачковыми, пнев-
мошинными, решетчатыми (табл. 36).
Это обусловлено простотой и надеж-
ностью оборудования, высокой произ-
водительностью и сравнительно низкой
стоимостью.
Катки не могут быть использованы
в стесненных условиях, труднодоступ-
ных местах, при большой крутизне уп-
лотняемой поверхности (круче 1 :5) и
при необходимости уплотнять грунт на
глубину более 0,4...0,5 м.
Основные показатели, характеризу-
ющие работу уплотняющих машин,
следующие: толщина уплотняемого
слоя; равномерность уплотнения по
глубине слоя; необходимое число про-
ходов по одному месту.
При выборе типа катка необходимо
учитывать характер взаимодействия
его рабочего органа с грунтом (рис.
40).
76
36. Условия применения катков для уплотнения грунтов в насыпях
Типы катков	Условия применения	Масса, т	Толщина слоя Но, м	Число проходов	
				связные грунты	несвязные грунты
С гладким вальцом	Несвязные грунты	3...5	0,15			4...10
То же, моторные	Несвязные грунты, в стес> ненных условиях	9...18	0,25	—	4...6
Кулачковые Пневмошпнные	Связные грунты Любые грунты	5 9 18 30 5 10 25 45	0,25 0,3 0,3 0,4 (0,65) 0,15 0,25 0,4 0,5	6...14 6... 14 6...12 4... 10 6. . .12	4. . .8
Решетчатые Вибрационные	Связные комковатые, со смерзшимися комьями и гравелистые грунты Несвязные грунты	30 3 6	0,4 0,4 0,6	6...10	3...4
(длина образующей ци-
Катки с гладкими вальцами нерав-
номерно передают нагрузку на грунт
и неравномерно уплотняют его в пре-
делах толщи уплотняемого слоя Но.
Максимальные напряжения в грунте
под гладким вальцом после каждого
прохода увеличиваются в связи с
уменьшением площади контакта валь-
ца с грунтом.
Среднее давление (МПа) в общем
виде
oCf,= Q/(6n В),
где Q — сила тяжести катка, кН: Ьг — гори*
зонтальная проекция опорной поверхности, см;
В — ширина катка
линдра), см.
Так как среднее давление величина
переменная, то характеристику катка
принято выражать силой тяжести, от-
несенной к ширине катка В (кН/см):
Ст = Q/B-
Чем больше число проходов катка,
тем ближе значение среднего удельно-
го давления к значению дл (среднее
линейное давление).
Рис. 40. Схемы взаимодействия рабочих органов грунтоуплотняющих машин с грунтом:
а — валец гладкого катка; б~ пневмошичньш каток; в — кулачковый каток; г — трамиовкч.
Максимальное давление приближен-
но можно определить по формуле
где ?я — линейное давление (отнесенное к ши-
рине катка), кН/см; — радиус катка, см
(рис. 40, а); £0 —модуль деформации грунта,
МПа.
При оптимальной влажности грунта
в конце процесса уплотнения можно
принимать следующие значения моду-
ля деформации (по Н. Я. Хархута):
для связных грунтов	20 МПа
» несвязных »	10... 15 »
В процессе уплотнения грунта кулач-
ковым катком в слое уплотненного
грунта можно выделить три зоны (рис.
40, е); Аз — ниже опорной поверхности
кулачка, в которой грунт подвергается
интенсивному уплотнению вертикаль-
ной нагрузкой; й2, в которой грунт уп-
лотняется за счет сдвига его в боко-
вом направлении в результате внедре-
ния в него кулачка, hi, в которой грунт
разрыхляется при выглублении кулач-
ка, и последующее уплотнение его мо-
жет быть осуществлено только при
уплотнении вышележащего слоя.
Применение кулачковых катков на
несвязных грунтах неэффективно из-за
плохой уплотняемости и податливости
разрушению при вдавливании кулач-
ка. Наибольшее давление, передавае-
мое кулачковым катком на грунт,
Стах = Q/(0,5пф),
где Q — сила тяжести катка, кН; т— число
рядов кулачков по ширине катка; f — опорная
поверхность торца одного кулачка, см2.
Нагрузка на один кулачок должна
быть разрушающей для данного грун-
та, но не такой, чтобы кулачок вдавли-
вался в грунт на всю высоту; по мере
увеличения числа проходов и уплотне-
ния грунта погружение кулачка долж-
но уменьшаться.
При взаимодействии с грунтом
пневмошинных катков деформируется
не. только грунт, но и сама шина, что
приводит к относительно равномерно-
му распределению напряжений в
грунте.
В. П. Ковальчук предложил для оп-
ределения давления на грунт пользо-
ваться формулой
атах — р/(1	-) >
где р — давление в шине, МПа; £—статиче-
ский коэффициент жесткости покрышки:
р, МПа 12	4	6
£	0,6	0,5	0,28	0,16
78
Оптимальная толщина слоя уплотня-
емого грунта зависит от вида катков,
их параметров, влажности грунта и
может быть вычислена по следующим
формулам:
для гладких катков
Л’о — А —— У R;
и>о
для пневмошинных катков
У 1 — £
для кулачковых катков
//O = 0,65 (L + 0,256 — hi).
В этих формулах, кроме использованных
ранее обозначений: w — влажность уплотняе-
мого грунта, %; wo — оптимальная влажность
грунта, %; Qi — сила тяжести, приходящаяся
на одно колесо пневмошинного катка, кН; L —
длина кулачка, см; 6 — толщина кулачка, см;
hi — толщина верхнего разрыхленного слоя
после прохода кулачкового катка, см; А — ко-
эффициент, полученный на основании экспери-
ментальных исследований:
для гладких катков на сыпучих грунтах 0,4
для гладких катков на связных грунтах 0,3
для пневмошинных катков на любых 0,2
грунтах
*Схемы движения катков должны
быть увязаны с размерами поперечно-
го сечения возводимых насыпей. При
небольшой ширине насыпей (а<
<2^ПОв) разворот катков на них не-
возможен и осуществляется за преде-
лами насыпей. От края насыпи катки
проходят не ближе 0,5 м, что приводит
к образованию неуплотненной зоны по
откосу («бахромы»). Неуплотненный
грунт с откосов обычно срезают, на-
правляя его в насыпи.
Уплотнение грунта машинами дина-
мического действия. В качестве рабо-
чих органов трамбующих машин при-
меняют трамбующие плиты разных
размеров, веса и формы, которые сбра-
сывают на поверхность грунта с раз-
личной высоты (табл. 37).
Явление удара плиты о поверхность
уплотняемого грунта протекает в ко-
роткий отрезок времени — от момента
соприкосновения плиты с грунтом до
момента прекращения погружения ее
в грунт (рис. 40,г).
За этот отрезок времени кинетичес-
кая энергия падающей плиты переда-
ется частицам грунта, вызывая их
плотную укладку и нарастающее со-
противление, а отсюда и изменяющую-
ся силу удара. Сила удара от макси-
мального значения в момент соприкос-
Рис. 41. Уплотнение грунта трамбованием:
а —• трамбующими плитами на базе крана-экскаватора; б — трамбующей машиной на базе гусеничного
трактора; в — при обратной засыпке котлованов в стесненных условиях; г — вальцовой трамбовкой на крутых
откосах.
новения с поверхностью грунта посте-
пенно снижается до нуля.
Сила удара прямо пропорциональна
силе тяжести плиты Q, а также высо-
те падения Н и обратно пропорцио-
нальна продолжительности удара т и
37. Параметры трамбующих машин для уплотнения грунта
Типы машин
Масса
трамбовки, т
Толщина
уплотняемого
СЛОЯ Н'ъ, М
Производитель-
ность, м3/ч
Ручные пневматические и электрические трамбов- ки (Л'’=0,25...1,5 кВт)	0,012.	. .0,075	0,3	1,5.	..12
Плиты-трамбовки на базе одноковшовых экскава- торов	1,5..	..3,0	0,8	30.	..50
Трамбующие машины на базе гусеничных тракто- ров класса 60 кН (79 кВт)	1,3		1,2	300	
79
глубине погружения за один удар Д/г.
Максимальное напряжение можно
определить по формуле
2QV^2gH
°тах —	-	>
g?F
где F — площадь соприкосновения грунта с
трамбовкой (площадь поверхности трамбую-
щей плиты).
В связи со сложностью оценки про-
должительности удара тис учетом то-
го, что напряжения в грунте от удара
трамбовки зависят не только от Q и
Д, но и от площади трамбовки F,
Н. Я. Хархута предложил подбирать
рабочие параметры трамбующих ма-
шин по удельному импульсу (МПа-с):
Q
gF
Предельное значение удельных им-
пульсов (МПа-с) не должно превы-
шать для
супесей	0,004...0,006
легких суглинков	0,006...0,010
средних суглинков	0,010...0,018
тяжелых суглинков и глин	0,018. . .0,030
Зная вид грунта и площадь трамбу-
ющей плиты, можно найти нужную вы-
соту сбрасывания Н при известном ве-
се плиты Q.
Технология уплотнения грунта неко-
торыми типами трамбующих машин
показана на рисунке 41.
Уплотнение грунта машинами виб-
рационного действия. Машины и ме-
ханизмы вибрационного действия со-
общают грунту частые колебательные
движения. В результате их и статиче-
ской нагрузки от силы тяжести грун-
та и машины нарушаются связи меж-
ду частицами грунта, происходят вза-
имные перемещения их и более плот-
ная укладка. Эффект вибрации зави-
сит от многих факторов. Он больше
для разнородных по крупности частиц,
так как они обладают разными сила-
ми инерции, что способствует их вза-
имному перемещению.
38. Параметры виброуплотняющих машин
Влияние влажности в данном случае
такое же, как и при уплотнении ста-
тической и динамической нагрузкой;
вода способствует уменьшению связ-
ности и усиливает интенсивность виб-
рационного воздействия на грунт.
Под влиянием вибрации значительно
изменяются условные коэффициенты
внутреннего трения грунтов, и тем
больше, чем выше влажность и про-
должительнее вибрация. Так, сухой
мелкозернистый песок имел коэффици-
ент внутреннего трения до вибрации
0,5, во время вибрации 0,07 и после нее
0,85.
Интенсивность уплотнения повыша-
ется с увеличением частоты колеба-
ний. Особое значение имеет частота
колебаний для связных грунтов; для
уплотнения суглинистых грунтов час-
тота колебаний должна быть не менее
50...60 с-1.
Поверхностное вибрирование эффек-
тивно для уплотнения грунтов с содер-
жанием глинистых частиц до 6%.
В производственных условиях при-
меняют машины разных типов, уплот-
няющие грунт не только благодаря
вибрации, но и комбинированному
воздействию вибрации с укаткой, с
трамбованием, с водой (табл. 38). Эф-
фективность комбинированного воздей-
ствия на грунт значительно выше.
Большой интерес представляет воз-
можность уплотнения грунта в насып-
ном и естественном состоянии на боль-
шую глубину. Для этих целей исполь-
зуют стержневые электровибраторы,
успешно работающие на песчаных и
других рыхлых малосвязных грунтах
при одновременной подаче в зону уп-
лотнения воды (рис. 42). В связи с
большой стоимостью уплотнения та-
ким способом его можно применять
только при невозможности уплотнения
грунта обычными приемами.
Самоуплотнение грунтов при отсып-
ке их в воду. Один из испытанных при-
емов уплотнения грунта — замочка на-
Типы машин	Толщина уп- лотняемого СЛОЯ Hq, м	Возмущаю- щая сила, кН	Масса машины, т	Амплитуда колебаний, мм	Частота колебаний в минуту
Виброплиты	0,2...0,6	11,8...70	0,125...2			1100...3500
Вибротрамбовки	0,25...0,5	11,0...32	0,15...0,42	3...6	1500
Виброкатки:					
самоходные		25...50	1,5...6,0	0,6...1,0	3000...4000
прицепные	0,4...1,2	12,5...30	3...12	3...12	1500...2000
Глубинные гидровиброуплотни-	2...10	—	0,1...2,5	0,05...2,5	1450
гели
80
Рис. 42. Уплотнение грунта глубинными гидровибраторами:
а — на глубину до 2 м: о — на глубину до 10 м; в — схема перекрытия зон уплотнения пр?! наиболее рацио-
нальном расположении точек погружения гидровибратора;
/ — глубинные вибраторы на штангах; 2 — места погружения глубинных вибраторов; 3 — зона уплотненного
грунта; 4--тяжелый гидрозибратор; 5 — подвод электроэнергии; 6 — подвод воды.
сыпей, основанная на том, что обиль-
ное увлажнение грунта (вплоть до
полного насыщения его) влечет поте-
рю им связности, распад агрегатов,
оплывание макропор, в результате че-
го достигается большая плотность.
При замочке канал по длине разби-
вают на отсеки перемычками; при на-
личии подпорных сооружений уровни
воды регулируют ими. По каналу про-
пускают расход воды, достаточный для
компенсации усиленной фильтрации.
Во избежание размыва рыхлого грун-
та поддерживают возможно меньшие
скорости.
Уплотнение замочкой сопровожда-
ется значительной деформацией насы-
пей. При усиленной фильтрации воды
по крупным пустотам и порам грунта
возможны размывы насыпей, требую-
щие восстановительных работ.
Укладку грунта отсыпкой его непо-
средственно в воду с древних времен
применяют в республиках Средней
Азии для возведения качественных на-
сыпей из лессовых грунтов. В этом слу-
чае (рис. 43) очередной слой уклады-
ваемого грунта отсыпают в воду, пред-
варительно введенную в обвалованное
пространство карты укладки.
За последние годы этот способ ук-
ладки усовершенствован тем, что
грунт, подаваемый на карту укладки
бульдозером, подвергается еще искус-
ственному уплотнению весом машины.
Высота слоя укладываемого грунта
должна превышать толщину слоя во-
ды, чтобы на поверхности отсыпаемо-
го грунта могли проходить машины,
перемещающие грунт, обычно отсыпку
ведут слоями до 1 м. Несвязные гра-
велисто-песчаные грунты можно укла-
6—290
81
a
Рис. 43. Схема укладки грунта отсыпкой в воду:
а — тонкими слоями с надвижкой бульдозером: б — ярусами до 4...5 м из автосамосвалов; 7 — дамбы обвале-
вания; 2— грунт, уложенный в воду; 3 — труба для перепуска воды на соседние карты укладки.
дывать в воду отсыпкой ярусов высо-
той до 5 м.
При намыве земляных сооружений
из несвязных грунтов плотность уклад-
ки достигается действием силы тяже-
сти грунта, гидродинамического давле-
ния фильтрующей через тело сооруже-
ния воды и сил поверхностного натя-
жения при периодической просушке.
Выбор оборудования для уплотне-
ния грунта. Машины для уплотнения
82
грунта надо выбирать с учетом линей-
ных размеров, площади и формы уп-
лотняемых поверхностей; объемов и
интенсивности работ; вида и свойств
грунта; характера воздействия уплот-
няющего органа на грунт; экономиче-
ских показателей.
Катки и трамбующие машины сле-
дует выбирать так, чтобы напряже-
ния, возникающие в грунте, не были
для них разрушающими. По рекомен-
39. Значения сгРаз? (МПа) для разных грунтов (по данным Н. Я. Хархута)
При укатке катками
Грунты
с гладкими
вальцами
на пневмошинах
При трам-
бовании
Малосвязные (песчаные, супесчаные, пылеватые)	0,3..	.0,6	0,3.,	..0,4	0,3..	..0,7
Средней связности (суглинистые)	0,6..	,.1,0	0,4..	,.0,6	0,7..	..1,2
Высокой связности (тяжелые суглинки)	1,0.	..1,5	0,6..	. .0,8	1,2...2,0	
Весьма связные	1,5.	..1,8	0,8..	. .1,0	2,0..	..2,3
дациям Н. Я. Хархута, максимальные
напряжения в грунте должны состав-
лять:
атах:;=(0>8 *•’ 0>9)Ора3р,
где Орагр — разрушающие напряжения для рас-
сматриваемого грунта (табл. 39).
При использовании кулачковых кат-
ков максимальные удельные давления
(МПа) на грунт не должны превышать
для
легких и средних суглинков
средних и тяжелых суглинков
тяжелых суглинков и глинистых
0,7.,.1,о
1,5.. л,О
4,0...6,0
грунтов
С увеличением массы применяемых
катков толщина уплотняемого слоя ра-
стет непропорционально. Из-за суще-
ственного увеличения металлоемкости
себестоимость уплотнения тяжелыми
катками начинает возрастать (рис.
44). В связи с этим считают, что наи-
более эффективно уплотнять грунт кат-
ками массой 18...20 т. Для предвари-
тельной оценки экономичности разных
способов уплотнения можно руковод-
ствоваться следующими данными об
относительной стоимости его:
пневмошинные прицепные катки (приня- 1,0
то за единицу)
кулачковые прицепные и полуприцепные 0,7
катки
пневмошинные самоходные катки	1,2
прицепные решетчатые «	1,2
прицепные виброкатки	1,3
самоходные трамбующие машины на ба- 1,4
зе тракторов
самоходные тяжелые вибротрамбующие 1,6
плиты
трамбующие устройства на базе экска- 2,0
ваторов
Уплотняющие машины следует вы-
бирать с учетом как технических, так
и экономических показателей.
Производительность грунтоуплотня-
ющих машин. Производительность
машин при уплотнении грунта оцени-
вают в единицах площади (м2/ч) или
в единицах объема (м3/ч).
В первом случае площадь поверхно-
сти (м2), уплотненной катками, виб-
роплитами и другими машинами, рабо-
6*
тающими в движении, можно вычис-
лить как для машин и механизмов не-
прерывного действия:
где v — скорость передвижения агрегата, м/ч;
В — ширина укатываемой полосы, м; С — ши-
рина полосы перекрытия, равная 0,15...0,20 м;
п — число проходов по одному месту; Л'8 —
коэффициент использования рабочего времени.
Число проходов, как отмечалось вы-
ше, зависит от физико-механических
свойств грунта и рабочих параметров
катков и наиболее точно определяется
для конкретных грунтов и агрегатов
пробной укаткой.
Производительность (м2/ч) экска-
ватора с трамбующей плитой
где F — площадь ударной поверхности плиты,
м2; т — число ударов в минуту; А'пеп — коэф-
фициент перекрытия, равный 0,8; п — число
ударов, необходимых для уплотнения грунта;
/\в — коэффициент использования рабочего
времени.
Производительность механизмов в
единицах объема грунта (м3)
nv = nFH0,
где Но — толщина слоя грунта в уплотненном
состоянии, м.
Рис. 44. Зависимость толщины уплотняемого
слоя Но и себестоимости работ С от массы
катков Q.
83
Производительность катков в боль-
шой степени зависит от длины гона на
участке, которая должна быть не ме-
нее 100...200 м (см. рис. 185, 186).
§ 13. Гидромеханизация
земляных работ
Сущность гидромеханизации и усло-
вия ее применения. Гидромеханиза-
ция— это способ производства земля-
ных работ, при котором разработка,
транспортировка и укладка грунта осу-
ществляются с помощью воды.
На месте разработки грунт размыва-
ется водой, образовавшаяся гидросмесь
(пульпа) самотеком по лоткам или
земляным каналам (при благоприят-
ных топографических условиях) или
под напором по трубам перемещается
на место укладки в профильные насы-
пи или отвалы.
Разработку грунта можно выполнять
землеройными механизмами или
взрывным способом, а с помощью во-
ды грунт только транспортировать и
укладывать.
На месте укладки при уменьшении
скоростей течения пульпы грунтовые
частицы выпадают из нее, а осветлен-
ная вода сбрасывается в ближайший
водоток.
Происходящие в процессе размыва,
гидротранспортировки и осаждения
частиц сложные явления достаточно
хорошо изучены. Они освещены в тру-
дах Б. А. Волнина, Д. Л. Меламута,
В. А. Мелентьева, А. И. Огурцова,
Г. Н. Роера, А. П. Юфина, Б. М. Шкун-
дина и др.
Широкое применение гидромехани-
зации объясняется многими положи-
тельными качествами этого способа:
простотой оборудования, большой про-
изводительностью, возможностью раз-
работки грунта под водой.
При разработке грунта засасывани-
ем его из-под воды нет необходимости
проводить водоотлив и поддерживать
выемку в осушенном состоянии. Так
как пульпа транспортируется по лот-
кам или трубам, отпадает необходи-
мость в устройстве землевозных дорог
и упрощается организация транспорт-
ных операций.
К недостаткам гидромеханизирован-
ного способа следует отнести потреб-
ность в больших количествах воды,
возможность разработки в основном
несвязных и малосвязных грунтов,
большую энергоемкость в связи с ге-
рекачкой воды (около 10 м3 на 1 м'
грунта), трудность применения п?::
рассредоточенных объемах работ.
Гидромеханизацию применяют дл-.
выполнения следующих видов работ,
разработки грунта в котлованах и ка-
налах с транспортировкой его в отва-
лы; разработки грунта в карьерах с
перемещением и укладкой в профиль-
ные насыпи — плотины, дамбы; очист-
ки каналов и отстойников от наносов:
добычи песка и гравия в горных и ру-
словых карьерах с транспортировкой
и материала на месте складирования.
Основные операции при гидромеха-
низации — разработку, транспорти-
ровку и укладку грунта — можно вы-
полнять разными способами и средст-
вами, в зависимости от назначения
объекта, вида разработки и природных
условий. На практике применяют: раз-
работку размывом струей воды и раз-
мыв засасыванием; транспорт самотеч-
ный и напорный; укладку в отвалы и
профильные насыпи.
Разработку размывом струей воды
(мониторный способ) применяют в за-
боях, не затопленных водой. При этом
способе (рис. 45, а) на источнике водо-
снабжения строят временную насосную
станцию, от нее по водоводам вода
подается к гидромониторам — меха-
низмам для формирования компактной
струи — в забой. Размытый струей во-
ды грунт в виде пульпы собирается в
приямок, из которого откачивается с
помощью землесосной станции и пода-
ется по пульповодам к месту укладки
в профильную насыпь или отвал. На
месте укладки грунт выпадает из взве-
си, и осветленная вода сбрасывается
в водоток. При мониторном способе
производства работ грунт размывается
при скорости течения воды в преде-
лах 20...60 м/с, пульпа транспортиру-
ется со скоростью 1,5...4,0 м/с, на мес-
те укладки скорость потока пульпы со-
ставляет 0...0,5 м/с. Воду и пульпу
можно подавать под естественным на-
пором, в этом случае насосной и зем-
лесосной станций не будет.
При разработке грунта засасывани-
ем из-под воды (рефулерный способ)
(рис. 45,6) грунт в карьере или выем-
ке (канал, котлован) разрабатывается
плавучей землесосной установкой. Для
этого место разработки (карьер или
деловая выемка) должно быть затоп-
лено водой. Пульпа вначале по плаву-
84
4Рис. 45. Технологические схемы производства земляных работ способом гидромеханизации:
а ~ размывом струей воды (гидромониторный способ); б — засасыванием грунта из-под воды (рефулерный
способ); 1— место укладки грунта; 2 — река; 3 — насосная установка; 4~ напорный водовод; 5 — ЛЭГГ, 6 —
гидромонитор; 7 — карьер: 8 — канава для сбора пульпы; 9 — приямок (зумпф); 10 — землесосная установка;
// — напорный пульповод; /2 — распределительный пульповод; 13 — сбросные колодцы; 14 — земснаряд; 15 —
плавучий пульповод; 16 — магистральный пульповод.
чему, затем по магистральному пуль-
поводу направляется на место уклад-
ки в насыпь. При этом способе произ-
водства работ грунт разрабатывается
засасыванием при скоростях у всаса
1,5...2,0 м/с, а транспортируется и ук-
ладывается при скоростях движения
таких же, как при мониторном спо-
собе.
Применимость гидромеханизации
определяется наличием воды и свойст-
вами подлежащих разработке грун-
тов.
При оценке свойств грунтов, кроме
обычных показателей (механический
состав, плотность, связность, порис-
тость), приходится учитывать средний
диаметр частиц грунта, коэффициент
неоднородности механического соста-
ва (£=d60/dio), гидравлическую круп-
ность частиц (скорость оседания час-
тиц в стоячей воде), абразивные свой-
ства (способность истирать металличе-
ские части оборудования и трубы).
По трудности разработки гидроме-
ханизированным способом все грун-
ты, кроме скальных и полускальных,
разделены на шесть групп с учетом
удельного расхода воды на 1 м’ раз-
рабатываемого грунта и способа раз-
работки. При гидромониторном спосо-
бе удельные расходы воды колеблют-
ся в пределах q — 5...14 м3, а при за-
сасывании из-под воды — q — 6,5...
22 м3.
Свойства пульпы характеризуют ве-
совой или объемной консистенцией, а
также плотностью. В практике обычно
применяют объемную консистенцию
пульпы, которая характеризуется от-
ношением 1 м3 грунта в состоянии ес-
тественной плотности к объему воды,
затраченному на его разработку
(в среднем 1:10).
Плотность образующейся пульпы
можно вычислить по формуле
1’п == (Те-г <7?о)/(?е/?т + ?),
где уе — средняя плотность сухого грунта
(1,4...1,9 т/м3); у-;— плотность частиц грунта
(2,55...2,7 т/м3); уо — плотность воды (1 т/м3);
q — удельный расход воды.
В обычных условиях плотность пуль-
пы колеблется от 1,05 до 1,20 т/м3.
Разработка грунта гидромонитора-
ми. Гидромониторы служат для фор-
мирования компактной струи воды и
направления ее в необходимую точку
забоя,
85
40. Необходимые рабочие напоры и удельные расходы воды для гидромониторной
разработки грунта
Грунты	Скорость обеспечиваю- щая размыв, м/с		Рабочий напор воды .	«р. м		Расход воды на 1 м3 грун-		Необходимы* уклеи дна забоя i	
					та q.	м4		
Песок: мелкий	10	..12	30..	.50	4..	.6	0,025.	..0,045
средний	10	..12	30..	.50	5..	.7	0,03.	. .0,05
крупный	10	..12	30..	.50	7..	.9	0,04.	..0,06
Песок с гравием	10	..12	40..	.70	9..	.14	0,05.	..0,07
Супеси	12	..20	40..	.70	5..	.7	0,015.	..0,03
Суглинки	18	...25	50..	.90	5..	.9	0,015.	..0,03
Глины	25	...35	80..	.120	9..	.14	0,02..	.0,045
Для размыва грунта струей воды
применяют гидромониторы с ручным и
дистанционным управлением, несамо-
ходные и самоходные и с различным
значением рабочего давления: низко-
го давления — до 1,5 МПа, среднего —
до 5,0 и высокого давления — более
5,0 МПа.
Используемые в строительстве гид-
ромониторы характеризуются следую-
щими параметрами: диаметр входных
отверстий 250...500 мм, диаметр смен-
ных насадков 50...175 мм, рабочее дав-
ление 1...2.5 МПа, расход воды 1500...
4500 м3/ч.
Размыв грунта происходит под дей-
ствием давления со стороны струи,
взвешивающего и расклинивающего
действия частиц воды и размывающего
действия потока воды.
Наибольшее размывающее дейст-
вие гидромониторной струи наблюда-
ется при скоростях, указанных в таб-
лице 40.
Интенсивность размыва грунта
струей воды зависит от многих факто-
ров. С увеличением расхода воды че-
рез насадок, рабочего напора, диамет-
ра насадки и высоты забоя интенсив-
ность размыва грунта возрастет. При
повышении связности грунта (содер-
жания глинистых частиц) и расстояния
до забоя интенсивность размыва сни-
жается. Для лучшего использования
энергии струи угол ее встречи с раз-
мываемым грунтом должен быть близ-
ким к 90°.
Скорость вылета струи из насадка
гидромонитора определяют по форму-
ле истечения из насадка:
Vo = ф V2gH ,
где Н— напор воды у насадка, м; <р — ско-
ростной коэффициент (0,92...0,96); g — ускоре-
ние свободного падения, м/с3.
Наибольшая дальность полета струи
без учета сопротивления воздуха
I = 2<p2//p sin 2а,
где Нр — напор у насадка, м; а — угол на-
клона струи к горизонту.
Расход воды (м3/с) через насадок
гидромонитора
<4^ = 1^0 = 0,785^,
где /о — площадь поперечного сечения насад-
ка, м3; ц — коэффициент расхода, зависящий
от формы и конструкции насадка (0,85...0,98);
d0 — диаметр отверстия сменного насадка, м.
Необходимый рабочий напор для
размыва и расход воды на 1 м3 грун-
та возрастает по мере увеличения
связности частиц грунта и их крупно-
сти (табл. 40).
Грунт можно разрабатывать гидро-
мониторами двумя способами: встреч-
ным забоем и попутным забоем (рис.
46).
При первом способе гидромонитор
размещают на дне забоя и вначале,
направляя струю к основанию откоса,
образуют вруб.
С образованием вруба нарушается
устойчивость откоса, происходит обру-
шение грунта и его разрыхление. Для
размыва разрыхленного грунта требу-
ются меньшие расходы и напоры воды.
Этот способ применяют для разработ-
ки связных и малосвязных грунтов,
когда хорошо используется сила дав-
ления струи при угле встречи ее с грун-
том, близким к 90°. К недостаткам его
относят значительное удаление гидро-
монитора от откоса забоя, быстрое уве-
личение этого расстояния и располо-
жение гидромонитора в зоне оттока
пульпы.
При разработке грунта попутным
забоем используется только размыва-
ющее действие струи, направленной



ш
i
2 mjn j
Л fmx
L min
2
Рис. 46. Приемы разработки грунта гидромониторами:
а, б — при расположении гидромонитора у подошвы забоя; в — при расположении гидромонитора на поверх-
ности земли; г — схема последовательных стоянок гидромонитора по длине полосы разработки.
под острым углом к поверхности за-
боя. При этом почти отсутствуют яв-
ления механического разрушения грун-
та силой удара струи и вследствие
гидродинамического давления воды,
проникающей в грунт. Отсутствует и
явление разрыхления грунта в резуль-
тате обрушения его (рис. 46, в).
К положительным сторонам этого
приема разработки следует отнести
следующие: используется участок ком-
пактной струи, ближайший к насадке;
гидромонитор располагается на сухом
месте, вне зоны оттока пульпы; поток
пульпы имеет то же направление, что
и струя, поэтому возможен подгон
пульпы у подошвы забоя струей воды.
Этот способ менее распространен и
применяется для разработки несвяз-
ных грунтов при малой высоте забоя.
Для снижения рабочего напора и
расхода воды плотные грунты целесо-
образно предварительно разрыхлять
либо механизированным способом, ли-
бо обрушением откосов взрывом, на-
сыщением грунтов водой и другими
приемами.
Образующаяся пульпа должна иметь
свободный отток от места размыва
грунта. Для этого дну забоя придают
уклон в сторону отвода пульпы (рис.
47). Значение уклона назначают с уче-
том крупности частиц грунта, консис-
тенции пульпы, объема стока (табл.
40). На дне забоя рекомендуется уст-
раивать канавы для концентрирован-
ного стекания по ним пульпы.
Минимальное расстояние, на кото-
рое гидромонитор может быть придви-
нут к откосу забоя по условиям без-
опасности производства работ, прини-
мают равным (рис. 46, г):
= «^3.
где Нз — высота забоя (нормальная высота
5...15 м); а — коэффициент приближения к от-
косу с учетом свойств грунта (для лессовых
грунтов 1...1.3; для суглинков и глин 0,8...1;
для супесей и песков 0,4...0,7). .
Наибольшее удаление гидромонито-
ра от откоса забоя устанавливают из
87.
Рис. 47. Обеспечение стока пульпы по дну забоя:
а — схема расположения канавок; б — разбивка на забои при выполнении мониторным способом выемок
большой протяженности; 1 — гидромонитор; 2 — пульпосборные канавки; 3 — недомыв; 4 — водовод: .5 — вспо-
могательный гидромонитор (бустер); 6 — землесосная станция; 7 — переуглублепие ниже дна; 8 — дамба об-
валования; 9 —приямок (зумпф).
условия обеспечения достаточно эф-
фективного размыва грунта. Обычно
/max ~ (0,2.. .0,35) /7раб,
где //раб — рабочее давление струи воды, м.
С учетом значений Lmm и Lmax на-
ходят длину участка забоя, разраба-
тываемого с одной стоянки, равную
шагу гидромонитора в забое,
Ш =	/-min-
и возможную ширину ленты забоя од-
ного гидромонитора
^л = 2 (/-max /-min) •
Разработку грунта на каждой сто-
янке оканчивают после того, как бу-
дет пройден участок забоя не более
чем на шаг гидромонитора.
Необходимое оборудование для гид-
ромониторной разработки грунта под-
бирают с учетом объемов выемки,
сроков производства работ, свойств
грунтов, параметров оборудования.
Необходимая производительность
(м3/ч) гидромониторов по воде
V
Qb = Ч	/(нер >
' Ав
где q — удельный расход воды, м3 (табл. 40);
V— объем выемки, м3: Т — срок производства
работ по плану, ч; /(Е — коэффициент исполь-
зования рабочего времени (0,7...0,9); /<Нер—
коэффициент неравномерности (1,1...1.2).
Потребное число гидромониторе;
принятого типа
М = 0в/(<2г.м/<'),
где <2г.м — производительность одного гидро
монитора по воде. м3/ч; К' — коэффициент
учитывающий условия производства работ '
конкретных условиях и зависящий от высот;
забоя, неоднородности грунтов, наличия
грунте крупных включений, наличия частичн
мерзлого грунта (колеблется от 0,272 до 1,0
и определяется по справочникам).
Обычно принимают не менее дву
рабочих гидромониторов с резервом
25...30 %.
88
Насосы для работы гидромониторов
выбирают по общему потребному рас-
ходу воды QB и напору, определяемо-
му по формуле
//нас = Нр -р Лгм —г- hs йм -4- Лг,
где Нр — потребный рабочий напор у насадка
гидромонитора (табл. 40); Л™— потери на-
пора в гидромониторе (по справочникам);
Лв — потери напора в водоводе (по формулам
гидравлики); hy. — местные потери — колена,
тройники, арматура (по формулам гидравлики
или приблизительно 10 % М; — геодези-
ческая высота подъема воды от уровня воды в
источнике водоснабжения до отметки места
стоянки гидромонитора.
Гидромониторные работы обеспечи-
ваются водой временными передвиж-
ными или инвентарными сборно-раз-
борными насосными установками с
электроприводом. Подача воды к гид-
ромониторам осуществляется по сталь-
ным трубам, укладываемым по по-
верхности земли на деревянных под-
кладках или временных опорах про-
стейшего вида.
Разработка грунта засасыванием
из-под воды (рефулерный способ).
Для прямого засасывания грунта из-
под воды требуется создать условия,
при которых происходил бы интенсив-
ный размыв частиц грунта и переход
их во взвешенное состояние. Необхо-
димые для этого скорости (1,5...2 м/с)
возникают только вблизи входа воды
во всасывающую трубу (рис. 48, а).
На расстоянии около одного диаметра
от всаса скорости в потоке снижаются
до 0,6...1 м/с. При приближении всаса
к поверхности грунта в последнем об-
разуется воронка размыва (рис. 48,6).
Размеры этой воронки определяются
скоростями, достаточными для взве-
шивания грунта и поступления его во
всасывающую трубу. Как только ско-
рости вследствие увеличения зазора
между всасом и поверхностью забоя
снизятся до значений, при которых
размыв прекратится, во всасывающую
трубу будет поступать только вода.
Интенсивность засасывания из-под
воды зависит от гранулометрического
состава, связности грунта и как след-
ствие от сопротивления грунта размы-
ву, от параметров потока на входе во
всасывающую трубу и высоты забоя.
Трудно размываемые грунты необхо-
димо предварительно рыхлить раз-
Рис. 48. Разработка грунта засасыванием из-гюд воды:
и — линии тока (/) и линии равных скоростей (2) при большом удалении всаса от дна; б — схема размыва
грунта около всаса; в — механическое рыхление груша в зоне всасывания, г — продольное сечекие и план
забоя земснаряда.
89
41. Характеристики плавучих земснарядов
Показатели	Типы земснарядов						
	8НЗ, 80-30	12А-5, 150-45	100-40	200-50, 180-60	300-40	350-50	500-60
Производительность по грунту при консистенции гидросмеси 1 : 10, м/3ч	80	140	190	200	375	350	500
Напор по воде, м	28	54	53	50	45	50	60
Дальность	транспортировки песчаных пульп, м	600	1600	1600	1600	2000	2300	2500
Наибольшая глубина подвод- ной части забоя, м	6,5	7,5	12	12	11	10	15
Наибольшая ширина ленты раз- работки, м	25	35	30	35	40	35	45
Подача по воде, м/Ч	800	1600	1900	2000	3600	4000	5600
Установленная мощность, кВт	250	425	750	750	1450	2020	2970
Диаметр плавучего пульпово- да, мм	300	400	426	500	530	630	730
Длина звена плавучего пуль- повода, м	5,5	7,9	6,2	6,2	8,5	6	7,7
Состав бригады, включая ра- бочих на месте намыва, чел.	3	4	5	5	8	8	8
личными механическими и гидравли-
ческими устройствами, размещаемы-
ми около входа во всасывающую тру-
бу (рис. 48, в).
Основным оборудованием для заса-
сывания и дополнительных перекачек
пульпы служат специальные центро-
бежные насосы, приспособленные для
работы с гидросмесями, обладающими
абразивными свойствами. Эти насосы
представлены марками Гр, Р, НЗ,
ЗГМ. Для выполнения земляных работ
грунтовые насосы устанавливают либо
на понтонах (плавучие земснаряды),
либо на сухопутных передвижных зем-
лесосных установках (на полозьях,
колесах, гусеницах).
С помощью плавучих земснарядов
разрабатывают грунт в подводных за-
боях: в крупных котлованах под гид-
ротехнические сооружения, подводя-
щих и отводящих каналах, пойменных
и русловых карьерах, при очистке от
наносов крупных каналов, отстойни-
ков, водоемов и регулировании русл
рек водоприемников.
Размеры разрабатываемых выемок
и забоев зависят от габаритов корпу-
са и всасывающих устройств земсна-
ряда, которые, в свою очередь, связа-
ны с основным параметром использу-
емых машин — их производительно-
стью (табл. 41).
Производительность земснарядов —
величина весьма неопределенная, свя-
занная не только со свойствами грун-
та, консистенцией пульпы, размерами
забоя, но и с режимом работы земле-
90
coca. Поэтому производительность зем-
снарядов часто характеризуют услов-
ной расчетной величиной, оцениваю-
щей производительность по грунту при
средней консистенции пульпы 1 :10.
Для засасывания грунта в стеснен-
ных условиях — из опускных колодцев,
небольших по площади котлованов —
в некоторых случаях применяют гид-
роэлеваторы (водоструйные насосы),
опускаемые в забой на колонке напор-
ного трубопровода. Они имеют низкий
КПД (около 0,2...0,25), и их использу-
ют в тех случаях, когда невозможно
применить другое оборудование.
Рабочие перемещения плавучих зем-
снарядов осуществляются системой
тросов, концы которых закреплены.
Для разработки грунта в профильных
выемках, когда требуется обеспечить
точные размеры их по глубине и шири-
не, корпус земснаряда удерживается
в заданном положении, кроме тросов,
якорными сваями в кормовой части
понтона (рис. 48, г).
Свайное оборудование земснарядов
обеспечивает относительно равномер-
ное смещение корпуса, а следователь-
но, и грунтозаборного устройства в на-
правлении разработки грунта.
При использовании свай для рабо-
чего передвижения земснаряда доста-
точно двух якорных тросов, которые
обеспечивают веерное перемещение
(папильонирование) корпуса с рамой
рыхлителя и всасом (рис. 48, г).
Свайный ход состоит из двух якор-
ных свай, расположенных в кормовой
Рис. 49. Разработка земснарядами профильных выемок:
а — разбивка сечения на ленты разработки; б — комбинированная разработка грунта экскаваторами и
земснарядами с подачей гидросмеси за дамбу обвалования; в — подача гидросмеси с применением консоль-
ного распределительного пульпопровода; г — намыв гидросмеси на площадь между дамбами обвалования.
части землесосного снаряда и потере-
менно опускаемых на дно разработки,
когда снаряд совершает поворот по ду-
ге окружности в пределах ленты раз-
работки. Повороты осуществляют под-
тягиванием снаряда тросами к тому
или иному берегу, где тросы закрепля-
ют на якорях.
При поперечной разработке папиль-
онированием фреза перемещается по
дну на одном уровне, поэтому откосы
выемки образуются за счет естествен-
ного обрушения грунта.
Ширину ленты разработки (рис.
48, г) можно определить по формуле
Дч ~ 2 ^sin	-
где — расстояние от сваи до крайней точки
фрезы; g — угол поворота земснаряда при па-
пильонировании (обычно 60...70°).
Значение 7? зависит от глубины вы-
емки, характеристики земснаряда и
может быть найдено по формуле (рис.
48, г)
R — г -j- I cos <р,
где г — расстояние от сваи до пяты рамы рых-
лителя; Z — длина всасывающей части от пяты
рамы до крайней точки фрезы; ср — угол на-
клона рамы рыхлителя к горизонту.
При широких выемках углы поворо-
та земснаряда следует назначать близ-
кие к 90°.
Среднюю подачу вперед S по оси
ленты разработки определяют так:
е
S = Ьс sin ,
где &с — расстояние между сваями.
При использовании земснарядов се
сложным напорным свайным ходом,
когда одна из якорных свай может
смещаться вдоль продольной прорези
в корпусе понтона, обеспечивается бо-
лее равномерная подача всаса вперед
на любом участке траектории грунто-
заборного устройства и равномерное
перекрытие смежных проходов фрезы.
На крупных землесосных снарядах
в носовой части устанавливают гидро-
мониторы, которые используют для об-
рушения размывом грунта в надвод-
ной части забоя, если имеется реаль-
ная угроза образования козырька.
Особенности работы землесосных
снарядов, характеризуемые перемеще-
нием рабочего органа — фрезы рыхли-
теля и всаса — в одной горизонталь-
ной плоскости, не позволяют получить
профильные выемки. Поэтому при раз-
работке грунта перемещением фрезы
нужно обеспечить такую ширину раз-
работки по дну, чтобы после уиоложе-
ния откосов площадь сечения с есте-
ственными откосами была равна про-
ектной площади (рис. 49, а).
91
Необходимая ширина разработки
В1 -- В 4-- hmх — hm-2,
где В — проектная ширина канала по дну, м;
h — строительная глубина канала, и; mt — ко-
эффициент заложения проектного откоса;
т? — ожидаемый коэффициент заложения от-
коса.
Если необходимо точно выдержать
проектные откосы, рационально приз-
мы грунта в сечении над откосами раз-
работать землеройными машинами
(рис. 49,6), а призму над дном — зем-
снарядами.
Положение землесосного снаряда
по отношению к забою определяется
уровнем воды в забое.
Колебания уровня воды при одина-
ковом наклоне рамы могут привести
к изменению отметок дна забоя. Пе-
реборы по глубине не должны превы-
шать 0,2...0,9 м, в зависимости от мощ-
ности земснаряда. При разработке
грунта в котлованах под сооружения
необходимо оставлять защитный слой
от 0,5 до 1,5 м, удаляемый землерой-
ными машинами во время зачистки по-
сле осушения котлована.
При подборе земснарядов учитыва-
ют расчетную интенсивность работ по
грунту за час (м3/ч):
В ч =	^нер >
где V — объем выемки, м=; Т — срок произ-
водства работ по плану, ч; Кие? — коэффици-
ент неравномерности.
Далее определяют необходимую об-
щую производительность (м3/ч) зем-
снарядов по пульпе:
<2п=<=/7ч(9 + 7е/ут),
где q — расход воды в м3 на 1 м3 грунта есте-
ственной плотности (табл. 42); уг — средняя
плотность грунта в выемке, т/м3; ут— плот-
ность частиц грунта, т/м3.
По полученному значению Qn мож-
но подобрать землесосные снаряды ис-
ходя из производительности землесо-
сов по воде (в м3/ч), которую затем
перевести в производительность по
пульпе:
где Qn—производительность одного землесо-
са по пульпе, м?/ч; Q в— производительность
землесоса по воде. м3/ч; уп — плотность пуль-
пы, т/м3; /<в — коэффициент использования ра-
бочего времени.
Потребный напор земснаряда вычис-
ляют с учетом общих положений, учи-
42. Удельные расходы воды при разработке
грунтов земснарядами
Грунты	Количест- во частиц диаметром более 2 мм в песках. %	Удел~—- ргсхсд .
Пески мелкие и средние рыхлые	До ю	6.5
Пески разнозернистые, супеси, лессы	» 20	8.5
Пески разнозернистые, cvnecu тяжелые	» 40	11
Песчано-гравийные, су- глинки легкие	» 80	14
Гравийно-пе'счаные, су- глинки средние	» 100	18
Гравийные, суглинки тя-	—-*	22
желые, глины тощие
тываемых при выборе насосов
свойств перекачиваемой пульпы:
Н — уп Нр -J- /1з.с 4“ /Ц 4“ />м 4" ^св’
где Нг — геодезическая высота подъема пуль-
пы; йз.с—потери напора в коммуникация?,
земснаряда; hi — потери напора по длин-
пульповода с учетом свойств пульпы (см. гид-
равлический транспорт пульпы); hK — потери
напора в местных сопротивлениях для пульпы
(при предварительных расчетах 10 % потерь
капора по длине); /гсв — свободный напор н_
выходе (2...5 м).
Потери на-пора в коммуникациях
земснарядов даются в их характери-
стиках или могут быть найдены по
формуле при коэффициентах местных
сопротивлений £зем= 1,3...2,2.
При выборе землесосного снаряда
учитывают возможную глубину разра-
ботки, максимальную и минимальную
ширину ее, а также соображения ор-
ганизационного порядка (дизельные
или электрифицированные земснаря-
ды, трудность их доставки и монта-
жа на стройплощадке, перспектива по-
следующего использования после стро-
ительства) .
Гидравлический транспорт грунта,
Гидравлический способ транспорти-
ровки материалов применяют в раз-
ных отраслях народного хозяйства: и
горном деле, в обрабатывающей про-
мышленности, в строительстве. Гидро-
транспорт грунта осуществляют само-
течным (по лоткам и каналам) илй
напорным (по трубам) способом.
В качестве пульповодов при само
течном транспорте пульпы использу-
ют земляные каналы и лотки, при на
порном — трубы. Лотки для самотеч
ного транспорта пульпы бывают дере
92
вянные, металлические или железо-
бетонные прямоугольной или другой
удобной формы сечения.
При напорной транспортировке пуль-
пы в настоящее время применяют толь-
ко металлические трубы. Соединение
звеньев может быть сварное, фланце-
вое, быстроразъемное.
Истирание пульповодов значитель-
но сокращает срок их службы. Так
как интенсивному истиранию подвер-
жены нижние части стенок трубы, где
выше консистенция пульпы, то необхо-
димо в процессе эксплуатации перио-
дически поворачивать их примерно на
одну треть окружности.
Срок службы пульповодов зависит
от толщины стенок и диаметра труб,
скорости пульпы, абразивных свойстз
транспортируемого грунта и составля-
ет: при перекачке илистых и глинистых
частиц 5...10 лет, песчаных—3...9 лег,
песчано-гравелистых— 1...5 лет.
Для подачи пульпы от плавучих зем-
снарядов служат плавучие пульпово-
ды, состоящие из звеньев труб, смон-
тированных на металлических понто-
нах (рис. 45,6). Звенья соединяются
шарнирными шаровыми соединениями,
позволяющими земснаряду переме-
щаться в зоне разработки грунта. Наи-
больший возможный угол между ося-
ми соседних звеньев пульповода до
+ 18...22 °.
0J 0,15020,250,0 Off 05 06 Off 08 Off Лм
е '	'
Рис. 50. Напс-рный гидротранспорт грунта:
j— схема неравномерного распределения частиц в
.юперечнсм сечении пульповода; б — эпюра скоростей
го вертикальному сечению трубопровода для чистой
зэды; в — то же, для гидросмеси пульпы; г — эпюра
плотности гидросмеси по вертикали: д — эпюра рас-
_ода грунтовых частиц по вертикали пульпопровода;
.- — график для определения критических скоростей.
Комплекты звеньев плавучих пуль-
поводов поставляют вместе с земсна-
рядами. Для большей маневренности
в стесненных условиях около земсна-
ряда и подключения к береговому
пульповоду ставят специальное шар-
нирное соединение с сальниковым уп-
лотнением, позволяющее изменять на-
правление пульповода на +90°. В свя-
зи с колебанием уровня воды в забое
береговое подключение должно обес-
печивать изменение угла наклона
пульповода и в вертикальной плоско-
сти. После вытягивания плавучего
пульповода на всю возможную длину
наращивают береговой пульповод и
переносят место подключения плавуче-
го пульповода на новое место.
Транспортируемая пульпа по своим
свойствам значительно отличается от
чистой воды. Она имеет большую плот-
ность (уп= 1,05...1,2 т/м3), значитель-
ную вязкость, неравномерное распре-
деление частиц в пределах поперечно-
го сечения пульповодов (рис. 50, а).
В нижней придонной части потока кон-
центрация их больше и преобладают
более крупные частицы.
Установлено, что при перекачке зер-
нистых материалов скорость движения
частиц воды превышает скорость дви-
жения частиц грунта. Зона наиболь-
ших скоростей течения в напорных
пульповодах (динамичная ось) не сов-
падает с геометрической осью трубы
и расположена выше ее (рис. 50, в).
Для транспортировки твердых частиц
должна быть создана определенная
скорость потока.
Наименьшая скорость потока, кото-
рая обеспечивает транспортировку ча-
стиц расчетного диаметра без оседа-
ния их на дно пульповода, называется
критической. При скоростях ниже кри-
тических частицы оседают на дно, что
приводит к уменьшению площади по-
перечного сечения, пропускающего
пульпу, и к увеличению потерь напора.
В неблагоприятных условиях может
произойти полная закупорка пульпо-
вода.
Перекачка пульпы со скоростями
выше критических приводит к резкому
увеличению потерь напора, перерас-
ходу энергии и усиленному износу
пульповодов.
Гидравлический расчет пульповодов
сводится к определению критической
скорости икр, удельных потерь напора
по длине для пульпы !п и размеров по-
93
перечного сечения пульповода (диа-
метра D или ширины п глубины лот-
ка).
Так как все эти величины взаимно
связаны между собой, а пульпа край-
не неоднородна по составу, единой тео-
рии гидравлики пульп до сих пор нет.
Для практических расчетов использу-
ют многочисленные эмпирические фор-
мулы (Киселев П. Г. и др. Спра-вочник
по гидравлическим расчетам. — М:
Энергия, 1972), область применения
которых строго ограниченна для час-
тиц грунта определенного диаметра и
определенного диаметра труб-пульпо-
водов.
Расчетные формулы делят на две
группы: для зернистых песчано-гравий-
ных грунтов и для глинисто-илистых
частиц.
Для условий водохозяйственного
строительства основной интерес пред-
ставляет транспортировка зернистых
грунтовых частиц диаметром свыше
0,1 мм и их смесей с ограниченным
количеством более мелких частиц.
По обобщенной методике расчета
напорного гидротранспорта грунтов с
диаметром частиц от 0,15 до 40 мм
(Технические указания, принятые Все-
союзным трестом гидромеханизации)
критическую скорость определяют по
формуле
з.-6 г---
окр = 8у D У СД ,
где £>=2j/”Qn/.TjEp — диаметр пульповода, м;
Со=(уп—"Yo)/(Yt—Yo) —показатель объемной
концентрации пульпы; Qn — расход по пульпе,
м3/с; уп; ут; у0 — плотность пульпы, частиц
грунта и воды, т/м5; Т— коэффициент тран-
спортабельности грунта, зависящий от диамет-
ра частиц и их гидравлической крупности:
длине в связи с транспортировкой пульзы
а -------------„
гд = 5,5а У C0VD— оптимальная скооость. со-
ответствующая минимальным потерям напзст
м/с; v — фактическая скорость движения пуль-
пы; а — поправка, учитывающая объемную
концентрацию гидросмеси при транспортиров-
ке частиц диаметром более 10 мм; для пуль-
поводов £)<600 мм а= 1,2,... 1,8; при Ь>600 мм
а= 1,3... 1,9.
Для предварительных расчетов
удельные потери напора по длине пуль-
повода можно приближенно вычислить
так:
г'п — г'о-^9 >
где Kq — поправочный
мости от консистенции
У-q	1:5	1:8
К9	1,6	1,45
коэффициент в завися
пульпы.
1:10	1:12	1:20
1,40	1,20	1,10
Общие потери напора по длине пуль-
повода находят по известным форму-
лам гидравлики:
hl =Sin If,
где У — длины участков пульповодов с раз-
ными диаметрами труб, м.
Потери напора в местных сопротив-
лениях
е2уп
Лм = Z ~~ ,
где £ — коэффициент местного сопротивления
(по справочникам); v— средняя скорость дви-
жения пульпы в сечении за местным сопротив-
лением.
При расчетах безнапорного транс-
порта пульпы вначале находят необхо-
димые критические скорости по фор-
мулам или приближенно по таблицам
(табл. 43), затем уклон дна безнапор-
ного пульповода и размеры попереч-
ного сечения лотка или канала.
диаметр 0,05... 0,1... 0,25... 0,5...1,0 1...2	2...3	3...5	5...10 10...20
частиц, мм 0,1	0,25	0,5
¥	0,02	0,20	0,40	0,80	1,2	1,5	1,8	1,9	2,0
При транспортировке смесей частиц
разного диаметра вычисляют средне-
взвешенное значение 4%.
Если известен диаметр, то критиче-
скую скорость движения гидросмеси
приближенно можно найти по графи-
ку (рис. 50, е).
Потери напора на 1 м длины пульпо-
вода для грунтов с частицами диамет-
ром от 0,15 до 40 мм можно определить
по формуле
»п = ('о + дг,
где — удельные потери напора по длине при
транспортировке чистой воды (по формулам
гидравлики или графикам); Лг = 2Ф(оо/а)3 —
дополнительные удельные потери напора по
В связи с тем, что в большинстве
случаев нет благоприятных топогра-
фических условий, которые позволили
бы придать дну пульповодов необходи-
мый уклон, безнапорный транспорт
грунта применяют редко, в основном
для гидросмыва грунта с повышенных
мест в пониженные.
Намыв грунта в земляные сооруже-
ния. На месте намыва грунта необхо-
димо создать условия для быстрого
выпадения в осадок частиц грунта из
пульпы. Такие условия возникают при
движении пульпы с малыми (до 0,1...
0,5 м/с) скоростями, соизмеримыми
с гидравлической крупностью частиц.
94
43. Необходимые средине скорости для безнапорного транспорта пульпы при
глубине потока до 0,5 м
Грунты	-икр, м/с	Грунты	»кр- м/с
Пылеватые и илистые d<0,15 мм Глины и суглинки	0,10...0,18 0,25...0,35	Гравий d=2.. .40 мм Галька d=40.. .60 мм	0,55...1,2 1,2...2,0
Песок d=0,15...2 мм
0,18...0,5
Осаждение частиц грунта из пульпы
происходит в процессе ее растекания
по площади, что приводит к образова-
нию пологих откосов свободного намы-
ва, сортировке (фракционированию)
частиц грунта в пределах намываемо-
го сечения, неравномерному уплотне-
нию грунта, повышенной пористости
грунта в теле намывных сооружений
(особенно в зоне отложения мелких ча-
стиц), отмыву и сбросу самых мелких
частиц вместе с осветленной водой.
Все эти явления необходимо учиты-
вать при проектировании намывных
сооружений, а при производстве работ
применять такие технологические при-
емы, которые позволили бы уменьшить
их отрицательные последствия.
Уклон откосов (пляжей) свободного
намыва обусловлен крупностью грун-
товых частиц, интенсивностью подачи
и консистенцией пульпы, среды, в ко-
торой происходит намыв (табл. 44).
При намыве со свободным растекани-
ем пульпы на воздухе получаются бо-
лее пологие (1 : 10...1 : 50) откосы, осо-
бенно для мелких частиц, а более кру-
тые (1 :5...1 : 8)—при подводном на-
мыве крупнопесчаных частиц вследст-
вие быстрого гашения скоростей.
Непосредственно у места вылива
пульпы оседают наиболее крупные ча-
стицы, а мелкие уносятся и оседают
дальше. Для оседания самых мелких
частиц (илистых, глинистых) требуют-
ся практически нулевые скорости и
длительное время. В связи с этим пол-
44. Уклоны откосов при свободном намыве
ностью задержать их не удается, и они
уходят вместе с осветленной водой в
отмыв (до 5...10 % общего объема
грунта).
После образования слоя осадка
дальнейшее уплотнение его происходит
под действием силы тяжести отложе-
ний, гидродинамических сил фильтру-
ющей воды и сил капиллярного натя-
жения при усыхании.
Так как процесс уплотнения связан
с вытеснением воды из пор, то чем
крупнее частицы, чем больше фильтра-
ционная способность грунта, тем ус-
пешнее идет уплотнение.
Наибольший эффект уплотнения гли-
нистых и пылеватых отложений дает
усыхание, возможное только при на-
мыве в воздушной среде.
Для намыва профильных земляных
сооружений (плотин, дамб, подходов
к мостам) используют разнообразные
по механическому составу грунты
(рис. 51). Непригодны только грунты с
большим содержанием мелкопылева-
тых и глинистых частиц (более 20 %),
а также крупногравелистые и галечни-
ковые, не содержащие достаточного
для заполнения пор количества песча-
ных частиц. Из однородных по грану-
лометрическому составу грунтов (Д^
^3,0) намывают однородные земля-
ные сооружения. Из неоднородных
грунтов (Д^З,0), содержащих смесь
крупных и мелких частиц, получают-
ся неоднородные сечения плотин с яд-
ром в центральной части.
Грунты	Условия намыва		
	в профильные сооружения на воздухе	в отвалы грунта на воздухе	под воду
Гравелистые Пески:	0,125.	..0,10	0,70.	..0,50	1,0.	...0,7
среднезернистые	0,10.	..0,085	0,20.	..0,10	0,3.	. .0,2
крупнозернистые	0,085.	..0,067	0,07.	..0,06	0,2.	...0,15
мелкозернистые	0,067.	..0,085	0,04.	..0,03	0,15.	.. .0,10
тонкозернистые	0	,02				—
Супеси легкие			0,03.	..0,01	0,070	...0,015
Глинистые			0,015.	...0,007		—
95
Рис. 51. Границы зон гранулометрического
состава грунтов для намыва профильных зем-
ляных сооружений (по В. А. Мелентьеву):
/ — однородных супесчаных или лессовых; // — од-
нородных песчаных; /// — неоднородных гравийно-
песчаных (с ядром); IV— глинистые грунты, практи-
чески непригодные для намыва; V — гравелистые
грунты, пригодные только для намыва в боковые
зоны поперечного сечения.
Чтобы получить в сооружении грунт
с заданными свойствами, его гранул.-
метрический состав регулируют сбр-
сом мелких частиц с осветленной ве-
дой или дополнительной подачей не-
обходимых фракций грунта из других
карьеров.
На месте намыва грунта применяют
два способа размещения пульповодов
на эстакадах и без эстакад. В первоз
случае вдоль участка намываемого со
оружения распределительный пульпо
вод укладывают на деревянные ил;
металлические опоры-эстакады: низ
кие — до 1,5 м или высокие до 5...6 з
(рис. 52, а, б, в). Опоры постепенно за
мываются грунтом, и по мере необхо-
димости трубы перекладывают на но-
вые устанавливаемые выше опоры. Де-
Рис. 52. Способы распределения пульпы:
а — эстакадный способ укладки пульповодов; б — применение лотков при большой высоте эстакад: в —схема
высоких деревянных, металлических и низкой деревянных опор; г — безэстакадный способ распределены
пульпы; д — перекладка звеньеа распределительного пульповода подъемным краном; е — всеведение промеж;
точных дамб обвалования б.л&дозером; ж. — ю же. одноковшовым экскаватором. (Размеры в м.;
96
Рис. 53. Способы намыва профильных земля-
ных сооружений:
а — двухсторонний; б — односторонний в воздушной
среде; в — односторонний в водной среде при пере-
менном уровне воды; г — комбинированный — одно-
сторонний в подводную часть, двухсторонний в над-
водную часть сооружения; д — схема мозаичного на-
мыва; г — досыпка верха плотины сухим способом:
ж — намыв верха плотины продольным способом;
/ — водосбросная труба; 2 — сбросной колодец; .5—
ядро; 4 — боковая призма; 5 —дамба первичного об-
валования; 6 — дамбы промежуточного обвалования;
/ — распределительные пульповоды; 8 — прудок; 9—
дренажная призма; 10— насыпная часть плотины.
ревянные опоры остаются в намытом
грунте, металлические извлекают для
повторного применения.
При эстакадном намыве пульпа вы-
ливается через выпускные отверстия,
располагаемые по длине трубопровода
через 3...6 м. Для уменьшения фрак-
ционирования грунта по длине участ-
ка и равномерного распределения
пульпы выпускные отверстия распола-
гают на разной высоте по отношению
к горизонтальному диаметру и снаб-
жают устройствами для регулирования
расхода.
Во избежание размыва грунта под
выпусками устанавливают наклонные
лотки.
Меньший расход вспомогательных
материалов и меньшее фракциониро-
вание по длине участка будет при без-
эстакадном намыве, применяемом на
песчаных и гравелистых грунтах (рис.
52,г, д). Суть способа заключается в
7-290
том, что пульпу выпускают сосредото-
ченно из торца распределительного
трубопровода, который непрерывно на-
ращивают, а затем разбирают без пе-
рерыва подачи пульпы.
Звенья распределительного пульпо-
вода с быстроразъемными соединения-
ми подают с помощью крана-трубо-
укладчика на уширенном гусеничном
ходу. За один этап сборки или разбор-
ки пульповода намывают слой 0,15...
1 м. Трудоемкость безэстакадного на-
мыва в 3...3,5 раза ниже, чем эстакад-
ного.
Для формирования откосов сооруже-
ния заданной крутизны и удержания
пульпы от растекания по периметру
намываемой площади устраивают об-
валование из привозного или намыто-
го ранее грунта с помощью обычных
землеройных машин (рис. 52, е, ж).
Высоту первичных дамб обвалования
на уровне основания намываемого со-
оружения принимают до 5...6 м. В
дальнейшем высоту дамб промежуточ-
ного обвалования ограничивают значе-
нием 1...1.5 м. Для управления пото-
ком пульпы иногда применяют пере-
носные деревянные или металлические
щитки высотой около 0,5 м.
С учетом требований к поперечному
профилю намываемого сооружения,
его размеров и свойств используемых
грунтов применяют разные способы
намыва (рис. 53).
Двухсторонний намыв ведут с фор-
мированием внешних откосов отсып-
кой дамб промежуточного обвалова-
ния с заданной крутизной; подачу
пульпы ведут с двух сторон от внеш-
них откосов (рис. 53, а).
Односторонний (косослойный) на-
мыв ведут с формированием одного
откоса сооружения дамбами проме-
жуточного обвалования и второго — за
счет свободного растекания пульпы.
Пульпу подают из одного распредели-
тельного пульповода со стороны дамбы
обвалования (рис. 53,6).
Пионерно-торцевой продольный спо-
соб с выпуском пульпы из торца труб
вдоль оси намываемого сооружения
применяют при подводном намыве, на-
личии крупнозернистых грунтов, на
больших площадях и для намыва уз-
копрофильных сооружений при усло-
вии ограничения растекания пульпы
дамбами обвалования (рис. 53,ж).
Мозаичным способом намыв ведут с
сосредоточенным выпуском пульпы в
97
виде отдельных конусов, располагая их
в плане и по высоте в шахматном по-
рядке (рис. 53, д).
Комбинированные способы намыва
получаются при сочетании названных
выше способов. Нижнюю подводную
часть высоких плотин намывают попе-
речно-торцевым или мозаичным спосо-
бом, затем переходят на двухсторон-
ний намыв, а самую верхнюю часть на-
мывают продольным способом или от-
сыпают с помощью землеройно-транс-
портных машин (рис. 53, е).
Для намыва профильных земляных
сооружений с заданной крутизной
внешних откосов следует применять
двухсторонний намыв, при котором
пульпу подают на участок, со всех
сторон ограниченный дамбами обвало-
вания. В замкнутой дамбами зоне об-
разуется емкость (прудок) с благо-
приятными условиями для оседания
частиц грунта. Постепенно осветляю-
щаяся вода сбрасывается через систе-
му водосбросных устройств из верх-
них слоев прудка.
Относительно резкая граница между
фракциями различной крупности полу-
чается на границе прудка. Поэтому
принято различать в сечении намытой
двухсторонним способом насыпи две
части (рис. 54, а): боковые призмы и
ядро.
Прогноз раскладки грунтовых час-
тиц разной крупности по сечению на-
сыпи основан на опыте возведения на-
мывных плотин. Данные опыта позво-
ляют установить приблизительное рас-
пределение фракций грунта (табл. 45).
Имеются и расчетные методы прогно-
зирования раскладки частиц грунта в
пределах намываемого профиля.
В зоне боковых призм складываются
все гравелистые, крупно- и среднезер-
нистые песчаные частицы <i>0,25 мм.
В ограниченной прудком зоне ядра
оседают мелкопесчаные, пылеватые и
частично глинистые частицы. В отмыв
вместе с водой уходит часть неосев-
ших мелкопылеватых и глинистых ча-
стиц.
Рис. 54. Подача пульпы на карты намыва и
сброс осветленной воды:
а — схемы расположения распределительных пульпе*
водов; б — сбросной колодец высотой до 6 м; е —
сбросной колодец для высоких плотин; 1 — ядро; 2 —
боковые призмы; 3 — дамбы обвалования; 4 — пру-
док; 5 — распределительные пульповоды; 6 — сброс-
ной колодец. 7 — магистральный пульповод; 8 — тру-
ба для отвода осветленной воды; 9 — стойки; 10 —
шандоры из досок; 11 — вертикальный стояк из ко-
ротких труб.
Для отвода осветленной воды при
двухстороннем намыве устраивают
специальные сбросные сооружения:
сбросные колодцы и отводящие трубы
(рис. 54,6). Конструкция сбросных ко-
лодцев из четырех вертикальных стоек
с шандорными боковыми стенками по-
зволяет регулировать толщину пере-
ливающегося через верх слоя, сбрасы-
ваемый расход, скорости течения во-
ды в прудке, продолжительность отста-
ивания пульпы, то есть весь режим оса-
ждения мелких частиц грунта. Так как
мелкие частицы практически оседают
только в зоне прудка, то и границы яд-
45. Раскладка фракций грунта по сечению плотины, %
Распределение	Песчаные фракции, мм			Пылеватые фракции, мм		Глинистые фракции, мм	
	>0,25	0,25 . . . 0,1	0,1 .. . 0,05	0,01 . . . 0,005	0,01 . . . 0,005	0,005 . . . 0,001	<0,001
Отмыв	0	0	0	0	50	50	100
Ядро	0	50	50	100	50	50	0
Боковые призмы	100	50	50	0	0	0	0
98
ра будут соответствовать ширине пруд-
ка в поперечнбм сечении. Таким обра-
зом, размеры ядра можно регулировать
шириной прудка.
По условиям устойчивости откосов
намываемого сооружения ядро должно
занимать не более 25...30 % поперечно-
го сечения. Устойчивость откосов не-
обходимо проверять расчетом по ме-
тодике, изложенной в специальной ли-
тературе.
Конструкцию и число сбросных ко-
лодцев выбирают с учетом высоты со-
оружения и сбросного расхода. При
высоте до 6 м принимают упрощенные
конструкции из дерева, а при большей
высоте — с вертикальной металличес-
кой водоприемной трубой из секций по
20...30 см (рис. 54, в).
После намыва сооружения сбросные
колодцы заполняют грунтом, а торцы
отводящих трубопроводов бетонируют
и заваривают заглушками.
При намыве грунта другими спосо-
бами, когда обеспечен свободный отток
осветленной воды, сбросные сооруже-
ния не нужны.
В тело сооружений грунт намывают
отдельными участками — картами на-
мыва, обслуживаемыми одним-двумя
земснарядами. Размеры карт должны
быть увязаны с потоком грунта и гео-
метрическими размерами сооруже-
ния.
Поток грунта на карту намыва за
сутки (м3/сут)
100 —а
“сут — Пзс 1оо ,
где 77зс — производительность земснарядов по
грунту за сутки; а — отмыв мелких частиц
грунта, выраженный в % (табл. 45).
Площадь (м2) и длина (м) одной
карты намыва соответственно равны:
~ ^Сут/^Сл’. fs/Bi,
где йсл — толщина суточного слоя намыва
грунта иа карте, ограниченная по условиям во-
доотдачи грунта и устойчивости откосов; для
мелкозернистых, среднезернистых и разнозер-
нистых песков до 0,2...0,6 м/сут, для крупно-
зернистых— до 0,6...1,0 м/сут; В,— ширина
поперечного профиля намываемого сооруже-
ния, уменьшающаяся по высоте; по условиям
намыва не менее 15...30 м.
Карты намыва отделяют друг ют
друга поперечными дамбами — пере-
мычками. На каждой карте устраивают
не менее двух сбросных колодцев.
Намыв грунта в отвалы. Неисполь-
зуемый из профильных выемок грунт
направляют в гидроотвалы, к кото-
рым предъявляются следующие требо-
вания:
минимальные объемы подготови-
тельных работ по обвалованию;
наиболее полное использование ес-
тественных или искусственных емко-
стей для размещения грунта;
по возможности отсутствие больших
гребней на поверхности после намыва
во избежание больших работ по пла-
нировке;
обеспеченность сброса осветленной
воды в процессе намыва;
наименьший объем работ по про-
кладке распределительных пульпово-
дов.
Отвалы грунта из крупных выемок
могут быть уложены в одном месте, а
из протяженных — в кавальеры. В пер-
вом случае для уменьшения объема
обвалования под отвал выбирают по-
ниженные места (балки, впадины,
тальвеги), расположенные как можно
ближе к выемке. С низовой, стороны
такие естественные емкости обваловы-
вают и оборудуют сбросными колод-
цами и трубами для отвода осветлен-
ной воды.
Кавальеры вдоль протяженных вы-
емок (рис. 49, б) могут быть образо-
ваны намывом при одной дамбе обва-
лования. В этом случае распредели-
тельный пульповод укладывают по
верху дамбы, и кавальер в сечении бу-
дет иметь форму треугольника.
Уменьшение площади, занятой ка-
вальером, достигается намывом меж-
ду двумя параллельными дамбами об-
валования (рис. 49,г).
Как в первом, так и во втором слу-
чае специальных устройств для сбро-
са осветленной воды не требуется, ес-
ли нет необходимости повторного ис-
пользования ее при разработке вы-
емки. Отток осветленной воды возмо-
жен в естественные понижения, вдоль
выемки и кавальеров.
Гидромеханизация в зимнее время.
Применение гидромеханизации в зим-
нее время сопряжено с большими
трудностями, обусловленными замер-
занием воды в забое, в водоводах,
пульповодах, на месте укладки.
Относительно несложно можно вести
добычу грунта из подводных карьеров
и намыв подводных сооружений. Но
и в этих случаях необходимо поддер-
7*
99
живать воду в незамерзшем состоянии
около земснаряда (обычно перемеши-
ванием с донными слоями воды).
При остановках и перерывах в работе
все трубопроводы должны быть немед-
ленно освобождены от воды и пульпы.
В необходимых случаях их следует
утеплять. Непрофильные отвалы грун-
та можно намывать без особых предо-
сторожностей, заботясь только о доста-
точной устойчивости дамб обвалова-
ния.
Применение гидромеханизации зимой
допустимо при достаточно большой ин-
тенсивности работ, гарантии необхо-
димого качества работ и обосновании
экономической целесообразности.
Мероприятия по повышению эффек-
тивности гидромеханизации. Эффек-
тивность гидромеханизации можно по-
высить увеличением консистенции
пульпы при одновременном снижении
удельных расходов и рабочих напоров
воды. Необходимо постоянно поддер-
живать высокую концентрацию частиц
грунта в пульпе.
Уменьшение стоимости и трудоем-
кости гидромеханизированных работ
прямо пропорционально увеличению
консистенции пульпы, так как боль-
шая часть энергии расходуется на
транспортировку воды в составе
пульпы.
Наиболее эффективны специальные
конструкции рыхлящих устройств, ис-
пользуемые при засасывании грунта
из-под воды с учетом свойств грунтов.
Наряду со специальными формами кон-
струкций фрез и всасывающих уст-
ройств для обычных грунтовых усло-
вий применяют черпаковые (для связ-
ных и проросших грунтов) и скребко-
вые цепные рыхлители (для крупнооб-
ломочных галечниковых), а также гид-
равлическое рыхление под водой стру-
ями воды. Эффективность всасывания
возрастает на 8... 15 % при использова-
нии на всасывающих пульповодах зем-
снарядов дополнительной инжекции с
помощью водоструйных насадок.
В ряде случаев можно повысить кон-
систенцию пульпы отбором от нее час-
ти воды, не нужной по условиям гид-
ротранспорта. Для этого применяют
специальные гравитационные и центро-
бежные сгустители, включаемые в на-
порный пульповод около места добычи
грунта.
Весьма важно постоянно следить за
консистенцией перекачиваемой по тру-
1С0
бам пульпы. При отсутствии специаль-
ных приборов о консистенции пульпы
можно судить по показаниям вакуум-
метра на всасывающей линии земле-
сосной установки.
§ 14. Взрывные работы
Условия применения. Взрывной спо-
соб производства работ в водохозяйст-
венном строительстве применяют, ког-
да нужно быстро выполнить большие
объемы в сжатые сроки, а также ког-
да никакие другие способы практичес-
ки невозможны или экономически не
оправданы: рыхление скальных пород
и мерзлых грунтов, затруднения с дос-
тавкой и использованием обычных
средств в горных условиях и др.
К особенностям взрывных работ,
кроме быстроты выполнения, следует
отнести возможность их применения
на любых грунтах, влияние на свойст-
ва грунтов в зоне действия взрыва
(уплотнение, разрыхление, трещинооб-
разование, уменьшение водопроницае-
мости), опасность сейсмического воз-
действия на искусственные сооруже-
ния и крутые склоны при неустойчи-
вом залегании горных пород, повы-
шенную опасность производства ра-
бот, сравнительно высокую стоимость.
Поэтому там, где наряду со взрывны-
ми работами можно применить другие
способы, требуется тщательное техни-
ческое и экономическое обоснование.
В гидромелиоративном строительст-
ве взрывной способ применяют при
производстве следующих работ:
дробления скальных пород в карье-
рах камня, котлованах под сооруже-
ния, в выемках каналов, при подзем-
ных выработках в тоннелях, шахтах,
шурфах;
рыхления плотных нескальных пород
и мерзлых грунтов для успешного ис-
пользования землеройных машин и
средств гидромеханизации;
обрушения и сброса грунта в тело
земляных сооружений (плотин, дамб,
перемычек) при благоприятных усло-
виях рельефа;
образования выемок каналов, тран-
шей, водоемов, некрупных котлованов
выбросом из них грунта;
дноуглубления и очистки русл рек и
каналов;
разрушения временных земляных
сооружений (дамб, перемычек) и дроб-
ления частей бетонных сооружений,
подлежащих переделке или ликвида-
ции;
корчевки пней и дробления крупных
камней при расчистке полей и площа-
док;
дробления льда для защиты гидро-
технических сооружений в период ле-
дохода.
При производстве земляных работ
взрывным способом все грунты класси-
фицируют с учетом их прочности и
трудности разработки (табл. 11).
Наряду с единой классификацией по
СНиП в практике взрывных работ
применяют классификацию горных по-
род по их предельной прочности на
сжатие (шкала М. М. Протодьяконо-
ва) и по буримости — продолжитель-
ности бурения 1 м шпура.
Классификация пород приведена во
всех нормативных документах для бу-
ровзрывных работ (ЕНиР, СНиП).
Техника взрывных работ. Примене-
ние взрыва для созидательных целей
основано на использовании энергии
избыточного давления газов, образу-
ющихся практически мгновенно при
химических превращениях взрывчатых
веществ.
Энергию, которая выделяется при
взрыве 1 кг взрывчатого вещества
нормальной мощности, оценивают ве-
личиной порядка 400 кДж/кг.
Избыточное давление (Па) при
взрыве
V 2R3
где и — удельная энергия взрыва. кДж/кг;
Q — масса заряда, кг; R — радиус сферы (рас-
стояние) от центра взрыва, м; Ё — модуль де-
формации породы, Па; i]=0,8 — коэффициент,
зависящий от условий размещения заряда.
Время действия избыточного давле-
ния на расстоянии /? от центра заряда
на основании обобщенных опытных
данных
R 6 г---
Л/= 0,5 —У O/R3 ,
с
где с — скорость распространения звука во
взрываемой среде, м/с.
Практически вся энергия взрыва пе-
редается взрываемой среде за время,
измеряемое в сотых и тысячных долях
секунды.
К взрывчатым веществам для стро-
ительных целей предъявляют следую-
щие требования: невысокая стоимость,
хорошая сохраняемость, безопасность
при транспортировке, хранении и ис-
пользовании, достаточная мощность. В
основном применяют три группы
взрывчатых веществ: аммиачно-селит-
ровые (на основе аммиачной селитры
NH4NO3); нитросоединения (преиму-
щественно тротил СбН2(МО2)зСНз в
виде порошка, гранул, прессованный);
их смеси с различными добавками для
улучшения свойств ВВ.
Из-за низкой стоимости аммиачная
селитра служит основным компонентом
почти всех промышленных ВВ. При на-
гревании она разлагается с выделени-
ем свободного кислорода:
NHtNO3 2Н2О ж N2 ш 0,5О2.
Избыточный кислород служит окис-
лителем для горючих добавок или дру-
гих ВВ. Чаще других применяют аммо-
ниты, зерногранулит, гранулит, аква-
тол, игданит, в состав которых входит
аммиачная селитра, тротил, различ-
ные добавки (древесная мука, алюми-
ниевая пудра, сажа).
От скорости протекания реакции в
процессе взрыва — детонации — зави-
сит характер воздействия ВВ на окру-
жающую среду. ВВ с большой ско-
ростью детонации (5000...7000 м/с) от-
носят к бризантным и используют для
дробления скальных пород. Для выб-
роса грунта и образования выемок
применяют метательные ВВ с мень-
шей скоростью детонации (до 3000...
3500 м/с).
Заряды ВВ взрывают огневым или
электрическим методом (рис. 55).
Средствами взрывания при огневом
способе служат капсюли-детонаторы,
огнепроводные (со скоростью горения
5... 10 мм/с) и детонирующие (со ско-
ростью детонации 7000 м/с) шнуры.
Детонирующим шнуром соединяют се-
рию зарядов, которые надо взорвать
одновременно. Длину отрезка огнепро-
водного шнура принимают такой, что-
бы за время его горения рабочий-
взрывник успел поджечь все подготов-
ленные к взрыванию заряды и отойти
на безопасное расстояние в укрытие.
Для взрывания электрическим спосо-
бом необходимы электродетонаторы,
присоединяемые системой проводов к
источнику электрического тока (взрыв-
ные машинки, электрическая сеть).
Взрыв происходит от воспламенения
специального состава при накаливании
тонкой проволочки (рис. 55,6, д, е, ж).
101
Рис. 55. Средства взрывания:
а — капсюль-детонатор; б —• электродетонатор: в — зажигательная трубка (капсюль-детонатор с отрез-
ком огнепроводного шнура); г — патрон-боевик (шашка ВВ с зажигательной трубкой); д, е> ж — схемы сое-
динения зарядов при электрическом способе взрывания ** последовательное, параллельное, смешанное.
Когда требуется полная гарантия
взрыва, взрывные сети дублируют.
Для выполнения полезной работы
заряд ВВ должен быть помещен в тол-
ще разрушаемого или выбрасываемого
материала (грунта).
Заряды, помещенные на большой
глубине, не вызывают видимых нару-
шений на поверхности грунта.
Зону воздействия взрыва на грунт
условно можно поделить на четыре
сферы: сжатия, выброса, разрыхления
и колебания (сотрясения) (рис. 56, а).
По мере приближения заряда к по-
верхности происходит интенсивный
прорыв газов наружу с разрыхлением
грунта, но без образования видимой
воронки (рис. 56,6). При определен-
ной массе заряда ВВ, размещаемого
на небольшой глубине, происходит
выброс грунта с образованием види-
мой воронки (рис. 56, в). Процесс раз-
вития взрыва и образования воронки
последовательно показан на схемах
рисунка 56, г, д, е.
Параметры образующейся воронки
выброса характеризуют следующими
величинами (рис. 56,ж): W— глубина
заложения заряда ВВ от открытой по-
верхности, называемая линией наи-
меньшего сопротивления (ЛНС); г —
радиус воронки выброса; р — видимая
глубина воронки, уменьшающаяся из-
Рис. 56. Схемы действия взорвавшегося заряда
В В на грунт:
а — камуфлетная камера при большой глубине , раз-
мещения заряда; б — камера выпирающего горна
без видимого выброса грунта; в — воронка выброса
грунта; г, д, е — схемы последовательного развития
камеры, прорыва газов и разброса грунта; ж — ос-
новные параметры видимых воронок выброса: 1 —
заряд ВВ; 2 — камера сжатия; 3 — границы сферы
выброса; 4 — границы сферы разрушения; 5 — сфера
сотрясения; 6 — грунт, осыпавшийся в воронку.
- 102
46. Удельные расходы ВВ нормальной мощности, кг/м3
Грунты	Группы грунтов по СНиП	Для зарядов на выброс грунта	Для нормального рыхления грунта
Пески	I	1,2...1,7		
Суглинки	II	1,0...1,15	0,35...0,4
Глины, лесс	III. ..IV	0,9...1,3	0,30. ..0,45
Полускальные	V.. .VI	1,15...1,75	0,4...0,6
Скальные	VII...XI	1,3...2,15	0,45...0,75
за частичного осыпания грунта; L —
дальность разброса грунта; h—высо-
та вала грунта около воронки.
Форму воронки характеризуют по-
казателем выброса:
n = r/W.
По значению этого показателя раз-
личают следующие виды, зарядов: ка-
му ф летный — без нарушения поверхно-
сти; выпирающего горна для рыхления
грунта (/1^0,75); уменьшенный (п —
= 0,75...1,0); нормальный (лг=1,0);
усиленный (л>1,0, обычно до 3).
Необходимое количество ВВ для
одиночного нормального заряда (п=
= 1) определяют по формуле
Qi = qv № qW3,
где q — расход ВВ нормальной мощности на
1 мг грунта, кг (табл. 46); V —объем грунта,
подлежащий выбросу.
При /1=1 объем нормальной ворон-
ки выброса вычисляют по формуле
для определения объема конуса:
U = — лГ? = 1,05Г3« W'S
3
Для воронок с другими показателя-
ми выброса и при использовании ВВ
разной мощности массу заряда опреде-
ляют с введением поправок:
Q = KqW3f (п) = KqW3 (0,4 + 0,6п3),
где X— коэффициент, учитывающий мощность
ВВ (для более мощных — меньше единицы, для
менее мощных — больше единицы; тротил —
0,86; аммонит— I; аммиачная селитра— 1,35);
f (п) = (0,4 + 0,6п3) — функция, учитывающая
значение показателя выброса, по М. М. Борес-
кову (предложенная еще в 1871 г.).
Выемки больших размеров получа-
ют взрывом серии зарядов, располага-
емых так, чтобы между воронками не
было больших недоборов — гребней.
Расстояние между зарядами прини-
мают
,a = mW,
' где т — показатель сближения зарядов.
Сплошная выемка без гребней-пере-
мычек образуется при нормальном по-
казателе сближения зарядов;
тн = 0,5 (п 1).
Ровные протяженные выемки обра-
зуются при взрывании сплошных ли-
нейно протяженных зарядов, заклады-
ваемых на необходимой глубине вдоль
оси сооружения.
Технология взрывных работ. В зави-
симости от назначения взрывных ра-
бот различают следующие виды взры-
вов: на выброс грунта для образова-
ния выемок; направленные для пере-
броски грунта в заданное место; на
обрушение (сброс) для рыхления плот-
ных и дробления скальных грунтов.
При взрыве на выброс образуется
воронка или траншея и вал выброшен-
ного грунта (рис. 57, а) со следующи-
ми параметрами:
видимая глубина воронки
р = AW (2п — 1),
высота вала выброшенного грунта
h = 0,lnW,
ожидаемый разлет частиц грунта от
края воронки
L = 20n2W,
где А — коэффициент, учитывающий свойства
грунта (для глин и суглинков 0,45; для других
грунтов 0,35).
Направленный выброс грунта обус-
ловлен расположением ЛНС, по кото-
рому и выбрасывается большая часть
грунта. При наличии склонов, уступов,
наклонных поверхностей выброс грун-
та происходит так, как показано на
рисунке 57,6. На ровной местности на-
правленный выброс получают от взры-
ва вначале обычного заряда на выброс
так, чтобы направление ЛНС для по-
следующих зарядов соответствовало
заданному направлению выброса (рис.
57, в). Заряды для направленного выб-
роса взрывают с задержкой на 1...3 с.
Взрыв на обрушение проводят при
наличии уступа с таким расчетом, что-
103
Рис. 57. Основные виды взрывов грунта и подготовительных выработок:
а — на выброс; б •— направленный выброс за счет естественного склона поверхности; в — направленный одно*
сторонний выброс; г — направленный двухсторонний выброс; д, е — обрушение грунта сосредоточенными за-
рядами; ж — обрушение плотных грунтов рассредоточенными зарядами; з— шпур и скважина; и — котловой
шпур и скважина; к — минные рукава и штольнн; л — минные камеры в шурфах или колодцах.
бы разброс грунта был минимальным
(рис. 57,(5, е). Для обрушения необва-
ливающихся плотных грунтов взрыва-
ют серию рассредоточенных по высоте
зарядов.
Заряды В В размещают в полостях,
образуемых в грунте и называемых
подготовительными выработками (рис.
57,з...л). В качестве подготовительных
выемок для сосредоточенных зарядов
применяют шпуры, скважины, минные
рукава, камеры, а для линейно протя-
женных зарядов — кротовины, щели,
траншеи (табл. 47). Вместимость вы-
работок должна соответствовать объе-
му размещаемых в них ВВ.
Если вместимость шпура или сква-
жины недостаточна для размещения
заряда В В, то в нижней их части соз-
дают уширение взрыванием вспомога-
тельного камуфлетнего заряда. Такие
шпуры и скважины называются котло-
выми.
После укладки заряда ВВ оставшу-
юся свободную часть выработки тща-
тельно забивают грунтом во избежание
бесполезного прорыва газов.
Операции, относящиеся к взрывным
работам, выполняют в такой последо-
вательности: устройство подготови-
тельных выработок; заполнение выра-
ботки зарядом ВВ; установка средств
взрывания (капсюлей-детонаторов,
электродетонаторов, патронов-боеви-
ков); прокладка взрывных сетей и сое-
динение их со средствами взрывания;
тщательная забивка или засыпка грун-
том подготовительных выработок; при-
соединение взрывных сетей и источни-
кам электроэнергии и взрывание.
В необходимых случаях выполняют
работы по гидроизоляции зарядов ВВ
от грунтовых вод или используют не
боящиеся сырости водостойкие ВВ.
Взрывные работы ведут специализи-
рованные организации, располагающие
кадрами с соответствующей подготов-
кой. Все виды взрывных работ выпол-
няют в строгом соответствии с Едины-
ми правилами безопасности при взрыв-
ных работах. К работам с ВВ допуска-
ют только рабочих взрывников, про-
шедших обучение и имеющих удосто-
верение. Техническое руководство
взрывными работами разрешено лицам
с горнотехническим образованием или
окончившим специальные курсы и
учебные заведения.
104
47. Подготовительные выработки и условия их применения
Выработки
Основные параметры
Область применения
Оборудование и способы
осуществления
Шпуры
d<75 мм; 1<5 м
Скважины
Д>75 мм;
7=3.. .30 м
Минные рукава
й=0,2.. .0,5 м;
/<5 м; H<Z1 м
Камеры с проходкой
шурфов, штолен,
штреков и креплени-
ем их в слабых грун-
тах
а=1,2.. .2 м;
/7=3. . 50 м
Рыхление скальных мерз-
лых и плотных грунтов
в открытых и подземных
выработках
Обрушение плотных и
жальных грунтов, вы-
брос грунта из выемок
Обрушение плотных
грунтов в карьерах и
крупных выемках
Массовые взрывы на вы-
брос при больших разме-
рах и объемах выемок
Буровые инструменты,
машины и специальные
установки
Станки и машины для
буровых работ
Ручные работы с приме-
нением специальных ин-
струментов
Для вертикальных про-
ходок — копатели шахт-
ных колодцев, грейферы,
подъемники
Для горизонтальных —
ручные работы с меха-
низированным инстру-
ментом
Линейные выработ-
ки:
кротовины	ri=30...80 мм;
/=200 м
Н=1,0... 1,5 м
щели	6=80... 120 мм;
Н=\ ,0... 1,5 м;
траншеи	6=0,25.. .0,8 м;
/7=3,5.. .4 м;
Взрыв на выброс не-
скальных грунтов из вы-
емок каналов, траншей
Кротовый дренер
Баровые и дисковые шс-
лерезные машины
Много- и одноковшовые
экскаваторы
Для хранения взрывчатых материа-
лов должны быть оборудованы специ-
ализированные склады, размещаемые
с учетом безопасности для всех видов
объектов, сооружений, рабочих, насе-
ления, с постоянной охраной, соответ-
ствующими ограждениями и обозначе-
нием запретной зоны. Разрешение на
взрывные работы оформляют в уста-
новленном порядке горнотехнические
инспекции.
Производство взрывных работ в ме-
лиоративном и гидротехническом
строительстве. В отличие от других
способов производства земляных работ
взрывной способ характеризуется тем,
что взрыв непосредственно влияет на
среду не только по сечению выброса
грунта, но и во всей сфере разруше-
ния.
Так, было обнаружено, что в дрены,
выполненные взрывным способом, рез-
ко уменьшается приток грунтовых вод.
Исследования показали, что фильтра-
ционная способность грунтов в сфере
разрушения уменьшается. Взрыв вызы-
вает изменение свойств грунтов, поте-
рю связности, появление текучести, на-
рушение мелких канальцев.
В Голодной степи было обнаружено,
что дрены, выполненные взрывным
способом, дают сток в 15...20 раз мень-
ший, чем дрены, выполненные экска-
ваторами. Поэтому взрывной способ
производства работ не рекомендуется
для устройства дрен, особенно в сугли-
нистых и глинистых грунтах. Ороси-
тельные каналы в таких грунтах при
выполнении их взрывным способом,
наоборот, будут иметь меньшие потери
воды.
При выполнении взрывным способом
земляных работ в котлованах под гид-
ротехнические сооружения возможно
образование трещин и ухудшение ка-
чества основания. В связи с этим в
скальных грунтах необходимо остав-
лять защитный слой толщиной от 4 до
12 диаметров скважины при ограниче-
нии диаметра до 100...200 мм. Защит-
ный слой разрабатывают, как правило,
мелкошпуровым методом с зачисткой
пневматическими отбойными молот-
ками.
Сравнительно ровные стенки откосов
(+0,1 м) в скальных выемках получа-
ют методом контурного взрывания с
частым (через 50...80 см) расположе-
нием скважин минимально возможного
диаметра при расходе взрывчатых ве-
ществ 0,3.,.0,5 кг на 1 м скважины.
Для строительства открытых кана-
Рис. 58. Образование выемок взрыванием линейно распределенных зарядов:
а — затаскивание в грунт полиэтиленового шланга с зарядом ВВ; б — нарезка щели для линейно-щелевого
заряда; в, г — схемы расположения траншей для крупных линейных зарядов ВВ; д — график, характеризу-
ющий размеры выемок при разной глубине заложения зарядов ВВ в полиэтиленовых шлангах различного
диаметра (/ — 30 мм; 2 — 50 мм; 3 — 60 мм; 4 — 70 мм; 5—80 мм).
лов следует применять метод линейно
распределенных зарядов, при котором
почти полностью механизированы под-
готовительные выработки и обеспечено
получение ровного дна без перемычек;
Сокращение затрат ручного труда
наиболее ощутимо при использовании
удлиненных зарядов ВВ в полиэтиле-
новых шлангах длиной до 100...150 м,
заполняемых пневматической заряд-
ной машинкой. Шланги, заряженные
ВВ, закладывают в грунт по предло-
жению Д. М. Кушнарева и И. С. Федо-
рова с помощью кротодренажных ма-
шин от шурфа или готового участка ка-
нала (рис. 58, а).
Размеры образующейся выемки за-
висят от глубины заложения заряда и
количества ВВ, размещаемого в шлан-
ге с учетом его диаметра (рис. 58,5).
В плотных и мерзлых грунтах по
трассе выемки нарезают щель шириной
0,1...0,2 м, в которую обычно засыпают
ВВ, образуя плоский щелевой заряд.
Каналы с большими размерами по-
перечных сечений можно получить
взрыванием линейных зарядов, закла-
дываемых в траншеи, отрываемые мно-
106
Рис. 59. Корчевка пней и дробление камней взрывным способом с размещением зарядов ВВ:
а—в шпуре; б —в котловом шпуре; в —в шпуре, пробуренном в пне; г —в подкопе под камнем; д — в
шпуре, пробуренном в камне; г — на поверхности камня (простые или кумулятивные); (—заряды ВВ; 2 —
забойка; 3 — огнепроводный шнур.
гоковшовыми цепными и роторными
экскаваторами или одноковшовыми эк-
скаваторами драглайн и обратная ло-
пата. После укладки ВВ и установки
средств взрывания траншеи засыпают
грунтом с помощью бульдозеров.
Необходимое количество ВВ для ли-
нейного заряда на 1 м длины выемки
можно определить по формуле
Q = 2?№2 (0,4 + 0,6и3)/(/г+ 1).
Все обозначения в формуле соответ-
ствуют принятым выше для расчета
сосредоточенных зарядов. Ширина по-
лосы навала грунта вдоль выемки в
каждую сторону
L = 5п№,
а высота вала выброшенного грунта
h = 0,6nW.
При большой ширине выемок тран-
шейные линейные заряды располагают
в несколько рядов и взрывают с неко-
торым интервалом для получения на-
правленного выброса грунта (рис.
58, а).
Взрывной способ применяют и при
расчистке территории от пней и кам-
ней (рис. 59). Массу заряда для кор-
чевки пня определяют в зависимости
от его диаметра, а для дробления кам-
ня— в зависимости от его объема.
Значительное сотрясение грунта при
взрыве крупных зарядов ВВ (сейсми-
ческое действие взрыва) может выз-
вать сдвиги поверхности, оползание и
обрушение откосов выемок и насыпей
из неустойчивых грунтов, разрушение
сооружений вследствие деформации ос-
нования под ними.
Границы безопасной зоны для зда-
ний и сооружений лежат за пределами
расстояния (м):
3 /—
R ~ ki k2 V Q ,
где Q — масса одновременно взрываемых за-
рядов ВВ, кг; ki — коэффициент, зависящий от
значения показателя выброса (от 1,2 до 0,7);
кг — коэффициент, учитывающий свойства
грунта в основании охраняемого сооружения
(для скальных грунтов 3...5, для нескальных
7...9; для водонасыщенных плывунов и торфя-
ников 20).
Кроме зоны сейсмического действия
взрыва, устанавливают зоны, опасные
по действию ударной воздушной волны
для сооружений и человека, границы
опасного разлета грунта и осколков.
Для уменьшения сейсмического дей-
ствия взрыва, меньшего развала грун-
та и лучшего дробления применяют
метод коротко-замедленного взрыва-
ния с последовательной задержкой
взрыва соседних зарядов на 25, 50,
75 мс.
107
§ 15. Производство земляных работ
в зимнее время
Специфика земляных работ зимой.
Выполнение земляных работ зимой
связано с трудностями, обусловленны-
ми главным образом изменением свой-
ств грунтов при замерзании в них сво-
бодной воды. Резко возрастет проч-
ность грунтов на сжатие и сопротивле-
ние их резанию и копанию. С
понижением температуры и увеличе-
нием начальной влажности трудность
их разработки резко возрастает (рис.
60, а, б, г).
Кроме того, при низких температу-
рах и ветре снижается трудоспособ-
ность рабочих, усложняются условия
эксплуатации строительных машин,
увеличивается их износ, появляются
дополнительные операции (расчистка
от снега, рыхление и уборка мерзлого
грунта). Все это приводит к снижению
производительности труда и удорожа-
нию работ.
Увеличение трудоемкости и стоимо-
сти работ находится в прямой зависи-
мости от глубины промерзания грунта
и длительности морозного периода.
С учетом этих показателей вся тер-
ритория СССР поделена на 10 темпе-
ратурных зон (табл. 48).
Глубина промерзания грунта в
большой степени зависит от вида грун-
тов, их влажности, длительности мо-
розного периода (рис. 60, s).
Глубину промерзания грунта полу-
чают по данным метеостанций, а при
их отсутствии вычисляют приближенно
по формуле А. Н. Будникова (или дру-
гих авторов):
Ям = 1,72Х VТпС,
где — коэффициент теплопроводности грунта,
Вт/(м-°С) (табл. 49); Т — средняя из средне-
'Длительность промерзл- влажность со °/<>
ния сут
6	г
Рис. 60. Изменение свойств грунтов при отри-
цательных температурах:
а —увеличение предела прочности при сжатии (/—
песок влажностью 16...17 %; 2 — супесь влажностью
11...12 %; 3 — супесь влажностью 21...26 %: 4 — гли-
на влажностью 43...49 %); б — сопротивление мерзлых
грунтов резанию (/ — песок влажностью 6 %; 2 — су-
песь влажностью 12 %; 3 — глина влажностью 24 %;
4 — суглинок влажностью 20%); в — глубина промер-
зания в зависимости от длительности и температуры
промерзания (/—5СС, 2—10 °C, 3 — 20 °C, 4 — 30 °C);
г — влияние влажности иа сопротивление мерзлого
грунта резанию {/ — песок; 2 — супесь; 3 суглинок).
месячных температур воздуха за зимний пе-
риод; п — число дней с отрицательной темпе-
ратурой; С — коэффициент уменьшения глуби-
ны промерзания при снежном покрове.
Слой снега, м .	0,1	0,2	0,25	0,40
С	0,2	0,4	0,35	0,3
Разработанные в мерзлом состоянии
грунты имеют большую пористость, что
характеризуется коэффициентами раз-
рыхления Кр= 1,35...1,5. Так как мерз-
лые грунты при укладке обычно не уп-
48. Условия производства земляных работ в различных температурных зонах
Показатели	Температурные зоны J I II I III I IV 1 V I VI I VII I VIII | IX | X
Средняя из среднемесяч- ных температур за зим- ний период, °C	—3	—5	—8	-12	— 18	—18	—25 —25 —31	Ниже —31
Продолжительность на-	<85	85	135	145	155	>155	Более 155 дней	
хождения грунта в мерз- лом состоянии, сут Глубина промерзания, м	<1,0	1,0	1.. .1,5	1,5.. .2	2	>2	Зона вечной мерзлоты	
Относительная продол-	0,23	0,33	0,4	0,45	0,52	0,6	0,6	0,65 0,65	0,65
жительность зимнего пе-
риода (по отношению к
календарному году)
108
49. Коэффициенты теплопроводности мерзлых
грунтов, Вт/(м-°С)
Грунт	Влажность, %		
	10	1 15 1	28
Песок	2,35	2,45	2,80
Суглинок	2,10	2,55	3,15
Глина	3,10	3,20	3,40
лотняют, необходимо предусматривать
значительный запас на осадку насы-
пей, отсыпаемых из мерзлых грунтов.
В связи со значительным увеличени-
ем трудоемкости и стоимости для про-
изводства земляных работ зимой сле-
дует выбирать объекты с такими усло-
виями, при которых в меньшей степе-
ни будет сказываться влияние измене-
ния свойств грунтов. К ним относят
объекты с сухими сыпучими, скальны-
ми, торфянистыми труднопроходимыми
летом грунтами, места с меньшей глу-
биной промерзания при большом снеж-
ном покрове и травянистой раститель-
ностью, сосредоточенные выемки с глу-
биной разработки, значительно превы-
шающей глубину промерзания
грунта.
Успешное выполнение земляных ра-
бот в зимнее время обеспечивается
правильной проектной и соответствую-
щей организационно-технической под-
готовкой. Для этого должны быть соб-
раны и оценены климатические усло-
вия района. Их можно наглядно офор-
мить в виде сводных графиков (рис.
61).
Разработка мерзлых грунтов. В на-
стоящее время применяют многочис-
ленные приемы разработки грунта зи-
мой (рис. 62). Все их можно разделить
е Температура п Воздуха °C			^^2.0 /7	13,3 Г7,4	И, 7	213 сут
		L	-9,4 ———1 -зр		-Ip -t	',9 152 сут
hoc 100- Осадки мм 50-			тир "F i ... 1 J...	1	1....		700 мм Т 11		
Ьсн- Снелсный	30- покров см	30 20- 10- 0						—	— 48 см
			——			
			L-.. ~				
• о _ Глудина	i ~ промерзания 2 -					1р8 м
Состояние грунта		Мерзлый	Талый	мерзло	ш
Период распутицы				25						20			45 сут
Число суток со снегопадами	4	5	3	—	—	—	-		—	-	1	У	/7
Число суток с дождями	—	—	—	2	3	4	5	3	4	в	—	—	27
Число суток с ветрами т>10м1с	2	2	/	1	3	2	t	1	г	2	2	3	22
Месяцы	1	П	ш	27	1	72	НИ	ТПП	IX	X	XI	хп	Всего
Рис. 61. Сводная характеристика климатических условий района стройки (пример)
109
МЕТОДЫ РАЗРАБОТКИ ГРУНТА ЗИМОЙ
НЕПОСРЕДСТВЕННАЯ
РАЗРАБОТКА МЕРЗЛЫХ
ГРУНТОВ
предохранение
ГРУНТА ОТ ПРОМЕРЗАНИЯ
ХИМИЧЕСКИМ СПОСОБОМ,
РЫХЛЕНИЕ
МЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ
Рис. 62. Способы производства земляных работ зимой.
ПРЯМЫМИ ЛОПАТАМИ
<принм^о,вм)
РОТОРНЫМИ И ЦЕП-
НЫМИ ЭКСКАВАТОРАМИ
ПРЯМАЯ РАЗРАБОТКА
ОТОГРЕВ
МЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ
на четыре группы: предохранение от
промерзания, рыхление, непосредствен-
ная разработка, отогрев мерзлых грун-
тов.
При производстве работ на больших
площадях наиболее эффективно выпол-
нять подготовительные работы с осени
для уменьшения глубины промерзания
грунта путем увеличения его пористо-
сти, утепления, внесения химических
веществ, образующих растворы с низ-
кой температурой замерзания (чаще
всего поваренная соль).
Рыхление на глубину 25...30 см про-
водят рыхлителями, плугами, а пере-
лопачивание и буртование на глубину
промерзаемого слоя — землеройными
Машинами.
Необходимую толщину защитного
утепляющего слоя можно найти на ос-
новании теплотехнических расчетов с
учетом свойств используемых материа-
лов. Приближенно толщину защитного
слоя утеплителя можно вычислить по
формуле
, Нм — kfhc
hy= - kz,
где Нм — ожидаемая глубина промерзания
грунта без утеплителя и снежного покрова, см;
/?с — толщина снежного покрова, см; Ai — ко-
эффициент сравнительной температуропровод-
ности для снега (3 '— рыхлого; 2 — слежавше-
гося; 1,5 — подтаявшего); — коэффициент
уменьшения промерзания грунта под слоем
теплозащитного материала (табл. 50); Л3 —
коэффициент ухудшения теплоизоляционных
свойств утеплителя за счет уплотнения (~ 1,3).
Для теплозащиты грунта в районах
с устойчивыми отрицательными темпе-
ратурами возможно применять пено-
лед, намораживая с осени искусствен-
но приготовленную пену. Слой пено-
льда толщиной 0,5 м уменьшает глу-
бину промерзания грунта на 1 м. При
неустойчивых отрицательных темпера-
турах и достаточном экономическом
обосновании можно использовать син-
тетические утеплители типа пенополи-
стирола.
Замерзание грунта можно предот-
вратить внесением в грунт с осени по-
варенной соли или других солей, обра-
зующих при растворении в грунтовых
водах незамерзающие растворы. Необ-
50. Значения коэффициента С
для неводонасыщенных грунтов
ная крошка -
Шлак- сухой
Грунт рыхлый
2,0	1,9 1,6	1,3
1,4	1,3 1,2	1,2
НО
Рис. 63. Способы уменьшения глубины промерзания, рыхления и разработки мерзлого грунта-:
tz — рыхление и утепление грунта над выемкой с осени; б — перелопачивание грунта в пределах глубин^
промерзания; в, г, д — рыхление мерзлого грунта механическим способом; е — клинья для рыхления грунта
ударным способом; эк — сбрасываемые грузы для дробления грунта; з, и, к— рыхление грунта взрывным
способом; л, .ч — дисковый и баровый рабочие органы для нарезки щелей; н, о — приемы уборкн блоков
мерзлого грунта после нарезки щелей.
ходимая концентрация раствора зави-
сит от температуры промерзающего
грунта. Расход поваренной соли на
1 м3 грунта колеблется для III темпе-
ратурной зоны от 3...4,5 кг для песча-
ных до 5...9,5 кг для глинистых грун-
тов, в зависимости от сроков выполне-
ния работ (в начале или в конце зи-
мы).
Мерзлые грунты рыхлят либо меха-
ническими средствами, либо взрывным
способом. При малой глубине промер-
зания грунт рыхлят с помощью трак-
торных прицепных и навесных рыхли-
телей (рис. 63, в) на глубину от 0,7 м.
Мощность двига-
теля трактора, кВт
Глубина рыхления,
м
79	132 - 228
0,35	0,4	0,7
При большей глубине промерзания
рыхление ведут сколом клиньями или
дроблением ударом (рис. 63, г, д, е,
ж), а также взрывным способом с при-
менением шпуров (при Яв<2 м), го-
ризонтальных рукавов (при Нм—2...
111
i ис. be способы оттаивания мерзлого грунта:
™плава;
ми. е - глуоинными стержневыми электродами- ж - конец Лчби^гк "«₽<»“«« кли водяными регистра-
з. и — глубинные трубчатые электронагреватели (тэны?- к — пУи6пкчггяпи^еКТр0Да В 30:IS немеРэлого грунта;
перфорированная паровая игла для прогрева грунта острым паром	паровая или водяная игла; л -
3 м), минных камер (при Ям>3 м)
и линейных щелевых зарядов. Легкими
одноковшовыми экскаваторами разра-
батывают грунт при глубине промер-
зания до 0,25 м, крупными — до 0,4 м,
а многоковшовыми траншейными —
112
только с зубьями из специальной
стали.
При блочном способе разработки
грунта мерзлый слой с помощью щеле-
резных машин (баровых, дисковых)
разрезают на мелкие (до 0,6 м) или
51. Технико-экономические показатели способов разработки мерзлых грунтов П...1П
групп (по данным Ю. К. Тарновского)
Способы разработки грунта	Стоимость, р. на 1 м3	Трудоемкость, ч на 1 м8
Рыхление рыхлителями на тракторах	0,25..	..0,50	0,03.	..0,04
« ударным способом	0,60..	..0,90	0,1..	.0,2
« взрывным способом	0,20..	,.0,50	0,02.	..0,04
Отогрев водяными иглами	0,7		0,18	
«	паровыми иглами	0,9		0,20	
«	поверхностными электродами	1,2		0,08.	..0,10
«	вертикальными электродами	1,8		0,10.	..0,15
крупные (до 2 м) блоки и удаляют их
за пределы разрабатываемой площади
(рис. 63, л, м, н, о). Дальнейшую раз-
работку ведут обычными способами,
не допуская замерзания грунта.
Наиболее дорогой из всех способов
разработки мерзлых грунтов — оттаи-
вание (рис. 64). Общий расход тепла
кДж/м3 для доведения грунта до за-
данной температуры складывается в
общем виде из следующих элементов:
<2об ~	42 “ 4з “г 44 т ?5>
где — расход тепла на нагрев минеральных
частиц грунта; — расход тепла на нагрев
льда в грунте до О °C; д3 — расход тепла на
плавление льда; р} — расход тепла на нагрев
незамерзшей воды до конечной температуры;
— теплопотери с поверхности отогреваемого
грунта.
В качестве источников тепла приме-
няют открытый огонь, электроэнергию
и теплоносители — пар, горячую воду.
При глубине промерзания до 0,7...
0,8 м для оттаивания грунта тепло
подводят с поверхности, а при большей
глубине источники тепла вводят в
грунт (радиальные способы отогрева)
для уменьшения потерь тепла при рас-
сеивании.
Огневой способ применяют только
для поверхностного отогрева. Топливо
следует сжигать под металлическими
коробами, так как при открытом горе-
нии тепло рассеивается в окружающее
пространство. Расход топлива для
отогрева 1 м3 грунта огневым спосо-
бом сравнительно велик: дров —
0,15 м3, угля—30...60 кг, торфа —120...
140 кг, керосина, сжигаемого через
форсунки,—15...20 кг.
Для поверхностного электропрогре-
ва на поверхность грунта укладывают
стержни-электроды длиной до 3 м и
присоединяют к клеммам источника
электроэнергии. При сетевом напряже-
нии 220 В расстояние между электро-
дами 40....50 см. а при 380 В —-70...
80 см. Сверху электроды засыпают
слоем опилок (15...20 см), смоченных
токопроводящим раствором (соли
NaCl, СаС12 и др.), так как мерзлый
грунт ток не проводит. С поверхности
грунт можно отогревать также элек-
тротепляками со спиралями (рис.
64, а) и трубчатыми регистрами, по ко-
торым циркулирует горячая вода или
пар (рис. 64, д').
Отогрев грунта происходит быстрее
при радиальном глубинном прогреве
вертикальными электродами, тепло-
электронагревательными элементами
со спиралями и паровыми иглами (цир-
куляционными или с выпуском «остро-
го» пара в толщу грунта) (рис. 64, е...
л). Выбор способа оттаивания опре-
деляется имеющимися техническими
средствами и экономическими показа-
телями (табл. 51).
Отогрев грунта разными способами
можно применять при сравнительно не-
больших по площади выемках и вбли-
зи стационарных источников энергии.
Для оттаивания промерзших неводо-
насыщенных грунтов можно использо-
вать концентрированные незамерзаю-
щие растворы солей, разливаемые на
расчищенных и выровненных площад-
ках, огороженных валиками.
Раствор поваренной соли NaCl плот-
ностью 1,15...1,17 г/см3 замерзает при
температуре —16...—21 °C. При расхо-
де 30...50 л/м2 такого раствора грунт
за 8...12 сут оттаивает на глубину око-
ло 1 м.
Укладка грунта в насыпи. Земляные
профильные насыпи и обратные засып-
ки разрешается возводить в зимнее
время только из талых грунтов и на
расчищенное талое основание. Объем
мерзлых комьев для напорных соору-
жений не должен превышать 10 % об-
щего объема укладываемого грунта.
Допускаемое в некоторых случаях пре-
вышение этой нормы должно быть
Ж
113
обосновано теплотехническим расче-
том, доказывающим, что мерзлые
комья перейдут в талое состояние за
счет запаса тепла в талой части грун-
та.
Приемы уплотнения грунта в насы-
пях зимой не отличаются от летних.
Грунт на месте укладки зимой не до-
увлажняют во избежание образования
льда.
При необходимости сухие грунты ув-
лажняют с осени в карьерах с таким
расчетом, чтобы их влажность была
несколько ниже оптимальной для тало-
го грунта и не превышала:
— wp + /7/4,
где — влажность грунта, соответствующая
пределу раскатывания; П — число пластич-
ности.
Размер мерзлых комьев не должен
превышать 0,3...0,5 толщины уклады-
ваемого слоя грунта.
Разработанный талый грунт необхо-
димо доставить, уложить в тело насы-
пи и перекрыть следующим слоем до
начала его смерзания.
Температура воз-	—5 —10 —20 —30
духа, °C
Время до начала	90	60	40	20
смерзания грунта,
мин
Для того чтобы продлить время до
начала смерзания грунта, его полива-
ют раствором поваренной соли или по-
крывают пленочными материалами.
В насыпях безнапорных дамб и до-
рожных насыпях допустимый объем
мерзлого грунта может быть повышен
до 20 %, а в насыпях, которые будут
эксплуатироваться после полной осад-
ки грунта, — до 50 %.
Машины и транспортные средства
для меньшего намерзания грунта на
них смазывают битумными и другими
растворами.
§ 16. Контроль качества
земляных работ
Качество земляных работ следует
контролировать непосредственно в про-
цессе их выполнения, после окончания
работ на объекте или на участке круп-
ного объекта, при приемке работ от ис-
полнителей. Контроль проводится так-
же при сдаче законченных объектов
Государственной приемной комиссии.
Общие требования, которым должны
удовлетворять выполненные работы,
114
изложены в соответствующих главах
части 3 СНиП. В развитии общих
требований СНиП разработаны ведом-
ственные, а в некоторых случаях и
местные инструкции по производству и
приемке работ.
В ходе выполнения и при сдаче зем-
ляных работ контролируют:
положение выполненных выемок и
насыпей в пространстве (плановое и
высотное);
геометрические размеры земляных
сооружений и ровность поверхностей;
свойства грунтов, используемых для
возведения насыпных сооружений и за-
легающих в основании сооружений;
качество укладки грунтов в профиль-
ные насыпи (плотины, дамбы, дороги)
и обратные засыпки (пазухи сооруже-
ний, траншеи).
Заданное в пространстве положение
выемок и насыпей обеспечивается пра-
вильной геодезической разбивкой, вы-
полняемой перед началом работ в со-
ответствии с проектным положением
сооружения.
До начала земляных работ геодези-
ческими методами проводят привязку
и разбивку осей выемок и насыпей.
Положение границ выемок и насыпей
по отношению к осевым линиям обыч-
но находят более простыми измерения-
ми на местности. Аналогичным спосо-
бом проверяют плановое расположение
сооружений после их возведения. От-
метки верха профильных насыпей, глу-
бину выемок проверяют контрольной
нивелировкой с привязкой ходов к по-
стоянным реперам. При возведении и
контроле профильных насыпей, отмет-
ки верха которых твердо заданы, сле-
дует учитывать запас на осадку грун-
та в теле насыпи, а на сжимаемых
грунтах — и на осадку основания. Для
сооружений, возводимых на лессовых
грунтах, необходимо учитывать ожида-
емую по прогнозу их просадку.
Для получения заданной крутизны
откосов выемок и насыпей обычно ис-
пользуют шаблоны и откосомеры раз-
ных конструкций.
При контроле размеров и положения
сооружений следует проверять: плано-
вое расположение земляных сооруже-
ний и их размеры; отметки бровок и
дна выемок; отметки верха насыпей с
учетом запаса на осадку; отметки
спланированных поверхностей; уклоны
откосов выемок и насыпей; расположе-
ние и оформление резервов, карьеров,
берм, бровок и других элементов зем-
ляных сооружений; обеспечение стока
поверхностных вод без застоя в пони-
жениях, перегороженных насыпями,
приканальными дамбами, кавальера-
ми, отвалами.
Обеспечить в натуре точные проект-
ные размеры земляных сооружений
часто невозможно из-за несоответст-
вия им габаритов рабочих органов и
параметров машин, а также из-за тех-
нологических особенностей способов
разработки (при гидромеханизации,
взрывных работах)= В связи с этим
СНиП и ведомственными нормами пре-
дусмотрены предельные отклонения
заданных размеров и отметок. Они
установлены с учетом условий эксплу-
атации сооружений, их размеров, спо-
собов выполнения.
Оценку свойств грунтов в основани-
ях сооружений, в карьерах и резервах
проводят для установления соответст-
вия их ранее принятым при проекти-
ровании сооружений. Для этого опре-
деляют вид грунта, его плотность,
влажность, пластичность, а для соору-
жений I...II классов капитальности —
и другие показатели: механический со-
став, коэффициент сдвига, фильтраци-
онные свойства.
На те части сооружений и объектов,
которые не могут быть показаны при-
нимающим комиссиям, оформляют ак-
ты на скрытые работы. Необходимая
степень уплотнения грунта в таких на-
сыпях задается средней плотностью
уплотненного грунта в сухом состоя-
нии и обычно указана в проекте со-
оружения.
Для оценки плотности грунта на
строительстве применяют следующие
методы: режущего кольца, шурфиков,
пенетрации, радиометрический (изу-
чаются в курсе «Грунтоведение»).
Контрольные пробы отбирают от
каждых 100...200 м3 уложенных грун-
тов, не содержащих крупных включе-
ний, и от каждых 200...400 м3 грунтов
с включениями крупных фракций.
Влажность грунта обычно определя-
ют стандартным термостатно-весовым
способом, выдерживая бюксы с проба-
ми (5...7 г) в сушильном шкафу при
100...105 °C в течение 4...6 ч до посто-
янной массы.
Для ускоренного определения влаж-
ности в условиях строительства допус-
кается применение метода обжига
грунта. Влажность при этом вычисля-
ют так же, как и при стандартном ме-
тоде, но пробы грунта высушивают в
фарфоровых чашечках путем выжига-
ния в них спирта, которым после
взвешивания заливают влажный грунт.
Массу сухого грунта определяют через
1...2 мин после выгорания спирта. Этот
метод значительно сокращает время
определения влажности (15...20 мин
на 10 проб), но погрешность в опре-
делениях достигает ±1 %- Метод об-
жига нельзя применять для грунтов с
большим содержанием органических
остатков (более 5 %).
Глава HI. ПРОИЗВОДСТВО БЕТОННЫХ РАБОТ
§ 1. Бетонные работы
в гидромелиоративном строительстве
Распространенность бетона объясня-
ется многими его положительными ка-
чествами: прочностью и долговеч-
ностью; использованием для его приго-
товления таких распространенных на
земной поверхности материалов, как
камень, гравий, песок; достаточной во-
донепроницаемостью; возможностью
возводить из него сооружения любой
формы, причем в соединении со сталью
железобетонные конструкции работа-
ют на изгиб и растяжение; возможно-
стью механизации всех строительных
операций по возведению бетонных и
железобетонных сооружений.
Производство бетонных работ в ме-
лиоративном и гидротехническом стро-
ительстве имеет свои организационные
особенности. Возводимые на мелиора-
тивных системах сооружения весьма
разнообразны по крупности и назначе-
нию (регуляторы, водовыпуски, дюке-
ры, акведуки, мосты, насосные станции
и др.). Объем бетона в сооружениях
колеблется от десятых долей кубомет-
ра до десятков тысяч кубометров.
Разбросанность мелких сооружений
на мелиоративных системах затрудня-
ет организацию работ по их возведе-
нию. Для таких сооружений обычная
технология приготовления бетонной
смеси и укладки ее непосредственно в
сооружение, то есть возведение их спо-
собом монолитной кладки, неприемле-
ма. Мелкие сооружения на строящих-
ся системах возводят только из сбор-
ного железобетона. В дальнейшем сле-
дует ожидать увеличения сборности
крупных сборных сооружений по мере
разработки специальных конструкций.
Для монолитных и сборных соору-
жений на гидромелиоративных систе-
мах, для противофильтрационных
одежд на каналах применяют специ-
альные гидротехнические бетоны из
116
группы тяжелых с плотностью 2200...
2500 кг/м3.
По определению ГОСТ, гидротехни-
ческим называется такой бетон, кото-
рый постоянно или периодически омы-
вается водой и обеспечивает в этих
условиях работу сооружения. К нему
предъявляются требования водостой-
кости, водонепроницаемости, морозо-
стойкости, прочности, солеупорности,
удобообрабатываемости и пониженно-
го тепловыделения.
Водостойкость бетона достигается
применением специальных цементов, а
при необходимости нанесением слоя
гидроизоляции.
Количественные показатели свойств
гидротехнических бетонов задаются
следующими основными значениями
(марками):
по прочности на осевое сжатие —
М 75, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400,
450, 500, 600 (цифры соответствуют
прочностям на сжатие 7,5; 10; 15; 20;
25; 30; 35; 40; 45; 50; 60 МПа);
по морозостойкости — Мрз 50, 75,
100, 150, 200, 300, 400, 500 (числа со-
ответствуют числу циклов поперемен-
ного замораживания и оттаивания бе-
тонного образца, после которого его
прочность снизится не более чем на
15%);
по водопроницаемости •— В2, В4, В6,
В8, В10, В12 (числа соответствуют
гидравлическому давлению воды 0,2;
0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2 МПа, при котором
через образец бетона не происходит
просачивания воды).
Марки бетона назначают при проек-
тировании бетонных конструкций гид-
ротехнических сооружений с учетом
расчетных нагрузок, условий работы и
природно-климатических условий. Все
показатели свойств бетона связаны
между собой (табл. 52).
С позиций технологии наиболее су-
щественными показателями свойств бе-
тонных смесей считают подвижность—
52. Ориентировочная взаимосвязь свойств бетона
Свойства бетона	Прочность на осевое			сжатие, МПа	
	15	20	25	|	30	|	35	40
Марка по прочности «М»	150	200	250	300	400	400
Морозостойкость «Мрз»	50	100	150	200	300	400
Водопроницаемость «В» Принимаемое расчетное сопротивле- ние бетона осевому сжатию по пре- дельному состоянию:	2		6	8	10	12
по первой группе (несущая спо- собность), МПа	7	9	И	13,6	15,5	17,5
по второй группе (образование трещин), МПа	8,5	11,5	14,5	17	20	22,5
удобоукладываемость, зависящую от
водоцементного отношения и пласти-
фицирующих добавок, и тепловыделе-
ние, связанное с активностью цемен-
тов. Неравномерный отвод экзотерми-
ческого тепла приводит к возникнове-
нию термических напряжений и появ-
лению в блоках трещин при перепадах
температур свыше 10...15 °C.
Технология производства бетонных
работ отличается разнообразием вы-
полняемых строительных процессов.
Это объясняется наличием многих са-
мостоятельных потоков работ: изготов-
ление опалубки, арматуры, приготов-
ление бетонной смеси, транспортиров-
ка, укладка бетона или монтаж соору-
жений из изготовленных частей (рис.
65).
Перечисленные потоки должны быть
увязаны по времени и мощности необ-
ходимого оборудования. Исходные ма-
териалы и продукция переработки их
многократно перемещаются внутри
строительной площадки на короткие
расстояния.
Для приготовления бетонных смесей,
как правило, требуются материалы,
поставляемые с других предприятий
(цементы, добавки), местные материа-
лы, добываемые на месте (щебень,
гравий, песок), а также вода.
Все используемые материалы долж-
ны отвечать требованиям ГОСТ. В про-
тивном случае резко ухудшается ка-
чество бетона, и возмодимые сооруже-
ния быстро выходят из строя. Особое
внимание следует обращать на качест-
во местных материалов.
Щебень и гравий должны быть рас-
сортированы по крупности на фракции
со следующими диаметрами частиц:
5...20; 20...40; 40...70; 70...120 (150) мм.
Прочность материала щебня или
гравия должна быть выше заданной
прочности бетона не менее чем в 1,5...
2 раза. Содержание примесей мелких
глинистых и пылеватых частиц в гра-
вии не должно превышать 1...2 % по
массе.
Песок для бетона должен иметь
крупность частиц 0,15...5 мм. Иногда
песок делят на две фракции: мелкий —
0,15...2 мм и крупный—2...5 мм. Содер-
жание частиц <0,15 мм ограничено
2...3%.
Вода, используемая для приготовле-
ния бетона и ухода за ним, не должна
ЗАГОТОВКА
АРМАТУРНЫХ
ЭЛЕМЕНТОВ И
КОНСТРУКЦИЙ
ПРИГОТОВЛЕНИЕ
БЕТОННЫХ
СМЕСЕЙ
ИЗГОТОВЛЕНИЕ
ЭЛЕМЕНТОВ
ОПАЛУБКИ
ТРАНСПОРТИ-
РОВКА
ТРАНСПОР-
ТИРОВКА
БЕТОННЫХ
ТРАНСПОРТ!/!-
СМЕСЕЙ
[строительные ПРОЦЕССЫ, ВЫПОЛНЯВ.:
I В БЛОКЕ БЕТОНИРОВАНИЯ
МОНТАЖ АРМАТУРЫ |
УСТАНОВКА ОПАЛУБКИ
ПОДГОТОВКА ПОВЕРХНОСТЕЙ
К БЕТОНИРОВАНИЮ
УКЛАДКА БЕТОННОЙ СМЕСИ
УХОД ЗА БЕТОНОМ
СНЯТИЕ ОПАЛУБКИ |

УСТРАНЕНИЕ ДЕФЕКТОВ
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА
Рис. 65. Состав процессов при производстве
бетонных работ.
117
иметь механических примесей, а раст-
воримых соединений содержать более
5 г/л. Общее содержание сульфатов в
воде не должно превышать 2,7 г/л, а
показатель концентрации водородных
ионов pH быть не ниже 4.
Цементы, поступающие с заводов,
следует хранить отдельно по маркам
без смешивания. Они теряют свои
свойства от сырости и слеживаются
при длительном хранении. После дли-
тельного хранения необходимо прове-
рять качество цемента в строительной
лаборатории, так как возможно сниже-
ние его активности.
Марка цемента должна превышать
заданную марку (прочность) бетона:
R5	100	150	200 250
Ra	200 200...300 400 500
В качестве добавок для улучшения
свойств бетона чаще всего используют:
пластификаторы (сульфитно-дрожже-
вая барда — СДБ, хлористый каль-
ций— СаС12); ускорители твердения в
зимнее время (СаС12, NaCl; К2СО3;
NaNO2); неактивные добавки для по-
нижения тепловыделения и экономии
цемента (тонкомолотый кварцевый пе-
сок и др.).
Состав бетона подбирают в строи-
тельной лаборатории с учетом свойств
местных материалов и условий произ-
водства работ.
В первом приближении грануломет-
рический состав местных материалов
(щебня, гравия, песка) должен соот-
ветствовать заштрихованным зонам
графиков, приведенных на рисунке 66.
В противном случае исходные матери-
алы нуждаются в переработке.
Для предварительной оценки по-
требности в материалах можно счи-
тать, что на 1 м3 бетона надо иметь:
Рис. 66. Гранулометрический состав местных
материалов для приготовления бетонов:
а — щебня и гравия: б — песка (D юах — наибольший
размер частиц щебня или гравия, принятый для
приготовления бетона).
щебня или гравия
песка
цемента
воды (при В/Ц=0,6)
около 0,95 м8
» 0,45 м8
» 0,18...0,4 т
» 0,12...0,25 м«
От количества воды в составе бетон-
ной смеси зависят его пластические
свойства, оцениваемые, как известно,
по осадке стандартного конуса (в см)
или показателю жесткости (в с). Бе-
тонные смеси относят к жестким при
осадке конуса ОК=0...3 см, к пластич-
ным при ОК=3...6 см и к литым при
ОК>6 см.
Жесткие смеси плохо заполняют
опалубку (форму), с трудом уплотня-
ются, но при хорошем уплотнении име-
ют высокую прочность, что позволяет
300	400	500	600
500 500...600 500...600 600
уменьшить расход цемента.
Преимущественно используют пла-
стичные смеси, которые легко запол-
няют опалубку даже при большом ко-
личестве арматуры и хорошо уплотня-
ются вибраторами.
Литые бетоны применяют сравни-
тельно редко, так как они требуют бо-
лее высоких норм расхода цемента для
компенсации потерь в прочности бето-
на из-за повышения пористости.
Подвижность (пластичность) бетон-
ной смеси назначают с учетом особен-
ностей бетонируемой конструкции
(табл. 53). Бетоны относятся к мате-
риалам, которые получаются из исход-
ных компонентов в процессе химичес-
ких реакций, протекающих в условиях
стройплощадки. Это обстоятельство
требует от производителя работ знания
основных закономерностей образова-
ния бетонного камня и влияния раз-
53. Рекомендуемые осадки конуса
и показатели жесткости бетонной смеси
на месте укладки
Конструкции	Осадка конуса, см		Показатель жесткости,
Подготовка под фунда- менты и бетонные пок-	0.	..1	60...50
рытая Массивные неармирован- ные и малоармирован- ные конструкции	1.	..3	35...25
Массивные армирован- ные конструкции, плиты	3.	..6	25...15
балки, колонны большо- го и среднего сечения Густоармированные же-	6	..10	12...10
лезобетонные тонкостен- ные конструкции			
118
Продолжительность твердения сут
Л5%
75
50
25
О 5 10 15 20 25 30
Даль но on возни, КМ
Продолжительность твердения сут
е
Прод&тжитеутьносгь вибрирования Ш Продолжительность твердения сит
г	а
Рис. 67. Влияние технологических факторов на прочность бетона и свойства бетонной смеси:
а _ температуры t {1 — 1 "’С; 2 — 5 °C; 3—10 °C; 4—15 °C: 5 — 20 °C; 6 — 35 °C); б — продолжительности пере-
мешивания; в — дальности возки автосамосвалами на подвижность бетонной смеси; г — продолжительно-
сти уплотнения вибрированием (для жестких смесей); д — режима ухода за твердеющим бетоном (/—
при твердении без поливки; 2 — при поливке в течение 2 сут; 3 — то же, в течение 5 сут; 4 — при нормаль-
ном уходе с поливкой в течение 7...14 сут); г — подъема температуры во время набора прочности в строи-
тельных блоках разной высоты (1 — Н р =0,75 м; 2 —Ястр=1,5 м; 3 — Я ст »3 м).
личных технологических факторов на
конечные свойства бетона (рис. 67).
Стоимость единицы объема бетон-
ных работ довольно высока и характе-
ризуется следующими средними циф-
рами (р. на 1 м3):
товарный бетон	15. . .20
монолитный бетон в конструкции 25...50
(в деле)
сборный железобетон в конструк- 40... 100
ции
Под товарным бетоном понимают бе-
тонную смесь на месте ее приготовле-
ния без затрат на доставку, укладку
ее в блоки, без стоимости опалубки и
арматуры. Стоимость бетона в конст-
рукции (в деле) определяют с учетом
всех названных затрат.
В общей стоимости бетона на долю
всех материалов (с опалубкой и арма-
турой) приходится до 65...85 %, на
зарплату—10...30 %, на эксплуатацию
машин — около 5 % всех затрат.
§ 2. Карьеры нерудных материалов
Нерудными материалами, применяе-
мыми в гидротехническом и мелиора-
тивном строительстве, служат камень,
гравий, песок или песчано-гравийные
смеси. Их используют как составляю-
щие бетона, а также для возведения
каменно-набросных глухих плотин,
устройства дренажных призм, крепле-
ния откосов и др. Все эти материалы
добывают в открытых разработках —
карьерах. По своему расположению
карьеры бывают горные, пойменные и
русловые (рис. 68,а).
С расположением карьеров связана
организация работ и способы разра-
ботки: в горных карьерах — сухие раз-
работки, в пойменных, переодически
затопляемых паводковыми водами, и в
русловых карьерах материал добыва-
ется из-под воды.
По назначению различают карьеры:
промышленные — постоянно действую-
щие предприятия, обслуживающие
разных потребителей в районе их рас-
положения; сырьевые также постоянно
действующие, поставляющие материа-
лы для предприятий, вырабатываю-
щих строительные материалы и полу-
фабрикаты (например, заводы бетон-
ных и железобетонных изделий); по-
строечные — временные, обслуживаю-
щие определенные объекты в период
строительства.
При проектировании карьерного хо-
зяйства устанавливают: границы
карьера, способ вскрыши и место отва-
ла породы, способ разработки матери-
ала и транспортировки его, организа-
119
Рчс. 68. Виды карьеров и схемы добычи в них грунтовых строительных материалов:
<2 —размещение карьеров в различных рельефных условиях; б — элементы карьеров; в...зсхемы разра-
ботки полезных ископаемых и расположения транспортных путей в карьерах (на косогоре, однокрылая,
двухкрылая, веерная, кольцевая с устройством нескольких выездов); I — русловой; II — пойменный; HI —
горные; / — грунт вскрыши; 2 — полезные ископаемые; 3 — забой; 4 — полка; 5 — уступ; 6 — выработанное
пространство; 7. — рабочий горизонт; 8 — землеройная машина; 9 — пути для транспортных средств.
цию разработки с разбивкой на про-
ходки в плане и по глубине (рис.
68, в...з).
Размеры карьера устанавливают на
основании потребного объема материа-
ла с учетом его потерь (на недоборы,
при транспортировке, на местах скла-
дирования), а также изменений физи-
ческих свойств.
Объем породы, подлежащей разра-
ботке в карьере,
VK = О 4- V2 + V3,
120
где Vt — необходимый полезный объем мате-
риалов с учетом разрыхления при добыче и
переработке; Н — отходы, образующиеся в
процессе переработки и сортировки; Уз — по-
тери материалов при транспортировке и хра-
нении.
Площадь, отводимая под карьер,
при средней толщине полезного слоя Н
hк — Ук/ Н.
Непригодный для использования
верхний слой грунта — вскрышу —
разрабатывают с перемещением либо
за пределы карьера (при малой его
площади), либо в выработанное про-
странство (при больших размерах
карьера) (рис. 69, а, б). Во втором
случае для вскрышных работ можно
использовать драглайны с длинной
стрелой (рис. 69, в).
Разработку и перемещение рыхлых
вскрышных пород без крупных вклю-
чений выполняют бульдозерами и скре-
перами.
Полезный материал в сухих карье-
рах обычно добывают прямыми лопа-
тами с погрузкой на транспортные
средства.
Различают следующие элементы по-
Рис. 69. Схемы производства работ в карьерах:
а — удаление породы вскрыши за пределы карьера; б — то же, но в выработанное пространство; в — пере-
мещение породы вскрыши в выработанное пространство драглайном; г, и — схемы организации работ при
добыче камня: / —-вскрышные работы; 2 зачистка кровли; 3 — бурение шнуров или скважин; •/ — заряжение
и взрывание; 5 — резервные захватки: в ~ погрузка взорванной породы в транспортные средства; 7 — дроб-
ление негабаритов; 8 — отвалы породы вскрыши; 9 —• транспортные средства.
121
перечного профиля карьера (рис.
68, б):
уступ-—слой разработки, ограничен-
ный по высоте вертикальным или на-
клонным откосом и границей между
ярусами разработки (кровля, почва);
уступов может быть несколько; орга-
низация многоярусной разработки
обеспечивает широкий фронт работ;
образование уступа необходимо при
разработке материала на высоту усту-
па экскаваторами, взрывным способом,
гидромониторами;
рабочий горизонт — горизонтальная
или слабонаклонная плоскость, на ко-
торой размещаются средства разра-
ботки;
полка уступа — горизонтальная пло-
щадка между откосами уступов двух
смежных по высоте ярусов, на которой
размещаются средства разработки и
транспорта материала;
въездные и выездные траншеи — на-
клонные проходки, сопрягающие по-
верхность земли с дном карьера;
забой — часть уступа, примыкающая
к откосу, разрабатываемая за одну
проходку.
Состав рабочих процессов при добы-
че камня следующий: разработка,
транспортировка и укладка породы
вскрыши, бурение скалы, заряжение и
взрывание, разработка дробленой ска-
лы, бурение крупных негабаритных
камней, взрывание негабаритных глыб,
подгребание камней к забою (рис.
69,<5).
При взрывах на обрушение нельзя
получить однородные по крупности
камни; повторное дробление негаба-
ритных камней проводят после прохо-
да экскаватора. Общий объем негаба-
ритных глыб доходит до 15...40 %.
К негабаритным камням относят
глыбы, наибольший размер которых
превышает величину L (м), равную:
для экскаваторов
L> (0,7 ... 0,8)	,
для камнедробилок
L> 0,85jBbs,
для ленточных транспортеров
0,5 (В —0,2),
где q — вместимость ковша экскаватора, м3;
Ввх — размер входной щели в камнедробилке,
м; В — ширина ленты транспортера, м.
При размещении карьера на гори-
зонтальной или слабо наклонной по-
122
верхности для образования уступа в
первую очередь устраивают разрезную
траншею.
Выезды из карьера совмещают с
разрезными траншеями; в дальнейшем,
по мере удаления лент разработки от
разрезной траншеи, устраивают новые
выезды.
При расположении карьера на скло-
не образование уступов упрощается
тем, что на каждом ярусе одной про-
ходкой или взрывом на сброс образу-
ется полка по краю и разработка на-
чинается с верхнего яруса (рис. 68,6).
Для равномерной добычи камня ус-
туп карьера разбивают по длине на
равновеликие по трудоемкости захват-
ки. На каждой захватке выполняют од-
ну из названных выше операций (рис.
69, <5).
Длину сменных захваток определя-
ют, исходя из необходимого объема
добычи материала за смену Усм или
сменной производительности породо-
погрузочных машин 77см:
(см—Vcm/g>3> или (см = 77см/соз>
где соз — площадь поперечного сечения забоя,
м2 (рис. 69, г).
Между захватками, на которых ве-
дут взрывные работы и погрузку взор-
ванной породы, оставляют резервные
захватки для безопасности и на случай
задержек.
Организация разработки песчано-
гравийного грунта в карьерах такая
же, как в котлованах сооружений.
Для нормальной эксплуатации к
карьеру должны быть проложены до-
роги, обеспечено его освещение, снаб-
жение водой и сжатым воздухом.
§ 3. Переработка камня
и гравийно-песчаной смеси
Предприятия для переработки ма-
териалов. Добытые в карьерах при-
родные материалы, как правило, нель-
зя сразу же использовать для приго-
товления бетонных смесей. Они нуж-
даются в переработке, с тем чтобы
свойства их соответствовали требова-
ниям бетонных работ, а именно: по
крупности частиц, гранулометрическо-
му составу, прочности, однородности
минералогического состава, содержа-
нию примесей.
Переработку материалов выполняют
на специализированных установках и
предприятиях. Камень на щебень пе-
54. Основные параметры камнедробилок для получения щебня
Тил и назначение камнедробилок	Размеры l входной йвх	целей, мм выходной ^вых	Наибольший диаметр камня, мм	Степень измельчения, i
Щековые для первичного крупного дробления	1500..	.900	180..	.130	1200..	..700	3..	.5
Щековые для мелкого дробления	600..	..250	100..	.20	510..	..210	3..	.5
Конусные для первичного крупного	1500..	..500	180..	.60	1200..	..400	3..	.6
дробления Конусные для среднего дробления	450..	..250	80..	.25	400..	,.215	5..	.6
	175..	..115	50..	.8	145..	..95	3..	.5
Конусные для мелкого дробления	130..	..95	15..	.3	100..	..40	5..	.6
Ударного дробления (роторные)	1250..	..500	200..	.30	1000.	..400	До 20	
рерабатывагат на дробильно-сортиро-
вочных предприятиях, а гравийно-пес-
чаные смеси и песок — на промывочно-
сортировочных.
Материалы целесообразно перераба-
тывать по месту добычи, чтобы не пе-
ревозить образующиеся при этом отхо-
ды. Переработку сырья на месте при-
готовления бетона можно допускать в
тех случаях, когда все получающиеся
попутно материалы могут найти при-
менение для строительных работ.
По характеру потребителей разли-
чают построечные предприятия, обслу-
живающие только одно строительство,
и промышленные (районные) предпри-
ятия, обеспечивающие материалами
всех заинтересованных потребителей в
своей зоне.
С учетом необходимой мощности
предприятий и длительности их ис-
пользования применяют:
передвижные установки (на колес-
ном ходу) при годовой потребности в
материалах до 50 тыс. м3; сборно-раз-
борные инвентарные при ограниченном
сроке использования и потребности в
материалах до 50...200 тыс. м3; стаци-
онарные постоянно действующие пред-
приятия с производительностью более
200 тыс. м3 в год.
Заготовка щебня. Основные опера-
ции по переработке камня на щебень
следующие:
дробление (измельчение) крупных
фракций до заданных размеров в кам-
недробилках разных типов;
сортировка или грохочение смеси
частиц разных размеров на необходи-
мые группы фракций с помощью грохо-
тов и сортировок;
мойка для освобождения от приме-
сей мелких частиц (обычно совмещает-
ся с грохочением);
обогащение — переработка с целью
удаления из смеси непригодных для бе-
тона каменных материалов малой
прочности, плохой морозостойкости,
большого водопоглощения, малой плот-
ности;
грануляция — специальная обработ-
ка частиц камня для придания им ок-
руглой формы;
перечистка — дополнительная сорти-
ровка и промывка материалов непо-
средственно перед приготовлением бе-
тона в случаях загрязнения их при
транспортировке и хранении на скла-
дах.
Чтобы избежать операций по обога-
щению и грануляции, требующих спе-
циального сложного оборудования,
следует выбирать исходное сырье,
имеющее однородный минералогичес-
кий состав и необходимые для бетон-
ных работ физико-технические свойст-
ва.
Для дробления камня выбирают
камнедробилки разных типов и марок
(табл. 54) с учетом наибольшего раз-
мера исходного камня (куска), необ-
ходимой степени измельчения для по-
лучения фракций нужного размера,
прочности перерабатываемого камня,
необходимой производительности.
Наибольший размер камня, который
может быть переработан камнедробил-
ками, обычно составляет:
^гаах “ (0,8 ... 0,85) Ввх,
где Ввх — размер приемной входной щели.
Степень измельчения камня камне-
дробилками (табл. 54) оценивают от-
ношением
i = ^паах/^вых,
где <?вых — диаметр камня, получаемого на
выходе после дробления.
Для большего измельчения камня
применяют последовательное дробле-
123
a Qfr 08 1,2 1,6 2,0 2fr 2,8
крупность 8 долях ширины
разгрузочной щели, дродилки.
а
Рис, 70. Типовые характеристики крупности продуктов дробления в щековых камнедробилках
(а) и в нормальных конусных дробилках среднего дробления (б) для пород различной проч-
ности:
/ — свыше 150 МПа; 2 — 80...150 МПа; 3 — 30...80 МПа.
ние на нескольких камнедробилках с
уменьшающимися размерами входной
щели. Общая степень измельчения
!общ = гП2гЗ--
После дробления камня получается
неоднородная по крупности смесь час-
тиц, характеризующаяся графиками
продуктов дробления (рис. 70). Ис-
пользуя такие графики, определяют
количество дробленых частиц разных
фракций, пригодных для применения,
нуждающихся в дальнейшем дробле-
нии и идущих в отходы. Под суммар-
ным выходом верхнего класса следует
понимать общее количество частиц, ос-
тающихся после рассева дробленого
материала на ситах, применяемых для
анализа гранулометрического состава.
Дробленый камень или природная
гравелистая смесь подлежит сортиров-
ке на фракции 5...20; 20...40; 40...70;
70... 120 (150) мм в соответствии с по-
добранным составом бетонов и пара-
метрами используемых бетоносмесите-
лей. Для рассева смеси частиц приме-
няют грохоты разных типов:
колосниковые неподвижные и вибра-
ционные— для первичного грохочения;
плоские вибрационные и эксцентрико-
вые— для сортировки на две-три
фракции; барабанные — для сортиров-
ки на две-три фракции и одновремен-
ной промывки каменистых материалов;
вибросита — для отсева песка.
Состав процессов и оборудования
для переработки камня на щебень за-
висит от свойств исходного сырья и
требований к готовой продукции. При-
меняют различные технологические
схемы переработки (рис. 71).
Если поток материала или часть его
проходит через каждую операцию один
раз, то такая переработка называется
переработкой по открытому циклу
(рис. 71, а).
Если весь поток материала или часть
его проходит повторно операцию дроб-
ления, то такая переработка называет-
ся переработкой по замкнутому циклу
(рис. 71,6). Если для дробления ис-
пользуется одна дробилка, то имеем
одноступенчатую схему дробления; ес-
ли последовательно две или три раз-
ные, то двухступенчатую, трехступен-
чатую и т. д. (рис. 71, в).
Входное отверстие дробилки каждой
последующей ступени должно быть на
50...60 % больше, чем выходное преды-
дущей ступени.
Переработка гравийно-песчаных
смесей. В естественной залежи песка и
гравия встречаются валуны, пылева-
тые и глинистые частицы. Пылеватые
и глинистые частицы, содержащиеся в
смеси сверх нормы по ГОСТ, удаляют.
124
Рис. 71. Технологические схемы переработки камня на щебень:
а — одноступенчатая по открытому циклу; б~ одноступенчатая но замкнутому циклу; в — двухступенчатая
по замкнутому циклу; 1 — бункер камня для дробления камня: 2—питатель; У — щековая камнедробилка;
4 — ленточные транспортеры; 5 — грохот; о— буикер-i для готового щебни, 7— конусная камнедробилка;
8 — лоток.
a
ff
Рис. 72. Технологические схемы переработки гравийно-песчаной смеси при добыче ее земле-
ройными машинами:
а — без промывки (сухой способ); б —с промывкой песка и гравия (мокрый способ)- / — бункер с исходной
гравиино-иесчаной смесью; 2 — питатель; 3 — грохоты; 4— брызгала для обеспыливания; 5 — бункер; 6 —
камнедробилка; Z — ленточные транспортеры; 8 — отстойник; .9 — отвод отходов с водой- 10 — пескомойка•
11 — гравиемойка.
Валуны выделяют и используют для
других целей или превращают в ще-
бень.
Основные операции при переработке
126
смеси: первичное грохочение для раз-
деления смесей на песок (0,15...5 мм),
гравий (5...150 мм) и валуны
(> 150мм); промывка песка; промывка
Рис. 73. Переработка гравийно-песчаной смеси при добыче ее способами гидромеханизации:
а — технологическая схема; б— гравитационный гидравлический классификатор без восходящего потока;
в — горизонтальный многокамерный гравитационный классификатор; г — вертикальный конусный гравитацион-
ный классификатор; д — то же, но с дополнительным подводом воды; е — центробежный гидравлический
классификатор (гидроциклом); / — подача исходной смеси в виде пульпы; 2 — грохот первичной сортировки;
3— грохот для сортировки гравия; 4 — бункера; 5 ~ конус классификатора или пескогустителя; 6 — сброс
осветленной воды с мелкими частицами; 7 — отвод промытого и рассортированного песка; 8 — щиток для ре-
гулирования режима восходящего потока; 9 — труба для дренажа осевшего песка; 10 — камеры с разным
режимом осаждения песчаных частиц; /У —затворы; 12 — кольцевой сбросной лоток; — отражатель пото-
ка; 14 — трубы для подвода промывной воды.
гравия; дробление валунов; сортиров-
ка гравия и щебня по крупности.
Способ переработки смесей зависит
от способа добычи ее: землеройными
машинами или средствами гидромеха-
низации. В первом случае смесь посту-
пает в состоянии естественной влаж-
ности, во втором — в виде пульпы.
Кроме того, большое значение имеет
содержание в смеси пылеватых и гли-
нистых частиц и крупность материала.
В зависимости от этих факторов при
12Z
добыче материалов землеройными ма-
шинами процесс переработки может
быть сухим плп мокрым.
Сухой процесс (рис. 72, а) применя-
ют при небольшой загрязненности сме-
си пылеватыми п глинистыми частица-
ми (в сумме не более 3...5%). При
большой загрязненности смеси приме-
няют мокрый процесс.
Сухой процесс заключается в основ-
ном в рассортировке материала по
крупности. Промывка в этом случае
способствует лучшему отделению пес-
ка от гравия.
Материал промывают на грохотах из
брызгал — трубок с отверстиями, на-
правляющими струи воды под углом к
поверхности сита навстречу движению
материала по нему.
Мокрый процесс (рис. 72, б) заклю-
чается в грохочении материала и про-
мывке его для удаления пылеватых и
глинистых частиц с помощью моющих
машин и устройств — моечно-сортиро-
вочных барабанов, гравпемоечных ба-
рабанов, пескомоек. В последующем
материал обезвоживают на ситах, в от-
стойниках и бункерах, имеющих дре-
нажные устройства.
При добывании материала в карье-
рах способом гидромеханизации он по-
ступает на переработку в виде пульпы.
Этот способ добычи исключает про-
мывку. Первичная рассортировка ве-
дется на простейших установках (рис.
73,а), где пульпа пропускается через
сито, позволяющее отделить гравий от
песка. Последующая рассортировка
гравия по крупности выполняется гро-
хочением, так же как в сухом про-
цессе.
Для выделения пылеватых и глинис-
тых частиц песчаную пульпу перераба-
тывают в гидравлических классифика-
торах, работа которых основана на
осаждении в водной среде грунтовых
частиц различной крупности с разной
скоростью.
Применяют гравитационные и цент-
робежные классификаторы (гидроцик-
лоны). Гравитационные бывают верти-
кальные, горизонтальные, без подвода
и с подводом рабочей воды (рис. 73, б.
в, г, б). В классификаторах создают та-
кой режим движения воды, при кото-
ром мелкие глинистые и пылеватые
частицы остаются во взвешенном сос-
стоянии и отводятся вместе с осветлен-
ной водой. Более крупные частицы
оседают в нижней части классификато-
ра и отводятся к месту обезвоживания
и складирования. При соответствую-
щем гидравлическом режиме можно
проводить не только промывку, но и
сортировку частиц песка по фракциям.
Нужный гидравлический режим обыч-
но обеспечивают дополнительным под-
водом рабочей воды в зону сортировки
частиц.
В центробежных классификаторах
для разделения частиц используют
центробежные силы, возникающие при
вращении потока со смесью частиц в
емкостях специальной формы (рис.
73, е). Такой процесс сортировки час-
тиц более энергоемок, так как требует
больших давлений (порядка 0,2...
0,6 МПа).
Обезвоживание песчаной пульпы
осуществляют в отстойниках с дренаж-
ными устройствами в виде перфориро-
ванных труб, помещенных внутри гра-
вийных фильтров.
При обезвоживании песка непосред-
ственно в штабелях устраивают дамбы
обвалования с отводом воды через
сбросные колодцы и дренажные уст-
ройства.
§ 4. Технология приготовления
бетонной смеси
В отличие от большинства исполь-
зуемых в строительстве материалов бе-
тонную смесь нельзя заготовить зара-
нее и перевозить на большие расстоя-
ния. После приготовления она должна
быт доставлена и уложена в блоки со-
оружения до начала схватывания
(обычно 1...3 ч). Эта особенность тре-
бует приготовления бетонной смеси
вблизи мест ее укладки так, чтобы вре-
мя нахождения ее в пути в летнее вре-
мя не превышало 1 ч.
Процесс приготовления бетонной
смеси состоит из следующих операций:
транспортировки материалов со скла-
да, дозирования, загрузки в бетоно-
смеситель, перемешивания, выгрузки.
Ведущий процесс — перемешивание
смеси — осуществляют в бетоносмеси-
телях разных типов и конструкций
(табл. 55).
В зависимости от используемого
оборудования процесс приготовления
будет либо цикличным (при исполь-
зовании бетоносмесителей цикличного
действия), либо непрерывным (с бе-
тоносмесителями непрерывного дейст-
вия). Перемешивание и в том и в дру-
128
55. Основные параметры и область применения бетоносмесителей
	Б етоносмесителп	Основные параметры			Область применения
		^вых’ л	заг	техничес- кая про- изводи- тельность Лт, №;ч	
Цикличного	Гравитационные:	65	100	2	Отдельные бетоносмесители и
действия	с опрокидным бараба-	165	250	5	неинвентарные установки ма-
Непрерыв-	ном с наклоняющимся ба- рабаном С принудительным переме- шиванием Вибросмесители С принудительным переме-	330 800 1600 2000 100 165 375 1000 65 330 450	500 1200 2400 3000 150 250 550 1500 100 500 700	10 15 29 40 2,4 4,0 12 31 1,0 5,0 4,0 5	ЛОЙ мощности Основное оборудование для типовых инвентарных устано- вок и ЦБЗ, а также для ЦБЗ по индивидуальным проектам На передвижных установках и стационарных ЦБЗ при ограни- ченных размерах крупных за- полнителей (до 40 или 70 мм) Для приготовления жестких бетонных смесей в условиях заводов ЖБИ На передвижных установках
него действия	шиванием: одновальные двухвальные Г равитационные барабан- ного типа Автобетоносмесители с гра- витационным перемешива- нием в барабанах	2600 3500	—	15 30 60 60 120	На стационарных ЦБЗ На стационарных ЦБЗ для крупных гидроузлов Для транспортирования бетон- ной смеси на расстояние свыше 20..,30 км при рассредоточен- ных на большой площади объ-
емах работ
гом случае происходит или при сво-
бодном падении — пересыпании исход-
ных материалов (в гравитационных бе-
тоносмесителях), или принудительно
под действием движущихся лопастей.
Бетоносмесители с движущимися ло-
пастями пригодны для приготовления
жестких и пластичных бетонных сме-
сей со щебнем и гравием ограничен-
ной крупности (до 40...70 мм). В стро-
ительстве широко распространены ба-
рабанные гравитационные бетоносме-
сители цикличного действия, для кото-
рых крупность заполнителей доходит
до 70... 150 мм и возможно приготовле-
ние смесей разной консистенции. Для
приготовления особо жестких смесей
(с осадкой конуса около нуля) следует
применять вибросмесители.
Основной рабочий параметр бетоно-
смесителей цикличного действия —
вместимость их барабанов. Различа-
ют следующие вместимости барабана:
геометрическую £г, по загрузке Дзагр
и по выходу бетонной смеси £вых
(рис. 74).
Вместимость барабана по загрузке
характеризует суммарный объем мате-
риалов, необходимый на один замес.
Загрузочная вместимость барабанов
бетоносмесителей составляет 25...30 %
их геометрической вместимости. Вслед-
ствие более плотной укладки исходных
материалов при перемешивании с за-
полнением всех пор мелкими частица-
ми песка и цемента объем готовой бе-
тонной смеси будет меньше суммарно-
го загруженного количества исходных
материалов (рис. 74, д, е).
Между вместимостями по загрузке
и выходу бетонной смеси существует
зависимость
^вьк — Магр'^вых,
Где /Свых  • пп , п,
+ П/уи
Ц/Уп
— коэффициент выхода бетонной смеси;
Щ, П, Ц — масса доз щебня, песка и цемента
на 1 м3 бетона; ущ, уп, Тц — средняя плот-
ность щебня, песка, цемента, т/м3.
56. Минимальная продолжительность
перемешивания смесей для тяжелых бетонов, с
Вместимость барабанов бетоносмесителей	Пластичность бетонной смеси (осадка конуса), см
по выходу, л	2 ... 3	более 6
<500
75	60
120	90
>500
9—290
129
Рис. 74. Приготовление бетонной смеси в гравитационных смесителях цикличного действия:
а — передвижной бетоносмеситель вместимостью по выходу 65 л; б — стационарный бетоносмеситель вмести-
мостью по выходу 330, 800, 1600 л; в, г — схемы, поясняющие понятия: вместимость бетоносмесителя по загруз-
ке L загр и по выходу LBbIS ; д, е — схемы, характеризующие изменение объема, занимаемого материа-
лами в процессе перемешивания.
Для обычных тяжелых бетонов ко-
эффициент выхода составляет при-
мерно 0,65.,.0,70.
Приготовляемые бетонные смеси
должны иметь заданные состав, под-
вижность (с точностью до ±1 см),
среднюю плотность (с точностью
±3%), равномерное перемешивание
составляющих.
Равномерность перемешивания сме-
си определяется длительностью пере-
мешивания, которую назначают в за-
висимости от вместимости барабана
бетоносмесителей и жесткости бетон-
ной смеси (табл. 56).
С уменьшением длительности пере-
мешивания резко снижается конечная
прочность бетона (см. рис. 67, б).
Продолжительность перемешивания
малоподвижных бетонных смесей уве-
личивают не менее чем на 30%. Зна-
чительное увеличение продолжитель-
ности перемешивания не допускается,
так как оно приводит к ухудшению ка-
чества бетонной смеси вследствие ис-
тирания частиц.
Дозирование материалов выполняют
объемным, весовым или комбинирован-
ным способом. Рекомендуется приме-
нять весовой способ как более точный
(до ± 1...2 %). Менее точный объемный
способ (до ±3...5 %) иногда применя-
130
ют при отсутствии необходимого обо-
рудования на неинвентарных бетоно-
смесительных установках малой про-
изводительности, причем цемент надо
дозировать весовым способом. При до-
зировании сыпучих материалов следу-
ет учитывать их влажность, вводя по-
правки к количеству воды, необходи-
мой на замес. Воду достаточно точно
дозируют объемным способом.
Необходимое на каждый замес ко-
личество материалов для заданного со-
става бетона находят из следующих
соотношений:
при дозировании весовым способом
„ %агР
G^Gt~^’
при дозировании объемным способом
1	1 1000
где G{ — масса дозы каждого из исходных
материалов (щебня, песка, цемента, воды) на
1 м3 бетонной смеси; G , — масса дозы тех же
материалов на один замес; Vt и Vi— объем-
ные дозы исходных материалов соответственно
на 1 м3 бетонной смеси и на один замес.
Для хорошего перемешивания мате-
риалов барабан бетоносмесителя дол-
жен быть загружен в соответствии с
^загр. Перегрузка и недогрузка бето-
57. Число замесов за час. и производительность бетоносмесителей цикличного действия
Показатели	Передвижные		Стационарные			С принудительным перемешиванием		
	65* iOU	165 250	330 500	800 1200	1600 2400	165 250	330 500	800 1200
Число замесов за час	22...27 22...27 24...30	20...24	17...20	24	30	30
Эксплуатационная	1,1...1,4 2,9...3,6 6,3...7,9 12,8...15,221,6...25,6	3,2	8	19
производительность (при Кв = 0,8), м3/ч Наибольшая круп-	40	70	70	120	150	40	70	70
ность щебня, гравия,
мм
* Над чертой вместимость
по выходу, под чертой — по загрузке, л.
носмесителя более чем на 10 % резко
ухудшают однородность готовой смеси.
Сыпучие материалы дозируют раз-
личными дозаторами и приспособлени-
ями. Дозаторы цикличного действия
имеют либо мерный ящик при объем-
ном способе дозирования, либо весо-
вой ящик при весовом способе. Ящики
заполняют из расположенных выше
бункеров через течки с затворами.
Для каждого состава бетона вме-
стимость мерного ящика регулируют,
изменяя взаимное положение подвиж-
ной и неподвижной его частей. Сте-
пень заполнения мерного ящика оце-
нивают визуально, что затрудняет ав-
томатизацию управления загрузкой
бетоносмесителя.
Ящик весовых дозаторов специаль-
ной системой подвесок связан с весо-
вым механизмом. После набора в бун-
кер дозатора заданного количества
материала поступление его из расход-
ного бункера прерывается автоматиче-
ской системой (или вручную).
Для бетоносмесителей непрерывного
действия необходимо непрерывное по-
ступление исходных материалов в за-
данных количествах, которое обеспе-
чивают дозаторы непрерывного дейст-
вия с системой автоматического конт-
роля за количеством идущего матери-
ала. Непрерывная подача материалов
в таких дозаторах осуществляется си-
стемой питателей разных.типов: лен-
точных, лотковых, шнековых, тарель-
чатых и др. При изменении количест-
ва поступающего материала наруша-
ется равновесие весовой системы,
которое улавливается датчиками пе-
ремещения и передается в блок авто-
матики. Последний вырабатывает сиг-
нал для изменения режима подачи ма-
териалов (положение затворов, часто-
та вращения двигателей, угол наклона
лотков, частота колебаний вибропи-
тателей и др.).
Производительность (м3/ч) бетоно-
смесителей цикличного действия мож-
но определить по формуле
^-ВЫХ „	г,
Пя =-----пл», или Пэ =
3	1000 в 3
= ^-загр ^вых яЛв/1000,
где п = 3600/Гц — число замесов за час; Кв —
коэффициент использования рабочего времени;
Тд = 11 + h -I-13 — продолжительность одного
цикла; t3, t3 — продолжительность соответ-
ственно загрузки, перемешивания и выгрузки
бетонной смеси.
Число замесов за час зависит от
степени механизации и автоматизации
процессов дозирования, загрузки мате-
риалов и выгрузки бетонной смеси, а
также от требуемой продолжительно-
сти перемешивания (табл. 57).
Число замесов за час для крупных
бетоносмесителей меньше, чем для
мелких, из-за большей продолжитель-
ности перемешивания. Это обусловле-
но меньшей скоростью вращения бара-
банов во избежание влияния центро-
бежных сил и необходимостью переме-
шивать большие количества материа-
лов за один замес.
§ 5. Установки и заводы
бетонной смеси
Весь комплекс процессов по приго-
товлению бетонной смеси выполняют
на специализированных установках
или заводах бетонной смеси. Бетоно-
смесительной установкой принято на-
зывать передвижной агрегат или ста-
ционарный комплекс, оснащенный уст-
ройствами и оборудованием для вы-
полнения всех процессов по приготов-
9*
131
Рис. 75. Схемы генерального плана цементно-бетонного завода:'
1 — склад цемента; 2 — бетоносмесительная установка; 3 — склад добавок; 4 — трансформаторная подстанция:
5 — наклонная галерея; 6 — подземная галерея: 7 — штабеля песка, щебня (гравия); 6’— транспортер для по-
дачи материалов в штабеля: 9 — приемный бункер; 10 — склад топлива; 11 — котельная; 12 — служебные,
бытовые помещения и лаборатория; 13 — водопровод; 14 = то же. для горячей воды (или пара); 15 — комп-
рессоры; 16 — дороги и подъездные пути.
лению бетонной смеси (от дозирования
до выдачи готовой продукции).
Заводы бетонных смесей — это ста-
ционарные предприятия, рассчитанные
на длительный срок работы и имею-
щие в своем составе, кроме бетоносме-
сительной установки, систему механи-
зированных складов, внутризаводские
средства транспортировки материалов,
подъездные пути, а также вспомога-
тельные и обслуживающие устройства
и объекты (компрессор, котельная,
лаборатория, системы энергоснабже-
ния, водоснабжения и др.) (рис. 75).
Часто их называют цементно-бетонны-
ми заводами (ЦБЗ) в противополож-
ность асфальтобетонным, предназна-
ченным для приготовления асфальто-
бетонов на основе органических вяжу-
щих (битумы, асфальты и др.).
Все предприятия и установки для
приготовления бетонных смесей клас-
сифицируют: по назначению (товарно-
го бетона — без привязи к определен-
ному потребителю и построечные —
центральные и участковые); по мо-
бильности (передвижные, стационар-
ные, сборно-разборные, стационарные
неразборные); по характеру процесса
приготовления смеси (цикличного и
непрерывного действия); по степени
автоматизации процессов (неавтомати-
зированные, автоматизированные, по-
луавтоматизированные, автоматизиро-
ванные с программным управлением),
1 °, о
1 <Двк
В зависимости от объемов бетонных
работ, их концентрации, сроков выпол-
нения и необходимой интенсивности
бетонную смесь готовят:
в отдельно стоящих передвижных
бетоносмесителях при очень малых
рассредоточенных объемах работ, на
объектах, удаленных от центральных
баз и крупных строительных площа-
док, при интенсивности бетонных ра-
бот до 3...6 м3/ч;
на передвижных бетоносмеситель-
ных установках при малых сроках и
значительных объемах работ, рассре-
доточенных на больших площадях и
линейных объектах, при интенсивности
работ до 6...12 м3/ч;
на стационарных сборно-разборных
бетоносмесительных установках и за-
водах бетонной смеси при выполнении
больших сосредоточенных в одной зо-
не объемов работ, при сроках работ на
одном месте до 5...6 лет и интенсивно-
сти более 12 м3/ч;
на стационарных неинвентарных за-
водах бетонной смеси, возводимых по
индивидуальным проектам в расчете
на длительную эксплуатацию в одном
месте и при большой интенсивности
бетонных работ (на центральных про-
изводственных базах, на постоянных
предприятиях для изготовления желе-
зобетонных деталей сборных сооруже-
ний, при крупных гидроузлах).
По конструкции и компоновке основ-
ного оборудования все бетоносмеси-
тельные установки классифицируют с
учетом вертикального размещения обо-
рудования, горизонтальной компонов-
ки его, числа бункеров, дозаторов и
обслуживаемых ими бетоносмесителей.
Вертикальная компоновка оборудо-
вания в значительной мере зависит от
топографических условий местности,
где располагается завод, и от рабочих
параметров оборудования (рис. 76, а,
б, в).
Схема а предусматривает располо-
жение смесительной установки у есте-
ственного уступа местности, закреплен-
ного подпорной стенкой. По этой схе-
ме материалы подаются в надбункер-
ное помещение вагонетками широкой
и узкой колеи, транспортерами, авто-
мобилями-самосвалами при располо-
жении складов материалов на уровне
бровки уступа.
Схема б предусматривает наиболее
часто встречающийся случай односту-
пенчатой подачи материалов на пол-
ную высоту, потребную для последую-
щего гравитационного перемещения
материала. Для такого универсально-
го случая выпускают, как правило,
сборно-разборные установки.
Схема в предназначена для случая
двухступенчатого подъема. Первую
ступень составляют расходные бунке-
ра, дозаторы и сборные воронки, вто-
рую — бетоносмесители и раздаточные
бункера. Эту схему применяют, когда
механизмы для подъема материалов
лимитируют высоту, подъема или ког-
да в комплекте с бетоносмесителями
имеются скиповые подъемники, рассчи-
танные по высоте на подачу материа-
лов непосредственно в барабан бето-
носмесителя. По такой схеме выпуска-
ют передвижные установки бетонной
смеси.
Размещение бетоносмесителей в пла-
не может быть (рис. 76, г, д, е) одно-
рядным, двухрядным, гнездовым.
По числу расходных бункеров, доза-
торов и бетоносмесителей могут быть
такие решения: на каждый бетоносме-
ситель свой комплект бункеров и доза-
торов; на каждый комплект бункеров
и дозаторов два бетоносмесителя и бо-
лее.
Наиболее полно используется обо-
рудование при одном комплекте бун-
керов и дозаторов на два бетоносмеси-
теля и более. Такие заводы в целом
имеют меньший строительный объем
здания и более компактное расположе-
ние оборудования.
При выборе числа бетоносмесителей
руководствуются следующими сооб-
ражениями:
число их должно быть по возможно-
сти меньшим для сокращения строи-
тельного объема здания;
желательно иметь не менее двух бе-
тоносмесителей, чтобы не прекращать
подачу бетонной смеси в случае при-
остановки по каким-либо причинам ра-
боты одного бетоносмесителя (ремонт,
очистка) и иметь возможность уклады-
Рис. 76. Схемы вертикальной и горизонтальной компоновок оборудования установок бетонной
смесн:
<:—-ъ-тносту пенчатая с использованием уступа местности; б ~~ одноступенчатая; в — двухступенчатая; г — од-
норядное расположение бетоносмесителей; д — двухрядное; 2 —гнездовое; / — расходный бункер; 2--доза-
тор; 3 — сборная воронка;. 4 бетоносмеситель; 5 — бункер готовой смеси; 6 — скиповый подъемник.
133
Рис. 77. Технологическая схема стационарной
типовой одноступенчатой бетоносмесительной
установки при механическом способе подачи
цемента:
а — надбункерное помещение; б— расходные бунке-
1?.а; в — дозаторное отделение; г — бетоносмеситель-
ное отделение;, д — отделение выдачи готовой смеси;
- — план надбункерного помещения; 1 — наклонная
галерея с ленточным транспортером; 2 — поворотная
распределительная воронка; 3 — система вентиляции;
4 — вертикальный ковшовый элеватор для цемента;
.5 — расходные бункера щебня, песка, цемента; б —
дозаторы; 7 — бункер-воронка с течками; 8 — доза-
торы для воды; 9— бетоносмесители; 10 — бункера
готовой смеси: 11 — подвод воды; 12 — горизонталь-
ный шнековый транспортер для цемента.
вать бетон разных марок одновремен-
но;
число бетоносмесителей должно
быть кратным двум (2, 4, 6), что по-
зволяет легко приспосабливать секции
типовых сборно-разборных установок
(имеющих по два бетоносмесителя).
Технологическая схема типовой сбор-
но-разборной одноступенчатой бетоно-
смесительной установки приведена на
рисунке 77.
В надбункерное помещение щебень,
гравий и песок подают ленточными
транспортерами, ковшовыми цепны-
ми элеваторами, реже скиповыми подъ-
емниками, грейферными ковшами
подъемных кранов. Между расходны-
ми бункерами эти материалы распре-
деляют с помощью поворотной ворон-
ки 2 (рис. 77).
В надбункерное помещение цемент
подают либо механическим способом,
(ленточными элеваторными подъемни-
ками), либо пневматическим способом
(сжатым воздухом по трубчатому це-
ментопроводу).
Расходные бункера имеют . вмести-
мость в расчете на 2...6 ч работы бето-
носмесителей из условия загрузки и
необходимости прогрева материалов
зимой. В нижней части бункеров рас-
положено выходное отверстие — теч-
ка, перекрываемая затвором (сектор-
ным, челюстным, лотковым и др.)
(рис. 77).
Из расходных бункеров материал
поступает в дозаторы и далее в общий
сборный бункер-воронку 7. Через теч-
ки сборного бункера поочередно за-
гружаются установленные ниже бето-
носмесители (обычно два).
Готовая смесь выгружается в бун-
кера готовой смеси 10, выход из кото-
рых закрывается шторно-роликовыми
или секторными затворами.
При двухступенчатой компоновке
отделения а, б, в находятся в одном
здании, а отделения г, д — в другом
(рис. 76, в; 78).
Готовая смесь из бункеров поступа-
ет в транспортные средства.
Заводы и установки бетонной смеси
непрерывного действия отличаются от
заводов и установок цикличного дей-
ствия тем, что подача материала, дози-
рование его и перемешивание осущест-
вляются непрерывно.
Заводы и установки непрерывного
действия устраивают по двухступенча-
той схеме (рис. 79): расходные бунке-
ра гравия, песка, цемента и дозаторы
для них размещают в одном помеще-
нии, а бетоносмесители, дозаторы во-
ды (а иногда и дозаторы цемента) и
раздаточные бункера — в другом.
Сборный транспортер, расположенный
ниже бункеров и дозаторов, направ-
ляет отдозированную смесь по наклон-
ной линии непосредственно в барабан
бетоносмесителя, куда подается и во-
да.
Бетонные заводы непрерывного дей-
ствия по сравнению с заводами цик-
личного действия имеют меньший стро-
ительный объем' зданий и меньшую
металлоемкость оборудования.
Бесперебойная работа установок и
заводов бетонной смеси обеспечивает-
134
3
Рис. 78. Схема инвентарной двухступенчатой бетоносмесительной установки циклического
действия:
1 _ ковш канатно-скреперной установки; 2 — стрела; 3 — склады песка, щебня, гравия; 4 — расходные бун-
кера материалов; 5 — ленточный дозатор; 6— поворотная рама с лебедками для скреперного ковша; 7— доза-
тор цемента; 8 — скиповый подъемник; 9 — дозатор для воды; 10 — бетоносмеситель; 11 — расходный бункер
цемента.
ся необходимым запасом исходных ма-
териалов на складах. Их вместимость
Ai устанавливают с учетом суточной
потребности в каждом виде материа-
лов и необходимой нормы запаса:
= Vдут Т3 -J- VсуТ Лцер»
где Усут — суточный расход каждого вида ма-
териалов, м3 или т; Т3 — норма запаса мате-
риалов, сут; Лнер — коэффициент неравномер-
ности поступления материалов на склад
(1Д..З).
Суточный расход материалов свя-
зан с производительностью завода и
режимом его работы:
Vсут — Vt Пд t4C,
где Vi — необходимое количество материала
на 1 м3 бетона; /7а — эксплуатационная произ-
водительность завода за 1 ч; i, — продолжи-
тельность смены, ч; С — число рабочих смен в
сутках.
Норму запаса Т3 принимают с уче-
том свойств хранимых материалов, спо-
соба и дальности их доставки. Для
уменьшения затрат на строительство
складов нормы запаса должны быть
минимальными.
Цемент с учетом его свойств хранят
в специализированных складах закры-
того типа для защиты от сырости и
распыления. Применяют следующие
типы складов: амбарные, силосные,
бункерные (табл. 58).
При ЦБЗ наиболее широко распро-
странены типовые силосные склады
(рис. 80). Цемент на них хранят в ци-
линдрических емкостях (силосах), из-
меняя число которых легко получить
нужную вместимость склада. При не-
обходимости частого перебазирования
и малых объемах хранимого цемента
следует применять инвентарные сило-
сы, перевозимые в собранном виде на
прицепах-тяжеловозах (трейлерах).
Загрузка силосных складов и пода-
ча из них цемента в расходные бункера
бетоносмесительной установки пол-
ностью механизированы и осуществля-
ются либо сжатым воздухом по тру-
135
Рис, 79. Технологические схемы бетоносмесительных установок непрерывного действия:
а — передвижной; б — стационарный двухступенчатый с подачей всех материалов из дозаторного отделения;
в — то же, с дозированием цемента в смесительном отделении; / — дозаторное отделение; II — бетоносмеси-
тельное отделение; 1 — расходные бункера материалов; 2 — дозаторы непрерывного действия; 3 — ленточный
транспортер; 4 — дозаторы для воды; 5 — бетоносмесители непрерывного действия; 6— бункер готовой сме-
си; 7 — расходный бункер цемента; й — дозатор для цемента; 9— смеситель воды и цемента; 10 — транспор-
тер для готовой смеси.
Рис. 80. Склады цемента:
а — бункерный; б — инвентарная силосная банка; в — стационарный силос; г — схемы размещения силосов
в плане; д — технологическая схема склада с пневматической транспортировкой цемента; е -- то же, с ме-
ханической; / — цилиндрические емкости (силосы); 2 — помещение для подъемников; аэрожелоб; 4 —
трубы для отвода воздуха; 5 — циклон для обеспыливания воздуха; 6 — нагнетательная линия цементоиро-
вода; 7 — поступление цемента на склад; S— пневмовинтовой насос; 9— подача цемента к месту потреб-
ления; 2(7 — горизонтальный шнековый транспортер; 11 — вертикальный элеваторный подъемник.
58. Склады для цемента
Склады	Случаи применения	Выест одного СИЛО' са	имость, т склада
Амбарные (сараи)
Силосные инвентар-
ные
Силосные стационар-
ные
Бункерные
При малых объемах работ, использования —
отдельных бетоносмесителей, отсутствии
силосных банок
При передвижных бетоносмесительных ус- 15 и 25
тановках
Основной тип складов при стационарных 120, 250, 500
заводах и установках
Стационарные неинвентарные длительно ис- —
пользуемые склады
До 100
30...200
480...4000
Более 1000
бам (пневмотранспорт), либо механи-
ческими средствами (шнековыми тран-
спортерами и вертикальными ковшо-
выми элеваторами) (рис. 80, д, е).
Для песка, щебня, гравия применя-
ют в основном склады открытого ти-
па. В редких случаях, когда к качест-
ву этих материалов предъявляют по-
вышенные требования (стабильная
влажность, положительные темпера-
туры зимой), используют закрытые
склады.
На складах открытого типа все ма-
териалы хранят по фракциям в шта-
белях или траншеях. По форме уклад-
ки материалов различают штабеля:
призматические, обелисковые, конус-
ные, траншейные, траншейно-штабель-
ные (рис. 81, а... д).
В зависимости от способа доставки
формы штабелей, их размеров для
укладки материалов в штабеля приме-
няют ленточные транспортеры, авто-
мобильные мостовые эстакады, спе-
циализированные штабелеукладчики,
подвесные канатные дороги (рис. 81,
ж, з). Применять для этих целей буль-
дозеры не рекомендуется, так как это
приводит к ухудшению качества мате-
риалов (загрязнение, измельчение).
К бетоносмесительным установ-
кам материалы подают ленточными
транспортерами,погрузчиками циклич-
ного и непрерывного действия, подъ-
емными кранами с грейферным ков-
шом, канатно-скреперными установка-
ми.
Полная механизация и автоматиза-
ция всех процессов проще всего обес-
печивается при использовании ленточ-
ных транспортеров, располагаемых в
галереях под штабелями (рис. 81, и).
Транспортеры загружают через течки,
перекрываемые затворами, управляе-
мыми вручную или дистанционно.
Компоновку всех объектов ЦБЗ про-
водят с учетом их взаимодействия,
особенностей и специфики внутриза-
водской транспортировки материалов,
расположения подъездных путей и по-
требителей бетонной смеси (см. рис.
75).
Потребную мощность (производи-
тельность) ЦБЗ или установки опре-
деляют по расчетной интенсивности
бетонных работ с учетом общего объе-
ма и сроков производства работ.
В тех случаях, когда составлен гра-
фик укладки бетонной смеси в соору-
жения, за расчетную интенсивность
принимают наибольшую месячную пот-
ребность в бетоне в самый напряжен-
ный период производства бетонных ра-
бот (Vмес.тах) •
При отсутствии таких графиков рас-
четную интенсивность устанавливают
по среднему значению за весь срок
производства бетонных работ с уче-
том неравномерности укладки бетон-
ной смеси:
!/
гмес.тах— -г ‘'нер,
1 б
где Vs — общий объем бетонных работ, м3;
Та — срок производства бетонных работ по ка-
лендарному плану, мес; Кнер— коэффициент
неравномерности производства бетонных ра-
бот, принимаемый при расчетах в пределах
1,2...1,4 (меньшее значение при больших объ-
емах работ, большее—при малых).
Производительность ЦБЗ, бетоно-
смесительной установки должна обес-
печивать расчетную интенсивность бе-
тонных работ:
^ЦБЗ ^мес.тах’ ^ЦБЗ = ^з	&д’
где /78 — эксплуатационная производитель-
ность одного бетоноодесителя, м3/ч; «ем — чис-
ло бетоносмесителей (обычно кратное двум);
/д — число рабочих дней в месяце; 1Ч — про-
должительность рабочей смены, ч; С — число
рабочих смен в сутках.
137
Рис. 81. Склады песка, щебня, гравия:
а. б, в — призматические, обелисковые и конусные штабеля; г, д — траншейный и траншейно-штабельный
склады: е — вариант крытого склада; ж — схема оборудования штабеля ленточными транспортерами; з—
траншейно-штабельный склад с автомобильной эстакадой и подштабельной транспортерной галереей; и —
продольное сечеине по штабельному складу с леиточиыми транспортерами.
Для выполнения больших объемов
работ, рассредоточенных на большой
площади, подбирают несколько уста-
новок или ЦБЗ, размещая их в зонах
сосредоточения потребителей бетонной
смеси и учитывая возможность пере-
базирования их по мере завершения
работ в пределах одной зоны (рис. 82).
Стационарные бетоносмесительные
установки и заводы даже в инвентар-
ном исполнении требуют значительных
затрат времени на их строительство,
что необходимо учитывать при разра-
ботке календарных планов строитель-
ства объектов.
Годовая произво-
дительность пред-
приятий, тыс.
м3/год
Срок строитель-
ства, мес
30 60
4	6
100	300	6 0
9 И	12
§ 6. Транспортировка
бетонной смеси
Транспортные средства должны
обеспечить доставку бетонной смеси к
месту укладки до начала ее схватыва-
ния с сохранением начальных свойств
приготовленной смеси (однородность,
консистенция, заданный состав), с за-
138
Рис. 82. Принципиальная схема обеспечения бетонной смесью объектов водохозяйственного стро-
ительства на крупной оросительной системе:
1— водозаборный гидроузел; 2 — самотечный магистральный канал; 3— распределительная сеть каналов с со-
оружениями; 4 — насосная станция: 5 — магистральный канал от насосной станции; а — зона обеспечения бе-
тонной смесью от стационарного ЦБЗ при головном гидроузле; б — то же, от стационарного бетонораствор-
ного узла при насосной станции; в — участки магистрального канала, обеспечиваемые бетонной смесью от
перебазирующихся стационарных или передвижных бетоносмесительных установок; г — участки оросительной
и коллекторно-дренажной сети, обеспечиваемые бетонной смесью от передвижных установок или отдельных
бетоносмесителей.
данной ее температурой (в зимнее вре-
мя, а для очень крупных блоков в те-
чение всего срока бетонных работ), с
запасом времени на саму укладку в
блоке.
При строительстве гидротехнических
сооружений способом монолитной клад-
ки поток бетона колеблется в широ-
ком диапазоне — от 1 до 500 м3/ч и
более. Дальности перемещения колеб-
лются от 10 до 500 м при расположе-
нии бетонного хозяйства непосредст-
венно на объекте и доходят до десят-
ков километров, если бетонное хозяй-
ство обслуживает несколько объектов,
удаленных один от другого.
Транспортные средства выбирают,
исходя в первую очередь из условий
строящегося объекта: объема бетон-
ных работ, срока производства их, рас-
стояния перемещения, размера соору-
жения в плане и по высоте и технико-
экономических показателей — произ-
водительности, скорости передвижения,
удельной стоимости перевозки. Следу-
ет учитывать также требования сохра-
нения свойств бетонной смеси — не-
допущение распада, изменения одно-
родности и консистенции.
На бетонных работах применяют ав-
томобильный, железнодорожный, кон-
вейерный, насосный и крановый тран-
спорт. Выделяют основной и дополни-
тельный транспорт. Железнодорожный
59. Показатели для выбора способа транспортировки бетонной смеси к месту укладки
Вид транспорта	Дальность транспор- тировки. км	Интенсив- ность бе- тонных работ, м3/ч	Показатель подвижности бетонной смеси, см	Примечание
Автомобили борто- вые и самосвалы	0,3...30	>5	<8	Самый распространенный способ в усло- виях мелиоративного строительства
Автобетоносмесители	До 80	<;5	Без ограни- чений	При небольших рассредоточенных объ- емах работ
Железнодорожный	>0,3	>20	<8	На крупных гидроузлах и ГЭС при боль- шом сроке строительства
Ленточные транспор- теры	До 1	>15	<6	Для подачи бетона непосредственно в блоки при крупности заполнителей до 0,3 ширины ленты
Бетононасосы и пнев- матический транспорт по трубам	» 0,25	>8	4...8 (12)	В труднодоступных местах при крупно- сти заполнителей до 0,3 диаметра труб
Кабель-краны	0,2...1,0		<8	В сложных рельефных условиях для вы- тянутых в плане сооружений
139
Рис. 83. Бадьи для бетонных смесей:
а — опрокидная; б — неопрокидная с двухстворчатым плоским
вым затвором: г — ковш-бадья в положении загрузки; д — то
/ — секторный затвор; 2 — наружный вибратор.
затвором; в — неопрокндная с шторно-ролико-
же, на крюке крана; е — виброковш-бадья:
и автомобильный транспорт применя-
ют только как основной; конвейерный
и насосный — как основной и как до-
полнительный; краны как дополни-
тельный, за исключением кабель-
кранов.
Основные условия применения
транспортных средств для бетонных
смесей приведены в таблице 59.
Предельную дальность транспорти-
ровки бетонной смеси устанавливают
из условия нахождения ее в пути не
более 1...1,5 ч по условиям схватыва-
ния и укладки. Исходя из этого, ради-
ус зоны обеспечения бетоном с одной
позиции бетоносмесительного предпри-
ятия
R = vt,
где v — расчетная скорость транспортировки
бетонной смеси, км/ч; t — допустимое время
нахождения готовой бетонной смеси в пу-
ти, ч.
При использовании в качестве до-
полнительных средств транспорта кра-
нов бетонную смесь перемещают в
специальной таре — бадьях, загружае-
мых на заводах, или из автомобилей-
самосвалов вблизи места укладки в зо-
не действия кранов.
Бадьи по способу разгрузки делятся
на опрокидные, неопрокидные и пово-
ротные. Первые (рис. 83, а) представ-
ляют собой сварные стальные ящики с
шарнирной подвеской, позволяющей
наклонять бадью, не снимая ее с крю-
ка подъемного крана.
Неопрокидные бадьи (рис. 83, б, в)
имеют в нижней части корпуса отвер-
стие — горловину, перекрываемую сек-
торным или шторно-роликовым затво-
ром. К корпусу шарнирно крепится
траверса с петлей для подвешивания
на грузовой крюк.
Поворотная ковш-бадья загружается
непосредственно из самосвалов. Она
отличается от описанных конструкций
тем, что имеет в верхней части корпу-
са (рис. 83,г, д’) ковш в виде раструба.
При загрузке бадья занимает лежачее
положение, и бетонная смесь из кузова
самосвала попадает в ковш; при подъ-
еме бадьи бетонная смесь заполняет
ее. Разгрузка происходит через выход-
ное отверстие при открытии затвора.
Бадьи выпускают разной вместимо-
сти — от 0,35 до 8 м3; наиболее распро-
странены — с полезной емкостью 0,8...
1,6 м3 (табл. 60).
Масса бадей составляет 20...30 %
массы вмещаемой бетонной смеси, ее
140
60. Параметры бадей для бетонной смеси
	Вместимость, м3
Параметры	0,3 . . . 0,45 | 0.50 . . . 0,65 | 0,8 ... 1,0 | 1,6 ... 1,7 |	3 ... 3,2	|	6,4
Масса	порожней	0,14...0,15	0,18...0,30	0,38...0,4	0,5...0,75	1,05...1,52	3,2
бадьи, т
Длина	бадьи с 1,2..-2,55	2,7...3,2	3,5...3,8	4,25	2,4...3,54	2,85
подвесной травер-
сой, м
следует учитывать при выборе крана
и транспортных средств.
Автомобильный транспорт. Как уже
указывалось, автомобильный транспорт
требует поддержания в хорошем состо-
янии дорог. Это требование в случае
перемещения бетонной смеси усугуб-
ляется тем, что при встряске на неров-
ностях ухудшается ее качество.
В качестве средств транспорта при-
меняют: бортовые автомобили, автомо-
били-самосвалы, автобетоносмесители.
В диапазоне грузоподъемности 2,25...
12 т можно подобрать нужный по
производительности тип машины для
одновременного перемещения от 1 до
5 м3 бетона.
Бестарный транспорт бетонной сме-
си самосвалами имеет большие преи-
мущества: более полно используется
грузоподъемность и не тратится время
на снятие и постановку бадьи краном
в кузов (рис. 84). Кроме того, автомо-
били-самосвалы широко применяют на
а
Рис. 84. Транспортировка бетонной смеси автомобилями-самосвалами:
а — выгрузка непосредственно в блок, расположенный ниже поверхности земли; б — выгрузка с использова-
нием переносных наклонных въездов; в — бетонирование с применением передвижных мостов; г — то же, с
высоких эстакад с опусканием смеси по виброхоботам; д — то же, с инвентарных переносных мостиков, пе-
реставляемых подъемными кранами.
141
61. Наибольшие допустимые расстояния транспортировки готовых бетонных смесей
автотранспортом
Дорожные условия и вид автотранспорта	Подвижность бетонной смеси (ОК), см		
	1 . . .3	|	4. . .6	7. . .9	|	10 . . .14
Дороги с жестким покрытием, допускающие движение со скоростью до 30 км/ч: автобетоносмесители	100	80	60	45
автобетоновозы	45	30	20	15
автосамосвалы	30	20	15	10
автобадьевозы	25	15	10	8
Грунтовые и грунтовые улучшенные, допуска- ющие движение со скоростью до 15 км/ч: автобетоновозы	12	8	6	4
автосамосвалы	8	5	4	3
автобадьевозы	5	3	2	1,5
строительстве при выполнении других
видов работ (перевозка камня, песка,
гравия, грунта и др.).
Наиболее полно используются преи-
мущества автомобилей-самосвалов при
доставке бетонной смеси непосредст-
венно в блок, при бетонировании плит
небольшой толщины (понурные, водо-
бойные и сливные плиты, плиты отко-
сов каналов), заглубленных фундамен-
тных массивов, зубьев, при укладке
нижних слоев бетона любых блоков
(рис. 84,а), то есть во всех случаях,
когда автомобиль находится на уровне
или выше уровня основания сооруже-
ния. Для подачи бетона на более вы-
сокие отметки используют специаль-
ные устройства: наклонные переносные
въезды (рис. 84, б) для блоков малой
высоты и передвижные мосты (84, в)
для бетонирования протяженных соо-
ружений.
При использовании автомобилей-са-
мосвалов как основного средства тран-
спорта бетонная смесь разгружается
из кузовов самосвалов в бункера, а по
блокам распределяется при помощи
дополнительных средств транспорта:
транспортеров, бетононасосов. В этих
случаях применяют также краны с раз-
грузкой смеси из кузовов самосвалов
в ковши-бадьи.
Применение самосвалов в комплек-
те с кранами дает лучшее использова-
ние автомобилей, чем при транспорти-
ровке смеси в бадьях бортовыми авто-
машинами.
Бортовые автомобили применяют
обязательно в комплекте с краном
(рис. 85, правый форзац). Перемеще-
ние «мертвого веса» бадей и затраты
времени на погрузку и разгрузку их
краном влекут снижение производи-
тельности автомобилей.
142
При транспортировке бетонной сме-
си в бадьях или кузове наблюдается
некоторое изменение ее качества:
усадка и уплотнение. Эти явления рез-
ко выражены при транспортировке
пластичных смесей с осадкой конуса
свыше 6...8 см и слабо проявляются
при транспортировке жесткого бетона.
Неровности на дорогах, вызывающие
встряску кузова, влекут расслоение
пластичной бетонной смеси.
При больших дальностях возки
уменьшается подвижность бетонных
смесей, особенно нежестких (см. рис.
67, в), что необходимо учитывать при
назначении пластичности на месте при-
готовления смеси. В целях обеспечения
хорошего качества бетонных смесей не
рекомендуется перевозить их на боль-
шие расстояния, чем указано в табли-
це 61.
Опыт широкого применения авто-
транспорта подтверждает возможность
перевозки жестких бетонных смесей
по хорошим дорогам на расстояния до
25...30 км без существенного снижения
ее качества.
Автобетоносмесители объединяют в
себе передвижную бетоносмеситель-
ную установку и транспортное средст-
во для смеси. В барабан автобетоно-
смесителей загружают либо готовую
смесь, либо отдозированные компонен-
ты сухой смеси с последующим добав-
лением воды и перемешиванием в пу-
ти перед прибытием на объект. В по-
следнем случае дальность развозки
смеси практически не ограничена ус-
ловиями ее схватывания. В связи с
большой металлоемкостью автобетоно-
смесителей область их применения
распространяется на рассредоточенные
сооружения с небольшими объемами
работ.
Для вертикального перемещения бе-
тонной смеси в бадьях применяют
подъемные краны разных типов: пере-
движные — гусеничные, пневмоколес-
ные автомобильные, на базе одноков-
шовых экскаваторов (рис. 85,а); ба-
шенные на рельсовом ходу при необхо-
димости подъема бетонной смеси на
большую высоту (рис. 85,6); порталь-
ные на рельсовом ходу при бетониро-
вании сооружений крупных гидроузлов
(рис. 85, в, д).
Высокие, но небольшие по площади
сооружения целесообразно бетониро-
вать с помощью стационарных мачто-
во-стреловых подъемных кран-дерри-
ков (вантовых или жестконогих) (рис.
85, г). Для укладки бетонной смеси в
тело крупных гидротехнических соору-
жений одновременно применяют подъ-
емные краны разных типов с размеще-
нием их на высоких эстакадах и пере-
становкой по мере необходимости в
плане и по высоте (рис. 85,6). Эста-
кады выполняют из металла или же-
лезобетона. Обычно опоры эстакад ос-
таются в теле бетонируемого сооруже-
ния, а пролетные строения и выступа-
ющие части опор демонтируют после
окончания бетонных работ. Для уни-
кальных гидротехнических сооружений
проектируют и готовят по индивиду-
альным заказам специальные подъем-
ные краны. На рисунке 85, е показана
схема эстакады и двухконсольного кра-
на, применявшегося при строительст-
ве Братской ГЭС на р. Ангаре.
Подъемные краны выбирают по не-
обходимой грузоподъемности, вылету
стрелы и требуемой высоте подъема.
Для этого используют их крановые
характеристики (рис. 86).
Грузоподъемность крана G должна
соответствовать массе бадьи с бетон-
ной смесью.
Необходимая высота подъема
н = Нс -р -г- ll2.
Требуемый вылет стрелы
R = B0 + -^ + bz,
где Нс — высота части бетонируемого сооруже-
ния, расположенной выше уровня стояния
крана, м; й, — высота бадьи с подъемными
приспособлениями, м; hi — запас над верхней
частью бетонируемого сооружения по услови-
ям производства работ и техники безопасно-
сти (1...2 м); Вс — ширина зоны бетонируемо-
го сооружения или всего сооружения, м; bi —
ширина полосы, занимаемой ходовой частью
подъемного крана, м; Ь? — запас между кра-
ном и бетонируемым сооружением, определяе-
мый конфигурацией котлована, габаритами
Рис. 86. Подбор подъемных кранов для подачи бетонной смеси в блоки бетонирования при их
расположении:
а — на дне котлована; б — на отметках верха подземной части сооружения; в — на построенной части соо-
ружения или на бетоновозной эстакаде; г — характеристики грузоподъемности пневмоколесных кранов при
длине их стрелы Z стр ”10...12 м; д — то же, при /стр =15 м; е — то же. при I ст„ — 18...20 м; ж — то же,
при I стр =25...30 м; / — подъемный кран МПК-10 "(10 т); 2—КС-4361 (16 т); 3 — КС-5363 (25 т); i —
КС-6361 (40 т).
143
хвостовой части крана, положением наклоня-
ющейся стрелы крана, условиями безопасности
работ, м.
Границы рабочей зоны крана опре-
деляются площадью, перекрываемой
радиусом рабочего вылета стрелы с
учетом передвижения крана вдоль
фронта бетонируемого сооружения.
Промышленность СССР выпускает
различные типы подъемных кранов с
широким диапазоном грузоподъемно-
сти (т): автомобильные — 2...16, пнев-
моколесные—13...100, гусеничные —
16...160, башенные—5...130, козловые —
10...80, тракторные—3...6,3.
В гидромелиоративном строительст-
ве наиболее широко применяют мо-
бильные подъемные краны на пневмо-
колесном ходу, а также автокраны с
максимальной грузоподъемностью до
16...40 т.
Производительность кранов можно
определить по общей формуле для
цикличных машин
60а
бкр
где q — полезный объем или масса перемеща-
емого груза, м3 или т; Д:Р — продолжитель-
ность цикла, мин; КЕ — коэффициент использо-
вания времени.
В общем виде между количеством
перемещаемого груза и грузоподъемно-
стью крана существует связь;
q — ^п.г -Ггр-,
где <7кп — грузоподъемность крана, т; Кп.г —
коэффициент, учитывающий количество полез-
ного груза при необходимости перемещения
ею в таре (бадьи для бетонной смеси); Кг? —
коэффициент, учитывающий использование гру-
зоподъемности крана.
При перемещении бетонной смеси в
бадьях масса их составляет от 15 до
30 % массы бетонной смеси, поэтому
значение Кп.г равно 0,85...0,70, в сред-
нем 0,8.
Производительность транспортных
средств цикличного действия рассчи-
тывают по тем же формулам, что и при
транспортировке грунта (гл. II, § 11).
Разница заключается только в значе-
нии средней плотности для бетонной
смеси (у = 2200...2400 кг/м3) и в опре-
делении продолжительностей загрузки
транспортного средства бетонной сме-
сью и ее выгрузки.
Продолжительность выгрузки бетон-
ной смеси из бункера-накопителя 12==
— 3...5 мин, а при загрузке непосредст-
венно из бетоносмесителей
=
60Уоб к
где VoS — объем бетонной смеси, загружаемой
в один кузов транспортного средства или в
бадью, м3; Пв — техническая производитель-
ность одного бетоносмесителя или группы бе-
тоносмесителей, выгружающих бетонную смесь
в общий бункер готовой смеси при гнездовом
расположении их, м3/ч; К — коэффициент,
учитывающий случайные задержки (1,1...1,2).
Продолжительность выгрузки при
доставке смеси автосамосвалами в бло-
ки бетонирования, бункера, ковши-
бадьи равна ti — 3...5 мин, а при до-
ставке в бадьях соответствует продол-
жительности рабочего цикла подъем-
ного крана:
= <кр = ^1'тб2-г^3Ч-Н + ^5>
где t.->; t3; t4; t5 —продолжительность эле-
ментов рабочего цикла подъемного крана: за-
цепления, подъема, разгрузки, возвращения и
отцепления порожней бадьи, мин.
Продолжительность элементов и все-
го рабочего цикла кранов зависит от
их грузоподъемности и требуемой вы-
соты подъема груза. В обычных усло-
виях работы продолжительность
одного цикла кранов составляет (мин):
3...4 при грузоподъемности до 2 т, 4...
6—до 5 т, 6...10 — свыше 5 т.
Железнодорожный транспорт. Бе-
тонную смесь по рельсам можно пере-
мещать: отдельными вагонетками уз-
кой колеи с вместимостью кузова
0,5 м3 при ручной откатке на расстоя-
ние до 300 м; поездами из 1...2 вагоне-
ток или платформ (при перемещении
смеси в бадьях) грузоподъемностью
до 5,5 т на тяге мотовозов на расстоя-
ние свыше 300 м; одиночными плат-
формами широкой колеи грузоподъем-
ностью до 20 т на тяге мотовозов для
перемещений смеси в бадьях вмести-
мостью до 3...8 м3.
Железнодорожный транспорт ис-
пользуют также для перемещения на
место монтажа арматурных каркасов,
опалубочных щитов, металлоконструк-
ций и оборудования большой массы
(турбины, генераторы, подъемники).
Размещение путей по отношению к
контурам сооружений в плане может
быть центральным, боковым односто-
ронним, кольцевым, или периферий-
ным, внутри контура при переносных
путях.
144
Рис. 87. Укладка бетонной смеси ленточными транспортерами:
а —с подачей от ЦБЗ транспортерами; б —с подвозкой к котловану автомобилями; /“Котлован;?—бе-
тонируемое сооружение; 3 — магистральный транспортер; 4 — распределительные транспортеры; 5 — бункера;
б —опоры эстакад; 7 — пути движения автомобилей с бетонной смесью; 8 — хобот для опускания смеси.
К преимуществам железнодорожно-
го транспорта можно отнести: значи-
тельную производительность, которую
можно легко изменять, включая в ра-
боту разное число поездов или вагоне-
ток в поезде; большую скорость пере-
мещения; отсутствие существенного
распада смеси и изменения консистен-
ции ее в процессе транспортировки;
возможность использования для транс-
портирования опалубки и арматурных
конструкций; независимость от погод-
ных условий.
Однако высокая стоимость железно-
дорожных путей, обусловленная необ-
ходимостью выдерживать малые укло-
ны пути (t<0,03) и большие радиусы
поворотов (R> 100 м), позволяет ис-
пользовать все преимущества этого
вида транспорта только на крупных
гидроузлах с сосредоточенными объе-
мами работ, при больших сроках стро-
ительства и наличии подъездных пу-
тей к стройплощадке и объектам ЦБЗ.
Для строительства бетонных сооруже-
ний на гидромелиоративных системах
с распыленными объемами работ же-
лезнодорожный транспорт не приме-
няют.
Ленточные транспортеры. В качест-
ве средств конвейерного транспорта
бетонной смеси используют ленточные
транспортеры, в основном стационар-
ные, звеньевые с длиной звена 40, 80,
240 м и с лотковой лентой.
Стационарные транспортеры вслед-
ствие трудоемкости их перестановки
монтируют в качестве магистральных
конвейеров (рис. 87) на командных от-
метках над наиболее емкими блоками
(плиты водобоев, береговые устои).
В этом случае значительный объем
бетона поступает на место укладки не-
посредственно с магистрального тран-
спортера; бетонная смесь сбрасывает-
ся с ленты при помощи передвижных
разгрузочных тележек или плужковых
сбрасывателей.
Передвижные и переносные транс-
портеры применяют для распределения
по блокам укладки бетонной смеси,
поступающей по стационарному тран-
спортеру или доставляемой другими
средствами транспорта (рис. 87,6).
Магистральные транспортеры мон-
тируют на легких экстакадах. В каче-
стве опор эстакад можно использовать
несущие арматурные конструкции
(бычки, береговые устои, вертикаль-
ные стенки шлюзов и др.) или специ-
альные стальные опоры-рамы.
При большой высоте эстакад их
монтируют в несколько очередей по
высоте и магистральный транспортер
Ю-290
145
перестанавливают для обслуживания
каждого очередного яруса.
Ленточные транспортеры при транс-
портировке бетонной смеси имеют су-
щественные преимущества: большая
производительность, малая энергоем-
кость, возможность подачи смеси с на-
клоном звена к горизонту при подъеме
до 10...20 °, при спуске до 10°, то есть
при более крутых уклонах, чем для ав-
томобильного и железнодорожного
транспорта.
Однако ленточные транспортеры
имеют свои особенности, пренебреже-
ние которыми приводит к ухудшению
качества бетона.
При движении ленты бетонная
смесь, перекатываясь через рабочие
ролики, встряхивается. Чтобы такое
встряхивание не вызывало распада
смеси, скорость движения ленты не
должна превышать 1 м/с. При перехо-
де смеси с одного звена на другое или
сходе со звена на место укладки или
в бункер также может быть распад
смеси при свободном падении ее. Пре-
дотвратить такой распад можно уста-
новкой щитков, изменяющих направле-
ние падения смеси; недопустимо также
образование конических отвалов на
месте укладки, так как по образую-
щим такого конуса скатываются к по-
дошве крупные заполнители, а цемент-
ный раствор и мелкий гравий задержи-
ваются на вершине и боковой поверх-
ности.
Налипание цементного раствора на
ленту приводит к обеднению смеси,
поэтому необходимо очищать ленту
скребками (чаще резиновыми) за ли-
нией свала смеси с нее.
Смесь на ленте при перемещении
подвергается действию атмосферных
осадков, высокой температуры, ветра.
В результате меняется консистенция
ее, а дождь может вызвать еще и
смыв цементного теста. Зимой не ис-
ключено замерзание смеси на ленте.
Поэтому магистральные транспортеры,
как правило, устанавливают в галере-
ях из легких материалов (доски, бре-
зент, толь по деревянному каркасу и
др.); галереи утепляют и обогревают.
Указанные особенности транспорте-
ров ограничивают использование их
для транспортировки смеси.
Производительность ленточных
транспортеров для бетонной смеси
можно рассчитать по формуле для лот-
ковых транспортеров (коэффициент
146
А =250) при скоростях ленты до 1 м с
(гл. II, § 11).
Бетононасосный транспорт. Про-
мышленность СССР выпускает бетоно-
насосы производительностью от 10 до
80 м3/ч, вследствие чего они пригод-
ны при строительстве достаточно круп-
ных сооружений.
Следует отметить относительно не-
большую дальность транспортировки
смеси бетононасосами: только по гори-
зонтали 250...300 м или только по вер-
тикали 30...40 м. Это связано с больши-
ми потерями напора при прохождении
смеси по бетоноводу.
Бетоновод составляют из звеньев
тонкостенных труб длиной по 3 м -и
укороченных звеньев длиной 0,3...1,5 м.
Внутренний диаметр труб должен
быть одинаковым по всей длине бето-
новода.
Соединение прямых звеньев труб
должно быть прямолинейным. Измене-
ние направления бетоновода достига-
ется вставкой колен с углами изгиба
90, 45, 22,5 и 11,25° и радиусами за-
кругления 1,5 м для обеспечения плав-
ного продвижения смеси по бетоно-
воду.
Как средство транспорта бетонной
смеси бетононасосы обладают рядом
преимуществ: отсутствие распада бе-
тонной смеси, сохранение ее консистен-
ции во время перемещения по бетоно-
воду, подача смеси непрерывным по-
током непосредственно на место ук-
ладки; простота установки на легких
деревянных опорах, инвентарных тре-
ногах, на подкладках по поверхности
земли или по ранее уложенному бе-
тону.
Недостатки бетононасосов состоят
в основном в особых требованиях к со-
ставу и консистенции перекачиваемой
бетонной смеси. Она должна содер-
жать песка 40...50 % объема и цемен-
та 250...300 кг на 1 м3 бетона. Консис-
тенция смеси по осадке конуса долж-
на быть в пределах 4...8 (12) см, то
есть бетон должен быть пластичным.
Крупность заполнителей ограничена
размерами бетоновода (примерно '/3
диаметра бетоновода в свету) во избе-
жание заклинивания в бетоноводе.
Следовательно, при диаметре бетоно-
вода 280 мм возможно применение
фракций до 70 мм, а при диаметре бе-
тоновода 150 мм — до 40 мм.
При пуске бетононасоса в работу в
бетоновод посылается вначале пуско-
Рис. 88. Технологическая схема пневматического транспорта бетонной смеси:
/ — компрессор; 2 — ресивер; 3 — воздуховод; -/ — вентили; 5 — загрузочный люк; 6 — шлюзовая камера; Z —’
пневмонагнетатель; 8 — затвор; 9 — бетонопровод; /0 —гаситель; // — бетонируемый блок в опалубку.
вая смесь, назначение которой сма-
зать сухие стенки бетоновода раство-
ром. Пусковая смесь отличается от
нормальной повышенным содержани-
ем цемента и отсутствием крупных
фракций гравия.
После окончания работ или при вы-
нужденных перерывах на время более
30 мин бетоновод должен быть осво-
божден от бетонной смеси во избежа-
ние схватывания ее в бетоноводе. Для
этой цели применяют специальный
банник или пыж из войлока или бре-
зента, которые закладывают в бетоно-
вод, а бетонную смесь выталкивают из
него с помощью воды, подаваемой от
насосной установки, или сжатым воз-
духом от компрессора.
Опыт использования бетононасосов
показал возможность их централизо-
ванного и децентрализованного распо-
ложения на объекте. В первом случае
бетононасосы имеют неизменное поло-
жение в течение всего срока их исполь-
зования, во втором их переставляют по
мере необходимости, используя для
транспортировки смеси на небольшие
расстояния.
Бункер-смеситель насоса можно за-
гружать непосредственно из раздаточ-
ного бункера установки бетонной сме-
си, если последняя располагается в
пределах возможной дальности транс-
портировки насосом. При большой уда-
ленности бетоносмесительной установ-
ки бетононасос используют как допол-
нительное средство транспорта. В этом
случае бетонную смесь доставляют ав-
тосамосвалами в бункер-смеситель на-
соса.
Учитывая затруднения при монтаже
звеньев бетоновода на вертикальных
участках, предпочитают наклонное по-
ложение бетоновода на легкой эста-
каде.
Прямые участки бетоноводов монти-
руют на дне котлована на подкладках,
козлах или инвентарных трубчатых
стойках.
На месте укладки бетонная смесь
распределяется короткими наставны-
ми звеньями или при помощи враща-
ющихся желобов и гибких шлангов.
Производительность бетононасосов
(м3/ч) зависит от диаметра цилинд-
ров, а также частоты вращения колен-
чатого вала:
Лэ==602^-/^оЛ£Ке,
где Пв — часовая эксплуатационная произво-
дительность, м3/ч; d — диаметр цилиндра насо-
са, м; п — число двойных ходов поршня в ми-
нуту; I — длина хода поршня, м; Коб — объ-
емный коэффициент полезного действия, кото-
рый учитывает неполное заполнение цилиндра
насоса смесью при засасывании ее и зависит
от состава смеси и ее консистенции; обычно
значение его 0,3...0,83; Кг. = 1 — (ЬфНф)/
/(Ln 100)—коэффициент, учитывающий влия-
ние на производительность фактических значе-
ний дальности Ьф и высоты Н$ подачи бетон-
ной смеси; Ln — предельная дальность подачи
бетонной смеси по паспорту, м; Кв — коэффи-
циент использования времени; в благоприят-
ных условиях он должен быть не ниже 0,75.
Средняя скорость (м/с) перемеще-
ния бетонной смеси по бетоноводу
-V = (1пК0К}/№-
Эта скорость близка к 0,20 м/с, сле-
довательно, бетононасосы наиболее ти-
хоходные средства транспорта по срав-
нению с другими.
Пневматический транспорт. К мес-
ту укладки бетонную смесь можно по-
дать по трубам с помощью сжатого

147
воздуха, используя специальные пнев-
монагнетатели (рис. 88). Этот вид
транспорта имеет те же достоинства
и недостатки, что и бетононасосы, но
отличается от них простотой и надеж-
ностью оборудования, так как в пнев-
ионагнетателях нет подвижных быстро-
изнашивающихся частей и деталей.
Готовую бетонную смесь загружают
в пневмонагнетатели через шлюзовую
камеру, позволяющую экономить сжа-
тый воздух и вести непрерывную по-
дачу бетонной смеси.
На выходе из бетоновода ставят га-
ситель для освобождения бетонной
смеси от воздуха.
Пневмонагнетатели работают при
давлении воздуха 0,6 МПа, обеспечи-
вая подачу бетонной смеси на рассто-
яние по горизонтали до 200 м или по
вертикали до 35 м с производительно-
стью до 10...12 м3/ч.
С учетом специфических особенно-
стей транспорта бетонной смеси по
трубам его применяют в основном для
укладки сравнительно небольших объ-
емов в труднодоступных местах, при
ограниченной крупности заполнителей
и пластичных бетонах.
Применение кабель-кранов. Транс-
порт бетонной смеси кабель-кранами.
Кабель-кран состоит из двух опор в
виде мачт или башен (головной и хво-
стовой), системы тросов, лебедок и
грузовой тележки (рис. 89).
Грузоподъемность кабель-кранов ко-
леблется в пределах 3...50 т при рас-
стоянии между опорами 200... 1100 м.
Скорость перемещения грузов до
10 м/с.
Тип кабель-крана и конструкцию его
опор выбирают с учетом рельефа ме-
стности, формы и размеров стройпло-
щадки в плане. Для обслуживания уз-
ких вытянутых в длину площадок при-
меняют кабель-краны с неподвижными
опорами (мачтами) (рис. 89,а), для
сооружений с увеличивающейся шири-
ной в плане к одной из боковых сто-
рон—-краны с одной неподвижной и
одной, радиально-перемещающейся
опорой (рис. 89,6), для распластан-
ных в плане сооружений — краны с па-
раллельно перемещающимися по рель-
сам подвижными опорами (рис. 89, s).
Кабель-краны применяют в основ-
ном в условиях сложного рельефа
стройплощадок, особенно при узких и
глубоких долинах, когда затруднено
или исключено применение средств
148
транспорта, требующих устройства до-
рог.
Кабель-краны, установленные на
стройплощадках, используют для тран-
спортировки бетонной смеси в бадьях,
арматурных каркасов, опалубки, щеб-
ня, гравия и песка для подготовки ос-
нования и других грузов. Они не стес-
няют котлованы какими-либо устрой-
ствами при укладке бетонной смеси, а
установленные заблаговременно во
время производства земляных работ
могут быть введены в работу немед-
ленно после их окончания.
В результате быстрой разгрузки
бадьи от смеси происходит явление
«прыжок» бадьи, сопровождающийся
последующими продолжительными за-
тухающими колебаниями ее, которые
опасны для окружающих рабочих и
крана. Для ликвидации такого явления
рекомендуется разгрузка бадьи в во-
ронку с хоботом, жестко связанную с
бадьей (тяжесть воронки со смесью
не снимает нагрузки с тросов); раз-
грузка бадьи после установки ее на
поверхность бетонируемого блока или
подмости; кроме того, можно приме-
нять бадьи с перегораживающими
стенками внутри и поочередную раз-
грузку отсеков бадьи.
Производитель кабель-крана (м3/ч)
при перемещении бетонной смеси опре-
деляют по формуле
где q— полезная вместимость бадьи, м3; А’в —
коэффициент использования времени; t# —
продолжительность цикла, мин.
Продолжительность цикла зависит
от взаимного расположения крана и
бетонируемого сооружения, дальности
транспортировки, высоты подъема
бадьи, условий разгрузки, скорости
подъема груза и передвижения грузо-
вой тележки:
, о -г + (11 + Ф) ai , , , ,
'	“Г ‘1 Т г2>
Г1 га
где ht — высота подъема или опускания бадьи
над погрузочной площадкой, м; Аз — высота
подъема или опускания бадьи на месте раз-
грузки, м; Л — дальность перемещения бадьи
от места приема на грузовой крюк до бли-
жайшего края сооружения, м; /2— дальность
транспортирования бадьи в пределах сооруже-
ния, м; щ — скорость подъема и опускания
бадьи, м/мин; щ — скорость передвижения гру-
зовой тележки по несущему тросу, м/мин; t\—
продолжительность операции смены порожней
Рис. 89. Подача бетонной смеси кабель-кранами разных типов:
а — с неподвижными мачтами; б — с радиальным передвижением одной опоры; в —с параллельным пере-
движением обеих опор; 1 — неподвижная мачта с вантовыми растяжками; 2 — неподвижная опора; 3 — под-
вижная опора; 4 — барабаны лебедок; 5 — грузовая тележка; 6 — несущий трос; 7 — грузовой трос; 8 — тяго-
вые тросы; 9 — транспортные средства с бадьями бетонной смеси.
бадьи на загруженную, 2 мин; — продолжи-
тельность операции разгрузки бадьи на месте
укладки (в бункер или кузова других средств
транспорта), 3 мин.
Цифра 2 перед дробью показывает
удвоенную продолжительность: подъ-
ем и опускание, груженый и холостой
ХОД.
§ 7. Укладка бетонной смеси
Подготовка к укладке бетона. Ук-
ладку бетонной смеси в блоки ведут,
соблюдая определенные правила, от-
клонение от которых приводит к рез-
кому ухудшению качества и долговеч-
ности сооружения.
149
В процессе укладки следует обеспе-
чивать:
тщательную подготовку всех кон-
тактных поверхностей и основания пу-
тем очистки и увлажнения;
однородность структуры бетонного
массива, которая может быть наруше-
на расслоением и распадом бетонной
смеси при ее сбрысывании, разравни-
вании, перекидках;
равномерное и качественное уплот-
нение без пустот и раковин, чем дости-
гается высокая плотность и прочность
бетона;
отвод и равномерное рассеивание
экзотермического тепла, выделяюще-
гося в процессе гидратации, ограничи-
вая размеры блоков, а при необходи-
мости применения системы для охлаж-
дения внутренних зон крупных бло-
ков;
уход за твердеющим бетоном с обе-
спечением необходимой влажности, а
в зимнее время — температурного ре-
жима;
недопущение преждевременных на-
грузок и соблюдение сроков снятия
опалубки.
Крупные бетонные и железобетон-
ные сооружения по условиям их рабо-
ты разделены на части конструктив-
ными швами — осадочными, темпера-
турными, деформационными. Во всех
случаях, когда возможно, укладку сме-
си следует вести непрерывно в грани-
цах таких конструктивных блоков.
В то же время технологические свой-
ства бетонной смеси и бетона в про-
цессе набора ими прочности (выделе-
ние экзотермического тепла, большие
усадочные деформации) и организаци-
онно-технические условия (межсмен-
ные перерывы, сложность точного за-
крепления высокой опалубки) не поз-
воляют проводить укладку смеси в
границах конструктивных блоков. Их
приходится бетонировать по частям с
делением на более мелкие, так назы-
ваемые строительные или рабочие бло-
ки.
Размеры таких блоков должны
обеспечивать относительно равномер-
ное рассеивание тепла, удобство мон-
тажа опалубки, подачи смеси к месту
укладки и быть увязаны с производи-
тельностью установок и заводов бе-
тонной смеси.
Строительным блоком называют
часть конструктивного блока или со-
оружения, которую бетонируют за
один прием без перерыва в укладке
бетонной смеси.
Швы между строительными блока-
ми являются временными, конструк-
ции их и способы укладки бетона
должны обеспечивать надежное сопря-
жение прежде уложенного бетона с бе-
тоном более поздней укладки для полу-
чения в целом монолитного конструк-
тивного блока.
По условиям твердения бетона и
производства работ приходится огра-
ничивать объем, высоту и площадь
строительного блока бетонирования.
Объем строительного блока из ус-
ловия непрерывности укладки не дол-
жен превышать того количества бето-
на, которое может выдать бетоносме-
сительное предприятие до перерыва
его в работе (за одну или две сме-
ны).
При трехсменной непрерывной рабо-
те ЦБЗ предельный объем строитель-
ного блока ограничивают из условия
твердения и укладки бетона:
Ивах = Fmax ^max>
где Fmax, Нтях. — наибольшие допустимые
площадь и высота строительного блока бето-
нирования.
Наибольшую высоту строительных
блоков ограничивают, исходя из следу-
ющих обстоятельств: возможность точ-
ной установки, простоты и надежности
крепления щитов опалубки, недопус-
тимость преждевременных нагрузок на
нижележащие, не набравшие доста-
точной прочности слои бетона; обеспе-
чение отвода экзотермического тепла,
выделяющегося при твердении бе-
тона.
Насколько велико влияние высоты
строительных блоков на температур-
ный режим массивных конструкций,
можно судить по графику на рисунке
67, е. Обычно наибольшую высоту
строительных блоков массивных соо-
ружений принимают по опыту произ-
водства работ до 3...6 м. Бетонирова-
ние тонкостенных конструкций, ко-
лонн, стоек, стенок, которые сразу
могут быть взяты в опалубку, ведут
без перерывов на всю высоту, что поз-
воляет избежать появления зон с пони-
женной прочностью сцепления в швах.
Площадь строительного блока огра-
ничена условиями укладки каждого
последующего слоя до начала схваты-
вания смеси в ранее уложенном ниже-
150
Рис. 90. Способы и схемы разбивки массивных частей гидротехнических сооружений на строи-
тельные блоки бетонирования:
а__с перевязкой швов и устройством штраб; б — столбчатая с глубинной цементацией вертикальных швов;
в— с применением замыкающего бетона; г — секционная длинными узкими блоками с совмещением в плане
границ строительных и конструктивных блоков; д — подземной части крупной насосной станции^(/ — штраб-
ной бетон, укладываемый при монтаже гидромеханического оборудования; 2 — перекрытия из сборного же-
лезобетона). (Размеры м.)
лежащем слое. Этим достигается на-
дежное омоноличивание между слоями.
Максимальную площадь (м2) стро-
ительного блока можно определить по
следующей формуле:
Р _	' Йг Дк) К 3
^тах —	,	>
h-a.-i
где 77ч — часовая интенсивность укладки бе-
тонной смеси, равная производительности
ЦБЗ или ее части, м3/ч;	— время от мо-
мента подачи воды при приготовлении бетон-
ной смеси до начала ее схватывания; оно за-
висит от вида и активности цемента, темпе-
ратуры бетонной смеси, наружного воздуха,
влажности среды и колеблется в летнее время
от 1 до 2 ч; £тр — время, затрачиваемое на до-
ставку бетонной смеси от завода до места
укладки, ч; Л-к — время, затрачиваемое на ук-
ладку бетона, ч; К- — коэффициент запаса на
случайные задержки в пути транспортных
средств и при укладке бетона, обычно прини-
маемый 0,8; /гсл — толщина укладываемого
слоя, зависящая от уплотняющих средств.
Из-за малости величины ею мо-
жно пренебречь. Предпочтительнее
иметь блоки вытянутой формы с раз-
мерами одной из сторон не более 10 м.
Строительные швы совмещают с
плоскостями резкого изменения раз-
меров блоков как в плане, так и по
вертикали.
При разбивке конструктивных бло-
ков на строительные учитывают рас-
положение рабочей и распределитель-
ной арматуры; нежелательно, чтобы
строительные швы пересекали рабо-
чую арматуру, это усложняет установ-
ку опалубки. Нельзя располагать швы
в зонах растягивающих напряжений.
Для лучшего сопряжения бетона
двух соседних блоков в строительных
швах, помимо описанной ниже обра-
ботки поверхностей сопряжения, уст-
раивают штрабы — выступы или вые-
мы в теле блока, особенно в горизон-
тальных .плоскостях для конструкций,
работающих на сдвиг. Штрабы не дол-
жны иметь острых углов и сложных
форм, затрудняющих обработку по-
верхностей.
Приемы разбивки массивных блоков
водосливных плотин показаны на ри-
сунке 90. Разбивка с перевязкой швов
и устройством штрабов (рис. 90, а) на-
иболее надежна, но сложна в произ-
водстве работ и требует широкого
фронта, так как каждый вышележа*
щий блок располагается на несколь-
ких (до 4) нижних. При столбчатой
разбивке (рис. 90, б) упрощается орга-
низация процессов по укладке бетон-
ной смеси, но требуется омоноличива-
ние вертикальных швов глубинной
цементацией. При разбивке с замыка-
ющим бетоном (рис. 90, в) между
строительными блоками оставляют по-
лости шириной '1...2 м с тем, чтобы в
151
них можно было выполнить подготов-
ку поверхностей к омоноличиванию.
В дальнейшем их заполняют бетоном
одновременно с вышележащим бло-
ком, чем и обеспечивается надежное
сопряжение и перевязка швов.
На крупных гидроузлах, имеющих
ЦБЗ большой производительности, ук-
ладку бетона ведут секционно узкими
длинными блоками (рис. 90, г). При
этом в плане границы строительных
блоков совмещают с границами конст-
руктивных температурно-осадочных
швов, а высоту строительных блоков
ограничивают значением 0,75...1,5 м.
При такой высоте создаются благопри-
ятные условия для отвода экзотерми-
ческого тепла.
Пример разбивки на блоки бетони-
рования сложной конструкции подзем-
ной части крупной насосной станции
приведен на рисунке 90, д.
Для поддержания необходимого тем-
пературного режима в теле массивных
твердеющих блоков приходится при-
менять принудительное охлаждение
водой или растворами, циркулирую-
щими по трубам-змеевикам, уложен-
ным вместе с арматурой.
Для обеспечения монолитности и
прочности бетона в крупных сооруже-
ниях необходимо поддерживать посто-
янную начальную температуру укла-
дываемой бетонной смеси. Зимой” ком-
поненты бетонной смеси подогревают,
а в летнее время — охлаждают. Для
понижения температуры применяют
гранулированный лед, который дози-
руют и вводят в бетоносмеситель,
уменьшая соответственно количество
воды для замеса.
Перед бетонированием блока под-
готавливают поверхность основания и
поверхность прежде уложенного бето-
на, устанавливают закладные части,
подготавливают поверхность опалубки’.
На поверхности оснований устраня-
ют неровности, нарушения подготовки
(при установке опалубки); удаляют
строительный мусор.
Наиболее трудоемкая операция —
подготовка поверхности прежде уло-
женного оетона. Она заключается в
удалении цементной пленки. Ее уда-
ляют разными способами: насечкой с
помощью отбойных молотков; обдира-
нием поверхности бетона вращающи-
мися щетками или фрезами — сталь-
ными дисками с насечкой; обработкой
струей воды или песком из пескоструй-
152
ного аппарата; смывом водой после
размягчения 15 %-ным раствором суль-
фитно-дрожжевой барды.
После удаления цементной пленки
поверхность бетона промывают и про-
дувают сжатым воздухом.
Все сухие поверхности, на которые
будут укладывать бетонную смесь, не-
посредственно перед укладкой следу-
ет увлажнить водой в количестве око-
ло 6 л/м2 во избежание обезвожива-
ния свежего бетона.
Распределение и уплотнение бетон-
ной смеси. Поданная в блок бетонная
смесь должна быть распределена по
площади блока равномерным слоем.
Во избежание распада бетонной смеси
исключается переброска ее лопатами
и сбрасывание с высоты более 2 м.
Для распределения бетонной смеси по
блоку и сохранения ее от распада при
сбрасывании применяют (рис. 91) от-
бойные щиты, лотки, виброжелоба, хо-
боты.
Угол наклона лотка зависит от кон-
систенции смеси, он должен быть не-
сколько большим, чем угол трения
между смесью и материалом лотка,
равный 30...40°. Виброжелоба отлича-
ются от лотков формой сечения (па-
раболические, цилиндрические) и
наличием вибратора, сообщающего же-
лобу и смеси колебательные движе-
ния, уменьшающие трение; поэтому
виброжелоба можно устанавливать
под углом 3...5° для распределения
бетонной смеси на большее расстояние
от места выгрузки.
Хоботы и виброхоботы предохраня-
ют бетонную смесь от распада при
опускании ее с большой высоты. Виб-
рохоботами, состоящими из шарнирно-
сочлененных звеньев труб, можно рас-
пределять смесь в радиусе до */з дли-
ны хобота. На длинных виброхоботах
требуется установка гасителей скоро-
сти.
Для полной механизации работ по
распределению бетонной смеси в бло-
ках крупных сооружений следует при-
менять самоходные электрические бе-
тоноукладчики с отвалом бульдозер-
ного типа (рис. 91, е), а при массовом
строительстве некрупных сооруже-
ний-— самоходные устройства с ради-
альными поворотными транспортера-
ми (рис. 91, ж).
Комплексная механизация процес-
сов укладки, распределения и уплот-
нения бетонной смеси при бетонирова-
Рис. 91, Устройства для распределения бетонной смеси на месте укладки и предохранения ее
от распада — расслоения при сбрасывании:
а — деревянный лоток и отбойный щиток; б — металлический поворотный лоток; в — деревянный хобот; г —
металлический виброхобот; д — вибролоток; е~ разравниватель и уплотнитель бетона иа базе электротрак-
тора с гусеницами без почвозацепов; ж — самоходный бетоноукладчик со скиповым загрузчиком и поворот-
ным ленточным транспортером. (Размеры в м.)
нии откосов и дна каналов достигает-
ся применением специализированных
бетоноукладчиков разных типов: сколь-
зящих виброформ, полнопрофильных
и неполнопрофильных бетонировщиков
(см. рис. 154).
Затраты ресурсов на укладку и рас-
пределение бетонной смеси в блоках
бетонирования зависят от объемов бе-
тона на объекте и дополнительных за-
трат на вспомогательные работы по
устройству путей для подъемных кра-
нов и перестановке оборудования —
лотков, вибролотков, транспортеров,
бетоноводов. Для предварительной
оценки технико-экономических показа-
телей разных способов укладки смесей
в немассивные сооружения можно
пользоваться данными таблицы 62. С
увеличением концентрации работ в од-
ном месте трудоемкость и себестои-
мость снижаются;
При укладке бетонную смесь распре-
деляют по площади строительного бло-
ка слоем равномерной толщины. При
разравнивании бетонной смеси ее
сталкивают вручную в пониженные ме-
ста, не прибегая к переброске лопата-
153
62. Трудоемкость и себестоимость работ
по подаче и распределению бетонной
смеси в блоках бетонирования немассивных
сооружений
Способы подачи
и распределения бетонной
смеси
Трудо-
емкость,
ч на 1 м3
Себестои-
мость. р,
на 1 м3
Самоходными бетоно-	0,5..	.0,8	0,3.	..1,5
укладчиками Самоходными стрело-	0,8..	.1,2	1,1-	..2,2
выми кранами Башенными кранами	0,7..	.2,0	0,9.	. .3,0
Виброжелобами	1,0..	.1,5	1,1.	. .2,2
Бетононасосами	0,9..	.1,6	1,3.	..3,0
пневмонасосами Ленточными транспор-	1,2..	..2,0	2,3.	..4,0
терами
ми во избежание распада. Необходимо
следить за тем, чтобы крупные фрак-
ции гравия или щебня не попадали в
углы опалубленных блоков и не заст-
ревали среди прутьев арматуры.
Одним из качеств бетона, обеспечи-
вающих его водостойкость, водонепро-
ницаемость, морозостойкость и проч-
ность, является плотность. Способы и
применяемые средства уплотнения
зависят от консистенции смеси, формы
блоков, их армированности. Бетон в
настоящее время уплотняет преиму-
щественно механизированным спосо-
бом.
Уплотнять бетонные смеси ручным
способом не разрешается, так как при
этом получается бетон пониженной
прочности в связи с недостаточным
уплотнением и большим водоцемент-
ным отношением, которое при этом
требуется. Механическое уплотнение
по способу воздействия на бетон де-
лится на уплотнение вибрированием,
центрифугированием, прессованием,
вакуумированием.
Основной и наиболее распространен-
ный способ уплотнения при монолит-
ной кладке бетона — вибрирование;
вакуумирование не является самостоя-
тельным способом уплотнения,а допол-
няет вибрирование. Центрифигирова-
ние и прессование наряду с вибриро-
ванием применяют при изготовлении
бетонных и железобетонных изделий
для сборных сооружений.
Для уплотнения бетона в монолит-
ных сооружениях применяют перенос-
ные вибраторы с электрическим или
пневматическим приводом. Они быва-
ют поверхностные, глубинные и наруж-
ные тисковые (табл. 63).
Поверхностные вибраторы в виде
виброплит используют для уплотнения
неармированных бетонов, а также ар-
мированных плит, толщина которых не
превышает глубины уплотнения бето-
на вибраторами.
Глубинные вибраторы в виде вибро-
наконечников с гибким валом, вибро-
стержней, вибробулав используют при
бетонировании армированных соору-
жений любой конфигурации. Для по-
вышения производительности труда
глибинные вибробулавы объединяют в
вибропакеты, переставляемые с помо-
щью различных подъемников, кранов
и навешиваемые на ботоноукладочные
машины.
Наружные—тисковые или опалубоч-
ные— вибраторы служат для уплотне-
ния бетонной смеси в тонкостенных
конструкциях благодаря передаче ко-
лебательных движений бетону через
опалубку, на которую их крепят. Такие
же вибраторы широко применяют при
уплотнении бетонных смесей в метал-
лических формах для деталей сборных
сооружений.
Вибрационный способ уплотнения
наиболее эффективен при жестких и
умеренно пластичных бетонах с осад-
кой конуса до 6...8 см. На более под-
вижных смесях при вибрации наблю-
дается расслоение бетона.
Нельзя допускать продолжительно-
го вибрирования любых смесей, так
как это тоже приводит к их расслое-
нию. Уплотнение ведут до полной осад-
ки смеси, прекращения выделения
63. Основные параметры перекосных виброуплотнителей бетона
Вибраторы	Пределы толщины уплотняемо- го слоя, см	Радиус действия, см	Техническая производитель- ность, м3/ч	Масса переносной части вибратора, кг
Поверхностные виброплиты	10...30			10,0...12	43...45
Г дубинные	20...45	15...60 (90)	1,5...12	20...30
Тисковые	До 20...40*	20...25	1,0...5	20...40
* Предельная толщина блока в опалубке.
154
Рис. 92. Укладка бетонной смеси в блоки бетонирования и уплотнения ее:
а — послойная; б — ступенчатая при бетонировании длинными блоками небольшой высоты; е — полураздель-
ная с втапливанием крупного заполнителя в раствор тяжелыми вибраторами; г — перекрытие зон уплотне-
ния при использовании поверхностных вибраторов; д — то же, глубинных вибраторов; 1 — тяжелый виброуп-
лотнитель на крюке подъемного крана; 2 — зоны перекрытия; 3 — поверхностный вибратор; 4 — точки погру-
жения глубинного внброуплотнителя.
пузырьков воздуха и появления на по-
верхности цементного молока. В од-
ной позиции вибратор обычно не дол-
жен работать более 20...40 с.
Равномерное уплотнение достигает-
ся при некотором перекрытии рабочих
зон уплотнения на 10...15 см (рис.
92, г, д).
Предельная толщина уплотняемого
слоя бетонной смеси глубинными виб-
раторами не должна превышать дли-
ну рабочей части виброуплотняющего
органа более чем на 25 %.
Нельзя передавать колебательные
движения от вибраторов бетону через
арматурные конструкции, так как это
может привести к ухудшению сцепле-
ния их с бетоном.
Специальные тяжелые вибраторы
массой 2,2...8,6 т применяют для втап-
ливания в укладываемые слои бетона
отдельных каменных глыб диаметром
20...25 см (рис. 92, в). Такой метод до-
пускается только в массивных блоках
при соответствующем отборе и подго-
товке камня по прочности, чистоте и
крупности. Применение камнебетонной
кладки позволяет снизить расход це-
мента и тепловыделение бетона при
твердении.
Вакуумирование уложенной бетонной
смеси не служит массовым способом
уплотнения, так как его воздействие
сказывается только в относительно не-
большой (до 20...30 см) толще, находя-
щейся в контакте со специальной ваку-
умопалубкой.
Вакуумирование позволяет удалить
из бетонной смеси избыток воды, вве-
денной для улучшения удобоукладыва-
емости. Освобождение пор от воды и
части защемленного воздуха в сочета-
нии с атмосферным давлением на опа-
лубку способствует хорошему качеству
уплотнения смеси.
Вакуумированный и вибрированный
бетон быстрее набирает прочность, чем
только вибрированный, особенно в пер-
вые дни после укладки, что важно для
ускорения распалубки. При небольшой
высоте блоков бетонирования возможна
немедленная распалубка бетона, так
155
Рис. 93. Схема установки для вакуумирования бетона:
1 — водоотделитель; 2 — вакуум-насос; 3 — стационарный водосОирник; 4 — переносные водосборники; 5 —
отводы к коллекторам; 6 — труба-коллектор; 7 —отводы к вакуум-щитам; 3 — вакуум-щит; 9 — деталь ва-
куум-щита (а — коробка щита; б —решетка; в — мелкая сетка; г — слой ткани); 10 — уложенный бетон.
Рис. 94. Технологическая схема укладки бетона методом торкретирования:
/ — компрессор; 2~ ресивер; 3 — шланги для подачн сжатого воздуха; 4 — загрузка сухой смеси; 5 — цис-
терна с водой; 6 — цемент-пушка; 7 —шланг с сухой смесью; 3 — шланг с водой под давлением; 9— сопло-
смеситель; 10 — поверхность, покрываемая торкрет-бетоном.
как после вакуумирования он приобре-
тает прочность на сжатие 0,3...0,4 МПа.
Большую прочность набирает поверх-
ностный слой бетона, который в этом
случае лучше сопротивляется истира-
нию, становится более морозостойким,
водостойким и менее водопроницаемым.
Схема оборудования для вакуумиро-
вания бетона показана на рисунке 93.
Кроме вакуум-насосной установки с
разряжением 65...80 кПа, необходима
иметь систему стационарных и перенос-
ных водосборников, трубы-коллекторы
и приборы для вакуумирования — ва-
куум-опалубку, вакуум-щиты, а при из-
готовлении деталей сборных сооруже-
ний — вакуум-формы, вакуум-поддоны.
Вакуум-щит представляет собой по-
лую плиту прямоугольной формы,
имеющую боковые стенки, крышку и
на стороне, обращенной к поверхности
бетона, фильтровальное полотно. По-
следнее состоит из двух слоев метал-
лической тканой сетки с ячейками 6Х
Х6...5Х5 мм и 1X1 мм и хлопчато-
бумажной ткани. Боковые стенки име-
ют в нижней части, в месте соприкос-
новения с бетоном, герметиризующие
прослойки из резины или ножи. Каме-
ра может быть выполнена из фанеры,
стальных листов, шпунтованных до-
сок.
Толщина слоя вакуумированного бе-
тона зависит от степени разряжения
воздуха и длительности действия ва-
куума. По данным С. Г. Скворцова,
при разряжении 73,5 кПа толщина слоя
уплотненного бетона следующая:
продолжитель- 4	9 16 26 30 54
ность вакуумиро-
вания, мин
толщина слоя бе- 5	10	15 20 25 30
тона, см
156
В результате вакуумирования водо-
цементное отношение снижается до
0,3...0,4 и толщина слоя отвакуумиро-
ванного бетона достигает 15...20 см.
Специфическим способом укладки
и уплотнения бетонной смеси является
метод торкрет-бетона (рис. 94). Сущ-
ность его заключается в подаче с по-
мощью сжатого воздуха сухих компо-
нентов бетонной смеси из емкости це-
мент-пушки по гибкому шлангу к ство-
лу со смесителем. По отдельному
шлангу к тому же стволу под дав-
лением подается вода. Образующа-
яся в смесителе бетонная смесь
энергией сжатого воздуха выбрасы-
вается из ствола на бетонируемую
поверхность, послойно накладыва-
ется на нее и уплотняется под дей-
ствием напора струи бетонной смеси.
Сухую смесь заготавливают заранее
из цемента, песка и щебня крупностью
не более 8 мм. Подачу воды регули-
рует оператор краном непосредствен-
но перед смесителем.
Торкрет-бетон обладает высокой
плотностью, большой прочностью
(примерно в 2 раза большей, чем при
обычной укладке), повышенной водо-
непроницаемостью, хорошим сцепле-
нием с арматурой. Однако при нане-
сении его на вертикальные и потолоч-
ные поверхности теряется до 20...25 %
материала крупных фракций. В связи
с этим и с относительно высокой стои-
мостью процесса этот способ применя-
ют только для нанесения поверхност-
ного слоя повышенной прочности,
облицовки рабочих поверхностей тонне-
лей, водосливов и для ремонтно-вос-
становительных работ на гидротехни-
ческих сооружениях.
Уход за уложенным бетоном. Уход
за бетоном заключается в защите его
от механических повреждений, преж-
девременных нагрузок, в поддержании
его во влажном состоянии, в отводе
избытков тепла от крупных блоков,
поддержании положительных темпера-
тур зимой, недопущении преждевре-
менного снятия опалубки. Без ухода и
при плохом уходе за твердеющим бе-
тоном наблюдается резкое понижение
его прочности (см. рис. 67, д).
Свежеуложенный бетон до получе-
ния первоначальной прочности в тече-
ние 10...12 ч следует защищать от хож-
дения и проезда по нему, а также от
сотрясения при работе строительных
машин.
В первые дни после укладки он дол-
жен находиться в теплой и влажной
среде. Наилучшая температура твер-
дения 15...20 °C. Поэтому в стадии ухо-
да за бетоном его поливают, укрыва-
ют от солнца соломенными матами,
рогожей, брезентом.
Увлажняют бетон из шлангов рас-
сеянной струей в виде дождя. Эту опе-
рацию начинают сразу же после того,
как установлено, что из схватившего-
ся бетона при действии на него водой
не будут вымываться частицы це-
мента.
Поливают бетон при температурах
воздуха выше 5 °C, начиная ее в обыч-
ных условиях через 10...12 ч, а в жар-
кую сухую погоду через 2...4 ч после
укладки и продолжая в течение 3...
14 сут с интервалом от 3 до 8 ч. Рас-
ход воды на полив не менее 6 л/м2.
Пока бетон находится в опалубке,
ее смачивают. После распалубки сма-
чивают и защищают распалубленную
поверхность. При температуре ниже
5 °C полив прекращают и бетон укры-
вают рогожей или брезентом.
Уход за бетоном значительно упро-
щается при покрытии его влагозащит-
ными пленками, прокраской в 1...2
слоя одним из следующих материа-
лов: битумные или дегтевые эмульсии,
нефтебитумные растворы, лак этиноль,
латекс синтетического каучука и др.
Пленкообразующие материалы нано-
сят на просохшую поверхность уложен-
ного бетона пневматическими краско-
распылителями или кистями вручную.
Расход материалов от 300 до 700 г/м2.
После высыхания слоя поверхность бе-
тона рекомендуется засыпать на 20...
25 сут слоем песка толщиной 3...4 см.
Покрытие пленкообразующими мате-
риалами допустимо только в конструк-
тивных швах и на самой верхней откры-
той части бетонной конструкции. В
строительных швах прокраска недо-
пустима.
Подводное бетонирование. Свойство
цемента схватываться и набирать проч-
ность во влажной и сырой среде по-
зволяет вести укладку бетонной смеси
непосредственно под воду. Подводное
бетонирование не гарантирует высоко-
го качества работ, сложно и трудоем-
ко, что предопределяет его применение
в исключительных случаях, когда не-
возможен или экономически не оправ-
дан отвод воды: большая глубина, ма-
лые объемы, ремонтные и срочные
157
Рис. 95. Способы и схемы укладки бетонной смеси под воду:
а — вертикальным перемещением труб (ВПТ); б — восходящим раствором (ВР); в — из саморазгружаю-
щихся ящиков; г — втрамбовыванием при малой глубине воды; д— вливающей трубой с загрузочной ворон-
кой; а —вливающей грубой с вибратором; ж — оборудование площадки для подводного бетонирования; з
ремонт конструкции способом подводного бетонирования; / — вливающая труба; 2 — формообразующее ограж-
дение-опалубка; 3— самозагружающийся ящик; 4 — плавучий подъемный кран; 5 — втрамбовываемая порция
смеси; 6 — загрузочная воронка; 7 — вибратор; 8— патрубокдля загрузки бетонной смеси; 9— затвор.
аварийные работы. Основная трудность
при подводной укладке связана с вы-
мывом цемента из смеси, плохими ус-
ловиями для уплотнения, возможно-
стью разжижения. Важнейшим требо-
ванием при укладке под воду надо
считать недопущение контакта свежей
смеси с водой. Оно обеспечивается спе-
циальными приемами подачи смеси по
трубам под слой ранее уложенного
бетона (рис. 95): методом вертикаль-
ного перемещения труб (ВПТ), мето-
дом восходящего раствора (ВР) с раз-
дельной укладкой вначале крупных
компонентов и последующим заполне-
нием пор цементно-песчаным раство-
ром. Худшее качество работ получает-
ся при укладке смеси специальными
закрытыми ящиками, раскрывающи-
мися только на поверхности укладки.
При небольшой (до 1,5 м) глубине
воды допускается вести укладку ме-
тодом втрамбовывания смеси с надвод-
ной части уложенного блока (рис.
95, г). Втрамбовываемая смесь попа-
дает в окружение ранее уложенного
бетона, а слой, соприкасающийся с
водой, постепенно отжимается в сто-
рону.
Подача смеси методом ВПТ осуще-
ствляется по вертикальным вливаю-
щим трубам диаметром 200...400 мм на
глубину до 50 м под действием силы
тяжести или под давлением, создавае-
мым бетононасосами. По мере запол-
нения нижней части блока бетоном
вливающую трубу приподнимают и
укорачивают на одно звено длиной
1...3 м. Уплотнение смеси проводят
вибраторами типа вибробулава.
При методе восходящего раствора
(ВР) цементный или цементно-песча-
ный раствор подают по вливным тру-
бам диаметром 40...100 мм, заранее
установленным в толще гравия или
щебня. Раствор заполняет поры в ра-
диусе до 2...3 м. Во всех случаях ниж-
ний конец вливающей трубы должен
быть заглублен под поверхность бе-
тона не меньше чем на 0,5 м, а уклад-
ка продолжается непрерывно до ее
выхода выше уровня воды.
В целях отработки технологии и
предварительной оценки качества под-
водного бетона в каждом случае до
начала основных работ выполняют
пробное бетонирование с изготовлени-
ем контрольных блоков объемом 3...
5 м3.
В аварийных случаях и при необхо-
димости заделать щели во временных
устройствах при глубине воды до 2 м
иногда применяют укладку бетонной
смеси прямо в мешках из прочной, но
неплотной ткани. Цементный раствор,
просачиваясь через ткань, приводит к
омоноличиванию такой кладки.
Дефекты, бетонной кладки и их ис-
158
правление. Дефекты укладки бетон-
ной смеси могут появиться по двум
группам причин: поступление бетон-
ной смеси, не отвечающей требовани-
ям ГОСТа или условиям блока уклад-
ки (размеры, армированность); нару-
шение технологии укладки бетона.
К числу дефектов укладки можно
отнести раковины, расслоение бетона,
наплывы, ноздреватость поверхности,
волосные трещины. Раковинами назы-
ваются пустоты в блоке, не заполненные
бетоном или заполненные отощенным
бетоном (гравий без цементного рас-
твора). Раковины могут появиться в
результате поступления на место ук-
ладки бетона, содержащего гравий не-
допустимой крупности по размерам
блока и по густоте его армирования;
из-за вытекания цементного раствора
через щели в опалубке и на стыках
опалубки; в связи с плохим уплотне-
нием, плохой проработкой бетонной
смеси вибратором. Чаще всего они по-
являются в труднопрорабатываемых
частях блоков. Наружные раковины
обнаруживаются при распалубке. Ра-
ковины внутри блока не могут быть
обнаружены.
Для устранения внутренних раковин
применяют цементацию нагнетанием
цементного раствора растворонасоса-
ми через выполненные в бетоне шпу-
ры. Наружные раковины раскирковы-
вают, удаляют отощенный пористый
бетон до здорового бетона и заделы-
вают бетоном, содержащим мелкий
гравий.
Расслоение бетона происходит в ре-
зультате излишне продолжительного
вибрирования при уплотнении или
сбрасывании его в блок с большой вы-
соты. Дефект расслоения неустраним.
Уложенный бетон с таким дефектом
должен быть удален и заменен.
Наплывы цементного молока и ноз-
древатая поверхность бетона появля-
ются на стыке между поверхностью
бетона и опалубкой в результате под-
текания цементного молока при уплот-
нении вышележащих слоев бетона и
защемления пузырьков воздуха. На-
плывы цементного молока и ноздрева-
тую поверхность устраняют при подго-
товке поверхности строительного бло-
ка к бетонированию смежного блока.
Волосные трещины в бетоне появля-
ются в результате усадки его и сви-
детельствуют о нерациональном соста-
ве бетонной смеси (в частности, из-
быток цемента), о завышенных разме-
рах строительных блоков и больших
температурных напряжениях или пло-
хом уходе (быстрое иссушение). Де-
фект этот неустраним.
При ликвидации устранимых дефек-
тов требуется вырубить некачествен-
ный бетон, тщательно очистить вы-
рубленное место от грязи, пыли до здо-
рового бетона и подготовить поверх-
ность так же, как в строительном
шве (промывка, продувка сжатым воз-
духом, увлажнение перед укладкой).
За вновь уложенным в дефектном ме-
сте бетоном должен быть обеспечен
уход в соответствии с изложенными
ранее правилами до набора им нуж-
ной прочности.
§ 8. Арматурные работы
Для армирования бетона в зонах
растягивающих напряжений использу-
ют в основном арматурную сталь круг-
лого сечения или арматурные прово-
лочные изделия. Реже для несущих
арматурных конструкций применяют
прокатные стальные профили (уголки,
швеллеры, двутавры). Находит при-
менение и стеклопластиковая армату-
ра с временным сопротивлением на
разрыв 1500 МПа в виде нитей d~3...
6 мм, стержней мм и плоских
лент сечением 1,5...3ХЮ мм.
В гидромелиоративном строительст-
ве наиболее распространена стальная
горячекатаная арматурная сталь клас-
са А: гладкая диаметром 6,..40 мм и
периодического профиля — 6...90 мм с
временным сопротивлением на разрыв
380...600 МПа.
Легкая арматура диаметром до 8...
14 мм выпускается заводом в бухтах,
а при большем диаметре — отдельны-
ми стержнями длиной по 6...9...12 м.
Обычное содержание арматуры в
железобетоне 40... 100 кг на 1 м3 клад-
ки. Для гидротехнических сооружений,
особенно массивных конструкций, ха-
рактерна малая насыщенность армату-
рой в среднем 40...60 кг на 1 м3 кладки.
Арматурные работы имеют свои осо-
бенности и находятся в тесной связи с
опалубочными и бетонными. По време-
ни они предшествуют укладке бетона,
поэтому темпы укладки бетона зависят
от своевременной установки арматуры.
Арматурные работы отличаются слож-
ностью выполнения и трудоемкостью, а
1S9
установленная в блоке арматура услож-
няет укладку бетона. Кроме того, почти
все строительные операции с арматурой
требуют применения специального ста-
ночного оборудования.
-- Арматурные конструкции при необ-
ходимости используют в качестве осно-
вы для крепления опалубки, за-
кладных частей, а также для установки
на них строительных механизмов.
Арматуру в блоках нужно устанав-
ливать с минимумом операций, чтобы
ускорить подготовку блоков к приему
бетона. Поэтому большую часть строи-
тельных операций с арматурой следует
выполнять вне блоков, оставляя в по-
следних только монтаж готовых арма-
турных конструкций.
По степени заблаговременного укруп-
нения арматурных конструкций разли-
чают арматуру:
прутковую в виде отдельных стерж-
ней, из которых собирают укрупненные
элементы арматуры на месте установки
ее (в блоке) или в арматурных мастер-
ских;
штучные элементарные арматурные
конструкции в виде сеток, балок, ко-
лонн, пакетов, которые используют как
самостоятельные элементы или как час-
ти сложных арматурных конструкций;
арматурные конструкции второй сте-
пени укрупнения — пространственные
конструкции, являющиеся частями или
целыми арматурными каркасами стро-
ительных блоков, составленные из
прутковой арматуры, штучных элемен-
тарных конструкций и дополнительных
связей и крепей.
Арматурные конструкции, которые
используют только для армирования
бетона, называются свободными. Ар-
матурные конструкции, используемые
также для поддержания опалубки, за-
кладных частей, бетона и размещения
на них строительных машин, называ-
ются несущими.
Предварительное укрупнение арма-
турных конструкций осуществляют в
арматурных мастерских.
В укрупненном виде в блок пода-
ют до 80...85 % массы всей арматуры,
и только до 15...20 % составляют кре-
пи и соединения, устанавливаемые на
месте, в блоке.
Придание армоконструкциям проч-
ности и жесткости, нужной при тран-
спортировании, установке и для
использования в качестве несущих кон-
струкций, требует перерасхода метал-
160
ла, который для свободных армокон-
струкцнй составляет 20...30 % и для
несущих — до 80 % массы арматуры
расчетных сечений. Поэтому, решая
вопрос о применении несущих арма-
турных конструкций, необходимо эко-
номическим сравнением установить
ожидаемые излишние затраты на ар-
матуру и экономию на опалубке, под-
мостьях, крепях и т. д.
Все операции, связанные с арматур-
ными работами, можно разделить на
следующие группы: заготовительно-
складские; заготовка отдельных стер-
жней; сборка арматурных конструк-
ций; транспортировка их к месту ус-
тановки; монтаж арматурных конст-
рукций.
Поступающую на склад при арма-
турных мастерских сталь разгружают
и сортируют по диаметру и длине.
Прутковую сталь подают на открытых
платформах в пучках массой 5...6 т,
длиной до 12 м.
Дальнейшая переработка арматур-
ной стали требует специального ста-
ночного оборудования (табл. 64) и за-
ключается в выполнении следующих
операций: правка стержней, очистка
их от ржавчины, окалины, грязи; раз-
метка, резка, гнутье; транспортировка
и комплектование заготовок; сборка
арматурных конструкций. Для умень-
шения отходов при резке стали обрез-
ки сваривают на аппаратах стыковой
сварки и пускают в дело. На крупных
арматурных предприятиях такую свар-
ку встык ведут до разметки и резки
исходных стержней, что полностью ис-
ключает отходы.
Заготовленную прутковую арматуру
собирают в укрупненные элементы
(сетки, балки, колонны, пакеты) и ар-
матурные конструкции. Такое укруп-
нение осуществляют на стендах, обо-
рудованных устройствами для поддер-
жания прутков арматуры при соеди-
нении. Соединение выполняют или
связкой вязальной проволокой диа-
метром до 2 мм, или сваркой. Арма-
турные конструкции, простые по фор-
ме и многократно повторяющиеся,
сваривают на специальных станках и
станках-автоматах. Преимущественный
способ соединения — дуговая и кон-
тактная сварка.
Элементы соединяют внахлестку со
швом между элементами или при по-
мощи односторонних и двухсторонних
64. Состав операций и применяемые механизмы при переработке арматурной стали
Операция
Содержание процесса и способ
его выполнения
Механизмы и приспособления
Правка
Чистка стерж-
ней
Разметка
Резка
Придание стержням прямоли-
нейной формы:
вытяжкой
протяжкой через правиль-
ный барабан
выпрямление
Удаление окалины, ржавчины
Нанесение меток; продвижение
стержня на заданную длину
Образование отрезков задан-
ной длины
Гнутье (рис.
97;
Транспорти-
ровка загото-
вок и нх ком-
плектование
Сборка арма-
турных кон-
струкций
Изгиб стержней
Перемещение заготовок
Самотаски при диаметре d<14 мм; пра-
вильно-отрезные станки при	мм;
станки для гнутья арматуры при dc90 мм;
вручную накидными ключами и на пиитах
со штырями при d=10...40 мм
Стальные щетки — вручную, вращающими-
ся электрощетками; специальные станки с
вращающимися стальными щетками
Мел
до упора или по шаблону
Ручные ножницы при d<20 мм; механичес-
кие ножницы прн d^40 мм; ножницы с
гидроприводом при d<70 мм; газопламен-
ная резка при d>70 мм
Станки с ручным приводом при d<14 мм;
станки с электроприводом при rf'C90 мм
Платформы узкой колеи, тельферы, мосто-
вые, козловые краны
Установка отдельных элемен-
тов в заданном положении в
соответствии с рабочими чер-
тежами
Соединение отдельных эле-
ментов между собой
Монтажные столы, стеллажи, плазы, кон-
дукторы, шаблоны, инструменты для изме-
рения линейных и угловых величин
Электросварочные аппараты: контактные
(стыковые, точечные); для сварки плавле-
нием (электродуговая — точками или шов-
ная — ванная, электрошлаковая, под слоем
флюса). Приспособление для вязки прово-
локой вручную (при малых объемах и в
труднодоступных местах)
накладок со швами между элементами
и накладками (рис. 96).
Необходимую мощность предприя-
тия устанавливают, исходя из общего
объема и сроков арматурных работ.
При отсутствии точных сведений об
Рис. 96. Соединение арматурных элементов электросваркой;
а — основные типы стыков при сварке встык, ванным способом, внахлестку и с накладками; б-—сварные
стыки стержневой арматуры с закладными частями; а —схема контактной стыковой сварки; г — схема кон-
тактной точечной сварки; д — электродуговая сварка; / свариваемые элементы; 2— зажимы; 3.— трансфор-
маторы; ^ — контактные электроды; 5 — пневмоцилиндр; б — сварочный трансформатор, сварочный агрегат
или сварочный преобразователь; 7 — кабели низкого напряжения; 8—-сварочный электрод, (Размеры-‘В’»гк.)
11—290
161
Рис. 97. Устройства для гнутья стали:
а — ручной станок; б — схемы последовательного положения рабочего органа механического станка — изги-
бающего диска — при гнутье арматурной стали; 1 — упор; 2 — осевой палец; 3 — рукоять; 4 — изгибающий
палец; 5 — рабочие планки; 6 — упорный палец; 7. — рабочие пальцы.
арматуре потребную сменную произ-
водительность можно найти по рас-
четному потоку бетонных работ (т в
смену):
Ла == Кмес Кнер/(^д с),
где — средний расход арматурной стали иа
1 м3 бетона, 0,04...0,10 т/м3; Умес— расчетная
месячная интенсивность бетонных работ,
м3/мес; ЛН8р — коэффициент неравномерности
бетонных работ (1,2...1-,4); /н —число рабочих
дней в месяце; с — число рабочих смей в
сутках.
В зависимости от интенсивности ар-
матурных работ применяют следую-
щие типы предприятий: арматурные
мастерские (сараи,... .площадки) при
малых объемах работ; арматурные це-
хи производительностью до 30 т в
смену; арматурные заводы производи-
тельностью 30, 100, 200 т в смену и
более.
На арматурных предприятиях долж-
ны быть: склад арматурной стали;
цех заготовки элементов арматуры. и
легких арматурных конструкций; пло-
щадки или навес для сборки крупных
арматурных конструкций; склад гото-
вой арматуры.
Из арматурных мастерских до места
установки в блоках армоконструкции
транспортируют автомобилями, на
трейлерах с тракторной или автомо-
бильной тягой и по железной дороге.
В гидромелиоративном строитель-
стве используют преимущественно
бортовые автомобили грузоподъемно-
стью 3,5...12 т.
При погрузке и разгрузке армокон-
струкции могут испытывать не преду-
смотренные расчетом напряжения, по-
этому для подвески их в нескольких
точках используют траверсы.
Высокое качество арматурных ра-
бот обеспечивается контролем свойств
арматурной стали, геометрических раз-
меров изготовленных арматурных кон-
струкций, прочности сварных соедине-
ний — на растяжение в стыках и на
срез (перекрещивающиеся сварные со-
единения стержней).
Свойства арматурной стали оцени-
вают по таким показателям, как проч-
ность на растяжение, свариваемость,
а также по способности сохранять свои
свойства во время испытаний на за-
гиб и перегиб при определенных ра-
диусах кривизны огибаемого шаблона.
Прочность сварных соединений оце-
нивают испытанием отдельно сварен-
ных образцов или узлов, вырезанных
из арматурной конструкции. Проч-
ность сварных соединений на растяже-
жение должна быть не меньше, чем по
целому сечению металла. Испытания
соединений на срез можно проводить
непосредственно в конструкциях пере-
носными гидравлическими приборами
(тала домкратов).
§ 9. Опалубочные работы
Опалубка служит формой для бе-
тонных и железобетонных блоков. В
соответствии с назначением к ней
предъявляются такие требования:
прочность, жесткость, неизменность
положения в пространстве; точность
размеров, плотность для предохране-
ния от вытекания цементного раство-
ра; простота конструкции, легкость и
162
ОПАЛУБКА ДЛЯ БЕТОННЫХ РАБОТ
Рис. 98. Классификация опалубки.
о
ьз
Рис. 99. Щит сборно-разбориой опалубки:
/ — палуба: 2 — ребра; 3 — горизонтальные схватки; 4 —диагональные схватки; 5 —анкеры; б — узел крепле-
ния щита опалубки к наклонной тяге.
малая трудоемкость изготовления,
сборки и разборки.
Сложность опалубки определяется
сложностью форм бетонируемых кон-
струкций и размерами строительных
блоков.
Стоимость опалубки в гидротехни-
ческом строительстве составляет в
среднем 10...40 % стоимости бетонных
конструкций. Опалубочные работы
трудоемки, поэтому очень важно пра-
вильно выбрать тип опалубки для дан-
ного сооружения и тем самым умень-
шить их трудоемкость и стоимость. Для
достижения этой цели рекомендуется:
увеличивать оборачиваемость опалуб-
ки; выполнять опалубку в таком виде,
чтобы она входила в тело конструкций
и служила постоянной оболочкой со-
оружения; использовать опалубку для
улучшения качества бетона, увеличе-
ния его прочности, экономии мате-
риалов.
Применяют различные виды опалуб-
ки как по конструкции, так и по ис-
пользуемым материалам (рис. 98).
Съемную опалубку устанавливают
только на период укладки и твердения
бетонной смеси. В дальнейшем ее сни-
мают и используют повторно. При до-
статочном экономическом обосновании
применяют несъемную опалубку, ко-
торая конструктивно входит в тело бу-
дущего сооружения (обычно это желе-
зобетонные или бетонные детали, ре-
же металлические, облицовывающие
конструкции на крупных гидротехни-
ческих сооружениях).
Любой тип опалубки имеет следую-
щие части (рис. 99): рабочую поверх-
ность (палубу), соответствующую фор-
ме поверхности бетонируемого блока;
ребра жесткости, обеспечивающие за-
данную жесткость рабочей поверхно-
сти в пределах допускаемых прогибоэ
(//400—-для открытых поверхностей
и //250 — для скрытых поверхностей,
где / — длина пролета); систему гори-
зонтальных и диагональных схваток,
обеспечивающих жесткость конструк-
ции в целом; удерживающие конструк-
ции в виде стоек, подкосов, прогонов,
схваток (рис. 99); детали из металла
для скрепления и закрепления всех ча-
стей опалубки.
Для изготовления элементов опа-
лубки применяют: древесину в виде
досок, брусьев и древесные материа-
лы— (фанеру 6^8...10 мм), древесново-
локнистые и древесностружечные пли-
ты (6 — 4...50 мм); металл (листовой,
прокат, поковки, сетки); железобетон-
ные и бетонные сборные детали.
Более высокое качество поверхности
и меньшее сцепление бетона с опалуб-
кой можно получить при использова-
нии для рабочих поверхностей пласт-
массовых материалов (стеклотексто-
лит, стеклопластик, гетинакс, вини-
пласт, древесноволокнистый пластик
6 = 0,5...15 мм и более).
Все удерживающие конструкции де-
лают либо из дерева (брусья, пласти-
ны, бревна d— 140...200 мм), либо из
проката черных металлов.
Для устройства рабочей поверхно-
сти (палубы) применяют в основном
доски толщиной 20...50 мм с влажно-
стью древесины 15...20 %. Со стороны
рабочей поверхности доски должны
быть простроганы, а при толщине свы-
ше 40 мм им-еть шпунтовые пазы.
Доски крепят гвоздями, металл —
сваркой, фанеру и листовые пластмас-
сы— водостойкими клеями.
Недостаток деревянной опалубки
состоит в деформации при разбухании
и усыхании, вызывающей коробление,
164
нарушение гвоздевых соединений, об-
разование трещин, через которые воз-
можно вытекание цементного раствора.
По характеру крепления и способу
перестановки различают сборно-раз-
борную щитовую многооборачиваемую,
стационарную необорачиваемую, пе-
редвижную опалубку.
Стационарную необорачиваемую
опалубку изготовляют индивидуально
для данного блока из досок и брусьев.
По окончании укладки бетона в блок
ее полностью разбирают и материал
используют для опалубки на других
блоках до 3...5 раз.
Сборно-разборную щитовую много-
оборачиваемую опалубку монтируют
из готовых щитов и крепей. По окон-
чании бетонирования одного блока
опалубку демонтируют и используют
после ремонта на других блоках. Обо-
рачиваемость такой опалубки зависит
от прочности материала, из которого
она сделана (деревянная до 30...40,
металлическая до 125 раз).
Подвижную (скользящую, катучую)
многооборачиваемую опалубку приме-
няют для однообразных по форме ча-
стей сооружений, развитых в высоту
или длину. Она имеет постоянную си-
стему крепей и устройства для пере-
движения на новые позиции.
Специальную опалубку одноразово-
го или многоразового использования
применяют для улучшения качества бе-
тона или ведения работ в условиях низ-
ких температур.
Стационарная опалубка наиболее
трудоемкая и дорогостоящая по срав-
нению с другими типами, поэтому к
ней прибегают в случаях особо слож-
ной формы или редко повторяющихся
в данном сооружении блоков (один-
два раза), а также при сложном со-
пряжении их с поверхностью основа-
ний. Она требует увеличенного расхо-
да материала, уплотнения ее на каж-
дом блоке, большего времени на
установку.
Сборно-разборная опалубка состоит
из щитов и стоек с подкосами или с
анкерами и тяжами для поддержания
щитов в рабочем положении. Щиты
(рис. 99) состоят из дощатой горизон-
тальной облицовки палубы, вертикаль-
ных ребер из брусьев, скрепляемых
горизонтальными и диагональными
схватками.
Крепления щитов опалубки бывают:
наружные — не связанные с бетониру-
емыми блоками и. внутренние.— закла-
дываемые в забетонированные части
сооружения. Наружные способы креп-
ления очень просты и удобны только
для невысоких блоков бетонирования
(до 2...3 м) (рис. 100, а, б-, рис. 101, а).
При большей высоте требуется слож-
ная система стоек, подкосов и схваток,
обеспечивающая необходимую проч-
ность и жесткость системы (рис. 100,
в; рис. 101, б...д). При бетонировании
блоков на высоте свыше 3...6 м внеш-
ние крепления щитов применять невы-
годно, и тогда переходят на внутрен-
ние крепления с использованием ме-
таллических стяжек, растяжек анкер-
ных болтов и анкерных петель, закла-
дываемых в бетонируемые части со-
оружения (рис. 100, г...и). При этом
применяют либо одноярусное крепле-
ние для бетонирования на высоту од-
ного щита, либо двухъярусное — на
высоту двух щитов. Одноярусную щи-
товую опалубку крепят одним из трех
способов: основным, консольным и
комбинированным (рис. 100, е, ж, з).
Двухъярусное крепление щитов бо-
лее сложно и выполняется либо с при-
менением длинной скользящей стойки,
удерживаемой анкерными болтами и
оттяжками (рис. 1*00, и), либо с ис-
пользованием сложных стоек-ферм и
шагающих систем..
Перестановка щитов и креплений
опалубки требует больших затрат
и времени. Значительную экономию ре-
сурсов можно получить, применяя под-
вижную опалубку (рис. 102). Отличи-
тельная особенность этого типа опа-
лубки состоит в возможности переме-
щения без разборки всех поддержива-
ющих элементов. Для бетонирования
вытянутых по длине с постоянным по-
перечным сечением элементов бетон-
ных сооружений применяют катучую
опалубку портального, тоннельного
(рис. 102, а...г) или одностороннего ти-
па. Внешние или внутренние несущие
рамы этого типа опалубки установле-
ны на тележках, перемещающихся по
рельсам. Рабочие щиты опалубки кре-
пят к жестким прогонам или специ-
альным рамам так, чтобы их можно
было перемещать вдоль бетонируемой
части сооружения. Для точной уста-
новки щитов в заданное проектом по-
ложение, отрыва их от схватившегося
бетона применяют винтовые устройст-
ва или домкраты, После набора бето-
ном необходимой прочности всю систе-
165
Рис. 100. Основные способы крепления вертикальных стенок опалубки:
а — при высоте плит и фундаментов до 0,2 м; б — то же, до 0,5 м; в — схем-a инвентарных наружных крепле-
ний при высоте не более 5...6 м; г — крепление стяжками и растяжками; д — анкеры для крепления наклон-
ных тяжей; . е, ж, з — основной, консольный и комбинированный способы крепления щитов опалубки в один
ярус; «-“основной способ крепления щитов опалубки в два яруса со скользящей стойкой; / — кол или штырь;
2 — инвентарные подмости; 3 — стяжки; 4 — анкерные болты; 5 — тяжи; 6 — скользящая стойка.
му быстро освобождают и переводят
на соседний участок бетонирования,
где вновь устанавливают в заданное
положение.
Для бетонирования сооружений, раз-
витых в высоту, применяют скользя-
щую опалубку (рис. 102, д, е), кото-
рая поднимается вверх (скользит) за
счет перемещения рамы 1 шагаюргими
домкратами 5, опирающимися на
стержни- несущей арматуры 6.
Сооружения с изменяющимися раз-
мерами сечения по высоте можно бе-
тонировать также в скользящей опа-
лубке с более сложной конструкцией
опорной рамы, выполняемой из ме-
талла.
Из несъемных типов опалубки час-
то применяют тонкостенные железо-
бетонные плиты, удерживаемые в про-
ектном положении креплением к несу-
щим арматурным конструкциям (рис.
166
103, a, s), и относительно массивные
бетонные блоки, удерживающиеся в
проектном положении силами собствен-
ной тяжести, трения и сцепления (рис.
103,г, д).
Плиты-оболочки (рис. 103) пред-
ставляют собой железобетонные пли-
ты толщиной 8... 10 см, длиной 4...5 м
и шириной 2...2,5 м, которые использу-
ют в качестве формообразующей опа-
лубки для внешних поверхностей со-
оружения, поверхности бычков, под-
порных стен и других элементов; эта
опалубка остается в теле сооружения.
Плиты-оболочки изготовляют на за-
водах и полигонах из бетона повышен-
ной'прочности, морозостойкости, водо-
непроницаемости, поэтому части
сооружения, облицованные плитами-
оболочками, имеют внешний слой по-
вышенного качества и, следовательно,
большую сопротивляемость внешним
воздействиям. При установке плиты-
оболочки скрепляют тяжами и прива-
ривают к арматуре блока (рис. 103,в).
Для лучшего сопряжения плит-обо-
лочек с основным массивом бетона
внутреннюю поверхность' их делают
шероховатой (шуба), что достигается
обработкой поверхности струей песка
из пескоструйного аппарата.
Плиты-оболочки служат одновре-
Рис. 101. Схемы крепления опалубки массивных блоков и эпюры боковых давлений бетонной
смеси:
а — при высоте блоков до 3 м; б — при высоте до 6 м; в — при близком расположении откоса котлована; г,
д — для наклонных поверхностей; е — поддерживающие леса для опалубки балок, ригелей перекрытий; ж —
эпюра действительных боковых давлений бетонной смеси на вертикальные стенки опалубки; з—расчетная
эпюра боковых давлений бетонной смеси; и-—расчетная эпюра боковых давлений с учетом динамических
нагрузок при сбрасывании бетонной смеси; 1 — эпюра гидростатического бокового давления бетонной, смеси
как жидкого тела; 2 — фактическая эпюра давления, (размеры в м»)
167
Рис. 102. Передвижная опалубка:
(5 — катучая портального и тоннельного типов: в. г — сочетания опалубок портального и тоннельного ти-
пов для труб, коллекторов, водоводов; д—скользящая для тонкостенных блоков; е то нее, для массивных
блоков; 1— передвижные опорные конструкции и рамы; 2— тележки; 3 — опалубочные щиты; 4— винтовые
домкраты или устройства для установки щитов в заданное положение; 5 — шагающий домкрат; Ь — опор-
ные арматурные стержни; 7 — помост с перилами.
Рис. 103. Железобетонная и бетонная несъемная опалубка:
а — схема армирования плиты-оболочки; б — схемы швов между элементами оболочки; в — крепление плит-
оболочек; г — бетонный блок опалубки для массивных конструкций; д •— схема установки бетонных блоков;
/ — продольные пространственные фермочки; 2 — змейка; 3 — поперечные плоские формочки; 4 — поперечные
пространственные фермочки; .5 — монтажные прутья; —деревянные рейки для образования швов; 7 — бе-
тон бетонируемого блока; 8 — бетон заделки шва; Р —арматура блока; 10 — арматура плиты-оболочки.
менно архитектурной отделкой по-
верхностей сооружений.
Для опалубки поверхностей в пло-
скости строительных швов использу-
ют бетонные плиты. Они остаются в
теле сооружения во внутренних частях
блоков.
Как уже отмечалось, специальную
опалубку используют для улучшения
качества бетона.
168
Вакуум-опалубку составляют из ва-
куум-камер (см. выше), по форме и
размерам соответствующих поверхно-
стям бетонируемых блоков.
Водопоглощающая (абсорбирую-
щая) опалубка представляет собой
стандартные щиты с закрепленным на
внутренней поверхности щитов слоем
водопоглощающего материала, кото-
рым служат обычно древесноволокни-
стые плиты, прессованные из тонко-
молотой древесины, или картон. При
помощи древесноволокнистых плит
удаляется вода и улучшается качество
бетона в поверхностном слое толщиной
10...12 см.
Теплоизоляционную опалубку при-
меняют при укладке бетона в услови-
ях низких температур, когда важно
сохранить тепло в бетоне в течение
срока, достаточного для приобретения
им прочности, гарантирующей сохра-
нение качеств после его заморажива-
ния и последующего оттаивания.
В качестве теплоизоляционной опа-
лубки используют утепленную сборно-
разборную щитовую опалубку в виде
двойных дощатых щитов, разделенных
ребрами-стойками. Пространство меж-
ду щитами засыпают опилками, по-
верхность щитов покрывают войлоком,
толем, иногда между щитами остает-
ся воздушная прослойка, которая сама
сохраняет тепло.
При необходимости  дополнительно-
го повода тепла применяют греющую
(термоактивную) опалубку. Ее обогрев
осуществляют вмонтированными элек-
трическими нагревателями или, что ме-
нее удобно и более сложно, паром,
пропускаемым через полости в щитах.
Опалубку и поддерживающие ее
конструкции рассчитывают на проч-
ность от воздействия внешних нагру-
зок.
На вертикально установленные щи-
ты опалубки действуют горизонталь-
ные нагрузки
Р = Pj + Р2 + Р3 щ р4;
где Р1 — боковое давление бетонной смеси,
кПа; Р2 — динамические нагрузки от сотрясе-
ния при выгрузке бетонной смеси в зависимо-
сти от способа подачи н емкости бадей —
2...6 кПа; — нагрузка от вибрирования бе-
тонной смеси — 2 кПа (учитывается только в
случаях, когда Рг —0); As— нормативная вет-
ровая нагрузка для опалубки, не защищенной
от ветра, — по нормам проектирования, изло-
женным в СНиП и инструкциях.
Боковое давление бетонной смеси
определяют по формуле гидростатиче-
ского давления жидкости
= Тб.с 7Gnax>
где уб.с — сила тяжести 1 м3 бетонной смеси
(для тяжелых бетонов 25 кН); Ята.х — макси-
мальная глубина слоя бетона, в котором он
находится в несхватившемся состоянии, м.
В отличие от жидкости бетонная
смесь вскоре после укладки перехо-
дит в твердое состояние, вследствие
чего боковое давление начинает умень-
шаться, а при затвердении, бетона
через 10...12 ч становится равным ну-
лю (рис. 101,ж). Поэтому за расчет-
ную ординату эпюры бокового давле-
ния принимают значение, соответству-
ющее глубине Яшах (рис. 101, з), зави-
сящее от скорости наполнения формы,
бетонной смесью, сроков схватывания
цемента, состава и подвижности бетон-
ной смеси, способа ее уплотнения, тем-
пературы наружного воздуха и др.
С учетом характера воздействия
вибраторов на бетонную смесь прини-
мают следующие значения Нтахг для
внутренних вибраторов—0,75 м; для
наружных вибраторов—1,0 м.
При учете динамических нагрузок
Р2 расчетная эпюра бокового давления
принимает вид, показанный на рисун-
ке 101, и.
Элементы опалубки железобетон-
ных перекрытий, балок, прогонов, ри-
гелей (рис. 101, е) рассчитывают с уче-
том всех вертикальных нагрузок: от
опалубки и креплений, свежеуложенно-
го бетона (25 кН/м3); от арматуры
(до 1,0 кН/м3); от рабочих и меха-
низмов, участвующих в укладке бетон-
ной смеси (до 2,5 кН/м2); от вибриро-
вания бетонной смеси в тонкостенных
конструкциях (1,0 кН/см2).
Для приближенного определения
размеров элементов деревянной опа-
лубки используют вспомогательные
графики и таблицы в справочниках.
В зависимости от крупности соору-
жений, объема опалубочных работ.из-
готовление наиболее распространенной
деревянной опалубки организуют по-
разному. Первичную обработку дерева
выполняют на деревообделочном ком-
бинате строительства: сушку леса, рас-
пиловку, острожку, выемку шпунтов и
четвертей.
Опалубку изготовляют на специали-
зированных предприятиях — в опалу-
бочных цехах. При отсутствии дерево-
обделочного комбината первичную об-
работку дерева ведут на опалубочных
дворах.
В состав опалубочного цеха входят:
склад сырья (досок, брусьев, фанеры);
заготовительное отделение; разметоч-
ное, сборочное отделения и отделение
ремонта опалубки; склад готовой про-
дукции.
В заготовительном отделении изго-
товляют элементы опалубки; здесь же
16.9
проводят первичную обработку дере-
ва, если оно поступает в необработан-
ном виде.
В разметочном отделении заготав-
ливают элементы сложной опалубки,
особенно криволинейной формы, требу-
ющей предварительного расчерчива-
ния опалубки на выровненной пло-
щадке.
В сборочном отделении ведут сборку
щитов и укрупненных элементов опа-
лубки. Его оборудуют верстаками с
гнездами для укладки ребер, схваток
и стоек щитов. При сборке щитов ис-
пользуют в основном электроинстру-
мент. .
В ремонтном отделении щиты час-
тично разбирают и поврежденные эле-
менты заменяют новыми.
Железобетонные плиты-оболочки из-
готавливают на полигонах и заводах
железобетонных изделий. Технология
их изготовления мало отличается от
технологии изготовления плит и бло-
ков другого назначения.
На месте установки опалубку обыч-
но монтируют при помощи кранового
оборудования, которое применяют для
перемещения армоконструкций и бето-
на в бадьях.
Снимать опалубку следует сразу же
после набора минимально необходи-
мой по условиям сохранности бетона
-прочности. При этом надо иметь в ви-
ду, чем быстрее будет снята опалубка,
тем меньше нужен запас инвентарных
элементов, легче ее отрыв от бетона и
как следствие меньше повреждений,
больше срок службы и меньше расход
материалов.
Темпы нарастания прочности зави-
сят от многих факторов: от активно-
сти цемента, температуры воздуха и
технологии обработки бетона при его
-укладке (см. рис. 67, а).
. В обычных условиях вертикальные
и наклонные поверхности блоков могут
быть распалублены при приобретении
бетоном такой начальной прочности,
когда при снятии опалубки ломиками,
рычагами и другими приспособления-
ми не будут крошится и разрушаться
ребра и кромки, а также поверхность
бетона. Для этого бетон должен иметь
прочность порядка 2,5 МПа. При тем-
пературе 15 °C такую прочность бетон
набирает за 2...3 сут.
-Для таких конструкций; .как балки,
прогоны, перекрытия, работающие на
изгиб, для . которых- опалубка служит
170
несущим элементом, прочность до рас-
палубки должна быть .до 70... 100 %
расчетной, в зависимости От размера
пролетов. -
В летних условиях для набора 70 %
расчетной прочности требуется 10...
15 сут, а для набора 100 %—' 28 сут.
Из-за больших сил сцепления с бе-
тоном для отрыва опалубки необходи-
мы значительные усилия. На третьи
сутки после укладки сцепление бетона
со строгаными деревянными досками
достигает на отрыв 10 МПа, на сдвиг —
150 МПа, с металлом соответственно
9 и 290 МПа, со стеклопластиком —
3 и 75 МПа.
Уменьшение сцепления бетона с опа-
лубкой достигается остругиванием
досок, очисткой от налипшего цемен-
та и смазкой рабочей поверхности спе-
циальными составами. Применяют два
вида смазок: смазки-суспензии на ос-
нове минеральных порошков. (мел+
-J-вода; глина+машинное масло; це-
мент+масло+вода) и смазки-эмуль-
сии на основе машинных масел и дру-
гих нефтепродуктов (автол или ниг-
рол -{-мыло + вода; парафин+керосин;
битум-(-керосин; эмульсол+сода-}-
-J-вода и др.). Для стеклопластиковых
поверхностей применяют смеси поли-
виниловых спиртов, глицерина и воды.
Смазки наносят на поверхность тон-
ким слоем краскораспылителями или
кистями вручную. Они уменьшают
сцепление в 3...4 раза.
Для распалубки используют специ-
альные средства и приспособления:
ломики, гвоздодеры и распалубочные
рычаги.
§ 10. Изготовление железобетонных
деталей для сборных
железобетонных сооружений
и конструкции
Строительство малых и разбросан-
ных на большой территории сооруже-
ний способом монолитной кладки
встречает большие трудности, связан-
ные с доставкой бетонной смеси мел-
кими- порциями, с установкой на мес-
те опалубки, арматуры, с уплотнением
бетона, и влечет низкую производи-
тельность труда, неполное использова-
ние строительных машин по времени.
Кроме того, затруднителен контроль
за качеством работ.
Переход на сборные сооружения в
значительной мере устраняет перечне-
Рис. 104. Схема завода или полигона для изготовления деталей для сборных железобетонных
сооружений:
а__генплан; б, в, г — обслуживание стендов подъемными кранами разных типов: козловым, башенным, мо-
стовым и башенным; / — бетоносмесительный цех; II — котельная: /// — арматурный цех; IV — склад арма-
туры; V — формовочный цех; VI — цех ремонта форм; VII — служебные, бытовые помещения и лаборатории;
VIII — цех твердения; IX — склад готовых деталей; 1 — камеры пропаривания; 2 — готовые детали.
ленные трудности и недостатки и обе-
спечивает определенный экономичес-
кий эффект, прежде всего в экономии
строительных материалов.
Применение сборных сооружений из
частей заводского изготовления ради-
кально решает вопрос качества благо-
даря более совершенной технологии
производства в заводских условиях и
несложности организации контроля.
Организация изготовления деталей
зависит от размеров, формы, массы и
количества их.
Можно выделить следующие две
группы деталей: изделия массового
применения — лотки-каналы, трубы,
плиты; изделия ограниченного приме-
нения— мостовые балки, фермы, эле-
менты опор.
Важная задача совершенствования
конструкций сборных сооружений —
это такая унификация деталей, чтобы
из ограниченного числа их типоразме-
ров можно было собирать различные
сооружения. Не менее важная задача
состоит в дальнейшем укрупнении от-
дельных блоков, с тем чтобы сокра-
тить до минимума работы по заделке
и омоноличиванию стыков в полевых
условиях. Современная технология
сборного железобетона позволяет из-
готовлять сложные пространственные
блоки в виде полностью готовых мел-
ких гидротехнических сетевых соору-
жений или их частей. Предельные раз-
меры таких элементов ограничиваются
грузоподъемностью подъемных кра-
нов и транспортных средств.
Предприятия по изготовлению бетон-
ных и железобетонных изделий для
сборных сооружений организуют в ви-
де заводов и полигонов.
Заводы — это постоянно действую-
щие предприятия с ограниченной но-
менклатурой изделий, хорошо осна-
щенные оборудованием.
Полигоны — это обычно временные
предприятия, которые организуют на
период строительства. Они отличают-
ся от заводов разнообразием выпуска-
емой продукции в меньших объемах по
каждой номенклатуре изделий, мень-
шей оборудованностью, отсутствием
капитальных построек и меньшей про-
изводственной мощностью.
В состав предприятий по изготовле-
нию изделий входят: цех приготовле-
ния бетонной смеси, арматурный, опа-
лубочный и формовочный цехи, цех
твердения бетона, а также склад гото-
вой нроду-кции (рис. 104).
Цех приготовления бетонной смеси
по составу установок и оборудованию
существенно не отличается от заводов
и установок бетонной смеси при мо-
нолитной кладке бетона. То же можно
171
Ги- 1С5 1 эхнологическнё схемы производства деталей сборных железобетонных сооружений
разными способами:
а — стендовым; б — конвейерным; в — поточно-агрегатным; I. II, III — подача арматуры, бетонной смеси, но-
вых форм; IV —выдача готовых деталей на склад. Посты: / — очистки форм; 2— смазки форм; 3 — уста-
новки арматуры; 4 — предварительного напряжения арматуры; 5 — заполнения форм бетонной смесью; б —
уплотнения смеси; 7 — вакуумирования: 8 — ускорения твердения (пропаривания); 9 — освобождения из форм;
/{/ — контроль качества; // — ликвидация устранимых дефектов; 12 — ремонт форм.
сказать о цехах заготовки арматуры и
деревянной опалубки. Металлические
формы готовят в цехах металлообраба-
тывающих мастерских и заводов.
Специфическими в рассматривае-
мых предприятиях являются' цехи
формовки и твердения железобетон-
ных изделий. В них выполняют следу-
ющие технологические операции: очи-
стку форм, смазку форм, установку
арматуры, напряжение арматуры (в
предварительно напряженных конст-
рукциях), заполнение форм, уплотне-
ние	смеси, '/скоренче тверде-
i i'.p ос: ..	и.д.н..е изделия из формы,
контроль качества, устранение дефек-
тов.
В зависимости от того, как выполня-
ются перечисленные операции, произ-
водство деталей может быть организо-
вано тремя способами — стендовым,
поточно-агрегатным и конвейерным.
При стендовом способе (рис. 105, а)
изделия проходят весь технологичес-
кий процесс, находясь на одном месте
на стендах. На стенды подают опалуб-
ку, арматурные каркасы, бетонную
смесь; здесь же в формах ведут уп-
лотнение и обработку отформованных
изделий для ускорения твердения. По-
172
с-ле распалубки опалубку отправляют
на очистку и повторное использование,
если необходимо — на ремонт в опалу-
бочный цех, а изделие перемещают на
склад. Этот способ можно применять
для производства изделий разнообраз-
ных форм и размеров. Однако он пре-
имущественно распространен для из-
готовления крупных тяжелых и гро-
моздких пространственных блоков, а
также изделий типа плит, балок, лот-
ков с предварительно напряженной
арматурой.
При конвейерном способе (рис.
105,6) производства изделие переме-
щают непрерывно с равномерной ско-
ростью от одного поста к другому, в
том числе и при выполнении операций
для ускорения твердения. На каждом
посту выполняется одна или цикл опе-
раций, на которые разбивается весь
технологический процесс. Оборудова-
ние остается на месте, на постах. Та-
ких поточных линий обычно бывает не-
сколько—для каждого типа изделий.
Конвейерный способ производства —
основной для изготовления массовых
по количеству и типоразмерам блоков
при большой производственной мощ-
ности предприятия и применяется на
постоянно действующих предприяти-
ях— специализированных заводах.
Поточно-агрегатный способ занима-
ет промежуточное положение между
стендовым и конвейерным. При этом
способе на отдельных постах концен-
трируется выполнение ряда операций,
например установка форм, закладка
арматуры, заполнение форм бетонной
смесью (рис. 105, в). Затем изделие
перемещается последовательно на по-
сты, где проводятся следующие опера-
ции: уплотнение, ускорение твердения
бетона, распалубка.
На каждом посту изделия находятся
разное время и параллельно могут
формоваться и обрабатываться изде-
лия разных размеров и форм. В этом
отношении поточно-агрегатный способ
обладает преимуществами стендового
способа, а по использванию высоко-
производительного оборудования —
конвейерного.
Для формовки железобетонных де-
талей применяют инвентарные формы
главным образом из металла. Метал-
лические формы компактны, точны в
размерах, имеют большую жесткость
и большой срок службы — порядка
5 лет. При малом объеме производст-
ва деталей делают деревянные формы,
а при стендовом способе производства
крупных деталей — железобетонные
формы — матрицы.
Сложные формы и матрицы могут
быть оборудованы вибрационными
устройствами для уплотнения или ва-
куумирования бетонной смеси, а также
системами паропрогрева или электро-
прогрева для ускорения процесса твер-
дения.
Формы заполняют смесью в простей-
ших случаях из вибробадей, а при мас-
совом производстве однотипных дета-
лей — специализированными распре-
делителями смеси, перемещающимися
над формами по рельсовым путям.
На заводах и полигонах железобе-
тонных деталей бетонную смесь уплот-
няют разными способами: вибрирова-
нием, вакуумированием, центрифуги-
рованием, вибропрессованием, вибро-
прокатом.
Наиболее распространен вибраци-
онный способ уплотнения. Вакуумиро-
вание обычно дополняет вибрацион-
ные способы.
Уплотнение бетона вибрированием в
крупных изделиях при стендовом спо-
собе их изготовления ведут такими же
вибраторами, как при монолитной
кладке бетона.
В обычных температурных условиях
(15°) бетон набирает прочность мед-
ленно, и для достижения 75 % расчет-
ного значения ее требуется около
10 сут (см. рис. 67, а). Такие темпы
твердения неприемлемы для предпри-
ятий сборного железобетона по усло-
виям использования площадей, обору-
дования, опалубки. Поэтому применяют
различные методы ускорения твер-
дения, позволяющие за 15...20 ч полу-
чить .детали, пригодные для монтажа.
Различают следующие виды прочно-
сти выпускаемой продукции:
расчетную, необходимую для рабо-
ты блока сооружения на месте уста-
новки под действием постоянной и вре-
менной нагрузок;
монтажную, равную 70...75 % расчет-
ной, необходимую и достаточную для
транспортировки изделий на место ус-
тановки, монтажа сооружения;
штабелировочную, допускающую пе-
ремещение изделий внутри завода или
полигона и складирование их в штабе-
лях, равную около 50 % расчетной или
173
Определяемую' допустимыми напряже-
ниями 'сжатия^ например ддая длинно-
мерных блоков (балки, колонны, стой-
ки, прогоны и др.) около 10 МПа.
распалубочную, допускающую рас-
палубку без повреждения граней углов
(25 % от расчетной или 5...Ю МПа).
На предприятиях сборного железобе-
тона выпускают изделия с монтажной
прочностью.
- Способы ускорения твердения бето-
на разнообразны. К ним следует отне-
сти общие методы, применяемые при
монолитной кладке бетона: цемент
повышенной активности, домол цемен-
та, пониженное водоцементное отноше-
ние, хорошее перемешивание составля-
ющих, чистота заполнителей. Но одних
их недостаточно для быстрого тверде-
ния..
Из известных способов эффектив-
ного ускорения твердения бетона — до-
бавка химических ускорителей тверде-
ния; электропрогрев, обработка горя-
чей водой; пропаривание—находит
широкое применение последний, отли-
чающийся меньшим расходом энергии,
несложностью оборудования, а также
тем, что пар является благоприятной
средой, дающей тепло и влажность,
препятствующей испарению воды и
обезвоживанию бетона.
С повышением температуры во
влажной среде скорость нарастания
прочности бетона резко возрастает.
Так, необходимая монтажная проч-
ность, равная 75 % расчетной, при
температуре 80°C и применении це-
ментов с гидравлическими добавками
может быть получена через 16 ч.
Прогрев обычно ведут в пропароч-
ных камерах при температуре 70...
90 °C и атмосферном давлении. Реже
используют автоклавы — камеры вы-
сокого (до 800...900 кПа) давления с
температурой до 170 °C. Пропарочные
камеры в первом случае могут быть:
стационарные из кирпичной, бетонной
или железобетонной кладки или метал-
лические; переносные, преимуществен-
но металлические. Для уменьшения
расхода пара требуется хорошая изо-
ляция стенок камеры и герметичность.
Переход на сборный железобетон
позволяет перенести в заводские усло-
вия все процессы по заготовке необхо-
димых деталей. На стройплощадке ве-
дут только их монтаж с’соответствую-
щей заделкой и омоноличиванием швов
и стыков.
174
§ 11. Производство бетонных работ
в знмнее время
Особенности бетонных работ зимой.
Выполнение бетонных работ зимой ус-
ложняется .не. .только . отрицательным,
влиянием низких температур на рабо-
тоспособность рабочих и эксплуата-
цию машин и механизмов. При темпе-
ратурах ниже 5 °C резко снижается
скорость нарастания прочности’ бетона
(см. рис. 67, а), а с замерзанием, воды
процесс гидратации полностью прекра-
щается. Если к моменту замерзания
бетон не наберет достаточной прочно-
сти, то в нем при наличии в порах сво-
бодной воды появляются трещины
вследствие расширения на 9 % образу-
ющегося льда. Вокруг крупных частиц-
заполнителей происходит концентра-
ция свободной воды, что нарушает од-
нородность и монолитность бетона.
Значительно снижается и сцепление
бетона с арматурой.
После оттаивания твердение продол-
жается, но, так как образовавшиеся
трещины неустранимы, бетон, теряет
прочность и часто имеет большую во-
допроницаемость. В связи с этим при
производстве бетонных работ зимой
принимают все меры, чтобы уложенный
бетон к моменту замерзания набрал
достаточную прочность (табл. .65), ко-
торую иногда называют критической.
При температуре от 0° до 5°C проч-
ность нарастает очень медленно. Опыт
показывает, что в массиве блока при
такой температуре через месяц проч-
ность возрастает только до ‘ 1,0...
2,0 МПа. Такое медленное нараста-
ние прочности особенно важно учиты-
вать при бетонировании осенью и вес-
ной, когда нужно прибегать к утепле-
нию, блоков.
С понижением среднесуточной тем-
пературы до 5° и наступлением ноч-
ных заморозков следует переходить на
зимние способы производства бетон-
ных работ.
Все способы и приемы зимнего бето-
нирования можно разделить на че-
тыре группы (рис. 106): общие приемы
ускорения набора прочности; примене-
ние противоморозных добавок; подо-
грев материалов на месте приготовле-
ния смеси или перед.ее укладкой; по-
догрев бетона в блоках бетонирова-
ния.
Общие, приемы ускорения твердения
не -требуют специальных устройств или
65. Прочность, которую должен иметь бетон
к моменту замерзания (по рекомендациям
СНиП)
Конструкции
Прочность в
% от расчет-
ной, не менее
Бетонные и железобетонные с не-
напряженной арматурой при мар-
ках бетона.
до 150	50
200...300	40
400...500	30
Подвергающиеся сразу после вы-	70
держивания попеременному замо-
раживанию и оттаиванию
Предварительно напряженные	80
Подвергающиеся сразу после	100
окончания выдерживания дейст-
вию расчетного давления воды, а
также те, к которым предъявля-
ются специальные требования по
морозостойкости и водопроницае-
мости
оборудования и сводятся к использова-
нию высококачественных чистых исход-
ных материалов и тщательному соблю-
дению технологии производства работ.
Выбор специального способа произ-
водства бетонных работ зимой в боль-
шей степени зависит от объемов и
и массивности блоков бетонирования,
так как тонкостенные конструкции
очень быстро охлаждаются. Для оцен-
ки массивности блоков бетонирования
используют показатель, называемый
модулем поверхности блока (м!):
М = F/V,
где F — суммарная площадь поверхностей бло-
ка, через которые рассеивается тепло, м2; V —
объем блока, м3.
Блоки принято считать массивными
при М<3; немассивными при М=3...5;
тонкостенными при М>4...6.
Для массивных блоков обычно до-
статочно подогреть материалы на ме-
сте приготовления бетона. В случаях,
когда М>3, требуется дополнительный
подогрев бетона в блоках на месте ук-
ладки или другие меры.
Использование противоморозных до-
бавок. Для того чтобы поддержать
воду в жидком состоянии при отрица-
цательных температурах, применяют
химические добавки. Они должны
иметь низкую стоимость, быть безопас-
ными в обращении, не ухудшать свой-
ства бетона и арматуры. В строитель-
ной практике чаще других применяют
следующие добавки: поташ — К2СО3;
нитрит натрия — Na-NO2; нитрат каль-
ция — Ca(NO3)2; нитрит-нитрат каль-
ция — Ca(NO2)2+Ca(NO3)2; хлорид
кальция — СаС12; хлорид натрия —
NaCl и их смеси в строгом соответствии
с указаниями по Их применению.
Применение того или иного вида до-
бавок в каждом конкретном случае оп-
ределяется типом конструкции, услови-
ями ее эксплуатации, ожидаемыми
температурами наружного воздуха,
экономичностью. Некоторые виды до-
бавок ускоряют загустение бетонной
смеси и ухудшают его удобоукладывае-
мость. По этой причине их следует при-
менять в сочетании с замедлителями
загустения.
С понижением температуры прихо-
дится увеличивать концентрацию раст-
воров/но и такая мера не позволяет
получить расчетную прочность в обыч-
ные сроки (табл. 66).
Применение некоторых противомо-
розных добавок ограничено или запре-
щено: в армированных конструкциях,
в конструкциях с напряженной армату-
рой, в агрессивных средах, в зонах пе-
ременного увлажнения, при опасности
воздействия блуждающих токов.
Добавки вводят в бетонную смесь в
процессе ее приготовления в виде ра-
створов. Вначале обычно готовят кон-
центрированные насыщенные растворы,
66. Расход противоморозных добавок и ориентировочные данные о наборе прочности
бетоном при отрицательных температурах
Показатели	Температура, °C			
	0...-5	|	—6...—10	| —11...—15 | —16...—20	—2U.—25
Количество добавок в % от 3...6	6...9,5	7...11	8...ГЗ	10...15
массы цемента
Достигаемая прочность в %
от расчетной при твердении на
морозе за:
7	сут	30..	.40	25..	.30	15.	..25	ГО.	-.25	До	20
14	»	50..	..65	35..	.50	25.	..40 .	15.	..35	»	30
28	»	70..	..80	45..	.70	35.	..65	20.	..55		50
90	»	90..	..100	70..	.90	50.	..80	40.	„70		60
175
SETOHHtlB РАБОТЕ! ВЗ ИМНЕЕ ВРЕМЯ
Рис. 106. Методы производства бетонных работ в зимнее время.
ПОДОГРЕВ БЕТОНА
НА МЕСТЕ УКЛАДКИ В ВЛоКИ
применяя для ускорения растворения
веществ горячую воду, нагретую до
40...80 °C. Из них получают растворы
необходимой рабочей концентрации.
Подогрев бетонной смеси на месте
приротовления или перед укладкой.
Применение этого метода основано на
использовании начального запаса тепла
(<7i) и тепла, выделяемого бетоном в
процессе твердения при экзотермиче-
ских процессах (г/s) - В массивных бло-
ках с модулем поверхности МдСЗ на-
чального запаса тепла обычно бывает
достаточно для набора бетоном необ-
ходимой прочности к моменту замер-
зания. С увеличением модуля поверх-
ности даже сильно разогретый бетон
быстро остывает (рис. 107). Для умень-
шения потерь тепла применяют специ-
альную утепленную опалубку. Метод
укладки бетона с использованием толь-
ко начальных запасов тепла иногда на-
зывают методом «термоса». За время
остывания в окружающее пространство
будет рассеяно количество тепла р3.
Достаточность начального запаса теп-
ла проверяют по уравнению теплового
баланса
<Ji + ?г — <7з>
или в развернутом виде (по
Б. Г. Скрамтаеву)
Тб ^б.н ~г G,, 3 = MK«24n (3g.ср	^н.в) >
где Тб = 2400 кг/м;!— плотность бетона; Сп==
= 1,05 кДж/(кг-°С) — удельная теплоемкость
бетона; — начальная температура бетонной
смеси при укладке, град; G,, — количество це-
мента в 1 м3 бетона, кг; Э — удельное тепло-
выделение при твердении 1 кг цемента, кДж/кг
(табл. 67); Л4 — модуль поверхности бетонного
блока; а — коэффициент, зависящий от сте-
пени обдуваемости блока ветром, влажности
и качества теплоизоляции (1,3...2,3); п— чис-
ло суток, за которые температура снизится от
начальной до 0°С; /„.в — средняя температура
наружного воздуха, (б.ср — средняя температу-
ра бетона за период остывания в зависимости
от модуля поверхности блока Л4:
М <4	5... 8	9... 12
Ф.ср	0,5 (^б.нд-5)	0,5/дл	0,33^0.и
1
К __ ______---- -------—----—— _ коэффи.
0,05 -f- di/Xj -у СЬКу "Г- аз/Хд
циент теплопередачи для опалубки,теплоизо-
ляции, ограждения, Вт/(м-°С); аь а2,	—
толщина слоев опалубки и теплоизоляции, м;
Хь %2, Х3— коэффициенты теплопроводности
материалов, Вт/(м-°С); картон, толь, руберо-
ид— 0,17; доски — 0,2; опилки — 0,24; шлак —
0,34; минеральная вата — 0,49.
На основании уравнения теплового
баланса находят либо необходимую
начальную температуру t6.H, либо тре-
бующийся коэффициент теплопровод-
ности опалубки — К, либо число суток,
за которые температура понизится
до 0 °C.
Приближенно необходимую началь-
ную температуру можно найти по эм-
пирической зависимости
^б.н — Ч- бг.в/( 3. .. 4),
где б.в — отрицательная температура наруж-
ного воздуха, взятая без знака минус.
176
Рис. 107. График остывания бетона в обычной
опалубке при температуре наружного воздуха
^н,в = —20 °C в блоках с различными модулями
поверхности:
1~ М = 3', 2~ Л1 = 6; 3 —Ai=I2 (по данным А, С, Ар*
беньева).
См-==0,84 кДж/(кг-°C), а для воды
Св = 4,2 кДж/(кг-°С). По теплоемкости
и несложности организации выгоднее
всего нагревать воду.
Средневзвешенную температуру сме-
си определяют по формуле
t S[CMGi + CBg;K]
6 S (См G, + Св g;)	’
где Gi—-весовые дозы каждого из смешивае-
мых материалов — песка, гравия, щебня, це-
мента — за вычетом содержащейся в них воды,
кг; gi — весовые количества воды, содержа-
щейся в каждом материале; См, Св—удельная
теплоемкость смешиваемых сыпучих материа-
лов и воды, кДж/(кг-°С); ti — начальная тем-
пература каждого из смешиваемых материа-
лов, °C. 
С учетом потерь тепла начальная
средневзвешенная температура исход-
ных материалов для бетона должна
быть не менее:
С = ^б.н 4" “Г
где Д/п — потери температуры при перемеши-
вании в бетоносмесителях (3...40); АС — поте-
ри температуры при транспортировке бетонной
смеси; их уточняют на месте производства ра-
бот в зависимости от способа и дальности
транспортировки, температуры воздуха и т. д.
Приближенно в зависимости от тем-
пературы наружного воздуха потери
температуры составляют:
Число слагаемых под знаком суммы
S будет равно числу смешиваемых ма-
териалов.
Температуры составляющих подби-
рают в определенном порядке. При су-
хих заполнителях предусматривают на-
грев в первую очередь воды, если на-
грева воды недостаточно, то предусма-
тривают нагрев гравия, и если этого
недостаточно, то песка; цемент не по-
догревают, так как при нагреве ухуд-
шаются его свойства.
Предельная температура подогрева
не должна превышать во всех случаях
для воды 60...90°, для гравия и песка
/нв, °C	+5...—5	—5... —15	—15...—20	—20...—25
д/т, °C 3	7...8	10... 12	15
Бетон высокого качества можно по-
лучить при ограничении максимальной
температуры бетонной смеси до 35...
45 °C; При выборе составляющих, под-
лежащих подогреву, и температуры по-
догрева следует учитывать количество
составляющих в 1 м3 бетона, их тепло-
емкость, сложность организации подо-
грева разных составляющих, состояние
гравия и песка на складах.
Удельная теплоемкость С состав-
ляющих выражается количеством теп-
ла для нагрева 1 кг материала на 1°;
для гравия, песка, цемента, добавок
67. Средние значения удельного
тепловыделения при твердении
портландцемента при 10 °C, кДж/кг
Марка це« ] мента	I	। Продолжительность твердения, сут		
	1	3 1	7	|	28
300	126	188	272
400	146	209	293
500	167	251	314
S00	167	372	,377
40...60°. Для активных цементов высо-
ких марок берут нижние из названных
пределов, для малоактивных — верх-
ние.
При смерзшихся заполнителях вна-
чале нагревают гравий и песок до 5°,
а затем воду; если этого недостаточно,
то нагревают гравий и песок до 40 °C.
Воду подогревают (рис. 108, г, д) в
водяных котлах-теплообменниках, бой-
лерах. При небольшом объеме работ
воду можно подогревать в баках огне-
вым способом.
Гравий и песок подогревают в бун-
керах или штабелях на складе. Бунке-
ра располагают (рис. 108, а) на стыке
складов этих материалов и транспорт-
ных устройств для подачи материалов
в надбункерное отделение завода бе-
тонной смеси. Подогрев ведут откры-
тым или закрытым паром, нагретым
воздухом.
В первом случае (рис. 108, б) бун-
кера в нижней части оборудуют паро-
проводами с отверстиями, через кото-
177,
Рис. 108. Устройства для подогрева гравия, щебня, песка и воды:
а — схема расположения бункеров для подогрева гравия, щебня, песка (/— смесительное отделение; 2 — Ко»
тельная; 3— бункера подогрева; 4—открытые склады гравия, щебня, песка); б — схема бункера для подогре-
ва гравия, щебня, песка острым паром (/ — бункер; 2 — перфорированный паропровод); в — схема бункеров
для подогрева гравия, щебня, песка «закрытым» паром (/ — бункер гравия, щебня; 2 — бункер песка;' 3 — па-
ровые трубы; -/ — сброс конденсата); г, д — устройства для подогрева воды «закрытым» и «открытым» па-
ром (/ — подвод холодной воды; 2 — подача пара; 3 — переливная труба; 4 — отвод горячей воды; 5 — отвод
конденсата; 6 — водомерное стекло).
рые пар поступает в массу подогревав-
мого материала. Это способ наиболее
быстрого подогрева. Однако в данном
случае расходуется значительное коли-
чество пара, и, кроме того, должны
быть приняты меры по отводу конден-
сата. Последний обильно и неравномер-
но увлажняет подогреваемый матери-
ал, что требует учета влажности мате-
риала при дозировке воды.
Во втором случае (рис. 1®8, в) пар
циркулирует по системе паропроводов
в бункерах и передает тепло подогре-
ваемому материалу через стенки паро-
проводов. Такой подогрев будет более
продолжительным, но он имеет значи-
тельные преимущества в отношении по-
стоянства влажности материала и бла-
гоприятных условий работы персонала.
Непосредственно в штабелях мате-
риалы подогревают с помощью регист-
ров, сваренных из труб, по которым
циркулирует пар или горячая вода от
котельной. Регистры размещают возле
течек и горловин, через которые ще-
бень, гравий или песок поступает в
подштабельные галереи на транспорте-
ры.
178
Рис. 109. Устройства для электроразогрева бетонной смеси:
а — в бадьях; б —в кузовах автосамосвалов; 1 — контакты; 2 — изоляция; 3 — пластины электродов; 4 — кор-
пус бадьи; 5 — кузов автосамосвала; 6 — переносная рама с электродами; 7 — вибратор; 8 ~ защитное ограж-
дение площадки разогрева.
При большом удалении места уклад-
ки от места приготовления бетона за
время транспортировки смесь сильно
охладится, и может возникнуть потреб-
ность в ее подогреве непосредственно
перед укладкой. Это проще всего до-
стигается электроразогревом от сети с
напряжением 220...380 В непосредст-
венно в бадьях, оборудованных плас-
тинчатыми электродами, изолирован-
ными друг от друга и от корпуса
(рис. 109).
При соответствующих мерах без-
опасности электроразогрев "бетонных
смесей допускается непосредственно в
кузовах автосамосвалов на специально
оборудованных площадках. Расход
электроэнергии на разогрев 1 м3 смеси
таким способом составляет около
0,9 кВт-ч на I °C.
Подогрев бетона на месте укладки.
В случаях, когда начальный запас теп-
ла недостаточен для набора бетоном
необходимой прочности (тонкостенные
конструкции, суровые условия и др.),
приходится подогревать его непосред-
ственно в блоках с помощью электри-
чества, пара, теплого воздуха.
Электроэнергию используют, пропу-
ская ток через бетон с помощью элек-
тродов разных типов (рис. ПО, а..,д).
Рис. НО. Схема устройств для обогрева бетона на месте бетонирования:
а — поверхностными нашивными электродами; б — схема щита с нашивными электродами; е—поверхностны-
ми электродами, утопленными в бетон на 3...4 см; ? — внутренними стержневыми электродами; д — внутрен-
ними струнными электродами; е — деталь крепления струнных электродов с помощью кубика-нзолятора из
'нементно-пегчаиой смеси; ж — схема паропрогрева блока; з — тепляк; 1 — утепленная опалубка; 2 ~ электро-
ды; 3 —-изолятор; 4 — паропровод; -э —несущие стойки; 6 — утепленное перекрытие; 7 — люки для укладки
бетона-
*2*	175
Поверхностные нашивные электроды
делают из проволоки диаметром 6 мм
или полосок, прикрепляя их к рабочей
поверхности опалубки.
В неармированных бетонных конст-
рукциях такие электроды могут быть
утоплены в бетон на глубину 3...4 см.
Внутренние электроды применяют в ви-
де коротких стержней из проволоки
диаметром 6...8 мм или в виде струн
длиной до 3 м, помещаемых в толщу
бетона. Все устанавливаемые электро-
ды должны быть изолированы друг от
друга и от арматуры. Они могут опи-
раться на деревянную опалубку, а при
необходимости крепления к арматуре
применяют изоляторы в виде бетонных
кубиков со стороны 5...10 см (рис.
110, е).
Электронагрев проводят током по-
ниженного напряжения порядка 60...
90 В. Для прогрева неармированных
бетонных конструкций допустимо сете-
вое напряжение 127 и 220 В.
Расстояния между электродами на-
значают с учетом используемого напря-
жения.
Напряжение, В 51
Расстояние, см:
между элек- 20
тродами
минимальное 5
до арматуры
65	87	106	127	220
25	30	40	50	70
7	10	15	—	50
Выделяющееся при прохождении то-
ка через бетон количество тепла (кДж)
можно вычислить по известной фор-
муле:
Q = 3,6 Pt = 3,6---1,
R
где Р — расходуемая мощность, Вт; t — про-
должительность пропускания тока, ч; V —ис-
пользуемое напряжение. В; R — удельное со-
противление, зависящее от минералогического
состава, подвижности бетонной смеси и нали-
чия добавок (4...25 Ом/м). По мере твердения
и высыхания бетона удельное сопротивление
увеличивается.
Во избежание ухудшения качества
бетона необходимо строго выдерживать
режим электропрогрева: скорость подъ-
ема температуры не должна превышать
6...8 °C в час, скорость остывания —
5...10 °C в час, предельная температура
при прогреве наружными электродами
40 °C, а при внутренних электродах
50...70 °C. На электропрогрев бетона
требуется большое количество электро-
энергии, поэтому его можно применять
только при наличии вблизи стационар-
ных электростанций или ЛЭП.
На прогрев бетона с доведением его
прочности до 50 % расчетной требуется
следующее количество электроэнергии:
модуль поверхности блока	6	10	15
расход электроэнергии при	80 118 163
температуре наружного
воздуха — 20 °C и темпера-
туре прогрева 50°C, кВт-ч
Для поддержания необходимой тем-
пературы в блоках можно использовать
греющую — термоактивную опалубку.
Наиболее удобна и менее энергоемка
в сравнении с электродным прогревом
опалубка с вмонтированными в нее
электронагревательными элементами
(рис. 111). В качестве электронагрева-
телей применяют: высокоомную прово-
локу нихром на асбестокартоне, пла-
стины из токопроводящих материалов
(токопроводящая резина, металличе-
ская сетка, запрессованная с клеем
между слоями стеклоткани); проволоку
в хлорвиниловой изоляции (до £=60...
90 °C); специальные высокотемператур-
ные кабели (до £= 150...200 °C); тепло-
электронагревагельные трубки — ТЭН
(до £=300...350 °C). В зависимости от
поставленных задач электрическую
греющую опалубку можно использо-
вать для компенсации потерь тепла при.
твердении бетона (необходимая мощ-
ность 100...200 Вт/м2), для подогрева
бетона (400...1200 Вт/м2), для оттаи-
вания грунта и прогрева замерзшего ос-
нования (до 2000 Вт/м2).
В соответствующих местных услови-
ях (наличие действующих котельных,
топлива) в качестве греющей может
быть опалубка с паропрогревом: «паро-
вые рубашки», «капиллярные» опалуб-
ки (рис. 110, ж).
Способы прогрева бетона на месте
укладки могут быть дополнены приме-
нением калориферов для нагрева воз-
духа, которые работают на жидком топ-
ливе, газе или электроэнергии.
Для местного прогрева бетона при
малых объемах бетонной кладки, в
случае замоноличивания стыков между
железобетонными деталями сборных
сооружений в качестве источников теп-
ла применяют электронагревательные
приборы разных конструкций или лам-
пы накаливания мощностью 500 Вт
и более.
Широкое применение находят ограж-
дения — тепляки (рис. 110, з). Имея
разборный металлический каркас и
оболочку из брезента или другого пле-
ночного материала, тепляк можно бы-
180
Рис.,,111. Греющая термоактивная опалубка:
а — схема щита греющей опалубки; б—высокотемпературный кабель: в — номограмма для определения мощ- *•
ности электронагревателей; / — рабочая поверхность из металла; 2 — нагревательный кабель; 3 — утеплитель
из стекловаты; 4 — фанера; 5 — крепление кабеля; б — рама каркаса из неравнобокого уголка 60X40X4 мм;
7 — высокоомная проволока; 8 — термостойкая изоляция; 9— оболочка из мягкого металла.
стро установить над бетонируемым бло-
ком. Он эффективно сохраняет тепло
при выдерживании бетона способом
«термоса» и обеспечивает лучшие ус-
ловия для рабочих при установке опа-
лубки, монтаже арматурных конструк-
ций и укладке бетона. При необходимо-
сти подогрева воздуха в тепляке при-
меняют калориферы.
При производстве бетонных работ
зимой следует постоянно следить за
температурой блоков, не допуская их
преждевременного замерзания или
чрезмерного перегрева. Температуру
измеряют техническими термометрами,
опускаемыми в скважины, сделанные
заранее при укладке бетона. Устье
скважин в процессе измерения и после
него следует закрывать пробкой или
ветошью, чтобы избежать искажения
показаний приборов.
Контроль температуры в блоках бе-
тонирования проводят при способе
«термоса» через каждые 12 ч, при элек-
тропрогреве — через 1...2 ч, при паро-
прогреве — через 4...8 ч до момента,
когда можно допустить замораживание
бетона.
§ 12. Контроль качества
бетонных работ
В ходе выполнения бетонных работ
контроль необходим на следующих ста-
диях: при приемке и хранении всех ис-
ходных материалов (цемента, песка,
щебня, гравия, арматурной стали, ле-
соматериалов и др.); при изготовле-
нии и монтаже арматурных элементов
и конструкций; при изготовлении и.
установке элементов опалубки и за-
кладных частей; при подготовке осно-
вания, опалубки и форм к укладке бе-
тона; при изготовлении и транспорти-
ровании бетонной смеси; при уходе за.
бетоном в процессе его твердения. Все
исходные материалы для бетонных ра-
бот должны отвечать требованиям
ГОСТа.
Показатели свойств материалов оп-
ределяют в соответствии с единой ме-
тодикой, рекомендованной для строи-
тельных лабораторий.
В процессе производства арматурных
работ контроль осуществляют при при-
емке стали (наличие заводских марок
и бирок, качество арматурной стали);
при складировании и транспортировке
(правильность складирования по мар-
кам, сортам, размерам, сохранность
при перевозках); при изготовлении ар-
матурных элементов и конструкций
(правильность формы и размеров, ка-
чество сварки, соблюдение технологии,
сварки).
После установки и соединения всех
арматурных элементов в блоке бетони-
рования проводят окончательную про-
верку правильности размеров и поло-
жения арматуры с учетом допускаемых,
отклонений.
В процессе производства, опалубоч-
ных работ контролируют правильность
установки опалубки, креплений, про-
бок и закладных частей, а также плот-
ность стыков в щитах и сопряжениях,
взаимное положение опалубки и арма^
туры (для получения заданной толщи-
181
68. Объем бетона, от которого берется одна серия контрольных образцов
для испытания на сжатие
Сооружения и конструкции	Объем одно- го блока бе- тонирования, м3	Объем бетона, от ко- торого берется од- на серия образцов, м’
Массивные гидротехнические сооружения	>1000	500
<1000	250
Крупные фундаменты под конструкции	—	100*
Массивные блоки под оборудование	>50	50
<50 От каждого блока
Тонкостенные и каркасные конструкции	—	20
Основания и покрытия цементно-бетонных дорог,	аэродромов	—	200**
* Но не менее чем от каждого блока,
** Но не реже чем одни раз в смену,
ны защитного слоя). Правильность по-
ложения опалубки в пространстве
проверяют привязкой к разбивочным
осям и нивелировкой, а ее размеры —
обычными измерениями. Допускаемые
отклонения в положении и размерах
опалубки приведены в СНиП 3 и
справочниках.
Непосредственно перед укладкой бе-
тонной смеси контролируют чистоту ра-
бочей поверхности опалубки и качество
ее смазки.
На стадии приготовления бетонной
смеси проверяют точность дозирования
материалов, продолжительность пере-
мешивания, подвижность (пластич-
ность) и плотность смеси. Подвиж-
ность бетонной смеси оценивают не
реже двух раз в смену по значению
осадки стандартного конуса в санти-
метрах или по значению показателя
жесткости, определяемого на вискози-
метре в секундах. Осадка конуса не
должна отклоняться от заданной более
чем на ±1 см, а плотность — более чем
на 3 % •
При транспортировке бетонной смеси
следят за тем, чтобы она не начала
схватываться, не распадалась на со-
ставляющие, не теряла подвижности
из-за потерь воды, цемента или схва-
тывания.
На месте укладки следует обращать
внимание на высоту сбрасывания сме-
си, продолжительность вибрирования и
равномерность уплотнения, не допуская
расслоения смеси и образования рако-
вин, пустот.
Окончательная оценка качества бе-
тона может быть получена лишь на ос-
новании испытания его прочности на
сжатие до разрушения образцов — ку-
биков, изготовляемых из бетона одно-
временно с его укладкой и выдержи-
182
ваемых в тех же условиях, в которых
твердеет бетон бетонируемых бло-
ков. Для испытания на сжатие
готовят образцы в виде кубиков
с длиной ребра 200 мм. Допускаются
и другие размеры кубиков, но с введе-
нием поправки на полученный резуль-
тат при раздавливании образцов на
прессе.
При необходимости испытать проч-
ность бетона, затвердевшего в блоке,
вырубают куски бетона, из которых за-
тем вырезают кубические образцы
обычных размеров, или выбуривают
керны и из них готовят цилиндричес-
кие образцы высотой, равной двум
диаметрам.
Бетон, укладываемый в гидротехни-
ческие сооружения, испытывают на мо-
розостойкость и водонепроницаемость.
Число образцов для испытаний уста-
навливают с учетом назначения и мас-
сивности сооружения (табл. 68). Для
каждого вида испытаний готовят одну
серию образцов из 2...3 кубиков.
Наряду со стандартными лаборатор-
ными методами оценки прочности бе-
тона в образцах применяют косвенные
неразрушающие методы оценки проч-
ности непосредственно в сооружениях
на основе механических и физических
явлений (табл. 69).
Очень проста методика определения
прочности бетона эталонным молотком,
предложенным К. П. Кашкаровым. Прй
пользовании этим молотком отпечатки
от стального шарика образуются одно-
временно на поверхности бетона и на
поверхности эталона — стального
стержня (сталь 3, диаметр 10 мм, дли-
на 150 мм). Для определения прочно-
сти бетона по тарировочной кривой ис-
пользуют отношение диаметра отпечат-
ка на бетоне do к большему (вдоль оси
69. Методы и способы контроля прочности бетона в сооружениях
Способы контроля
Показатели, по которым оцени-
вается прочность
Примечание
Механические
Динамическое или ста-
тическое . вдавливание
штампа в бетон
Динамическое вдавли-
вание штампа одновре-
менно 'в/бетбн й эталон-
ный материал
Отскок ударника от по-
верхности бетона
Размер отпечатка, остающего-
ся от штампа (обычно шари-
ка) на поверхности бетона
Отношение размеров отпечат-
ков от штампов на бетоне и
эталоне
Стрельба из строитель-
ного пистолета
Высота отскока ударника от
горизонтальной поверхности;
угол отклонения маятникового
ударника от вертикальной
плоскости
Глубина погружения в бетон
стального стержня (дюбеля)
Отрыв закладных час-
тей
Сопротивление вырыву из бе-
тона закладных элементов спе-
циальной формы
Испытанию подвергается только
поверхностная часть бетона; не-
высокая точность измерений
Меньшее влияние субъективных
особенностей испытателя; удовле-
творительная точность
Высота отскока в значительной
мере зависит от твердости пород
заполнителя и близко располо-
женной арматуры; точность± 15...
20 %
Требуются очень точно дозиро-
ванные заряды ВВ; соблюдение
правил безопасности; точность
до ±25 %
Контроль только в заранее наме-
ченных точках
Физические
Импульсный ультразву-
ковой
Скорость распространения ко-
лебаний ультразвуковой час-
тоты в бетоне
Ударный акустический
Скорость распространения ко-
лебаний звуковой частоты
Простое и быстрое определение
прочности бетоиа прн толщине
блоков до 15 м; сложное элект-
ронное оборудование, методика
хорошо отработана
Довольно сложная аппаратура;
менее точен, чем ультразвуковой
метод; для контроля прочности в
крупных блоках и монолитных
бетонных покрытиях
стержня) диаметру отпечатка на эта-
лоне d3. Методика определения проч-
ности бетона эталонным молотком до-
вольно хорошо отработана и позволяет
учитывать влажность поверхности бе-
тона и возраст бетона, качество стали
эталонного стержня. Для возможности
учета свойств эталонной стали к молот-
ку придается простой в обращении эта-
лономер.
.. При использовании приборов, осно-
ванных на упругом отскоке ударника
от поверхности бетона, также необхо-
димо иметь тарировочные кривые свя-
зи. Так, в приборе системы КИСИ (Ки-
евского инженерно-строительного ин-
ститута) для оценки прочности бетона
используется высота отскока ударника,
падающего под действием пружины оп-
ределенной упругости. Прибор может
быть использован для горизонтальных
поверхностей. Прочность бетона на вер-
тикальных поверхностях бетона оцени-
вают маятниковым прибором по откло-
нению маятника, , заканчивающегося
стальным шариком.
Для оценки прочности бетона им-
пульсным ультразвуковым методом
применяют специальную электронную
аппаратуру, позволяющую определить
время прохождения ультразвукового
сигнала через толщу исследуемой кон-
струкции. Зная длину пути, преодоле-
ваемого сигналом между излучателем
и приемником ультразвуковых импуль-
сов, вычисляют скорость (м/с) прохож-
дения ультразвуковых волн через тол-
щу бетона:
I 1 —а
v =----------- .------ .
(i — i0) 10—6	100 ’
где I — длина пути (расстояние между датчи-
ком и приемником ультразвуковых колеба-
ний), м; t — время прохождения ультразвуко-
вого импульса, регистрируемое прибором в
микросекундах; — поправка на время про-
хождения сигнала в пределах самого прибора
в микросекундах; а — поправка, учитывающая
влияние армирования бетона (выявляется при
тарировке).
Скорость прохождения ультразвуко-
вых волн через бетон лежит в пределах
2*300...5000 м/с, изменяясь в большую
183
сторону с увеличением плотности’V
прочности.
Скорость прохождения ультразвука
через толщу бетона зависит от очень
многих факторов: состава и крупности
заполнителей, вида и содержания це-
мента, способа уплотнения бетона при
укладке, влажности, продолжительно-
сти выдерживания бетона, насыщения
арматурой, направления прозвучивания
(вдоль или поперек слоев укладки) и
др. В связи с гем, что учесть влияние
всех факторов очень трудно, для каж-
дого конкретного состава бетона и при-
нятой технологии бетонирования следу-
ет строить индивидуальные тарировоч-
ные графики, сопоставляя результаты
прозвучивания с прочностью бетона,
полученной при раздавливании об-
разцов на прессе.
Точность определения прочности бе-
тона ультразвуковым методом ±8...
15%.
Кроме оценки прочности бетона,
ультразвуковым методом можно обна-
ружить некоторые дефекты бетонной
кладки: пустоты, раковины, трещины.
При их наличии резко изменяются ус-
ловия прохождения ультразвукового
сигнала: появляются акустические те-
ни, увеличивается длина пути сигнала
между источником и приемником уль-
тразвуковых колебаний. С учетом этих
особенностей можно определить разме-
ры внутренних дефектов.
Качество уплотнения бетона и отсут-
ствие в нем пор, пустот, раковин оце-
нивают испытанием на водопоглощение
путем нагнетания воды в скважины,
пробуренные в контролируемых бло-
ках. Качество укладки в этом случае
оценивают по значению удельного во-
допоглощения:
<7 = Q/(10-Я/),
где Q — количество воды, поглощаемое сква-
жиной, л/мин; Н — давление, при котором про-
водится испытание (3...5 МПа); I — длина
скважины, испытываемой на поглощение во-
ды, м.
Для оценки плотности и однородно-
сти бетона в тонкостенных конструкци-
ях, плитах, лотках, облицовках можно
применять радиоизотопные методы
контроля, основанные на поглощении
или отражении лучей гамма-источника.
На все работы по контролю ка-
чества работ и качества материа-
лов составляют акты испытаний,
которые предъявляют комиссии,
принимающей сооружения. В ходе про-
изводства бетонных работ оформляют
актами приемку основания, приемку
блока перед бетонированием и запол-
няют журналы работ, контроля темпе-
ратур по установленной форме.
Глава IV. МОНТАЖНЫЕ, ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ,
СВАЙНЫЕ РАБОТЫ И ЗАКРЕПЛЕНИЕ ГРУНТОВ
§ 1. Производство монтажных работ
Общие сведения по технологии мон-
тажных работ. Монтажные работы в
условиях строительства занимают все
большее место. Они заключаются в
сборке, установке и закреплении в
проектное положение деталей, узлов,
конструкций, оборудования, изготавли-
ваемого на заводах и предприятиях
различных отраслей промышленности,
а также на предприятиях собственной
производственной базы строительных
организаций.
Технический прогресс современного
строительного производства можно оце-
нивать увеличением объемов монтаж-
ных работ по сравнению со строитель-
ными работами, выполняемыми непо-
средственно на стройплощадке.
; Применение деталей, заготовок, кон-
струкций полной заводской готовности
резко сокращает сроки строительства
объектов, повышает их качество и на-
дежность, уменьшает трудоемкость и
качественно изменяет труд рабочих на
стройплощадке, приближая его к тру-
ду рабочих промышленных предприя-
тий.
В условиях водохозяйственного стро-
ительства широко распространены раз-
личные виды монтажных работ, отли-
чающихся видом материалов, формой
изделий, способами сборки и соедине-
ния элементов, исполнителями
(табл. 70).
Большая часть объемов монтажных
работ, выполняемых собственными си-
лами строительно-монтажных органи-
заций, приходится на монтаж сборных
железобетонных конструкций, трубо-
проводов, металлических конструкций
и частично гидросилового оборудова-
ния. Другие виды работ, как правило,
выполняются специализированными
субподрядными организациями, и да-
лее они не рассматриваются.
В выполнении работ по монтажу тя-
желых и крупногабаритных элементов
из разных материалов имеется много
общего. Разница заключается в основ-
ном в способе соединения монтируемых
элементов.
Для доставки крупногабаритных
монтируемых элементов применяют
транспортные средства, отвечающие
общим требованиям по перевозке гру-
зов (высокая производительность, эко-
номичность, минимум перегрузок), а
также обеспечивающие сохранность
конструкций и оборудования.
Календарные графики транспорти-
ровки изделий должны быть составле-
ны с учетом прекращения подачи в пе-
риоды распутицы, снегопадов.
Повреждения изделий при транспор-
тировке могут происходить по причи-
нам, связанным и не связанным с тран-
спортировкой.
Причины, не связанные с транспор-
тировкой, заключаются в недостаточ-
ной прочности изделий, в непрочном за-
креплении петель и являются след-
ствием нарушения технологии
изготовления. Прямое отношение к
транспортировке имеют такие повреж-
дения: смятие, отколы при ударе из-
делий об изделия, о борта и днища ку-
зовов транспортных средств, при рез-
ких поворотах и подбрасывании на
неровностях пути; трещины, разломы и
изгибы из-за неправильно выбранных
мест опирания (расположение подкла-
док и прокладок) и мест захвата при
погрузках и разгрузках.
Для предохранения изделий от со-
ударения, сдвига и развала применяют
подкладки, прокладки и стойки из до-
сок и брусьев, а также стационарные и
съемные устройства в виде шаблонов,
кассет, хомутов, тяжей. Шаблоны из-
готовляют из досок и брусьев в виде
гнезд, копирующих форму изделия;
кассеты — в виде металлических рам
с гнездами для плит, поставленных на
ребро. Хомутами закрепляют длинно-
185
70. Монтажные работы в водном хозяйстве
Объекты монтажных работ
Поставщики продукции
Профессии рабочих.'
Железобетонные конструк-
ции
Трубопроводы и арматура
Металлические конструк-
ции и гидромеханическое
оборудование
Строительные машины и
оборудование, дождеваль-
ные машины
Насосы, гидротурбины
Электросиловое оборудо-	Электротехнические заводы
вание
Линии электропередач	и	Заводы	по производству кабе-
связи	лей
Измерительные вриборы	Заводы	измерительных прибо-
ров
Заводы и полигоны ЖБИ
Заводы, производящие трубы
из разных материалов
Заводы металлоконструкций
и мастерские
Машиностроительные заводы
з>	»
Рабочие-монтажники строи-
тельной организации . .	:
Рабочие-трубоукладчнкн и сле-
сари строительных организа-
ций
Рабочие-монтажники строи-
тельных или специализирован-
ных монтажных организаций
Слесари-монтажники , строи-
тельных организаций ' ’. '.
Слесари-монтажники специа-
лизированных и пусконаладоч-
ных организаций
То же
Рабочие-монтажники специа-
лизированных организаций по
строительству сетей
Специалисты по монтажу и
испытаниям приборов из спе-
циализированных организаций
мерные изделия на полу кузова, полу-
прицепа. Тяжами расчаливают крупные
пространственные элементы конструк-
ций и оборудование.
Средства транспорта выбирают в со-
ответствии с объемом работ, сроком их
производства, дальностью перемеще-
ния, массой изделий, их формой, усло-
виями пути, числом однотипных дета-
лей, перемещенных на одно сооруже-
ние.
Железнодорожный транспорт исполь-
зуют при расстояниях, измеряемых
сотнями километров для доставки гру-
зов от изготовителя до ближайшей при-
рельсовой базы. Далее до объекта ис-
пользуют автомобильный или трактор-
ный транспорт.
Наибольшее распространение имеет
автомобильный транспорт с примене-
нием бортовых автомобилей грузоподъ-
емностью от 3,5 до 12 т. При перевоз-
ках больших партий грузов выгодно ис-
пользовать полуприцепы, так как они
имеют грузоподъемность, в 2...3 раза
превышающую грузоподъемность авто-
мобиля-тягача.
Полуприцепы и одноосные прицепы
необходимы для транспортировки длин-
номерных изделий — балок, свай, сто-
ек, ферм, колонн, имеющих длину, зна-
чительно большую, чем кузов автомо-
биля.
Перевозку объемных, пространствен-
ных блоков, крупногабаритных конст-
рукций и оборудования осуществляют
на тяжеловозных прицепах (трейле-
рах), используемых для транспортиров-
ки строительных машин и оборудова-
ния. Их используют также для пере-
возки грузов в крупных контейнерах.
Подъем грузов ври погрузке, выгруз-
ке и монтаже осуществляют подъемны-
ми кранами, выбираемыми по грузо-
подъемности, необходимой высоте
подъема и вылету стрелы.
Грузоподъемность крана должна со-
ответствовать массе наиболее тяжелого
из всех монтируемых элементов с уче-
том массы такелажных устройств,
обеспечивающих надежное закрепление
в процессе подъема и монтажа.
Необходимые вылет стрелы и высо-
та подъема крана определяются габа-
ритами монтируемой конструкции, раз-
мерами котлована, условиями безопас-
ности работ с учетом параметров при-
меняемых такелажных устройств.
Применительно к схеме На рисунке
112, а необходимый вылет стрелы
R — Вс/2 + /к с -f- Вк/2,'
а необходимая высота подъема
Я==Яс + а + й+/т,
где Вс — ширина сооружения; 1К — размер,
определяемый параметрами котлована; с —
запас от бровки котлована до подъемного кра-
на (обычно не менее 1 м); Вк — ширина подъ-
емного крана; //с — высота сооружения выше
уровня стояния подъемного крана; а — запас
для переноса монтируемого элемента над вер-
хом конструкции (обычно около 1,5 м); h
высота монтируемого элемента; ZT — длина
такелажных устройств.	. ' -
186
При монтаже больших по площади
сооружений подъемные краны распола-
гают в котловане или на готовых ча-
стях сооружений так, чтобы их можно
было использовать с минимально необ-
ходимой длиной стрелы.
Для подвески изделия к крюку слу-
жат захватные приспособления —
стропы, траверсы, хомуты. При выборе
того или иного захватного приспособ-
ления стремятся к тому, чтобы изделие,
находясь в подвешенном состоянии, не
испытывало непредусмотренных напря-
жений, было надежно закреплено и
гарантировано от срыва и падения.
Стропы (рис. 113, а...з) состоят из
отрезков тросов, снабженных по кон-
цам кольцами, коушами, крючьями для
захвата ими изделия и подвешивания
его на крюк крана в одной, двух, трех,
четырех точках, в зависимости от фор-
мы, положения и размеров изделия.
Для подъема длинных изделий —
балок, труб, свай, плит — в горизон-
тальном положении применяют травер-
сы (рис. ИЗ, и). Траверса позволяет
подвешивать изделие на коротких стро-
пах в нескольких точках: брус травер-
сы воспринимает горизонтальные со-
ставляющие усилия от силы тяжести
изделия.
Хомуты и захваты (рис. 113, м, н)
служат для подъема длинномерных из-
делий, перемещаемых краном в верти-
кальном положении (стойки, сваи).
Необходимые параметры тросов, яв-
ляющихся составной частью любого
захватного приспособления, выбирают
с учетом действующих нагрузок и ус-
ловий работы. В общем случае усилие
в одной ветви стропа (рис. 112, б, в, г)
Si = G/(m cos aXm),
где G — вес поднимаемого груза, кН; т — чис-
ло ветвей стропа; a — угол наклона стропа к
вертикали; Кт — коэффициент, учитывающий
неравномерность распределения нагрузки на
стропы и зависящий от числа ветвей (при
ги = 1...2 Х!П=1; при гге=3...8 /бп=0,75).
Подъемный трос выбирают с учетом
коэффициента запаса К, так чтобы вре-
менное сопротивление стального кана-
та на разрыв было не менее
S = К8г.
Минимальное значение коэффициен-
та запаса прочности каната рекомен-
дуется не менее 4...6, а в устройствах,
предназначенных для подъема лю-
дей, — не менее 9.
Для удобства и безопасности работы
монтажников на высоте применяют ме-
таллические подмости различного ви-
да: переставные, подвесные, катучие,
раздвижные телескопические. При не-
больших объемах монтажных работ ис-
пользуют подъемники, смонтированные
а
Рис. 112. Схемы к подбору подъемного крана и строп для монтажных работ;
а — схема к определению необходимых параметров подъемного крана; б, в, а — схемы к определению нагру-
зок в одно-, двух- и четырехветьевом стропах.
Ф87,
Рис. 113. Захватные приспособления для монтажа сборных конструкций:
а, б, в, г, д — стропы (универсальный-, облегченный, с коушем и крюком, двухветьевой, четырехветьевой); е,
ж, з — схемы использования стропов: и, к, л — траверсы разных видов: .w — захват для колонн; « — захват
для балок: о —сложная траверса для подъема и перевертывания железобетонных лотков.
на базе автомобилей (телескопические,
рычажно-стреловые).
Организация монтажных работ зави-
сит от типа, конструкции и материала
сооружений, объемов монтажных ра-
бот и сроков строительства! Предвари-
тельно должны быть выполнены все
предшествующие работы и сделана
геодезическая разбивка.
Процесс монтажа заключается в под-
готовке элементов к подъему, подъеме
и установке их, временном закрепле-
нии, выверке положения установленных
элементов и окончательном закрепле-
_нии,3 Поступившие на место монтажа
изделия тщательно осматривают, раз-
меры их проверяют, подъемные петли
в случае деформации выправляют, не-
значительные повреждения исправля-
ют на месте и изделия допускают к
монтажу; при значительных поврежде-
ниях элементов вопрос об их исполь-
зовании решается персоналом техниче-
ского контроля.
Способ перемещения и установки
деталей определяется их массой, фор-
мой и линейными размерами. Детали
компактной формы, а также все дета-
ли небольших размеров и массы, не
превышающей грузоподъемности обыч-
ных (до 16 т) мобильных подъемных
кранов, 'монтируют способом верти-
188
кального подъема (рис. 114, а, б).
Длинномерные детали (стойки, колон-
ны, опоры) устанавливают в рабочее
положение поворотом (опрокидывани-
ем), используя для этого подъемные
краны, лебедки, силу тяги тракторов
(рис. 114, в, г). При монтаже с по-
мощью лебедок и тракторов к поднима-
емой детали крепят дополнительный
элемент — вспомогательную стрелу.
Длинные и тяжелые балки, фермы,
пролетные строения часто устанавли-
вают в рабочее положение методом
продольной надвижки (рис. 114, д).
Монтаж металлических конструкций
и гидромеханического оборудования
гидротехнических сооружений. Изде-
лия, конструкции и оборудование из
металла можно встретить практически
во всех гидротехнических сооружени-
ях. Они представлены различными за-
творами, сороудерживающими решет-
ками, рыбозаградительными устройст-
вами, стационарными подъемными и
тяговыми механизмами, металлически-
ми трубопроводами, ограждениями, за-
щитными устройствами, несущими кон-
струкциями насосных станций и дру-
гих зданий (табл.71).
Работа с металлом требует специ-
ального оборудования, рабочих соот-
ветствующих профессий и квалифика-
71. Расход металла в водохозяйственном строительстве на 1 млн. р. сметной стоимости
строительно-монтажных работ
Объекты строительства	.Металл, т	
	всего с арматурой железобетонных конструкций	в том числе
		стальные трубы	металлоконструкции
Гидроузлы из местных строительных	500...570	72...78	60...70 материалов Магистральные каналы	387	12,6	190 2..,9,4 Оросительные системы	100. ..390	30...75 170...317* Сооружения для обводнения пастбищ	110... 150	135	8... 12 Осушительные системы	190...270	1...4	5... 10		
* Под чертой для закрытых оросительных систем и систем орошения с дождевальными установками.
Рис. 114. Способы перемещения и установки на место деталей при монтаже сборных сооружений:
и, б— вертикальным подъемом шодрашивачие-л): в, г ---поворотом (онрокилывгшием); д — продольной над-
вижкой; i — точка поворота; 2 — вспомогательная стрела; 3'-—понтон; 4 — катки.
189
ции и отличается большой трудоемко-
стью, требованиями высокой точности
в изготовлении и монтаже всех дета-
лей.
Монтаж металлоконструкций на не-
больших объектах и сооружениях ме-
лиоративных систем выполняют специ-
ально подготовленные бригады мон-
тажников.
На крупных сооружениях такие рабо-
ты ведут специализированные субпод-
рядные организации «Гидромонтаж»,
«Гидроэнергомонтаж» и др. Они рас-
полагают производственной базой и вы-
полняют работы по «Проекту органи-
зации монтажных работ», аналогично-
му «Проекту организации строительст-
ва».
Специализированная бригада или
монтажная база субподрядной органи-
зации обеспечивает: приемку металло-
конструкций с заводов-изготовителей,
их разгрузку, сортировку и хранение,
при необходимости — укрупнительную
сборку, погрузку и подачу монтируемых
элементов к месту монтажа и выпол-
нение всех работ на месте монтажа.
Наряду с общестроительными подъ-
емными кранами, имеющимися на
стройплощадке, для монтажа тяжелого
негабаритного оборудования часто при-
меняют вертикальные или наклонные
монтажные мачты (шевры), а на пло-
щадках укрупнительной сборки — коз-
ловые подъемные краны. Вертикальное
перемещение отдельных элементов при
их монтаже и подгонку по месту вы-
полняют полиспастами, талями, тель-
ферами грузоподъемностью 1...10 т,
домкратами на 1...500 т, специальными
реечными и гидроподъемниками.
Способ соединения монтируемых эле-
ментов определяется особенностями
конструкций, требованиями к жестко-
сти, герметичности соединений, необхо-
димостью воспринимать динамические
нагрузки. Широко распространены сле-
дующие соединения: сваркой (электро-
и газопламенной), на болтах, заклеп-
ками (с предварительным нагревом их
до 800... 1000 °C). Соединение элементов
необходимо выполнять точно в соот-
ветствии с проектом и чертежами.
Во всех случаях соединяемые элемен-
ты должны быть очищены от грязи,
ржавчины, защищены антикоррозий-
ными покрытиями в соответствии с
требованиями проекта. В процессе сое-
динения обычен такой состав операций:
очистка поверхностей; установка на-
правляющих и стяжных приспособле-
ний для временного закрепления; рас-
сверловка или прочистка отверстий для
точного их совпадения под болты и за-
клепки; скрепление элементов сваркой,
болтами,заклепками.
Точность монтажа элементов метал-
лических конструкций по отношению
друг к другу достигается путем их вре-
менного закрепления с помощью раз-
личных приспособлений, направляю-
щих устройств, шаблонов, кондукторов.
Окончательное соединение проводят
только после тщательной проверки их
установки в проектное положение.
В зависимости от особенностей и га-
баритов конструкций применяют раз-
личные методы их сборки. С учетом сте-
пени укрупнения монтируемых элемен-
тов различают сборку: целыми
конструктивными элементами, когда к
месту монтажа подается полностью го-
товая конструкция (затвор, балка,
ферма); укрупненными монтажными
элементами в виде частей конструктив-
ного элемента в соответствии с пара-
метрами грузоподъемных средств, ус-
ловиями подачи и наличием места на
площадке (часть затвора, часть фер-
мы, часть каркаса); отдельными мон-
тажными элементами из частей, со-
ставляющих металлическую конструк-
цию.
Надо стремиться к тому, чтобы к ме-
сту монтажа подавались полностью
смонтированные элементы, а если это
невозможно, то вести монтаж макси-_
мально укрупненными частями. Это
приводит к повышению качества мон-
тажа, снижению его трудоёмкости!,
возможности выполнения сборочных
работ за пределами стройплощадки'й
в более благоприятных условиях — с
использованием стационарного обору-
дования в помещениях или под . наве-
сами.
От степени укрупнения монтируемых
элементов зависит объем работ по уст-
ройству вспомогательных подмостей,
временных опор и устройств. Сборку из
отдельных деталей приходится выпол-
нять на сплошных временных опорах
(рис. 115, а), так как конструкция не
в состоянии воспринимать нагрузки да-
же от собственного веса. Соединение
крупных элементов осуществляют спо-
собом полунавесной сборки с устройст-
вом только поддерживающих промежу-
точных опор (рис. 115, б). Установку
элементов, способных полностью вбс-
190
Рис. 115. Монтажные работы при разной степени укрупнения монтируемых элементов:
а —на сплошной временной опоре (подмостях); б — полунавесная сборка; в — навесная сборка; / — монти-
руемые элементы; 2 — временный настил — помост; 3 — временные промежуточные опоры.
Рис. 116. Способы монтажа закладных частей:
а —пазы для затворов; б — штрабной способ; в — бе^штрабной способ; г ~~ закладная деталь из сборного
железобетона с мелкими закладными элементами из металла; 1 — бетон основной части сооружения;
2~ закладная часть; 3 — выпуски арматуры; 4 — монтажная арматура; 5 — штраба, заполняемая бетоном
после установки и закрепления закладной части; 6 — рабочая арматура; 7 — опалубка блока; 8 — металлические
детали, смонтированные н омоноличенные на заводе или полигоне ЖБИ.
принимать нагрузки от собственного ве-
са, ведут по способу навесной сборки
(рис. 115, в).
Монтаж закладных частей для по-
движных металлоконструкций ведут
одновременно с производством бетон-
ных работ, требования к точности ко-
торых значительно ниже, чем это необ-
ходимо для изделий из металла.
Применяют бесштрабной и штрабной
способы монтажа закладных частей
(рис. 116). При бесштрабном способе
все закладные части монтируют до ук-
ладки бетонной смеси. Их установку и
закрепление выполняют точно по про-
екту с приваркой ,р несущей арматуре
железобетонного сооружения. При не-
достаточной жесткости арматуры ее
приходится усиливать введением до-
полнительных элементов, которые дол-
жны обеспечить точное положение за-
кладной части. Закладные элементы
могут быть прикреплены и к опалубке
при условии ее достаточной жесткости
и точности монтажа. Недостаток бес-
штрабного способа — трудность обес-
печения необходимой точности мон-
тажа.
Сущность штрабного способа заклю-
чается в оставлении места для заклад-
ной части в бетонируемой конструкции
с последующей ее установкой и омо-
ноличпванием. Для выполнения надеж-
ного омоноличивания в полости штра-
бы оставляют выпуски арматуры с
достаточным запасом места для качест-
венной укладки и тщательного уплот-
нения бетонной смеси (не менее 50'0...
700 мм). Штрабной способ облегчает
достижение требуемой точности, но
приводит к удорожанию работ и не
всегда обеспечивает качественное омо-
ноличивание.
В тех случаях, когда требуется уста-
новка нескольких мелких закладных
частей в одном пазу, целесообразно все
их объединить в один закладной блок,
изготавливаемый из металла или из
191
сборного железобетона в заводских ус-
ловиях.
Необходимая точность монтажа за-
кладных частей достигается разбивоч-
ными работами с установкой в бетоне
металлических знаков в виде реперов,
марок, скоб, штырей. Положение мон-
тажных осей и знаков тщательно про-
веряют, о чем составляют акт по уста-
новленной форме.
§ 2. Гидроизоляционные работы
Используемые материалы. Гидроизо-
ляция необходима для защиты соору-
жений от атмосферных осадков, от про-
никновения воды в их подземные и
подводные части, когда необходимо
уменьшить фильтрацию воды через
конструкции гидротехнических соору-
жений, для защиты материалов от аг-
рессивного воздействия минерализо-
ванных грунтовых вод, а металличес-
ких конструкций от коррозии.
Специфика гидроизоляционных ра-
бот заключается в малой степени их
механизации, большой трудоемкости, в
повышенной опасности ведения работ
с использованием разогретых материа-
лов и легкоиспаряющихся материалов
и растворителей, а также в необходи-
мости увязки во времени с выполнени-
ем основных земляных, бетонных, мон-
тажных работ. При всех сложностях
организации и выполнения на долю гид-
роизоляции приходятся относительно
небольшие объемы и стоимость.
Тип и конструкцию гидроизоляции
выбирают при проектировании соору-
жений с учетом гидрогеологических и
геологических условий, характера и
степени агрессивности растворенных
в воде веществ, требований к надеж-
ности и степени защиты от воды, дол-
| ГИДРОИЗОЛЯЦИИ 1
г
РУЛОННЫЕ
И ЛИСТОВЫЕ
БЕЗРУ ЛОННЫЕ
-{ ~ ОКРАСОЧНЫЕ J
НА ОСНОВЕ
БИТУМОВ
НА ОСНОВЕ
ПОЛИМЕРОВ
-{"асфальтовые j
с
4 "оклеенные *]
4 ОСНОВНЫЕ^ ]
4БЕЗОСНбВНЫЕ j
С ЖЕСТКИМ КРЕП-
ЛЕНИЕМ ЛИСТОВ
СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ИНЪЕКЦИОННЫЕ
4 ПРОПИТОЧНЫЕ
ТЕПЛОГИДРО-
изоляционм
3
4 ПОЛИМЕРНЫХ I
4~МЕТАЛЛИЧЕСКИх‘~]
4 КОМБИНИРОВАКНЬ;Х~3
Рис, 117. Виды гидроизоляций..
говечности и экономичности. При уст-
ройстве подземных частей гидроизз.т- -
цию устраивают со стороны воздейст-
вия гидростатического давления. Для
защиты гидроизоляционного слоя от
механических повреждений и разру-
шений его покрывают защитным еле-
ем, обладающим достаточной прочно-
стью.
В практике строительства гидротех-
нических и других инженерных соору-
жений применяют различные виды
гидроизоляции: безрулонные, рулон-
ные и листовые, специальные (рис.
117).-
В качестве исходных материалов для
гидроизоляции используют вяжущие:
природного происхождения (битумы,
дегти) и синтетические (эмульсии, ла-
тексы, тиоколи, смолы); вспомогатель-
ные (растворители, пластификаторы,
эмульгаторы, отвердители к синтетиче-
ским смолам), а также наполнители
(минеральные порошкообразные — из-
вестняковые, доломитовые, диабазовые,
андезитовые, молотый кварц, цементы,
тальк, мел; волокнистые — асбесты:
мелкозернистые — пески; крупнозерни-
стые — мелкий гравий, щебень); ар-
мирующие материалы (стеклоткани,
синтетические ткани, металлические
сетки).
Эти материалы служат исходной ос-
новой для приготовления на месте про-
изводства работ различных мастик (го-
рячих и холодных); гидроизоляционных
растворов, паст и эмульсий, наносимых
на изолируемую поверхность путем ок-
раски (окрасочные гидроизоляции),
или штукатурки (штукатурные изоля-
ции).
Широкое применение находят гид-
роизоляционные материалы, поставля-
емые промышленностью в готовом ви-
де. К ним относятся: рулонные без-
оенбвные (бризол, изол, полиэтилен
высокого давления); рулонные основ-
ные (гидроизол, гидроизоляционная
двухслойная лента ЛГД-1, фольгоизол,
гидроизоляционный стеклорубероид);
основные кровельные (пергамин, ру-
бероид, толь); листовые (листовой по-
лиэтилен, листовой поливинилхлорид-
ный пластикат и др.).
Для гидроизоляционных работ до-
пускаются только те рулонные и лис-
товые материалы, в которых нет осно-
вы и компонентов, подверженных гни-
ению.
Рулонные и листовые материалы за-
192
крепляют на изолируемых поверхно-
стях путем наклейки их с помощью
мастик, паст, клея (оклеенные изоля-
ции) .
Качество, надежность и долговеч-
ность всех видов гидроизоляций в
большой степени зависят от тщатель-
ности подготовки изолируемой поверх-
ности. Во всех без исключения случаях
поверхности должны быть очищены
от грязи, обеспылены, высушены, а в
зимнее время прогреты до плюсовых
температур. Нарушение этих требова-
ний ухудшает агдезию (прилипание),
в результате чего образуются пузыри,
отслоения, под которые попадает во-
да, гидроизоляция быстро разрушается
и не выполняет своих функций.
Технология окрасочных гидроизоля-
ций. Окрасочные гидроизоляции обра-
зуются путем нанесения на поверх-
ность 2...4 слоев изоляционного мате-
риала по 1...2 мм с перерывами до пол-
ного остывания горячих (2...3 ч) или
высыхания холодных (до нескольких
суток) битумных мастик, растворов,
эмульсий. Состав процессов: подготов-
ка материалов (загрузка и разогрев
до 160...180 °C в плавильных печах,
рис. 118, а, в автобитумовозах на базе
автомобилей); подача материалов к
месту работы при малых объемах
средствами малой механизации и вруч-
ную (рис. 118, е, ж, з, и), при боль-
ших — под давлением до 1,0...1,5 МПа
по утепленным трубопроводам с пере-
качкой шестеренчатыми битумными на-
сосами на расстояния до 200...300 м.
Изоляционный слой наносят на по-
верхность механизированным способом
(с помощью наконечников к шлангам,
бескомпрессорными форсунками и
форсунками-распылителями, рис. 118,
б, в) или вручную при малых объемах
работ (разливом, специальными жест-
кими щетками, скребками, ковшами-
шпателями) .
При использовании холодных мас-
тик, эмульсий и лаков отпадает необ-
ходимость в разогреве материалов. Ос-
тальные процессы выполняются анало-
гичными приемами и приспособления-
ми.
На вертикальные поверхности окра-
Рис. 118. Оборудование и инструменты для гидроизоляционных работ:
а — котел для разогрева битумных материалов; б — комплект оборудования для нанесения холодных мастик
и окрасочных растворов; в — форсунка для битумных мастик; г — ручной асфальтомет; О — технология ок-
лейки поверхностей рулонными материалами; е — черпак для дозировки материалов; ж — рабочий бачок;
з—конусное ведро с крышкой; и — тележка, сваренная из арматурной стали г/=20 мм; к — бункер для мас-
тики; л — схема наклейки рулонных материалов на вертикальные поверхности с перекрытием швов; / — топ-
ливная форсунка; 2 — перемешивающее устройство; 3 — трехходовые краны; 4— битумный шестеренчатый
насос; ,5 — перепускной канал; 6 — магистральный утепленный трубопровод; 7 — компрессорная установка; 8 —
бак с гидроизоляционным или окрасочным раствором; 9 —форсунка; 10 — патрубок для шланга со сжатым
воздухом; // — подвод разогретой битумной мастики; /2 — ручной каток массой до 60 кг; 13 — раскатывае-
мый рулон; /4 — металлическая щетка или скребок для разравнивания мастики; 15 — приклеивающий слой
мастики; /6' — полосы рулонного материала. (Размеры в см.)
13—290
193
сочные гидроизоляции наносят начи-
ная сверху по ярусам высотой 1,2...2,0
м с делением на захватки длиной до
20 м, используя инвентарные подмости,
переставные подставки, подвесные
люльки, различные виды подъемников,
применяемых при выполнении монтаж-
ных работ (рис. 118, б).
Технология оклеенных гидроизоля-
ций. Оклеенные гидроизоляции обра-
зуются путем наклейки рулонных, ре-
же листовых материалов.
При использовании рулонных мате-
риалов необходимо выполнять их пред-
варительную подготовку: выравнива-
ние путем разворачивания и расстилки
при температуре не ниже 15 °C на срок
не менее 20 ч с переворачиванием и
повторным выдерживанием в течение
6 ч или более до исчезновения всех
признаков коробления; удаление мине-
ральной порошкообразной подсыпки
смыванием керосином, бензином, «зе-
леным мылом»; раскрой на куски не-
обходимых размеров по габаритам и
форме изолируемой поверхности в по-
мещении на верстаках. При низких
температурах рулонные материалы
могут ломаться, рваться, в них появля-
ются трещины, а при плохом выравни-
вании они отстают от изолируемой по-
верхности с образованием вздутий, пу-
зырей.
На предварительно очищенную, вы-
сушенную и прогретую поверхность
вначале наносят слой грунтовки из
битума, растворенного в керосине или
бензине. После высыхания грунтовки
заготовленные куски наклеивают, при-
меняя чаще всего битумные мастики,
которые наносят слоем 1,5...2,0 мм с
опережением места приклейки не бо-
лее чем на 0,5 м (рис. 118, д). Наклей-
ку заготовок ведут с перекрытием по
длине на 15...20 см, а по ширине на
10...12 см. Вертикальные поверхности
оклеивают ярусами высотой по 1,5...2,0
м, но начиная снизу, чтобы не было
затекания воды в стыках между поло-
сами (рис. 118, л). Грунтовку и масти-
ку наносят теми же способами, что и
при устройстве окрасочных гидроизо-
ляций.
При многослойном покрытии все
процессы каждый раз повторяют, не
допуская совпадения швов.
Листовые материалы наклеивают
на тщательно выровненные, подготов-
ленные и загрунтованные поверхности,
используя битумно-полимерные спла-
194
вы, битумные мастики и клеевые сос-
тавы. Вид клеящих материалов выби-
рают в зависимости от свойств прикле-
иваемых листов на основании рекомен-
даций по их применению.
Технология штукатурных гидроизо-
ляций. Штукатурные виды гидроизо-
ляций образуются при нанесении на
поверхность слоя соответствующих ма-
териалов толщиной от 10 до 100 мм.
Бетонные поверхности под штукатур-
ные гидроизоляции должны быть обра-
ботаны насечкой для увеличения ше-
роховатости и удаления некачественно-
го поверхностного слоя. Под асфальто-
вые и битумно-полимерные штукатурки
изолируемые поверхности должны
быть тщательно высушены, а под це-
ментно-песчаные — промыты и увлаж-
нены.
Асфальтовые штукатурки при не-
больших площадях гидроизоляции (до
200...500 м2) готовят в битумовароч-
ных котлах, доставляют к месту про-
изводства работ средствами малой ме-
ханизации и укладывают вручную —
наметом. Для объектов с большими
объемами работ используют передвиж-
ные асфальтобетоносмесители и пнев-
матические асфальтометы (рис. 118, г),
обеспечивающие не только распределе-
ние асфальта, но и его уплотнение. Ас-
фальтовые штукатурные гидроизоля-
ции укладывают так же, как и окра-
сочные,— ярусами по 1,5...2,0 м начи-
ная сверху, захватками длиной до 20 м.
Цементно-песчаные гидроизоляцион-
ные слои наносят с помощью сжатого
воздуха способами торкретирования
или пневмобетона, описаннымй в раз-
деле «Бетонные работы». Состав это-
го вида гидроизоляций подбирают, ис-
пользуя различные добавки, улучшаю-
щие их противофильтрационные свой-
ства.
Торкретную штукатурку наносят
слоями по 10...15 мм, располагая соп-
ло перпендикулярно поверхности, с
расстояния 0,9...1,2 м. После укладки
за цементно-песчаной штукатуркой ве-
дут уход так же, как за свежеуложен-
ным бетоном (защита от повреждения,
высыхания, поливка до набора необхо-
димой прочности).
Так как все изолируемые поверхно-
сти обычно уходят под засыпку грун-
том или будут закрыты другими кон-
структивными элементами, то во вре-
мя производства работ должен быть
организован тщательный контроль за
качеством пх выполнения, а после
окончания составлен акт на скрытые
работы.
Работы по устройству конструктив-
ных швов и уплотнений в швах моно-
литных конструкций гидротехнических
сооружений. Конструктивные (темпе-
ратурные, осадочные, деформацион-
ные) швы в массивных конструкциях
сооружений должны быть сделаны в
местах, предусмотренных проектом.
Шов обычно получается при последо-
вательном бетонировании частей соору-
жения. После бетонирования в опалуб-
ке части сооружения до шва на его по-
верхность наносят слой окрасочной,
оклеечной или штукатурной гидроизо-
ляции толщиной, соответствующей раз-
мерам конструктивного шва (до 2...
4 см). Укладку бетона в тело соседне-
го конструктивного блока выполняют
уже без опалубки. Швы больших раз-
меров получают, оставляя в них щиты
деревянной опалубки из досок, пропи-
танных противогнилостными состава-
ми. При необходимости образования
полого незаполненного конструктивно-
го шва применяют несъемную железо-
бетонную опалубку из тонкостенных
плит или извлекаемые после схваты-
вания бетона металлические листы
окрашенные битумными растворами
или эмульсиями. Между таким листом
и соседним готовым конструктивным
блоком закладывают извлекаемые
прокладки нужной толщины.
Герметичность в конструктивных
швах напорных гидротехнических соо-
ружений обеспечивается устройством
водонепроницаемых уплотнений раз-
нообразных конструкций из различных
гидроизоляционных материалов (рис.
119): из листового нержавеющего ме-
талла (медь, латунь, оцинкованное
железо, нержавеющая сталь); резино-
вых шпонок специального профиля;
шпонок из асфальтовых и битумных
мастик (вертикальные внутренние, го-
ризонтальные, контурные); комбини-
рованные с использованием асфальтов,
мастик, металла, резины, просмолен-
ных досок, брусьев, канатов, мешкови-
ны, шлаковаты и др.
Работа по устройству различных уп-
лотнений тесно связана с выполнени-
ем бетонных работ. В местах располо-
жения будущих уплотнительных уст-
ройств должны быть оставлены поло-
сти-штрабы, что достигается установ-
кой опалубки соответствующей фор-
мы или заранее изготовленных заклад-
ных частей из сборного железобетона.
Замоноличиваемые в бетон части ме-
таллических листов, резиновых шпо-
нок, анкеры для крепления вспомога-
тельных устройств монтируют одновре-
менно с арматурой и опалубкой, соблю-
дая необходимую точность и чистоту
при подготовке поверхностей.
Полости внутренних шпонок (рис.
119, в) чаще всего заполняют асфаль-
товыми или битумными мастиками,
используя инструменты и оборудова-
ние, применяемые для гидроизоляци-
онных работ. Для поддержания необ-
ходимой температуры в процессе за-
полнения больших полостей и для лик-
видации трещин, появляющихся в них
в процессе эксплуатации, в полости
шпонок монтируют нагревательные уст-
Рис. 119. Устройство гидроизоляционных уп-
лотнений в конструктивных швах:
а — схема деформационного шва; б — уплотнение в
швах судоходного шлюза; в — конструкция верти-
кальной внутренней шпонкн; г —схема крепления
трубы паропрогрева; д—крепление электронагрева-
тельного кабеля; е — поперечные сечения внутренних
вертикальных шпонок; ж — уплотнения из металли-
ческих листов; з — резиновые шпонки; «-—схемы
крепления металлических уплотнительных листов к
опалубке блока; / — вертикальная шпонка; 2 — на-
блюдательная, она же запасная, шахта; 3 — шов;
4 — железобетонная шандорная плита; 5 —нагрева-
тельный элемент; 6 — металлический лист из нержа-
веющих материалов; 7 — асфальтовая или битумная
мастика; 8 — шлаковата, пропитанная битумным рас-
твором; 9 — контурная шпонка из деревянного бру-
са н цементной или асфальтовой заливкн; 10— про-
смоленный канат; 11 — электронагревательный ка-
бель; 12 — опалубка; 13 — деревянные брусья.
13*
195
ройства в виде паропроводов или элек-
тронагревательных кабелей (рис. 119,
г, д). Во избежание вытекания расплав-
ленных мастик и асфальтов в полость
деформационных швов закладывают
просмоленные канаты, мешковину, а
при устройстве крупных шпонок пре-
дусматривают закладку в пазы железо-
бетонных плит.
§ 3. Производство свайных
и шпунтовых работ
Краткие сведения о свайных рабо-
тах. В гидромелиоративном и гидро-
техническом строительстве применяют
сваи из различных материалов: дере-
вянные, железобетонные, металличе-
ские (стальные), бетонные, грунтовые,
комбинированные. Наиболее распрост-
ранены деревянные и железобетонные
сваи, а также деревянный и металли-
ческий шпунт.
В отдельную группу следует выде-
лить сваи, изготовляемые в грунте на
месте работ, — набивные сваи. Для
них вначале бурят скважины (с обсад-
ной трубой или без нее), которые за-
полняют бетонной смесью или грунтом
с уплотнением и одновременным подъ-
емом обсадной трубы.
Весь комплекс свайных работ скла-
дывается из следующих основных про-
цессов: изготовление свай; подготовка
территории для ведения работ и гео-
дезическая разбивка с выносом в на-
туру положения каждой сваи; достав-
ка на стройплощадку, монтаж, налад-
ка и опробование оборудования для
погружения свай; транспортировка го-
товых свай от места изготовления к ме-
сту их погружения; погружение свай
или шпунтин; срезка отдельных свай
на заданной отметке; демонтаж обо-
рудования.
В некоторых случаях приходится
извлекать сваи и шпунтины для устра-
нения обнаруженных в процессе погру-
жения дефектов или при окончатель-
ной разборке временных сооружений.
Так как сваи изготовляют из обыч-
ных строительных материалов (дерево,
бетон, металл), то операции по их за-
готовке и транспортировке ничем не
отличаются от обычных строительных
процессов и выполняются в тех же це-
хах и мастерских и теми же способа-
ми и приспособлениями, что и опера-
ции по изготовлению других частей со-
оружения из этих же материалов. Спе-
196
цифика свайных работ заключается в
процессах погружения и извлечения
свай.
Основные способы погружения свай.
Сваи и шпунтины можно погружать в
грунт одним из следующих способов
(рис. 120): забивкой, подмывом, виб-
рированием, виброзабивкой, вибро-
вдавливанием, завинчиванием, вибри-
рованием с подмывом.
Забивка — один из самых распрост-
раненных способов погружения свай.
Под действием ударной нагрузки свая
нижней заостренной частью внедряет-
ся в грунт. По мере погружения она
смещает частицы грунта в стороны, ча-
стично вниз, частично вверх, на днев-
ную поверхность (рис. 120, з).
В процессе погружения свая вытес-
няет объем грунта, практически рав-
ный объему ее погруженной части.
Зона заметного уплотнения грунта во-
круг сваи распространяется в плоско-
сти, нормальной к оси сваи, на рассто-
яние, равное 2...3 диаметрам сваи.
Количество энергии, затрачиваемой
на погружение сваи, зависит от разме-
ров свай и свойств грунтов (механиче-
ский состав, плотность, влажность).
Легкими для забивки свай считаются
связные и полусвязные грунты-суглин-
ки, глины без включения валунов; тя-
желыми — несвязные песчаные и гра-
велистопесчаные грунты. При содер-
жании в грунте значительного количе-
ства гравелистых частиц (более 20%)
забивка свай становится затруднитель-
ной.
Интенсивность забивки свай харак-
теризуется глубиной погружения ее за
один или несколько ударов (например,
10) или за одну минуту работы моло-
та. Серия ударов, после которой заме-
ряют погружение сваи, называется за-
логом, а глубина погружения за один
залог — отказом. По значению отказа
оценивают несущую способность свай.
Для облегчения забивки применяют
погружение свай с подмывом (рис. 120.
б). В этом случае к острию сваи по
трубам под высоким давлением подво-
дится вода, которая размывает грунт
перед острием. Восходящий вдоль бо-
ковой поверхности сваи поток воды эф-
фективно снижает сопротивление тре-
нию грунта о сваю. Этот способ целе-
сообразно применять в несвязных и
малосвязных грунтах. Для ускорения
погружения сваи при подмыве приме-
Рис. 120. Способы погружения свай в грунт:
а — забивка; б — подмыв; е — вибропогружение; г — виброзабивка; д — вибропогружение с подмывом; е —
вибровдавливание; ж—завинчивание; з—схема уплотнения грунта вокруг сваи при забивке.
няют также статическую пригрузку
сверху.
Значительная часть размываемого
грунта выносится на поверхность зем-
ли вдоль тела свай вместе с восходя-
щим током воды, и грунт вокруг нее
почти не уплотняется. В связи с этим
несущая способность свай, погружен-
ных способом подмыва, в первое вре-
мя меньше, чем таких же по размерам
забитых свай. Для того чтобы частич-
но устранить этот недостаток, сваю по-
гружают подмывом на глубину, мень-
шую полной , а далее на 1,5...2 м заби-
вают свайным молотом.
Широко распространен вибрацион-
ный метод погружения свай и шпунтин
в несвязные грунты (рис. 120, в). Он
основан на значительном уменьшении
при вибрации коэффициента внутрен-
него трения в грунте и сил трения по
боковой поверхности свай. Благодаря
этому при вибрировании для погруже-
ния сваи требуется усилий в десятки и
сотни раз меньше, чем при забивке.
При этом наблюдается также частич-
ное уплотнение грунта (виброуплотне-
ние). Зона уплотнения составляет от
1,5 до 3 диаметров сваи, в зависимости
от вида грунта и его плотности.
Для усиления эффективности дейст-
вия вибрации применяют механизмы
комбинированного действия, сочетаю-
щие вибрационное воздействие с забив-
кой (рис. 120, а) или со статической
нагрузкой (рис. 120, е). В первом слу-
чае используют специальные вибромо-
лоты, а во втором — обычные вибро-
погружатели и лебедки, смонтирован-
ные на базе тракторов мощностью 79...
132 кВт.
Сваи круглого сечения из металла и
железобетона можно погружать в
грунт завинчиванием. Для этого ниж-
ний конец сваи снабжают специальным
винтовым наконечником (рис. 120,ж).
Так как железобетон плохо работает
на кручение, то крутящий момент пере-
дают от ротора механизма непосредст-
венно к винтовому наконечнику через
внутреннюю металлическую или внеш-
нюю трубчатую штангу (при сплошной
свае). При вращении вокруг продоль-
ной оси свая, как винт, входит в грунт.
Сваи можно завинчивать под углом до
45...90° к горизонтальной плоскости.
Применение того или иного способа
погружения свай в грунт зависит в ос-
новном от грунтовых условий (табл.
72).
Подбор копров. Для удержания в
рабочем положении сваепогружающих
механизмов, подъема и установки в
заданном положении свай используют
специальные подъемные устройства —
копры (рис. 121): металлические сбор-
но-разборные на катках или полозьях;
полууниверсальные и универсальные
на рельсовом ходу; навесные как смен-
ное оборудование на базе одноковшо-
вых экскаваторов или гусеничных
тракторов. Деревянные копры в насто-
ящее время практически не применя-
ют из-за трудоемкости их изготовле-
ния, недолговечности и трудности пе-
рестановки.
197
72. Условия применения различных способов погружения свай в грунт
Способы погружения	Условия применения	Используемое оборудование
Забивка	Связные грунты без крупных включений	Свайные молоты: механичес- кие (подвесные); паропневма- тические простого и двойного действия; дизельные штанго- вые и трубчатые
С подмывом	Однородные песчаные грунты и песчаные грунты с ограни- ченным количеством некруп- ных включений	Подмывные трубки с наконеч- никами, шланги, трубопрово- ды, насосы, свайные молоты для добивки
Вибрационный	Несвязные сухие и водонасы-	Вибропогружатели:	высоко-
Комбинированные:	щенные грунты	частотные и низкочастотные, с пригрузкой и без пригрузки
виброзабивка	Плотные связные грунты	Вибромолоты
вибровдавливание	Влажные связные грунты	Внбровдавливающие агрега- ты
гидровибропогруже-	Связные легкоразмывающне-	Вибропогружатели и оборудо-
ние	ся грунты, лессы	вание для погружения с под- мывом
Завинчивание	Упруго-пластичные влажные илистые и глинистые грунты	Механизмы для завинчивания свай; кабестаны
Основная часть любого копра — его
стрела, вдоль которой устанавливается
перед погружением свая и опускается
по мере ее забивки сваепогружающее
оборудование. Наклонные сваи погру-
жают копрами с наклоняющейся стре-
лой. Крупные копры на рельсовом хо-
ду применяют при больших объемах
свайных работ, сосредоточенных в од-
ном месте.
При небольших рассредоточенных
объемах работ используют преимуще-
ственно копровые установки на базе
экскаваторов и тракторов.
Копер выбирают с учетом необхо-
димой высоты, грузоподъемности, а
также мобильности и маневренности.
Требуемая высота копра (рис. 121,
а, г)
Нк — Нс -}-	+ /с,2 + I ± h,
где Нс — полная длина сваи, м; — длина
вибропогружающего оборудования (молота), м;
/с.х — длина свободного хода подвижных час-
тей молота за пределами его габаритов (толь-
ко для подвесных и паропневматических мо-
лотов простого действия), м; I — запас длины
для размещения грузоподъемных устройств
копра, м; h — разница между уровнем забивки
сваи н уровнем стояния копра, м.
Грузоподъемность копра должна
соответствовать массе сваепогружаю-
щего оборудования и сваи. Сведения
об основных параметрах копров при-
ведены в таблице 73.
73. Основные типы и параметры копрового оборудования
Типы копров	Наибольшая длина погру- жаемых свай, м	Грузоподъ- емность, т	Вылет мачты копра, м	Средняя эк- сплуатацион- ная произво- дительность, свай в смену
Навесные:				
на экскаваторах	8...12	10...14	*—	20...25
на тракторах	8...12	8,5...11	0,4	18...22
Рельсовые:				
неповоротные	12...16	10...14	6,3	15...20
поворотные	12...25	10...30	1,2...1,3	10...20
башенные	16	12	4,2	12
Копровое оборудование:				
на экскаваторах	8. ..12	8... 10	4...6,5	13...15
на тракторах	8	4	—	12
на автокранах	7...10	2...5	4,5...5	8... 10
Мостовые	8...12	8... 12	—“	22...30
198
Рис. 121. Копровые установки для свайных работ:
а — простейший металлический сборно-разборный копер и основные размеры для определения необходимой
высоты копра; б — универсальный копер на рельсовом ходу; в — копер на базе гусеничного трактора; г —
схема к определению необходимой высоты копра при забивке свай ниже уровня стояния копра; д — копер на
базе экскаватора драглайн.
Погружение свай забивкой. Наибо-
лее распространенным способом погру-
жения свай считается забивка, осуще-
ствляемая молотами самых разных ти-
пов (табл. 74): подвесными (механиче-
скими), паропневматическими простого
и двойного действия, внутреннего сго-
рания — дизельными (рис. 122).
Основные показатели, характеризу-
ющие погружающую способность мо-
лотов, — это масса ударной части и
энергия одного удара. Последняя за-
висит от высоты свободного падения
ударной части и количества дополни-
тельной энергии, приобретаемой за
счет давления сжатого воздуха или па-
ра в молотах двойного действия и энер-
гии сгорания топлива в дизельных мо-
лотах.
Энергию одного удара (в кДж) мож-
но вычислить по следующим форму-
лам:
74. Основные типы и параметры молотов для погружения свай забивкой
Типы молотов	Энергия уда- ра, кДж	Мас ударной части	га, т общая	Число уда- ров в минуту	Длина .мо- лота, м
Механические подвесные (се-	До 60		0,15...2,0 3...8.2	4,25...8,7	4...6 10...4	2,58..	.3,12
рийно не выпускаются)							
Паровоздушные простого дей-	32..	.110					
ствия Паровоздушные двойного дей-	10..	.27	0,62...2,25	2,96...5,2	135,..95	2,37..	.2,76
ствия Дизельные штанговые	1,5..	.20	0,18...2,5	0,32...4,5	100...40	1,97..	.4,76
Дизельные трубчатые с воз-	15..	.135	0,5...5,0	1,2...10,1	42...65	3,9..	.5,52
душным охлаждением Дизельные трубчатые с водя-	37,5..	.135	1,2...5,0	2,6...10,0	42...44	3,95..	.5,3
ным охлаждением Гидромолоты	30..	.1200	0,2...7,5	0,75...11,0	180...50	2,25..	.3,7
199
a
Рис. 122. Схема передачи погружающих сил на сваи при использовании различных типов моло-
тов и вибропогружателя:
а — подвесной молот с нерасцепляющимся подъемным тросом; б — то же, с расцепляющимся тросом; в, г,
б, е — паровоздушные молоты простого действия (с нижним штоком; с боковой рейкой: с центральным
штоком; с неподвижным цилиндром); ж, з, '/ — паровоздушные молоты двойного действия (с .массивной
ударной частью; с массивными штоками, дифференциальный); к — дизельный штанговый молот;
// — дизельный трубчатый молот; м — вибропогружатель с подрессоренной пригрузкой.
для подвесных и паровоздушных
молотов простого действия
Е = KQH;
для паровоздушных молотов двой-
ного действия
Е = (KQ + pf) Н;
для дизельных молотов
Е= Kptfh,
где Q — сила тяжести ударной части молотов,
кН; И—высота падения ударной части, м;
I — площадь поршня паровоздушных мо-
лотов двойного действия, дизельных молотов
или малого поршня дифференциальных моло-
тов, см2; h — длина участка хода поршня (или
цилиндра) дизель-молота, на котором дейст-
вует давление газов, м; р—рабочее давление
пара или сжатого воздуха в цилиндре молотов
двойного действия, МПа; р,- — среднее индика-
торное давление газов в цилиндре дизельных
молотов, МПа; К — коэффициент, учитываю-
щий потери энергии на трение: для подвесных
молотов с неотцепляемым тросом — 0.7; для
подвесных молотов с отцепляемым тросом —
0,8: для паровоздушных и дизельных моло-
тов — 0,9.
Выбираемый для забивки свай молот
должен обладать энергией, достаточ-
ной для преодоления полного сопро-
тивления грунта. Из-за сложности яв-
лений, происходящих в процессе вне-
дрения сваи в грунт, и неоднородности
грунтовой толщи надежных расчетно-
теоретических зависимостей для под-
бора молотов нет. В связи с этим на
практике используют зависимости, по-
лученные в результате обобщения
опыта по забивке свай. Установлено,
что необходимая энергия удара Э
(кДж) должна быть пропорциональ-
на несущей способности сваи:
3 = КР,
где К — коэффициент пропорциональности,
установленный па основе практики; Р — несу-
щая способность сваи, определяемая расчетом
при проектировании свайного фундамента с
учетом сил трения по боковой поверхности н
лобового сопротивления торцевой части.
Если Р выражена в тоннах, то М=25, и
необходимая энергия удара будет получена а
кгс-м. При подстановке Р в кН /6 = 0,250, и
энергия удара будет вычислена в кДж.
Выбрав ближайший подходящий по
энергии удара молот, проверяют его
200
пригодность по коэффициенту приме-
нимости:
Кщ = (Ммф.Ис)/Эм,
где Мк— общая масса молота, кг; Л1С— масса
сваи, кг; Эм — энергия одного удара выбран-
ного молота, кДж-102.
Значение коэффициента применимо-
сти не должно превышать: для подвес-
ных молотов 2...3; для одиночного дей-
ствия и штанговых дизель-молотов
3,5...5; для двойного действия и труб-
чатых дизель-молотов 5...6, в зависи-
мости от материала свай.
При использовании дизельных мо-
лотов надо иметь в виду, что энергия
их удара переменна и зависит от сте-
пени сжатия воздуха в цилиндре, на
которую, в свою очередь, влияют глу-
бина погружения сваи за один удар,
высота подскока ударной части. Эти
обстоятельства затрудняют использо-
вание приведенных выше зависимостей
для выбора дизель-молотов. Для упро-
щения выбора этих молотов предло-
жены графики (рис. 123), по которым,
зная несущую способность сваи, ее
массу и длину, легко подобрать обору-
дование. При ограниченных сроках и
небольших объемах работ предпочте-
ние отдают именно дизель-молотам,
так как они не требуют внешних энер-
гетических установок в виде паровых
котлов и компрессоров.
Погружение свай вибрированием.
На несвязных грунтах (пески, граве-
листые пески, супеси) наиболее эффек-
тивен вибрационный метод погружения
свай. Наряду с этим известны случаи
погружения свай вибропогружателя-
ми во влажных связных и даже мерз-
лых грунтах при толще мерзлого слоя
до 1,5 м (Волгоградгидрострой).
Рис. 123. Области применения дизельных мо-
лотов:
1— штангового СП-6А (2500 кг); 2— трубчатого
СП-40А (1250 кг); З — трубчатого СП-41.А (1800 кг);
4 — трубчатого СП-47 (2500 кг); 5 — трубчатого СП-48
(3500 кг); в скобках масса ударной части.
Вибропогружение свай происходит
в 3...6 раз быстрее, чем забивка их мо-
лотами двойного действия, и обходит-
ся обычно в ,2...2,5 раза дешевле.
Для погружения свай применяют
вибраторы с направленным действием
возмущающей силы. Направленное дей-
ствие вибратора достигается установ-
кой в его корпусе четного числа (обыч-
но 2 или 4) одинаковых вращающихся
навстречу друг другу неуравновешен-
ных элементов (дебалансов) (рис. 122,
м).
Эффект работы вибропогружателей
определяется мощностью их электро-
двигателей, возмущающей (вынужда-
ющей) силой, статическим моментом
дебалансов, амплитудой и частотой
колебаний (табл. 75).
Вибропогружение происходит под
действием возмущающей силы, кото-
рую (кН) можно определить по фор-
муле
SB = К(й- = Мд еш2 да 0,0108/Ид еп2.
Амплитуда колебаний (см) будет:
/1 = ц (Шоб).
В приведенных формулах К — суммарный ста-
тический момент дебалансов, кН-см; <о~
~0,104п — угловая частота вращения, с~1;
п — частота вращения, мии"1; Л1д — суммар-
ная масса дебалансов, т; е — эксцентриситет
дебалансов, см; Л10б — общая масса вибропо-
гружателя, сваи и наголовника, т; ц — коэф-
фициент, изменяющийся в зависимости от глу-
бины погружения сваи (в начале погружения
он равен 1,..1,5, в конце — 0,4.„О,7).
Низкочастотные вибропогружатели
(п = 300...500 мин"1) применяют для
крупногабаритных, тяжелых свай и
свай-оболочек, высокочастотные (п =
=700... 1500 мин”1) — для свай с от-
носительно небольшой массой. Вибро-
молоты более эффективны при работе
в связных и тяжелых грунтах для по-
гружения преимущественно стальных
шпунтин и металлических свай.
Вибропогружатели подбирают с уче-
том свойств грунтов и необходимой
глубины погружения, руководствуясь
рациональными соотношениями стати-
ческого момента дебалансов А и сум-
марной массы вибропогружателя со
сваей Мо5. Они должны быть не менее
рекомендуемых (табл. 76).
Производство свайных работ в раз-
личных условиях. Свайные и шпунто-
вые работы приходится выполнять на
сухом или затопленном водой месте.
В первом случае площадка, на кото-
рой ведут свайные работы, должна
201
75. Основные параметры вибропогружателей
Типы вибропогружателей		
низкочастотные	вибромолоты	 высокочастотные
Параметры
Мощность, кВт	60..	..400	14.	. .80	40
Возмущающая сила, кН	90..	..3400	84.	..218	250
Статический момент дебалансов,	93..	. .994	5.	..45	10
кН • см					
Частота колебаний, мин-1	300..	..550 .	. - 480.	..1440 -	-	- 1500
Полная масса, т	4,5..	. .27,6 ~	1,1.	..8,0	2,2
Высота, м	1,65..	..3,3	1,0.	..2,30	2,25
быть спланирована, чтобы можно бы-
ло свободно маневрировать копром
или краном. В тех случаях, когда та-
кая подготовка площади невозможна,
устраивают специальные подмости на
временных сваях либо на шпальных
клетках (рис. 124, а, б). Конструкцию
и прочность опор подмостей выбирают
в соответствии с массой оборудования.
Во втором случае при ведении свай-
ных работ на акватории применяют
пионерный способ, плавучие копры
76. Рекомендуемые отношения К/Мм для вибропогружения свай в различных
грунтовых условиях
Грунтовые условия	Технологические особенности погружения	Глубина погружения, м до 15	| более 15
Легкие:
водонасыщенные пески, мягкие и
текучепластичные глинистые грун-
ты
Средние:
влажные пески, туго- и мягкопла-
стичные глины и суглинки
Тяжелые:
гравелистые пески с прослойками
твердых и полутвердых глин
Без дополнительного подмыва
С периодическим подмывом и уда-
лением грунта нз полости свай-
оболочек
Подмыв и удаление грунта из по-
лости пустотелых свай и свай-
оболочек
1,1	1,3
1,3	1,6
Рис. 124. Схемы производства свайных работ на неровной местности, на слабых грунтах и на
площадях, затопленных водой:
а — подмости на сваях; б — подмости на шпальных клетках; о — сплин для копра крана на топких грунтах;
г — забивка мостовых свай пионерным способом; б — погружение сван со льда; с— плавучий копер на пон-
тоне.
202


+
Рис. 125. Схемы перехода копров от одного ряда свай к другому:
а — по отдельным переносным звеньям: б — по непрерывному пути типа стрелочного железнодорожного перево-
да; в __ при установке копра на двух тележках, перемещающихся взаимно перпендикулярно; г — по ферме-
мосту.
или при небольшой глубине воды —
подмости на козлах или на свайных
опорах, аналогичных опорам мостов.
Зимой сваи можно погружать со льда
(рис. 124, (3).
На отдельных участках пути копер
может перемещаться по лежням или
рельсам (рис. 125, а). В этом случае
вдоль забиваемого ряда свай под ко-
леса копра укладывают переносные
секции пути.
Для перехода к следующему ряду
свай копер поднимают на домкратах,
под ним укладывают звенья попереч-
ного пути и смещают к новому ряду
на подготовленные, звенья пути, уло-
женные вдоль нового ряда свай.
Перевод копра с одного ряда на дру-
гой возможен по непрерывному пути
(рис. 125,6).
Одновременное погружение сваи в
нескольких рядах возможно при уста-
новке копра на две поставленные друг
на друга тележки на рельсовом ходу
(рис. 125, е). В этом случае нижняя
тележка перемещается по рельсовому
пути, а копер от ряда к ряду передви-
гается по рельсам, уложенным на
платформе первой тележки.
При забивке больших свайных полей
203
Рис, 126. Схема забивки деревянных шпунтовых рядов:
а. б —варианты размещения маячных свай и горизонтальных схваток; в — использование отпора тру"”:
на скос шпунтины для получения плотной шпунтовой стенки: г, д — схемы устройств для плотной подгони?
шпунтины; е — прижимная тележка для тяжелых железобетонных шпунтин.
и при сложных очертаниях рельефа
копер перемещают способом, сущность
которого ясна из рисунка 125, г. Дере-
вянные шпунтовые ряды ограждения
устраивают в несколько этапов. В пер-
вую очередь забивают маячные сваи,
положением которых определяется на-
правление всего ряда. К маячным сва-
ям крепят направляющие схватки и.-,
двух параллельных брусьев одним из
двух способов (рис. 126, а, б).
Деревянные шпунтины погружают
гребнем вперед. В противном случае
паз шпунтины заполняется грунтом, ко-
торый вытеснить гребнем следующей
шпунтины затруднительно. Это приво-
Рис. 127. Производство работ ло возведению ячеистых перемычек из металлических шп}'нтов:
а — погружение шпунта вибропогружателями по шаблонам; б — фасонные элементы шпунтин (сварные в
клепаные): в—клиновая сварная шпунтина для замыкания ячеек неправильной формы; / — вибропогружа-
тель; 2 — погружаемая шпунтина; 3 — запас шпунтин; 4 — круговой шаблон; I...V — последовательность уст-
ройства ячеек.
204
дит к нарушению плотности в сопряже-
нии шпунтин или даже к скалыванию
элементов замкового соединения. Для
плотного прилегания шпунтин друг к
другу используют отпор грунта, для
чего нижний конец шпунтины со сто-
роны гребня скашивают.
Стальные шпунтины на прямолиней-
ных участках шпунтовых ограждений
погружают также по направляющим
брусьям.
При устройстве криволинейных в
плане шпунтовых ограждений и ячеис-
тых шпунтовых перемычек применяют
специальные металлические разметоч-
ные шаблоны — круговые или сектор-
ные (рис. 127,а). Их укладывают на
выровненную поверхность земли и по
их контуру погружают шпунтины. Вна-
чале погружают шпунтины в замкну-
тые круговые ячейки (7, II, III), а за-
тем уже в соединительные участки про-
межуточных ячеек — козырьки (IV,
Ю-
Самым сложным и ответственным
при устройстве ячеистых перемычек
является момент смыкания замкну-
тых контуров. Часто наблюдается не-
которая непараллельность замков двух
последних замыкаемых шпунтин —
веерность.
В целях предупреждения и устране-
ния веерности для точного смыкания
контуров шпунтовых ячеек рекоменду-
ется ряд практических приемов. Когда
до смыкания остается погрузить 10... 12
шпунтин, тщательно проверяют парал-
лельность двух крайних. Если они не
параллельны, применяют специальные
клиновидные шпунтины, свариваемые
на месте из разрезанных вдоль оси
обычных шпунтин (рис. 127, в).
Перед погружением последних 10...
...12 шпунтин на их место устанавлива-
ют в замки 10... 12 коротких (по 0,5...
0,8 м) обрезков такого же шпунта, с
тем чтобы оставшийся промежуток
оказался замкнутым. Затем из образо-
вавшейся цепочки коротыши поочеред-
но по одному извлекают и на их место
устанавливают и погружают нормаль-
ные шпунтины. Такой прием позволяет
без особых трудностей смыкать любые
криволинейные контуры.
При ликвидации временных свайных
сооружений и необходимости испра-
вить неправильно забитые сваи их из-
влекают.
Усилия, потребные для извлечения
свай из грунта, достигают очень боль-
ших значений, превышающих порой
усилия, необходимые для забивки свай.
Это обусловливается двумя причина-
ми: явлением засасывания свай в
грунт, особенно заметным в илистых и
мелкопесчаных грунтах, насыщенных
водой; увеличением трения и сцепле-
ния по боковой поверхности сваи из-за
частичного разрушения (коррозии) ее
материала.
Небольшие одиночные сваи можно
извлекать вагами, домкратами, лебед-
ками, кранами. Грузоподъемность кра-
на должна превышать ожидаемое со-
противление сваи не менее чем на
20%.
Для извлечения крупных свай при
отсутствии кранов большой грузоподъ-
емности применяют специальные свае-
выдергиватели. По принципу действия
они похожи на паровоздушные мо-
лоты.
Перед выдергиванием старых свай
или шпунтин рекомендуется предвари-
тельно погрузить их несколькими уда-
рами молота на 2...5 см для нарушения
связей, возникающих вследствие кор-
розии материала свай или шпунтин.
Широкое распространение получил
вибрационный способ извлечения свай
и особенно стальных шпунтов. Для
этих целей используют свайные вибро-
погружатели, которые подвешивают на
грузовом крюке подъемного крана.
Производительность сваепогружаю-
щего оборудования. Объемы работ,
выполненные сваепогружающим обо-
рудованием, чаще всего измеряют чис-
лом свай или метрами суммарной дли-
ны погруженной части свай, а шпунто-
вые ряды — метрами длины шпунтово-
го ряда той или иной глубины погру-
жения. В соответствии с этим произво-
дительность оборудования измеряют за
час или чаще за смену: свай в смену,
метров длины погружения свай в сме-
ну, метров длины шпунтового ряда в
смену.
Погружение свай'—процесс цикли-
ческий, складывающийся из ряда пе-
риодически повторяющихся элементов.
Продолжительность цикла в минутах
состоит: из времени снятия молота с
забитой сваи, передвижки копра или
крана, подтягивания сваи к месту за-
бивки, подъема молота выше длины
сваи, подъема сваи, прикрепления ее к
стреле, опускания молота на сваю, по-
гружения сваи.
Продолжительность составляющих
205
Рис. 128. Испытания свай статическим методом:
а — нагрузкой грузами; б — гидравлическим домкратом: в — гидравлическим домкратом со специальной ра-
мой; г — график осадки свай под нагрузками; 1 — испытуемая свая; 2 — платформа для грузов; 3 — грузы-
металл или железобетон: 4 — направляющие и удерживающие рычаги; 5 — якорные сваи; 6 — хомуты; 7 —
поперечная балка; S — домкрат; 9 — металлическая рама.
лота, т; Мс — масса сваи (с наголовником), т;
//“расчетная высота падения ударной части
молота, см; е — отказ (погружение сваи от од-
ного удара), см.
Динамический метод испытания свай
менее достоверен, но более прост и до-
ступен для практических целей, так как
не требует специального оборудования,
осуществим на любой, а при необходи-
мости на каждой свае, на испытание
требуется 5... 10 мин.
Испытание сваи в глинистых грунтах
рекомендуется проводить не ранее чем
через 6 сут после погружения, замеряя
отказ с учетом упругих деформаций
грунта и сваи.
При вибрационном способе погруже-
ния несущую способность (кН) вися-
чих свай определяют по формуле
где Мс—суммарная масса вибропогружателя
и сваи, т; N — мощность, расходуемая на по-
гружение сваи, за вычетом мощности холосто-
го хода, кВт; А — амплитуда колебаний в кон-
це погружения, см; п — частота колебаний, с~!;
X — коэффициент, учитывающий отношение
статического сопротивления грунта к динами-
ческому при погружении (для песчаных грун-
тов 2,5...6,8; для глинистых 2...4,5).
§ 4. Закрепление грунтов
в основании гидротехнических
сооружений
Закрепление грунтов необходимо в
неблагоприятных геологических и гид-
рогеологических условиях для повы-
шения их прочности и несущей способ-
ности или уменьшения водопроницае-
мости. Сущность закрепления грунтов
состоит в нагнетании под давлением
через скважины различных материа-
лов или химических веществ, в ре-
зультате чего происходит заполнение
пор и трещин, омоноличивание частиц
и отдельных глыб.
Способ и технологию закрепления
грунтов выбирают с учетом их свойств
и требований, предъявляемых к проек-
тируемым сооружениям (табл. 77).
Для уменьшения фильтрации и уве-
личения прочности применяют цемен-
тацию, химическое закрепление песча-
ных и гравелистых грунтов, термичес-
кое (обжиг) закрепление глинистых и
илистых грунтов, замораживание (как
временная мера на период строитель-
ства).
Для снижения только фильтрации
грунтов используют горячую и холод-
ную битумизацию и глинизацию. Уве-
личение водостойкости и уплотнение
грунтов обеспечиваются электрохими-
ческим способом.
Применимость того или иного спосо-
ба зависит от вида грунта, его структу-
ры, размеров пор и трещин, от скорос-
ти движения грунтовых вод, коэффи-
циентов фильтрации. Плохо поддаются
закреплению грунты с крупными пора-
ми и трещинами и при больших скорос-
тях движения грунтовых вод, а также
грунты с мелкими порами и трещина-
ми, размеры которых недостаточны
для проникновения закрепляющих ма-
териалов.
Одним из основных показателей, по
207
цикла, связанных с подготовкой сваи к
погружению, зависит главным образом
от степени совершенства механизации
передвижения копра, дальности егопе-
редвижения, массы копра, квалифика-
ции и опытности обслуживающего пер-
сонала. Они занимают значительную
часть продолжительности цикла и со-
ставляют около 50 % всего рабочего
времени. В связи с этим необходимо
выбирать такой тип копра, передвижка
которого требует меньших затрат вре-
мени, и намечать путь его перемеще-
ния так, чтобы холостые передвижки
были минимальными.
Многообразие и сложность действу-
ющих факторов не позволяют устано-
вить общие зависимости для определе-
ния скорости и продолжительности по-
гружения свай в грунт. Поэтому, когда
требуется установить производитель-
ность свайного оборудования, выполня-
ют пробное погружение свай в преде-
лах площади свайного поля тем же
оборудованием, которое предполагает-
ся использовать. По данным пробного
погружения не менее чем пяти свай в
различных местах участка устанавли-
вают среднюю продолжительность по-
гружения и расчетную производитель-
ность сваепогружающего оборудова-
ния для конкретных условий каждого
объекта. Каждый копровый агрегат в
процессе работы обслуживает звено ра-
бочих численностью от 3 до 5 человек,
в зависимости от способа погружения
и размеров сваи.
Контроль производства свайных ра-
бот. Свайные работы относятся некры-
тому виду работ не только для контро-
лирующих органов, но и для самих
строителей. Поэтому при их ведении
должен быть установлен тщательный
контроль за погружением свай. Основ-
ными документами, содержащими дан-
ные о свайных работах, служат: акт
геодезической разбивки основания, акт
о приемке свай до забивки или по ис-
пытанию материала свай, результаты
испытаний пробных свай статичес-
кой и динамической нагрузкой, журнал
забивки свай, исполнительный план
расположения свай.
Испытания свай нагрузкой проводят
для установления соответствия факти-
ческой несущей способности расчетной
нагрузке на сваю, а также необходимо-
го отказа.
Основным документом, содержащим
все данные о процессе погружения
206
каждой сваи, является журнал забив-
ки свай. В нем фиксируют общие све-
дения о свае, тип применяемого свае-
погружающего .оборудования, его ха-
рактеристику, расчетный отказ от
залога в 10 ударов. В журнал заносят
также фактически полученные значе-
ния отказов при каждом залоге. Сваю
погружают до тех пор, пока отказ не
достигнет расчетного значения в трех
конечных залогах подряд. В случае ну-
левого отказа (при встрече с препятст-
вием) сваю извлекают или спиливают,
а взамен ее погружают на некотором
расстоянии 1...2 дополнительные сваи.
Исполнительные чертежи содержат
данные о фактическом размещении
свай и отклонении каждой из них от
проектного положения. Если отклоне-
ния превышают предельные допускае-
мые значения, то сваи извлекают и по-
гружают повторно.
Допускаемые отклонения положения
свай в плане и по высоте зависят от их
размеров, назначения, взаимного рас-
положения и приводятся в соответству-
ющих нормативах (СНиП, ЕНиР).
При производстве свайных работ
проверке и контролю подлежат: поло-
жение свай в пространстве, несущая
способность свай, определяемая стати-
ческим или динамическим способом.
Наиболее надежно несущую способ-
ность сваи можно определить при ее
испытании статическим способом. Для
этого сваю нагружают сверху грузами
или через специальные упоры гидрав-
лическими домкратами до момента
смещения ее относительно окружающе-
го грунта (рис. 128). По усилию, необ-
ходимому для смещения сваи, судят о
ее несущей способности. Этот прием
весьма трудоемок, требует много вре-
мени (4...12 сут), поэтому его часто за-
меняют динамическим испытанием с
косвенной оценкой несущей способно-
сти сваи по значению отказа. Замеряя
отказ в конце погружения, предельное
сопротивление сваи вычисляют по фор-
муле (видоизмененная формула Н. М.
Герсеванова)
nFG
Л1Р = X
/,	4	Мм + 0,2Мс	\
\ |/	1 nFc е Л1м + Мс I ’
где Fc —площадь поперечного сечения сваи.
м2; «..— коэффициент, равный 150 для железо-
бетонных свай с наголовником и 100 для де-
ревянных свай; Мм — масса ударной части мо-
ю 77. Способы закрепления грунтов и условия их применения
со Способ закрепления	Материалы для закрепления	Характеристика закрепляе- мых грунтов	Давление, под которым закачиваются материалы, МПа	Радиус закрепления К, м
Цементация	Цементные или цементно-глинистые рас- творы с В/Ц = 3...1О; при q>l м/мин с до-	Скальные трещиноватые при 7 = 0,05... 100 л/мип и ц^бОО м/сут	0,5...3,0	
	давлением песка	Гравийные и песчаные при Л'* = 30.., 120 м/сут	0,5...3,0	0,5...3,0
Битумизация:				
горячая	Битумные или асфальтовые мастики при температуре 180—200 °C	Скальные трещиноватые при 7 = 1... 120 л/мии; размер трещин Д = 3...6О мм	До 12	0,5. . .3,0 (10)
холодная	Битумные эмульсии с концентрацией 25... 50%	Скальные при 7 = 0,01...1,0 л/мин, пес- чаные с Дф= 10...120 м/сут	» 12	До 1,75
Силикатизация: однорастворная	Растворы силикатов щелочных металлов (Na2O-/iSiO2) — жидкое стекло, фосфор- ная кислота и сернокислый алюминий)	Слабопроницаемые песчаные и лессовые с Дф = 0,1...2 м/сут	1,5...3,0	0,3..,1,0
двухрас-	Жидкое стекло и хлористый кальций	Песчаные с Дф = 2...8О м/сут	1,5...3,0	0,3.. .1,0
творная				
Смолизация	Синтетические смолы (карбомидные, фе- нолформальдегидные, фурановые, эпоксид- ные) с соответствующими отвердителями	Песчаные и мелкопылеватые с Аф=0,1.„ 30 м/сут	0,3...0,5	0,6...1,5
Глинизация	Глинистые суспензии или глиносиликатные растворы	Скально-трещиноватые при 7 = 0.1... 120 л/мин, песчано-галечниковые с /%, -50... 120 м/сут	0,5...2	—
Рис. 129. Цементационные работы при строительстве гидротехнических сооружений:
а — схема к определению водопоглощеиия трещиноватых пород; б — зона закрепления грунта вокруг сква-
жины; в, г—цементационные завесы и закрепительные площадные цементации в основании плотин; д —
заполнительная цементация за обделку тоннеля: е — цементация с поверхности под пригрузкой слоя грунта;
ж — то же, со дна котлована с бетонной пригрузкой; з — то же, через толщу насыпи грунтовой плотины;
и — цементационные работы при строительстве тоннелей в слабых грунтах; / — скважины; 2 — бетонная
пригрузочная плита; 3— скважины глубокой цементации для завес; 4 — скважины неглубокой закрепитель-
ной площадной цементации; 5 — заполнительная цементация; 6 — скважины закрепительной цементации в тон-
нелях; 7. — скважины защитной цементации в период проходки тоннеля.
которому оценивают необходимость и
возможность закрепления скальных
грунтов, служит удельное водопогло-
щение скважин, измеряемое в литрах
в минуту на 1 м длины скважины (рис.
129, а):
где <2 — общее количество воды, поглощаемое
участком скважины, л/мин; И — напор, под ко-
торым ведется закачка воды в скважину, м;
I — длина участка скважины, ,м.
Одним из основных показателей эф-
фективности работ по закреплению
грунтов служит радиус закрепления —
расстояние от скважины, на которое
проникает нагнетаемый материал (рис.
129,6). Его значение зависит от раз-
меров пор в грунте и свойств закреп-
ляющего материала. Чем больше ра-
диус закрепления, тем меньше объем
работ по устройству скважин. Значе-
ние радиуса выявляют по результатам
пробного закрепления или вычисляют
по эмпирическим формулам.
В практике гидротехнического стро-
ительства наибольшее распростране-
ние получило закрепление грунтов и
устройство противофильтрационных за-
вес способом цементации. Различают
следующие виды цементационных ра-
бот: одно- и многорядные цементаци-
онные завесы (рис. 129, в, г); укрепи-
тельные цементации грунтов (рис.
129,г); заполнительные цементации
пустот (рис. 129,6). Так как цемента-
ция ведется при больших давлениях, то
ее осуществляют с пригрузкой верхне-
го слоя грунта (рис. 129, е, ж, з).
При отсутствии пригрузки возможны
разрыхление верхнего слоя и прорывы
цементационного раствора на поверх-
ность. Цементационные работы широко
распространены при строительстве тон-
нелей и подземных сооружений (рис.
129, и). Технология их показана на ри-
сунке 130. Состав операций при произ-
водстве цементационных работ следу-
ющий:
геодезическая разбивка с выносом
на местность положения каждой сква-
жины;
бурение скважин диаметром обычно
35...90 мм;
оборудование устья скважины с уче-
том способа подачи раствора (рис.
130, а, б, в);
промывка скважин водой под давле-
нием 0,2...1,5 МПа для удаления шла-
ма и мелких частиц из трещин (до
светлой воды);
14-290
209
Рис. 130. Технология цементационных работ:
а, б, в —схемы оборудования оголовков цементационных скважин; г — оборудование скважины для цемен-
тации с циркуляцией раствора; д — цементация на полную расчетную глубину; е — цементация восходящи-
ми зонами; ж— цементация нисходящими зонами; з — схема постепенного сближения скважин до образова-
ния сплошной завесы: и — скважины для цементации трещин в бетонных блоках; 1 — тампон для выделения
зоны цементации; 2 — оголовок цементационной скважины; 3 — манометры; 4 — смеситель для цементного
раствора: 5 — смеситель для глинистого раствора; 6 — циркуляционный смеситель; 7 — растворонасос; 3 —
трещина в бетонном блоке; 9 — скважины для нагнетания раствора в зону трещины.
обследование стенок скважин щу-
пом, трещиноискателем, перископом,
фотосъемкой;
определение удельного водопоглоще-
ния породы в каждом ярусе с различ-
ными геологи чески ми-условиями;
опытное нагнетание раствора для
корректировки проектных параметров
(состава и расхода раствора, давления
нагнетания);
собственно цементация каждой сква-
жины (рис. 130, г);
оценка водопоглощения после цемен-
тации;
ликвидация скважины.
Давление нагнетания должно быть
максимально допустимым для закреп-
ляемой породы, чем обеспечивается ка-
чество работ. Укрепительную площад-
ную цементацию при относительно не-
большой глубине (до 6 м) скважин вы-
полняют под давлением 1...2 МПа.
Глубинную цементацию при устройстве
противофильтрационных завес ведут
при давлении 5...6 МПа. Для цемента-
ции используют цементные растворы
и глинистые суспензии, которые гото-
вят отдельно и смешивают непосредст-
2Ю
венно перед закачкой. С учетом схва-
тывания цемента раствор должен быть
использован не позже чем за 2 ч после
приготовления. Цементация скважины
ведется до «отказа» поглощения, то
есть до тех пор, пока расход закачива-
емого в скважину раствора не снизит-
ся до 0...5 л/мин в пятиметровой зоне.
При большой глубине скважин це-
ментацию ведут по зонам с перерыва-
ми 6...8 ч. При наличии крупных тре-
щин глубину зон принимают 2...5 м, а
при мелких — до 10...20 м. В условиях
хорошо выявленного геологического
строения цементацию выполняют вос-
ходящими зонами начиная снизу (рис.
130, е), а при недостаточной изученно-
сти толщи пород — нисходящими зона-
ми сверху от устья (рис. 130,ж). Во
втором случае увеличивается объем бу-
ровых работ. Сплошность цементаци-
онных завес и равномерность площад-
ной цементации достигается постепен-
ным сближением цементационных
скважин. Сначала бурят и цементиру-
ют скважины первого порядка, распо-
лагая их через 8...20 м друг от друга
(рис. 130, з), затем между ними —
скважины второго порядка и в завер-
•щение— третьего порядка. Проверку
сплошности осуществляют бурением
контрольных скважин через 2..,5 м,
располагая их между скважинами
третьего порядка. В процессе цемента-
ционных работ и после их завершения
ведут постоянный контроль и оценку
качества основания.
Битумизацию грунтов применяют
только как противофильтрационную
меру преимущественно в агрессивных
грунтовых водах. При горячей битуми-
зации (рис. 131, а, б, в) нагнетаемые
материалы нагревают в специальных
котлах с подачей в скважины битум-
ными шестеренчатыми насосами под
давлением до 12 МПа. Успешное за-
полнение трещин в скальных породах
может быть только при условии, что
битумные материалы будут в расплав-
ленном состоянии и с температурой не
ниже 150...180 °C. Для поддержания
нужной температуры скважины обору-
дуют специальными нагревателями с
жидким циркулирующим теплоносите-
лем или с электронагревателями. В свя-
зи с необходимостью размещения в
скважинах этих устройств их диаметр
...обычно больше, чем при цементации, и
равен 85...115 мм при общей глубине
до 40 м. В зависимости от размера тре-
щин расстояние между скважинами
назначают от 0,5 до 4 м. Нагнетание
ведут в два этапа: первичноедля за-
полнения крупных пор и повторное —
после застывания в трещинах. Подачу
раствора в скважину осуществляют до
закачки расчетного количества матери-
алов, подъема давления до максималь-
но возможного и до тех пор, пока рас-
ход закачиваемого материала не сни-
зится до 0...5 % расчетного.
Гравелистые и гравелисто-песчаные
грунты с Дф = 10...120 м/сут закрепля-
ют методом холодной битумизации,
технология которой проще и безопас-
нее.
Сущность химического способа за-
крепления грунтов, известного как си-
ликатизация (рис. 131, а), состоит в по-
даче по трубам — инъекторам хими-
ческих растворов, которые, вступая
между собой в реакцию, образуют не-
растворимые соединения, заполняю-
щие поры и цементирующие частицы
грунта. Подготовленные растворы из
баков с помощью насосов через кол-
Рис. 131. Схемы оборудования скважин для закрепления грунтов:
а — горячей битумизацией; б — с подогревом горячим теплоносителем; в — то же, с электроподогревом; г —
химическими способами (силикатизацией; смолизацией); д — схема инъектора для силикатизации; е, ж —
рабочие части инъекторов; / — котел для разогрева битумных материалов; 2 — змеевик для нагрева тепло-
носителя; 3 — битумный шестеренчатый насос; 4 — насос для перекачки теплоносителя; 5 — термометры; 6 —
манометры; 7 —сливиые краиы; 8 — устьевая тампонная труба; 5 —цементная забивка; 10 — тампон из пень-
ковых прядей;^ 11 — выводы от электронагревателя; 12 — труба электронагревателя; 13 — изоляция; 14 —
нагревательный провод; 15 — баки с растворами химического закрепления; 16 — дозирующие насосы; 17 —
насос для. закачки раствора в грунт; /Я — коллектор; 15 — оголовок инъектора; 20 — труба инъектора; 21 —
рабочая перфорированная часть инъектора.
14*
211
лектор подводятся к инъекторам, ко-
торые состоят из одно-, полутораметро-
вых звеньев труб диаметром 30...
...40 мм, и заглубляются в песчаные
грунты обычно забивкой на глубину до
15 м. Подачу растворов до 5 л/мин
осуществляют при давлении 'до 1,5...
3 МПа. Радиус зоны силикатизации
(м) можно определить по формуле
з,---
/? = 0,25V Хф ,
где Хф — коэффициент фильтрации породы,
м/сут.
Выпуск растворов происходит толь-
ко через рабочие части — наконечники
инъекторов. Нагнетание растворов при
двухрастворной силикатизации может
осуществляться следующими способа-
ми;
последовательно —• вначале первый
раствор с постепенной забивкой инъек-
тора, затем второй раствор при посте-
пенном извлечении инъектора;
по заходкам — вначале первый раст-
вор на всей площади, затем второй с
повторной забивкой инъекторов;
одновременное нагнетание из двух
параллельно забиваемых инъекторов;
применяется при значительных скорос-
тях движения грунтовых вод, способ-
ных вынести растворы.
При однорастворной силикатизации
смесь химических веществ подают че-
рез инъектор сразу.
Глава V. ОРГАНИЗАЦИЯ КОМПЛЕКСНО-
МЕХАНИЗИРОВАННЫХ РАБОТ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ
СООРУЖЕНИЙ ГИДРОМЕЛИОРАТИВНЫХ СИСТЕМ
§ 1. Основные показатели
и закономерности комплексной
механизации строительных работ
Эффективность строительного произ-
водства на современном этапе в реша-
ющей степени определяется качеством
средств механизации и уровнем комп-
лексной механизации, которая служит
основой дальнейшего роста производи-
тельности труда.
Строительство любого водохозяйст-
венного объекта требует выполнения
ряда строительных операций. Высокая
эффективность в строительстве может
быть достигнута только при полной ме-
ханизации и взаимной увязке выполня-
емых процессов. Стремление к полной
механизации работ не должно быть са-
моцелью, так как не всегда можно
обеспечить их высокую эффективность.
Только полная механизация, базирую-
щаяся на организационно-экономичес-
ких критериях, отражает сущность
комплексной механизации производст-
венных процессов.
Комплексно-механизированным на-
зывают такой строительный процесс,
когда все основные и вспомогательные
операции выполняют с помощью строи-
тельных машин и механизмов; строи-
тельные машины подобраны и увязаны
между собой так, что при полной их
загрузке обеспечиваются наименьшая
стоимость работ, оптимальная продол-
жительность строительства и наиболь-
шая производительность труда рабо-
чих; при подборе машин и оборудова-
ния в наибольшей степени учтены
местные хозяйственные и природные
условия.
Под комплектом следует понимать
совокупность машин, необходимых для
выполнения технологически взаимосвя-
занных между собой строительных про-
цессов и соответствующих друг другу
по производительности.
Показатели комплексной механиза-
ции. Их принято делить на две груп-
пы: показатели, оценивающие осна-
щенность строек строительными маши-
нами и оборудованием, и технико-эко-
номические.
Степень насыщения строительных
организаций средствами механизации
характеризует механо- и энерговоору-
женность.
Механовооруженность строительства
оценивают отношением балансовой
стоимости парка машин и механизмов
к стоимости строительно-монтажных
работ, выполняемых за год, а механо-
вооруженность рабочих — отношением
той же стоимости к среднему за год
числу рабочих.
Энерговооруженность — это сум-
марная установленная мощность дви-
гателей машин, механизмов, оборудо-
вания, приходящаяся на 1 млн. р. стои-
мости строительно-монтажных работ
или на одного рабочего.
Уровень комплексной механизации
строительно-монтажных работ опреде-
ляют отношением объема комплексно-
механизированных работ к общему
объему конкретного вида работ.
Иногда уровень комплексной меха-
низации находят как отношение стои-
мости комплексно-механизированных
работ к общей стоимости выполненных
работ. Этот показатель удобен при
оценке разнородных выполняемых ра-
бот. Уровень комплексной механиза-
ции наиболее распространенных в вод-
ном хозяйстве земляных работ весьма
высок и составляет 98...99 %.
К технико-экономическим показате-
лям, позволяющим оценить различные
варианты комплексной механизации
работ, относят: себестоимость продук-
ции или единицы объема работ, тру-
доемкость или выработку па одного ра-
бочего в единицу времени , энергоем-
кость, удельный расход топлива, ме-
таллоемкость оборудования.
213
Каждый из этих показателей можно
найти делением расходуемого количе-
ства разных видов ресурсов на выпол-
ненный объем работ.
Применительно к одной машине тех-
нико-экономические показатели можно
определить по следующим зависимо-
стям:
затраты по эксплуатации машины на
выполнение единицы объема работ
с = Сч//73,
трудоемкость механизированного
процесса
5' =К/ЛЭ,
выработка (производительность труда)
механизаторов
5 = Л8/Я,
удельная энергоемкость процесса
Э = МКы/Пъ,
удельный расход горючего
удельная металлоемкость
?м = Gm Лм/(Лр Т).
В приведенных формулах П3 — эксплуата-
ционная производительность машины в едини-
цах измерения объема работ за 1ч; Сч—
сумма затрат в денежном выражении на экс-
плуатацию машины в течение 1 ч (цена 1 ч
работы машины), р. на 1 ч; К — число рабо-
чих (звена), работающих на машине; Л’ —
мощность двигателей, установленных на ма-
шине, кВт; t — продолжительность работы ма-
шины для выполнения объема работ, равного
Пэ (/=1 ч); /(м — коэффициент использова-
ния мощности двигателя (для большинства
землеройных и землеройно-транспортных ма-
шин /(.v=0,6); q — удельный расход горючего
(для дизельных двигателей с увеличением их
мощности снижается и составляет от 0,3 до
0,25 кг/кВт-ч); GM — масса машины, кг; Л’м —
коэффициент, учитывающий дополнительный
расход металла в процессе эксплуатации (за-
пасные, заменяемые детали и агрегаты); Лг —
годовая производительность (выработка) ма-
шины; Т — общий расчетный срок службы ма-
шины, лет.
В затраты на эксплуатацию машин
(цену 1 ч) включают: расходы, связан-
ные с созданием условий для работы
машины на объекте (доставка, мон-
таж, демонтаж); амортизационные от-
числения на погашение начальной сто-
имости и капитальные ремонты; еже-
сменные эксплуатационные расходы
(энергоматериалы, зарплата механиза-
торов, сменная оснастка). Поэтому це-
на за 1 ч работы машины не может
быть величиной постоянной. Она опре-
деляется фактическими затратами на
эксплуатацию машины в конкретных
условиях объекта и строительной орга-
низации. Цена 1 ч сильно зависит и от
использования машины в течение года.
При плохом использовании машины в
году годовые амортизационные отчис-
ления практически остаются неизмен-
ными, что приводит к резкому увеличе-
нию цены 1 ч (рис. 132, е) и к ухудше-
нию всех экономических показателей.
При отсутствии данных затраты на
эксплуатацию машин можно прини-
мать по сборнику сметных цен эксплу-
атации строительных машин СНиП
IV-3—82 (приложение 1).
Технико-экономические показатели
при работе комплекта машин находят
с учетом общего количества затрачи-
ваемых ресурсов всеми машинами и
исполнителями. Удельные показатели
определяют как частное от деления об-
щих затрат и ресурсов на общий объ-
ем работ в единицах конечной продук-
ции (профильный объем).
Себестоимость единицы профильного
объема комплексно-механизированных
работ
где С — цена 1 ч эксплуатации каждой ма-
шины в составе комплекта, р.; М{=У{1Пг —
машиноемкость процессов, выполняемых каж-
дой машиной, ч; Зр — часовая зарплата рабо-
чих (немеханизаторов), не входящих в экипаж
строительной машины, р.;
Кн.о — коэффициент накладных расходов на
затраты по эксплуатации машин (1,08); Кнр—
то же, на зарплату рабочих (1,5); V,- — объем
работ, выполняемый каждой машиной комп-
лекта; Пг — производительность каждой ма-
шины за 1 ч.
Аналогично находят и все другие
технико-экономические показатели.
Вычисления выполняют в таблицах по
форме для технологических расчетов
(см. табл. 80).
Основные закономерности, характе-
ризующие эффективность средств ме-
ханизации в строительстве.
Анализ технико-экономических по-
казателей использования строитель-
ных машин позволяет выявить опреде-
ленные закономерности в изменении
производительности и себестоимости
производства работ механизмами раз-
ной мощности и в различных условиях.
Знание этих закономерностей позво-
ляет более обоснованно намечать воз-
можные варианты производства работ
при выборе и комплектовании машин.
Важнейший фактор, обеспечиваю-
щий реальный рост производительно-
214
Рис. 132. Основные закономерности, характеризующие эффективность средств механизации в
строительстве (Л'—мощность двигателей; q — вместимость ковшей; Смч—цена 1 ч эксплуатации
машин; П — производительность 1 ч; Т — число часов работы машины в году).
сти труда,—'Энерговооруженность тру-
да рабочих. С увеличением энергово-
оруженности наблюдается пропорцио-
нальный рост производительности
труда непосредственных исполнителей
(рис. 132, а). Однако с увеличением
мощности и сложности современных
машин возрастают затраты труда на
их техническое обслуживание и уход
за оборудованием. Это приводит к то-
му, что рост производительности труда
всех работающих с машиной происхо-
дит медленнее, чем увеличение энерго-
вооруженности (пунктирная линия на
графике). Реальное повышение произ-
водительности труда происходит толь-
ко при автоматизации производствен-
ных процессов, сокращающих общие
трудовые затраты.
Анализ себестоимости производства
работ серийными машинами подтвер-
ждает, что она снижается с увеличени-
ем единичной мощности применяемых
машин (сплошная линия на рис.
132,6). Такая зависимость справедли-
ва в тех случаях, когда эксплуатаци-
онная производительность машин П3
растет быстрее, чем затраты на их эк-
сплуатацию, то есть цена за 1 ч — Сч.
При использовании вновь создаваемых
и внедряемых средств механизации,
выпускаемых вначале малыми сериями
и имеющих высокую начальную цену,
эта закономерность нарушается из-за
больших амортизационных отчислений,
увеличивающих цену 1 ч (см. пунктир-
ные линии на графике).
Применение тяжелых мощных ма-
шин эффективно при больших объемах
работ, сосредоточенных в одном месте
и выполняемых без частых перебросок
оборудования. Небольшие рассредото-
ченные объемы работ экономически це-
лесообразно выполнять менее мощны-
ми машинами, что оправдано сущест-
венным снижением единовременных
затрат, связанных с транспортировкой
оборудования к месту выполнения ра-
бот и обратно. Анализ себестоимости
работ в зависимости от их объема на
одном объекте позволяет выявить ра-
циональные границы применения раз-
ных по мощности машин (рис. 132, в).
Слева от точки пересечения кривых
расположена зона объемов, при кото-
рых экономически целесообразно при-
менение машины меньшей мощности,
справа — соответственно зона исполь-
зования более мощной из сравнивае-
мых машин.
Границу зон применения машин раз-
ной мощности можно найти расчетом
без построения графиков исходя из
следующих соображений. При частом
215
перебазировании машин, что бывает
при малых объемах работ на объектах,
единовременные затраты могут значи-
тельно возрасти и превзойти расходы,
учтенные в расчетной цене за 1 ч ра-
боты машины. Естественно, что едино-
временные затраты для крупных ма-
шин больше, чем для мелких. Так как
единовременные затраты по существу
должны быть отнесены к объему работ
на том объекте, где будет работать ма-
шина, то при малых объемах работ вы-
годнее применять некрупные машины.
Для экономической оценки эффек-
тивности использования тех или иных
машин можно поступить следующим
образом:
из расчетной цены за 1 ч эксплуата-
ции машин исключить учтенные в ней
единовременные затраты;
определить фактические единовре-
менные затраты для конкретных усло-
вий рассматриваемого объекта;
вычислить себестоимость единицы
объема механизированных работ по
формуле
где Сч — расчетная цена за 1 ч работы ма-
шины (по приложению к СНиП IV-3—82);
СеЯ — единовременные затраты, учтенные в
расчетной цене за 1 ч; Пч—производительность
машины за 1 ч; Сед — фактические единовре-
менные затраты в конкретных условиях ис-
пользования машины; V — объем работ, кото-
рый будет выполнен на рассматриваемом
объекте одной машиной.
Размер единовременных затрат за-
висит от необходимости и сложности
демонтажа при перевозке машины,
способа перевозки, массы машины,
фактической дальности перевозки, та-
рифов на перевозку с учетом погрузки
и выгрузки.
Объем работ Vx, соответствующий
точке пересечения кривых на графике
рисунка 132, в, можно найти, решая
совместно два уравнения для единич-
ных стоимостей двух сравниваемых ма-
шин:
^4)/^ + ^ =
f tt	"	\ I _Г'
= (Сч-Сед)//7ч+Сед/1/хг
откуда
у _ __________^ед б’ед_________
(Сч сед^//7ч (Сч сед) /Пч
В приведенных уравнениях индекс "
(два штриха) относится к величинам
для более крупной, а индекс ' (один
216
штрих) —для менее крупной из срав-
ниваемых машин.
На основании опыта производства
земляных работ и анализа технико-
экономических показателей рекоменду-
ется использовать одноковшовые эк-
скаваторы со следующими вместимо-
стями ковшей в зависимости от месяч-
ной интенсивности производства работ:
до 20 тыс. м3	0,4...0,65	м3
20...60 »	1,0...1,6	»
60...100»	1,6...2,5	»
свыше 100 »	2,5 и более	»
Производительность землеройно-
транспортных машин с увеличением
дальности возки снижается нелинейно
(рис. 132,г). Наиболее существенно
она падает в диапазоне малых дально-
стей возки. С увеличением дальности
перемещения производительность сни-
жается менее резко у машин малой
мощности и более существенно у круп-
ных машин.
На стадии предварительных расче-
тов часто бывает необходимо опреде-
лить потребное число основных машин.
Для решения такой задачи вначале на-
до определить планируемую интенсив-
ность рассматриваемого вида работ:
Ц ~	>
где Vi — объем работ рассматриваемого вида;
Ti. — планируемый срок производства работ;
Кнер — коэффициент неравномерности выпол-
нения работ в рассматриваемый период (обыч-
но около 1,2).
Тогда необходимое число рабочих
машин
= Ц/П{,
где Пг — расчетная производительность машин
разной мощности в конкретных условиях ра-
боты.
Зависимость mi=f (Iit IL.) представ-
лена линейным графиком (рис. 132, д),
который позволяет выявить численную
потребность в рабочих машинах для
выполнения работ с заданной интен-
сивностью.
Знание приведенных закономернос-
тей позволяет обоснованно выбирать
механизмы с учетом местных условий
и наличия их в строительной органи-
зации.
§ 2. Выбор машин для комплексной
механизации работ
Выбор машин для производства ра-
бот— задача сложная и в зависимости
от конкретных условий решается по-
разному: с учетом только имеющихся
в строительной организации машин
или исходя из возможностей примене-
ния любых машин, выпускаемых про-
мышленностью. И в том и в другом
случае вначале выбирают машины по
их рабочим параметрам, так чтобы они
обеспечивали выполнение необходимо-
го процесса с наибольшим удобством
для производства работ: без частых
перестановок, с минимальным числом
проходов, требуемой точностью и ка-
чеством.
В тех случаях, когда один и тот же
процесс может быть выполнен разны-
ми по мощности и видам машинами,
проводят сравнение возможных вари-
антов по технико-экономическим пока-
зателям. Сравнение ведут либо по се-
бестоимости (по прямым затратам),
либо по приведенным затратам, в со-
став которых входит и себестоимость,
и нормативная прибыль.
Методика расчета приведенных зат-
рат детально рассматривается в курсе
«Экономика водного хозяйства». При-
менительно к каждому сопоставляемо-
му варианту приведенные затраты вы-
числяют по формуле
cnPj = ct -г Ев Сбг
1 1
где i—индекс рассматриваемого варианта;
спРг-приведенные затраты; с, — себестои-
мость производства работ (по формулам, при-
веденным в § 1 этой главы); £н — норматив-
ный коэффициент эффективности, равный 0,12
(для новой техники 0,15); Сб, —балансовая
стоимость машин, входящих в комплект; п —
число машин в комплекте; Т0; — число часов
работы машины на объекте для выполнения
заданного объема работ; Тг — планово-рас-
четное число рабочих часов машины за кален-
дарный год.
Оценку вариантов комплексной ме-
ханизации по приведенным затратам
необходимо проводить при замене име-
ющихся машин новыми моделями и
конструкциями, а также при комплек-
товании новых баз механизации.
Сравнение вариантов механизации
работ с применением имеющихся в
парке машин в первом приближении
можно выполнить по прямым затра-
там, оформляя расчет в таблицах
(табл. 78).
Для сравнения вариантов с учетом
всех элементов прямых затрат или по
приведенным затратам в колонку по-
78.	Сравнение возможных вариантов
производства работ по прямым затратам
на механизацию
Показатели
Варианты
Строительные машины и их ос-
новной параметр (вместимость
ковша, мощность и др.)
Численность звена К
Затраты, связанные с эксплуа-
тацией средств механизации,—
цена 1 ч работы Сч, р.
Эксплуатационная произво-
дительность за 1 ч П,
Затраты на выполнение едини-
цы объема работ средствами
механизации с=Сч//7э
Трудоемкость механизирован-
ного процесса Е' = К!П3
казателей таблицы 78 надо вписать
все данные, необходимые для их вы-
числения по приведенным ранее фор-
мулам.
При близких или одинаковых себе-
стоимостях предпочтение следует отда-
вать менее трудоемкому варианту.
Порядок подбора комплектов ма-
шин. Подбор машин в составе комп-
лекта рекомендуется вести в такой по-
следовательности.
1.	Проводят типизацию сооружений,
их элементов и сечений с учетом ха-
рактерных особенностей, размеров и
требований к ним. Все однотипные или
однородные по составу строительных
процессов и размерам сооружения
объединяют в группы.
2.	Намечают состав строительных
операций, для выполнения которых по-
требуются разные механизмы, и делят’
их на подготовительные, основные и
вспомогательные.
К подготовительным относят те
строительные операции, которые долж-
ны быть выполнены до начала основ-
ных работ (расчистка территории, про-
кладка подъездных путей и др.).
К вспомогательным относят опера-
ции, которые могут быть необходимы
в ходе выполнения или после оконча-
ния основных процессов (откачка во-
ды из котлованов после выпадения
осадков, очистка от снега, устройство
путей для передвижения машин в за-
бое, устройство водоотводных канавок
и др.).
3.	В каждой группе выделяют веду-
щие строительные операции, то есть
такие, на долю которых приходится ос-
новная часть стоимости работ и кото-
212
рыми определяются темпы производст-
ва работ.
4.	Выбирают машины для выполне-
ния ведущих строительных операций.
5.	Выбирают машины для выполне-
ния всех остальных строительных опе-
раций.
6.	Комплектуют машины из условия
наиболее полной загрузки всех приня-
тых машин, при необходимости объе-
диняя ведущие машины в колонны
так, чтобы и неведущие были пол-
ностью загружены работой.
7.	Определяют производительность
принятого комплекта машин в едини-
цах измерения профильного (проект-
ного) объема работ.
8.	По расчетной интенсивности ра-
бот (расчетному потоку) определяют
потребное число комплектов. Расчет-
ную интенсивность работ находят де-
лением объема работ на заданный срок
работ.
Важнейший момент при решении за-
дач комплексной механизации — выбор
машины для выполнения ведущей опе-
рации. При этом должны быть учтены
все основные факторы, от которых за-
висит эффективность работы комплек-
та. К числу решающих факторов отно-
сятся: объем работ на объекте; интен-
сивность работ (поток); вид и состоя-
ние материалов, подлежащих
переработке; дальность транспорти-
ровки материалов; размеры строяще-
гося сооружения в плане, высота или
глубина его заложения; климатические
и погодные условия.
Для ориентировки при выборе неко-
торых основных строительных машин
можно пользоваться графиками (рис.
133). На горизонтальной оси графика
надо найти точку, соответствующую
расчетной интенсивности потока за
смену. Проведенная из найденной точ-
ки вертикаль пересечет наклонные ли-
нии графика. Против точек пересече-
ния на вертикальной оси можно найти
потребное число машин разных типо-
размеров. После этого более опреде-
ленно можно решать вопрос о приме-
нении тех или иных по крупности ма-
шин с учетом рационального размеще-
ния их на объекте и полноты использо-
вания. При этом следует иметь в виду,
что число ведущих машин не должно
быть очень большим, так как потребу-
ется большое число механизаторов,
усложнится обслуживание машин и мо-
гут быть затруднения с размещением
их на небольших по -площади объек-
тах. Не следует ориентироваться и на
малое число крупных машин, так как
это может привести к неполной за-
грузке их, а при непредвиденном вы-
ходе машины из строя — к резкому
сокращению темпов работ или полно-
му прекращению их (при одной ма-
шине) .
Для лучшей увязки производитель-
ности машин с расчетными потоками
могут потребоваться механизмы раз-
личной крупности.
Большое влияние на выбор вида ма-
шин оказывает необходимая дальность
перемещения грунта или других мате-
риалов.
Наиболее экономичный способ пере-
мещения грунта в каждом конкретном
случае выбирают на основании техни-
ко-экономического анализа (см. гл. II,
§ И)-
Выбирая ведущие машины в комп-
лекте, следует увязывать рабочие па-
раметры и габариты машин с размера-
ми выполняемых сооружений. В связи
с малыми размерами сечений выемок
или насыпей часто приходится исполь-
зовать менее экономичные (некруп-
ные) машины даже при очень больших
объемах работ (например, на каналах
с малой шириной по дну или при ма-
лой ширине дамб поверху).
Выбор машин для выполнения неве-
дущих строительных операций. При
выборе машин для выполнения неос-
новных строительных процессов следу-
ет руководствоваться следующими со-
ображениями:
число типов и марок в комплекте
должно быть минимальным;
в качестве комплектующих машин
необходимо по возможности использо-
вать такие, которыми можно было бы
выполнять несколько неведущих строи-
тельных операций; наиболее универ-
сальны на земляных работах бульдозе-
ры, применяемые на вскрышных ра-
ботах, дополнительном перемещении и
разравнивании грунта, на планировоч-
ных работах, в качестве тяговых
средств для рыхлителей и грейдеров
(в тех случаях, когда они мало загру-
жены в течение всего рабочего време-
ни) :
подобранные машины должны рабо-
тать не на предельных рабочих пара-
метрах, так как это приводит к сни-
жению их производительности и быст-
рому износу;
218
Рис. 133. Графики, характеризующие потребность в основных строительных машинах в зависи-
мости от расчетного сменного потока выполняемых работ:
а — для одноковшовых экскаваторов при разработке суглинков в отвал; б —для прицепных скреперов при
разработке суглинков с перемещением на расстояние до 200 м; в — для бульдозеров при разработке суглин-
ков с перемещением на расстояние до 20 м; г — для бетоносмесителей (q — вместимость ковшей в м3; .'V—
мощность двигателей тракторов в кВт; L — вместимость барабанов бетоносмесителей цикличного действия
по выходу вл).
производительность машин, занятых
на выполнении неведущих строитель-
ных операций, должна быть достаточ-
ной для обеспечения непрерывной ра-
боты ведущих машин в комплекте;
для более полной и равномерной за-
грузки всех машин в комплекте можно
объединять их в колонну, состоящую
из нескольких ведущих машин и набо-
ра необходимых для их работы вспо-
могательных (например, колонна скре-
перов и один толкач; несколько одно-
ковшовых экскаваторов и один бульдо-
зер).
В таблице 79 даны рекомендации по
комплектованию ведущих и вспомога-
тельных машин для земляных работ.
Комплектование машин. Определив
на основании технологических расче-
тов машиноемкость каждой рабочей
операции, можно выполнить комплек-
тование машин и механизмов. Для это-
го все рабочие операции следует раз-
делить на группы с учетом возможнос-
ти выполнения каждой операции или
группы операций независимо друг от
друга по времени, но с соблюдением
необходимой технологической последо-
вательности. Такое разделение позво-
лит проще увязать число машин в со-
ставе каждой группы операций. Если
нет необходимости одновременно вы-
полнять несколько операций, каждую
из них можно осуществлять одной ма-
шиной после завершения предыдущего
процесса.
Полная загрузка всех машин в ком-
плекте может быть получена при усло-
вии обеспечения равенства:
MJni = М2/п2 = М3/п3 =, ... , Мп/пп,
где Л11, Л12, Мз, ..., Мп — число рабочих часов,
которое должна отработать каждая машина,
219
79.	Примерный перечень машин, объединяемых в составе комплектов для производства
земляных работ
Вспомогательные машины
Ведущие машины
прицепные
и навесные
машины на
базе тракто-
ров мощ-
ностью, кВт
вместимость
ковшей при-
цепных скре-
перов. м3
вместимость
ковшей эк-
скаваторов,
м3
грузоподъем-
ность автоса-
мосвалов, т
автоцистерны
для воды вме-
стимостью. М'
Одноковшовые экскаваторы с
ковшами вместимостью, м3:
0,25.„О,4	40		3		3,5...5	2,0...3,5
0,5...0,65	40...	59	3	,—.	3,5...7	3,5...4
1...1.25	79...	96	6...8	—.	5... 12	4...5
2...2,5	79...	132	6. ..10	—	12...27	5 и более
4,6	132...	243	10...15	—	27...40	5 и более
Прицепные скреперы с ковша- ми вместимостью, м3:						
3	40. ..	59	——	0,25...0,4		2,0...3,5
6...8	79.. .	.96	—	0,5...1,0	—	3,5...4
10	79. ..	132	.—	1,25	—	5 и более
15	79...	.243	—	1,25	..—	5 и более
Специализированные двухро- торные и шнекороторные эк- скаваторы-каналокопатели	96...	.243	8... 15	0,5...1,25	—	5 и более 2,0...5,0
Многоковшовые экскаваторы с ковшами вместимостью 16...	40...	.96	3...8	‘—•		
						
50 л Грейдер-элеваторы	79..	. 132	6...10	0,4...0,65	5...27	3,5...5,0
Плужные каналокопатели	40...	.96	3.. .8	—	“—	3,5...5,0
входящая в состав комплекта; п*, пз,пп—
число соответствующих машин в составе ком-
плекта, при котором все они загружены ра-
ботой.
Для определения необходимого чис-
ла машин каждого типа следует при-
нять за единицу ту машину, потреб-
ность в которой наименьшая. Пусть в
написанном выше равенстве мини-
мальным будет Мп. Тогда необходимые
числа всех других машин определяют-
ся так:
>4 = пп
Mi
Мп
М2
, Пз — tln
Мц
М3_
Мп
После подсчета дробные числа ок-
ругляют до целого числа машин. При
объединении машин в комплекты не
всегда удается равномерно загрузить
работой все машины. Из-за большой
разницы в машиноемкостях разных
процессов, особенно вспомогательных,
выполняемых рыхлителями, грейдера-
ми, получаются громоздкие комплек-
ты. В таких случаях следует принять
одно из следующих решений:
рассмотреть возможность выполне-
ния отдельных процессов в разное вре-
мя, тогда каждая машина или группа
машин может быть использована неза-
висимо друг от друга;
заменить более мощными те маши-
ны, число которых получается очень
большим;
допустить неполное использование
вспомогательных некрупных машин
типа рыхлителей, имеющих небольшую
стоимость эксплуатации;
предусмотреть возможность исполь-
зования малозагруженных машин и ме-
ханизмов в составе других комплек-
тов, работающих вблизи.
Процесс подбора и комплектования
машин сложен, неоднозначен и не мо-
жет быть выполнен сразу без уточне-
ния и оценки возможных вариантов.
Общая блок-схема решения задач по
комплексной механизации работ пред-
ставлена на рисунке 134. По схеме хо-
рошо прослеживаются моменты, когда
требуется проводить анализ и оценку
принимаемых решений. При неудовлет-
ворительных показателях, что на схеме
показано знаком (—), рассматривают
новые варианты до тех пор, пока не
будет найдено удовлетворительное для
данного этапа решение. Только после
этого переходят к решению следующей
задачи в направлении стрелки со зна-
ком (+).
Выбор машин, их комплектование и
формирование парка машин следует
проводить на основе оптимизации ре-
220
Рис. 134. Блок-схема решения задач по комплексной механизации строи-
тельных работ.
шений с использованием экономико-
математических методов и ЭВМ.
Зональные комплекты. По мере вы-
полнения работ на крупных объектах
условия производства работ могут из-
мениться, и будет необходима смена
ведущих машин. Так, в глубоких выем-
ках каналов или котлованов может
оказаться целесообразным для разра-
ботки верхних слоев на глубину до
2...3 м применить бульдозеры, глуб-
же— до 5...8 м —прицепные скреперы,
еще глубже — одноковшовые экскава-
торы с погрузкой грунта в транспорт-
ные средства. Таким образом, для
каждой зоны по глубине потребуются
разные комплекты машин (их иногда
называют зональными комплектами).
Границы зон применения машин по
глубине можно установить сравнением
технико-экономических показателей.
Зональные комплекты могут быть и
при выполнении других видов работ,
например при укладке бетонной смеси
221
в блоки. В нижнюю часть крупных бе-
тонных сооружений бетонную смесь
выгоднее укладывать непосредственно
из кузовов автосамосвалов с использо-
ванием переносных или передвижных
мостиков. Для укладки бетона на бо-
лее высоких отметках обычно исполь-
зуют бадьи и подъемные краны разных
типов.
§ 3. Общие сведения об организации
работ поточным методом
Применение принципов поточного
производства в условиях строительства
возможно и целесообразно в любых
условиях, характеризующихся одно-
родными производственными процесса-
ми. Организацию производственных
процессов поточными методами можно
осуществлять на разных уровнях — от
Рис. 135. Схема перемещения исполнителей
при производстве работ поточно-линейным
методом:
I, II, Ш, IV, V — захватки; 1, 2, 3 — исполнители
разных процессов.
Рис. 136. Примеры захваток и схем развития
потоков при производстве гидромелиоратив-
ных работ:
а — участки крупного канала; б — открытые каналы;
6 — системы каналов мелкой сети с сооружениями
на орошаемых участках; г — массивы, площади, уча-
стки, деляики; д — захватки в пределах одного ос-
ваиваемого участка; е — гидротехнические сооруже-
ния сети каналов.
отдельных рабочих звеньев и бригад
до строительства целых систем и ком-
плексов.
Поточным называют такой метод ор-
ганизации и производства однородных
работ, при котором они длительное
время выполняются равномерно и не-
прерывно, постоянным числом и соста-
вом рабочих и механизмов и в опреде-
ленный отрезок времени выпускается
постоянное количество готовой продук-
ции.
Равномерность и непрерывность про-
изводственных процессов достигаются:
расчленением процессов на более про-
стые его составляющие элементы; раз-
делением труда между исполнителя-
ми; увязкой отдельных процессов во
времени и пространстве; равномерным
выпуском готовой продукции (созда-
нием ритма).
Сущность производства работ поточ-
ным методом заключается в том, что
однородные строительные работы рас-
членяют на отдельные простые произ-
водственные процессы (операции),вы-
полнение которых поручают специали-
зированным звеньям или бригадам ра-
бочих-исполнителей, работающих с по-
мощью механизмов и приспособлений.
Для увязки строительных процессов
между собой весь объект делят на
участки и захватки. При поточном спо-
собе производства работ участком на-
зывают часть объекта или крупного
сооружения, в пределах которой осу-
ществляют строительные процессы до
полного их завершения.
Захватка — это часть участка или
объекта, на которой выполняется один
простой строительный процесс — рабо-
чая операция частного потока (см.
ниже).
Строительный процесс организуют
так, что после окончатся работ на од-
ной захватке (или одном участке) ис-
полнители перемещаются на следую-
щую захватку, и так непрерывно до
окончания всех процессов на объекте
(рис. 135). Для обеспечения равномер-
ности процесса захватки должны быть
примерно одинаковыми по объемам ра-
бот и трудоемкости. Границы захват-
ки чаще всего намечают так, чтобы они
совпадали с естественными границами
объекта, конструктивными или строи-
тельными швами. В некоторых случа-
ях границы захваток могут быть назна-
чены условно исходя из объема работ,
выполняемого за единицу времени, на-
222
Рис. 137. Проектные документы для увязки строительных процессов во времени и простран-
стве:
а — циклограмма; б — график потока (поток с постоянным единым ритмом ? = 1).
пример за смену (сменные захватки)
(рис. 136).
Однородные производственные про-
цессы, увязанные между собой во вре-
мени и пространстве с соблюдением
требований поточного производства,
образуют единый поток.
Потоки могут быть различными по
составу объединяемых процессов,
крупности, характеру увязки процессов
во времени и по другим признакам.
По структуре и виду конечной про-
дукции различают следующие виды
потоков.
Частные (элементарные)— простые
однородные строительные процессы,
рабочие операции, выполняемые на
захватке с помощью машин или вруч-
ную, не дающие готовую законченную
продукцию (примером частных пото-
ков могут быть любые процессы, кото-
рые включены в сборники производст-
венных норм и расценок ЕНиР и
ВНиР: разработка грунта одноковшо-
выми экскаваторами, забивка свай,
укладка бетона и т. д.).
Специализированные — совокуп-
ность однородных по составу, виду ра-
бот и оборудованию частных потоков,
дающих однотипную готовую продук-
цию в виде части конструкции или со-
оружения (например, земляные рабо-
ты по каналу, земляные работы по на-
сыпной плотине, бетонные работы, мон-
тажные работы, дренажные работы
и т. д.).
Объектные — группа взаимно увя-
занных специализированных потоков,
дающих конечную продукцию в виде
готового объекта или самостоятельного
сооружения (гидроузел, магистраль-
ный канал с линейными сооружениями
на нем, оросительная сеть, насосная
станция и т. д.).
Комплексные — группа организаци-
онно связанных объектных потоков, в
результате выполнения которых будет
построен весь комплекс сооружений.
Каждый старший поток складывает-
ся из взаимно увязанных между собой
младших.
Основные расчетные параметры по-
тока следующие:
интенсивность — количество продук-
ции в натуральных показателях в еди-
ницу времени (м3/ч, га в смену, м в
смену и т. д.);
ритм — отрезок времени, в течение
которого выполняется одна операция
или цикл технологически связанных
между собой операций на одной за-
хватке (/). Если эти отрезки времени
(ритмы) для разных захваток равны
или кратны друг другу, то поток будет
ритмичным, в противном случае — не-
ритмичным;
шаг — отрезок времени, по истечении
которого на захватке начинают выпол-
нять новую операцию или новый цикл
операций. В условиях строительного
производства обычно шаг равен ритму
потока;
время развертывания — отрезок вре-
мени, в течение которого включаются в
223
работу все исполнители, или время от
начала потока до момента начала вы-
хода готовой продукции.
Для увязки во времени всех процес-
сов, выполняемых поточными метода-
ми, составлявэт либо циклограммы, ли-
бо графики потоков (рис. 137). Более
наглядны циклограммы потоков. По их
вертикальной оси откладывают номера
захваток (участков, объектов), а по го-
ризонтальной— время. Продолжитель-
ность каждого процесса на захватке
(ритм) определяют на основании тех-
нологических расчетов. По их данным
на график последовательно наносят
нарастающим итогом ритмы, соответст-
вующие каждой захватке. Каждому
процессу соответствует одна линия
(прямая или ломаная). При постоян-
ном и едином для всех процессов рит-
ме все линии будут параллельны меж-
ду собой (рис. 137, а). Чем больше
угол наклона линий к горизонтальной
оси, тем быстрее протекает процесс.
На границах захваток с разными
объемами работ или трудоемкостью
наблюдается изменение угла наклона
линий графика. Пересечения линий
графика быть не должно; оно означа-
ет, что для последующего процесса нет
фронта работ — запаздывает предыду-
щий процесс. В этом случае необходи-
мо либо сместить начало последующе-
го процесса на более позднее время,
либо предусмотреть перерыв в после-
дующем процессе с переводом рабочих
и механизмов на другие работы, либо
повысить интенсивность предыдущего
процесса, увеличив число рабочих и
механизмов или включив в работу па-
раллельные бригады.
На графиках потоков продолжитель-
ность процессов на захватках (ритмы)
откладывают горизонтальными линия-
ми в соответствии с переходом испол-
нителей с захватки на захватку (рис.
137,6).
Для организации работ поточным
методом, разработки циклограмм и
графиков проводят технологические
расчеты, позволяющие выявить все не-
обходимые ресурсы, элементы затрат
и параметры потоков.
При выполнении технологических
расчетов исходят либо из заданного
срока строительства, либо из задан-
ной мощности строительной организа-
ции.
Более подробно поточные методы ор-
ганизации работ и строительства в це-
224
лом излагаются в курсе «Оргзнизаш:-
планирование и управление гилрст-
лиоративным строительством».
§ 4. Организационно-
технологическая документация
для организации комплексно-
механизированных работ
В целях обобщения и распростране-
ния передового опыта производства
строительно-монтажных работ на уров-
не современных требований в строи-
тельном производстве используют ряд
организационно-технологических до-
кументов. Этими документами регла-
ментируются технология производства
работ, расход ресурсов, трудовых за-
трат и требования к качеству работ.
Для широко распространенных одно-
типных работ разработаны типовые
организационно-технологические до-
кументы. На сложные и вновь осваи-
ваемые работы аналогичные докумен-
ты составляют в индивидуальном по-
рядке. Наиболее распространены сле-
дующие документы: технологические
карты и расчеты; карты трудовых про-
цессов; схемы операционного контроля
качества работ; нормокомплекты для
производства работ; калькуляции тру-
довых затрат.
Технологические карты и расчеты.
Потребное число различных машин в
составе комплекта устанавливают из
условия полной загрузки работой всех
механизмов. Для этого необходимо
иметь данные о машиноемкости в ча-
сах работы машин по каждой строи-
тельной операции. Эту задачу решают
при составлений технологических карт.
Технологической картой называют про-
ектный документ, определяющий тех-
нологию одного строительного процес-
са. На массовые, широко распростра-
ненные виды работ составляют типо-
вые технологические карты. На новые,
сложные и выполняемые не в обычных
условиях строительные процессы раз-
рабатывают индивидуальные техноло-
гические карты. Для линейно протя-
женных объектов их составляют на 10,
100 или 1000 м типового сечения, а для
небольших сосредоточенных — на весь
объем работ. Затем вычисляют показа-
тели, отнесенные к единице проектно-
го объема работ (на 1000 м3 грунта,
100 м3 бетона в деле, 1 га осваиваемой
площади). При составлении техноло-
гических карт используют указания и
80. Технологический расчет
на производство,__________________________________работ
(наименование работ)
по
рекомендации III части СНиП, инст-
рукцию о порядке составления и ут-
верждения проектов организации стро-
ительства и проектов производства ра-
бот, сборники единых и ведомственных
норм и расценок (ЕНиР, ВНиР), ука-
зания по составлению типовых техно-
логических карт, нормативные матери-
алы по охране труда, пожарной без-
опасности и др.
В технологических картах должны
быть отражены:
назначение и область применения;
технология строительного процес-
са— содержание строительных про-
цессов; типы и марки используемых
машин и механизмов; условия произ-
водства работ, влияющие на произво-
дительность механизмов и рабочих; не-
обходимые материалы, полуфабрика-
ты, конструкции и изделия; графики
выполнения работ; требования к ка-
честву и схемы операционного контро-
ля; мероприятия по охране труда;
технико-экономические показатели—
трудоемкость; машиноемкость; выра-
ботка на одного рабочего; себестои-
мость строительно-монтажных работ;
потребные материально-технические
ресурсы — необходимое количество
строительных материалов; потребность
в машинах и инструментах; потреб-
ность в материалах для эксплуатации
машин (топливо, смазочные материа-
лы, вода, пар, кислород, электроэнер-
гия) .
Технологические карты используют
на стадии проектирования и в процес-
се организации работ на строительстве
для сравнения и окончательного выбо-
ра вариантов и подсчета потребных
ресурсов.
В тех случаях, когда нужно опреде-
лить потребные ресурсы для выполне-
ния комплексного процесса, расчет
также ведут в табличной форме по
всем необходимым рабочим операциям
(табл. 80). Для этого используют те
же нормативы, что и при составлении
технологических карт. Такой проект-
ный документ, отражающий техноло-
гию комплексного строительного про-
цесса, называют технологической нор-
малью.
Разработка технологических норма-
лей обязательна при производстве ра-
бот поточными методами.
Карты трудовых процессов. Для по-
всеместного внедрения высокопроизво-
дительных методов и рациональных
форм организации труда, снижения се-
бестоимости и улучшения качества ра-
бот готовят карты трудовых процессов
(КТП).
Карта трудового процессаоснов-
ной документ, регламентирующий соз-
дание на стройке необходимых усло-
вий для совершенствования организа-
ции труда на научной основе. Она
предназначена для разработки и осу-
ществления мероприятий по научной
организации труда; при формировании
бригад и звеньев; рациональной орга-
низации рабочих мест; обучения рабо-
чих передовым методам труда; внедре-
ния более производительных приемов
и методов труда, эффективных приспо-
соблений и оснастки. КТП могут быть
использованы при разработке новых,
более современных технологических
карт и при проектировании производ-
ства работ. Они служат как бы этало-
ном трудового процесса на уровне ра-
бочей строительной операции, который
15—290
225
©сличается от принятого при разработ-
ке действующих производственных
норм более совершенной организацией.
Карты трудовых процессов разраба-
тывают с учетом: рациональной орга-
низации рабочего места; четкого рас-
пределения обязанностей и разделения
труда; совмещения процессов и опера-
ций; использования усовершенствован-
ных приспособлений, инвентаря; режи-
ма труда и отдыха при оптимально вы-
соком темпе выполнения трудовых про-
цессов; обеспечения требуемого ка-
чества работ; соблюдения правил тех-
ники безопасности.
В КТП должны быть следующие
разделы: область применения; эффек-
тивность КТП в сравнении с норма-
тивным режимом по ЕНиР, ВНиР; со-
став и квалификация исполнителей;
перечень приспособлений, инвентаря;
рекомендации по подготовке рабочего
места; описание технологии выполне-
ния операций; поминутный график вы-
полнения работ с учетом рационально-
го совмещения процессов и профессий;
наглядные схемы выполнения работ;
схема организации рабочего места с
размещением машин, материалов, при-
способлений, указанием мест нахожде-
ния каждого рабочего; рекомендации
по технике безопасности.
Карты трудовых процессов разраба-
тывают специализированные проектно-
технологические тресты и институты
системы Оргтехстроя с участием нор-
мативно-исследовательских станций.
Нормокомплекты для производства
различных работ. Для выполнения лю-
бых работ, кроме строительных ма-
шин, требуются различные инструмен-
ты, приспособления, оснастка, приборы
для обеспечения и контроля их качест-
ва. Отсутствие мелочей приводит к
увеличению потерь рабочего времени,
снижению качества работ, падению
производительности труда. Для обес-
печения рабочих звеньев и бригад всем
необходимым целесообразно иметь
комплект (нормокомплект) инвентаря.
Под нормокомплектом понимают раци-
онально подобранный и скомплекто-
ванный набор (комплект) приспособ-
лений, вспомогательных устройств, не-
обходимый для выполнения определен-
ного вида работ современными метода-
ми при минимальных затратах ручного
труда, рабочего времени и качестве,
отвечающем требованиям норм.
Состав нормокоплектов разрабаты-
226
вают тресты «Оргтехстрой» с учетом
предложений рационализаторов ?:
изобретателей. Документация на нсо-
мокомплект содержит: название работ
и назначение; перечень и число меха-
низмов и приспособлений; технико-эко-
номические показатели (выработка ра-
бочего за смену, экономия трудовых
затрат, годовой экономический эф-
фект)..
В зависимости от размеров нормо-
комплекты размещают в инструмен-
тальных ящиках, в ящиках-контейне-
рах, в передвижных вагончиках. .Изго-
товление и комплектование нормоком-
плектов осуществляют в мастерских
строительных организаций и на специ-
ализированных заводах.
§ 5. Организация контроля качества
мелиоративно-строительных
работ
Повышение качества мелиоративных
объектов увеличивает их долговечность
и надежность, снижает затраты в пери-
од освоения и эксплуатации, способ-
ствует росту эффективности капиталь-
ных вложений.
Требования к качеству строительства
регламентированы и определены систе-
мой нормативных документов (СНиП.
CH, ВСН), стандартов (ГОСТ, ОСТ),
технических условий (ТУ, РТУ), инст-
рукций, указаний, рекомендаций (еди-
ных, ведомственных, местных), а так-
же указаниями, имеющимися в проект-
ной документации.
На стадии строительства функцио-
нирует развитая система контроля,
надзора и приемки как отдельных ви-
дов работ, сооружений, так и объектов
и систем в целом. Существует внут-
ренний контроль, осуществляемый
службами и силами строительных ор-
ганизаций, и внешний.
Контроль и оценка качества работ
со стороны строительных организаций
осуществляются под руководством
главного инженера соответствующего
подразделения следующими служба-
ми: геодезической, строительной лабо-
раторией, технической инспекцией, ин-
женером по качеству, общественным
контролем.
Цель проверки — установить соот-
ветствие проектным данным и требо-
ваниям нормативов. Контролю подле-
жат:
положение объекта в пространстве
(плановое и высотное);
геометрические размеры сооруже-
ния;
свойства и качества всех применяе-
мых исходных материалов (привозных,
местных, собственного производства);
свойства и качества материалов в
сооружениях, конструкциях, деталях
(в насыпных сооружениях, засыпках,
фильтрах, в бетонных и железобетон-
ных частях сооружений, защитная гид-
роизоляция, противофильтрационные
устройства и т. д.);
качество отделки и элементы эсте-
тики.
Все контролируемые элементы дол-
жны быть выполнены с точностью в
пределах допускаемых нормами откло-
нений. Работы, выполненные с откло-
нениями, превышающими допустимые
пределы, подлежат исправлению, а
при невозможности исправления—бра-
куются и должны быть сделаны зано-
во.
Качество выполненных работ оцени-
вается по трехбалльной системе: от-
лично, хорошо, удовлетворительно.
Оценке «отлично» (5) соответствуют
работы и объекты, выполненные с вы-
соким мастерством в полном соответ-
ствии с проектом, отвечающие всем
техническим нормативам и требовани-
ям, имеющие минимально допустимые
отклонения, особо высокое качество
отделки при сдаче с первого предъяв-
ления. Оценку «хорошо» (4) ставят
при полном соответствии проекту и
нормативам, отклонения в пределах
средних допустимых значений и сдача
работ с первого предъявления. Оцен-
ку «удовлетворительно» (3) получают
работы и объекты, соответствующие
проекту, с отклонениями не более край-
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОНТРОЛЬ
В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
ф ОПЕРАЦИОННЫЙ ф ПРИЕМОЧНЫЙ
ВХОДНОЙ
МАТЕРИАЛОВ 1
	4 ИЗДЕЛИЙ }
-	| КОНСТРУКЦИЙ I
-	| ОБОРУДОВАНИЯ 1
СОБЛЮДЕНИЕ
УСТАНОВЛЕННОЙ
ТЕХНОЛОГИИ
СООТВЕТСТВИЕ
РАБОЧИМ
ЧЕРТЕЖАМ
СООТВЕТСТВИЕ
ТРЕБОВАНИЯМ
НОРМАТИВОВ
4~ ЭТАПЫ РАБОТ j
СКРЫТЫЕ ВИДЫ
РАБОТ
ГОТОВЫЕ
СООРУЖЕНИЯ
ЗАКОНЧЕННЫЕ
ОБЪЕКТЫ ИЛИ
СИСТЕМЫ
Рис. 138. Виды производственного контроля
в строительстве.
15*
них допустимых значений, при -сдаче
после, переделок, не с первого предъяв-
ления.
При поэлементной оценке работ и
отдельных сооружений может быть
вычислен средневзвешенный балл ка-
чества по формуле
ЗЛ!, 4- 4ЛД + 5Л43
к =-----—----—----— ,
+ м2 + м3
где М1г М2, Ms — число видов работ или кон-
структивных элементов, принятых соответст-
венно с оценками 3, 4, 5.
Средний балл можно определить и
по комплексному показателю:
К = (За1-4-4а2-у5а3)/100,
где й1, а2, аз — удельный вес каждого вида
работ или объектов в процентах от общей
стоимости оцениваемых работ.
Оценку за качество работ учитыва-
ют при поощрении исполнителей, кол-
лективов и строительных организаций.
Общая схема производственного
контроля в строительстве представле-
на на рисунке 138. В задачу входного
контроля, осуществляемого линейны-
ми ИТР, входит оценка всех видов по-
ступающих материалов и оборудова-
ния с позиции соответствия ГОСТ, тех-
ническим паспортам, указаниям и
требованиям, имеющимся в проектах.
Операционный контроль выполняют
в процессе или после завершения каж-
дой строительной операции для выяв-
ления дефектов, установления причин
и устранения брака.
Эффективный и действенный конт-
роль достигается на основе схем опе-
рационного контроля. Такие схемы
должны быть разработаны на все ви-
ды выполняемых работ. Они должны
содержать ссылки на действующие
СНиП и нормативы, перечень контро-
лируемых величин, места и схемы их
замеров, пределы допускаемых откло-
нений, требования к качеству приме-
няемых материалов (табл. 81).
Количественную оценку качества
материалов и производства работ осу-
ществляют строительные лаборатории.
На удаленных строительных участках
при необходимости создают лабора-
торные посты.
Приемочный контроль отдельных
работ, этапов и сооружений осущест-
вляют рабочие приемочные комиссии
при участии технадзора заказчика и
84. Схема «герадаоннсга контроля при производстве работ в строительстве
Наименование one- раций, подлежащих контролю		Контроль качества выполнения операций			
		состав (что подле- жит проверке)	способ проверки, приборы	время проверки (до, во время или после работ)	привлекаемые служба
прорабом	мастером				
инспекций по качеству. Особое место
на этом этапе занимает контроль за
скрытыми работами, то есть за таки-
ми, которые при выполнении последу-
ющих операций и работ будут недо-
ступны для осмотра, проверки и кон-
троля. На такие работы составляют
акт по установленной форме, в кото-
ром подтверждается, что они действи-
тельно выполнены в соответствии с
проектом, требованиями СНиП, прове-
рены и разрешается приступить к про-
изводству следующих видов работ.
Примерами скрытых работ могут быть:
подготовка основания под все виды со-
оружений, в том числе расчистка осно-
вания под насыпи плотин и под прика-
нальные дамбы, монтаж трубопрово-
дов в траншеях перед их засыпкой, ук-
ладка дренажных фильтров и горизон-
тального трубчатого дренажа перед
засыпкой траншей, гидроизоляцион-
ные работы и др.
При составлении актов на скрытые
работы обязательно участие предста-
вителя заказчика. Все акты регистри-
руют в журнале стройки и предъявля-
ют приемочным комиссиям.
Рабочие приемочные комиссии на-
значает заказчик из представителей за-
казчика, генподрядной и субподрядной
строительных организаций, проектной
организации, технических инспекций
и служб надзора, профсоюзной орга-
низации заказчика и представителей
других служб. Цель работы такой ко-
миссии — установить готовность объ-
екта к эксплуатации и предъявлению
к сдаче Государственной комиссии.
Государственные приемочные комис-
сии принимают в эксплуатацию только
полностью законченные объекты и си-
стемы. Состав таких комиссий назна-
чают министерства и ведомства, кото-
рые финансируют строительство, сове-
ты министров союзных республик, а по
особо крупным уникальным объектам
—Совет Министров СССР.
Задачи и порядок работы этих ко-
миссий определены СНиП и инструк-
циями соответствующих министерств.
§ 6. Природоохранные мероприятия
при производства
мелиоративно-строительных работ
Возведение любых искусственных со-
оружений приводит к изменениям ес-
тественного состояния территории и
в той или иной степени влияет на ок-
ружающую среду. Строительство водо-
хозяйственных объектов и работы по
мелиорации земель относятся к такой
категории деятельности человека, ког-
да изменение естественных природных
условий становится основной задачей
и осуществляется в очень больших мас-
штабах. Такие преобразования прово-
дят целенаправленно для изменения
исторически сложившихся природных
условий в необходимом для хозяйст-
венной деятельности направлении. Они
часто оказывают неблагоприятное вли-
яние на сбалансированное в естествен-
ных условиях равновесие природных
компонентов.
Наряду с отрицательными послед-
ствиями, обусловленными спецификой
гидротехнических мелиораций и про-
являющимися как объективная необ-
ходимость, заложенная в проектных
решениях, большие нарушения естест-
венных условий происходят в процес-
се выполнения строительных работ.
Отрицательные моменты, проявляю-
щиеся в период строительства, чаще
всего носят временный характер, при-
чем их последствия могут быть значи-
тельно уменьшены соответствующими
мероприятиями и решениями техниче-
ского, технологического и организаци-
онного характера (табл. 82).
Строительство объектов водного хо-
зяйства, как правило, ведется на боль-
ших площадях и сопряжено с измене-
нием рельефа, нарушением почвенно-
го и растительного покрова, а также
с засорением территории отходами
строительного производства, загрязне-
нием поверхностных и подземных вод,
воздействием на атмосферу в период
производства работ. В связи с этим
каждое решение по технологии и ор-
228
82. Основные виды отрицательных воздействий строительного производства
на окружающую среду и пути их уменьшения
Характер воздействий
Виды работ и действий, приводящих
к нарушению естественного состояния
Мероприятия, способствующие умень-
шению отрицательных воздействий
Нарушения рельефа
и ландшафта
Нарушения почвен-
ного покрова
Засорение террито-
рии отходами
Загрязнение поверх-
ностных и грунтовых
вод
Загрязнение атмосфе-
ры
Устройство выемок; укладка грун-
та в насыпи и отвалы; террасиро-
вание склонов; реконструкция
рельефа
Устройство выемок, насыпей,
траншей; планировочные работы;
культуртехннческие работы; пе-
редвижение транспортных средств
по бездорожью
Отходы материалов; остатки стро-
ительных материалов; материалы,
образующиеся в процессе произ-
водства работ; отходы, остающи-
еся после работы машин
Применение гербицидов и арбо-
рицидов; потери нефтепродуктов;
загрязнение растворителями; про-
изводственные и бытовые стоки
Пыль; сжигание отходов и остат-
ков материалов; продукты сгора-
ния топлива при работе строи-
тельных машин и котельных; при-
готовление гидроизоляционных и
окрасочных материалов на основе
летучих растворителей
Минимальное отчуждение террн-'
торин; расположение непрофиль-
ных выемок и насыпей на площа-
дях, не представляющих хозяйст-
венной ценности; размещение
карьеров в зоне затопления
Сохранение н восстановление поч-
венного покрова на всех без ис-
ключения нарушенных площадях;
рекультивация ранее испорченных
земель
Упорядочение сбора и ликвида-
ции всех видов остатков; утилиза-
ция отходов производства и по-
путных материалов
Ограничение и запрещение при-
менения токсичных материалов:
исключение потерь загрязняющих
веществ; применение очистных ус-
тройств и сооружений
Применение технологий, исклю-
чающих загрязнение атмосферы;
утилизация отходов без их сжига-
ния; содержание машин в исправ-
ном состоянии; использование
фильтров
ганизации строительных работ долж-
но быть принято с учетом оценки его
воздействия на природу. Это относит-
ся прежде всего к тем объектам, рас-
положение, форма и параметры кото-
рых не определены жесткими требова-
ниями конструктивных решений в про-
екте: карьеры, резервы, кавальеры,
отвалы используемого грунта. Основ-
ным требованием для их размещения
должно быть минимальное отчуждение
территории и размещение на площа-
дях, не представляющих хозяйственной
ценности: в зонах будущего затопле-
ния, в оврагах, балках, вне сельскохо-
зяйственных угодий и лесных масси-
вов. Следует различать площади, от-
чуждаемые в бессрочное пользование,
на которых располагаются возводи-
мые объекты, сооружения и устройст-
ва, и площади, отводимые во времен-
ное пользование по условиям произ-
водства работ. Все площади, выделен-
ные во временное пользование, после
завершения работ должны быть при-
ведены в состояние, пригодное для ис-
пользования в хозяйственных и других
целях, с восстановлением почвенного
покрова.
Площади и контуры карьеров стро-
ительных материалов следует вписы-
вать в рельеф местности, не нарушая
существенно общего ландшафта тер-
ритории, а в случае возможности по-
путно исправляя его путем ликвида-
ции резких переломов, обрывов и упо-
лаживания откосов.
Карьеры грунта для насыпных и
намывных плотин целесообразно рас-
полагать в зонах будущего затопления,
что не только скроет выработки под
водой, но и будет способствовать уве-
личению вместимости чаши водохрани-
лища.
Ответственный момент при строи-
тельстве водохранилища — своевре-
менная подготовка площадей к затоп-
лению. К началу затопления из зоны
водохранилища должны быть не толь-
ко вынесены все постройки, сооруже-
ния и инженерные коммуникации, но
и удалена вся кустарниковая и дре-
весная растительность. Неубранная
древесная масса в процессе разложе-
ния и гниения приводит к ухудшению
качества воды, может способствовать
интенсивному зарастанию мелководий,
задержанию наносов и ускорению за-
иления водоемов.
В процессе производства работ, как
правило, нарушается, а часто и полно-
стью уничтожается верхний почвенный
плодородный слой. Восстановление его
естественным путем происходит чрез-
вычайно медленно 41^.3 мм в год).
Для произрастания растений необхо-
дим слой почвы не менее 10 см. Та-
кой слой может образоваться только
за период около 50- лет. Поэтому необ-
ходимо обязательно восстанавливать
почвенный покров после окончания ра-
бот. Приведение территории в состо-
яние, обеспечивающее возможность
ее использования в хозяйственных це-
лях, с восстановлением почвенного по-
крова, называют рекультивацией. Она
заключается в расчистке и выравнива-
нии территории с насыпкой на поверх-
ность ранее снятого слоя толщиной
не менее 0,4 м. При необходимости
вносят удобрения, проводят подсев
трав, посадку деревьев, кустарника,
если это необходимо для предотвраще-
ния водной и ветровой эрозии.
Временные базы строек также слу-
жат источниками загрязнения терри-
тории, если не принимать соответству-
ющих мер предосторожности. Боль-
шой ущерб территории, почвенному
покрову и растительности наносит не-
упорядоченное перемещение транс-
портных, землеройных и строитель-
ных машин. Особенно опасна такая
езда для маломощных переувлажнен-
ных почв, которые могут быть продав-
лены ходовым оборудованием маши-
ны с обнажением подстилающих ми-
неральных грунтов. В целях сохране-
ния территории необходимо заранее
выбирать места для полевых баз, сто-
янок, складов и прокладывать к ним
трассы дорог и подъездных путей.
Значительные загрязнения могут по-
явиться в местах размещения баз и
стоянок строительных машин, где осу-
ществляют заправку их топливом, тех-
ническое обслуживание и ремонт. Та-
кие работы следует выполнять только
в заранее выделенных местах, приспо-
собленных для обслуживания машин.
На площадках не должно быть грязи
и пыли. На них необходимо оборудо-
вать места для складирования отходов,
металлолома, использованных обти-
рочных материалов, емкости для сбора
использованных смазочных материа-
лов и других жидкостей. Собранный
металлолом направляют на ближай-
шие базы Вторчермета, а отработан-
ные масла сдают на базы для регене-
рации. Закапывать эти материалы или
сжигать отходы нефтепродуктов недо-
пустимо не только по условиям охраны
окружающей среды, но и в целях эко-
номии природно-сырьевых ресурсов—
нефти, угля, руды.
Все постоянные и временные посел-
ки строителей должны быть оборудо-
ваны и оснащены устройствами для
сбора и последующей ликвидации всех
видов бытовых отходов в соответствии
с требованиями санитарно-бытовых
норм. Мусоросборники, выгребные
ямы, уборные следует размещать с
учетом направления стока поверхност-
ных и грунтовых вод, чтобы они не за-
грязняли водоисточники.
Выполнение мероприятий по охране
природы в период строительства воз-
ложено на инженерно-технический и
административный персонал, осущест-
вляющий руководство соответствую-
щими работами.
За невыполнение мер по охране при-
роды и окружающей среды, за дейст-
вия, противоречащие требованиям за-
конодательств и наносящие ущерб
природе, исполнители и руководители
несут ответственность в установленном
порядке.
Глава Vi. ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА
ЛИНЕЙНОПРОТЯЖЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ
ГИДРОМЕЛИОРАТИВНЫХ СИСТЕМ
§ 1. Строительство каналов
в земляном русле
Общие сведения. Открытые каналы
в земляных руслах — одни из основ-
ных элементов оросительных, осуши-
тельных и обводнительных систем по
объемам и стоимости работ. Протя-
женность каналов весьма велика
(табл.83).
Наибольшим разнообразием разме-
ров и форм поперечных сечений отли-
чаются каналы оросительных систем.
Протяженность некоторых магистраль-
ных каналов достигает сотен километ-
ров (Главный Каховский—130 км,
Южно-Голодностепский—127 км, Аму-
бухарский — 233 км, Иртыш — Кара-
ганда— 458 км, Большой Ставрополь-
ский — 480 км, Каракумский — около
1100 км), ширина доходит до 200 м,
а глубина выемок в холостой части —
до нескольких десятков метров (до
60 м). В то же время линейные разме-
ры сечений каналов внутрихозяйствен-
ной сети редко превышают 1...1.5 м,
что затрудняет их выполнение обще-
строительными землеройными и зем-
леройно-транспортными машинами
(табл. 84).
Для обеспечения командования над
орошаемой территорией уровень воды
83. Удельная протяженность каналов открытой
сети (по материалам В/О «Союзводпроект»),
м/га
Каналы	Системы		
	регуляр- ного оро- шения	рисо- вые	осуши- тельные
в рабочей части оросительных каналов
поднимают выше поверхности земли,
что требует строительства каналов в
полувыемках, полунасыпях и полно-
стью в насыпях. В связи с тем, что
приканальные дамбы и насыпи рабо-
тают как напорные сооружения, их
приходится возводить с уплотнением
грунта в соответствии с правилами
возведения профильных насыпей на-
порных гидротехнических сооруже-
ний.
Каналы осушительной сети менее
разнообразны по размерам сечений
(табл. 89), и их прокладывают только
в выемках.
Строительство открытых каналов
ведут либо землеройными машинами,
либо взрывным способом, либо спосо-
бами гидромеханизации.
Наиболее распространено производ-
ство работ по каналам землеройными
машинами. Способы гидромеханизации
применяют только на крупных магист-
ральных каналах при достаточном ко-
личестве воды и подходящих грунто-
вых условиях (несвязные и малосвяз-
ные грунты). Взрывной способ как са-
мостоятельный для выброса грунта из
сечений каналов применяют редко. В
случаях, когда на трассе имеются
скальные грунты, он является единст-
венно возможным способом дробления
скалы с последующей разработкой и
вывозкой взорванной породы. ,
В этом разделе рассматривается
строительство каналов землеройными
машинами.
Для решения технологических задач,
84. Параметры поперечных сечений каналов
для оросительных систем по ОСТ 33-22—76
Магистральные	1...10		1.	..6	7...28	
Межхозяйствен- ные	1..	.10	1..	. .6	—	
Внутрихозяйст- венные	15..	..45	30..»60		—	
Нагорно-ловчие	—		—		12..	..36
Открытые осуши-			—		36..	.120
тели
Строительная		Ширина по	Коэффициенты зало-
глубина, м		дну, м	жения откосов
0,5.	.1,0	0,4; 0,6; 0,8	1,0; 1,25; 1,5
1,0.	.1,5	0,8; 1,0	1,0; 1,25; 1,5
1,5.	.2,0	1,0; 1,5	1,25; 1.5; 1,75; 2,0
2,0.	.2,5	1,5; 2,5	1,5; 1,75; 2.0
2,5.	.3,0	1,5; 2,5	1,55; 1,75; 2,0
231
Отметки поверхнасти земли.																
Уклоны			—	I	у -	г I		—£		 1—	——														
Отметки дна '																
Отметки верха вами																
Глубина выемки																
высота насыпи																
Расстояния м												-				
Километраж			о -	?	4													
Профильные j объеме/ яУ	выемка	Растительный слой														
		Нескальные грунты														
		Скальные грунты														
	Насыпи	Суплотнением														
		вез уплотнения														
		Кавальере/, отвалы														
Рис. 139. Схема продольного профиля канала с балансом грунтовых масс:
/ — участки канала в выемке; 2 — в полувыемке; 3 — в полунасьши; 4 — в насыпи; 5 — линия верха дамб и
бери канала; 6 — линия дна канала; 7 — поверхность земли.
связанных с составлением проектов
организации и производства работ по
каналам, необходимо иметь следую-
щие данные, получаемые в результате
выполнения проектно-изыскательских
работ: план системы каналов; про-
дольные профили по оси каналов; по-
перечные сечения каналов на различ-
ных участках; геологические и гидро-
геологические характеристики грунтов
по трассе каналов (механический со-
став, влажность, наличие и режим
уровней грунтовых вод, наличие и ха-
рактер включений); профильные объ-
емы работ.
Приступая к решению вопросов тех-
нологии, прежде всего необходимо
провести типизацию сечений и участ-
ков каналов по следующим показате-
лям: ширине канала по дну; положе-
нию дна канала по отношению к по-
верхности земли (выемка, полувыемка
и т. д.); глубине выемки; . высоте на-
сыпей или дамб; крутизне откосов ка-
нала; виду грунтов на трассе и уров-
ню залегания грунтовых вод.
В зависимости от положения дна ка-
нала по отношению к дневной поверх-
ности выделяют участки (рис. 139,
140): в выемке (с глубиной чаще все-
го до 5 м); в глубокой выемке (с про-
межуточными бермами через 5 или 10
м по высоте); в полувыемке (с дамба-
ми, отсыпанными из грунта выемки ка-
Рис. 140. Поперечные сечения каналов открытой сети:
а. — в выемке.; б — в полувыемке; в — в полунасыпи; д— в насыпи: д — в полунасыпи с предварительной от-
сыпкой общей подушки/е — в выемке с предварительной вырезкой грунта в корыте; 1 — выемка; 2~ каваль-
еры; 3 — дамбы, профильные насыпи; 4 — резервы; 5 — подушка; 6 — корыто.
нала); в полунасыпи (с дамбами, от-
сыпанными из грунта выемки и из ре-
зервов); в насыпи (с подсыпным
дном, с отсыпкой из резервов или карь-
еров) .
Если ширина канала по дну изме-
няется в широких пределах, то типиза-
цию сечений надо проводить для каж-
дого участка с характерной шириной
по дну. Для крупных каналов выделя-
ют участки, отличающиеся шириной по
дну более чем на 1 м, а для каналов с
шириной по дну менее 5 м — на 0,5 м.
На каждом выделенном характер-
ном участке выбирают одно типовое
сечение со средними показателями и по
нему в дальнейшем решают все вопро-
сы, связанные с производством работ.
Для участков каналов целиком в вы-
емке и с подсыпным дном, кроме
средних сечений, необходимо выделить
также сечения с максимальными зна-
чениями глубины выемки и высоты на-
сыпи, на которых проверяют пригод-
ность механизмов, принятых для про-
изводства работ по средним типовым
сечениям.
Отдельно выбирают типовые сечения
для участков со сложными геологиче-
скими условиями (например, скальные
грунты, наслоения различных видов
грунтов), для участков, проходящих
по косогору с поперечным уклоном бо-
лее 10 %, для участков, требующих
дополнительных работ по устройству
противофильтрационных экранов,
креплений и т. д.
По всем выделенным участкам под-
считывают объемы работ и составля-
ют баланс грунтовых масс. На участ-
ках, где предусматривается снятие ра-
стительного слоя, глубину выемки бе-
рут за вычетом толщины снимаемого
слоя и высоту насыпи — в сумме с
толщиной снятого слоя. Объем работ
по снятию растительного грунта вычи-
сляют отдельно.
На основании анализа условий стро-
ительства канала выбирают способы
производства работ применительно к
каждому участку. При невозможности
выбрать способ производства работ на
основании технических характеристик
и природных условий объекта рассмат-
ривают различные вероятные способы
и их сочетания. Окончательное реше-
ние принимают с учетом экономичес-
ких показателей.
Подбор и комплектование механиз-
мов для каждой однотипной группы
участков каналов проводят, соблюдая
требования и условия, изложенные в
разделе «Комплексная механизация
строительства». При этом в первую
очередь стремятся использовать специ-
ализированные экскаваторы-каналоко-
патели непрерывного действия, с по-
мощью которых можно разрабатывать
грунт в выемках каналов с размерами
поперечных сечений, приведенными в
таблице 85.
При отсутствии . специализирован-
ных машин, неподходящих для них
грунтах и несоответствии размеров ка-
нала их рабочим параметрам исполь-
85. Размеры поперечных сечений каналов, разрабатываемых специализированными
каналокопателями
Группы каналов	Тип канало- копателя	- Параметры выемки			
		техническая производи- тельность, м3/ч	ширина по дну, м	глубина, м	коэффициент заложения откосов
Оросительные в неналипающих
грунтах без крупных включе-
ний:
1-я группа
2-я	»
3-я . »
Осушительные в переувлаж-
ненных грунтах
Каналы мелкой сети
ЭТР-126	400	0,4...0,8	0,8...1,2	1...1.5
ЭТР-202	350	0,8...1,5	До 2	1... 1,5
ЭТР-301	1000	1,5...2,5	» 3	1...1.75
ЭТР-125	300	0,25	1,2	1,0
ЭТР-172	400	0,25	1,7	1,0
МК-17	120	0,3	0,5	1,0
зуют общестроительные машины для
производства земляных работ.
Для выявления потребных ресур-
сов по каждому типовому сечению ка-
налов разрабатывают технологические
карты и выполняют технологические
расчеты по каждой строительной опе-
рации. Для наиболее распространен-
ных условий и размеров каналов про-
ектными институтами «Союзгипровод-
хоз» и «Росгипроводхоз» разработаны
типовые схемы производства работ.
Производство работ по участкам
каналов в выемке. В увязке с размера-
ми и рабочими параметрами основных
землеройных машин все каналы на
участках в выемке можно разделить
на четыре группы:
каналы мелкой сети с шириной по
дну до 0,8 м и глубиной до 1,2 м, раз-
рабатываемые специализированными
экскаваторами — каналокопателями
непрерывного действия или плужны-
ми каналокопателями;
каналы средних размеров шириной
по дну от 1 до 3 м и глубиной до 4...
5 м, разрабатываемые в основном эк-
скаваторами с рабочим оборудовани-
ем драглайн или обратная лопата по
бестранспортной схеме в отвал, реже
специализированными экскаваторами-
каналокопателями непрерывного дей-
ствия;
крупные каналы с шириной по дну
до 10... 12 м и глубиной до 5...8 м, раз-
рабатываемые' либо экскаваторами с
рабочим оборудованием драглайн в
отвал, либо скреперами;
очень крупные магистральные ка-
налы шириной по дну более 10... 12 м
и глубиной выемки более 5 м, разра-
батываемые либо по более сложным
схемам (с перекидкой грунта экскава-
торами, в несколько ярусов разными
механизмами), либо крупными шага-
ющими экскаваторами-драглайнами.
Сечение канала, расположенного
целиком в выемке (рис. 141), требует
выполнения следующих строительных
операций: снятия почвенного расти-
тельного слоя, разработки грунта в
выемке канала, перемещения разра-
ботанного грунта в кавальеры, плани-
ровки откосов выемки канала, плани-
ровки дна канала, разравнивания
грунта на кавальерах и профилирова-
ния их (табл. 86). Выбор типа машин
определяется грунтовыми условиями и
размерами сечения выемки.
Рис. 141. Технологические схемы устройства
оросительных каналов в выемке:
а — разработка грунта в выемке канала и перемеще-
ние его в кавальеры экскаватором с рабочим обору-
дованием драглайн; б — разравнивание и частичное
перемещение грунта на поверхности кавальеров буль-
дозерами; в ~ планировка откосов канала грейдера-
ми; г — планировка дна канала бульдозером.
234
86. Механизмы, применяемые для строительства каналов на участках, проходящих в выемках
Характеристика сечений каналов
Строительные операции
каналы мелкой сети Ь -С 1 м; Н 43 1/2 м	каналы средних размеров b — 1 . . . 3 м; И < 4 . . . 5 м	крупные каналы Ь == 3 . . . 12 м; И — =5 ... 8 м
очень крупные каналы
b > Ю . . . 12 м; >5 м
Снятие растительного слоя
Бульдозеры; грейдеры
Бульдозеры
Бульдозеры, скрепе- Прицепные скреперы
ры
Разработка грунта в выемке с перемещени-
ем его в кавальеры
Плужные каналокопатели; при-
цепные грейдеры; мелиоратив-
ные экскаваторы-каналокола-
тели; многоковшовые экска-
ваторы
Экскаваторы с рабочим
оборудованием драг-
лайн; экскаваторы с
рабочим оборудовани-
ем обратная лопата
Прицепные скреперы;
экскаваторы с рабо-
чим оборудованием
драглайн
Шагающие экскаваторы-
драглайны; комбинирован-
ные способы разработки
(скреперы, бульдозеры,
строительные экскаваторы-
драглайны, прямые лопа-
ты в транспортные средст-
ва)
бульдозеры,
Дополнительное перемещение грунта в пре- Бульдозеры; прицепные грей- Бульдозеры
делах кавальеров и разравнивание его деры
Бульдозеры; перекидка всего или части грунта
экскаваторами с рабочим оборудованием драглайн
Планировка откосов выемки

Экскаваторы с ковшом-
планировщиком (па ба-
зе стрелы драйглайна)
Прицепные грейдеры; экскаваторы с ковшом-пла-
нировщиком (на базе стрелы драглайна или эк-
скаватора с телескопической стрелой)
Планировка дна выемки
Бульдозеры; прицепные грейдеры
Планировка поверхности кавальеров
Бульдозеры; прицепные
грейдеры
Бульдозеры
Устройство корыта или разработка грунта
в вёрхием ярусе при комбинированной раз-
работке
Прицепные скреперы; бульдозеры; грейдер-
элеваторы
Прицепные скреперы; бульдозеры
Разрабатываемый грунт укладыва-
ют в односторонние или двухсторон-
ние кавальеры, которые должны иметь
правильную трапецеидальную форму.
В местах будущих отводов от магист-
рального канала младших каналов в
кавальерах оставляют разрывы. На
косогорных участках в кавальерах ос-
тавляют разрывы для организованно-
го сброса в канал вод поверхностного
стока с водосборной площади, распо-
ложенной выше канала.
Размеры и форма кавальера опре-
деляются многими факторами: поло-
сой отчуждения, рабочими парамет-
рами машин, предполагаемым исполь-
зованием кавальеров и др.
При разработке грунта в канале
драглайнами предельная высота ка-
вальеров определяется высотой вы-
грузки экскаватора. Высота их обыч-
но до 3...4 и не более 5...6 м, а крутиз-
на откосов от 1 : 1 до 1 : 2.
Верх кавальера должен быть спла-
нирован. Он может быть использован
под инспекторскую дорогу, а также
под лесные насаждения.
При разработке выемки канала
скреперами оптимальную высоту ка-
вальера устанавливают, исходя из на-
ибольшей производительности скрепе-
ра. При низких кавальерах продолжи-
тельность транспортных операций воз-
растает вследствие увеличения шири-
ны кавальера, а при высоких — вслед-
ствие увеличения длины въездов на
кавальер и снижения скоростей движе-
ния на подъемах. При рациональном
соотношении между высотой и шири-
ной кавальера продолжительность ци-
кла будет наименьшей. Высота такого
кавальера
Hv. — Кт РЧ >
где Ык — площадь поперечного сечения каваль-
1
ера, м2; Кт =	_ 4 -------_ К0ЭффИ-
/2. У 1+т;
циент, зависящий от коэффициента заложения
откосов въездов тв:
тЕ	3	4	5
Кт	0,40 0,35 0,31
В средних условиях при тв==4...8
значения Кт = 0,3.
Между бровкой канала и подошвой
откоса кавальера на участках в выем-
ке оставляют берму, ширину которой
назначают из условий устойчивости
откоса выемки и работы механизмов
вдоль канала при устройстве и экс-
плуатации его, но не менее 2...3 м.
Состав строительных операций на
участках каналов с большой шириной
и глубиной выемки дополняется опе-
рациями для ведения поярусной раз-
работки грунта, а также для переме-
щения и перекидок грунта.
Участки каналов шириной по дну
более 10...12 м и глубиной более 6...
8 м, которые не перекрываются рабо-
чими параметрами строительных дра-
глайнов, разрабатывают за несколько
проходов драглайнами с перекидкой
грунта (рис. 142) (чаще вместо пере-
кидок грунт перемещают из времен-
ных отвалов в постоянные бульдозе-
рами или скреперами). Использование
экскаваторов для перекидки грунта
повышает стоимость единицы объема
выемки по сравнению с комбиниро-
ванными способами (экскаваторы в
комплекте с бульдозерами или скрепе-
рами). Разработки комбинированны-
ми способами при глубоких выемках
могут быть многоярусными с исполь-
зованием в качестве ведущих различ-
ных землеройных машин на каждом
ярусе. Например, верхние слои грунта
можно разрабатывать бульдозерами
по поперечной схеме на глубину до
1,5...2 м при дальности перемещения
грунта не более 50...60 м. При боль-
шей дальности перемещения или для
разработки выемки после бульдозеров
используют скреперы (рис. 142,6). Ни-
же яруса, разрабатываемого скрепе-
рами, применяют экскаваторы. Если
возможна подача грунта непосредст-
венно в кавальер, используют драг-
лайны (рис. 142, е); если же габариты
выемки очень велики, то прямые лопа-
ты с погрузкой грунта на транспорт-
ные средства (рис. 142,г).
Глубину разработки скреперами ус-
танавливают, исходя либо из разме-
ров выемки (когда скрепер не может
разместиться на ширине выемки), ли-
бо (для очень глубоких и широких
выемок) из экономических показате-
6	8	10	12	15
0,29 0,25 0,22 0,20 0,18
f
лей, выявляемых в соответствии с ре-
комендациями по подбору зональных
комплектов (гл. V, § 2) .
При наличии грунтовых вод можно
применять драглайны для черпания
из-под воды, без осушения выемки, с
236
г
Рис. 142. Возможные схемы разработок выемок крупных каналов комбинированными способа-
ми:
1— объемы, разрабатываемые скреперами (или бульдозерами) в кавальеры; 2 — драглайнами, непосредст-
венно в отвал; 3 — драглайнами с перекидкой; 4 — прямыми лопатами с погрузкой в транспортные средства;
5 — драглайнами из-под воды с погрузкой в транспортные средства.
погрузкой грунта в транспортные
средства.
Грунт из глубоких выемок, разраба-
тываемый с погрузкой в транспортные
средства, вывозят в кавальеры или ис-
пользуют для строительства насыпных
участков канала в пределах экономи-
чески выгодной дальности перемеще-
ния грунта, когда стоимость транспор-
тировки будет меньше стоимости раз-
работки его в резервах с транспорти-
ровкой на меньшие расстояния.
Отвалы грунта на участках с глубо-
кой выемкой не обязательно распола-
гают вдоль бровки канала. Если дли-
на участка глубокой выемки невелика,
то отвалы лучше устраивать за преде-
лами границ глубокой выемки. Это
позволяет избежать подъема груже-
ных транспортных средств на боль-
шую высоту (рис. 143), а в некоторых
случаях даже организовать движение
транспортных средств с грузом под
уклон.
Производство работ по участкам ка-
налов в полувыемке. Каналы на учас-
тках в полувыемке имеют строитель-
ную глубину обычно не более 5 м. Со-
став строительных операций на таких
участках обусловливается необходи-
мостью укладки грунта в дамбы кана-
ла, которые выдерживают определен-
ный напор воды.
Непригодные грунты не должны
237
Рис. 143. Схема разработки грунта на участке канала в глубокой выемке:
1 — поперечная разработка скреперами; 2, 3 — продольная выработка скреперами; 4 — разработка прямыми
лопатами с погрузкой в транспортные средства.
быть допущены в качественную на-
сыпь. В связи с этим обязательно уда-
ляют слой растительного грунта, за-
легающий в основании насыпных со-
оружений, а также с резервов и карь-
еров, из которых берется грунт для
насыпи. Растительный грунт в . теле
насыпи и в основании ее служит при-
чиной неравномерной осадки сооруже-
ния, появления очагов фильтрации че-
рез сооружение и в основании.
Дамбы каналов на участках в полу-
выемке-полунасыпи и участки каналов
целиком в насыпи возводят с учетом
необходимой плотности грунта. Насы-
паемый грунт укладывают послойно с
последующим разравниванием и уп-
лотнением каждого слоя.
При строительстве канала на участ-
ке в полувыемке выполняют следую-
щие строительные операции: снятие
растительного грунта'с полосы под вы-
емку канала и под дамбами и удале-
ние его за пределы дамб; разработку
грунта в выемке канала; перемещение
части грунта в дамбы канала, а лиш-
него — в кавальеры; послойную от-
сыпку грунта в дамбы; доувлажнение
грунта до оптимальной влажности;
послойное разравнивание грунта в
дамбах'; послойное' уплотнение грунта
в даМбах; ликвидацию выездов из вы-
емки и на насыпь (в случае использо-
вания землеройно-транспортных ма-
шин);'срезку бахромы с откосов дамб
и планировку откосов выемки-канала;
разравнивание грунта на поверхности
кавальеров и профилирование их
(табл. 87).
Способ разработки грунта на участ-
ках в полувыемке выбирают с учетом
ширины и глубины выемки: при шири-
не выемки по дну более 2...3 м пред-
почтение следует отдавать скреперам
как машинам, обеспечивающим по-
слойную укладку грунта; при мень-
шей ширине выемку можно разрабаты-
вать экскаваторами с рабочим обору-
дованием драглайн с отвалом грунта
за пределы будущей дамбы для по-
следующей послойной укладки части
грунта в тело дамб бульдозерами.
Если ширина примыкающего ка-
вальера более чем в 5 раз будет пре-
вышать ширину дамбы, грунт можно
укладывать без уплотнения.
Производство работ по участкам ка-
налов в полунасыпи. Каналы на участ-
ках в полунасыпи по условиям произ-
водства работ можно разделить на
две группы:
мелкой сети-, строительство кото-
рых ведется методом насыпки общей
подушки с последующей нарезкой се-
чения канала специализированными
каналокопателями, грейдерами, экс-
каваторами' с рабочим оборудованием
обратная лопата или драглайн;
средних и крупных размеров с раз-
дельным возведением каждой дамбы.
Строительство каналов на участках
в полунасыпи с шириной по дну бо-
238
87. Механизмы, применяемые для строительства каналов на участках, проходящих
в полувыемке-полунасыпи
Строительные операции	Характеристика сечений каналов		
	каналы мелкой сети с ши- риной по дну до 1,2 м (строительство ведется методом подушки)	каналы с шириной по дну до 2 м и с шириной дамб поверху до 2 м	крупные каналы с шири- ной по дну более 2 м и шириной дамб поверху более 2 м
Снятие растительного
грунта с полосы для ка-
нала и дамб
Рыхление грунта в осно-
вании под насыпями
(дамбами или подуш-
кой)
Уплотнение грунта в ос-
новании под' насыпями
(дамбами или подуш-
кой)
Снятие растительного
грунта с поверхности ре-
зервов (при необходи-
мости иметь резервы)
Разработка грунта в вы-
емке канала и переме-
щение в тело дамб
Разработка грунта в ре-
зервах и перемещение
его в тело дамб или по-
душки (при наличии ре-
зервов)
Послойное разравнива-
ние отсыпанного грунта
в .насыпях (дамбах или
подушке)
Доувлажнение грунта
в насыпях до оптималь-
ной влажности (послой-
но)
Послойное уплотнение
грунта в насыпях
Нарезка сечения канала
с отсыпкой грунта в те-
ло дамб (при возведе-
нии канала методом
подушки)
Прицепные грейде- Бульдозеры; прицепные скреперы
ры; бульдозеры; при-
цепные скреперы
Прицепные рыхлители; тракторные плуги Прицепные рыхлите-
ли
Прицепные катки; трамбующие машины
Прицепные грейде-
ры; бульдозеры; при-
цепные скреперы
Бульдозеры; прицеп-
ные скреперы; грей-
дер-элеваторы
Бульдозеры; прицепные скреперы
Экскаваторы обрат-
ная лопата; экскава-
торы-драглайны;
грейдер-элеваторы
Экскаваторы обрат-
ная лопата; экскава-
торы-драглайны; грей-
дер-элеваторы
Прицепные скрепе-
ры; бульдозера:
грейдер-элеваторы
Прицепные скрепе-
ры; бульдозеры
грейдер-элеваторы
Бульдозеры; прицепные грейдеры
Автоцистерны; поливочио-моечные машины
Ликвидация выездов
из канала оставшихся
после работы землерой-
но-транспортных машин
Планировка откосов
канала и дамб
Обратная засыпка ре-
зервов ранее снятым
растительным грунтом
и разравнивание его
(при наличии резервов)
Прицепные катки; трамбующие машины
Плужные каналоко-	—	—
патели; экскаваторы
обратная лопата;
экскаваторы-дра-
глайны;	многоков-
шовые мелиоратив-
ные экскаваторы-ка-
налокопатели
—	—	Бульдозеры; экска-
ваторы обратная
лопата; экскавато-
ры-драглайны
Прицепные грейдеры Экскаваторы	с	ков-	Прицепные грейде-
шом-планировщиком	ры; экскаваторы с
ковшом-планиров-
щиком
Прицепные грейде-	Бульдозеры
ры; бульдозеры
лее 1,2 м сводится к выполнению сле-
дующих строительных операций (рис.
144): снятие растительного слоя грун-
та с полосы под каналы и резервы;
разработка грунта в выемке канала;
разработка грунта в резервах; переме-
щение разработанного грунта в тело
дамб; послойное разравнивание грун-
та в дамбах; доувлажнение грунта до
оптимальной влажности; послойное
уплотнение грунта в теле дамб; ликви-
дация выездов из выемки и на дамбу
Рис. 144. Технологические схемы устройства оросительного канала на участке в полунасыпи с
использованием прицепных скреперов:
а — снятие растительного грунта с полосы под канал и с резервов; б —разработка грунта в выемке канала с
послойной отсыпкой в дамбы: в — разработка грунта в резервах с послойной отсыпкой в дамбы; г — послой-
ное разравнивание грунта в теле дамб: д — доувлажнение грунта; е — послойное уплотнение грунта; ж —
ликвидация выездов из выемки канала; з— планировка откосов канала; и— засыпка резервов ранее
снятым растительным грунтом.
(в случае использования скреперов);
срезка бахромы с откосов дамб и пла-
нировка откосов выемки канала; ча-
стичная обратная засыпка резервов
ранее снятым растительным грунтом
(табл. 87). Резервы грунта закладыва-
ют с внешней стороны вдоль дамб с
двух сторон или с одной стороны от
канала. Их располагают на некотором
расстоянии от дамбы, чтобы фильтра-
ционные воды из канала не выклинива-
лись в резервы и было достаточно ме-
ста для маневрирования землеройно-
транспортных машин между дамбой и
резервом.
При разработке грунта скреперами
глубину внешних резервов можно най-
ти из тех же соображений, что и высо-
ту скреперных кавальеров, а именно
Др = Кт СОр М,
где <0р — площадь поперечного сечения резер-
ва, м2; Кт — см. стр. 236.
В случае послойной отсыпки грунта
в дамбы и при небольшой глубине вы-
емок на участках каналов в полуна-
сыпях чаще всего применяют скрепе-
ры, так как они обеспечивают ком-
плексное выполнение значительного
числа операций (снятие растительного
грунта, разработка, перемещение и по-
слойная отсыпка грунта в тело дамб,
частичное уплотнение грунта колеса-
ми). Когда ширина выемки по дну ма-
240
Рис. 145. Технологические схемы устройства оросительного канала на участках в насыпи:
а — снятие растительного грунта под насыпь и с резервов; б — разработка грунта в резервах с послойной отсыпкой его в подсыпное дно канала; в — то же, с
отсыпкой в боковые дамбы; г — послойное разравнивание отсыпного грунта; О — доувлажнеиие грунта; е — послойное уплотнение грунта; ж — планировка откосов
со срезкой бахромы; з — засыпка резервов ранее снятым растительным грунтом.
Рис, 146. Схема производства работ на участке канала в насыпи скреперами:
/ _ пути движения скреперов при отсыпке нижней части насыпи из карьеров № 1 и 2; 2 - пути движения
скреперов при отсыпке дамб канала с перемещением грунта с соседних участков в выемке.
ла и не позволяет применить скрепе-
ры, разработку грунта в выемке мож-
но вести экскаваторами с рабочим
оборудованием драглайн или обратная
лопата, отсыпая грунт во временные
кавальеры за пределы будущей дам-
бы. Затем из временных кавальеров
грунт послойно с уплотнением уклады-
вают в дамбы канала другими земле-
ройными машинами (бульдозеры,
грейдеры). Допускается отсыпать
грунт в дамбы без послойной укладки
в пределах запаса по высоте дамбы
над рабочим уровнем воды в канале.
Производство работ по каналам в
насыпи (с подсыпным дном). Каналы
на участках в насыпи по условиям
производства работ можно разделить
на три группы:
мелкой сети с шириной по дну до
1,2 м, осуществляемые методом насып-
ки общей подушки из резервов с по-
следующей нарезкой сечения кана-
ла экскаваторами-каналокопателями,
плужными каналокопателями, грейде-
рами или экскаваторами;
с шириной по дну более 1,2 м, стро-
ительство которых осуществляется с
раздельной отсыпкой грунта в подсып-
ное дно и в боковые дамбы с исполь-
зованием грунта из боковых резервов
(рис. 145);
очень крупные магистральные с
большой высотой подсыпного дна, воз-
водимые из грунта, разрабатываемого
в специальных карьерах с использо-
ванием большегрузных скреперов,
тракторного и автомобильного транс-
порта (рис. 146).
242
По существу состав работ по участ-
кам крупных каналов в насыпи такой
же, как по возведению насыпных зем-
ляных плотин, и включает в себя: ра-
боты в карьере, транспортировку грун-
та, укладку его в тело насыпи.
В карьере (или резерве) требуется
снять растительный грунт, проложить
и поддерживать в хорошем состоянии
дорожную сеть, вести разработку
грунта.
Грунт в тело насыпи укладывают
так же, как и в дамбы канала, с по-
слойным разравниванием, доувлажне-
нием и уплотнением. По мере возведе-
ния насыпи срезают бахрому с отко-
сов.
При подготовке основания под на-
сыпи растительный грунт, как прави-
ло, снимают. Если этот слой беден
растительными остатками, то площадь
основания рыхлят (рыхлителями или
плугами) с последующим уплотнением
катками. Глубину рыхления назначают
из условия возможности последующе-
го уплотнения разрыхленного слоя уп-
лотняющими средствами.
Разработка и перемещение грунта
из карьера в насыпь при небольшой
дальности возки (до 600 м) с лучшими-
технико-экономическими показателями
осуществляются скреперами. Следует
использовать также грунт со смежных
участков, расположенных в выемке,
тем самым можно избежать закладки
карьеров и резервов или сократить их
объем.
Для продольного перемещения грун-
та вдоль трассы канала можно ислоль-
///'///',7#
Z^ z^W^'z^ZT^z*z^^7
ISfel a-
’/7 /// 7/7 Ж'/771
Рис. 147. Технологические схемы устройства оросительного капала на участке с полунасыпи
методом подушки:
а ~ снятие растительного грунта с резервов: б — рыхление грунта на полосе под каналом: в — уплотнение
грунта на полосе под каналом; г — разработка грунта в резервах и послойная отсыпка его в теяо подушки;
д — послойное разравнивание грунта в подушке; е — доувлажнение грунта: ж — послойное уплотнение грун-
та в подушке; з — нарезка сечения канала с перемещением грунта в тело боковых дамб; «—’Обратная за’
сыпка резервов ранее снятым растительным грунтом.
зовать при расстояниях до 50...60 м
бульдозеры, а при больших расстояни-
ях — скреперы. Предельную дальность
перемещения грунта вдоль оси канала
скреперами или другими транспорт-
ными средствами можно найти путем
сравнения вариантов использования
грунта с участков в выемке и вариан-
тов е разработкой грунта для дамб из
резервов.
- При дальности возки большей, чем
предельная для скреперов, использу-
ют прямые лопаты с перемещейием
грунта автосамосвалами.
Состав строительных операций и не-
обходимые механизмы для работ на
участках канала в насыпях разных
размеров приведены в таблице 88.
Строительство оросительных кана-
лов мелкой сети. Каналы мелкой оро-
сительной сети для обеспечения ко-
мандования над орошаемой площадью
16*
243
88. Механизмы, применяемые для строительства каналов на участках, проходящих
в насыпи (с подсыпным дном)
Строительные операции	Характеристика сечений каналов		
	каналы мелкой сети с ши- риной по дну до 1.2 м (строительство ведется методом подушки)	каналы с шириной по дну более 1,2 м, возводимые из грунта, разрабаты- ваемого в боковых резервах	крупные каналы в высо- ких насыпях, возводимых из грунта, разрабатывае- мого в карьерах и на со- седних участках канала в выемках
Рыхление грунта в осно-
вании насыпи канала
Снятие растительного
слоя грунта с полосы
резервов и с поверхно-
сти карьеров (а в необ-
ходимых случаях и с
полосы в основании на-
сыпи)
Разработка грунта в ре-
зервах (или карьерах) с
перемещением его в те-
ло насыпи или подушки
канала с послойной от-
. сыпкой
Послойное разравнива-
ние отсыпаемого грун-
та в насыпи (или подуш-
ке)
Доувлажнеиие грунта
до оптимальной влаж-
ности
Уплотнение грунта в ос-
новании насыпи (или
подушки) и послойное
уплотнение отсыпаемо-
го грунта
Нарезка сечения канала
с отсыпкой грунта в те-
ло дамб (при строитель-
стве канала методом
подушки)
Прицепные рыхлители; тракторные плуги
Бульдозеры; прицепные скреперы; прицепные грейдеры
Прицепные скреперы: бульдозеры; грейдер- Прицепные и само-
элеваторы, прицепные грейдеры	ходные скреперы,
экскаваторы прямая
лопата с погрузкой в
транспортные сред-
ства
Бульдозеры; прицепные грейдеры
Автоцистерны; поливочно-моечные машины
Прицепные катки разных типов; трамбующие машины
Планировка откосов
насыпи и дамб канала
Планировка дна канала
Планировка поверхно-
сти дамб
Обратная засыпка ре-
зервов ранее снятым рас-
тительным грунтом и
разравнивание его
Планировка дна карье-
ров
Перемещение грунта
вскрыши на дно карьера
и разравнивание его
Плужные каналоко-
патели; экскаваторы
обратная лопата;
экскаваторы-драг-
лайны; многоковшо-
вые экскаваторы-
каиалокопатели
Прицепные грейде-
ры
Прицепные грейдеры
Прицепные грейдеры и бульдозеры (при
ширине канала по дну более 3 м)
Прицепные грейдеры; бульдозеры (при ши-
рине дамб поверху более 3 м)
Бульдозеры
Бульдозеры; при-
цепные грейдеры
Прицепные скрепе-
ры; бульдозеры
проходят, как правило, в полувыемке-
полунасыпи или в насыпи. Их сети
обычно нарезают по спланированной
полосе, которой придан уклон будуще-
го дна канала.
Планировка полосы под мелкие оро-
сительные каналы включает не только
планировку микрорельефа, но и срез-
ки на участках канала в выемке (ко-
рыта), а также устройство подсыпок
(подушек) на участке канала в полу-
выемке, полунасыпи и в насыпи (рис.
147, 150, а). Для устройства подушек
используют: грейдеры при высоте ло-
244
душек до 0,5 м, бульдозеры — до 1,5 м,
грейдер-элеваторы — до 1 м, скрепе-
ры — более 1 м.
Лишний грунт из выемок разравни-
вают вдоль каналов. Для насыпки по-
душек и досыпки дамб временных оро-
сителей грунт берут тонким слоем
(0,1...0,15 м) с орошаемых участков
вдоль полосы канала так, чтобы не
оставалось резко выраженных впадин
и понижений. Впоследствии все неров-
ности вдоль трассы таких каналов по
возможности ликвидируют при плани-
ровке участка.
При высоте подушек более 0,15 м
подготавливают их основание и прово-
дят рыхление с последующим уплотне-
нием катками. Грунт укладывают по-
слойно с разравнивание,м и уплотнени-
ем каждого слоя (рис. 147). Вдоль
межхозяйственных и внутрихозяйст-
венных каналов допускают резервы
глубиной до 1 м, а вдоль участковых —
до 0,6 м. Между подошвой насыпи и
резервом оставляют расстояние не ме-
нее 1 м.
Если размеры поперечных сечений
каналов не позволяют применять спе-
циализированные каналокопатели, их
нарезают экскаваторами с рабочим
оборудованием драглайн или обратная
лопата.
В каждом конкретном случае целе-
сообразность применения метода по-
душки должна быть обоснована срав-
нением стоимости вариантов устройст-
ва каналов:
метода подушки, при котором неиз-
бежно увеличение объемов работ из-за
начальной засыпки сечения канала и
последующей повторной разработки
его при нарезке сечения;
метода раздельных дамб, когда по
условиям работы механизмов потребу-
ется увеличение ширины дамб повер-
ху до 2,5..,3 м, что также приводит к
увеличению объемов работ.
Применение для нарезки сечений вы-
сокопроизводительных специализиро-
ванных экскаваторов непрерывного
действия позволяет успешно приме-
нять метод подушки не только для са-
мых мелких, но и для .средних по раз-
мерам оросительных каналов откры-
той сети.
§ 2.	Строительство каналов
открытой осушительной
и коллекторно-дренажной сети
Технология строительства осуши-
тельных каналов имеет особенности,
определяемые их трассировкой, экс-
плуатацией и грунтовыми условиями:
трассы осушительных каналов про-
ходят только в выемках (кроме нагор-
но-ловчих каналов);
грунтовые воды обычно расположе-
ны близко к поверхности;
водонасыщенные грунты обладают
плохой несущей способностью, затруд-
няющей передвижение и работу ма-
шин;
наблюдается значительное снижение
производительности машин в связи с
налипанием грунта, черпанием его из-
под воды, применением еланей и пр.;
необходимо соблюдать очередность
и последовательность строительства
каналов — от старшего к младшему и
снизу вверх против течения;
на слабых оплывающих грунтах
(торфяники, пески) разработку грунта
в сечении каналов ведут в 2...3 этапа
с постепенным доведением сечения до
проектного по мере понижения уровня
грунтовых вод;
необходимо разравнивать большин-
ство кавальеров слоем 0,1...0,5 м;
необходимо обеспечивать сток по-
верхностных вод в каналы, устраивая
во всех пониженных местах (тальве-
гах) воронки или другие сооружения.
Обычно открытые каналы осуши-
тельной сети имеют поперечное сече-
ние трапецеидальной формы сравни-
тельно небольших размеров (табл. 89).
В неустойчивых грунтах сечениям
крупных каналов и руслам регулируе-
мых водоприемников часто придают
параболическую или полигональную
форму. Для разработки грунта в вы-
емках с такими поперечными сечения-
ми используют в основном одноковшо-
89. Размеры каналов осушительной сети
Каналы	Глубина выемки, м	Коэффициент заложения откосов	Удельная про* тяженность кана лов, %
Мелкая сеть (осушители)	До 1,5	1,0...1,75	45
Проводящая сеть (коллекторы)	1,5...2,5	1,5...1,75	40
Магистральные	2,5...3,5	1,5...2,0	15
245
вне экскаваторы с рабочим оборудо-
ванием драглайн.
Земляные работы при строительстве
осушительных каналов сводятся к сле-
дующим операциям: снятие слоя ра-
стительного грунта; разработка грун-
та в выемках с перемещением его
во временные или постоянные ка-
вальеры; разравнивание грунта вре-
менных кавальеров на полосе
вдоль трассы канала; зачистка от-
косов и ликвидация недоборов по дну
канала (из-за отсутствия специальных
машин эти работы на мелких каналах
иногда выполняют вручную, перераба-
тывая до 5 % всего объема выемки).
На слабых водонасыщенных грунтах
следует использовать машины болот-
ной модификации с уширенными гусе-
ницами, обеспечивающими передачу
давления на грунт в пределах 12...
20 кПа.
Обычные строительные экскаваторы
с нормальным гусеничным ходом в та-
ких условиях применяют для работы
5
Рнс. 148. Разработка грунта одноковшовыми
экскаваторами со еланей:
а — разработка грунта драглайном, стоящим на ела-
нях; б—передвижка экскаватора н перенос части
еланей вперед по ходу разработки (Ш — шаг экска-
ватора); в деревянные продольные елани из бревен
диаметром 24...25 см; г — металлический щит массой
0,7 т института «Росгнпроводхоз» ; д — металлический
поперечный щит массой 0,5 т Главполесьеводстроя.
(-Размеры в см.)
на деревянных или металлических щи-
тах — еланях (рис. 148).
Водонасыщенные торфянистые грун-
ты, не осушенные предварительно, це-
лесообразно разрабатывать в зимнее
время. Торфяной грунт, промерзая на
сравнительно небольшую глубину, ста-
новится проходимым для машин и без
больших трудностей разрабатывается
одноковшовыми экскаваторами.
Сечения каналов в оплывающих не-
устойчивых грунтах (песок, торф) сле-
дует разрабатывать в несколько эта-
пов. Разработка сечения до проектных
размеров за один проход обычно при-
водит к оплыванию откосов под дей-
ствием гидродинамического давления
фильтрующих в канал грунтовых вод.
Последующая доработка грунта в се-
чении приводит к значительному уве-
личению объема работ из-за чрезмер-
ного уположения откосов. С учетом
опыта строительства рекомендуется
поэтапная разработка сечений кана-
лов в оплывающих грунтах (рис. 149).
Вначале по оси будущего канала, на-
чиная от водоприемника, отрывают
пионерную траншею. Такой пионерный
канал-траншея частично дренирует ок-
Рис. 149. Технологические схемы производства
земляных работ по открытым осушительным
каналам в неустойчивых грунтах с запашкой
минерального грунта выемки под пахотный
слой:
а — разработка грунта в пионерном канале-траншее;
б — доработка сечения канала до проектных размеров
после понижения уровня грунтовых вод: в — разрав-
нивание грунта из временных кавальеров слоем 0,1 м;
г — вспашка полосы на глубину не менее 0,3 м с
полным оборотом пласта; д — разделка пласта две*
ковыми боронами (дискование).
246
ружающую площадь, его откосы оп-
лывают, и сечение сильно деформиру-
ется. После понижения уровня грунто-
вых вод в зоне пионерной траншеи на
0,5...0,7 м, на что требуется в зависи-
мости от фильтрационных свойств грун-
та от 7 до 25 сут, сечение дорабатыва-
ют до проектных размеров. При боль-
шой глубине канала может вновь про-
изойти оплывание откосов. Тогда
сечение до проектных размеров дора-
батывают в три приема и более.
Вынутый из выемки грунт после под-
сыхания во временных кавальерах
разравнивают вдоль канала ровным
слоем бульдозерами. Продолжитель-
ность подсыхания зависит от вида и
плотности грунта, интенсивности и ко-
личества атмосферных осадков, вре-
мени года. В летний период грунт мож-
но разравнивать через 10... 15 сут после
разработки. Плотные глинистые грун-
ты, плохо отдающие воду, рекоменду-
ется оставлять во временных кавалье-
рах на зиму для вымораживания и раз-
рыхления при выветривании. Разрав-
нивать их следует после подсыхания в
весенне-летний период будущего года.
Вдоль каналов мелкой сети, а так-
же во всех случаях, когда требуется
сохранить'плодородие почвенного слоя
на полосе вдоль канала, минеральный
грунт следует разравнивать слоем не
более 0,1 м. После этого на полосе
проводят пахоту на глубину не менее
30 см с полным оборотом пласта и по-
следующей его разделкой дисковыми
боронами в 2...3 прохода. В результа-
те такой обработки слой минерального
грунта из выемки канала окажется по-
гребенным под пахотный слой на глу-
бину около 20 см и частично переме-
шанным с ним.
§ 3.	Особенности технологии
строительства каналов
специализированными машинами
непрерывного действия
Специализированные каналокопате-
ли и плужные каналокопатели пред-
назначены для устройства каналов
оросительной и осушительной сети
только в выемках со строго определен-
ными размерами поперечного сечения.
Применение этих машин ограничено
грунтовыми условиями: плужные ка-
налокопатели используют преимущест-
венно в переувлажненных грунтах в
сухое время года; каналокопатели с
фрезерными рабочими органами ЭТР-
125, ЭТР-172 — на легких грунтах,
преимущественно мокрых, торфяни-
стых, без включений; двухроторные
каналокопатели ЭТР-126,	ЭТР-202,
ЭТР-301 — на нетяжелых, нелипких
грунтах и грунтах без включений.
Разрабатывая грунт, все эти маши-
ны нарезают каналы за один проход
с уклоном дна, копирующим рельеф
местности (рис. 150, а).
Для получения дна канала с задан-
ным уклоном на неровной местности
нужно предварительно спланировать
поверхность по трассе канала, соблю-
дая необходимый уклон; в понижен-
ных местах подсыпать земляную по-
душку, на повышенных срезать и уда-
лить избыточный грунт. Такая плани-
ровка поверхности возможна только
перед нарезкой оросительных каналов,
так как при прокладке осушительных
каналов в избыточно увлажненных
грунтах предварительный проход трак-
тора нарушает целостность дернового
покрова и снижает проходимость сле-
дующих за ним машин.
Заданный уклон дна каналов, разра-
батываемых специализированными ка-
налокопателями, может быть обеспечен
также копирными системами (по тро-
сику или лазерному лучу), аналогич-
ными применяемым для дреноукладчи-
ков (см. гл. VI, § 10). Однако и при
их использовании требуется предвари-
тельная подготовка трасс, но с мень-
шей точностью.
Осушители нарезают плужными ка-
налоколателями двумя способами: до
или после прокладки канала-собира-
теля. При нарезке от готового собира-
теля (рис. 150, б) трактор с каналоко-
пателем устанавливают на трассе оче-
редного канала-осушителя в сторону
движения от собирателя. Трактор по-
дает каналокопатель задним ходом так,
чтобы рабочий орган каналокопатели
занял над каналом-собирателем исход-
ное для работы положение А (рис.
150, б), и рабочий орган каналокопа-
теля опускается на нужную глубину.
Затем агрегат начинает поступатель-
ное движение на первой скорости, вы-
держивая направление движения по
провешенной оси трассы. В начале
проходки проверяют размеры канала
и в случае необходимости корректиру-
ют установку рабочего органа.
В конце осушителя (точка В) рабо-
чий орган переводится в транспортное
24Z
Рис. 150. Производство работ плужными каналокопате.тами:
а влияние рельефа местности на продольный уклон дна канала; б—схема прокладки осушителя от ранее
проложенного собирателя; в — схема прокладки осушителей до строительства канала высшего порядка; с —
схема нарезки оросителей между ранее проложенными каналами; 1 — поверхность земли; 2 — проектное дно:
5 дно канала при нарезке его по неспланированной поверхности; 4— спланированная поверхность земли;
5, 7 “Каналы; 6 — нарезанный ороситель; 8 — недоработанный участохК канала.
положение. После разворота агрегат
направляется к месту примыкания сле-
дующего осушителя (точка В'), где
каналокопатель вновь устанавливается
в исходное положение.
При нарезке осушителей до устрой-
ства собирателя заглубление рабочего
органа начинается за трассой будуще-
го собирателя с расчетом на полное
заглубление к устью осушителя. Со-
седние каналы прокладывают попере-
менно от устьевой части А и от исто-
ка В (рис. 150, в), что снижает холо-
стые пробеги агрегата.
Аналогичную картину имеем и при
нарезке оросительных каналов, только
вместо осушителя будет участковый
ороситель, а вместо собирателя — внут-
рихозяйственный распределитель (рис.
150, г).
Если участковый ороситель 6 при-
мыкает в начале и в конце его к гото-
вым каналам, например идет от внут-
рихозяйственного распределителя 5 и
впадает в водосброс 7, то примыкание
к одному из готовых каналов не может
быть выполнено. Оставшийся участок
канала 8 дорабатывают другими
средствами (одноковшовый экскава-
тор с ковшом вместимостью 0,25;
0,40 м3). Длина этого участка опреде-
ляется длиной выглубления 2...5 м и
габаритами агрегата в сцепе с тяга-
чами.
Технология разработки выемок ка-
налов специализированными каналоко-
пателями аналогична.
§ 4.	Особенности технологии
строительства каналов
в лессовых грунтах
Большой объем ирригационного
строительства приходится на районы
распространения лессовых грунтов
(Средняя Азия, Северный Кавказ, юж-
ная часть Украины и др.). Известно,
что многие разновидности лессовых
грунтов при замочке дают значитель-
ные просадки: слабые — до 0,15 м, сред-
ние— 0,16...0,5 м, сильные—>0,5 м.
После подачи воды в канал или дру-
гую выемку, выполненную в просадоч-
ных грунтах, по мере проникновения
ее в толщу грунта наблюдается пони-
жение поверхности под каналом и
вблизи него с образованием характер-
ных трещин.
Наибольшую опасность просадки
представляют для насыпных земляных
сооружений (дамбы, участки каналов
в полувыемке-полунасыпи и с подсып-
ным дном), а также для оснований ин-
женерных сооружений на каналах. В
результате просадок основания про-
исходят деформации сечения выемок и
насыпей, прорывы воды через насыпи,
разрушение сооружений, размывы и
выносы грунта. Используют различные
приемы строительства каналов в лес-
совых грунтах. В условиях массового
ирригационного строительства приме-
няют постепенный ввод сооружений в
эксплуатацию и предварительную за-
мочку (рис. 151).
Постепенный ввод сооружений в
эскплуатацию предусматривает перво-
начальное устройство канала на не-
полный профиль (неполная глубина
или ширина выемки, только выемка
без дамб, частичное или полное возве-
дение дамб без уплотнения грунта),
пропуск по нему малых расходов и по
мере просадок и деформаций сечений
постепенное восстановление проектно-
го профиля канала расширением и уг-
лублением выемки, насыпкой дамб.
Процесс восстановления в этом случае
может занять длительный срок, в те-
чение которого постепенно осваивают
подготовленные к орошению площади
и увеличивают пропускную способность
каналов до расчетной.
Предварительная замочка преду-
сматривает устройство временных ка-
налов в выемке по трассам постоянных
на малую пропускную способность для
того, чтобы вызвать просадку.
Для ускорения процесса просадки на
полосе большой ширины из временно-
го канала устраивают тупиковые отво-
ды или на полосе под дамбами про-
кладывают траншеи увеличенной глу-
Рис. 151. Последовательность строительства
каналов на просадочных грунтах:
а — схема с постепенным вводом канала в эксплуата-
цию; б —схема с предварительной замочкой полосы
вдоль трассы канала; / — проектный профиль кана-
ла; 2 — профиль канала первой очереди; 3 — времен-
ные каналы.
249
90. Коэффициенты увеличения продолжитель-
ности строительства оросительных систем
на посадочных грунтах
Площади систем орошения, тыс. га	Степень просадочности грунтов		
	слабая	| средняя	сильная
До 1	1,2	1,42	1,8
2...5	1,12	1,25	1,4
10...15	1,1	1.17	1,3
20...30	1,05	1,12	1.2
бины, чтобы обеспечить проникновение
фильтрующей воды вглубь. При пере-
ходе через низины полосу обваловы-
вают.
Строительство ирригационных сис-
тем на лессовых грунтах проходит со
значительным увеличением объемов и
сроков (табл. 90) работ по сравнению
со строительством аналогичных объек-
тов в условиях непросадочных грунтов.
По данным Н. Я. Денисова, объем до-
полнительных работ на каналах мелкой
сети составляет до 150% профильных.
Для ускорения процесса замочки
в дне котлованов под сооружения ре-
комендуется устраивать скважины, за-
полняя их хорошо фильтрующими ма-
териалами (песок, гравий или их
смесь).
В насыпь допускается лесс, содер-
жащий до 5...7 % водорастворимых со-
единений. Для предотвращения разру-
шения дамб каналов при деформации
их основания в ряде случаев (с неболь-
шой высотой насыпей) можно приме-
нить метод отсыпки рыхлых дамб без
уплотнения. Такая неуплотненная дам-
ба более эластична и при просадке ос-
нования разрушается меньше, чем
такая же дамба из уплотненного грун-
та. При возведении насыпей применя-
ют также метод отсыпки грунта в во-
ду, которой предварительно заполняют
обвалованное пространство в пределах
площади засыпки. При отсыпке грунта
в воду структурные связи в лессе пол-
ностью разрушаются, что обеспечива-
ет высокую прочность возводимой на-
сыпи.
§ 5.	Строительство каналов
поточным методом
Для строительства каналов, как и
любых линейных сооружений, приме-
ним метод линейных потоков с пере-
мещением исполнителей каждого част-
ного потока по длине канала (см. рис-
135, 136, а).
При больших удельных объемах ра-
бот длину захватки (м) принимают
обычно равной длине продвижения
комплекта машин вдоль канала за од-
ну смену:
7-см = (ЛпЕ)/<в,
где Асм —длина сменной захватки, м в смену;
П — сменная выработка ведущей в комплекте
машины, м3 в смену; <й.— площадь поперечно-
го сечения выемки, м2; пв — число ведущих
машин в составе комплекта.
На каналах мелкой сети, имеющих
небольшую протяженность (до 1...
2 км), одна операция (или цикл опе-
раций) может быть выполнена за от-
резок времени продолжительностью
менее одной смены. В таких случаях
за длину захватки принимают длину
отдельного канала. При этом весь
цикл строительных операций ведут од-
новременно на нескольких параллель-
ных каналах, имеющих, как правило,
примерно одинаковую длину. Не ис-
ключена возможность организации ра-
бот на захватках, занимающих одно-
временно несколько таких каналов.
§ 6.	Производство работ
по устройству
противофильтрационных
покрытий на каналах
Потери воды на фильтрацию из от-
крытых каналов оросительных систем
в среднем составляют 10...40 %, в том
числе из магистральных каналов 12...
20%, из каналов распределительной
сети 10...25, из открытых оросителей
15...40 %.
В целях экономии воды и улучше-
ния мелиоративного состояния земель
повсеместно переходят на строительст-
во более совершенных систем для по-
дачи воды на поля каналами в обли-
цовках, лотками, закрытыми трубо-
проводами.
Потери воды на фильтрацию из ка-
налов можно уменьшить двумя путя-
ми: 1) изменением физико-технических
свойств местных грунтов, в которых
проходит канал; 2) устройством спе-
циальных противофильтрационных
одежд по смоченному периметру кана-
ла с использованием различных мате-
риалов, а также местных грунтов.
К первой группе мероприятий Сле-
дует отнести уплотнение грунта по пе-
250
риметру канала, кольматацию его, со-
лонцевание и другие способы умень-
шения пористости грунта.
Ко второй группе противофильтра-
ционных мероприятий относятся: экра-
ны из различных грунтов с малой во-
допроницаемостью (суглинок, глина,
бентонитовая глина и др.); облицовка
из бетона и железобетона; облицовка
из асфальтобетона, битума и других
органических вяжущих; экраны из
пластмасс (полиэтилен, стеклопласт
и др.).
Одежды из уплотненного грунта.
Одежды из местного уплотненного
грунта устраивают в виде поверхност-
ных или скрытых экранов. Такого ро-
да одежды целесообразны на участ-
ках каналов в легких, средних или тя-
желых суглинках.
Поверхностные экраны возможны на
любых каналах (в выемке, полувыем-
ке, полунасыпи, насыпи). Такие экра-
ны при глубине уплотнения до 1 м
быстро разуплотняются и требуют пе-
риодического возобновления во время
эксплуатации каналов, что позволяет
рассматривать их как эксплуатацион-
ную меру борьбы с фильтрацией. Тол-
щина слоя уплотнения при поверхност-
ных экранах рекомендуется: на ма-
лых и средних каналах 0,3...0,5 м, на
крупных — 0,5...0,7 м. Специальной
подготовки поверхности откосов и дна
каналов не требуется.
Поверхностное уплотнение грунта
по смоченному периметру каналов с
большими поперечными сечениями мо-
жет быть выполнено по дну обычными
катками, а на откосах — вальцовыми
трамбовками или трамбующими пли-
тами на базе одноковшовых экскавато-
ров (рис. 41,г, 152).
Скрытые экраны из уплотненного
грунта применяют в легких, средних
или тяжелых суглинистых грунтах на
участках каналов в полунасыпи и на-
сыпи. На участках в насыпи рекомен-
дуется устраивать скрытые плоские
горизонтальные экраны с вертикаль-
ными замками (рис. 152,6), а на уча-
стках в полунасыпи — лотковые экра-
ны (рис. 152, в). Вследствие более глу-
бокого заложения основания скрытых
экранов (с учетом толщины защитно-
го слоя более 0,8... 1 м) процесс разуп-
лотнения грунта протекает менее ин-
тенсивно, срок службы таких экранов
примерно 10 лет. Толщину слоя уплот-
нения для скрытых экранов принима-
ют в тех же пределах, что и для по-
верхностных.
Скрытый экран из местного грунта
устраивают в такой последовательно-
сти (рис. 152,6): разработка грунта в
корыте по трассе будущего канала;
рыхление грунта на дне корыта на глу-
бину, доступную для последующего
уплотнения; уплотнение грунта на дне
корыта (образование экрана); насып-
ка подушки на уплотненном экране
(послойная укладка грунта, разрав-
нивание его, доувлажнение, уплотне-
ние, срезка бахромы); нарезка сечения
канала.
Для уменьшения потерь на фильтра-
цию в боковые стороны целесообразно
устраивать в дамбах канала вертикаль-
ные боковые замки, доходящие своим
основанием до горизонтальной части
погребенного экрана.
Уплотнение грунта в боковых зам-
ках можно проводить на крупных ка-
налах катками, на мелких — различ-
ными трамбовками.
Скрытый экран большой толщины
устраивают послойной укладкой грун-
та с разравниванием, доувлажнением,
уплотнением.
Грунтовые облицовки каналов. При-
меняют два типа грунтовых облицо-
вок для каналов — поверхностные и
скрытые экраны, создаваемые из раз-
личных глинистых грунтов (глины, су-
глинки тяжелые, средние, легкие, бен-
тонитовые глины).
Грунтовые облицовки рекомендуют-
ся для каналов, проходящих в супес-
чаных, песчаных и гравелисто-песча-
ных грунтах с коэффициентами филь-
трации более 0,1 м/сут. Открытые
облицовки применяют в основном на
мелких каналах, скрытые экраны —на
средних и крупных. Толщина грунто-
вых облицовок и защитных слоев ре-
комендуется: для поверхностных от-
крытых облицовок — от 0,05 до 0,5 м
(соответственно для малых и крупных
каналов), для скрытых экранов — от
0,05 до 0,2 м при толщине защитного
слоя от 0,1 до 0,3 м.
При больших скоростях течения в
канале верхний слой может быть за-
щищен от размыва засыпкой гравелис-
тым грунтом.
В случаях, когда предусмотрено уст-
ройство облицовок из глинистых грун-
тов по периметру сечения канала (рис.
152, г), помимо операций по строитель-
ству канала, требуется выполнить:
251
Рис. 152. Производство работ по устройству грунтовых экранов на оросительных каналах:
а — схема образования уплотненной зоны грунта при штамповании сечения канала профильной трамбовкой:
б — последовательность операций по устройству погребенного экрана; в — схема операций по устройству ьк-
раяа из бентонитовых глин; г —- открытый экран из суглинка; д — схема укладки суглинка на откос каналь
при большой толщине экрана.
разработку грунта в корыте под эк-
ран (обычно выполняется одновре-
менно с выемкой из канала), разра-
ботку суглинка в карьере, транспорти-
ровку его, укладку по периметру
канала, послойное разравнивание, уп-
лотнение суглинка в экране; укладку
защитного слоя с разработкой его в ка-
вальере грунта, вынутого из сечения
канала.
Доувлажнение суглинка до опти-
мальной влажности целесообразно
проводить на месте его добычи.
252
Грунт в тело экрана на крупны?;
каналах отсыпают непосредственно из
транспортных средств с последующим
разравниванием. При небольших по-
перечных сечениях каналов грунт для
экрана предварительно укладывают на
берме вдоль трассы канала, а затем
уже в тело экрана (грейдером, буль-
дозером или экскаватором с рабочим
оборудованием грейфера или драг-
лайна).
Уплотнение суглинка в экране
сопряжено с рядом трудностей. Сугли-
нок, уложенный на дно крупных ка-
налов или на их откосы, при заложе-
нии не круче чем 1 : 8 уплотняют кат-
ками. На крутых откосах (до 1 : 1,5)
суглинок в теле экрана можно уплот-
нять на всю толщину навесными трам-
бующими устройствами на базе экс-
каваторов, тракторов, кранов.
При мощных облицовках (толщи-
ной 1 м и более) в особо фильтрую-
щих грунтах (крупнообломочные по-
роды, сильнотрещиноватые скальные и
полускальные породы) суглинок в эк-
ран можно укладывать горизонтальны-
ми слоями вдоль откоса (рис. 152,0).
Горизонтальное сечение экрана в лю-
бом месте должно иметь ширину Г,
обеспечивающую проход уплотняющих
механизмов.
На рисунке 152,в показана последо-
вательность операций по созданию по-
гребенного экрана из бентонитовых
глин. Особенность этих глин состоит в
значительном увеличении в объеме (в
5...20 раз) при увлажнении, что поз-
воляет укладывать их в экран без уп-
лотнения. При размокании под дейст-
вием фильтрационного потока глина,
уложенная в экран, набухает и поры
между отдельными ее агрегатами за-
крываются, что резко сокращает поте-
ри воды из канала. Бентонитовую гли-
ну в сухом состоянии рассыпают сло-
ем до 5... 10 см по дну корыта, затем
отсыпают подушку и нарезают сече-
ние канала.
Погребенный экран можно выпол-
нить также из смеси грунта (85...
90%) с бентонитовой глиной (10...
15%). В этом случае предварительно
готовят смесь грунта с мелкомолотой
бентонитовой глиной; смесь укладыва-
ют на грунтовое основание русла ка-
нала и прикрывают экран защитным
слоем грунта.
Облицовка каналов из бетона и же-
лезобетона. Из большого разнообра-
зия типов экранов, одежд и потрытий
наиболее эффективными и долговеч-
ными признаны бетонные облицовки.
В сравнении с другими видами токры-
тий они имеют больший срок службы,
большую надежность и эффективность.
Работы по устройству бетонных обли-
цовок каналов могут быть полюстью
механизированы.
Высокая начальная стоимость бе-
тонных покрытий компенсируется
большим сроком их службы. Беюнная
облицовка по стоимости, отнесешой к
одному году ее службы, находится на
одном уровне с самыми простыми, но
менее эффективными и недолговечны-
ми мероприятиями.
Облицовка каналов одеждой из бе-
тона или железобетона рекомендуется
на участках с коэффициентами филь-
трации более 0,5 м/сут при. любых
грунтах, вплоть до трещиноватой ска-
лы, кроме сильнопросадочных (до ста-
билизации просадок), плывунных и
сильно сжимаемых с большим содер-
жанием органических остатков.
Для облицовки каналов применяют
цементные бетоны, отвечающие требо-
ваниям, предъявляемым к гидротех-
ническим бетонам (прочность, плот-
ность, водостойкость, водонепроницае-
мость, морозостойкость). Покрытия
каналов могут быть различной конст-
рукции и толщины (в см):
неармированные монолитные	6...20
армированные монолитные (желе-	4.. . 12
зо бетонные)
из армированного торкрет-бетона	2,5...4
сборные железобетонные из плит
заводского изготовления	6... 10
Под воздействием переменных тем-
ператур и неравномерных осадок грун-
та основания в бетонных облицовках
могут образоваться трещины. Для
предотвращения их появления в обли-
цовках устраивают температурно-де-
формационные швы с заполнением их
пластичным водонепроницаемым ма-
териалом. Наряду со сквозными шва-
ми на всю толщину облицовки приме-
няют так называемые шарнирные
(«ложные») швы, прорезающие обли-
цовку примерно на 2/з ее толщины
(рис. 153). Толщина швов колеблется
от 6 до 25 мм, в зависимости от конст-
рукции, материала для заполнения,
способа заполнения. Швы заполняют
битумными мастиками с различными
наполнителями и добавками, асфаль-
товыми мастиками, деревянными про-
питанными рейками, тиоколовыми
мастиками и другими герметизирую-
щими материалами.
Положение поперечных и продоль-
ных швов задают в проекте облицов-
ки с учетом условий ее работы в кон-
кретных условиях. Поперечные швы
делают через 2...10 м (обычно З...5м)
по длине каналов. Продольные швы
устраивают в облицовках крупных ка-
налов при большой длине откосов (бо-
лее 8... 10 м) и в местах сопряжения
плит дна и откосов.
253
Рис. 153. Некоторые типы швов и сопряжений облицовки дна и откосов:
1 — бетон; 2 —битумная мастика; 3— деревянная пропитанная рейка; 4 — гравийно-песчаный фильтр; 5 —-
дренажная труба; 6 — тиоколовая мастика; 1 — пороивол; з — цементный раствор; 9 — подкладка (гернитовая,
полиэтиленовая). (Размеры в мм.)
При укладке бетона границы строи-
тельных блоков бетонирования дол-
жны совпадать с конструктивными
температурно-деформационными шва-
ми.
.Непременное условие, обеспечиваю-
щее надежную работу облицовок, —
хорошая подготовка основания. Это
достигается высокой точностью про -
филирования поверхности, по которой
укладывается одежда, ровностью по-
верхности, хорошим уплотнением на-
сыпных дамб, подушек во избежание
осадки их под одеждой канала, уст-
ройством дренажа для отвода воды,
попавшей за облицовку канала.
На каналах, проходящих в неустой-
чивых пучинистых грунтах, в основа-
нии бетонных облицовок устраивают
гравийную или гравийно-песчаную под-
готовку на глубину сезонного промер-
зания. Материал подготовки тщатель-
но выравнивают и уплотняют. На плот-
ных, устойчивых грунтах гравийно-
песчаные подготовки обычно не де-
лают.
В просадочных и других сильноде-
формирующихся грунтах каналы обли-
цовывают бетоном только после их
тщательной замочки и окончательной
стабилизации основания. В противном
случае облицовки быстро выйдут из
строя.
Бетон в облицовку каналов уклады-
вают, соблюдая все правила приготов-
ления, транспортировки, выгрузки,
распределения, уплотнения и ухода за
ним, выработанные практикой строи-
тельства монолитных гидротехниче-
ских сооружений. Малейшие отклоне-
ния от этих правил приводят к резко-
му ухудшению качества облицовки,
противофильтрационных свойств и
быстрому выходу ее из строя.
Из всех типов бетонных облицовок
наиболее широко распространены не-
армированные покрытия на грунтовом
основании. Независимо от способа вы-
полнения отдельных строительных
операций весь процесс по устройству
монолитной облицовки каналов следу-
ет расчленять на четыре цикла: под-
готовка основания для облицовки, ук-
ладка бетона, уход за бетоном, уст-
ройство швов.
При организации работ поточным
методом для каждого цикла строи-
тельных операций надо выделить за-
хватки, размер которых (длина) дол-
жен быть увязан с ведущим процес-
сом — укладкой бетона.
В зависимости от размеров попереч-
ного сечения каналов и наличия спе-
циальных средств механизации все
способы укладки монолитного бетона
в облицовки каналов делят на следую-
щие:
немеханизированный;
механизированный с применением
общестроительных машин и механиз-
мов;
специализированный с применением
бетоноукладчиков непрерывного дей-
ствия, обеспечивающих полную меха-
низацию работ (рис. 154) с помощью
скользящих виброформ для каналов
мелкой сети (Ь = 0,4... 1,2 м; Н==0,8...
1,8 м; т = 1,5 (рис. 154, г), полнопро-
фильных самоходных бетоноукладчи-
ков на рельсовом ходу для некрупных
сечений каналов (6 = 0,8...2.5 м; Н—
= 0,9...3 м; zn=l,5) (рис. 154,6), ук-
ладчиков бетона на откосах крупных
каналов в комплексе с дорожными бе-
тоноукладчиками для бетонирования
дна; бетоноукладчиков на рельсовом
ходу (Ь^4 м; /7=2,5...5 м, щ — 2.,.3,
рис. 154, е).
В комплекте с бетоноукладчиками
для подготовки русла каналов к ук-
ладке бетона следует использовать
специализированные профилировщики
дна и откосов, а для нарезки, заделки
швов и для ухода за бетоном — специ-
альные самоходные агрегаты.
Подготовка поверхности откосов и
дна каналов заключается в тщатель-
ном выравнивании их и ликвидации
всех неровностей с точностью до ±2...
3 см. Выступы и недоборы приводят к
уменьшению фактической толщины
слоя бетонной облицовки, а местные
углубления и переборы — к перерасхо-
ду бетона.
Необходимая точность профилиро-
вания достигается: при ручной дора-
ботке — по шаблонам; при использо-
вании цепных многоковшовых профи-
лировщиков — перемещением их по
рельсовым путям, укладываемым с
тщательной выверкой их положения в
плане и по высоте. Перед укладкой бе-
тона поверхность основания или под-
готовку увлажняют, чтобы грунт не
отбирал воду у укладываемого бетона.
В таблице 91 приведены параметры
поперечных сечений каналов, которые
можно бетонировать специализиро-
ванными бетоноукладчиками. При ис,-
пользовании таких машин бетон вна-
чале укладывают в виде сплошного по-
крытия, не оставляя швов. Затем в
нужных местах до затвердения бето-
на нарезают швы. Швы, образован-
ные нарезчиками швов, иногда нужда-
ются в ручной оправке.
Г идроизоляционным материалом
швы заполняют после набора бетоном
прочности и прекращения усадочных
деформаций. Общий недостаток всех,
бетоноукладчиков — небольшой диа-
пазон размеров сечений и крутизны от-
косов (обычно т—1,5) бетонируемых
каналов.
91. Размеры сечений каналов, бетонируемых специализированными бетоноукладчиками
Тип и марка бетоно- укладчика	Комплект машины	Размеры сечений каналов		Коэффициент заложения откосов	Толщина об- лицовки, см	Техническая производи- тельность, м3/ч
		ширина по дну, м	глубина, м			
Виброформы: МБ-15				0,8	0,6..	.1,0	1,5	8...12	13..	.17
МБ-17	'—	0,8 1,0 1,2	1,1..	.1,5	1,5	8...15	19...	.27
Полнопрофиль- ный бетоноуклад- чик Д-655В	Д-654Б* Д-656А	1,5 2,0 2,5	1,5..	..3,0	1,5	6...15	40	
Неполнопрофиль- ный укладчик бе- тона МБ-25	МБ-24*	4...8	3..	..5	2,0 2,5 3,0	6...20	120	
	МБ-26							
Над чертой марка профилировщика, под чертой — марка нарезчика швов.
255
2
Рис. 154. Схемы бетонирования каналов:
а — с помощью лотков или вибролотков; б. е — подъемным краном; г — скользящей виброформой; 0—-пол-
нопрофильным бетоноукладчиком на рельсовом ходу; е — укладчиком бетона на откосах; J — бетонная об-
лицовка; 2 — вибробункер-бадья; 3 — вибролоток; 4 — подъемный кран; 5 — блоки, бетонируемые в опалубке
через один; 6 — места для блоков, бетонируемых без опалубки; /-—скользящая виброформа; X — перенос-
ные рельсовые пути.
Для каналов, размеры которых не
соответствуют параметрам бетоноук-
ладчиков, при небольших объемах ра-
бот и отсутствии необходимых меха-
низмов следует применять общестрои-
тельные методы и приемы укладки бе-
тона.
С помощью автосамосвалов, лотков
256
и вибролотков можно бетонировать
каналы с небольшими размерами по-
перечных сечений. При этом общая
высота сбрасывания бетона не должна
превышать 2 м (рис. 154, а).
На крупных каналах бетон к месту
укладки следует подавать передвиж-
ными подъемными кранами в ковшах-
бадьях, загружаемых из автосамосва-
лов (рис. 154,6). В таких случаях ук-
ладку, разравнивание и уплотнение
бетонной смеси выполняют в пределах
одного конструктивного блока, ограни-
ченного температурно-деформационны-
ми швами. Для этого по границам бло-
ка на местах будущих швов устанав-
ливают либо деревянные шаблоны
(для некрупных каналов), либо дере-
вянную опалубку из досок (на круп-
ных каналах). Блоки бетонируют че-
рез один. После набора бетоном дос-
таточной прочности (не менее 1,5...
2,5 МПа) опалубку снимают, в сты-
ках укладывают материал темпера-
турно-осадочного шва и кладут бетон
между готовыми блоками без опалуб-
ки (рис. 154, в).
Технология облицовки каналов ар-
мированным бетоном такая же, но пос-
ле подготовки основания укладывают
стальную арматуру. Под арматуру
подкладывают заранее приготовлен-
ные бетонные кубики или брусочки так,
чтобы стержни или сетки находились
в заданном положении.
Работа по облицовке сборным же-
лезобетоном сводится к укладке плит
на спланированные дно и откосы ка-
нала с последующей заделкой швов.
Для монтажа плит облицовки можно
использовать любые краны с соответ-
ствующей грузоподъемностью и выле-
том стрелы. Предпочтение следует от-
давать кранам на пневматическом и
гусеничном ходу, так как они не тре-
буют устройства специальных путей
для передвижения. Укладывать плиты
в облицовку целесообразно непосред-
ственно с транспортных средств (мон-
таж «с колес»), что уменьшает число
погрузочно-разгрузочных операций и
случаев повреждения плит при пере-
грузках. Ответственный момент при
устройстве бетонных и железобетон-
ных монолитных и сборных облицовок
каналов — заделка швов между бло-
ками.
При заделке швов используют би-
тумные и тиоколовые мастики, масти-
ку ЦПЛ и деревянные брусья. Основ-
17—290
ные типы швов в монолитной облицов-
ке показаны на рисунке 153.
Большая протяженность облицовы-
ваемых участков каналов позволяет
организовать работы по устройству
одежд поточным методом (рис. 155).
Весь комплекс строительных опера-
ций по устройству облицовки канала
выполняют одновременно на разных
захватках, соблюдая технологическую
последовательность, на участке дли-
ной (м)
7-ф — п£см,
где Дф — фронт работ, м; п—число последо-
вательно выполняемых операций; — длина
захватки, на которой выполняют одну опера-
цию в течение смены, м.
Длину одной захватки (м) устанав-
ливают в соответствии с потоком, при-
нятым для ведущей строительной опе-
рации (укладка бетона, монтаж сбор-
ных элементов):
где П — фактическая производительность обо-
рудования по укладке смеси или монтажу
сборных элементов, м3 в смену; р — периметр
облицовки по сечению канала, м; h — толщи-
на слоя облицовки, м.
Производительность труда и меха-
низмов на всех других захватках дол-
жна обеспечивать бесперебойную ра-
боту по укладке монолитного бетона
или монтажу сборных элементов.
На ряде каналов (Саратовский,
Куйбышевский, Каховский) широко
применяли плиты с предварительно
напряженной арматурой размером до
6X3 м при толщине 6 см. Использо-
вание крупногабаритных плит обеспе-
чивает высокий уровень механиза-
ции и качества работ.
Облицовка каналов гидротехничес-
ким асфальтобетоном. Применяемый
для облицовок песчаный или мелко-
зернистый асфальтобетон должен быть
водо- и теплоустойчивым, иметь плот-
ность не ниже 2,25 г/см3 и остаточную
пористость до 3 %. Его готовят на ос-
нове бакинского битума марки БН-Ш
в асфальтосмесителях с разогревом до
150...180°.
Серийных машин для устройства
асфальтобетонных облицовок на кана-
лах пока нет, что сдерживает их вне-
дрение. Так же, как и под покрытия из
цементных бетонов, требуется тща-
тельная подготовка основания: вырав-
нивание, профилирование и, кроме то-
го, обработка гербицидами во избежа-
257
Рис. 155. Производство работ по облицовке канала поточным методом:
а — схема развития линейного потока; б —схемы выполнения операций; в — циклограмма специализированного
потока; /—укладка рельсового пути; 2 — профилирование сечения канала; 5 —укладка бетона; 4—-нарез-
ка швов и нанесение защитной пленки;' 5 — выдерживание бетона в течение 5 cys1; 6 — заливка швов битум*
ной мастикой.
ние прорастания растительностью. Ук-
ладывают покрытие на сухой грунт с
применением автосамосвалов и подъ-
емных кранов (рис. 154, а, б), или ас-
фальтоукладчика типа скользящих
виброформ для малых сечений (рис.
154,г), или откосных асфальтоуклад-
чиков для крупных каналов (рис.
154, е).
Укладку и предварительное уплот-
нение асфальтобетона ведут при тем-
пературе его 100...140 °C с помощью
вибробрусьев и формующих плит.
Окончательное уплотнение осуществ-
ляют при температуре 45...55 °C с при-
менением гладких моторных катков и
тяжелых виброуплотнителей. Сверху
асфальтобетонное покрытие рекомен-
дуется покрыть тонкой пленкой рас-
плавленного битума.
. Асфальтобетонные покрытия благо-
даря их пластичности устраивают без
швов.
Противофильтрационные покрытия
с использованием полиэтиленовой плен-
ки. -Используемые для противофиль-
трационных покрытий полиэтиленовые
пленки при малой их толщине (6 =
= 0,08...0,2 мм) имеют небольшую
258
прочность и потому применяются обыч-
но в сочетании с другими материала-
ми, защищающими их от механичес-
ких повреждений (грунт, бетон).
Полиэтиленовая пленка поступает в
рулонах шириной обычно 2,5 м при
длине 100...150 м. При выпуске руло-
нов шириной до 8... 10 м значительно
сократится количество швов между
полотнищами.
На месте использования пленку ук-
ладывают свободно без натяжения на
тщательно выровненное, уплотненное
и обработанное гербицидами основа-
ние. Разматывают и раскладывают
пленку вручную, соединяя ее полотни-
ща сваркой плавлением при темпера-
туре порядка 200...300 °C.
Для сварки применяют переносные
аппараты и приспособления, действие
которых основано на использовании
энергии теплоносителей (газ,-электро-
инструменты), инфракрасного излуче-
ния, токов высокой частоты, ультразву-
ка и др. -
Защитный слой из грунта при ма-
лых размерах поперечных сечений ос-
торожно отсыпают грейферными ков-
шами, обратными лопатами с последу-
Рис. 156. Технологические схемы строительства открытых каналов с противофильтрационным
экраном из полиэтиленовой пленки:
а — в полунасыпи с отрывкой траншеи (разработка траншей, укладка пленки, насыпка защитного слоя); б—•
в полунасыпи с отсыпкой подушки (разработка грунта в корыте, укладка пленкн, отсыпка подушки, нарез*
ка сечения каналов); в — укладка пленки при большой длине откосов; г —сечение каналов с покрытием из
пленки и готовых железобетонных плит; д — то же, с покрытием из пленки и монолитного бетона.
ющим тщательным разравниванием и
уплотнением ручными механизмами
или полностью вручную (рис. 156).
На каналах с большими поперечны-
ми сечениями и в чашах водохранилищ,
грунт подвозят транспортными средст-
вами -и ссыпают его на готовые участ-
ки защитного слоя. Далее грунт над-
вигают на уложенную пленку бульдо-
зерами пионерным способом слоем
0,4...0,5 м так, чтобы не повредить
плёнку. Одновременно происходит'и
уплотнение грунта гусеницами трак-
торов. При необходимости грунт сле-
дует доувлажнять, доуплотнять глад-
кими моторными катками.
Пленочные материалы на каналах
применяют и в сочетании со. сборны-
ми и монолитными бетонными покры-
тиями, которые также служат средст-
вом их защиты. После укладки пленки
облицовку русла канала железобетон-
ными плитами или монолитным бето-
ном ведут теми же приемами, что и
без пленки, но соблюдая меры предос-
торожности, чтобы не повредить
пленку.
§ 7.	Строительство каналов
из железобетонных лотков
Каналы в железобетонных лотках
позволяют снизить потери воды, повы-
сить КПД й КЗИ оросительных си-
стем. Строительство лотковой ' сети
уменьшает объемы земляных работ по
сравнению с открытыми каналами,
спдсобствует внедрению йндустриаль-
17*
92. Параметры железобетонных лотков
Арматура железо- бетонного лотка	Длина лотка, м	Глуби- на лот- ка, см	Масса, т
			раст- безраст- рубных рубных лотков - лотков
Предваритель-	8‘.	.60.	1,67	. —;. но напряжен-	8	80	2,35	; — ная	8	120	4,80	— 8	140	6,23	— Ненапряжен.	6	40	0,98	0,95 ная	6	60	1,30	1,45 6	’ 80	1,83	1,76 6.	100	3,00	. 2,67 ных методов. При всех . тголожитель-			
ных моментах каналы В лотках' име-
ют, более сложную технологию произ-
водства работ и высокую стоимость.
В практике гидромелиоративного стро-
ительства. наибольшее распростране-
ние получили лотки параболического
и циркульного сечения (табл. 92).
Командование над местностью и не-
обходимый уклон достигаются монта-
жом лотков на опорах разной конст-
рукции: стоечных, рамных, свайных,
на низких подкладках по земле. Тех-
нология устройства каналов лотковой
сети определяется в основном типом
опор (рис. 157). Лотки на стоечных и
рамных опорах требуют выполнения
следующих строительных операций
(рис. 157, а): точная геодезическая
разбивка положения каждой опоры;
устройство котлована такой глубины,
чтобы был выдержан заданный уклон
лотка; установка фундаментной Плиты
(стакана); гидроизоляция подземной
25Я
Рис. 157. Технология строительства каналов в лотках:
а — на рамных опорах; б — на сваях; в — без высоких опор; г — герметизация стыка раструбного лотка; д—•
го же; безраструбного; / —железобетонный лоток; 2 —мастика (битумная, тиоколовая); 3 ~~ упругоэластич-
ный жгут (пороизол; гернит, резина).
части опор; монтаж стойки или рамы
с омоноличиванием в гнездах фунда-
ментальной плиты; монтаж лотков;
герметизация стыков.
Котлованы под опоры разрабатыва-
ют мобильными, преимущественно
пневмоколесными одноковшовыми эк-
скаваторами с вместимостью ковшей
0,15...0,40 м3, а на лессовых просадоч-
ных грунтах получают методом вы-
штамповывания подвесными трамбов-
ками. Все монтажные работы выпол-
няют подъемными кранами на пневмо-
колесном ходу, используя такелажные
приспособления и специальные тра-
версы (см. рис. 113, о).
Свайные опоры для лотков устраи-
вают с забивкой или вибровдавлива-
нием свай до проектных отметок. Для
более точной установки свай иногда
предварительно бурят лидирующие —
направляющие скважины (рис. 157,
б). Операции по монтажу лотка такие
же, как для лотков на рамных опорах.
Для лотков на низких подкладках
предварительно готовят трассу с ук-
лоном, соответствующим уклону лотка
(рис. 157, в). После этого под каждый
260
Рис. 158. Схемы организации работ по устройству лотков-каналов поточным методом:
а — на рамных опорах: б — на сваях; 1 — автомобиль с полуприцепом для транспорта лотков; 2 — автомо-
бильный кран для разгрузки лотков; 3 — склад лотков и опор; 4 —- экскаватор с ковшом вместимостью 0,2 м*
для Разработки грунта в ямах под опоры; 5 — готовая яма под опору; 6— автомобильный кран для установ-
ки опор; 7 — экскаватор с ковшом вместимостью 0,2 м3 и бульдозер для обратной -засыпки ям; 8 — автомо-
бильный кран для установки лотков; 9 и 14,— готовый лоток-канал; /0 — автомобиль для транспортировки
с-вай; 11 — вибровдавливающий агрегат для погружения свай на тракторе Т-130; 12—автомобиль с гндравли-'
ческим подъемником для транспортировки и установки седел; 13 — автомобиль с полуприцепом, оборудо-
ванный грузоподъемником для транспортировки лотков.
стык укладывают фундаментную пли-
ту, на нее монтируют седло и уклады-
вают лотки. Ответственные моменты в
строительстве лотковой сети — герме-
тизация и заделка стыков. Они долж-
ны обеспечивать водонепроницаемость
в условиях неизбежных температур-
ных деформаций и возможных оса-
док опор. В связи с этим применяют
заделку не жесткими, а упругопластич-
ными материалами. Примеры герме-
тизации стыков для раструбных и без-
раструбных лотков показаны на рисун-
ке 157,г,<?. От качества герметизации
стыков зависит надежность работы ка-
нала и всей системы. Утечки из подня-
тых над землей лотков приводят не
только к потерям воды, но и образо-
ванию промоин, размывов, деформаци-
ям основания с возможными разру-
шениями лотковых каналов.
Каналы в лотках строят специали-
зированные бригады, работы которых
организуют поточным методом (рис.
158).
§ 8.	Крепление откосов
осушительных каналов
В неустойчивых грунтах проводят
крепление русл и откосов осушитель-
ных каналов, причем в нижней части
русла обычно делают лоток прямо-
угольного сечения (рис. 159, а).
В качестве материала для крепления
русла используют дерн, хворост, дос-
ки, камень, бетонные и железобетон-
ные плиты, лотки (табл. 93).
Работы по устройству крепления на
каналах осушительной сети до сих пор
мало механизированы и требуют боль-
ших затрат ручного труда.. Для забив-
ки кольев и сваек при массовых рабо-
тах применяют легкие пневматические
молоты. Менее трудоемки работы по
креплению русл сборными железобе-
тонными или бетонными элементами.
Для их подачи к месту установки нуж-
ны передвижные подъемные краны.
Применение бетонных креплений б
осушительных каналах сдерживается
их высокой стоимостью и недолговеч-
ностью в связи с агрессивным дейст-
вием среды, в которой приходится ра-
ботать бетону.
Закрепление откосов выше русловой
части осуществляют биологическими
методами, то есть корневой системой
травянистых растений. Образование
травостоя на откосах затруднено те5г,-
что на них обычно обнажен минераль-
ный грунт, плохо удерживается насы-
паемый почвенный слой, нет серийных
машин для работы на откосах. Приме-'
няют разные способы залужения отко-
сов, стремясь снизить их трудоемкость
и стоимость (табл. 94).
Широкое распространение получило
залужение откосов посевом трав по
слою предварительно насыпаемого
растительного грунта или дернокрош-
кой. В первом случае выполняют сле-
дующие операции: выравнивание от-
косов, рыхление поверхности откоса,
насыпку ранее заготовленной почвы;
261-
Рис. 159. Крепление русл осушительных каналов:
а — поперечное сечение канала с креплением нижней части русла и закреплением откосов дерном; б —
крепление из досок; в — крепление железобетонными плитами; г — крепление каменной отмосткой; б —
железобетонное крепление; 1 — доски; 2 — колья (деревянные свайки); 5 —обратная засыпка грунтом, среза*
емым с откосов выемки и дна канала; 4 — П-образные железобетонные распорки; 5—железобетонные пли-
ты; 6 — крепление верха откосов одерновкой нли посевом трав; 7 — каменная отмостка по песчаной подго-
товке; 8 — железобетонные плиты, укладываемые на дно и огкосы канала при размывающих скоростях те-
чения (100X20X4 см).
разравнивание ее слоем 5...10 см, посев
семян трав, увлажнение поливкой, за-
делку семян. Большую часть из этих
операций можно выполнить с помощью
специального навешиваемого на трак-
тор сбоку планировш.ика в виде раз-
равнивателя, который снабжен съем-
ными зубьями.. Для предотвращения
сползания почвенного слоя с откоса его
.до-прорастания растений закрепляют
битумными или латексными эмульсия-
ми, разбрызгивая их по поверхности
через распылитель.
Залужение дернокрошкой проводят
в такой последовательности. Вначале
выбирают и готовят площадку для до-
бычи дернокрошки, внося на нее удо-
брения. Затем дискованием или фре-
зерованием измельчают слой дернины
и сгребают ее бульдозерами в валы.
Заготовленную дернокрошку грузят
погрузчиками или экскаваторами в
разбрасыватели удобрений, с помощью
которых распределяют ее по откосам
слоем 5...7 см. Отсыпку ведут на ув-
лажненное основание. Завершаются
93. Условия применения основных способов крепления русл осушительных каналов
Способ крепления .	Условия применения	Примечания
Одерновка откосов
Вертикальные деревян-
ные нли хворостяные
'стенки без распорок ме-
жду ними (рис. 159,6)
То же, с распорками
между сваями
Железобетонные плиты
или ’ лотками прямо-'
угольного сечения (рис.
159, е, 6)
Каменная отмостка
(рис. 1 з9, а)
В глинах и тяжелых суглин-
ках, а также русла всех пери-
одически действующих кана-
лов с расходом до 1 м3/с
В легких суглинках, супесях и
песках при атмосферном пита-
нии
В водонасыщенных песках и
других грунтах при напорном
грунтовом питании
При скоростях, превышающих
допустимые на размыв, и рас-
ходах в каналах более 1 м3/с
При скоростях, превышающих
допустимые на размыв
Для нарезки дерна применяют дер-
норезы; на месте укладки полосы
дернины закрепляют колышками дли-
ной 25...30 см, диаметром 2...3 см
Применяют сваи длиной около 100 сн
и диаметром около 8 см, погружае-
мые пневматическими молотами, гид-
родомкратами, вручную
Распорки устанавливают на уровне
дна канала
Применяют плиты толщиной 8.
12 см, размером 60X100, 60X12-1
120X180, 180x300 см, массой от IX
до 750 кг
По гравийио-песчаной подготсд-.е
толщиной 5... 10 см
262
94. Технико-экономические показатели (на 100 м2) разных способов закрепления откосов каналов открытой осушительной сети ? (пр. материалам БелНЙИМВХ) . <		
Способ закрепления откосов	' '	 Трудоем- д'^кость, дни	Стоимость, р.
Сплошная оде.р- новка Зал'ужение - с по- ~	8,1 - Т,1	83...122 5,83
севом трав Гидропосев Гидропосев с за- креплением ла- тексными эмуль- сиями	0,03 0,036	2,52 6,92
работы прикаткой насыпанного слоя
дернокрошки. Такая технология позво-
ляет лолностью механизировать все
процессы, но требует площадей для за-
готовки дернокрошки и перевозки
больших объемов материалов.
При отсутствии естественных запа-
сов дернины ее выращивают на забо-
лоченных участках'или на специально
оборудованных площадках в виде дер-
новых ковриков.
Полная механизация работ и значи-
тельное сокращение трудоемкости до-
стигается при гидропосеве трав. Для
этого вначале готовят смесь из воды,
удобрений, семян трав и мульчирую-
щих материалов (слаборазложивший-
ся торф, опилки, измельченная солома
с добавками закрепляющих эмульсий).
Эту смесь разбрызгивают специальны-
ми гидросеялками по откосам каналов
или других грунтовых сооружений.
Откосы, подверженные . размываю-
щему воздействию воды, крепят пли-
-тами из бетона, пористого .бетона, ре-
шетчатыми плитами, камнем.
§ 9.	Строительство закрытых
напорных трубопроводов
Трубопроводы широко используют в
закрытых оросительных системах, для
водоснабжения, отвода . использован- ’
ных и избыточных вод. В качестве ма-
териала для труб применяют сталь,
чугун, асбестоцемент, бетон, железо-
бетон, керамику, пластмассы, стекло.
Наружные трубопроводы укладывают
в грунт ниже глубины промерзания. 
Временные , трубопроводы и трубо-
проводы, используемые только в.лет/
-ний. период, заглубляют на меньшую
глубину.	- - - -
Строительство трубчатых водоводов
складывается из следующих процес-
сов: геодезическая разбивка трасс;
подготовительные работы на трассах
трубопроводов; завоз материалов и
оборудования для строительства; раз-
работка грунта в траншеях под трубы;
крепление при необходимости откосов
траншей; монтаж трубопровода с со-
единением звеньев и заделкой стыков;
гидроизоляция металлических/ трубо-
проводов; предварительные испытания
смонтированных участков; - засыпка
траншей и уплотнение грунта в них;
окончательное испытание трубопрово-
да; монтаж вантузов и гидрантов.
Подготовительные работы на трассе
сводятся к расчистке полосы от деревь-
ев, кустарника, пней, валунов с помо-
щью обычных механизмов, применяе-
мых для этих целей: мотопил, корчева-
телей, кусторезов, бульдозеров. Трас-
су освобождают от сооружений и по-
строек, подлежащих сносу или пере-
носу на новое место.	.
Разработку грунта в траншеях под
трубопроводы ведут в соответствии с
проектной глубиной заложения труб.
Ширину траншеи назначают с учетом
диаметра труб и запаса от 0,3 до 1,2 м,
в зависимости от материала труб, спо-
соба соединения стыков и укладки
труб. Минимальная ширина траншей
по условиям техники безопасности
0,7 м. При большой глубине траншей
и во всех неустойчивых грунтах пре-
дусматривают уположение откосов
(см. табл. 14) либо крепление стенок.
Для разработки грунта в траншеях
следует использовать специализиро-
ванные траншейные многоковшовые
экскаваторы с цепным или роторным
рабочим органом. В тех случаях, ког-
да необходимые размеры траншеи’пре-
вышают 'предельную' глубину' и шири-
ну разработки траншейными экскава-
торами, применяют одноковшовыелкс-
каваторы с рабочим оборудованием
обратная лопата или драглайн (табл.
95).
Для-прокладки трубопроводов диа-
метром до 0,2 м на небольшую глуби-
ну (до 1 м) траншеи можно отрывать
плужными каналокопателями на тяге
несколькихтракторов. .	. .
Крепление вертикальных - стенок
траншей выполняют в неустойчивых
грунтах,' а также во всех случаях, ко-
гда глубина траншей нревьнпает допус-
тимую по правилам безопасности-ве-
263
Рис. 16'0. Подача звеньев труб в траншеи:
а‘—с помощью треног, оборудованных лебедками: б — передвижными подъемными кранами на гусеничном
или пневматическом ходу; в — кранами-трубоукладчиками на базе гусеничных тракторов.
дения работ. Для крепления обычно
применяют древесину (доски, брусья,
жерди, деревянные щиты), реже лис-
товые материалы (фанеру, стальные
волнистые листы).
Монтаж трубопроводов выполняют
в траншее после подготовки и провер-
ки основания. При укладке звеньев
труб необходимо соблюдать следую-
щие требования:
грунт основания должен быть нена-
рушенной структуры;
дно траншеи должно иметь проект-
ные отметки;
каждое звено трубопровода должно
плотно соприкасаться с основанием по
всей длине;
недоборы грунта по дну траншеи до
5...10 см должны быть ликвидированы
(обычно вручную с откидкой грунта на
участки с уложенным трубопроводом);
случайные переборы должны быть
устранены засыпкой (песком, щебнем,
гравием) с тщательным уплотнением;
уклоны дна траншей для самотечно-
напорных линий закрытых ороситель-
ных систем должны быть не менее
0,003/
95. Размеры траншей, отрываемых экскаваторами
на болотистых, плывунных, пучини-
стых, скальных грунтах обязательна
подготовка основания из слоя песка,
гравия, щебня толщиной 0,1...0,25 м (в
некоторых случаях под бетонные и же-
лезобетонные трубы подготовку дела-
ют из тощего бетона).
При монтаже трубы соединяют в од-
ну нитку трубопровода, обеспечивая
его герметичность в стыках. Одновре-
менно с трубами следует монтировать
фасонные части и арматуру на линии
трубопровода (кроме вантузов и гид-
рантов). При монтаже в более позд-
ний срок затрудняется и усложняется
соединение фасонных частей, а также
герметизация соединений.
В зависимости от материала труб и
конструкции стыков применяют раз-
личные способы их соединения и гер-
метизации. Стальные и полиэтилено-
вые трубы соединяют чаще всего свар-
кой. Так как они способны выдержи-
вать значительные деформации при
изгибе, их соединяют в секции (плети)
длиной до 100...200 м на поверхности
земли рядом с траншеей или на под-
кладках над траншеей, после чего
Экскаваторы
Ширина понизу, Наибольшая глу-
м	бина м
Траншейные роторные
Траншейные цепные
Одноковшовые с рабочим оборудованием обратная лопата
(q ==0,25...0.65 м3)
Одноковшовые с рабочим оборудованием драглайн (<7=0,25...
1,25 м3)
0,4... 1,5
0,4.. .1,2
Не менее
0,6...1,3
Не менее
0,6...1,20
1,3...2,5
1,2...4,0
3,8...5,5
4,0...10,0
Igsa^gsas^i
ЯШ/ШУ
ж
Рис. 161. Схемы стыковки некоторых видов труб:
а — разметка концов асбоцементных труб перед монтажом (Z — длина муфты): б — расположение резиновые
колец перед, надвижкой муфты; в — надвижка муфты ломиками при 125 мм; г, 'д—надвижка муфт рычаж-
ным и винтовым устройствами; е — железобетонная труба с раструбом; ж — фальцевое соединение для же-
лезобетонных труб; з — схема герметизации раструбного стыка труб типа РТНС.
опускают в готовую траншею. Трубы
большого диаметра соединяют только
в траншеях. Все остальные трубы и.
соединения не выдерживают деформа-
ции при изгибе и их стыки заделыва-
ют непосредственно в траншее. Опус-
кать трубы в траншею можно с помо-
щью передвижных кранов, кранов-
трубоукладчиков на базе гусеничных
тракторов, треног с лебедками (рис.
160), а при небольших объемах работ
и малой массе труб — вручную. При
использовании треног необходимо: над
траншеей уложить брусья-поперечины;
закатить на них трубу; установить тре-
ноги над траншеей; приподнять трубу;
убрать брусья-поперечины; опустить
трубу на дно траншеи (рис. 160, а).
Треноги можно применять только при
небольших объемах строительных ра-
бот.
Уложенные на дно трубы тщатель-
но центрируют с помощью простей-
ших приспособлений, изготовляемых
на месте (ломики, рычаги, центрато-
ры), и сразу выполняют соединение и
герметизацию. Наибольшее распрост-
ранение в практике строительства тру-
бопроводов получили соединения:
сварные (для стальных труб), раст-
рубные (для чугунных, бетонных, же-
лезобетонных и керамических труб),
муфтовые (для асбестоцементных
труб).
Герметизацию раструбных соедине-
ний проводят смоляными или битуми-
зированными пеньковыми прядями или
резиновыми кольцами круглого или
специального сечения (самоуплотняю-
щиеся) .
Асбестоцементные трубы чаще все-
го соединяют муфтами с резиновыми,
кольцами. Для правильного монтажа
на концах соединяемых труб делают
разметку и устанавливают рези-
новые кольца так, как показано на
рисунке 161, а, б. После тщатель-
ной центровки труб надвигают
муфту в рабочее положение. При
диаметре труб до 125 мм это выпол-
няют ломиками, а при больших диа-
метрах — рычажными устройствами,
винтовыми или гидравлическими дом-
кратами (рис. 161, в, г, 5).
Применяемые в мелиорации тонко1
стенные спиралешовные трубы с. це-
ментно-песчаным наружным и внут-
ренним. покрытием соединяют/ либо
сваркой с последующей тщательной
гидроизоляцией стыков, либо растру-
бами (трубы РТНС) с герметизацией
резиновыми кольцами.
Засыпку траншей после монтажа
труб следует выполнять в летнее время
в два этапа. Вначале необходимо за-
сыпать приямки, сделанные под стьь
ками для удобства монтажа, и под-
бить грунт под бока труб с тщатель-
ным уплотнением. Одновременно нуж-
но засыпать трубы . сверху, на 0,3...
0,5 м, оставляя открытыми все стыкш
Дальнейшую засыпку ведут после пре-
дварительного испытания трубопрово-
да и устранения всех выявленных де-
фектов. Засыпку на первом этапе сле-
дует вести с большой осторожностью
(во избежание нарушения герметич-
ности соединения стыков) вручную ли-
бо грейферными ковшами экскавато-
ров. Для окончательной засыпки при-
265
меняют, бульдозеры или: специальные,
траншёезасыпатели. Засыпку ведут
послойно с. уплотнением грунта меха-
низированными ручными трамбовка-
ми. Траншеи, затопленные водой, засы-
пать без предварительной откачки не
разрешается. При строительстве тру-
бопроводов в зимяее время вслед за
отрывкой грунта выполняют монтаж
труб, а затем ведут, подсыпку и за-
сыпку траншей на всю глубину до за-
мерзания грунта в отвалах. Предвари-
тельные испытания трубопроводов в
зимнее время проводят пневматичес-
ким способом.
Гидроизоляция и ' антикоррозийная
защита стальных труб предохраняет
их от преждевременного разрушения
и выхода из строя.
Причины и механизм разрушения
металлических труб достаточно хоро-
шо известны. Принято различать хи-
м ицескую, _электрохим ическу ю, биокор - 
розию и электрокоррозию. Химическая
коррозия происходит в результате ре-
акции. металла с различными химиче-
скими веществами, находящимися в
грунте, почве, воде; электрохимичес-
кая — в связи с гальваническими про-
цессами, развивающимися при кон-
такте металла с растворами, образу-
ющимися в грунте; биокоррозия — под
влиянием продуктов жизнедеятельно-
сти живых организмов (микробы, бак-
терии, корневая система растений;
электрокоррозия — от воздействия
блуждающих электрических токов.
Исследованиями установлено, что
вследствие биокоррозии с незащищен-
ной поверхности теряется до 3...4 г ме-
талла с 1 м2 в сутки. Известны случаи
полного разрушения стальных трубо-
проводов от электрокоррозии вблизи
ЛЭП, электрифицированных железных
дорог, электроподстанций, линий свя-
зи за 3...6 месяцев с интенсивностью до
нескольких миллиметров в месяц.
. Различные грунты обладают разны-
ми коррозионными свойствами. В на-
ибольшей. степени коррозионные свой-
ства присущи грунтам и почвам с боль-
шим содержанием веществ органичес-
кого происхождения (торф, ; чернозе-
мы); в средней степени -г- гдиниеты-м-.
грунтам, особенно, при наличии извест-
ковых примесей;- в низкой степени —
чистым, песчаным грунтам-. Эти свой-
. едва ..-необходимо учитывать - как при
-проектировании . защитных- - мероприя-
тии, так и -при. производстве- работ,., не
266
.-•/.допуская обратных засыпок .траншей
грунтами с повышенными агрессивны-
ми свойствами,. .	. .
Основным и достаточно надежным
способом защиты стальных труб . от
коррозии служит их гидроизоляция,
защищающая поверхность металла ют
контакта с агрессивной средой и, как
правило, не обладающая электропро-
водными свойствами. Тип и конструк-
цию “гидроизоляции для труб выбира-
ют при проектировании трубопрово-
дов с учетом свойств материала и аг-
рессивности окружающей среды в
грунте (рис. 162).
В качестве дополнительных средств
применяют электрозащиту, в результа-
те которой в зоне размещения трубо-
провода создается электрический ре-
жим, обеспечивающий сохранность
металла. Мероприятия по электроза-
щите должны быть в необходимых слу-
. чаях приняты в проекте трубопровода
как дополнение к гидроизоляции. При
отсутствии электрозащиты возникают
условия, при которых происходит ин-
тенсивное, стекание электронов с по-
верхности металла в грунт, окружаю-
щий среду. Суть электрозащиты состо-
ит в изменении электрического режи-
ма :на такой, при котором происходило
бы натекание . электронов на металл
трубы от внешних источников (рис.
162, е, ж). Практическое применение
нашли два вида электрозащиты: про-
текторная— с использованием специ-
альных элементов из магниевых спла-
вов массой от 10 до 60 кг без подвода
электроэнергии от посторонних источ-
ников тока и катодная — с питанием
от внешних источников постоянного то-
ка . (рис. 162, ж, з). Станции катодной
защиты могут питаться от ближайших
сетей ЛЭП или от автономных источ-
ников, в качестве которых целесооб-
разно использовать ветросиловые ус-
тановки с электрогенераторами и акку-
муляторными батареями в период без-
ветрия, а также солнечные батареи.
• Технология гидроизоляции стальных
труб определяется видом и свойствами
принятых для- гидроизоляции материа-
лов. Для снижения трудоемкости и по-
вышения . качества гидроизоляцию
стальных; труб следует проводить в
стационарных условиях: на заводах-
изготовителях труб, в цехах предприя-
тий - производственной базы, крупных
строительных -управлений и. объедине-
ний,- в? местных- мастерских собствен-
Рис. 162. Защита стальных труб от коррозии:
а, б> в — нормальная, усиленная и весьма усиленная наружная битумная гидроизоляция; г — наружная и
внутренняя гидроизоляция из лаков на основе полимеров; д — цементнб’Песчаное покрытие тонкостенных
труб; е — схема отекания электронов с труб при отсутствии электрозащиты; ж — схема протекторной элект-
розащиты; з — принципиальная схема катодной защиты; М — металл трубы; -Г — грунтовка; БАГ—битумная
или резннобитумная мастика; Т — слой стеклоткани; 3 — защитный слой из прочной бумаги; _П — полимер-
ное или лаковое покрытие; ЦП — цементно-песчаное покрытие; 1 — направление движения электрического
тока; 2 — защищаемая труба; 3 — соединительные кабели; 4 —протектор из. магниевого сплава' с обмазкой
активатором, защищающим от образования пассивных пленок; 5 — заземление; 6 — контрольно-измеритель-
ная аппаратура для регулирования параметров тока электрозащиты; Z — станция катодной - защиты;’ S-—вы-
прямитель; 9 — понижающий трансформатор.
ной производственной базы строитель-
ных трестов, ПМК, СМУ. На месте
устройства трубопроводов допускается
делать гидроизоляцию только при не-
больших объемах работ.
Применяют следующие виды гидро-
изоляционных материалов: на основе
битумов (битумные грунтовки, битум-
но-минеральные и битумно-резиновые
мастики); на основе полимеров с ис-
пользованием водостойких лаков, эма-
лей, мастик, эпоксидных смол в соче-
тании с различными наполнителями
(асбест, графит, молотый известняк,
каолин); цементно-песчаные смеси с
различными добавками, улучшающими
свойства покрытий; нержавеющие, на-
носимые только на трубных заводах
(металлизация, оцинковка, эмалиро-
вание); полиэтиленовые покрытия из
рулонной пленки на клее.
В стационарных условиях заводов,
цехов, мастерских применяют стендо-
вый способ со специальным оборудо-
ванием, обеспечивающим непрерывно-
поточную технологию нанесения гид-
роизоляционного покрытия. В поле-
вых условиях изоляционные покрытия
наносят на отдельные звенья труб или
предварительно сваренные в плети и
уложенные вдоль траншей участки
трубопроводов.	'	;
Большинство гидроизоляционных ма-
териалов для труб применяют-в раз-
жиженном виде, что и’предопределяет
способ их нанесения на поверхность.
Применяют-методы окраски 'распыле-
нием сжатым воздухом, кистями при
малых объемах работ, поливкой, по-
гружением всей трубы в ванну (толь-
ко в стационарных условиях).
Устройство нормального гидроизоля-
ционного покрытия (рис. 162, я) из
битумных мастик требует' выполнения
следующих операций: очистки'от гря-
зи; очистки от ржавчины механичес-
ким или химическим способом с исполь-
зованием' кислот и ржавчинопреобра-
зователей; наложения слоя грунтовки
толщиной 0,1.„О,2 мм из разжиженного
битума; нанесения слоя мастики тол-
щиной 1,5...2,0 мм; намотки слоя
стеклоткани с перекрытием; нанесения
второго слоя мастики; обвертки слоем
прочной тарной бумаги для защиты по-
крытия от повреждения. Усиленная'и
весьма усиленная гидроизоляция (рис.
162, б, в) образуется путем обмотки
двумя й тремя слоями стеклоткани с
нанесением мастики ' между каждым
Ж
слоем. При необходимости выполнять
большие объемы гидроизоляционных
работ в полевых условиях следуёт ис-
пользовать комплекс специальных ме-
ханизмов, состоящий из очистного и
изолировочного агрегатов, применя-
емых при строительстве магистраль-
ных трубопроводов.
Для надежной работы гидроизоля-
ции необходим тщательный контроль
за качеством работ, в ходе которого
проверяют: равномерность толщины
покрытия, отсутствие пропусков, от-
слоений;.пузырей, механических повре-
ждений. Не допускаются подтеки, сгу-
стки, «сосульки». Контроль осущест-
вляют визуально или с применением
электрических приборов, оценивающих
качество по электрическому сопротив-
лению изоляционного слоя. Все выяв-
ленные дефекты устраняют до засып-
ки траншей.
Испытания трубопроводов проводят
для проверки прочности и герметично-
сти труб и стыков одним из двух спо-
собов: гидравлическим или пневмати-
ческим. С этой целью испытуемые уча-
стки трубопровода длиной до 1 км
оборудуют приборами для поднятия
давления до испытательного и мано-
метрами (рис. 163).
Испытательное давление при гидрав-
лическом способе превышает рабочее
обычно на 0,3...0,5 МПа и позволяет
оценить не только прочность трубопро-
вода, но и размер утечек из него.
Пневматический способ испытания
менее надежен и более опасен. Его
применяют в безводных районах, а
также зимой, когда вода замерзает.
Герметичность трубопровода при пнев-
матических испытаниях оценивают по
падению давления воздуха за норми-
рованный промежуток времени.
При пересечении трубопроводов с
действующими инженерными комму-
никациями (дороги, каналы, трубопро-
воды, кабели) или ценными насажде-
ниями применяют бестраншейные спо-
собы их прокладки. Суть всех извест-
ных способов состоит в том, что с од-
ной стороны копают рабочий котлован,
из которого трубу проталкивают под
препятствием до выхода в приемный
котлован с противоположной стороны
(рис. 164). Бестраншейную прокладку
можно осуществлять:
продавливанием домкратами или ле-
бедками без выемки грунта (прямой
прокол для труб d^l00...150 мм.
м, рис. 164, а);
вибропроколом и гидропроколом при
dsC500 мм, L^lOO м;
продавливанием с выемкой грунта
Рис. 163. Схемы оборудования участков трубопроводов для испытаний:
а — гидравлическим способом; б — пневматическим способом; /“Испытуемый трубопровод; 2 —упоры; _
соединительные трубки; 4 ~ гидропресс; 5 — пружинные манометры; 6 — мерный бачок для оценки vie-?*
7 — бачок с водой (зимой .с керосином); 8 — жидкостный манометр для замера падения давления Р; -
водомаслоотделитель; 10 — трубка от компрессора; И — начальная присыпка труб.
268
Рис. 164. Технология бестраншейной прокладки трубопроводов на участках пересечения с соо-
ружениями:
а продавливанием без выемки грунта: б—с экскавацией грунта через торцевую часть трубы; А:—с.-раз-
мывом грунта в торцевой части и отводом его в виде гидросмеси; / — рабочий котлован; 2— упор; 3 — дом-
краты; 4 — нажимное устройство; 5 — приямок; 6 — продавливаемая труба; 7 — зона уплотнения грунта;
8 — наконечник; 9— приемный котлован; 10— кдвухбарабанной лебедке; 11— тяговые тросы;	12 — ковш
совкового типа; 13— режущий наконечник; -14—блок; 15— труба для подачи воды под давлением; 16 —- на-
конечник; 17 — насос для подачи рабочей воды; 18 — грязевой насос или землесос для откачки гидросмеси.
механическим или гидравлическим
способом при d^. 1200 мм (рис. 164,
б, в);
бурением горизонтальных скважин
специальными буровыми устройствами
при d=200...1400 мм;
устройством подземных выработок
способами, применяемыми при строи-
тельстве тоннелей, при 1,5 м.
Продавливать можно только сталь-
ные и железобетонные трубы. Предель-
ная дальность продавливания ограни-
чена, как правило, прочностью мате-
риала труб и может быть определена
по формуле
Нпах = (^сж	,
где /?сж — предельно допустимая нагрузка на
трубу при продольном сжатии (на смятие, на
продольный изгиб), кН; — сопротивление
грунта в торцевой части трубы, кН; I — пери-
метр поперечного сечения трубы, м; 7— удель-
ное сопротивление грунта трению о боковую
поверхность трубы, кН/м3.
При необходимости укладки труб из
других материалов вначале продавли-
вают стальную трубу большего диа-
метра (кожух), а затем через нее
протаскивают рабочую трубу.
Работы по строительству трубопро-
водов могут быть организованы как
самостоятельный специализированный
поток, в составе которого должны
быть увязаны все частные потоки. Ча-
стные потоки будут развиваться по
длине трассы трубопровода, что ха-
рактерно для линейных потоков. Исхо-
дя из общей протяженности трасс тру-
269
Рис. 165. Схема организации специализированного потока при строительстве трубопровода - в
случае отсутствия воды в траншее:
7 —разработка грунта в траншее многоковшовым экскаватором; 2 —крепление откосов траншей; 3 — подго-
товка основания и монтаж -трубопровода е использованием подъемного крана; 4 — начальная присыпка тру-
бопровода грунтом грейферным ковшом, уплотнение грунта механизированным инструментом, разборка кре-
плений; 5 — участок трубопровода, готовый для предварительных испытаний; 6 — засыпка траншеи с уплот-
нением-грунта (после предварительных испытаний).	.	. .
бопроводов, можно найти среднюю
расчетную интенсивность потока:
I^XL/T,
где SL-—суммарная длина трасс трубопрово-
дов, м; Т — планируемый срок строительства
трубопроводов в сменах.
 Пример организации специализиро-
ванного потока показан на рисунке 165.
По мере завершения частных потоков
(.1, 2, 3, 4) и продвижения их испол-
нителей вперед на трассе остается
смонтированный, но незасыпанный
окончательно участок трубопровода.
После того как будет подготовлен уча-
сток длиной около 1 км, следует прове-
сти его предварительное испытание,
а -после этого окончательную засыпку
трубопровода (6-й частный поток). С
учетом необходимости испытаний уча-
стков трубопровода полная длина (м)
фронта работы комплекта
Ьф = £дм tn 4- ^исп >
где £см — длина сменной захватки, m — число
частных потоков в специализированном пото-
ке; Хиеп — длина испытываемых участков тру-
•бопровода (до 1000 м).
. .Если на трассе трубопровода встре-
чаются грунтовые воды, в состав про-
цессов должны быть включены .работы
цо осушению траншей. Так как про-
расстоянне между дренами, м .
;Е -	' общая протяженность дрен на 1 га,
- - - - ». м
цесс понижения грунтовых вод длитель-
ный,'то между захваткой, по разработ-
ке, грунта и захваткой, по  монтажу
труб будут располагаться несколько
270
резервных осушаемых захваток. В та-
ких случаях общая длина.фронта рабо-
ты комплекта растягивается, а период
развертывания потока увеличивается.
§ 10. Строительство закрытого
горизонтального
трубчатого дренажа
Материалы для закрытого дренажа
и способы его строительства. Закрытый
трубчатый дренаж имеет большие пре-
имущества перед открытым. Он обес-
печивает. интенсивное осушение, не со-
здает помех механизации сельскохо-
зяйственных работ, не требует отчуж-
дений или занимает меньшую площадь
отчуждений в . том случае, когда за-
крытыми устраивают только дрены-
осушители, а коллекторы — в виде от-
крытых каналов. Раз устроенный дре-
наж действует длительное время (свы-
ше 50 лет). Поэтому, несмотря на бо-
лее высокую трудоемкость и стоимость
работ, избыточно увлажненные зем-
ли в последнее время осушают преиму-
щественно закрытыми дренажными си-
стемами.
. Дрены-осушители в. зоне избыточно-
го увлажнения закладывают на глуби-
ну от 0,8 до 2 м. при расстоянии меж-
ду ними 10...60 м. Общая протяжен-
ность, дрен на 1 га осушаемой-площа-
ди выражается следующими цифрами:
10	15	20	25	30	40
850 550 400 300 '220 150
. Закрытая , : коллекторно-дренажная
сеть на.орошаемых землях обеспечи-
вает отвод избытка грунтовых вод.
предохраняя их от засолёния и забс-
96. Масса 1 м дренажных трубок из разных материалов, кг
Материал трубок	Да&метр трубок*, мм							
	40 40	50 50	75 75	100 ПО	- J25 125	150 " ПО	 175 180	2® 200
Керамические Полиэтилено- вые:	3,6... 4,5	3,9...5,1	7,5...9,0	10,5... 13,5	13,5... 19,5	21... 25,5	25,5... 34,5	30...36
гладко- стенные	0,21	0,25	0,49	0,97	1,27	1,58	—	—
гофриро- ванные	—-	0,15... 0,19	0,32... 0,36	0,5... 0,72	0,75... 0,91	—	—	—-
Винипласта-	0,3...	0,38...	0,9...	1,79...	2,30...	2,85...	 3,10...	.3,73..-.
вне	0,39	0,56	1,22	2,57	3,52	4,24	 4,77	- 5,98
* В числителе — для керамических (внутренний), в знаменателе — для пластмассовых (наружный).
лачивания. Ее закладывают на глуби-
ну до 3...4 м с расстояниями между
дренами до 100...300 м.
Для закрытого дренажа применяют
трубки из различных материалов: гон-
чарные, полимерные, асбестоцемент-
ные, бетонные, из древесины. Наиболее
распространены гончарные трубки,
обладающие большой долговечностью.
Их основной недостаток — большая
масса (табл. 96), значительные — до
7...12 % отходы, сложность укладки
при их небольшой длине, равной обыч-
но 0,333 м (трубки диаметром свыше
100 мм делают длиной и по 0,5 м).
Бетонные и асбестоцементные трубы
в зоне осушения имеют ограниченное
применение из-за недолговечности в
агрессивных грунтовых водах. Трубки
из древесины трудоемки в изготовле-
нии, обычно не долговечны и применя-
ются в основном на торфяниках, где
они лучше переносят неравномерные
осадки в толще торфяного массива.
Трубки из полимерных материалов
имеют много преимуществ: малая мас-
са (табл. 96), меньшие отходы при
производстве работ, возможность уп-
рощения технологии и полной механи-
зации строительства дренажа.
Широкое распространение пласт-
массового дренажа сдерживают отно-
сительно высокая стоимость трубок,
ограниченный выпуск трубок диамет-
ром более 50 мм, недостаточная изу-
ченность их долговечности. Полиэтиле-
новые трубки малого диаметра (40...
75 мм) поступают в бухтах длиной до
200 м, а трубы большого диаметра —
отрезками по 5 м.
' ; Для обкладки стыков и защиты дре-
нажных отверстий от заилений части-
цами грунта используют различные
пористые материалы: мох, стекловату,
и стеклоткани, а для дренажной сети
на оросительных системах — песок и
гравий. Мхом стыки обкладывают
только вручную, укладка остальных
материалов частично или полностью
механизирована.
При высоких уровнях, грунтовых йод
трубчатый дренаж, строят в той же по-
следовательности, что и открытые осу-
шительные каналы: вначале старшую,
потом младшую сеть и снизу вверх
против течения. .
Строительство закрытого дренажа
можно вести одним из трех способов:
траншейным, узкотраншейным, бес-
траншейным (щелевым) (рис. 166).
При траншейном способе роют тран-
шеи шириной по дну 0,5 м и более, в ко-
торые можно укладывать трубки из
любого материала и любым спосо-
бом — специализированными уклад-
чиками или вручную.
При узкотраншейном способе ши-
рина траншеи обычно не более 0,25 м,
что резко сокращает объем выемки, но
исключает опускание рабочих в тран-
шею и требует применения специаль-
ных машин — дреноукладчиков.
При бестраншейном способе строи-
тельства траншею не устраивают, ‘ а
прорезают щель шириной около 0,2 м
рабочим органом специальной дренаж-
ной машины с одновременной заклад-
кой трубок в образующуюся кротови-
ну. Этот способ пригоден в основном
для пластмассовых трубок..
При бестраншейном и узкотраншей-
ном способах строительства затруднен
контроль качества укладки трубок и
невозможно устранение дёфёктов'ук-
ладки без раскопки участков траншей.
Технология строительства закрытого
271
Рис. 166. Технологические схемы строительства горизонтального трубчатого дренажа:
а. _ траншейным способом; б — бестраншейным способом; / — геодезическая разбивка трассы; 2 — выравнива-
ние полосы; 3 — доставка и раскладка материалов: 4 — копание траншеи, а при бестраншейном способе —
закладка пластмассовой трубки в грунт; 5 — укладка трубок с обкладкой стыков фильтрующим материалом;
6 — начальная присыпка грунтом; 7 — контроль уклона дрен; 8 — засыпка траншеи.
дренажа на землях зоны избыточного
увлажнения. В связи с широким при-
менением керамических трубок закры-
тый дренаж строят преимущественно
траншейным способом. При этом не-
обходимо выполнить следующие строи-
тельные операции (рис. 166, а): геоде-
зическую разбивку трасс дрен и кол-
лекторов; расчистку и выравнивание
полосы по трассам; транспортировку
и распределение материалов по трас-
сам; копание траншеи с заданным ук-
лоном, выравнивание дна, устройство
желобка; укладку трубок с обкладкой
стыков фильтрующим материалом;
начальную присыпку трубок грунтом;
геодезический контроль уклона дрен;
обратною засыпку траншей грунтом;
строительство смотровых колодцев,
устьев закрытых коллекторов.
Перечисленные операции выполняют
последовательно при использовании
неспециализированных машин и при
укладке трубок вручную. При работе
специализированных дреноукладчиков
наиболее трудоемкие операции выпол-
няют одновременно с полной или ча-
стичной их автоматизацией. Серийны-
ми дреноукладчиками (ЭТЦ-202) ук-
ладывают керамические трубки диа-
метром до 100...150 мм.
Трассу расчищают и выравнивают в
основном бульдозерами на полосе ши-
риной 5...7 м, с тем чтобы обеспечить
размещение дреноукладчика, матери-
алов для дрены, отвала грунта.
Керамические трубки подвозят к
месту производства работ автотранс-
портом и складируют в таких местах,
чтобы непосредственно до места уклад-
ки дальность перемещения не превы-
шала 1... 2 км. Трубки следует достав-
лять либо в контейнерах с большой
вместимостью массой до 700...800 кг
(на 750...36 трубок, в зависимости от
диаметра); либо в небольших контей-
нерах из проволоки массой 30...40 кг,
перегружаемых вручную; либо в паке-
тах по 30...40 кг, связанных проволо-
кой или специальными стяжками. Во-
зить разрозненные трубки навалом не
рекомендуется, так как при этом рез-
ко падает производительность тран-
спортных средств, увеличивается тру-
доемкость, возрастает количество би-
тых трубок при многочисленных пере-
грузках.
От приобъектного склада к месту
укладки трубки и материалы для об-
кладки стыков развозят на прицепах
к тракторам, а если их использовать
по условиям проходимости невозмож-
но, то на металлических листах-воло-
кушах (пэнах). Контейнеры с трубка-
ми доставляют непосредственно к дре-
ноукладчику, а при ручном способе
272
укладки трубки раскладывают вдоль
трассы либо кучками по 30 штук при-
мерно через 10 м, либо в одну нитку
вдоль траншеи.
Последующие операции (копание
траншеи, укладка трубок, обкладка
стыков,, начальная присыпка) следует
выполнять дреноукладчиками на базе
многоковшовых траншейных цепных
экскаваторов с устройствами, обеспе-
чивающими заданный уклон дрен. На-
иболее надежны и распространены ко-
пирные системы обеспечения уклона:
по тросику, натянутому вдоль траншеи
на металлических штативах с уклоном,
соответствующим уклону дна траншеи
(рис. 167, а); по лучу от лазерного
источника света (рис. 167, б) . В ком-
плект приборов УКЛ-1, управляющих
работой дреноукладчика, входят: ла-
зерный светоизлучатель, устанавлива-
емый в начале траншеи и посылающий
луч вдоль оси будущей дреньг е накло-
ном, параллельным ее дну; фотопри-
емник, закрепляемый на рабочем ор-
гане машины и передающий сигналы
для управления заглублением рабоче-
го органа; блок выработки команд
(БВК), устанавливаемый в кабине
машиниста и автоматически управляю-
щий заглублением и выглублением
ковшей; фоторейка для быстрой уста-
новки рабочего органа дреноукладчи-
ка на проектную глубину в начале
траншеи и контроля за работой ма-
шины. Лазерный указатель уклона
УКЛ-1 обеспечивает автоматическое
или полуавтоматическое управление
дреноукладчиками и другими машина-
ми непрерывного действия (с электро-
Рис. 167. Способы обеспечения и контроля заданного уклона укладки дренажных трубок:
а — по направляющему тросику: б — по лазерному лучт от прибора типа УКЛ-1: в — Т-образными визирками
при ручной укладке трубок: 2— Г-образным визиром по тросику на штативах; д — коротким 1 обра > а
визиром по шнуру, натянутому вдоль сделки траншеи; е — рейкой и планкой с уровнем (па пикел-пяч ко-
лышках); ж —• нивелировкой.
18—290
Рис. 168. Способы обкладки трубок защитно-фильтрующим материалом и засыпка траншей
грунтом:
а —схемы укладки фильтрующих материалов; б - последовательность засыпки траншей в разных грунто-
вых умовиях; I- дренажная трубка; 2- мох; 3 - стеклоткань; 4 - песок или гравийно-песчаная смесь;
1тШ—последовательность засыпки траншей.
гидравлическим управлением) в диа-
пазоне от 2 до 500 м с точностью
+ 1...2 см.
При отсутствии дреноукладчиков, а
также при укладке трубок диаметром
более 150 мм и в грунтах с включением
камней, пней, корневищ траншеи ко-
пают одноковшовыми экскаваторами
(обратная лопата, драглайн), а иногда
плужным каналокопателем с последу-
ющей доработкой и выравниванием дна
вручную по Т-образным визиркам
(рис. 167, в).
Обкладку фильтрующим материа-
лом выполняют либо только в стыках
(мхом, полосками стеклоткани, стекло-
ватой— вручную), либо по всей дли-
не укладываемых дренажных труб
(стеклотканью — дреноукладчиком)
(рис. 168, а).
Во избежание смещения гончарных
трубок применяют специальные соеди-
нительные пластмассовые муфты с
мелкими отверстиями и защитно-филь-
трующим материалом, обеспечивающим
поступление воды в дрену без ее заи-
ления. Соединение муфтами проводят
на поверхности земли при подаче тру-
бок в бункер дреноукладчика, что су-
щественно улучшает условия труда ра-
бочих.
Сразу же после обкладки должна
быть сделана начальная присыпка
трубок грунтом во избежание их сме-
.щения. Для присыпки следует исполь-
зовать пористый рыхлый грунт, беря
его у верхних бровок траншеи специ-
альными присыпателями на дреноук-
ладчике или вручную (рис. 168, б). В
песчаных и хорошо фильтрующих грун-
тах для присыпки трубок можно сре-
зать грунт со стенок траншеи.
274
В процессе укладки трубок периоди-
чески осуществляют контроль за со-
блюдением заданного уклона дрены,
используя длинные и короткие Г-об-
разные визирки (рис. 167, г, д'), геоде-
зические рейки и планки с уровнем
(рис. 167, е). Окончательно точность
укладки трубок перед засыпкой про-
веряют нивелировкой.
Грунтом траншею засыпают только
после тщательного контроля качества
укладки. Эту операцию проще всего
выполнять бульдозерами с поворотным
отвалом. При засыпке дрен-осушите-
лей не допускается уплотнение грунта,
в том числе и проходами гусениц или
колес машин по траншее.
Для улучшения работы дрены в тя-
желых грунтах траншею надо засы-
пать примерно на одну треть глубины
почвенным рыхлым слоем и лишь пос-
ле этого грунтом из временного отвала
(рис. 168, б, справа).
Бестраншейную укладку пластмас-
совых трубок на глубину до 2 м ведут
также после геодезической разбивки
трасс и подготовки полосы с помощью
специализированных дреноукладчиков
(рис. 169, а) типа МД-4, МД-12 с вы-
держиванием заданного уклона по тро-
сику или по лазерному лучу (рис.
170). Для повышения осушающего дей-
ствия дренажа в грунтах с Кф<0,Зм/
/сут в прорезаемую щель рекоменду-
ется засыпать или закладывать хоро-
шо фильтрующий материал (рис.
170, в).
Для сплошной обкладки трубок при-
меняют только синтетические матери-
алы (стеклоткань, стекловата), кото-
рыми дренажные трубки обертывают
чаще всего до укладки и реже в про-
цессе укладки.
Рис. 169. Технология укладки пластмассовых трубок:
а — бестраншейный способ для готовых полиэтиленовых трубок; б — бестраншейный способ для трубок, фор’
муемых в процессе укладки; в — узкотраншейный способ укладки готовых полиэтиленовых трубок.
Бестраншейным способом можно ук-
ладывать трубки диаметром до 75 мм.
Пластмассовые трубки большего диа-
метра укладывают узкотраншейным
или траншейным способом.
Строительство закрытого дренажа в
торфяниках и в зимнее время. При осу-
шении 'торфяников происходит нерав-
номерная их осадка, что исключает
применение коротких керамических
трубок. При необходимости их укла-
дывают на деревянные стеллажи из
-досок или брусьев, скрепленных по-
перечными планками (рис. 171, а).
-Стеллажи-подкладки должны быть
'заготовлены заранее. Их укладывают
-на дно предварительно вырытой
траншеи.
Неустойчивые оползающие откосы
крепят инвентарными деревянными щи-
тами с распорками, убирая их сразу
же после укладки трубок (рис. 171, в).
В малоразложившихся торфянистых
грунтах стыки обычно не обкладывают
фильтрующими материалами.
При высоком уровне грунтовых вод,
когда затруднено передвижение ма-
шин, проводят предварительное осу-
шение территории, нарезая открытую
сеть каналов каналокопателями па-
раллельно тоассам закрытых дрен
(рис. 171, г),
18*
Работы по строительству закрытого
дренажа в зимнее время экономически
оправданы при условии, что объем
мерзлого грунта будет не более 25...
30 % общего объема выемки. Помимо
обычных для летних условий процес-
сов, зимой потребуется предохранение
грунтов от глубокого промерзания,
расчистка полосы от снега и льда,
рыхление и уборка мерзлого грунта.
Грунт в траншеях рекомендуется
разрабатывать в два этапа: вначале
на глубину промерзания, оставляя за-
щитный мерзлый слой толщиной 2...
3 см, роторными экскаваторами со
специальными зубьями (рис. 171, <3),
дальнейшую разработку грунта и ук-
ладку трубок ведут так же, как и в
летнее время. Разница заключается в
том, что траншею засыпают сразу же
после укладки трубок, обкладки их
стыков, начальной присыпки грунтом
и геодезического контроля (до смер-
зания грунта в отвалах).
При большой глубине промерзания
рыхление и разработку мерзлого грун-
та ведут способами, изложенными в
§ 15 главы II.
Технология строительства закрытой
коллекторно-дренажной сети на ороша-
емых землях. По составу процессов и
операций работы по строительству за-
275
7
13 14	15
П Г--/ / ' / J
?</	' —г-—-------
ч '
13	14	16	16
13 14	№ 17
777^7777777777777777777777777Ш>
ч
7
Рис. 170. Укладка пластмассовых трубок бестраншейным дреноукладчиком МД-12:
а — схема закладки трубок дреноукладчиком с выдерживанием уклона по лазерному лучу от прибора
УКЛ-1; б — установка УКЛ-1 по отношению к дрене (план); в — способы усиления действия пластмассового
дренажа на тяжелых грунтах с Кф<0,3 м/сут; / — лазерный излучатель на штативе: 2 — фоторейка:
3 — световой луч от УКЛ-1 с заданным уклоном; •£ —перфорированная пластмассовая трубка, обернутая сло-
ем защитно-фильтрующего материала (ЗФМ); -5—рабочий орган дреноукладчика; 6 — фотоприемник; 7 —
барабан с дренажной трубкой; 8 — блок выработки команд (БВК): 9 — дреноукладчик МД-12; 10 — ось дрены
в плане; 11— ось луча света в плане; 12 — расходящаяся зона лазерного луча в плане; 13 — рыхлый па-
хотный слой; 14— зона глубокого (до 0,7...0,8 м) рыхления; /5 — сплошная засыпка из хорошо фильтрующе-
го материала (торфокрошка, песок, гравийно-песчаная смесь); 16— плотный грунт в естественном состоя-
нии; 17 — прерывистая засыпка из фильтрующего материала; /8 — фильтрующий жгут d«3...5 см из волокни-
стого синтетического ЗФМ.
Рие. 171. Укладка дренажных трубок в неблагоприятных грунтовых условиях:
а—в торфяниках на деревянных стеллажах; б — дренажная труба из досок для грунтов с неравномерной
осадкой; в —• в оплывающих грунтах с креплением стенок щитами; г —с предварительным осушением от-
крытой сетью каналов; д —в мерзлых грунтах. (Размеры в см.)
крытого дренажа на орошаемых зем-
лях аналогичны работам для зоны
осушения. Разница заключается в
следующем. Более тщательно подго-
тавливают трассу, доводя поверхность
полосы до положения, соответствую-
щего уклону дна будущей дрены. Дре-
нажные трубки обсыпают по всей дли-
276
Рис. 172. Строительство горизонтального трубчатого дренажа на оросительных системах:
а — специализированным дреноукладчиком-комбайном, выполняющим: 1 — копание траншей; 2 — отсыпку,
нижнего слоя фильтра; 3 — укладку трубок; 4 — отсыпку верхнего слоя фильтра; 5 — засыпку траншеи грун-
том; б—поперечное сечение дрены в сухих устойчивых грунтах; в — укладка дренажа с понижением уровня
грунтовых вод иглофильтрами; г— укладка дренажа в оплывающих грунтах при высоком уровне грунтовых
ВОд (5 —полка); д — уплотнение грунта в траншее подачей воды снизу через дрену и сверху после осадки
грунта (7 — смотровой колодец; 8 — перемычки; 9 — заглушки в дренах).
не хорошо фильтрующим материа-
лом— песком (иногда с гравием), или
делают двойную обсыпку по типу об-
ратного фильтра, или обвертывают
слоем эащитно-фильтрующего синте-
тического материала. Кроме того, про-
водя обратную засыпку, тщательно уп-
лотняют грунт во избежание прямого
поступления оросительных вод в дре-
ну-
Для основных работ следует исполь-
зовать дреноукладчики-комбайны типа
ЭТЦ-406, обеспечивающие выполнение
всех операций от копания траншеи до
ее обратной засыпки (рис. 172, а, б).
При отсутствии таких машин строи-
тельство трубчатого дренажа ведут
обычным способом отдельно по каж-
дой операции с отрывкой траншеи об-
ратными лопатами или драглайнами и
окончательной засыпкой бульдозерами.
В переувлажненных неустойчивых
грунтах необходимо проводить пони-
жение уровня грунтовых вод иглофиль-
тровыми установками (рис. 172, в)
или рыть траншею с пологими отко-
сами несколько ниже глубины заклад-
ки трубчатой дрены. Фильтрующий ма-
териал и дренажную трубу уклады-
вают в последнем случае на полке.
При обратной засыпке грунт уплот-
няют в широких траншеях укаткой, а
в узких — трамбованием или замочкой.
С появлением мощных тяговых
средств — тягачей мощностью 132...
243 кВт — стало возможным строить
закрытый дренаж и на орошаемых зем-
лях бестраншейным способом. Для
этих целей имеется бестраншейная
дреноукладочная машина Б ДМ-301 с
глубиной укладки до 2,5 м. Одновре-
менно с закладкой трубок она обеспе-
чивает обсыпку их фильтрующим ма-
териалом. Технология закладки тру-
бок аналогична рассмотренной выше
для зоны осушения.
277
Глава VII. РАБОТЫ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ
ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ
§ 1. Пропуск строительных расходов
Способы пропуска строительных рас-
ходов. В процессе строительства гидро-
узлов нарушается естественный режим
рек из-за стеснения русл или необхо-
димости отвода потока. Кроме того,
при комплексном использовании необ-
ходимо обеспечить лесосплав, судоход-
ство, работу гидроэлектростанций, нор-
мальный режим водоснабжения, оро-
шения. Поэтому при строительстве
гидроузлов на реке возникает вопрос
пропуска строительных расходов.
Строительными принято называть
.расходы, проходящие по водотоку в
период производства работ в его рус-
ловой части.
Стоимость работ, связанных с про-
пуском строительных расходов, сос-
тавляет около 10 % общей стоимости
узла.
При выборе способа пропуска стро-
ительных расходов учитывают следую-
щие факторы: гидрологичесике, геоло-
гические и топографические условия,
комплексное использование реки, ма-
териал и тип сооружения, срок строи-
тельства, компоновку узла, напор, вы-
сотное расположение.
Организация, порядок, и темпы ра-
бот по возведению сооружений гидро-
узлов определяются требованиями про-
пуска строительных расходов.
Существует тесная связь между ме-
тодами пропуска строительных расхо-
дов и способами ограждения, осуше-
ния котлованов под сооружения и раз-
работки грунта в них.
Способ пропуска строительных рас-
ходов зависит в первую очередь от ре-
жима расходов и уровней, поэтому не-
обходимо иметь гидрологические дан-
ные в том же объеме, что и для обос-
нования проекта любого сооружения
на реке.
Геологические условия определяют
возможную степень стеснения русла,
278
возможность отвода реки каналом или
тоннелем, конструкцию перемычек.
Скалистое ложе реки облегчает за-
дачу пропуска строительных расхо-
дов. В этом случае можно идти на
большее стеснение реки, чем при мяг-
ких размываемых породах.
Специальные меры по борьбе с филь-
трацией под перемычками также уста-
навливают на основании данных гео-
логических исследований.
Один из важных факторов, влияю-
щих на выбор метода пропуска строи-
тельных расходов, — топография мест-
ности — наличие излучйн, староречий,
островов, крутизна берега.
Компоновка и конструкции соору-
жений гидроузла тесно связаны с ме-
тодами пропуска строительных расхо-
дов. Специально для пропуска строи-
тельных расходов сбросные сооруже-
ния располагают в пойме и пропуска-
ют строительные расходы по руслу с
последующим его перекрытием, ис-
пользуют в этих целях водосбросные
и водоподводящие сооружения узла
(подводящие к зданию ГЭС и отводя-
щие каналы, тоннели, судоходные ка-
налы и др.).
Пропуск строительных расходов вли-
яет на сроки строительства и последо-
вательность работы. При проектиро-
вании календарных планов обязатель-
но учитывают пропуск строительных
расходов. При комплексном использо-
вании реки появляются дополнитель-
ные требования: допустимые скорости
течения воды для судоходства, беспре-
пятственный сплав леса чере-з стеснен-
ное русло, возможность, аккумуляции
расходов перемычками в связи с тре-
бованиями водоснабжения и иррига-
ции, устройство временных рыбопро-
пускных сооружений и пр.
Окончательный вариант пропуска
строительных расходов устанавливают
по результатам технико-экономическо-
го сравнения ряда возможных схем.
97." Расчетные обеспеченности для временных сооружений при пропуске строительных
расходов	'
Характеристика постоянных, гидротехнических -сооружений, строящихся на поймах и в руслах рек	Класс временных сооружений	Расчетная ежегодная вероятность превы- шения максимальных расходов воды для временных сооруже- ний, %
Сооружения, возводимые в обычных условиях	—	10
При повышенных требованиях к надежности и безопасности	IV	5
При высоких требованиях к надежности с гарантироваииой безопасностью	ш	3
Некрупные, сооружения на мелких и пересыхающих водото- ках при сроках строительства до одного года	—	>10
Необходимые для пропуска строи-
тельных расходов и ограждения кот-
лованов соооружения рассчитывают в
соответствии с нормами проектирова-
ния временных гидротехнических со-
оружений. В случаях, когда затопле-
ние котлована повлечет за собой тя-
желые последствия, класс временных
сооружений повышают, принимая со-
ответствующие расчетные вероятности
превышения максимальных расходов
воды (табл. 97).
Выбор расчетной вероятности превы-
шения максимальных расчетных рас-
ходов зависит от гидрологического ре-
жима, геологических условий, опреде-
ляющих устойчивость русла на раз-
мыв, возможности затопления котло-
вана и сложности ликвидации послед-
ствий затопления, типа перемычек.
Принимают во внимание также влаж-
ность и срок строительства.
Расчетные расходы приходится вы-
бирать не на весь период строительст-
ва, а для каждого этапа его.
При малых сроках строительства (до
одного года) и коротких паводковых
периодах все основные работы целесо-
образно выполнять между максималь-
ными паводками (рис. 173, а), это рез-
ко сокращает объемы работ по вре-
менным сооружениям. При больших
сроках строительства за расчетные
принимают расходы максимального
паводка (рис. 173, в, г).
•  Применяют три основных метода
пропуска строительных расходов:
сбросными сооружениями, располо-
женными вне русла реки, — лотками,
временными или постоянными канала-
-мш.и тоннелями; трубами; 
•в пределах части русла 'реки при
секционном возведении сооружений;
через основные сооружения гидро-
узла и перемычки — каменную набро-
ску, донные отверстия, водосливные
отверстия со сниженными отметками
порогов.
Пропуск строительных расходов во-
доотводными сооружениями вне рус-
ла реки практикуется на малых и сред-
них реках. Преимущество такого мето-
да состоит в том, что сооружения в
русле реки возводят в одну очередь.
Лотки (рис. 174, а) применяют при
небольших расчетных строительных
расходах (до 30 м3/с), при узких рус-
Рис. 173. Влияние сроков производства работ
на значение расчетного строительного расхода:
а — при сроке основных работ до одного года; б —
график связи уровней воды с расходами реки; в —
’при- сроке основных’ работ более одного года; г —
то же, но при выполнении основных работ в две
очереди.
279
Рис. 174. Схемы пропуска строительных расходов:
а — через лоток; б — через временный отводящий канал; в — через постоянный канал; г — через тоннель;
д — при секционном возведении сооружения в две очереди; / — русло водотока; 2 — верховая перемычка; 3 —
низовая перемычка; 4 — продольная перемычка первой очереди; 5 — переходная перемычка второй очереди;
6 — временный отводящий канал; 7 — постоянный канал, используемый для пропуска строительного расхода;
£ — тоннель; 9 — лоток; 10 — возводимое сооружение.
лах, исключающих стеснение их, когда
нецелесообразен отвод тоннелями и
каналами, и на ремонтных работах.
Отводные строительные каналы (рис.
174, б, в) устраивают при благоприят-
ных топографических и геологических
условиях: низкие берега, извилины ре-
ки и староречья, мягкие грунты на
трассе канала.
Отводные строительные каналы в
практике гидротехнического строи-
тельства применяли на расход до
2000 м3/с. Каналы бывают двух ти-
пов: временные, специально для про-
пуска строительных расходов, которые
впоследствии полностью засыпают или
преграждают дамбой в створе соору-
жения; постоянные, используемые в
период строительства для пропуска
строительных расходов.
При использовании сбросных соору-
жений вне русла реки в первую оче-
редь возводят водосбросные сооруже-
ния с постоянными подводящими и от-
водящими каналами, затем русло реки
перекрывают глухой плотиной с пере-
ключением расходов в готовое сброс-
ное сооружение. Плотины, прегражда-
ющие русло, в этом случае выполняют
земляными или из каменной наброски.
Этот метод пропуска строительных рас-
ходов — один из распространенных
для сооружений разной крупности и
назначения (рис. 175).
Тоннели (рис. 174, г) применяют на
горных реках с узкими долинами, при
скальных крутых берегах, при земля-
ных и набросных плотинах. При этом
используют сбросные или подводящие
тоннели гидростанций, иногда больших
размеров, чем это надо для периода
нормальной эксплуатации их, специ-
280
Рис. 175. Пропуск строительных расходов через донный водосброс в теле плотины:
а — первый этап строительства донного водосброса с пропуском расхода по естественному руслу; б — второй
этап — пропуск расхода через донный водосброс-водовьшуск; в — схема продольного профиля по оси сбросных
сооружений; г — пропуск строительного расхода через временные донные отверстия в период паводка; д —
пропуск строительного расхода в период заделки донных отверстий; 1 — йеремычка, ограждающая котло-
ван; 2 — котлован донного водосброса; 3— русловые перемычки, вошедшие в тело плотины; 4 — временное во-
допропускное отверстие; 5 — затвор; 6 — водопропускная труба; 7 — заделка временного отверстия (штраб-
ной бетон).
ально для пропуска строительных рас-
ходев. Тоннели могут работать как
напорные и безнапорные.
Секционный метод возведения со-
оружений с пропуском строительных
расходов в пределах русла реки при-
меняют на средних, крупных и судо-
ходных реках. Он характерен тем, что
сооружение возводят очередями с про-
пуском строительных расходов внача-
ле через стесненное русло реки (рис.
174, д), а затем через готовую часть
сооружения.
Необходимо различать число очере-
дей пропуска строительных расходов
и число секций котлованов, так как в
каждую очередь пропуска строитель-
ных расходов работы могут вестись в
одной или нескольких секциях.
По возможности число очередей
должно быть наименьшим (лучше две
очереди).
Допустимую степень стеснения есте-
ственного русла находят из допусти-
мых скоростей на размыв в сжатом
сечении:
‘•’с-ж = Ср/Шсж < t’p>
где — расчетный строительный расход, м3/с;
и>сж — площадь поперечного сечения сжатого
русла, м2; vp—допустимая скорость на размыв,
принимаемая по справочникам с учетом
свойств грунтов и глубины потока, м/с.
По опыту пропуска строительных
расходов секционным методом сте-
пень сжатия русла не должна превы-
шать 50...60 %, а скорость в сжатом,
сечении — следующих значений (м/с):
пески
супеси, суглинки
глины
гравий
галька
каменная наброска
скала непрочная
скала прочная
0,3.-.0,8
0,7...0,8
1,0...1,8
0,7...1,4
1,8...3
4...6
2...6
6...25
При превышении допустимых скоро-
стей происходит размыв русла, кото-
рый зависит от сопротивляемости грун-
та, средней скорости воды в сжатом
сечении и насыщенности потока нано-
сами при подходе к створу.
Значения допускаемых средних ско-
ростей могут быть взяты из гидравли-
ческих справочников. При этом следу-
ет учитывать возможный размыв ложа
реки в сжатом сечении.
В некоторых случаях, выявляемых
сравнением технико-экономических по-
казателей, выгодно пойти на предва-
281
Рис. 176. Схемы деления котлованов, распола-
гаемых в русле реки, на секции и очереди
строительства:
а — одна секция в одну очередь; б —две секции в
две очереди; в — три секции в две очереди; г —• три
секции в три очереди; 1 — котлован под бетонное
сооружение; 2 — ограждающие перемычки первой
очереди; 3 — то же, второй и третьей очереди.
рительную расчистку русла с углубле-
нием или расширением его, а также
на искусственное укрепление камнем,
фашинами, фашинными тюфяками и
другими средствами.
Для обеспечения судоходства долж-
ны быть выдержаны глубина русла (в
соответствии с осадкой- судов) ширина
и скорости (не выше 1,8...2 м/с).
Типичные схемы размещения секций
котлованов и частей русл для. пропус-
ка строительных расходов показаны
на рисунке 176.
Пропуск строительных расходовсчс-
рез основные сооружения гидроузла и
перемычки возможен (рис. 177): а)
путем перелива и фильтрации через
каменную наброску и ряжевые конст-
рукции при перекрытии русла; б) че-
рез временные или постоянные донные
отверстия; в) через незавершенные
сооружения (метод гребенки). В этом
случае строительные расходы пропус-
кают через подводные блоки ГЭС, дон-
ные отверстия плотин, судоходные
шлюзы и другие сооружения.
Способы пропуска строительных рас-
ходов через основные сооружения гид-
роузла не являются самостоятель-
ными, а дополняют какой-либо основ-
ной способ (пропуск вне русла или че-
рез стесненное русло реки).
В некоторых случаях строительные
расходы сбрасывают через незавер-
Рис. 177. Схемы пропуска строительных расходов через основные сооружения:
а — разные варианты водопропускных трактов (фасад); б — через рабочий водослив плотины с низким по-
рогом; в—через недостроенную водосливную часть плотины; г — через донные- отверстия в теле- плотина
д — через проходы, оставленные в подводной части здания ГЭС.
282
AAA
Рис. 178. Схемы пропуска строительных расходов методом гребенки:
а, б, в, г — последовательность перестановки затворов и бетонирования при двухступенчатой гребенке; д —
трехступенчатая гребенка; е, ок, з — схемы закрытия пролетов затворами; / — затворы; 2 — часть бетонной
плотины, выполненная до пропуска расхода через гребенку; 3 — переливающийся слой воды глубиной h; 4 —
бетон, укладываемый под защитой затворов; 5 — пазы для затворов со стороны верхнего бьефа; б — то же,
со стороны нижнего бьефа.
шенные сооружения, когда их порог
имеет повышенные отметки, и через
временные донные отверстия. В даль-
нейшем временные донные отверстия
перекрывают шандорами и бетониру-
ют.
Способ гребенки (рис. 178) приме-
няют в том случае, когда строительные
расходы пропускают через водослив-
ные отверстия в теле плотины, порог
которых приподнят над уровнем воды
в реке. Порог наращивают постепенно
(рис. 178, е), одновременно с пропус-
ком через сооружение строительных
расходов. Сначала возводят полностью
фундаментную плиту и бычки водо-
сбросного сооружения. Блоки между
бычками бетонируют поочередно в оп-
ределенной последовательности: то
через них пропускают воду, то их на-
ращивают б'етоном. Уровень воды в
верхнем бьефе постепенно повыша-
ется.
Водосливную часть плотины разби-
вают по длине на секции и по высоте
на ступени. Одну секцию составляют
пролеты, между которыми пропуск
расходов чередуется с наращиванием
порога.
Гидравлический расчет гребенки ве-
дут по формуле водослива с широким
порогом.
Перемычки. При любом методе про-
пуска строительных расходов котлова-
ны ограждают перемычками — времен-
ными напорными гидротехническими
сооружениями. Назначение перемычек:
ограждение котлованов, изменение на-
правления течения реки.
Перемычки, ограждающие секцию
со стороны верхнего бьефа, называют
верховыми, со стороны нижнего бье-
фа— низовыми и со стороны стеснен-
ной части русла — продольными.
Компоновка перемычек должна быть
тесно увязана с компоновкой всего уз-
ла сооружений. При этом необходимо,
чтобы были обеспечены: наименьшая
протяженность перемычек и, следова-
тельно, наименьший объем работ; пло-
щадь секции, достаточная для разме-
щения и работы механизмов, водопо-
нижающих установок, путей перемеще-
ния грузов; благоприятные гидравличе-
283
98, Условия применения основных типов перемычек для ограждения котлованов
Типы перемычек	Небольшая высота, м	Условия применения
Из местных материалов:		
однородные земляные	6	При наличии места для их размещения, налю-
земляные с • дренажной призмой	40 и более	бых грунтах в основании, при скоростях потока до 1 м/с
каменно-набросные	60 и более	То же, но при скоростях потока более 1 м/с (до 3 м/с)
карабурные	5	При больших скоростях (до 4 м/с)- и малой глу-
сипайные	5	бине потока, на мягких грунтовых основаниях
Козловые	4	В стесненных условиях, при малых напорах, на скальных грунтах в основании
Шпунтовые деревянные:		
однорядные	4	При больших фильтрационных притоках воды в
двухрядные Шпунтовые металлические:	6	котлован, в условиях, не допускающих большого стеснения русла, на грунтах, допускающих забив- ку шпунтовых свай
однорядные	5	Те же, что для деревянных шпунтовых, но при
двухрядные	10	больших напорах, при строительстве крупных гид-
ячеистые	10...20	роузлов
Ряжевые:		
узкие	О	В условиях, не допускающих большого стеснения
широкие	20	русла, на скальных, каменистых и очень плотных грунтах, исключающих забивку шпунтовых свай
Бетонные Переходные:		При больших скоростях и иапорах, в стесненных условиях, на скальном основании, в расчете на включение перемычки в тело возводимого бетон- ного ооружения
• козловые	2	На готовых частях сооружений при ограждении
• каркасные	3	котлованов второй и последующих очереден, при
ряжевые	6	надежном закреплении анкерами к основанию
Комбинированные	—	При больших напорах, в сложных геологических
условиях
ские условия русла для пропуска
строительных расходов.
При выборе типа и конструкции пе-
ремычек к ним предъявляют такие тре-
бования: достаточная статическая
устойчивость, сопротивляемость, раз-
мыву и хорошее гашение фильтраци-
онных потоков; использование неде-
фицитных местных материалов; соот-
ветствие гидрологическим и геологи-
ческим условиям.
Отметки гребней перемычек назна-
чают с учетом расчетного уровня во-
ды в водотоке Vy.B, ожидаемого под-
пора z вследствие стеснения русла и
запаса над уровнем воды а:
Vn = Уу.в + г-т-а.
Подпор z определяют по формуле
Q2 / 1	1 \
г =--- ------—----- ,
2g \со2 ср?	й2 )
где Q — расчетный строительный расход, м3/с;
Ф — коэффициент скорости, равный 0,85.„О,90;
g — ускорение свободного падения, 9,81 м/с2;
со — площадь стесненного сечения потока, м2;
Й — площадь нестесненного сечения потока, м2.
Запас а принимают для верховых
перемычек до 0,8... 1 м, а для низовых
—0,5...0,7 м.
Расположение перемычек в плане
должно быть увязано с формой и раз-
мерами ограждаемого котлована, с
очертаниями русла водотока.
В практике гидротехнического стро-
ительства наиболее широко применяют
следующие типы перемычек: земляные,
каменно-набросные, шпунтовые (дере-
вянные, металлические), ряжевые
(табл. 98, рис. 179).
По условиям производства работ
ширину перемычек поверху назначают
не менее 3...4 м для прохода транспор-
тных и строительных машин. Крутиз-
ну откосов земляных, каменно-наброс-
ных перемычек и присыпок из грунта
к перемычкам других типов принима-
ют с учетом свойств грунтов при от-
сыпке их в воду.
Перемычки обычно строят пионер-
ным способом, начиная от берега с
постепенным продвижением механиз-
мов поверху готовой перемычки. Зем-
ляные перемычки возводят либо от-
сыпкой в воду, либо намывом способом
гидромеханизации. При возведении пе-
ремычек наброской в воду сначала ра-
ционально использовать мелкий ка-
мень, а затем более крупный. Наброс-
284
Рис. 179. Поперечные сечения основных типов перемычек:
а— земляной; б — каменнонабросной; в —козловой; г — карабурной из фашин диаметром 0,7...2,0 и; д — си-
пайной с загрузкой хворостом и камнем; е, же — одно- и двухрядной из деревянного шпунта; з, и — широкой
и узкой ряжевых; к —• из металлических шпунтин с засыпкой грунтом; л — план двухрядной металлической
шпунтовой перемычки; м, «—план ячеистых шпунтовых перемычек; о — бетонной, возведенной под защитой
невысоких земляных перемычек; п, р, с — переходных перемычек — ряжевой, каркасной, козловой (показаны
штрабы и анкеры).
ка может быть выполнена пионерным
способом от берега к глубокой части
русла или с плавучих средств равно-
мерно по всей длине перемычки.
Основой козловой перемычки служат
деревянные козлы, устанавливаемые
через 5,5...7,5 м. С наружной стороны
козлы обивают двумя слоями досок.
При установке козлы пригружают меш-
ками с песком или камнями, а после их
установки в верхнем бьефе отсыпают
песок. Песчаную пригрузку можно вы-
полнять и намывом.
Сипайные и карабурные перемычки
трудоемки в устройстве, так как заго-
товка сипаев и карабур, а также за-
грузка их осуществляются вручную.
Деревянные шпунтовые перемычки
применяют там, где возможна забивка
свай и шпунта. Шпунтовые перемычки
бывают однорядные и двухрядные (рис.
179, е, ж). Материалом для перемы-
чек служат доски или брусья толщи-
ной от 7,5 до 18 см. Глубина забивки
шпунта в грунт не менее Уз длины его,
если по условиям водонепроницаемо-
сти не требуется более глубокая за-
бивка. Пространство между шпунтами
заполняют песчано-глинистым или пе-
счаным грунтом. Деревянные шпунто-
вые перемычки можно возводить пио-
нерным способом, располагая свайные
копры на подмостях или с помощью
плавучих копров.
Ряжи рубят на берегу на временных
стапелях с установленными наклонно
в сторону реки брусьями. К месту ус-
тановки ряжи доставляют наплаву.
Для посадки ряжей на дно часть сек-
ций делают с днищами. Их располага-
ют в шахматном порядке или полоса-
ми. Общая площадь секций с днищем
может быть не более 25 % от общей
площади ряжа. Чтобы придать ряже-
вой перемычке водонепроницаемость,
с верховой стороны ее устраивают эк-
ран в виде дощатой обшивки с задел-
кой в скальное основание или в виде
деревянного шпунта, если позволяет
грунт. При высоте ряжа более 6 м уп-
лотнение проводят металлическим
шпунтом. С напорной стороны ряжей
нередко отсыпают грунт для увеличе-
ния пути фультрации.
Перемычки из металлических шпун-
тин применяют при больших напорах,
при ожидаемых глубоких подмывах со
стороны реки или при необходимости
расчистки грунта со стороны котлова-
на. Шпунтовые стенки или ячейки
285
(рис. 179, к...н) составляют из! сталь-
ных пластин со специальными замко-
выми соединениями. Такие перемычки
обычно строят при минимальных уров-
нях воды в водотоке, проводя вибро-
пОгружение шпунтин с поверхности
низкой, но широкой дамбы, отсыпан-
ной в воду (рис. 179, к).
Ячейки заполняют песком или сме-
сью песка с гравием засыпкой или за-
мывом с подачей пульпы по пульпово-
дам. Ячейки с плоскими диафрагмами
необходимо заполнять одновременно
с небольшой разностью уровня земли
в них, иначе внутренние стенки полу-
чат прогиб, плохо влияющий на рабо-
ту перемычки. Ячейки цилиндрической
формы можно заполнять грунтом не-
зависимо одна от другой.
Переходные перемычки различают
по целевому назначению и местона-
хождению их в составе узла. Они от-
деляют готовую часть сооружения, по
которой пропускается строительный
расход, от котлована смежной секции
сооружения.
Особенности переходных перемычек
заключаются в том, что основанием их
служит готовая часть сооружения —
бетонные блоки. Они имеют значитель-
но меньшую высоту по сравнению с
секционными перемычками того же
сооружения, к ним предъявляется тре-
бование обжатости профиля для умень-
шения стеснения ими готового водо-
сливного фронта; строят их насухо. Эти
перемычки бывают ряжевые, каркас-
ные, козловые (рис. 179, п...с) с за-
полнением слабоводопроницаемыми
глинистыми и суглинистыми грунта-
ми. Для устойчивости такие перемыч-
ки прикрепляют к бетонным массивам
анкерами.
Переходные перемычки обычно при-
мыкают к крайним бычкам готовой ча-
сти сооружения со стороны верхнего и
нижнего бьефов.
§ 2. Перекрытие русл
Русла перекрывают при переключе-
нии потока в искусственное русло или
на сооружение. Выбор способа пере-
крытия русла зависит от многих факто-
ров: режима расходов и уровней воды;
ожидаемого перепада — разности уров-
ней верхнего и нижнего бьефов в ство-
ре перекрытия реки; геологических
условий русла в створе перекрытия (со-
противляемость размыву грунтов рус-
ла); материала, из-которого-предпола-
гается возвести перемычку в~ створе
перекрытия, наличия местных матери-
алов, пригодных для этой цели (табл.
99).
Одно из обязательных условий успе-
ха перекрытия — правильный выбор
времени перекрытия. Его приурочива-
ют, как правило, к периодам наимень-
ших расходов и глубин в реке.
Способ перекрытия каменной на-
броской заключается в том, что по
створу будущего каменного банкета в
русло реки набрасывают камень, сце-
ментированную в естественных усло-
виях породу или бетонные массивы,
различные по форме и массе.
Наброской камня достигается повы-
шение уровня воды в верхнем бьефе
(тем большее, чем выше банкет—на-
броска) до необходимой отметки, обе-
спечивающей поступление всего стро-
ительного расхода в готовое сооруже-
ние или готовую часть его. ’
Этот способ разработан Н. П. Пузы-
ревским, М. Ф. Срибным и С. В. Изба-
шем. Каменной наброской перекрыва-
ли русла рек Дона, Свири, Камы,
Днепра, Волги, Сырдарьи, Оби, Анга-
ры, Енисея и др. Опыт работ по пере-
крытию русл каменной наброской,- а
также лабораторные и натурные ис-
следования проф. С. В. Избаша позво-
лили сформулировать условия успеш-
ного перекрытия русла, рассматрива-
емые в курсах гидравлики.
Обычным крупным камнем — диа-
метром 0,2...0,3 м возможно перекры-
вать русла, сложенные размываемыми
грунтами, с максимальной разностью
уровней нижнего и верхнего бьефов в
заключительной стадии перекрытия до
1,5 м.
С увеличением перепада (и соответ-
ственно энергии потока) в створе для
перекрытия применяют более крупные
элементы наброски из глыб естествен-
ного камня, а при их отсутствии из бе-
тонных массивов в форме кубов, тетра-
эдров, ежей массой до 10 т и более
(рис. 180, б). Для успешного пере-
крытия важное значение имеет полное
открытие перемычек, ограждавших
котлован, водосбросов, чтобы расход,
первоначально поступающий в соору-
жение, был большим.
Следует иметь в виду, что чем круп-
нее материал, тем меньше объем ка-
менного банкета, легче погрузка и раз-
грузка, больше фильтрация  через, на-
99. Основные способы перекрытия русл и условия их применения
Способ перекрытия	Предельный перепад уров- ней г, м	Условия применения	Способ выполнения
Каменная наброска (банкетный способ): фронтальная от- сыпка	0,5...2,0 До 0,2	На крупных водотоках; наличие крупного камня; скорости потока более 1 м/с	Отсыпка камня н глыб ав- тосамосвалами: с наплавных или вре- менных мостов;
пионерная отсып- ка со льда		В зимнее время при тол-	от берегов с использо- ванием бульдозеров Отсыпка автосамосваламн
Отсыпка грунта пио-	До 0,5	щнне льда не менее 0,6 м Малая ширина проранов;	в прораны, сделанные во льду Отсыпка грунта в воду ав-
нерным способом Намыв грунта в воду	0,1...0,5	благоприятные условия отвода воды; скорости потока до 1 м/с Малая транспортирую-	тосамосвалами от берегов с использованием бульдозеров Намыв песчано-гравийной
(безб,анкетный	спо- соб) Взрыв			щая способность потока; малые скорости; наличие песчаных грунтов Благоприятный рельеф	пульпы земснарядами ,в створ перекрытия Направленным взрывом в
Преграждение пото-* ка: шпунтовыми ря-  дамн шандорами ряжевыми проб- ками сипаями фашинами	0,5...2,0	На некрупных водото- ках; небольшая ширина проранов; большие ско- рости в проране и боль- шие перепады уровней; отсутствие крупных ка- менистых глыб	створе перекрытия Установка перегораживаю- щих элементов подъемны- ми кранами или вручную; пионерным способом от бе- регов, с наплавных средств
броску. Использование крупных эле-
ментов позволяет получить банкет
обжатой треугольной формы. Это дос-
тигается также высокими темпами на-
броски. Фильтрация через банкет со-
ставляет 15.,.20 % расхода реки.
Элементы сложной формы увеличи-
вают фильтрацию (например, железо-
бетонные ежи). Искусственное увели-
чение тяжести массивов связкой их
стальным тросом в гирлянды позво-
ляет допустить еще большее сужение
русла для уменьшения ширины водо-
сливного фронта при перекрытии.
Некоторое снижение расчетного рас-
хода перелива через банкет происхо-
дит и вследствие аккумуляции воды в
верхнем бьефе по мере роста пере-
мычки.
В процессе образования каменного
банкета наблюдают четыре стадии с
постепенным увеличением подпора г
(рис. 180,а): I — треугольного водо-
слива; II — водослива с широким по-
рогом; III — быстротока; IV — выхода
каменной наброски из потока.
Размеры камня или искусственных
массивов' подбирают так, чтобы пере-
крытие русла завершалось на первой
или второй стадии. Это позволяет рез-
ко сократить расход материалов и сро-
ки перекрытия русла.
Предельные расчетные скорости (по
С. В. Избашу), при которых образует-
ся компактная отсыпка без существен-
ного сноса каменных глыб в нижний
бьеф:
«I = У1 П У Dvi ,
где yi — коэффициент, принимаемый для I ста-
дии равным 0,86...0,9, а для II стадии—1,2;
ц — 2g - „ к — показатель, учитыва-
ющий плотность материала, применяемого для
отсыпки (при Ук —2,5 т/м3 показатель/7=5,4);
D-.,— диаметр камня, приведенного к форме
шара, м.
Условия успешного перекрытия русл
каменной наброской иногда оценива-
ют коэффициентом запаса по крупно-
сти материала:
K = M//V>3 ... 4,
и
где Л1=(ук——гидравлическая сопро-
тивляемость частиц камня; N=yoqz — удель-
ная мощность потока; у« — плотность камня,
т/м3; уо — плотность воды, т/м3; 14 — объем
глыб камня, ms; и — гидравлическая крупность
287.
ЖжжжЖЖ/ 7/7 /7/7
ЖЖ Ж 7/7ЖЖЖЖ 77 7/7 7// //Ж77ПГО
Рис. 180. Отсыпка материалов при банкетном способе перекрытия русл:
а — стадия образования банкета; б — бетонные массивы дляаерекрытия; в, г — схемы фронтальной отсыпки с
понтонных мостов; д, е — то же, со свайных мостов; ж — схема перекрытия русла с берегов пионерным
способом.
глыб камня, м/с; D — диаметр глыб, м; q —
расход потока в проране, м3/с на 1 м; г — пе-
репад уровней, м.
Коэффициент К. должен быть не менее
3...4.
Работы по перекрытию русла камен-
ной наброской можно разделить на
несколько стадий (рис. 181):
предварительное сжатие русла бере-
говыми перемычками, отсыпаемыми
пионерным способом, наводка наплав-
ного моста или устройство временно?_
моста на ряжах, сваях;
выравнивание дна прорана, засыпка
переуглублений русла;
. разрушение перемычек, ограждаю -
288
Рис. 181. Схема организации работ по пере-
крытию русла каменной наброской:
/ — водосбросное сооружение, обеспечивающее про-
пуск строительных расходов при перекрытый русла;
2 — перемычки, ограждающие котлован; 3—берего-
вые перемычки, стесняющие проран; 4 — каменная
наброска (банкет); 5— наплавной мосг на понтонах;
6 ~ якорные тросы, удерживающие понтоны; 7 —
контур глухой части плотины.
щих водосброс;
отсыпка камня и массивов по всей
ширине оставшегося прорана равно-
мерно по высоте;
отсыпка материала для образова-
ния фильтра в верхнем бьефе камен-
ной наброски, осуществляемая частич-
но тем же способом, что и каменная
наброска, частично пионерным спосо-
бом с берегов;
разборка наплавного моста (опоры
мостов на сваях или ряжах остаются
в теле банкета);
намыв или отсыпка грунта в верх-
нем бьефе по всей ширине основания
глухой земляной плотины в тиховодье
после возведения перемычки для пере-
крытия русла.
Для перемещения камня и бетонных
массивов применяют в основном авто-
мобильный транспорт. Ширина моста
должна обеспечивать возможность
разворота автосамосвала для разгруз-
ки и следования в обратном направле-
нии (рис. 180,в, д).
Безбанкетный (намывной) способ
перекрытия русл основан на искусст-
венном насыщении потока грунтовы-
ми частицами свыше его транспортиру-
ющей способности. Как следствие это-
го избыток частиц сверх транспортиру-
ющей способности потока выпадает в
осадок, закрывая русло (рис. 182, б).
Условие для выпадения частиц в оса-
док определяется неравенством
Рпер > Ртр > Р>
где ртр — транспортирующая способность по-
тока; о — естественная мутность потока;
рпер — мутность потока в перенасыщенном со-
стоянии.
Теоретические основы безбанкетнее®
перекрытии заложены и развиты во
ВНИИГиМ им. А. Н. Костикова.
Транспортирующую способность по»
тока оценивают по известным форму-
лам гидравлики наносов (В. И. Гон-
чаров, И. И. Леви, Е. А. Замарин, ГГ В.
Михеев и др.). Она зависит от Крупно-
сти и формы частиц, скорости и укло-
на потока, гидравлической крупности
частиц и плотности их материала. Ес-
тественно, чем больше мутность пото-
ка будет превосходить его транспорти-
рующую способность, тем больше час-
тиц выпадет в осадок и тем успешнее
будет перекрытие.
Пересыщение, потока частицами дос-
тигается подачей гидросмеси в створ
перекрытия земснарядами. Возможная
мутность (кг/м3) в результате подачи
гидросмеси земснарядами
Пу °
Рпер = здкГ ’
где Луе — производительность зем-снаряда по
грунту, м3/ч; у„ — средняя плотность намывае-
мого грунта, т/м3; Q — расход потока на уча-
стке намыва, м3/с.
Наиболее эффективно подавать гид-
росмесь сосредоточенно способом тор-
цевого намыва (рис. 182, д, 53, д). Для
уменьшения сноса частиц грунта мож-
но применить подводный намыв с рас-
положением выпуска из пульповода
около поверхности намыва (рис. 182,
г.) Намыв организуют со стороны
верхнего бьефа (рис. 182, в), чтобы
было обеспечено отложение грунта в
пределах сечения плотины.
Процесс замыва русла сопровожда-
ется непрерывным изменением гидрав-
лических характеристик потока. Из-за
стеснения русла и увеличения перепа-
да возрастают скорости и транспорти-
рующая способность потока. Во время
перекрытия русла р. Волги в створе
Астраханского вододелителя транспор-
тирующая способность изменилась с
0,48 кг/м3 вначале до 13,7 кг/м3 в кон-
це при общей мутности перенасыщения
рпер=27...38 кг/м3. В связи с этим в
начале перекрытия унос частиц за пре-
делы створа перекрытия обычно неве-
лик, а к концу он резко увеличивается.
По данным Д. Л. Меламута, унос час-
тиц потоком может достигать 23...
37 %, то есть в среднем около '/з по-
даваемого объема грунта. Методика
гидравлических расчетов по перекры-
тию русл как намывным, так и банкет-
19—290
289
Рис. 182. Схемы безбанкетного способа перекрытия русла:
а — организация работ по безбанкетиому перекрытию русла; б — перенасыщение потока грунтовыми части
цами в створе перекрытия; в— расположение намывной перемычки в теле будущей плотины (со сторо.:;
верхнего бьефа); г — намыв под воду: д — торцевой способ намыва при перекрытии русла; 1 — сооружена
обеспечивающее сброс воды при перекрытии русла; 2 — участок рассредоточенного намыва; <?—участок тор-
цевого намыва; 4 — резерв грунта; 5— сечение намывной перемычки; 6 — сечеиие тела плотины; 7 — конце-
вой понтон плавучего пульповода с приспособлениями для подводного намыва; <5 — кран-укладчик труб.
ным способом изложена в специальной
литературе.
Опыт осуществленных перекрытий
показал следующее:
наиболее удачными были перекры-
тия этим способом русл рек (Ахтуба,
Риони) при разности уровней 0,15...
0,2 м;
наличие в пульпе крупных фракций
грунта, выпадающих сразу в месте вы-
лива, облегчает перекрытие;
чем меньше бытовая скорость воды
в русле, тем успешнее протекает про-
цесс перекрытия;
чем интенсивнее подача грунта, чем
больше перенасыщается поток наноса-
ми, тем успешнее замыкается русло;
поэтому в заключительной стадии за-
мыва прорана рекомендуется подача
грунта любыми средствами из карье-
ров с механической разработкой его,
290
Перекрытие отсыпкой грунта в восу
возможно в условиях, аналогичных
безбанкетному перекрытию русл спо-
собом гидромеханизации. При механ?-
ческой разработке насухо можно ожи-
дать лучших условий для отложения
грунта в воде вследствие большей кру-
пности агрегатов его. В заключитель-
ной стадии перекрытия большое зна-
чение имеет интенсивность подач:-:
грунта. Высокая интенсивность может
быть обеспечена при небольшом прс-
ране обрушением (бульдозерами) а
него предварительно зарезервирован-
ного грунта на участках готовой пере-
мычки (рис. 27, е).
Перекрытие русла отсыпкой грунта
в воду можно успешно применять а
комбинации с перекрытием каменнД
наброской, фашинами, фашинными тю-
фяками. Вначале при неразмывак-
щих скоростях перекрытие осущест-
вляют отсыпкой или намывом грунта.
Затем с увеличением скоростей, когда
начинается размыв грунта, оставший-
ся проран перекрывают фашинами,
пригружаемыми грунтом и камнем,
или каменной наброской.
Перекрытие с применением грунта и
фашин при незначительном расходе
камня было успешно применено на р.
Тереке (в створе Каргалинского уз-
ла) и на р. Сырдарье (в створе Кзыл-
Ординского узла).
Для перекрытия русла грунтом осо-
бое значение имеет его быстрота. По-
дачу грунта взрывным способом ус-
пешно применяли на реках при нали-
чии у места перекрытия русла уступа
грунта для направленного сброса. Од-
ним из таких примеров служит пере-
крытие русла р. Терека в створе пло-
тины в голове Терско-Кумского ка-
нала.
Неширокие прораны с большим пе-
репадом уровней и большими скорос-
тями течения можно перекрывать не-
грунтовыми материалами: шпунтовы-
ми стенками, ряжами, фашинами,
сипаями. Для этого во всех случаях
вначале осуществляют стеснение русла
отсыпкой грунта и камня пионерным
способом, а затем заделывают остав-
шуюся часть прорана выбранными с
учетом местных условий конструкция-
ми. Необходимые для перекрытия эле-
менты подают в место установки подъ-
емными кранами, перемещают бульдо-
зерами или лебедками, доставляют на
плаву.
§ 3. Строительство грунтовых
насыпных плотин и дамб
Плотины из местных грунтовых мате-
риалов можно возводить насыпкой ме-
ханизированным способом, намывом
средствами гидромеханизации, нава-
лом с использованием направленного
взрыва. Применение того или иного
способа предопределяется: грунтовы-
ми и рельефными условиями, конст-
рукцией и размерами плотины или
дамбы, гидрологическими параметра-
ми водотока — расходы, глубина, ско-
рости течения, форма поперечного сече-
ния русла в створе. Способ возведения
земляных плотин влияет на их кон-
струкцию и учитывается при проекти-
ровании. При наличии сухих связных
1S*
грунтов плотины преимущественно на-
сыпают с помощью машин для земля-
ных работ. Для тела плотин пригодны
практически любые грунты, кроме рас-
тительных, илистых и плывунных. Су-
глинки и супеси используют для отсы-
пки тела однородных плотин, а также
для устройства экранов, ядра, пону-
рое и верховой части неоднородных
плотин. Фильтрующие песчаные и гра-
велисто-песчаные грунты укладывают
в низовую часть неоднородных плотин,
а также в плотины с ядром или экра-
ном. Земляные плотины принято де-
лить на низкие высотой до 15 м, сред-
ние— 15...30 м и высокие — более
50 м.
При строительстве плотин на дейст-
вующих водотоках приходится либо
отводить текущую воду за пределы
места укладки грунта, либо отсыпать
грунт в воду, либо при небольших бы-
товых расходах аккумулировать сток
в создаваемом водохранилище, отсы-
пая грунт по высоте насыпи быстрее,
чем поднимается уровень воды (гл.
VII, § 1).
Грунт, укладываемый в тело пло-
тины, должен иметь заданную водоне-
проницаемость, обладать прочностью и
статической устойчивостью против
сдвига под действием сил гидростати-
ческого давления. Для этого он дол-
жен быть уплотнен до заданной проек-
том плотности ун г/см3. В тех случаях,
когда требуемая плотность грунта не
задана, ее можно принимать:
для несвязных песчаных и галечни-
ковых грунтов
Тн = Те;
для связных глинистых грунтов
Ут То (1 — уо)
Тн =------------->
То — Тт w0
где уе — плотность сухого грунта в естествен-
ном залегании, г/см3; ут — плотность частиц
грунта (2,55...2,7 г/см3); у0 — плотность воды
(1 г/см3); v0—объем защемленного воздуха,
в долях единицы (0,04...0,06); со0 — оптималь-
ная влажность грунта, выраженная в долях
единицы и принимаемая на 2...3 % ниже влаж-
ности, соответствующей границе раскатывания,
но не менее максимальной молекулярной вла-
гоемкости.
Для решения вопросов, связанных с
производством работ по плотинам, не-
обходимо иметь: план местности в го-
ризонталях с указанием створа пло-
тины и границ залегания грунтов, при-
годных для возведения тела плотины;
данные о карьере: толщина слоя
291
Рис. 183, Размещение карьеров грунта для насыпных плотин:
а — в стзоре небольших плотин при наличии высоких берегов; б — береговой карьер при сконцентрирован-
ном в одном месте объеме насыпи; в — пойменные карьеры при возведении вытянутых в длину плотин: г —
условия размещения карьеров в нижнем и верхнем бьефах плотины; 1 — тело плотины; 2 — карьеры; У — пу-
ти перемещения грунта; 4 — положение кривой депрессии.
вскрыши — непригодного для уклад-
ки в тело плотины грунта, толщинг!
слоя пригодного грунта, механический
состав его, средняя плотность в есте-
ственном залегании, влажность (уточ-
няют в процессе разработки грунта);
данные о плотине: типовые попереч-
ные сечения (ширина по гребню, отко-
сы), продольный профиль по створу,
отметки гребня, плотность грунта, ко-
торая должна быть достигнута при
укладке в тело плотины, геологические
и гидрогеологические условия на пло-
щади основания и намеченные проек-
том вскрышные работы; сведения о
климатических условиях (температу-
ра, осадки и пр.); данные о сроке про-
изводства работ.
При насыпке плотин в основном ис-
пользуют грунт из карьеров, а также
пригодный грунт из расположенных
вблизи профильных выемок (котлова-
ны под бетонные сооружения, подво-
дящие каналы, головные участки ма-
гистральных каналов). Для выявле-
ния потребного объема грунта из карь-
еров составляют баланс грунтовых
масс (см. рис. 8).
Необходимый объем грунта уточня-
ют по формуле
1'Ф = ун —- кп,
Те
где VH — профильный (геометрический) объем
грунта, необходимый для насыпи, м3; Ku —
коэффициент, учитывающий потери грунта при
транспортировке (1,02... 1,025).
Площадь, которую будет занимать
карьер, приближенно будет равна (без
точного учета площади под откосами):
FK = VK/HK,
где Як — средняя толщина слоя пригодного
грунта в карьере, м.
Карьер должен быть расположен в
пределах разведанных границ залега-
ния пригодных грунтов, по возможно-
сти ближе к месту укладки, с тем что-
бы удобно размещались пути подвоза
грунта, а груженый ход транспорт-
ных средств располагался преимущест-
венно под уклон. Карьер должен быть
защищен от затопления поверхностны-
ми и грунтовыми водами. Для плотин
с небольшой длиной по гребню карье-
ры обычно размещают на коренных бе-
регах перегораживаемого потока (рис,
183, а, б), а при большой длине пло-
тины — часто в пойме вдоль тела на-
сыпи, что позволяет сократить даль-
ность возки грунта (рис. 183, в). При
размещении карьеров в пойме сс сто-
роны нижнего бьефа карьер должен
быть удален от подошвы плотины на-
столько, чтобы уровень депрессионной
кривой не вклинивался на откос карь-
ера, это обеспечивается при отноше-
нии L///1Jj8...1O (рис. 183, г). Добывая
грунт в верхнем бьефе, нельзя вь 5и-
292
рать его до -слое® с большими коэффи-
циентами фильтрации.
В тех случаях, когда для плотины
нужны грунты с разными свойствами,
их добывают в разных карьерах.
Весь сложный комплекс работ по
возведению насыпных плотин можно
разделить на следующие группы про-
цессов: подготовка основания под на-
сыпь и укладка материалов в дренаж: ,
ные устройства плотины: подготови-
тельные работы в карьерах и строи-
тельство магистрального землевозного
пути; разработка и транспортировка
грунта в тело плотины; укладка грун-
та в тело плотины; планировка и кре-
пление откосов; работы на гребне пло-
тины (проезжая часть дороги, надол-
бы, ограждения, парапеты); рекульти-
вация площади карьеров.
Ведущие операции из всего этого
комплекса — разработка и транспор-
тировка грунта. При выборе способа
выполнения этих строительных про-
цессов учитывают следующее: даль-
ность транспортирования грунта; вы-
сотное положение карьера по отноше-
нию к месту укладки грунта (пересе-
ченность местности и уклоны путей пе-
ремещения); возможность использова-
ния машин для других работ на дан-
ном строительстве; наличие у строи-
тельной организации землеройных ма-
шин и средств транспорта; наличие
электроэнергии.
Если по условиям места залегания
пригодных грунтов проектируется не-
сколько карьеров, то способы разра-
ботки и транспортировки грунта выби-
рают по каждому карьеру.
Для ориентировки в выборе комп-
лекта машин для разработки и пере-
мещения грунта можно пользоваться
таблицей 100.
Если можно применить несколько
способов разработки грунта и несколь-
ко видов транспорта, окончательный
выбор делают после сравнения вариан-
тов по технико-экономическим показа-
телям — стоимость единицы работ
(см. рис. 38), выработка за один
день —- с учетом объемов работ на объ-
екте (см. рис. 132, в).
Предпочтение отдают строительным
машинам большей производительнос-
ти, применение которых возможно в
данном случае не на предельных рабо-
чих параметрах (по высоте забоя, дли-
не гона, глубине разработки, радиусам
резания и выгрузки, доступности для
разработки грунтов и пр.), а также на
других видах работ.	. у -
Подготовка основания под насыпь и
укладка материалов в дренажные уст-
ройства плотины. В основании насыпи
удаляют растительный слой грунта, ис-
пользуя для этого бульдозеры или
скреперы. Снимаемый грунт перемеща-
ют в нижний бьеф, с тем чтобы потом
использовать его для насыпки при за-
лужении низового откоса или в качест-
ве пригрузки в нижнем бьефе. При
большой дальности перемещения рас-
тительного грунта его сгребают в про-
межуточные валы бульдозерами с по-
следующей погрузкой экскаваторами
на транспортные средства. Для рас-
чистки русловых частей водотоков при-
меняют драглайны с погрузкой грунта
в транспортные средства. После
вскрыши основания проверяют его ка-
чество: однородность, плотность, нали-
чие включений.
Основание на крутых склонах расчи-
щают постепенно по мере возведения
насыпи с тщательным удалением не-
пригодного грунта.
При отсутствии слоя растительного
грунта подготовка основания заключа-
ется в его уплотнении катками после
рыхления на небольшую глубину
(0,15...0,3 м) для разрушения ходов
землероющих животных. Сухое основа-
ние перед началом насыпки грунта ув-
лажняют.
Одновременно с подготовкой основа-
ния до начала отсыпки укладывают
материал в дренажные устройства, для
чего отрывают котлованы, насыпают
слои фильтрующего материала по схе-
ме обратного фильтра, монтируют
трубчатые дрены, смотровые колодцы,
водовыпуски.
На водопроницаемом основании вы-
полняют также работы по устройству
зуба (см. рис. 187, д), шпунтового ря-
да или завесы, предусмотренной проек-
том сооружения.
Подготовительные работы на карье-
рах и строительство землевозных пу-
тей. С поверхности карьера удаляют
растительный или другой грунт, непри-
годный для укладки в плотину. При
малых размерах карьеров вскрышные
работы выполняют сразу по всей по-
верхности с помощью бульдозеров или
скреперов (см. рис. 69,а). С больших
по площади карьеров вскрышу ведут
постепенно по полосам с перемещени-
ем грунта в выработанное пространст-
293
Рис. 184. Схемы движения скреперов при
строительстве земляной плотины:
1, 2 — набор грунта в карьере; 3 — отсыпка грунта
из канала в отвал; 4 — набор грунта в канале сброс-
ного тракта; 5 — отсыпка грунта из канала в тело
плотины; 6 — отсыпка грунта в тело плотины.
во (см. рис. 69,6, в). Одновременно
делают нагорные и водоотводные ка-
навки для защиты карьера от затопле-
ния поверхностными и грунтовыми во-
да?^и.
На участке от карьера до плотины
прокладывают трассу магистрального
землевозного пути и строят дорогу
(см. рис. 35). Для движения транс-
портных средств из карьера делают
выезды, размещая их с учетом формы
карьера в плане и рельефа (см. рис.
68, е...з). Магистральный путь нужда-
ется в периодическом ремонте, а в су-
хое время — в поливке водой.
Разработку и транспортировку грун-
та ведут выбранными машинами в со-
ответствии со спецификой их рабочих
органов и рабочими параметрами (см.
рис. 184, 13, 17, 20, 35).
Укладка грунта в тело плотины. Эта
работа требует выполнения одновре-
менно четырех операций (рис. 185):
навала грунта средствами, используе-
мыми для его транспортировки; по-
слойного разравнивания бульдозерами
или грейдерами; доувлажнения до оп-
тимальной влажности из автоцистерн
или из шлангов от временной водопро-
водной сети, монтируемой вдоль плоти-
ны; послойного уплотнения грунта кат-
ками, трамбующими или вибрационны-
ми машинами.
В тех случаях, когда грунт имеет
влажность, близкую к оптимальной,
или заранее увлажнен в карьере, до-
увлажнение на месте укладки не тре-
буется.
Способ и режим уплотнения грунта
(оптимальная влажность wo толщина
уплотняемого слоя йсл, число проходов
по одному месту п) выбирают с уче-
том рекомендаций, изложенных ранее
(гл. II, § 12).
Каждую операцию по укладке грун-
та выполняют на выделенной площад-
ке насыпи, которую называют картой
укладки. В нормальных условиях чис-
ло карт должно соответствовать числу
операций, то есть четырем. По мере
завершения операции исполнители по-
следовательно перемещаются с карты
на карту.
Расчетную площадь (м2) одной кар-
ты укладки можно вычислить по фор-
муле
Vt _ !ПЧ
^сл ^сл
где Vt — объем грунта, поступающий на карг;,
укладки за время t между операциями, м:~
йсл — принятая толщина слоя укладки груктв
с учетом свойств грунта и параметров уплот-
няющей машины (обычно 0,2...0,4), м; 77ч —
объем грунта, поступающий в насыпь за 1 -
м3; t — время, в течение которого грунт п;-
ступает на одну карту укладки, ч.
Обычно t принимают равным про-
должительности одной смены или про-
должительности рабочего времени е
течение одних суток.
Площадь насыпи по высоте непре-
рывно меняется из-за изменения дли-
ны и ширины. На рассматриваемой от-
метке площадь насыпи в плане (рис
186, й)
На этой площади может быть раз.’.'е 
щено следующее число карт уклад:—
(с округлением до целого числа):
«к = Fi/fK-
При пк<4 можно допустить совме-
щение некоторых операций (наприме:
навал и разравнивание или навал.рае
равнивание и доувлажнеиие). Если эт;
нежелательно, следует сократить в те-
мя отсыпки грунта на одну карту t ил-
уменьшить интенсивность поступленщ
Пч.
При пк^4, что бывает на больш. -
плотинах, насыпь возводят в несколвщ
очередей (рис. 186, в, г) с размешек-
ем на отсыпаемом участке необхсд-
мого числа карт. Длина и ширина кате -
дой карты должны быть удобны ; - =
движения и разворотов машин. Д'.г-
294
Рис. 185. Схемы операций при укладке грунта в тело плотины нли дамбы:
а — навал грунта; &—вослойное разравнивание; &— доувлажнеиие; а— уплотнение.
лательно иметь карты шириной не ме-
нее двух радиусов поворота механиз-
мов. Поэтому на разных отметках и
участках насыпи карты будут располо-
жены по-разному (рис. 186, а).
На нешироких протяженных насы-
пях и дамбах карты укладки размеща-
ют одну за другой (рис. 185). Длина
одной такой карты
ls =
Для большей устойчивости насыпи
и стека дождевых вод грунт рекомен-
дуется укладывать с небольшим накло-
ном слоев (до 0,05 %) в сторону верх-
него бьефа (рис. 186,6).
Укладка грунта в тело неоднород-
ных земляных плотин. В каждую часть
плотины (рис. 187) грунт доставляют
из разных карьеров и при достаточных
размерах этих частей ведут укладку с
295
ЮТ. Показатели для выбора строительных машин для разработки грунта и транспортировки его
из карьеров в профильные насыпи
Оборудование	Вместимость ковша, м8	Грузо- подъем- ность транс- портных средств, т	Размеры карьера					S2 и	Предельный ук- лон пути
			наименьшая высота слоя разработки грунтов, м			наибольшая । высота яру- I 		панмен ьший размер в пла- ве, м		
			I . . .11 груп- пы	III груп- па	IV труп-				
Поицепные екое-	3.0		—	—	—	—	—	25	. .40	До 250	0,15
перы	6,0,.,8,0		—	—			.—	—	35	.. . 65	» 350	0,15
	10,0		—	—	—	—	—	45	. .75	» 550	0,15
	15,0		—	—	—	—	—	55	.. .90	» 800	0,15
Самоходные скре-	9,0		—	—	—	—	—	55	. .75	» 3000	0,12
перы	15,0		—	—	—	—	—	55	. .90	» 3000	0,12
Одноковшовые	0.5...0.65	3.5	. .5,0	1,5	2,0	2,5	5,0		-—	ьолее	0,08
экскаваторы поя-										500	
мые лопаты (или	1,0...1,25	5	. .12	2,0	2,5	3,0	7,0		—	Более	0,08
драглайны) и ав-			. .27							500	0,08
тосамосвалы	2.0...2,5	12		3.0	Q £	4,0	9,0		—	Более	
										400	
	3,0...4,6	27	.. .40	3,5	4,0	5,0	10,0		—	Более	0,08
										400	
Одноковшовые эк-	0,5. . .0,65		18	1,5	2,0	2.5	5,0		—	До 500	0,15
скаваторы и трак- тоокые прицепы	1,0. . .1,2о		18	2,0	2,5	3,5	7,9		—	» 800	0,15
разбивкой на карты так, как изложено
выше. Для грунтов с разными механи-
ческими свойствами целесообразно
применять свой способ и режим уплот-
нения. Укладку можно вести одновре-
менно во всех частях плотины на раз-
ных уровнях (рис. 187, а) или пооче-
редно (рис. 187, б, в).
При малой ширине различных зон
укладки грунта д отсыпку можно вести
на одном уровне так, чтобы не затруд-
нялась работа механизмов.
Процесс отсыпки тела плотины с эк-
раном и ядром (рис. 187, г, д) в основ-
ном аналогичен процессу отсыпки грун-
та в тело разнородных плотин. Разницу
в уровнях отсыпки Л/г обычно при-
нимают до 0,5... 1 м. Грунт в тело экра-
на рекомендуется отсыпать после воз-
ведения основной части плотины (если
Рис. 186. Разбивка насыпей на карты укладки грунта:
а — схема к определению размеров и числа карт укладки; б — рекомендуемый наклон слоев в сторону ед
него бьефа; в — разбивка сечения насыпи на дес очереди счсыпки; г — пример разбивки тела длинной -
сыпной плотины на несколько очередей отсыпки.
296
Рис. 187. Схемы укладки грунта в тело земляных неоднородных плотин:
а — одновременная укладка трех видов на разных уровнях; б, в — поочередная укладка разных ’*pvhtob; г —
одновременная отсыпка rpvHTa в тело плотины, экрана и защитного слоя при ширине их поверху, достаточ-
ной для прохода механизмов; д — последовательность строительства плотины с зубом и ядром; 1 — разра-
ботка грунта в траншее под зуб; 2 — перемещение разработанного грунта за пределы насыпи; 3 -- вариант
с использованием того же грунта для боковых частей насыпи плотины; 4— укладка грунта в ядро и боко-
вые призмы на разных уровнях.
это не вызовет затруднений), когда в
ней закончатся осадки и усадки.
При устройстве плотин с зубом в ос-
новании грунт из котлована под зуб
удаляют за пределы насыпи, а если он
пригоден для использования, послойно
укладывают в тело плотины (рис.
187, д).
Планировка и крепление откосов
земляных плотин. Вблизи поверхности
откосов из-за выпирания грунт остает-
ся неуплотненным, образуя так назы-
ваемую бахрому толщиной 0,2...0.5 м.
При укладке грунта ширину крайних
карт увеличивают на толщину бахро-
мы. Для рационального использования
грунта бахрому срезают с перемещени-
ем в тело насыпи различными способа-
ми. При этом одновременно осуществ-
ляется планировка откосов.
С крутых откосов (т^б2) грунт сре-
зают периодически по мере возведения
насыпи на высоту м, используя
прицепные грейдеры, тракторные отко-
сопланировщики (рис. 188, а, б), и на
высоту до 3...5 м — экскаваторы с ков-
шом-планировщиком (рис. 188, в, г).
Пологие откосы планируют бульдозе-
рами с перемещением грунта снизу
вверх при т^2,0 или вдоль откоса
при тД0,12 (рис. 188, д, е).
После возведения насыпи низовые
откосы обычно крепят посевом трав
(залужением). Для этого откос дол-
жен быть покрыт слоем растительного
грунта, который отсыпают сверху от
гребня плотины и при т^2 разравни-
вают бульдозером (рис. 188, ж).
Таким же способом покрывают от-
косы н другими сыпучими материала-
ми, а иногда и бетонной смесью. Для
укладки на откосы готовых железобе-
тонных плит и распределения бетонной
смеси на крутых откосах используют
подъемные краны, для которых при не-
обходимости устраивают промежуточ-
ные временные бермы (рис. 188,з, и).
Рекультивация площади карьеров.
Она заключается в приведении их тер-
ритории в состояние, пригодное для ис-
пользования. Для этого выполняют
следующие операции: планировку по-
верхности дна карьера; разработку и
доставку на дно карьера почвенного
растительно'го слоя; разравнивание
растительного слоя толщиной не менее
0,1 м. При необходимости проводят
также уположение откосов карьера.
Для выполнения всех этих операций
используют те же механизмы, что и
для подготовительных работ в карьере
и основании плотины (бульдозеры,
скреперы, грейдеры).
Возведение грунтовых насыпных
плотин в зимнее время. Такую работу
следует проводить в соответствии с
общими рекомендациями по производ-
ству работ при отрицательных темпе-
ратурах (гл. II, § 15). С осени необхо-
димо тщательно подготовить карьеры
297
Рис. 188. Способы производства работ при планировке и креплении откосов плотин:
а — прицепным грейдером; б — тракторным откосопланировщиком; в — гидравлическим экскаватором-
планировщиком;' г — сменным ковшом-планировщиком к одноковшовому экскаватору; д — бульдозером -’с-
т>2,5; е — бульдозером (или грейдером) при т^0,12; ж — разравнивание растительного грунта или други-.,
материалов иа откосах бульдозером при т^2,5; з — крепление откосов небольшой длины монолитным бето-
ном или сборными железобетонными плитами с помощью подъемных кранов; а — то же, при большой дли-t-
откосов с размещением кранов иа временных бермах.
для защиты их от сильного переувлаж-
нения и глубокого промерзания. Рас-
чистку и вскрышу карьера, а также ос-
нования плотины следует проводить не
полностью, а только на площади непо-
средственной разработки и укладки
грунта. Укладку и уплотнение грунта
надо вести непрерывно и с такой ин-
тенсивностью, чтобы он не успевал
промерзать. Из условия непромерзания
площадь карт и участков укладки
должна быть:
Ггпах С. Лч <см Кз/Йсл>
где £См — время до начала смерзания грунта, ч
(стр. 114); hCn — толщина отсыпаемого слоя, м;
А'з = 0,9 — коэффициент, учитывающий непре-
двиденные задержки; 77, — количество грунта,
подаваемого на карту за 1 ч, м3.
Для уменьшения открытых площа-
дей, подвергающихся охлаждению, до-
пускается укладку грунта выполнять
на площадках с уклоном не более 1 : 7,
совмещая процессы насыпки, разрав-
нивания и уплотнения. В насыпь мо-
жет быть допущено не более 10... 15 %
мерзлого грунта при размере отдель-
ных глыб не свыше ’/3 толщины укла-
дываемого слоя. В зимний период не
рекомендуется укладывать глинистые
грунты в тело экранов, понуров, диаф-
рагм.
При перерывах в работе и промер-
зании неуплотненного грунта промерз-
ший слой необходимо разрыхлить и
удалить за пределы профиля насып?:.
На площади укладки не должно быть
снега, наледей, зон переувлажненного
грунта, луж воды.
Опыт строительства небольших на-
сыпных плотин в условиях Нечерно-
земной зоны показывает, что при до-
статочной концентрации землеройной
техники, непрерывной укладке, хоро-
шей организации работ с постоянный
контролем за качеством можно ус-
пешно строить плотины и в зимнее
время.
Выбор оборудования, расчет потреб-
ных ресурсов и комплектование машин
для строительства плотин как в лет-
них, так и в зимних условиях проводя:
в соответствии с общими положения-
ми, изложенными в главе 5.
В процессе возведения плотин орга-
низуют тщательный контроль за ка-
чеством используемого грунта и сте-
пенью его уплотнения в насыпи. Прс-
бы для определения плотности и влаж-
ности отбирают в каждом уложенном
слое в соответствии с установленным:-:
нормами.
§ 4. Устройство котлованов
под сооружения
Котлован — это временная открыта -
профильная выемка для устройства ос-
нований, фундаментов и размещения
298
Рис. 189. Котлованы под сооружения:
а — поперечное сечение простого котлована для небольшого сооружения: б — элементы котлована для круп*
него сооружения: в —-схема котлована на косогоре и построение плана котлована по его поперечным сече*
ниям; г — пример поперечного сечения сложного котлована; &с —габарит сооружения; С — запас; Вг<—раз-
мер котлована по дну; 6 — защитный слой — недобор:	— глубина котлована: / — минимальное расстояние
от подошвы откоса до ближайшей опоры строительной машины; — возможная зона обрушения грунта;
1 — мягкий грунт; 2 — скала. (Размеры в м.)
подземных частей инженерных соору-
жений с последующей засыпкой его ос-
тавшихся свободных частей (пазух).
Размеры котлована полностью зависят
от размеров подземной части сооруже-
ний и определяются условиями произ-
водства работ и безопасностью их вы-
полнения. В зависимости от размеров
и формы в плане котлованы бывают:
мелкие под некрупные сооружения,
фундаменты, одиночные опоры, разра-
батываемые землеройными машинами
с перемещением грунта в отвал по бес-
транспортной схеме; под крупные со-
оружения с вывозкой разрабатываемо-
го грунта транспортными средствами;
глубокие с поярусной разработкой
грунта комбинированным способом;
траншейного типа под линейно протя-
женные сооружения (трубопроводы,
галереи, подпорные стенки, дюкеры).
С учетом свойств грунтов и гидро-
геологических условий котлованы мо-
гут быть в нескальных и скальных
грунтах, в сухих и водонасыщенных, в
устойчивых и неустойчивых, а также на
территории, затопленной водой, и под-
водные.
Размеры котлованов в плане прини-
мают по контуру подземной части со-
оружений с минимальным запасом (м)
по условиям производства работ (рис.
189, б):
для отдельных некрупных фундаментов .0,2
при работе на дне котлована с уполо- 0,3
женными откосами
при работе на дне котлована с верти- 0,7
кальными стенками
Запас в размерах котлованов под
крупные сооружения — плотины, на-
сосные станции, мосты — принимают с
учетом размещения опалубки, подъем-
ных кранов, других машин и оборудо-
вания в пределах 1...3 м и более.
При глубине выемок до 5 м крутиз-
ну откосов котлованов принимают по
рекомендациям СНиП (см. табл. 14).
При большей глубине и в мокрых грун-
тах крутизну откосов назначают на ос-
новании расчета их устойчивости с уче-
том всех временных нагрузок, ожидае-
мых в зоне вероятного обрушения
грунта,— вес машин, складируемых ма-
териалов, грунта в отвалах и кавалье-
рах. Строительные машины можно
размещать только за пределами приз-
мы обрушения грунта (рис. 189, а) на
расстоянии не менее указанного в таб-
лице 101.
В глубоких котлованах через 5..,10м
устраивают промежуточные бермы ши-
риной не менее 3 м (рис. 189,6). Уст-
ройство берм обязательно на отметках
с разными геологическими условиями,
где обычно предусматривают измене-
ние крутизны откосов.
101, Минимальные расстояния по горизонтали
от основания откоса выемки до ближайшей
опоры машины, м
Грунты
Глубина выемки, м	песчаные	супесча- ные	сугли- нистые	глини- стые
1	1,5	1.25	1,0	1,0
2	3,0	2,4	2,0	1.5
з	4,0	3.6	3.25	1,75
4	5,0	4,4	4,0	3,0
5	6.0	5,3	5,75	3,5
Глубина котлована определяется
проектной отметкой основания соору-
жения, причем разработку ведут, ос-
тавляя защитный слой (м), убираемый
при зачистке:
при разработке нескальных
грунтов механизированным
способом
при разработке скалы взрыв-
ным способом в зависимости от
мощности заряда ВВ
при гидромеханизированном
способе разработки
0,05...0,3
0,3...1,0
до 1,0м
Защитный слой убирают, используя
некрупные землеройные машины, кото-
рые могут выбрать грунт с недоборамп
не более 5...7 см. Недоборы ликвидиру-
ют непосредственно перед укладкой
материалов, из которых возводится со-
оружение.
По приведенным данным вначале
вычерчивают профили характерных по-
перечных сечений котлована, а по ним
строят план котлована (рис. 189,в) и
ваниями используемых транспортных
средств: ширина проезда при односто-
роннем движении не менее 3,5 м, при
двустороннем — не менее 7,0 м; уклоны
пути 0,12...0,10, в стесненных условиях
на коротких участках — до 0,25. В це-
лях уменьшения объемов работ по
устройству выездов их следует совме-
щать с трассами подводящих и отводя-
щих каналов, будущих трубопроводов
и других профильных выемок. Грунт из
выемки котлована должен быть ис-
пользован в соответствии с составляе-
мым вначале балансом грунтовых
масс: пригодный направляется в про-
фильные насыпи и засыпки; непригод-
ный складируется в постоянные отва-
лы.
Котлованы для речных сооружений с
русловой и пойменной компоновкой дс
начала разработки должны быть ого-
рожены перемычками в соответствии с
решениями, принятыми по пропуску
строительных расходов (гл, VII, § 1).
а котлованы, затопленные водой и в во-
донасыщенных	грунтах,— осушены
(гл. VII, § 4).
Способы разработки грунта в котло-
ванах и технологические схемы произ-
водства работ следует выбирать в со-
ответствии с грунтовыми условиями,
размерами выемок, дальностью пере-
мещения грунта (гл. II), требованиями
комплексной механизации работ и тех-
нико-экономическими показателями
(гл. V).
Котлованы и грунтовые условия
В нескальных сухих и мокрых
грунтах под некрупные соору-
жения на гидромелиоративных
системах
Неглубокие, большие по пло-
щади в сухих грунтах
Крупные глубокие с различны-
ми геологическими условиями
Полностью или частично в
скальных грунтах
В песчаных и гравелисто-пес-
чаных грунтах, в руслах рек и
на поймах
Способ разработки грунта в котловане и механизмы
Одноковшовые экскаваторы с рабочим оборудо-
ванием драглайн, обратная лопата по бестран-
спортной схеме, при необходимости с дополнитель-
ным перемещением бульдозерами (см. рис. 13,
27, г)
Скреперы, одноковшовые экскаваторы с погруз-
кой на транспорт (см. рис. 33, 13, ж, з)
Комбиниоованная поярусная разработка (см. рис.
17, 142) ‘
Предварительное рыхление скальных грунтов
взрывным способом с последующей погрузкой нх
прямыми „лопатами на транспортные средства (см,
рис. 69, <5)
Разработка грунта земснарядами с доработкой
после осушения землеройными машинами
подсчитывают профильные объемы ра-
бот.
Для вывозки грунта из котлованов и
последующей доставки строительных
материалов п оборудования в котлован
делают выезды в соответствии с требо-
Большие объемы земляных работ по
котлованам под крупные сооружения
требуют больших сроков на их выпол-
нение. По данным А. П. Бечина, рабо-
ты по сооружению котлованов под
крупные гидроузлы на равнинных ре-
300
ках занимают от 35 до 60 % общей
продолжительности работ. Выполнен-
ный им анализ показывает, что ско-
рость строительства крупных котлова-
нов в различных условиях колеблется в
сравнительно небольших пределах и
составляет от 0,6 до 1,2 м в месяц по
глубине. Используя эти данные и зная
глубину котлована, можно ориентиро-
вочно наметить продолжительность ра-
бот по котловану и обосновать расчет-
ную интенсивность разработки грунта
в нем. Продолжительность и интенсив-
ность разработки грунта в котловане
под мелкие сооружения определяются
производительностью принятых земле-
ройных машин.
§ 5. Осушение котлованов
при строительстве сооружений
Способы осушения и условия их при-
менения. Работы в котлованах, затоп-
ляемых поверхностными или грунтовы-
ми водами, сопряжены со значительны-
ми трудностями, требуют выполнения
дополнительных строительных процес-
сов, увеличения сроков строительства
и существенно удорожают его. Работы
в несухих котлованах можно выпол-
нять различными способами (рис. 190,
табл. 102).
Наибольшее распространение благо-
даря надежности, простоте и эконо-
мичности получили различные способы
осушения котлованов. Другие способы
защиты котлованов под крупные гид-
ротехнические сооружения обычно ока-
зываются неконкурентоспособными и
применяются как локальные приемы
снижения притока грунтовых вод.
Осушение открытых котлованов
обычно выполняют в две стадии: пер-
вичный водоотлив — откачка находя-
щейся в котловане свободной воды;
поддержание котлована в осушенном
состоянии — откачка фильтрующихся
грунтовых вод.
Применяют два основных способа
осушения строительных котлованов:
открытый водоотлив с откачкой воды
со дна котлована насосными установ-
ками; понижение уровня грунтовых вод
откачкой воды из вертикальных сква-
жин или колодцев — водопонижение.
На выбор способа осушения влияют
следующие факторы: глубина заложе-
ния котлована по отношению к уровню
поверхностных или грунтовых вод;гео-
логические и гидрогеологические усло-
вия коглована (грунты стенок и дна,
режим уровней грунтовых вод); режим
уровней ближайших к котловану во-
дотоков; тип сооружения и его разме-
ры; принятые способы производства
работ.
Водоотлив из открытого котлована—
мероприятие менее дорогое, чем ис-
кусственное понижение уровня грунто-
вых вод. Однако применение его огра-
ничивается случаями, когда фильтру-
ющие грунтовые воды не в состоянии
нарушить структуру грунтов основания
сооружения, разрыхлить их и вызвать
деформацию стенок и дна котлована.
Деформация стенок и дна котлова-
на может происходить из-за взвешива-
ния части грунта фильтрационным
давлением и механической суффозии
грунта, в результате чего нарушается
статическая устойчивость откосов,
грунт в основании сооружения разрых-
ляется и теряет несущую способность
(рис. 190, а).
Гидродинамическое давление филь-
трующей воды
обратно пропорционально коэффициен-
ту фильтрации прямо пропорцио-
нально скорости фильтрации dQ/dF и
численно равно градиенту фильтраци-
онного потока, умноженному на плот-
ность воды. По данным ВНИИ
ВОДГЕО (В. С. Истомина), разруша-
ющий градиент для несвязных грунтов
близок по своему значению к
' разр = V 1 >
где у — плотность твердых частиц грунта, т/м3.
Допустимые градиенты фильтраци-
онных ПОТОКОВ /доп, при которых отко-
сы сохраняют свою устойчивость, свя-
заны с механическим составом грун-
тов, характеризуемым коэффициентом
неоднородности E — d№/dw (рис.
190, ж).
Для грунтов с £<10 значение
/доп = 0,4; при £=10...20 значение
/доп = 0,2, а при £>20 соответственно
/доп — 0,1.
Фактический градиент фильтрацион-
ных потоков зависит от конфигурации
котлована, расположения котлована по
отношению к открытым водоемам и во-
дотокам, от условий фильтрации воды
301
Рис, 190. Основные способы производства
или грунтовыми водами.
работ в котлованах, затапливаемых поверхностными
через толщу грунта и определяется от-
ношением (рис. 226, з...л):
/ф = Н; L ф,
где Н — полное падение напора; Дф— длина
пути, на которой гасится напор.
При /ф</д устойчивость откосов бу-
дет обеспечена и открытым водоотли-
вом. В противном случае необходимо
применять искусственное понижение
уровня грунтовых вод.
Наряду с устойчивостью откосов и
сохранностью дна котлована надо учи-
тывать способность грунтов отдавать
воду. Грунты с плохой проницаемостью
при Кф^1...2 м/сут не могут быть хо-
рошо обезвожены обычной откачкой
воды из скважин и требуют более
сложных приемов водопонижения: ва-
куумного и электроосмотического. Пр?:
выборе способа осушения необходимо
ориентироваться на более дешевые
способы: в первую очередь на откры-
тый водоотлив, затем на водопониже-
ние скважинами и только в случаях их
технической неэффективности перехо-
дить к более сложным и дорогим спо-
собам. В общем виде процесс выбора
способа осушения котлованов показан
на блок-схеме (рис. 191).
Так как уровни грунтовых вод за пе-
риод строительства могут меняться, то
и мероприятия по водоотливу или по-
нижению уровня грунтовых вод могут
быть различными на разных этапах
строительства.
Открытый водоотлив. Для открыто-
302
102. Способы производства раоот в котлованах, затапливаемых грунтовыми
или поверхностными водами
Способ производства
работ
Способ выполнения
Условия применения
Осушение котло-
ванов
Открытый водоотлив с
откачкой воды насосами
(рис. 190, а, д)
	Грунтовый водоотлив с понижением уровня грун- товых вод (рис. 190, б)
Устранение	при- Устройство ограждаю-
тока воды	в кот- щих экранов вокруг кот-
лованы	лованов из глинистых грунтов, цементов и их смесей (рис. 190, в) Закрепление грунтов це- ментацией, битумизаци- ей, силикатизацией, за- мораживанием	(рис. 109, г) С применением опускных колодцев (рис. 190, е) и кессонов
Подводные	рабо- Подводное бетонирова-
ты	ние (рис. 190, ж); уклад- ка грунта, камня и дру- гих материалов в воду
В неоплывающих устойчивых грунтах любых ви-
дов; при малых коэффициентах фильтрации (до
1 м/сут); при градиентах фильтрационного пото-
ка, обеспечивающих сохранение откосов и дна ко-
тлована в естественном состоянии; в условиях,
когда допустимо нарушение естественного сложе-
ния грунта в основании
В неустойчивых оплывающих грунтах; при боль-
ших коэффициентах фильтрации (1...100 м/сут);
при необходимости сохранения основания и отко-
сов в состоянии естественной плотности
В сильнофильтрующих грунтах; при близком во-
доупоре; в небольших по площади котлованах;
при наличии специальных механизмов
В сложных геологических условиях; при малых
размерах котлованов; в сочетании с закреплением
грунтов под основными сооружениями; экономи-
ческое обоснование
При невозможности и экономической нецелесооб-
разности применения обычных способов ведения
работ
го водоотлива из котлованов применя-
ют чаще всего обычные низконапорные
центробежные насосы в комплекте с
электродвигателями. Воду из неболь-
ших котлованов откачивают строитель-
ными насосными установками, смонти-
рованными на раме с колесным ходо-
вым оборудованием (табл. 103), а так-
же передвижными насосными установ-
ками, используемыми в орошении.
Размещение насосных установок
каждый раз должно быть увязано с
формой котлована и глубиной откачки
(рис. 192).
При глубине откачки, не превышаю-
щей высоту всасывания насосов, их
располагают на бровке котлована или
на гребне перемычек. При большой
глубине откачки или по мере снижения
уровня воды насосные установки пере-
ставляют ниже, или спускают на под-
вижной раме, или монтируют на пон-
тонах, плотах (.рис. 192,6, е, ж, и).
Для поддержания котлованов в осу-
шенном состоянии на их дне после от-
качки устраивают водосборные канав-
ки и приямки в самых низких местах.
Стенки канав и приямков крепят, что-
бы они не разрушались и занимали
меньше места (рис. 192,6, г). Необхо-
димую производительность и число на-
сосов устанавливают с учетом объема
откачки воды и фильтрационного при-
тока.
В первом приближении для неболь-
ших по площади котлованов приток
воды (м3/ч) можно определить подан-
ным практики так:
Q = qFH,
где F — площадь котлована, м2; Н — напор
грунтовых вод, м; q — приток воды на 1 м2
площади котлована при напоре 1 м. м3/ч.
В стадии предварительных расчетов
можно использовать следующие дан-
ные И. И. Кандалова:
Приток на 1 м2
площади котлова-
Iрунты	на на j м напора.
м2/ч
Мелкозернистые пески	0,16
Среднезернистые пески	0,24
Крупнозернистые пески	0,3.
Гравелистые с крупнозерни-	0,35
стым песком
Трещиноватая известковая 0,05.. ..0,10
скала
При откачке воды из пространства,
отгороженного от водоема перемычка-
ми, объем ее, подлежащий удалению,
бывает неопределенным, так как в пер-
вой стадии работ, пока перемычки не

ко г лаз дноз
ГРУНТЫ С УС~О'?-
ЧИВЫММ НЕОЯЛЬГ
ВАЮ&.ИМИ ОТКОСА-
МИ: ГЛИНЫ. СУГ-
ЛИНКИ С К><1...2 М/сут,
СКАЛЬНЫЕ, ЗАЛУННС-’
Г АЛЕЧНкЖОЕЫс
1...150 М/СУТ
НЕСВЯЗНЫЕ ГРУН-
ТЫ С НЕУСТОЙКИ-
ВЫМИ ОТКОСАМИ:
ПЕСКИ. СУПЕСКИ,
ПЕСЧАНО-ГРАВИЙ-
М.АЛОСеЯЗНЫЕ ГРУН-
ТЫ С НЕУСТОЙЧИ-
ВЫМИ ОПЛЫВАЮЩИМИ
ОТКОСАМИ; ТОНКО-
ЗЕРНИСТЫЕ ПЕСКИ,
СУПЕСКИ,ЛЕГКИЕ
СУГЛИНКИ, ЗАИЛЕН-
Кф = 0,01...2 М/СУТ
ОПЛЫВАЮЩИЕ
ГРУНТЫ: ИЛИС-
ТЫЕ, С ПЛЫВУН
НИМИ СВОЙСТВАМИ
ПРИ Кл<0,02 М/СУТ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
РАСЧЕТНОГО ПРИ-	I
ТОКА ВОДЫ И РЕ-	I
ЖИМА ВОДООТЛИВА ?
СКВАЖИНАМИ ИЛИ
ТРУБЧАТЫМИ КО-
ЛОДЦАМИ
J
!
ВАКУУМНОЕ
ВОДОПОНИЖЕНИЕ
ВЫБОР ОБОРУДО-
ВАНИЯ
| ОЦЕНКА ПОНИЖЕНИЯ
I УРОВНЯ И СТЕПЕНИ
ОСУШЕНИЯ КОТЛО-
ОЦЕНКА ПОНИЖЕ-
НИЯ УРОВНЯ И УС-
ТОЙЧИВОСТИ отко-
сов КОТЛОВАНА
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАС-
ЧЕТНЫХ ПАРАМЕТ-
РОВ ВОДОПОНИЖЕ-
НИЯ
ВЫБОР ОБОРУДО-
ВАНИЯ'
УВВ
ПРИ
| ЭИ
ПРИ
j S = 5..=18 М
|Г ЭЛЕКТРООСМОТИ-
J ЧЕСКОЕ ЗОДОПО- I
НИЖЕНИЕ
©
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАС-
ЧЕТНЫХ ПАРАМЕТ-
РОВ
ВЫБОР ОБОРУДО-
ВАНИЯ
ЭЛЕКТРО-
ОБОРУДОВА-
НИЕ
Рис. 191. Блок-схема к выбору способа осушения котлована.
’уплотнились и не закольматировались,
возможно появление очагов фильтра-
ции и приток воды точно учесть нель-
зя. В таких случаях расход откачки
определяют приближенно по формуле
где W — геометрический объем воды, ограни-
ченный перемычками к началу откачки. м3;
Т — намечаемый срок откачки, ч; К — коэффи-
циент. учитывающий увеличение объема откач-
ки за счет фильтрационного притока (по дан-
ным В. И. Швея, /< = 2...3; по данным
И. И. Кандалова. /< = 4...1О для разных грун-
товых условий в основании и перемычках).
Расчетный срок откачки воды можно
назначить из условия допустимого су-
точного понижения уровня воды в кот-
ловане. Из условия предохранения сте-
нок ксплована и откосов перемычек от
оплывания рекомендуется снижать ур-
вень не более 0,5...1,2 м/сут; при этом
нужно следить за состоянием перемы-
чек и откосов и при появлении прост-
сов, местных просадок или оплывани:’:
немедленно их ликвидировать.
При установившемся движении грун-
товых вод расчетный приток воды 
котловану определяют по общеприня-
той методике для совершенных и нес:-
вершенных котлованов (рис. 192, к,.
Приток воды в совершенный котт •
ван круглой формы в плане определя-
ют по формуле Дюпюи:
Н-	Н2
Q - «Кф	r = 1,37КФ r
in------	Zg------
-Г	г
где Q — приток воды, м3/сут; R — радиус
ствия котлована или среднее расстояние э-
04
Рис. 192. Схемы осушения котлованов открытым водоотливом:
а — при малой глубине котлована: б — при большой глубине котлована; в, г — открытый водоотлив из котло-
вана, огороженного перемычками; д, е. ж, г — схемы установки насосов на перемычках при разной глубине
откачки; и — установка насосов на понтоне или на плоту; к — расчетная схема притока воды в совершен-
ный котлован; л — тс же. для несовершенного котлована; / — котлован; 2 — насос с двигателем: 6* — прия-
мок; 4--водосборная канавка: .5— водоотводная канавка; 6 — временный помост для насоса; 7— рама,
спускаемая по откосу на полозьях иди катках; 8— понтон или плот; 9 —- гибкие или шарнирные соединения
в напорном трубопроводе,
него до уреза воды в реке (принимается мень-
шее из этих значений), м; Kt—коэффициент
фильтрации грунта водоносной толши, м/сут
(табл. 104); Н — мощность безнапорного водо-
носного пласта, м; г — приведенный радиус
котлована (радиус котлована круглой формы,
площадь которого равна площади реального
котлована), м.
Величину г вычисляют по формулам
ГГ/я или г — Р/(2л),
где F — площадь рассматриваемого котлована,
м; Р — периметр того же котлована, м.
Вторая формула применима только
для вытянутых в плане котлованов с
соотношением сторон не менее 1 : 3.
Значение R принимают по данным
20—290
305
103. Насосное оборудование для открытого водоотлива из котлованов
Тип н марки оборудования	Параметры оборудования				
	пода*	а, м3/ч	напор, м	МОЩНОСТЬ, кВт	масса, кг
Передвижные насосные установки для открытого водоотлива: С-798; С-774		50	20	2,8; 3,7	150
С-666; С-665		120	20	7; 5,8	260; 290
С-245		120	20	7,4	960
Нивкояапорные насосы общего на- значения: ЗК-9	30	..54	34...20	7	127
4 К-18	50	. .100	25... 14	7	130
6 К-12	НО	. .200'	22... 12	14	341
8 К-18	200	..320	20...12	20	441
12 Д-196	540	..840	18...И	40	542
Передвижные мелиоративные насос- ные станции с электродвигателями: СНПЭ-120/30	325	..575	32,0...23			
СНПЭ-240/30	600	..1300	35,0...21	—	—
СНПЭ-300/7	1000	..1200	8.0...5		—
СНПЭ-500/10	1800	..2300	10,6...65	—	—
изысканий; при их отсутствии, но при
известном Хф приблизительное значе-
ние R можно получить по формуле
И. П. Кусакина:
/? = 25]//'якф ,
Рис. 193. Схемы осушения котлованов пони-
жением уровня грунтовых вод:
а — системой глубоких дрен или колодцев: б — оди-
ночным колодцем; в — линейной системой колодцев;
г — многоярусное водопонижение; д — комбинирован-
ное осушение котлована открытым водоотливом и
глубинным понижением уровня грунтовых вод: 1 —
котлован; 2— уровень грунтовых вод до водопони-
жения; 3 — сниженные уровни грунтовых вод; -
колодец или скважинз; 5 — ярус открытого водоот-
лива.
где 5 — понижение уровня воды, м; —ко-
эффициент фильтрации, м/сут; Н—мощность
водоносного пласта, м.
Приток воды в несовершенный кот-
лован круглой формы в плане можно
вычислить по формуле (рис. 192, л)
Q — ^бн Т 7н>
где qss — приток воды выше линии раздела
безнапорной и напорной зон через стенки ’кот-
лована; t?s — приток воды ниже линии раздела
безнапорной и напорной зон через дно котло-
вана.
Приток </бн определяют способами,
изложенными выше для совершенных
котлованов.
Значение qH можно определить по
формуле В. Д. Бабушкина:
2лКф Sr
л
— + 2 arcsin-
2
0,515 — in
Т
где Т— разность уровней дна котлована и во-
доупора, м; остальные обозначения те же, что
и прежде.
Условность изложенного способа
расчета заключается в неизбежном ос-
реднении значения коэффициента
фильтрации. Даже в относительно од-
нородных грунтах фактически коэффи-
циенты фильтрации в разных точках
котлована и по глубине переменны.
104. Ориентировочные значения коэффициентов фильтрации различных грунтов
(по С. К. Абрамову)
Грунты	КФ’	м/сут	Грунты	Кф. м/сут	
Г алечник	200		Опеси	0,8.	.0,2'
Гравий	200.	.100	Суглинки	0,2.	..О', 005
Гравий с песком Песок:	100,	. .75	Глины Торф:	0,005	
гравелистый	75.	..50	малоразложпвшийся	4,5.	.1,0
крупнозернистый	50.	.. 15	среднеразложившийся	1,0.	.0,15
среднезернистый мел козер ни сты й глинистый	15. 5. 2	. .5 . .2 . .0,8	сильноразложившийся	0,15.	.0,01
Необходимую производительность
водоотливных средств уточняют проб-
ной откачкой. В процессе эксплуатации
водоотливных средств возможны из-
менения в условиях притока воды в
котлован вследствие колебания уров-
ней воды в реке, уровней грунтовых вод,
кольматажа и самоуплотнения перемы-
чек. Поэтому водоотливные средства
рассчитывают на переменный дебит от-
качки и комплектуют из нескольких
агрегатов, чтобы лучше приспособить
режим откачки к режиму притока. Ре-
зервная производительность насосов
обычно равна 20...100 % расчетной.
Осушение котлованов искусственным
понижением уровня грунтовых вод.
Для понижения уровня грунтовых вод
можно применять горизонтальные и
вертикальные дрены. В строительных
целях обычно применяют вертикаль-
ный дренаж в виде шахтных или труб-
чатых колодцев, оборудованных водо-
подъемными устройствами разных ти-
пов (рис. 193, 194).
Недостаток шахтных колодцев состо-
ит в трудоемкости и длительности их
строительства, а также в ограниченной
глубине понижения уровня грунтовых
вод (до 4...6 м). В настоящее время
водопонизительные установки базиру-
ются, как правило, на трубчатых ко-
лодцах.
В зависимости от размеров котлова-
на, глубины расположения водоупора,
фильтрационной способности грунтов,
имеющегося оборудования задача по-
нижения уровня грунтовых вод может
быть решена по-разному. В частных
случаях водопонижение при небольших
по площади котлованах может быть
осуществлено одиночным колодцем
(рис. 193,5), при вытянутой форме
котлована — одним рядом колодцев
(рис. 193, в).
От притока грунтовых вод котлова-
ны по всему периметру защищают кон-
турными водопонизительными установ-
ками (рис. 193, а и рис. 195, а, б), при
необходимости глубокого водопониже-
ния — многоярусными установками
(рис. 193, г). В некоторых случаях
можно применить комбинированное
осушение грунтов — вначале открытым
водоотливом, а затем переходом на во-
допонижение (рис. 193,5).
Оборудование для понижения грун-
товых вод выбирают с учетом необхо-
димой глубины понижения, фильтраци-
онных свойств грунтов, размеров кот-
105. Условия применения основных типов оборудования для водопонижения
Вид установок	Глубина водопониже- ния. ы	Условия применения
Легкие иглофильтровые уста-
новки
Вакуумные иглофильтровые ус-
тановки
Эжекторные иглофильтровые
установки
Глубинные скважины, оборудо-
ванные артезианскими насоса-
ми разных типов
Электроосмотические установ-
ки
До 5,5
» 5,5
До 10... 18
» 40...100
Несвязные и малосвязные хорошо водопроница-
емые. грунты при /<ф=1...4О м/сут
Грунты с плохой водоотдачей при Z($=0,l...l,0
м/сут
Понижение уровня грунтовых вод в один ярус; в
стесненных условиях на стройплощадке; в грунтах
с ограниченной водоотдачей при Дф — 0,5...5 м/сут
Понижение уровня грунтовых вод на большую глу-
бину при Кф до 150 .м/сут
В сочетании с трубчатыми колодцами любого дру-
гого вида в грунтах с плохой водоотдачей (/<«<
<1 м/сут)
20*
307
Рис. 194. Схемы размещения и работы оборудования для понижения уровня грунтовых вод при
осушении котлованов:
а — шахтный колодец при подъеме воды до 5...7 м: б — то же, при большой высоте подъема; в —легкая иг-
лофильтровая установка; г. д — схемы движения воды при погружении иглофильтров и откачке воды из
них: е — эжекторная иглофильтровая установка; ж— схема движения воды в иглофильтре с эжектором: з—
глубокая скважина, оборудованная насосом типа А.ТН: и— то же, с погружным насосом и электродвигате-
лем; 1 — насос; 2 — напорный отводящий трубопровод; 3 — водосбросный коллектор от скважин: 4 — напор-
ный коллектор для рабочей воды; 5 — фильтр; 6 — шаровой клапан; 7 — бак для рабочей и откачиваемой во-
ды; 8 — электродвигатель.
лованов в плане, наличия свободного
места на площадке (табл. 105).
Легкие иглофильтровые установки
состоят (рис. 194, в) из группы труб-
чатых иглофильтров длиной до 7...9 м,
общего водосбросного коллектора 3 с
патрубками через 0,75 м, к которым
присоединяют иглофильтры, насосно-
го оборудования 1 для откачки воды
из коллектора и сбросного напорного
трубопровода 2.
Конструкции иглофильтров разнооб-
308
Рис. 195. Схема размещения оборудования для понижения уровня грунтовых вод с помощью
скважин в котловане сложной формы:
а—поперечное сечение котлована; б — план котлована: в — начальный момент погружения иглофильтра
подмывом; г — начало откачки воды из скважины; д — обсыпка затрубного пространства гравийно-песчаной
смесью; 1— водосборный коллектор; 2—насосная установка; 3— отводящий напорный трубопровод; 4 — уча-
стки трубопровода на пересечениях с транспортными путями; 5 — перемычки; 6 — колонна из труб с филь-
тром на конце; 7 — гибкий шланг; 8 — замок из суглинка; 9 — направляющий лоток; 10 — въезды в котлован.
разны, но все они имеют следующие
основные части: надфильтровую тру-
бку, фильтровое звено и наконечник.
Наконечник устроен так, что позволя-
ет погружать иглофильтры в грунт без
бурения скважин способом подмыва
(рис. 194, г, о). Для погружения игло-
фильтра в грунт его устанавливают в
вертикальное положение и с помощью
гибкого шланга соединяют с напор-
ным патрубком насоса (рис. 195, в).
Под действием напора в наконечнике
открывается шаровой клапан и проис-
ходит размыв грунта в основании иг-
лофильтра. Для ускорения погруже-
ния надфильтровую трубу покачивают
и слегка поворачивают вокруг оси.
После погружения иглофильтра на
нужную глубину подачу воды в него
прекращают, а устье образовавшейся
скважины заделывают суглинком
(рис. 195, г). Для улучшения притока
воды к фильтру затрубное пространст-
во в необходимых случаях заполняют
гравийно-песчаной смесью. Эту опера-
цию выполняют при уменьшенных на-
порах воды (рис. 195,Р). При откачке
воды из скважины шаровой клапан за-
крывает нижнее выходное отверстие
в наконечнике, а вода начинает посту-
пать через боковой сетчатый фильтр.
Верхние части погруженных в грунт
иглофильтров присоединяют к патруб-
кам общего коллектора.
При больших периметрах котлова-
нов устанавливают несколько игло-
фильтровых установок, с тем чтобы
каждый комплект обслуживал учас-
ток длиной около 80... 100 м (рис.
195,6). Для создания более равномер-
ного вакуума во всех скважинах насо-
сные установки присоединяют в сред-
ней части коллекторов.
Эжекторные иглофильтровые уста-
новки имеют большую длину игло-
фильтров— до 20 м (рис. 194, е). Для
подъема воды в каждом иглофильтре
помещен водоструйный насос (эжек-
тор) (рис. 194, ж).
Рабочая вода к эжекторам подается
из водосборного бака 7 насосом / че-
рез общий напорный коллектор 4
(рис. 194, е). К этому коллектору под-
соединены все иглофильтры одной ус-
тановки. Рабочая вода вместе с отка-
чиваемой из скважины возвращается
по внутренним центральным трубкам,
присоединяемым к общему водосбор-
ному коллектору 3. Из него вода по-
ступает снова в водосборный бак 7, а
избытки выводятся за пределы осуша-
емой площади.
Эжекторные иглофильтры погружа-
ют в грунт подмывом так же, как и
легкие иглофильтры. Эжекторные ус-
тановки имеют низкий КПД, не пре-
вышающий 25...30 %.
Глубокие трубчатые колодцы созда-
ют бурением скважин с обсадными
трубами. В нижней части скважины
оснащены фильтрами. Воду откачива-
ют глубинными погружными насосами
с различным расположением двигате-
лей: над скважиной (рис. 194, з) или
в скважине (рис. 194, и).
Процесс осушения котлованов пони-
жением уровня грунтовых вод может
быть полностью автоматизирован. Для
этого в скважинах устанавливают дат-
чики минимального и максимального
уровней и применяют системы авто-
матического включения резервных ус-
тановок при выходе из строя основно-
го оборудования.
Осушение котлованов водопониже-
нием имеет свой предел применения,
определяемый многими факторами,
главнейшие из которых — коэффици-
ент фильтрации грунта и мощность во-
доносного слоя.
При коэффициентах фильтрации ме-
нее 1...2 м/сут происходит кольмата-
ция фильтров, расход откачки резко
снижается. В то же время такие мало-
водопроницаемые грунты, как пылева-
тые глины, пылеватые пески, супеси,
доставляют много затруднений при
устройстве котлованов ниже уровня
грунтовых вод из-за склонности к раз-
жижению и текучести.
В таких случаях переходят на ваку-
умное или электроосмотическое водо-
понижение (рис. 196). С оборудовани-
ем для вакуумного водопонижения
осушение ведется в два этапа. Внача-
ле из скважин откачивают воду насо-
сами как при обычном водопониже-
нии, пока уровень грунтовых вод не
понизится до верха фильтровой части
скважин. Из-за срыва вакуума даль-
нейшая работа насоса будет невоз-
можна. Поэтому на втором этапе
включают вакуум-насос, которым из
прилегающего к скважине объема
грунта откачивается водо-воздушная
смесь. В результате значительного
разряжения (до 80...90 кПа) около
скважины и в зоне осушения котлова-
на образуется зона капиллярного на-
сыщения, а уровень свободной грави-
310
i 2 г
?Рис. 196. Схемы водопонижения в грунтах с низкой водоотдачей:
а — вакуумного; б — электроосмотического; / — вакуум-насос; 2 — водяной насос; 3 — воздухоотделитель; 4~
коллектор; 5 — иглофильтр; 6 — котлован; 7 — уровень грунтовых вод (УГВ) до понижения; 3 — пониженный
УГВ после откачки воды из скважин; 9— УГВ, ;..<л--женный вакуумированием; 10 — самовсасывающий на-
сос ЛИУ; И — металлические стержни илн трусы (аноды); 12 — пониженный УГВ до подключения напряже-
ния; 13 — пониженный УГВ под воздействием электроосмоса, 14— источник постоянного тока.
тационной воды оказывается снижен-
ным дополнительно на 0,5...1,5 м (рис.
196, а). Эффект вакуумного водопони-
жения увеличивается при регулируе-
мом впуске воздуха в зону расположе-
ния фильтров.
Так как при работе эжекторных иг-
лофильтров в зоне всасывания возни-
кает значительное разрежение, то их
воздействие на грунт с низкой прони-
цаемостью аналогично ваг:уумному
осушению.
В грунтах с Хф<0,02 м/сут приток
воды к скважинам можно усилить со-
зданием электрического поля, в ре-
зультате чего возникает электроосмо-
тическое движение воды от положи-
тельного электрода к отрицательному
в противоположность явлению элект-
рофореза— движения взвешенных в
воде минеральных частиц в электри-
ческом поле постоянного тока от отри-
цательного полюса к положительному.
Исследования проф. Г. М. Ломизе
и А. В. Нетушил показали, что в широ-
ком диапазоне грунтов с разным меха-
ническим составом — от глины до пес-
ков — скорость электроосмоса не имеет
больших отклонений от значений ее
10“4...10“5 см/с. Для получения таких
скоростей в песках достаточно создать
градиенты напоров порядка 0,01...
0,001, тогда как в глинах потребуются
градиенты порядка 10...1000. Поэтому
эффект применения электроосмоса в
глинистых .грунтах несоизмеримо вы-
ше, чем в песках. Кроме такого прямо-
го эффекта, увеличивается связность
грунта, а также создаются условия не-
заиления фильтров благодаря явле-
нию электрофореза.
Водопонизительные установки с
применением электроосмоса (рис.
196, б) состоят из обычной иглофильт-
ровой установки и системы электри-
ческого питания постоянным током.
Линию иглофильтров через коллек-
тор присоединяют к отрицательному
полюсу; кроме того, по контуру осуша-
емого котлована на расстоянии 1...3м
от иглофильтров в сторону к выемке
устанавливают ряд металлических
стержней или труб, погруженных в
грунт на одинаковую с иглофильтрами
глубину. Металлические стержни под-
ключают к положительному полюсу.
Рекомендуется напряжение 30...
60 В и сила тока около 1 А на 1 м2 за-
весы. Электроосушение связано с до-
статочно большим расходом электро-
энергии и может применяться в ис-
ключительных случаях для осушения
малых котлованов или частей боль-
ших котлованов.
Выбор параметров и оборудования
для водопонижения осуществляют по
расчетному расходу откачки, по необ-
ходимой глубине понижения уровня
грунтовых вод, по требуемому напору
для отвода воды за пределы котлова-
на. Определение ожидаемого притока
воды к системе взаимодействующих
скважин, особенно несовершенных,
требует выполнения громоздких гид-
Ш
Рнс. 197. Графики для приближенного решения задач по водопонижению:
а — график для определения коэффициента а (по Г. М. Мариупольскому); б — предельная
ноеть скважин диаметром d$‘, вычисленная по формуле	ф ^фг	!'ф'~ ^м‘
s
производитель-
рогеологических расчетов, проводимых
по формулам С. К- Абрамова, С. Ф.
Аверьянова, И. П. Кусакина, И. А. Па-
рного и др.
На стадии предварительных расче-
тов водопонижения допустимо при-
менять упрощенные методики. Приток
воды к небольшим по площади котло-
ванам с контурной водопонизительной
установкой ориентировочно можно
найти по формуле
Q ~	,
где S — необходимое понижение уровня воды
в котловане, м; — коэффициент фильтра-
ции грунта, м/сут; а — коэффициент, завися-
щий от площади котлованов и фильтрацион-
ных свойств грунта (рис. 197, а).
Используя вспомогательный гра-
фик, оценивающий предельную произ-
водительность (захватную способ-
ность) одного иглофильтра qz (рис.
197,6), нетрудно найти необходимое
число иглофильтров:
« = Q! Яс-
Tlo другой, тоже упрощенной, мето-
дике вначале определяют ожидаемый
приток воды Q в условный котлован,
площадь которого ограничена скважи-
нами, по формулам для расчета при-
тока воды в котлован при открытом
водоотливе. Далее, руководствуясь ма-
териалами практических данных, на-
значают расстояние между скважина-
ми (табл. 106).
Зная периметр котлована по линии
скважин Р, определяют потребность в
скважинах пс = Р11с
и находят расход откачки, приходя-
щийся на одну скважину, Qi = Q/n.
Сопоставляют его с предельно допус-
тимой производительностью (захват-
ной способностью) одной скважины:
3 ,---
Яс — болйф 1ф Г Кф ,
где йф — диаметр фильтра в скважине, м;
— длина фильтра, м; Д’ф — коэффициент
фильтрации, м/сут.
Расчетный расход откачки Qt не
должен превышать захватную способ-
ность скважины. Если это условие не
удовлетворено, увеличивают число
скважин, или изменяют параметры
фильтра (длину, диаметр), или дела-
ют песчано-гравийную обсыпку фильт-
ров.
106. Ориентировочные расстояния между иглофильтрами и трубчатыми колодцами
Оборудование	Необходимое понижение уровня грунтовых вод. м		Расстояние между скважинами, м	
Легкие иглофильтровые установки из труб d=50..,70 мм	4 3. . .4 До 3,		0,75* 0,75.. .1,5 1,5...3,0	
Эжекторные иглофильтровые установки из труб d = 65...150 ям	10.	.15	7.	.10
Трубчатые колодцы с погружными насосами (диаметр труб	8.	.10	10.	. 15
100...400 мм и более)
* Расстояние должно быть кратным расстоянию между патрубками на
водосборном коллекторе.
312
Расчет заканчивают определением
необходимого понижения уровня воды
в скважине hQ для достижения требуе-
мого понижения уровня воды под кот-
лованом ho-
т / -?	Q R — г
hc = 1/ Ло ~ 0,73 —1g----------,
I'	ясАф г
где R — радиус влияния котлована (средне-
взвешенный радиус депрессионнои воронки), и;
г — радиус круга, площадь которого равнове-
лика площади, образованной в плане линиями
скважин, м.
В котлованах под крупные гидро-
технические сооружения с разнообраз-
ными гидрогеологическими условиями
применяют сочетание разных способов
и средств осушения. Системы осу-
шения котлованов должны работать в
течение всего периода производства
основных работ: водопонижение — до
окончания засыпки пазух котлована
выше отметок уровня грунтовых вод,
открытый водоотлив — до вывода все-
го оборудования и начала затопления
котлована.
§ 6. Строительство сборных
железобетонных сооружений
Практически все некрупные гидро-
технические сооружения на мелиора-
тивных системах возводят из сборного
железобетона. Несмотря на небольшие
размеры многих сетевых сооружений,
их строительство требует выполнения
полного цикла строительных процес-
сов и операций, характерного для объ-
ектов любой крупности (табл. 107).
Попытки упростить отработанную тех-
нологию и недооценка требований к
контролю качества за каждой опера-
цией приводят к резкому сокращению
долговечности таких сооружений.
При возведении сборных сооруже-
ний специфические особенности имеют
строительные процессы, связанные с
транспортом изделий со складов на
место монтажа и монтажом. Осталь-
ные не отличаются от строительных
процессов для сооружений монолитной
кладки.
Из полной стоимости сборного со-
оружения (100%) на долю изготовле-
ния частей сооружений (включая сто-
имость материалов) приходится 40...
60 % (в среднем 50%), на транспор-
тировку изделий и монтаж сооруже-
ний— 25...35 % (в среднем 30%), на
долю всех прочих видов работ — в
среднем 20%; следовательно, транс-
портные и монтажные работы занима-
ют по стоимости второе место после
изготовления изделий.
Процесс транспортировки изделий с
заводов и полигонов до места монта-
жа в мелиоративном строительстве
имеет свои особенности: значительные
расстояния перемещения, потребность
в кранах для погрузки и разгрузки из-
делий в начале и конце рейса, а иног-
да и при перевалке грузов с транспор-
тных средств одного вида на средства
другого вида, перемещение по плохим
дорогам, а часто и в условиях бездо-
рожья. На крупных мелиоративных
стройках или на группе строек, объе-
диненных общей производственной ба-
зой, дальности перемещения изделий
измеряются десятками и сотнями ки-
лометров.
На каждое типовое сборное соору-
жение составляют технологическую
карту, определяющую последователь-
ность производства разных видов ра-
бот, последовательность установки
элементов сборных сооружений при
монтаже.
Характерные схемы производства
работ по возведению гидромелиора-
тивного сборного железобетонного со-
оружения приведены на рисунке 198.
При массовом строительстве сбор-
ных сооружений применяют два спо-
соба монтажа:
с промежуточным складированием
деталей на стройплощадке, когда их
доставляют заранее и размещают в
рабочей зоне подъемных кранов, с тем
чтобы не потребовалась дополнитель-
ная перекладка (рис. 199, 200);
с «колес», когда составляют точный
график подвоза деталей к месту мон-
тажа и с транспортных средств их на-
правляют прямо в сооружение (без
складирования на стройплощадке).
Несмотря на очевидные преимуще-
ства монтажа с «колес» (меньше по-
грузочно-разгрузочных операций, луч-
шая сохранность деталей, сокращение
размеров стройплощадки), в чистом,
классическом виде его применяют ред-
ко из-за трудности точного соблюде-
ния графиков поступления и монтажа
деталей. Задержка с доставкой приво-
дит к простоям подъемных кранов и
монтажников, а задержки с монта-
жом — к простою транспортных
средств. Целесообразно применять со-
четание этих способов, создавая не-
большой sangc деталей на месте мон-
тажа, а при поступлении новых дета-
313
107. Типичный состав строительных процессов при возведении сборных железобетонных
гидротехнических сооружений
Специализированные
циклы работ
Состав строительных процессов и работ
Необходимые машины, приспособления,
оборудование
Подготовитель-
ные и земляные
работы в котлова-
не
Расчистка площадки (от кустарника,
камней, пней)
Кусторезы, корчеватели, бульдозеры
Геодезическая разбивка
Снятие почвенного слоя
Разработка грунта в котловане
Осушение котлована-.водоотливом или
водопонижением (при наличии грун-
товых вод)
Подготовка осно-
вания и специаль-
ные работы
Зачистка основания до проектных от-
меток
Отсыпка, разравнивание и уплотне-
ние слоя подготовки (из гравийно-
песчаной смеси или из тощего бетона)
Возведение желе-
зобетонных частей
сооружения
В неблагоприятных грунтовых усло-
виях в соответствии с проектом: за-
бивка свай, шпунта; замочка проса-
дочных грунтов; замена слабых грун-
тов (выторфовывание); закрепление
грунтов
Укладка дренажей и фильтров
Доставка железобетонных деталей и
других материалов
Промежуточное складирование дета-
лей
Геодезические инструменты
Бульдозеры
Одноковшовые экскаваторы, бульдо-
зеры
Водоотливные насосы, легкие игло-
фильтровые установки
Бульдозеры, экскаваторы с ковшом-
планировщиком, вручную
Подъемные краны, переносные бун-
кера, бадьи, электро- и пневмообору-
дование для уплотнения и втрамбо-
вывания материалов
Оборудование для производства спе-
циальных видов работ
Подъемные краны, механизирован-
ные и ручные машины
Автотранспорт, а в условиях бездо-
рожья тракторные прицепы
Подъемные краны
Работа заключи-
тельного этапа
Укладка бетона в монолитные части
сборно-монолитных конструкций с ар-
мированием и устройством опалубки
Монтаж железобетонных деталей
сборной части сооружения с омоно-
лнчиванием стыков
Устройство и герметизация конструк-
тивных швов (осадочных, темпера-
турных)
Гидроизоляционные работы
Монтаж металлоконструкций, подъ-
емников, затворов, гидромеханичес-
кого и другого оборудования
Обратные засыпки пазух котлована с
послойным разравниванием и уплот-
нением грунта
Укладка лишнего грунта в кавалье-
ры или разравнивание его на приле-
гающей площади
Крепление русловых частей водото-
ков около сооружений (плитами, от-
мосткой, одерновкой)
Устройство дорог и подъездных пу-
тей к сооружению
Благоустройство территории с рекуль-
тивацией нарушенных площадей
Комплекты оборудования, применяе-
мые для строительства сооружений
из монолитного бетона
Подъемные краны, стропы, захваты,
траверсы, такелажные приспособле-
ния и устройства для временного за-
крепления деталей;
набор приспособлений для заделки
стыков омонояичивающим материа-
лом;
аппараты для электросварки выпус-
ков арматуры
Приспособления, соответствующие
материалам конструктивного шва
Машины и оборудование, применяе-
мые для устройства окрасочных, ок-
леенных и обмазочных гидроизоля-
ций
Подъемные краны с грузозахватны-
ми устройствами и набор приспособ-
лений для монтажа
Бульдозеры, экскаваторы с грейфер-
ным ковшом; трамбующие плиты,
пневмо- и электротрамбовки; ручные
машины
Бульдозеры
Подъемные краны и другие механиз-
мы в соответствии с конструкцией
крепления
Бульдозеры, грейдеры, катки
Бульдозеры, грейдеры
314
Рис. 198. Схемы производства работ при строительстве гидротехнического сооружения из
сборного железобетона на сети:
а — разработка грунта в котловане с дополнительным перемещением во временный отвал; б —- водоотлив, а
при необходимости водопонижение; в — устройство гравийной подготовки и выполнение других работ по под-
готовке основания: а—-монтаж деталей с заделкой швов; д — гидроизоляционные работы; е — обратная за-
сыпка пазух котлована с послойным уплотнением грунта; лс — монзаж оборудования, устройство постоянных
подъездных путей, рекультивация территории; / —экскаватор; 2 — насос для водоотлива; 3 — легкая игло-
фильтровая установка; 4 — ящик-бункер для подачи материалов на дно котлована; 5 — подъемный кран;
6 — передвижной компрессор; 7. — пневмотрамбовка; 3 — бульдозер.
Рис. 199. Схема площадки строительства смотрового колодца из железобетонных деталей:
1— бульдозер для обратной засыпки и разравнивания грунта; 2 — временный отвал грунта; 3 — одноковшо-
вый экскаватор; 4 — котлован для колодца; 5 —траншея для трубопровода; 6 — кольца для колодца; 7 —
подъемный кран; 8,— верхняя плита колодца; 9 — нижняя плита колодца; 10 — площадка для складировав
ния материалов при подготовка основания.
Рис. 200. Генеральный план строительной площадки трубчатого перепада регулятора на канате
в сухих грунтах:
а — стройгенплан; б — размещение экскаватора; в — размещение подъемного крана; / — временные отвалы;
2 три площадки для подъемного крапа; д — звенья труб; 4 — прочие железобетонные детали; 5 — затвоы
о места складирования камня, i равия. (Размеры в м.)
Рис. 201. Стыки деталей сборных железобетонных конструкций:
а — при соединении деталей, лежащих в одной плоскости; б — при соединении деталей под прямым углом;
в — пазовые и гнездовые; г — жесткое соедипрние железобетонных деталей со сваркой выпусков аоматуры и
закладных частей; 1 — соединяемые детали; 2 — омонпличивающий или герметизирующий материал; 3 — вы-
пуски арматуры; 4 — закладные детали; 5 — сварной шов; 6 — арматура для закрепления закладных частей.
лей использовать их без промежуточ-
ного складирования.
При монтаже некрупных сооруже-
ний на оросительных и осушительных
каналах применяют преимущественно
следующие краны: автомобильные, на
пневмоколесном ходу, тракторные, эк-
скаваторы— краны на пневматичес-
ком и гусеничном ходу.
В рабочее положение изделие уста-
навливают медленно, без ударов и
толчков; до закрепления элёмента
стропы не снимают с крюка. Времен-
ное закрепление возможно разными
способами: обсыпкой грунтом, уста-
новкой подпорок, клиньями в гнездах,
хомутами, вантовыми оттяжками. По-
сле временного закрепления выверяют
положение установленного элемента и
закрепляют его окончательно.
'Заключительный процесс — заделка
швов и стыков (рис. 201). Скрытые
швы и стыки заделывают в процессе
монтажа, доступные — после установ-
ки в рабочее положение всех элемен-
тов сооружения. Стыки, подлежащие
замоноличиванию, заделывают бето-
ном после сварки выпущенной армату-
ры. Перед сваркой арматуру очищают
от грязи и ржавчины. Составляющие —
гравий или щебень — должны иметь
размеры, обеспечивающие свободный
проход в зазоры между арматурой и
стенками опалубки стыка. Прочность
бетона для заделки должна быть не
ниже прочности бетона в соединяемых
элементах; желательно применять
быстротвердеющие цементы и добав-
ки, ускоряющие твердение. Уход за
бетоном в стыках должен быть таким
же, как и при монолитной кладке.
Объемы работ по заделке швов мо-
жно значительно сократить при ис-
пользовании для сборных сооружений
крупных пространственных блоков.
Так, при монтаже оголовка трубчато-
го водовыпуска обычного типа требу-
ется установить не менее четырех бло-
ков с последующей заделкой стыков
между ними. Такой же оголовок мож-
но изготовить в виде одной детали пол-
ной заводской готовности вместе с ра-
мой для затворов. При этом не только
ускоряется процесс сборки сооруже-
ний, но резко возрастает качество воз-
водимых сооружений и их долговеч-
ность.
В водохозяйственном строительстве
317
Рис. 202. Схемы монтажа деталей здания каркасного типа для насосной станции из сборного
железобетона:
а— установка подколенников; б—монтаж колонн; в — монтаж подкрановых балок; г — монтаж балок пере-
крытия; в — монтаж плит покрытия: 1 — временный отвал грунта: 2 — кондуктор для точной установки ко-
лонн; 3— инвентарные подвесные подмости; 4—монтажная лестница.
наряду с гидротехническими и мелио-
ративными сооружениями часто при-
ходится строить здания и помещения,
которые по своей конструкции соот-
ветствуют зданиям промышленно-
го назначения: верхние строения на-
сосных станций, предприятия и соору-
жения собственной производственной
базы, складские помещения, эксплуа-
тационные постройки и др.
На рисунке 202 показаны схемы
монтажа основных деталей здания
каркасного типа для надземной части
насосной станции.
§ 7. Строительство сооружений
методом опускных колодцев
Опускные колодцы применяют при
необходимости строительства подзем-
ных частей сооружений на большой
глубине, высоком уровне грунтовых
вод, на затопленных водой территори-
ях, в неустойчивых оплывающих грун-
тах, а также в стесненных условиях,
когда затруднено или невозможно ус-
тройство открытого котлована с поло-
гими откосами. Опускные колодцы
могут служить в качестве фундамен-
тов под береговые устои, бычки, мос-
товые опоры и другие сооружения с
заполнением полости колодцев грун-
том, камнем, бетоном. Они же могут
быть конструкцией подземных соору-
жений с размещением в их полости
оборудования заглубленных насосных
станций, водозаборных сооружений,
глубоких колодцев.
Сущность метода опускных колод-
цев заключается в строительстве под-
земной части сооружения вначале на
поверхности с последующим погруже-
нием ее под действием силы тяжести
на проектную глубину за счет изъятия
грунта из внутренней полости и под-
копа по периметру стенок колодца
(рис. 203). По мере погружения стен-
ки наращивают по высоте до проект-
ных размеров.
Успешное погружение колодца оп-
ределяют условием (рис. 203, ж)
G — P>KT,
где G — сила тяжести от погружаемой части
колодца; Р — выталкивающая сила, определяе-
мая массой воды, вытесненной стенками колод-
ца; Т — сила трения стенок о грунт; /<=1,15 —
коэффициент погружения, учитывающий необ-
ходимость нарушения равновесия действующих
сил; T=U(H—l,5)f — расчетная сила трения
стенок о грунт; U — внешний периметр
колодца; Н — глубина погружения; / =
fi + /2 ^2 + /з ^з + •••
=-------—————-------—— — средневзве-
hi т Л2 +	
шенное значение удельных сил трения для ма-
териала стенок по грунту; ft — удельные силы
трения для каждого слоя грунта (ф = 20...
70 кН/м2).
318
Рис. 203. Устройство опускных колодцев и последовательность выполнения работ при их по-
гружении:
а — исходное положение на поверхности; б — изъятие грунта из внутренней полости грейферным ковшом; в —
наращивание стенок колодца; г — устройство днища; д — наиболее распространенные формы колодцев в
плане: е — элементы опускного колодца; ж — схема взаимодействия сил при погружении колодца; з — одна
из схем опирания ножевой части в процессе бетонирования на площадке; / — стенка; 2 — уступ; 3 — ножевая
часть; 4— банкетка; 5 — стальной нож; 6 — подготовка основания днища; 7 — гидроизоляция; 8 —- железобе-
тонное днище; 9 — подкладки по периметру; 10 — песчаная подушка.
Форма сечения колодца в плане и
глубина погружения определяются
проектом сооружения. Наиболее рас-
пространены формы колодцев: цилинд-
рическая, квадратная, прямоугольная,
секционная (рис. 203, д) с глубиной
погружения до 30...40 м. Известны
случаи устройства опускных колодцев
в основании мостовых опор на глуби-
ну до 80 м. Стенки колодцев чаще
всего делают из монолитного или сбор-
ного железобетона. Нижней ножевой
части колодцев придают формы, кото-
рые способствовали бы их легкому по-
гружению (рис. 203, а, е). Внутренний
скос, облегчающий выемку грунта из-
под стенок колодца, делают под углом
сс = 35...40° в слабых сыпучих и илис-
тых грунтах и под углом а=75...85° в
плотных глинистых. Самую нижнюю
часть колодца обычно- оснащают
стальным ножом, присоединяемым к
закладным частям банкетки, ширина
которой а достигает 45 см. Выше но-
жевой части при переходе к стенке с
внешней стороны делают уступ шири-
ной в до 15 см, позволяющий умень-
шить сопротивление сил трения по бо-
ковой поверхности. Для ускорения по-
гружения и во избежание зависания
полость вдоль внешних стенок колод-
ца заполняют глинистой суспензией,
образующей тиксотропную рубашку.
По периметру внешнего выступа дела-
ют замок из прорезиненной ленты,
препятствующей прорыву суспензии
вдоль ножевой части во внутреннюю
полость колодца.
Строительство опускных колодцев
складывается из следующих строи-
тельных процессов:
подготовка территории и площадки;
изготовление на месте ножевой час-
ти и первого яруса стенки колодца из
монолитного или сборного железобе-
тона;
выемка грунта из полости колодца
механизированным или полумеханизи-
рованным способом;
водоотлив или водопонижение при
интенсивном притоке грунтовых вод;
разработка грунта под стенками ко-
лодца средствами малой механизации
или вручную с контролем равномер-
ности оседания колодца;
повторение всех процессов по каж-
дому ярусу опускного колодца; высоту
ярусов назначают по условиям произ-
водства работ и бетонирования в пре-
делах от 3 до 12 м;
319
Рис, 204. Организация работ при строительстве сооружений методом опускных колодцев:
а — подготовка площадки вблизи уреза воды; б — погружение опускного колодца с искусственного остров-
ка при глубине воды Н до 6 м; в — то же, прн //>6,0 м; г — схема механизированной разработки грунта в
крупном опускном колодце; д — бункер-бадья для подъема грунта кранами; е — разработка грунта средст-
вами гидромеханизации; / — экскаватор; 2 — бункер-бадья; 3 — бульдозер; 4 — землесосная установка; 5 —
приямок (зумпф); 6 — гидромонитор.
регулирование процесса опускания
при перекосах, заклинивании, встрече
с препятствиями; это достигается уст-
ранением встретившихся включений,
усиленным подкопом под стенкой со
стороны, где наблюдаются задержки,
установкой подкладок под нож со сто-
роны, где идет ускоренное опускание,
устройством дополнительных пригру-
зок на стены колодца и др.;
устройство бетонной подушки на
дне колодца после его опускания на
заданную глубину;
устройство гидроизоляционного слоя
по поверхности подушки;
устройство железобетонного днища
колодца.
Подготовка площадки заключается
в тщательном выравнивании террито-
рии, а для работы на территории, за-
топленной водой, — в насыпке полу-
островков и островков (рис. 204, а, б,
в) . TVpw йошш гду&таг вода ва мес-
те погружения опускные колодцы к
месту установки могут быть доставле-
ны на плаву и затоплены в заданном
месте.
Способ разработки грунта в полости
колодцев выбирают с учетом их разме-
ра в плане, глубины погружения,
свойств грунтов, наличия грунтовых
вод. В колодцах размерами в плане до
10... 15 м грунт обычно разрабатывают
грейферными ковшами экскаваторов
(рис. 203,6), а при больших разме-
рах— с помощью малогабаритных
землеройных машин, опускаемых кра-
нами на дно котлована (рис. 204, а).
На поверхность грунт извлекают
подъемными кранами в металлических
бункерах-бадьях, приспособленных для
быстрой их разгрузки (рис. 204,6).
Песчаные и малосвязные грунты це-
лесообразно разрабатывать средства-
ми гидромеханизации — гидромонито-
рами с подъемом пульпы на поверх-
ность гидроэлеваторами или землесос-
ными установками (рис. 204, е). Скаль-
ные прослойки и крупные включения
при необходимости дробят взрывным
способом, применяя маломощные за-
ряда \\ защитаж.	ко-
жухи. Во всех случаях вдоль стенок
колодца оставляют недоборы, которые
разбирают вручную так, чтобы не бы-
ло перекосов.
Работы по устройству стенок, их на-
ращиванию и омоноличиванию стыков
320
панелей сборного колодца выполняют
в соответствии с правилами и техноло-
гией производства бетонных и желе-
зотонных работ. Ножевую часть обыч-
но делают в опалубке с опиранием ее
на подкладки, устанавливаемые на
песчаную подушку (рис. 203, з). К на-
чалу опускания колодца опорные эле-
менты разбирают. Оставшиеся под-
кладки удаляют симметрично и равно-
мерно так, чтобы не было перекосов и
аварий.
Значительные сложности возникают
при устройстве днища колодца в усло-
виях напорных грунтовых вод. После
откачки воды и понижения уровня
грунтовых вод вначале отсыпают при-
грузку (фильтр из камня и гравия),
устраивают каптаж с откачкой воды и
только после этого укладывают бетон-
ную подготовку, заполняя ею всю ниж-
нюю часть колодца. Железобетонное
дно делают только после устройства
гидроизоляции на сухом основании.
Работы по опускным колодцам вы-
полняют специально обученные и под-
готовленные рабочие под руководст-
вом опытных бригадиров и специалис-
тов.
§ 8. Строительство завес
и подземных частей сооружений
методом «стена в грунте»
«Стена в грунте» — способ устройст-
ва подземных частей инженерных со-
оружений путем заполнения глубокой
щели или траншеи материалами с за-
данными свойствами (рис. 205, а) . Этот
метод применяют для создания про-
тивофильтрационных завес в основа-
нии напорных гидротехнических соору-
жений или для уменьшения притока
грунтовых вод в котлованы возводи-
мых сооружений. В таких случаях он
оказывается менее трудоемким и до-
рогим по сравнению со способами це-
ментации, битумизации, силикатиза-
ции. Кроме завес методом «стена в
грунте», могут быть устроены подзем-
ные части заглубленных насосных
станций, береговых водозаборов и дру-
гих сооружений. Для этого вначале
стенкой образуют замкнутый контур
по периметру подземной части, а за-
тем разрабатывают грунт во внутрен-
ней части контура (рис. 205, в, г). Ме-
тод применим в любых . грунтах, до-
ступных для разработки механически-
ми способами. В наибольшей степени
его преимущества проявляются при
высоком уровне грунтовых вод и при
отсутствии в толще грунта крупных ка-
менистых включений.
Для противофильтрационных стенок
в грунте используют следующие мате-
риалы: бетонные и цементно-песчаные
смеси, глиноцементные и суглинисто-
цементные смеси, в агрессивных сре-
дах — битумные или известковые сме-
си, а также грунтовые материалы —
глины, суглинки и их смеси с песчаны-
ми грунтами. Для подземных частей
сооружений применяют только бетон и
железобетон. Возможно устройство
стен сборной конструкции из железо-
бетонных деталей.
Для обеспечения устойчивости вер-
тикальных откосов траншей, так же
как и при бурении скважин, применя-
ют тяжелые глинистые растворы плот-
ностью 1,04...1,16 т/м3 (из бентонито-
вых или обычных тонкодисперсных
глин). Глинистые растворы должны
долго сохранять свои свойства, легко
перекачиваться грязевыми насосами и
не мешать работе механизмов.
При работе с глинистыми раствора-
ми необходимы следующие операции:
измельчение исходных глинистых ма-
териалов, перемешивание их с водой,
очистка от грубых примесей и комоч-
ков, непрерывная перекачка-циркуля-
ция, очистка от частиц разрабатывае-
мой породы. Для этих целей необхо-
димо соответствующее оборудование.
Известны различные типы «стен в
грунте»: свайные толщиной 0,5... 1,0 м
и глубиной до 70 м; траншейные сек-
ционные толщиной 0,2...1,0 м и глуби-
ной до 50...70 м; траншейные непре-
рывные толщиной 0,2... 1,0 м и глуби-
ной до 15...20 м, траншейные с запол-
нением грунтом при ширине 0,5...4,0 м
и глубине до 4... 12 м.
Свайные стенки в грунте образуют-
ся путем устройства буронабивных свай
(рис. 205, <Э). Для этого по линии бу-
дущей стенки бурят скважины на та-
ком расстоянии друг от друга, чтобы
между ними можно было разместить с
перекрытием буронабивные сваи второ-
го порядка. Полость каждой пробурен-
ной скважины заполняют бетоном или
другими материалами с тщательным
послойным уплотнением через устье
скважины. По мере заполнения поло-
сти обсадную трубу извлекают.
Глубокие траншейные стенки требу-
ют специального оборудования для об-
21—290
321
Рис. 205 Технология устройства «стен в грунте»:
а — схема образования стены в грунте; б — протизофильтрационная завеса из «стены в грунте»; в, г —
стены для подземных частей сооружений; д— «стена в грунте» из буронабивных свай; е — устройство стены
отдельными секциями; ж — схема циркуляции тяжелого глинистого раствора с отделением из него бурового
шлама; з — схема устройства непрерывной стенки в грунте; 1 — щель, прорезь, траншея; 2 — материал, за-
полняющий прорезь; 3 — трубы для подачи заполняющей бетонной смеси; 4 — тяжелый глинистый раствор:
5—опускание арматурного элемента; 6 — бурение скважины под набивную сваю; 7 — разработка траншей
грейферным гидравлическим экскаватором; 8 — разработка траншеи специальным оборудованием на базе
одноковшового экскаватора; 9— устройства для перекачивания, перемешивания тяжелого глинистого раство-
ра и отделения крупных фракций, попадающих в него при разработке породы в траншее.
разования щелей. На рисунке 205, е, з
показана общая технологическая схе-
ма устройства стенки в грунте. Грунт
в щели или траншее разрабатывают
буровым оборудовании, приспособлен-
ным для этих целей, или специальными
установками, или экскаваторами.
Установка СВД-500 на базе одноков-
шового экскаватора Э-652 имеет буро-
вой снаряд, специальную направляю-
щую раму и эрлифтный подъемник для
откачки глинистого раствора вместе с
породой из зоны разработки. Образу-
ется траншея шириной 0,5 и и глуби-
ной до 30 и, заполненная глинистым
раствором, предохраняющим ее откосы
от обрушения. На некотором удалении
от места разработки в полость траншеи
укладывают заполняющий материал.
Бетонную смесь в траншею обычно
подают бетононасосами по трубам ме-
тодами, применяемыми при подводном
бетонировании, преимущественно с вер-
тикальным перемещением труб — ВПТ
322
(см. рис. 95, а). Железобетонные стен-
ки получаются путем установки арма-
турных каркасов до укладки бетонной
смеси (рис. 205, е). Откачиваемый из
зоны разработки грунта глинистый
раствор очищают в отстойниках, про-
пускают через сита и возвращают в
траншею (рис. 205, ж). Из-за неиз-
бежных потерь приходится готовить
и добавлять свежий глинистый раствор.
Более глубокие траншеи (до 50 м
при ширине до 0,5 м) можно получить
при помощи установки СВД-500Р на
рельсовом ходу.
На мягких грунтах используют спе-
циальный траншеекопатель ЭГТ-570,
прорезающий щель шириной 0,6 м на
глубину до 12,5 м.
Для устройства траншей под грун-
товые стенки небольшой глубины мож-
но применять строительные экскава-
торы с рабочим оборудованием обрат-
ная лопата, драглайн и траншейные
цепные экскаваторы.
§ 9. Общие сведения о технологии
тоннельных работ
Необходимость строить гидротехни-
ческие сооружения и гидромелиоратив-
ные системы в сложных рельефных ус-
ловиях приводит к увеличению числа
объектов с тоннелями, которыми эко-
номически целесообразно заменять вы-
емки глубиной свыше 30 м. Тоннель-
ные работы относят к одному из самых
сложных видов работ, выполняемых
только специализированными тоннеле-
строительными организациями. Специ-
фика тоннельных работ определяется:
индивидуальностью проектных реше-
ний по каждому тоннелю; большой
опасностью ведения работ в условиях
горного давления, больших напоров
грунтовых вод (часто агрессивных и с
высокой температурой); наличием
взрывоопасных и ядовитых подземных
газов. При организации тоннельных ра-
бот учитывают следующие характер-
ные условия: малый фронт, стеснен-
ность территории; необходимость вы-
полнения в сжатые сроки, увязанные
с другими работами и пропуском строи-
тельных расходов; потребность в спе-
циальных машинах и оборудовании; не-
обходимость подготовки рабочих; вы-
сокая стоимость — 30...50 р. за 1 м3
проектного сечения.
Короткие тоннели проходят с одной
или с двух сторон от входного и выход-
ного порталов. Проходку длинных тон-
нелей осуществляют одновременно из
нескольких точек со строительством
промежуточных шахт, располагаемых
через 2...5 км (рис. 206). Такая орга-
низация работ позволяет существенно
сократить сроки их строительства.
Работы по строительству тоннелей
состоят из следующих комплексных
процессов: разработка горной поро-
ды — проходка тоннеля; устройство
обделок; заполнительная и закрепи-
тельная цементация пород, примыкаю-
щих к обделке; обеспечение тоннель-
ных работ — вентиляция, водоотвод,
водоотлив, электро- и пневмоснабже-
ние, подземный транспорт.
Способы проходки подземных выра-
боток должны обеспечивать безопас-
ность работ и сохранность поперечного
сечения до его закрепления постоянной
обделкой. На выбор способа проходки
решающее влияние оказывают свойства
горных пород, от которых зависит
устойчивость выработок: вид грунтов,
их водно-физические свойства; проч-
ность горной породы, трещиноватость,
пустотность, склонность к осыпанию;
сцепление между частицами грунта и
их сцементированность. Способность
грунтов противостоять горному давле-
нию, не разрушаясь в горных выработ-
ках, принято оценивать коэффициентом
крепости горных пород по шкале, пред-
ложенной М. М. Протодьяконовым.
Этот коэффициент численно равен пре-
делу прочности породы на сжатие,
уменьшенному в 100 раз, то есть
/ = 7?сж/100.
Способ и технология проходки зави-
сит также от размеров поперечного се-
чения выработок. На рисунке 207 при-
ведена классификация наиболее рас-
пространенных способов проходки тон-
нельных выработок и общие сведения
об условиях их применения.
В слабых неустойчивых нескальных
и выветрелых скальных грунтах с f<4,
требующих немедленного закрепления
стенок, рекомендуется проходка с по-
мощью специальных проходческих щи-
тов (рис. 208). Они представляют со-
бой скользящую цилиндрическую фор-
му, в торцевой открытой части которой
ведут разработку породы механизиро-
ванным или немеханизированным спо-
собом. По мере удаления породы в
зоне ножевой части корпус щита с по-
мощью домкратов перемещают впе-
21*
323
Рис. 206. Схема организации работ при строительстве гидротехнических тоннелей.
/ — подводящий канал; 2 — входной портал; 3 — место сбойки участков тоннеля; 4 — вертикальные шахты;
5 — выходной портал; 6 — основная база строительства тоннеля; 7 — базы .участков, тоннеля (шахтные дво-
ры); 8—база участка при выходном портале; S...J4 — поперечные сечения тоннелей.
ред. В хвостовой части ведут монтаж
сборной облицовки тоннеля из железо-
бетонных или чугунных тюбингов.
В СССР изготовляют проходческие
щиты следующих размеров по наруж-
ному диаметру: 2,5; 3,6; 4,9; 5,7; 5,9;
6,25; 8,75; 9,75 м. Ограниченный диапа-
зон параметров щитов не позволяет
применять этот способ для строитель-
ства тоннелей, сечения которых отли-
чаются по форме и габаритам от се-
рийных моделей. Проходческие щиты в
наибольшей степени обеспечивают ме-
ханизацию тоннельных работ и ско-
рость проходки до 8... 15 м/сут, а при
малых размерах сечений и в благопри-
ятных условиях —‘ до 60 м/сут.
Во всех случаях, когда щиты исполь-
зовать невозможно, применяют горные
способы проходки подземных вырабо-
ток.
В прочных скальных устойчивых
горных породах, не требующих немед-
ленного крепления стенок, разработку
обычно ведут по всей площади попе-
речного сечения (рис. 209, а) участка-
ми по 200...300 м, после чего осущест-
вляют устройство постоянных обделок
в соответствии с проектом тоннеля. При
высоте сечений свыше 10 м их разбива-
ют на ступени (рис. 209, б) или уступы
(рис. 209, в, г), которые позволяют ис-
пользовать обычные машины для строи-
тельства тоннелей и упрощают породо-
погрузочные работы. Разработку скаль-
ных пород осуществляют только с
рыхлением их взрывным способом (рис.
209, д, е). Из-за стесненности фронта
работ все необходимые операции вы-
полняют циклически с организацией
работ поточными методами.
Продолжительность цикла проходки
должна быть увязана с длительностью
рабочей смены для подземных работ
и составлять 3 или 6 ч, а для крупных
сечений — 12 или 24 ч.
В таблице 108 приведен пример гра-
фика для одного цикла при проходке
тоннеля в скальных породах. Аналогич-
ные графики составляют и на другие
процессы: устройство временного кре-
пления, устройство постоянных обде-
лок, цементацию, закрепление породы
и т. д.
Наиболее сложна проходка под-
земных выработок в слабых грун-
тах, требующих немедленного креп-
ления сечения. В таких случаях
применяют такие горные способы
проходки (рис. 210), при кото-
рых во избежание обвалов и зава-
лов разработку сечения ведут в стро-
го определенной последовательности с
одновременным креплением каждой
разработанной части поперечного сече-
ния. В относительно устойчивых грун-
тах с коэффициентом крепости
применяют способ полностью раскры-
324
СПОСОБЫ ПРОХОДКИ ТОННЕЛЕЙ
Рис, 207. Классификация способов проходки тоннелей.
того сечения — австрийский (рис.
210, а). В этом случае по мере выра-
ботки породы устанавливают стойки,
подкосы, подпорки, распорки и заклад-
ные доски, образующие веерную крепь
(рис. 210, б). Затем бетонируют стен-
ки тоннеля, постепенно заменяя вре-
менную крепь постоянным креплением.
Рис. 208. Схемы проходки тоннелей щитовым способом:
а — схема немеханизировапного щита; б — элементы немеханизированного щита; в, г — рабочие органы для
резания грунта в механизированных проходческих щитах; д — схема комплексной механизации при поточной
организации работ с использованием проходческих щитов; / — облицовка тоннеля из тюбингов; 2—хвосто-
вая часть щита; 3— последний ряд уложенных тюбингов; 4 —домкраты; 5 — опорное кольцо; 6 — ножевое
кольцо; 7 — ребра жесткости и полки: S — вращающиеся режущие органы механизированного щита для
плотных грунтов; 9— рабочий орган механизированного щита для мягких грунтов; 10 — ножи и люки для
срезанного грунта; // — рабочий орган механизированного щита; 12— погрузочный транспортер; 13— тю-
бингоукладчик; /4 —ленточный транспортер; /5 — рельсовый путь; 16— вагонетки; I— участок разработки
грунта; II — участок монтажа тюбингов; III — участок приготовления и нагнетания раствора за обделку,
зачистки основания, наращивания путей; IV—участок погрузки грунта для откатки.
325
Рис. 209. Горные способы проходки тоннелей в прочных грунтах без расширения сечения и без
крепления во время разработки:
а — плоскими вертикальными забоями; б — ступенчатыми забоями: в — верхним уступом: г — нижним усту-
пом; д — бурение шпуров с применением самоходной буровой установки; е — погрузка породы после заря-
жения и взрывания шпуровых зарядов; ж — оборка породы со стенок, наращивание путей и других комму-
никаций. (Размеры в м.)
Выемку породы начинают с устройства
штольни I, которая одновременно слу-
жит направляющим и транспортным
ходом для откатки вагонеток с поро-
дой. Сечение штолен немедленно кре-
пят (рис. 210, ж, з, и). Далее делают
верхний направляющий ход II и пере-
ходят к постоянному расширению се-
чения, последовательно выбирая грунт
в малой колотте III, в большой колот-
те IV, в штроцетте V, в штоссах VI, в
стенах VII и в зоне под обратный свод
VIII.
В менее крепких породах с f~1...4
применяют способ опертого свода —
бельгийский (рис. 210, д, е), при кото-
ром вначале выбирают породу в верх-
ней части поперечного сечения и за-
крепляют его аркой верхнего свода,
опирающейся в боковые части выработ-
ки, затем в нижней части и бетонируют
боковые стены, а завершают работы
устройством нижнего обратного свода.
В несвязных и связных неводонасы-
щенных грунтах, неспособных воспри-
нимать давление от свода обделки, при-
меняют способ опорного ядра (рис.
210, в, г). В этом случае вначале в
местах будущей стены тоннеля ведут
проходку короткими штольнями, в ко-
торых делают часть бетонной или же-
лезобетонной стены тоннеля. Таким же
способом возводят второй и последую-
щие ярусы стены. Остающееся в штоль-
нях свободное пространство для устой-
чивости заполняют разрабатываемым
выше грунтом. После сооружения стен
ведут разработку грунта в верхней под-
сводной части сечения с устройством
крепления, опирающегося на неразра-
ботанную часть грунта в центральной
части сечения. Бетонирование верхне-
го свода тоннеля ведут с опиранием на
сделанные ранее стены.
Временное крепление выработок при
всех способах разработки осуществля-
ют деревянными, металлическими или
железобетонными элементами, заготав-
ливаемыми на предприятиях производ-
ственной базы. Существуют и другие
горные способы проходки подземных
выработок, рассмотренные в специаль-
ной литературе. К общим недостаткам
всех горных способов проходки следу-
ет отнести их большую трудоемкость,
малую степень механизации работ,
большой расход крепежного материа-
ла, потребность в высококвалифициро-
ванных рабочих, большую опасность
работ и малые скорости проходки —
до 30...50 м за месяц.
Суточная скорость проходки (м/сут)
326
Рис. 210. Горные способы проходки тоннелей в слабых грунтах с постепенным расширением
сечения и немедленным креплением каждой части выработки:
а — способ полностью раскрытого сечения; б—схема крепления раскрытого сечения; в — способ опорного
ядра; г —схема опирания свода на опорное ядро; д — способ опертого свода; е — один из этапов устройства
обделки при опертом своде; ж— крепление направляющего и транспортного хода (штольни) в слабых грун-
тах; з — многоугольное неполное крепление штольни в прочных грунтах; и— схема крепления забоя в мягких
грунтах; / — временная распорка; 2 — вагонетка; 3 — дренажная канавка; lt.eVUI — очередность разработки
грунта в поперечном сечении тоннеля,
тоннелей при любом способе в общем
случае зависит от производительности
оборудования, осуществляющего раз-
работку грунта, и составляет:
б'ут = F,
где /7см — средняя расчетная производитель-
ность при разработке грунта с учетом его рых-
ления, погрузки, зачистки и технологических
перерывов в работе оборудования на выполне-
ние подготовительных, вспомогательных и за-
ключительных операций, м3/сут; F — площадь
поперечного сечения выемки, м2.
Продолжительность прохода тоннеля
можно оценить зависимостью
г = гтах//сут,
где Lmax—наибольшая длина участка тоннеля,
которую надо пройти из одного забоя до мес-
та сбойки, м.
С учетом работ по устройству обде-
лок, входного и выходного порталов,
закреплению и цементации грунтов во-
круг сечения тоннеля общий срок
строительства существенно возрастает.
108. График проходки тоннеля в плотных грунтах полным сечением
Наименование операций	Рабочее время, ч П родолжнтель-	— - —			 ность, мии	1	|	2	|	3	|	4	|	5	|	6
Подкатка и откатка буровой ра- мы Бурение шпуров Заряжение и взрывание Вентиляция Оборка забоя, очистка путей Подкатка и откатка породопогру- зочной машины Погрузка породы Резерв на непредвиденные задерж- ки	2X10=20		 — 90		— 30		 30	_ 20		 2X15=30	—	— 120	—-—— 20	•—
Итого	360
327
Гл ава VIII. РАБОТЫ, СВЯЗАННЫЕ С ОСВОЕНИЕМ
И ЭКСПЛУАТАЦИЯ МЕЛИОРИРУЕМЫХ ЗЕМЕЛЬ
§ 1.	Планировка полей
Проектирование планировочных ра-
бот. Интенсивное использование оро-
шаемых и осушаемых земель возмож-
но только при проведении планировоч-
ных работ. Планировка обеспечивает
равномерное увлажнение почвы на всей
площади поля, сокращение потерь на
фильтрацию, экономию воды, улучше-
ние мелиоративного состояния земель,
снижение затрат труда при поливах и
повышение урожайности в целом.
Поверхность спланированного оро-
шаемого поля должна иметь заданный
однозначный уклон для равномерного
увлажнения и предотвращения смыва
почвенного слоя; ровность поверхности
с точностью ±5 см, а при возможности
±3 см; почвенный слой толщиной не
менее 0,1.„О, 15 м.
Уклоны площади участков, которые
зависят от водопроницаемости почв,
способа полива, особенностей возделы-
ваемой культуры, принимают: при по-
ливах напуском по полосам — 0,01...
0,017; по бороздам — 0,005...0,01; за-
топлением (чеки под рис) — нулевые
или очень близкие к нулю. Нельзя до-
пускать обратных по отношению к на-
правлению полива уклонов и уступов-
перепадов в пределах одного орошае-
мого участка. Размеры и границы
планируемого участка увязывают с рас-
положением каналов.
Объем планировочных работ на 1 га
колеблется в широких пределах — от
200 до 2500 м3/га, а дальность переме-
щения срезаемого грунта — от 20 до
200 м. Стоимость планировочных работ
зависит от способа планировки и объ-
ема работ на 1 га.
В зависимости от сложности рельефа
(рис. 211, а) и требований к его по-
верхности проводят либо сплошную
планировку (на всей площади), либо
выборочную (на отдельных участках).
Различают также планировку естест-
328
венных неровностей (микрорельеф) и
планировку искусственных неровностей
(резервы, старые каналы, ямы, отвалы
грунта и др.).
При освоении новых земель проводят
капитальную, или, как ее иногда назы-
вают, строительную, планировку. В
дальнейшем для устранения отдельных
неровностей, появляющихся в резуль-
тате обработки почвы и проведения по-
ливов, требуется эксплуатационная
планировка со сравнительно небольши-
ми удельными объемами работ.
Строительную планировку проводят
на основании материалов топографиче-
ской съемки и последующего проекта
планировочных работ.
Изыскательские работы заключают-
ся в изучении рельефа местности и
выделении участков, нуждающихся в
планировке. На этих участках прово-
дят топографическую съемку в масшта-
бе 1 : 2000 нивелировкой по квадратам
20X20 м, нанося горизонтали через
0,1 м (при очень сложном рельефе в
масштабе 1 : 1000 по квадратам
ЮХЮ м).
Поверхность орошаемого участка
может быть спланирована: под одну го-
ризонтальную плоскость (рисовые че-
ки) ; под одну наклонную плоскость;
под несколько наклонных плоскостей;
под топографическую поверхность. Из
приведенных на рисунке 211,6 схем
видно, что чем больше проектируемая
поверхность будет приближена к есте-
ственной, тем меньше объем срезок и
подсыпок. Из многочисленных спосо-
бов проектирования планировочных ра-
бот рассмотрим два: по профилям и
под топографическую поверхность.
При первом способе строят продоль-
ные профили по каждой 20-метровой
полосе топографической основы с по-
следующим нанесением на них про-
ектных поверхностей, соблюдая требо-
вания к уклону вдоль полосы и стре-
мясь получить баланс по срезкам и на-
Рис. 211. Оценка сложности микрорельефа по условиям планировки.
а —планы участков с разной степенью сложности микрорельефа (/ — спокойный, не нуждающийся в пла-
нировке; 2,' 3 — сложный и очень сложный, нуждающийся в сплошной планировке: 4 — неоднородный по
сложности, с выборочной планировкой); б — схемы планировки (/ — под горизонтальную плоскость; 2 — под
одну наклонную плоскость; 3 — под несколько наклонных плоскостей; 4 — под топографическую поверхность).
сыпям грунта при минимальном ооъеме
их (рис. 211, б). Это достигается рядом
уточнений при достаточном опыте про-
ектировщика. После этого проводят
увязку отметок между отдельными по-
лосами.
Менее трудоемок и более определе-
нен второй способ проектирования под
топографическую поверхность (рис.
212). Если взять все исходные естест-
венные отметки квадратов вдоль поло-
сы планируемого участка (рис. 212,
а, б) и расположить их на тех же квад-
ратах в убывающем порядке, то авто-
матически будут получены отметки
новой поверхности (рис. 212, в) с од-
нозначным уклоном и балансом объе-
мов выемок и насыпей на этой полосе.
Для проектирования поверхности на
большой площади значения естествен-
ных отметок распределяют также в
убывающем порядке от точки подачи
воды по всей площади по одной из
схем, показанных на рисунке 212, г.
При выборе способа распределения
учитывают характер естественного рас-
положения горизонталей, что позволя-
ет значительно уменьшить объем зем-
ляных работ.
Далее по разнице отметок естествен-
ной и проектной поверхности для каж-
дого квадрата находят необходимую
высоту насыпки (со знаком +) или глу-
бину срезки (со знаком —) грунта
(рис. 212, а). Так как в процессе пла-
нировочных работ и при вспашке поля
происходит разрыхление грунта, при
поливе и проходе машин — его уплот-
нение, а при перемещении часть грун-
та теряется на участках, не нуждаю-
щихся в планировке, и раздувается
ветром, то необходимо по возможности
точно учесть все эти явления и ввести
поправки к геометрическим размерам
срезок и подсыпок. Это позволит по-
высить качество планировки и умень-
шить объемы работ в период эксплуа-
тации поля.
После вычисления размеров срезок
и подсыпок на плане участка наносят
границы их контуров и намечают на-
правления перемещения грунтовых
масс (рис. 213).
Объемы работ по срезке и подсыпке
329
v/70 V250 +80	200 220 +50	250 200 -53	150 <80 +30	30 170 +80	120 150 +30	220 <30 -/00	180 120 -60	130 100 -30	100 50- -ю
...	...	...		...		...			
									
13
Рис. 212. Проектирование планировки под то-
пографическую поверхность:
а — разбивка участка на квадраты; б — продольный
поофиль по I—I с отметками естественной поверх-
ности на полосе; в — тот же профиль после разме-
щения естественных отметок в убывающем порядке;
г _ возможные схемы распределения естественных
отметок в пределах выделенного для планировки
участка.
грунта при условии их баланса долж-
ны быть одинаковыми, и их вычисляют
по формуле
S/icp р __ SftHac р
	100 кв“ ГОО ?КЕ’
где 2/гСр — сумма средних значений срезок
грунта во всех квадратах со срезками, см;
ХЛнас — то же. для подсыпок, см; Ткв = я‘! —-
площадь квадрата топографической основы,
м2; а — длина стороны квадрата, обычно 20 м.
Распределение объемов срезаемого
грунта между насыпками и направле-
ние его перемещения выбирают, исходя
из наименьшей дальности перемещения
грунта или минимума грузовой работы.
При обычных приемах проектирования
задача решается лишь приближенно.
Для более точного расчета следует
применять методы оптимизации для
стандартной транспортной задачи, ре-
шаемой методами линейного програм-
мирования.
Весь комплекс планировочных работ
от проектирования поверхности до со-
ставления, расчета и оптимизации.рабо-
чего плана планировки можно, выпол-
нить с помощью ЭВМ. Применение.
2
я
/2
14
15
16
19
20
25
24
25
25
27
28
29
П
18
30
31
21
f22
,/ $1=9,5га


1 Uh ср |		Объем работ 1 (/ |	Дальность | Возки Ь м J
±5см			
7	6	< 526	У 50
7	13		
5	11		
8	—		
—	'—		
—	—		
—	—		
6	—		
12	8		
—	—		
—	—		
—	23		
—	23		
7	10		
В	23		
23	18		
48	—		
			
23	—	472	Л 70
15	18		
15	18		
13	16		
16	21		
26	25		
10	18		
			
—	—	Q 430	50
5	7		
28	20		
38	40		
39	40		
			
47	46		
48	49	360Г50	
1610 6Q
Рис. 213. Рабочий план планировки:
1 — трасса временного оросителя; 2 — распредели-
тель; 3 — дорога.
ЭВМ целесообразно при больших объ-
емах и площадях планировки, оно по-
зволяет не только значительно ускорить
проектные работы и сократить их стои-
мость, но и уменьшить объемы земля-
ных работ по планировке на 20...30 %
330
Рис. 214. Возможные схемы движения земле-
ройных машин при выполнении планировочных
работ:
а — односторонняя возка грунта скреперами; б —
двухсторонняя возка грунта скреперами; в — поточ-
ная возка грунта скреперами; г — продольно-попереч-
ная схема движения грейдеров или планировщиков;
д — перекрестно-диагональная схема движения грей-
деров или планировщиков.
с соответствующим снижением их
стоимости.
Производство планировочных работ.
Способ производства планировочных
работ зависит от размеров срезок и
подсыпок, дальности перемещения
грунта, мощности (толщины) почвен-
ного слоя, размеров площадей, на ко-
торых проводятся срезки и подсыпки.
Срезку и подсыпку грунта проводят
только на площадях квадратов, где не-
ровности превышают ±5 см. На ос-
тальной площади выполняют только
сплошное выравнивание поверхности
грейдерами. При использовании длин-
нобазовых планировщиков хорошее
выравнивание может быть достигнуто
при неровностях до ±30...35 см.
При больших неровностях срезку и
перемещение грунта в подсыпки выпол-
няют бульдозерами при £^30...60 м
или скреперами при £^30...60 м.
Предпочтение следует отдавать скре-
перам, так как при их работе меньше
нарушается структура почвенного слоя.
В производственных условиях при-
меняют разные методы планировки: по
стандартным 20-метровым полосам; по
широким полосам (40...80 м) с исполь-
зованием маяков и визирок; по одно-
гектарным стандартным площадкам;
по контурам срезок и подсыпок.
При любом методе в пределах выде-
ленных полос или участков выполняют
необходимый комплекс операций с по-
следующим пеоемещением исполните-
лей на следующие захватки.
Планировка — это комплексный про-
цесс, объединяющий ряд операций:
очистку планируемых участков от
пней, кустарника, камней (кустореза-
ми, корчевателями - собирателями,
тракторными граблями);
вынос проекта в поле с обозначени-
ем каким-либо способом границ срез-
ки и насыпки грунта, толщины срезки
и подсыпки (нарезкой борозд, полив-
кой известковой эмульсией, оконтури-
ванием вешками, колышками и др.);
разравнивание валиков, бугров, за-
сыпка ям, старых каналов, резервов
(бульдозерами);
рыхление плотных грунтов на местах
срезки (тракторными плугами или рых-
лителями) ;
срезку и перемещение грунта с по-
вышенных мест в пониженные (грей-
дерами, планировщиками, бульдозера-
ми, скреперами);
вспашку участка (плугами);
окончательное выравнивание поверх-
ности поливного участка (грейдерами,
планировщиками).
На площадях со спокойным рель-
ефом при небольших срезках и подсып-
ках выполняют только две последние
операции.
Планировку участков начинают с
разравнивания отдельных бугров, отва-
лов, старых дамб и засыпки ям, резер-
вов, старых каналов. В связи с малой
дальностью перемещения грунта на
этих работах наиболее целесообразно
использовать бульдозеры.
Направление перемещения скреперов
и бульдозеров определяется взаимным
расположением мест срезки и подсып-
ки. Перемещение скреперных агрега-
тов возможно по односторонней, двух-
сторонней или поточной схеме (рис.
214, а, б, в).
При малой толщине слоев срезки и
подсыпки, а также для окончательного
выравнивания поверхности после рабо-
ты бульдозеров и скреперов применя-
ют прицепные грейдеры (рис. 214, г, д).
Отвал грейдера при планировке уста-
навливают с углом захвата 90°, углом
зарезания 0° (параллельно поверхно-
сти земли) и снабжают удлинителя-
ми, увеличивающими ширину захвата
и соответственно производительность
машины.
Смежные проходы осуществляют с
перекрытием следа на 0,1...0,2 м. Грей-
дер автоматически выравнивает по-
верхность с рабочими отметками, от-
клоняющимися от проектных менее чем
на ± 7 см. Так как после срезки грун-
та с повышенных мест и засыпки пони-
жений проводят общее выравнивание
поля грейдерами, то в границы срезок
331
Рис, 215. Схемы производства планировочных работ с восстановлением почвенного слоя:
а — при снятии слоя растительного грунта в валы (бурты) на каждой планируемой полосе; б — с последо-
вательным перемещением растительного грунта на спланированные полосы.
и подсыпок не включают площади с ра-
бочими отметками менее ±7 см.
Использование на планировочных ра-
ботах специальных планировщиков по-
лей, которые благодаря большой базе
(до 15 м) автоматически срезают
грунт на повышенных отметках и под-
сыпают его на пониженных при откло-
нениях от проектных отметок до
±30 см, значительно облегчает орга-
низацию работ. Это оборудование тре-
бует геодезического контроля за рабо-
тами только на участках с отметками,
отклоняющимися от проектных более
чем на ±30 см. На остальных участ-
ках требуемая точность планировки
достигается за 2...3 прохода плани-
ровщика без разбивочных работ.
При больших глубинах срезок длин-
нобазовыми планировщиками происхо-
дит многократное переворачивание
грунта, что приводит к ухудшению
структуры почвы (измельчению).
При больших срезках на поверхно-
сти поля появляются участки без поч-
венного покрова. Поэтому, когда при
планировке остается слой почвы менее
0,1 м, следует предусматривать восста-
новление его насыпкой. Для этого с
площадей срезок и подсыпок вначале
снимают почвенный слой и сгребают
его в валы (бурты), а после выполне-
ния планировки вновь перемещают его
на спланированные участки полосы
(рис. 215, а). Для уменьшения объемов
работ рекомендуется последовательное
332
перемещение почвенного слоя с подго-
тавливаемой полосы сразу на соседнюю
уже спланированную полосу (рис. 215,
б). Тогда двойная переработка потре-
буется только для растительного грун-
та, снимаемого с первой полосы и пе-
ремещаемого во временный отвал
вдоль последней полосы на участке.
На площадях с обедненным почвен-
ным покровом требуется вносить боль-
шие дозы удобрений.
Высокая точность планировки может
быть достигнута только при точном пе-
реносе проекта в натуру и при посто-
янном геодезическом контроле в ходе
производства работ. При выносе проек-
та в натуру в вершинах квадратов за-
бивают пикетные колышки так, чтобы
их верх находился на уровне проектной
отметки подсыпки или срезки (рис.
216, а, б). Рядом с пикетом, кроме сто-
рожка, ставят веху, на которой должна
быть четко обозначена требуемая тол-
щина срезки или подсыпки. Границы
контуров срезок и подсыпок на местно-
сти обозначают бороздой при проходе
плугом или грейдером или красящим
материалом (мел, известь в водном ра-
створе). В процессе планировки перио-
дически выполняют контрольное ниве-
лирование.
Для уменьшения объема геодезиче-
ских работ и упрощения их планировку
ведут с использованием узких контроль-
ных полос шириной 2,5...3 м, образуе-
мых при тщательном контроле по гра-
Рис. 216. Маркировка и некоторые приемы контроля точности производства планировочных ра-
бот:
а — обозначение необходимой толщины подсыпки; б — обозначение необходимой глубины срезки; в — провер-
ка уровня спланированной поверхности визирками по контрольным полосам шириной Ьк; а —планировка по-
верхности с непрерывным контролем по световой опорной плоскости от лазерного излучателя; д— мокрая
планировка под горизонтальную поверхность для рисовых чеков при затоплении их водой на 5...10 см; 1 —
веха; 2 — сторожок; 3 — пикетная точка; 4 ~ узкие контрольные полосы; 5 — штатив лазерного прибора; 6 —
источник света; 7 — вращающаяся головка лазерного излучателя; 8 — световая плоскость; 9 — фотоприемное
управляющее устройство; 10 — уровень воды в частично затопленном чеке.
ницам планируемой полосы. Дальней-
шую планировку между контрольными
полосами механизаторы выполняют,
ориентируясь на их уровень визуально
или с контролем Т-образными визирка-
ми (рис. 216, в).
Непрерывный контроль за точностью
планировки при работе каждого меха-
низма может быть обеспечен при ис-
пользовании лазерного светового луча
(рис. 216, г). Тонкий луч света от ис-
точника 6, направленный на наклонный
и вращающийся вокруг вертикальной
оси отражатель 7, образует над по-
верхностью земли световую плоскость
8. По этой плоскости и ведется конт-
роль за уровнем поверхности поля с
помощью устройства 9 на землеройной
машине. Один такой прибор может
обслужить все машины, находящиеся
в зоне его действия.
В СССР налажен выпуск двух видов
лазерных приборов для планировоч-
ных работ. Система контроля плани-
ровки (СКП-1) обеспечивает высот-
ный геодезический контроль и автома-
333
тизированное управление землеройны-
ми машинами при планировке земель-
ных участков под горизонтальную
поверхность в радиусе до 500 м с точ-
ностью ±5 см. Более совершенная си-
стема автоматического управления лу-
чом (САУЛ-1) обеспечивает планиров-
ку как под горизонтальную плоскость,
так и под наклонную поверхность с ук-
лоном до 0,03 в радиусе до 400 м. Не-
достаток этих систем состоит в том, что
создаваемая ими световая плоскость
может обеспечить планировку только
под одну наклонную или одну горизон-
тальную плоскость и не приспособлена
для планировки под топографическую
поверхность.
Для окончательного выравнивания
горизонтальных поверхностей затопля-
емых рисовых чеков иногда применяют
мокрый способ планировки (рис. 216,
д). Планировку выполняют машинами
с небольшим удельным давлением на
грунт после предварительной вспашки
и кратковременной замочки верхнего
слоя грунта в течение 1...2 сут. Во вре-
мя планировки вода в чеке поддержи-
вается на уровне 5... 10 см и служит
точным ориентиром для срезки и раз-
равнивания всех выступающих неров-
ностей.
Весь комплекс операций по плани-
ровке полей выполняют специализиро-
ванные планировочные бригады. Ком-
плекты машин подбирают с учетом ха-
рактера и удельных объемов работ,
мощности и типа используемых трак-
торов-тягачей.
За ведущую машину в комплекте
обычно принимают скрепер, . причем
число скреперов в составе планировоч-
ной бригады устанавливают с таким
расчетом, чтобы все машины, входя-
щие в комплект, были полностью за-
гружены.
§ 2.	Подготовка засоленных земель
к промывке
До начала промывок на площади за-
соленных земель требуется выполнить
большой объем подготовительных, в
основном земляных, работ (табл. 109).
В первую очередь производят плани-
ровку всей площади с точностью ±5
см, чем достигается равномерное за-
топление и более равномерный вымыв
солей. Перед промывкой рекомендует-
ся вспашка на глубину до 0,3 м и.дис-
кование для увеличения пористости,
что ускоряет процесс промачивания и
растворения солей. Для затопления
площади устраивают оградительные
валики, образующие чеки площадью
0,2...1 га, а при спокойном рельефе и
хороших условиях отвода дренажных
вод — до 2...3 га. Подвод воды к чекам
и сброс ее осуществляются системой
временных каналов, схема расположе-
ния и параметры которых приведены
на рисунке 217. Поперечные сечения и
размеры каналов такие же, как кана-
лов мелкой оросительной и открытой
дренажной сети, технология строи-
тельства которых рассмотрена в гла-
ве VI (§ 1, 2, 3).
109. Строительные работы и машины, необходимые при промывке засоленных земель
Работы	Используемые машины	Требования к работам и сооружениям
Планировка поверхности
Вспашка
Устройство оградительных ва-
ликов' вокруг чеков
Устройство временных ороси-
телей в полунасыпях или в на-
сыпях
Устройство временных откры-
тых дрен и сбросных каналов
Разравнивание оградительных
валиков и насыпей временных
оросителей
Засыпка временных - дрен и
сбросных каналов
Повторная планировка
Бульдозеры, скреперы, грейде-
ры, планировщики
Плуги
Бульдозеры, грейдеры
Бульдозеры, скреперы, канало-
копатели, одноковшовые эк-
скаваторы с ковшами вмести-
мостью до 0,65 м3
Специализированные канало-
копатели и одноковшовые эк-
скаваторы
Бульдозеры
Бульдозеры •
Бульдозеры, грейдеры, плани-
ровщики
С точностью ±5 см (см. рис.
213)
На глубину 25...30 см
Высота 0,4...1,5 м, в зависимо-
сти от площади чеков
В полунасыпях и насыпях для
обеспечения командования не
менее 0,2...0,3 м; ширина по
дну до 0,6 м (рис. 147)
Каналы полностью в выемке
при глубине до 1...1.2 м (см.
рис. 150)
С использованием грунта из
временных насыпей
С точностью ±5 см (см. рис.
213, 214)
334
Рис. 217. Временные земляные сооружения для промывки засоленных земель:
а _ постоянный участковый распределитель: б — временный ороситель; в — водовыпуск в чек; г — огради-
тельный валик; д — перепуски из чека в чек; е — временные открытые дрены; ж — сбросной канал. (Размеры
в м.)
Режим промывки (этапы, промыв-
ные нормы, продолжительность) уста-
навливают в соответствии с мелиора-
тивными рекомендациями по промыв-
ке земель. После окончания промывок
все временные сооружения ликвидиру-
ют (в основном бульдозерами) и вы-
полняют повторную тщательную пла-
нировку.
§ 3.	Культуртехнические работы
Состав и технология культуртехни-
ческих работ. Под культуртехничес-
кими работами следует понимать ком-
плекс процессов, осуществляемых на
мелиорируемых землях, занятых дре-
весно-кустарниковой растительностью
и засоренных пнями, кочками, камня-
ми, для их сельскохозяйственного ос-
воения и доведения до состояния куль-
турных пахотных земель. Создание
плодородных пахотных земель или
культурных лугов и пастбищ — про-
цесс сложный и длительный, требую-
щий выполнения комплекса работ, тес-
но связанных с земледелием.
В состав культуртехнических работ
входят:
подготовительные культуртехничес-
кие работы, связанные с расчисткой и
выравниванием площадей;
первичная обработка почвы;
известкование и внесение различных
удобрений (органических, минераль-
ных, микроудобрений);
первоначальное окультуривание для
изменения в нужном направлении
свойств почв и повышения их плодо-
родия (на что требуется от 1 до 3 лет).
Необходимость выполнения тех или
иных видов работ устанавливают на
основании культуртехнических изыска-
ний и почвенно-ботанических обследо-
ваний с учетом предполагаемого ис-
пользования земель. Состав и сроки
культуртехнических работ зависят от
особенностей и толщины почвенного
покрова, характера зарастания древес-
но-кустарниковой и травянистой рас-
тительностью, степени засорения валу-
нами и камнями, наличия кочек, на-
мечаемой технологии, применяемых
машин и орудий.
Силами мелиоративных строитель-
ных организаций обычно выполняют
подготовительные культуртехнические
работы и первичную обработку почвы.
Комплекс агротехнических работ про-
водят чаще всего землепользователи.
К подготовительным культуртехни-
ческим работам относятся: расчистка
территории от древесно-кустарниковой
растительности; корчевка пней и очи-
335
стка от погребенных древесных остат-
ков; разделка кочек; уборка камней и
валунов; выравнивание поверхности.
Первичная обработка почвы склады-
вается из первичной вспашки специаль-
ными плугами или фрезерования; раз-
делки пласта дисковыми или зубовыми
боронами (иногда фрезерованием);
прикатывания.
Расчистка площадей от древесно-ку-
старниковой растительности. Способ
ведения работ выбирают в зависимо-
сти от густоты и крупности леса и ку-
старника. К кустарнику относят ра-
стения со стволами диаметром от 1,5
до 11 см и высотой до 5...6 м, к лесу—
со стволами диаметром более 12 см.
Деревья со стволами диаметром более
12 см вначале спиливают, разделыва-
ют, а древесину используют в строи-
тельных или хозяйственных целях. При
этом пользуются теми же приемами и
механизмами, что и при лесозаготов-
ках (мотопилы, сучкорезы, древовалы,
трелевочные тракторы).
Кустарниковую растительность сво-
дят с площади одним из следующих
способов: корчевкой, срезкой на уров-
не земли, запашкой, химической обра-
боткой с последующим уничтожением
сухостоя, фрезерованием вместе со
слоем почвы.
Корчевку кустарника вместе с боль-
шей частью корневой системы растения
проводят тракторными корчевателями.
После подсыхания в течение 15...20
сут обивают корни от грунта и сгреба-
ют подсохшую массу в валы или кучи
(тракторными корчевателями или граб-
лями) для последующего вывоза за
пределы поля, сжигания или оставля-
ют для перегнивания на месте.
При таком способе сведения кустар-
ника повышается качество и ускоря-
ется процесс очистки поля от корней и
мелких пней. Однако он имеет следу-
ющие недостатки: значительная поте-
ря растительного грунта при сгребании
выкорчеванной массы и большой объ-
ем перемещаемого при этом грунта
(до 1000 т/га); потеря под валами до
10...15 % всей площади на срок до 5
лет (период перегнивания древесной
массы); к тому же валы являются рас-
садниками сорной растительности;
трудность сжигания растительных ос-
татков в валах из-за большой примеси
грунта; большая трудоемкость и стои-
мость.
Срезку кустарника на уровне земли
336
выполняют кусторезами различных ти-
пов, а в зимнее время на мерзлом грун-
те — бульдозерами. При срезке тонких
стволов кустарника (особенно ивы)
кусторезами с пассивным рабочим ор-
ганом происходит пригибание ветвей.
На таких участках требуется повтор-
ная срезка, а иногда и корчевка кус-
тарника. Срезанную массу также сгре-
бают в валы или кучи, а затем выво-
зят, сжигают или оставляют для пере-
гнивания, а при наличии ям, оврагов,
понижений — закапывают. В дальней-
шем на освобожденной от древесно-
растительной массы площади корни и
пни корчуют корчевателями различных
типов, корнедерами, рельсовыми зубо-
выми боронами, сгребают и собирают
корневые остатки и вывозят их за пре-
делы поля.
Преимущества этого способа —'
уменьшение объема сгребаемого поч-
венного слоя (до 700 т/га) и более
легкое сжигание кустарниковой массы
без больших примесей грунта.
Для уменьшения объема сгребаемой
почвы срезку кустарника и его сгреба-
ние целесообразно проводить по мерз-
лому грунту, используя для этого буль-
дозеры. Зимой кустарник можно сре-
зать при толщине снежного покрова до
30...50 см.
Схемы рабочих передвижений агре-
гатов при срезке и сгребании кустар-
ника показаны на рисунке 218. Собран-
ную в валы или кучи древесно-кустар-
никовую массу после подсыхания ча-
ще всего сжигают на месте. Обычно за
один раз сжечь всю массу вала или ку-
чи не удается. После первичного сжи-
гания оставшуюся массу перетряхива-
ют и повторно сжигают. Для поджига-
ния древесных остатков часто исполь-
зуют отработанные, не подлежащие
регенерации масла, жидкое топливо и
специальные приспособления в виде
форсунок, смонтированных на тракто-
рах. огнеметы.
Древесно-кустарниковую раститель-
ность можно сжигать только на мине-
ральных грунтах. На торфяных грун-
тах сжигать древесные остатки нельзя,
так как возможно возгорание торфя-
ной залежи, поэтому их вывозят за пре-
делы торфяных залежей, где сжигают
обычными приемами.
Запашка кустарника возможна спе-
циальными болотно-кустарниковыми
плугами с полным оборотом пласта (на
180°) в расчете на разложение за-
Рис. 218. Схемы движения агрегатов при расчистке площадей от древесно-кустарниковой ра-
стительности:
А — при работе кусторезов; а — вкруговую: б — челночными ходами с одной стороны вдоль склона: в-— с пет-
левыми поворотами на углах загона; г-на участках неправильной формы; Б — при сгребании срезанного
или выкорчеванного кустарника; д, в, дас — в валы; з —в кучи. (Ра31Меры в м.)
паханной древесно-кустарниковой мае-
сы в течение 3...5 лет. В этот период
нельзя проводить глубокую вспашку и
обработку почвы во избежание выво-
рачивания на поверхность запаханного
кустарника. Запашку рекомендуется
проводить летом и ранней осенью. Ми-
нимальную глубину запашки устанав-
ливают с учетом высоты кустарника:
высота кустарни- до 1,0	1...2	2...3
ка, м
минимальная глу-
бина запашки, см 20	20...35 45...50
Уничтожение кустарника химически-
ми средствами. Химические препара-
ты-арборициды применяют для умерщ-
вления древесно-кустарниковой расти-
тельности на корню. Под действием
химикатов после опрыскивания с са-
молетов или наземных средств расте-
ния погибают, засыхают, и начинается
процесс разложения (гниения) ветвей,
стволов и корневой системы. За 2...3
года после химической обработки тон-
кие стволы перегнивают, а более тол-
стые превращаются в ломкий сухостой.
Для очистки территории проводят лом-
ку и уборку оставшейся сухой древеси-
ны механическими средствами (трало-
вая цепь, катки, бульдозеры, кусторе-
22-290
337
зы, корчеватели-собиратели, трактор-
ные грабли), уничтожают ее обычны-
ми способами (сгребание в валы и ку-
чи, сжигание, вывозка за пределы по-
ля). Разложившиеся мелкие древесные
остатки разравнивают по всей площа-
ди и запахивают.
Для опрыскивания арборициды раст-
воряют в воде или жидком топливе.
Химическую обработку рекомендуется
проводить в летние безветренные дни
с конца мая до середины августа.
Наряду с преимуществами химичес-
кий метод уничтожения растительности
имеет ряд существенных недостатков,
ограничивающих его применение: не-
действенность для многих пород де-
ревьев и кустарников; невозможность
применения авиационной обработки на
малых площадях, выборочных участ-
ках, вблизи населенных пунктов, по-
севных площадей, мест выпаса домаш-
них животных и др.; большой расход
химических препаратов и высокая сто-
имость обработки при использовании
наземных средств (опрыскивателей);
зависимость от метеорологических ус-
ловий; необходимость проводить обра-
ботку только в определенные перио-
ды года, пагубное действие на живот-
ный и растительный мир смежных тер-
риторий; отсутствие уверенности в
надлежащем эффекте.
Из условий охраны природы и окру-
жающей среды химический способ
удаления кустарника в настоящее вре-
мя практически не применяют.
Фрезерование кустарника вместе с
почвой. Рассмотренные способы унич-
тожения древесно-кустарниковой рас-
тительности требуют выполнения боль-
шого числа операций, растянуты на
несколько лет и, как правило, не обес-
печивают хорошего качества очистки
территории от мелких остатков кустар-
никовой растительности. Этих недо-
статков не имеет глубокое фрезерова-
ние кустарника вместе с верхним поч-
венным слоем, осуществляемое специ-
альными машинами типа МТП-42А;
МТП-44А; Ф КН-1,7.
При глубоком фрезеровании полно-
стью уничтожается древесно-кустарни-
ковая растительность с корневой си-
стемой и одновременно рыхлится поч-
венный слой, что исключает все даль-
нейшие операции по первичной вспаш-
ке и разделке пласта. Глубокое фрезе-
рование можно проводить на площадях
с древесно-кустарниковой растительно-
338
стью диаметром до 10 см и высотой до
6...8 м, при наличии пней диаметром до
10... 12 см, но при отсутствии каменис-
тых включений. Машины преназначе-
ны в основном для работы на торфяни-
стых грунтах, но могут быть использо-
ваны и на минеральных. В последнем
случае требуется частая замена та-
рельчатых ножей (через 7...10 га). На
торфянистых грунтах глубокое фрезе-
рование возможно и зимой при темпе-
ратурах до —10 °C и снежном покро-
ве до 20 см.
Несмотря на все преимущества, глу-
бокое фрезерование находит ограни-
ченное применение из-за следующих
недостатков: низкая производитель-
ность — 0,2...0,4 га в смену; большой
расход топлива — 350...450 кг/га; бы-
стрый износ режущих ножей; высокая
стоимость работ — 130... 180 р. на 1 га.
Корчевка пней. Расчистка террито-
рий от пней складывается из следую-
щих процессов:
подготовка пня к корчеванию — об-
рубка поросли, обрыв боковых корней
зубьями тракторного корчевателя, за-
хват пня корчующими устройствами;
корчевка—вытаскивание пня из зем-
ли;
обивка земли с корней и перетряхи-
вание пней после подсушки в течение
3...4 недель путем многократного пере-
мещения их с места на место корчева-
телями-собирателями, бульдозерами
или путем сбрасывания с некоторой
высоты после подъема какими-либо
средствами;
сбор выкорчеванных пней в кучи
тракторными корчевателями-собирате-
лями, граблями, бульдозерами;
погрузка пней на транспортные сред-
ства;
транспортировка на колесных при-
цепах, волокушах, саморазгружающих-
ся лыжах, выбираемых с учетом даль-
ности перемещения;
выгрузка и складирование в отве-
денном месте;
засыпка подкорневых ям бульдозе-
рами .
После подсыхания древесину пней
используют как топливо или сжигают
на месте. В большинстве случаев пни
оставляют в отведенном месте в кучах
для перегнивания, после чего остав-
шуюся массу разравнивают и запахи-
вают. При соответствующих топогра-
фических условиях выкорчеванные пни
свозят в ямы, овраги, пониженные ме-
ста, зарывают их, проводя одновре-
менно планировочные работы на мест-
ности.
При корчевке крупных пней диамет-
ром более 40 см рекомендуется пред-
варительно подрезать боковые корни
зубьями тракторных корчевателей.
Каждый крупный пень диаметром бо-
лее 10... 12 см корчуют отдельно.
Мелкие пни и корни кустарников
после срезки кусторезами корчуют вы-
чесыванием, обрабатывая всю расчи-
щаемую площадь машинами и оруди-
ями с зубовыми рабочими органами
(корчеватели-собиратели, роторные,
корчеватели, рельсовые корчеватель-
ные бороны).
Разделка кочек. На осушаемых пло-
щадях часто встречаются земли, по-
крытые кочками, без предварительной
разделки которых обработка почвы
обычными способами невозможна. В
зависимости от размеров кочки делят
на мелкие — высотой до 25 см, сред-
ние — высотой 25...50 см, крупные —
высотой 50...80 см и более. Способ под-
готовки закочкаренных земель к пер-
вичной обработке зависит от происхо-
ждения и размеров кочек.
Завалуненность земель оценивают по
объему камней на 1 га в слое глубиной
до 0,5...0,6 м, исходя из следующих
норм: 5...20 м3/га — слабо, 20...
50 м3/га — средне, 50... 100 м3/га —
сильно, 100...200 м3/га и более — очень
сильно завалуненные земли.
По крупности камни и валуны при-
нято делить на очень крупные — диа-
метром более 1,5 м; крупные — диа-
метром 1,0...1,5 м; средние — диамет-
ром 0,6...1,0 м; небольшие — диаметром
0,3...0,6 м и мелкие — диаметром ме-
нее 0,3 м.
Уборка камней с полей складывает-
ся из следующих процессов: дробления
отдельных очень крупных каменных
глыб; корчевки камней из земли; сбо-
ра камней в кучи или перемещения их
сразу за пределы поля; погрузки со-
бранных камней в транспортные сред-
ства; транспортировки камней с уклад-
кой их в отведенном месте.
Специфическими являются операции
по корчевке и сбору камней, выполняе-
мые следующими способами.
Типы и размеры кочек
Операции по разделке кочек
Землистые, мелкие, рыхлые (кротовины и
скотобойные)
Землистые, средние, плотные (скотобой-
ные)
Растительные кочки:
щучковые и мелкие осоковые
осоковые средние и крупные
крупный осоковый кочкарник
Торфомоховые рыхлые, средние и крупные
Один-два прохода рельсовой волокушей или бо-
ронование
Дискование и дополнительная обработка рельсо-
вой волокушей
Фрезерование болотными фрезерными машинами
Обработка дисковыми боронами или болотными
фрезами
Обработка болотными фрезами за 1...2 прохода
Фрезерование болотными фрезами и прикатыва-
ние измельченной дерновой массы
Фрезерование болотными фрезами за один проход
на 18...20 см, подсушка рыхлого слоя; уборка под-
сушенной массы очеса (при необходимости —
повторение всего цикла работ)
После разделки кочек проводят пер-
вичную обработку почвы, как в обыч-
ных условиях с оборотом пласта. По-
гребенную древесину и камни перед
первичной обработкой почвы удаляют.
Уборка валунов и камней. Камени-
стые включения в пахотном слое не по-
зволяют применять на полях обычные
сельскохозяйственные машины и пол-
ноценно использовать земли. Поэтому
засоренные камнями и валунами поля
очищают.
Размер камней
Очень крупные кам-
ни — массой более
9...10 т
Отдельные крупные
камни — массой 3...
9 т
Камни массой до 3 т
и диаметром 0,3...
1,2 м
Способ уборки
Дробление на месте
Закапывание в котло-
ван
Корчевка и поштуч-
ное удаление за пре-
делы поля
Корчевка, сборка, в
кучи, вывоз за преде-
лы поля
22*
339
Продолжение
Размер камней	Способ уборки
Некрупные камни — диаметром	0,12... 0,65 м Мелкие камни — ди- аметром 0,05...0,3 м	Сбор специализиро- ванными камнеубо- рочными машинами цикличного действия Специализирован- ными камнеубороч- ными машинами не- прерывного действия
Собранный каменистый материал,
непригодный для использования в
строительных целях, рекомендуется
транспортировать и сваливать в пони-
женные места (крупные ямы, овраги)
с последующей засыпкой грунтом при
планировке.
Корчевка, и особенно перемещение,
камней без транспортных средств пря-
мым толканием приводит к разруше-
нию верхнего почвенного слоя. Поэто-
му камни рекомендуется вывозить по
сухому, а также по мерзлому грунту
поздней осенью и ранней весной.
Выравнивание поверхности. После
корчевки пней, кустарника, уборки кам-
ней на освобожденной площади оста-
ются ямы и неровности, подлежащие
засыпке и заравниванию. Одновремен-
но зарывают и разравнивают старые
неиспользуемые каналы, ямы, отвалы
грунта, а в необходимых случаях ис-
правляют рельеф местности. Выравни-
вание и планировку поверхности про-
водят в соответствии с общими прави-
лами производства планировочных ра-
бот. При этом во всех случаях надо
стремиться к сохранению верхнего ра-
стительного слоя (почвы) толщиной не
менее 10...15 см. В противном случае
необходимо его восстанавливать, на-
сыпая слой растительного грунта, взя-
того с соседних площадей с мощным
почвенным покровом.
Первичная обработка почвы. Перво-
начальную обработку почвы проводят
для разрушения естественного слоя
дернины, создания рыхлого пахотно-
го слоя на глубину 20...30 см, выравни-
вания мелких неровностей почвенного
покрова. Для этого выполняют либо
глубокую первичную вспашку с после-
дующей обработкой пласта, либо фре-
зерование верхнего почвенного слоя,
либо обработку тяжелыми тракторны-
ми боронами (рис. 219).
Тот или иной способ обработки при-
меняют с учетом мощности дернового
слоя, вида и густоты растительного по-
крова, характера и свойств подстилаю-
щего подпочвенного горизонта, пред-
полагаемого использования земель.
При вспашке одновременно с рыхле-
нием осуществляют полный или частич-
ный оборот пласта, чем достигается
более быстрое освобождение поля от
дернины (рис. 219, а...г). Глубину
вспашки устанавливают так, чтобы
на поверхность не выворачивался слой
бесплодного минерального грунта.
При обработке рекомендуется при-
менять загонную вспашку без петлевых
разворотов агрегатов (рис. 220). Пло-
щадь загона желательно увязывать с'
производительностью агрегата, прини-
мая ее равной сменной выработке.
После первичной вспашки проводят
разделку пласта для создания однород-
ного структурного рыхлого, но нерас-
пыленного пахотного слоя. Для этого
вспаханную поверхность поля обраба-
тывают тяжелыми дисковыми борона-
ми в 2...4 следа (дискование). Диски
хорошо прорезают дернину с корнями
и ветками на глубину до 18...25 см.
Батареи дисков устанавливают так,
чтобы передний ряд дисков резал грунт
вразвал от оси прохода (рис. 219, д),
а задний — всвал.
При большом количестве травяни-
стой растительности и незапаханной
дернины разделку проводят фрезеро-
ванием за 1...2 прохода (рис. 219, ж).
Закустаренные торфянистые грунты
при наличии погребенной древесины
можно обрабатывать машинами глу-
бокого фрезерования. Установленные
на барабане таких машин ножи тарель-
чатой формы (рис. 219, з) размельча-
ют грунт вместе с кустарником, корне-
выми остатками и хорошо перемешива-
ют всю массу при отбросе ее назад.
После глубокого фрезерования никакой
дополнительной обработки почвы не
требуется.
При разделке пласта применяют од-
ну из следующих схем движения агре-
гатов (рис. 220): круговую, двумя за-
гонами, продольно-поперечную с раз-
бивкой на загоны, диагонально-пере-
крестную. Первые проходы агрегатов
делают обычно вдоль пахотных борозд
(вдоль пласта).
Глубина разделки пласта должна
быть равна от 0,6 до 0,7 глубины слоя
вспашки. При необходимости после
340
Рис. 219. Схемы воздействия на почву рабочих органов машин при ее первичной обработке:
а— вспашка плутом с полным оборотом пласта; б—вспашка плугом на взмет; в — вспашка двухъярусным
плугом; г — культурная вспашка; д — разделка пласта тяжелой дисковой бороной — дискование (диски с вы-
резами по периметру); е — обработка почвы тяжелой зубовой бороной с вычесыванием корней и мелких
пней; ж — обработка болотной фрезой •—фрезерование; з — глубокое фрезерование рабочим органом машин
типа МПГ (на барабане ножи тарельчатой формы). (Размеры в м.)
разделки пласта поверхность поля вы-
равнивают волокушами.
Большое содержание растительных
остатков приводит к тому, что после
вспашки и разделки пласта почва силь-
но разрыхляется. Большая пористость
ухудшает свойства почвенного слоя, и
способствует его пересушке. Для улуч-
шения водно-физических свойств поч-
венного слоя его прикатывают гладки-
ми водоналивными катками.
На подготовленных таким образом
землях применяют систему обработки
почвы и внесения различных удобрений
с учетом состава возделываемых куль-
тур.
Комплексная механизация работ при
освоении земель. Процесс освоения зе-
мель складывается из ряда операций,
выполняемых в определенной последо-
вательности различными машинами и
орудиями. Эти операции не требуется,
а чаще всего и нельзя выполнять од-,
новременно, что позволяет вести рабо-
ты по освоению земель методом раз-
дельных потоков. Такая технология,
впервые внедренная в Ленинградской
области, показала высокую эффектив-
ность и позволяет за один год полно-
стью подготовить площадь для сель-
скохозяйственного использования без
потери территории под валами с дре-
весными остатками. Поэтапные сгре-
бание и сжигание древесных остатков
сокращают до минимума потери гуму-
сового почвенного слоя. Кроме того, вы-
341
Рис. 220. Схемы движения агрегатов при первичной обработке почвы:
а — перемещение плугов без петлевых разворотов на двух загонах: б — то же, на четырех узких загонах;
в, г, д, е — перемещение агрегатов при разделке пласта соответственно: вкруговую, двумя загонами, по про-
дольно-поперечной схеме загона, по диагонально- перекрестной схеме (А — длина загона; I—ширина поворот-
ных полос, равная 9...18 м; В — ширина загонов; b — ширина обрабатываемого участка).
полнение ряда операций в зимнее вре-
мя позволяет ликвидировать сезонность
в работе и равномернее использовать
рабочих и механизмы в течение года.
Для увеличения интенсивности про-
изводства работ в комплект включают
несколько однотипных машин.
Выполняя культуртехнические рабо-
ты, надо повсеместно стремиться к
внедрению безотходных технологий их
производства, исключающих потери
ценных материалов. Так, остатки дре-
весно-кустарниковой растительности
(мелиоративной древесины) с успехом
можно использовать в качестве топли-
ва, удобрений, сырья для деревопере-
рабатывающей и целлюлозно-бумаж-
ной промышленности. Из них можно
получать древесноволокнистые плиты,
картон, бумагу и другие материалы.
Срезанные стволы кустарника из-
мельчают, превращая их специальными
342
рубильными машинами в технологиче-
скую цепу, поставлямую потребите-
лям. Мелкие остатки древесины, кору,
листья запахивают в землю в качестве
удобрений. Для лучшего исполь-
зования грузоподъемности транспорт-
ных средств при вывозке не перерабо-
танных в поле остатков следует прово-
дить их прессование и пакетирование
специальными машинами, доводящими
плотность укладки хвороста до
650 кг/м3.
Камни, собранные с полей, после дро-
бления и сортировки можно использо-
вать для берегоукрепительных, дорож-
ных работ, каменной кладки, приготов-
ления бетона.
§ 4.	Организация ремонтных работ
Построенные гидротехнические со-
оружения и объекты гидромелиоратив-
ных систем со временем изнашивают-
ся, деформируются, засоряются, заиля-
ются, подвергаются коррозии и не мо-
гут выполнять в полном объеме своих
функций. Для поддержания всех соору-
жений в работоспособном и исправном
состоянии необходимы постоянный
уход и ремонт. Все работы, выполняе-
мые в период эксплуатации гидромели-
оративных систем, принято делить на
технический уход (обслуживание), ре-
монт, реконструкцию (рис. 221).
Технический уход выполняют экс-
плуатационные организации своими си-
лами и средствами для того, чтобы
обеспечить функционирование всех
объектов в соответствии с расчетными
Рис. 221. Классификация ремонтно-строитель-
ных работ, выполняемых на эксплуатируемых
гидромелиоративных системах и гидротехниче-
ских сооружениях.
проектными параметрами. К работам
по уходу относят удаление раститель-
ности и предметов, засоряющих кана-
лы; очистку сооружений и подходов к
ним от мусора ;i льда; подготовку со-
оружений к пропуску паводков; подго-
товку сооружений, конструкций и обо-
рудования к зиме (консервация); про-
верку болтовых креплений; смазку
механизмов и т. д.
К ремонту относят работы, выполня-
емые с целью поддержания объектов
в исправном состоянии, с восстановле-
нием их первоначальных параметров и
характеристик: очистка водохранилищ
и русл рек, каналов от наносов и расти-
тельности; восстановление поперечных
сечений грунтовых сооружений; ремонт
креплений, противофильтрационных по-
крытий; восстановление гидроизоляций
и антикоррозийных покрытий; замена
изношенных элементов, деталей, узлов,
оборудования; восстановление бетон-
ных и железобетонных частей сооруже-
ний. Все эти работы относят к группе
плановых ремонтов, выполнямых се-
зонно, ежегодно, а также периодически
по мере ухудшения эксплуатационных
характеристик и износа (капитальные
ремонты).
Необходимость, содержание и объе-
мы ремонтных работ определяют с уче-
том специфики объектов и систем на
основании осмотров и обследований,
проводимых комиссиями. При таких ос-
мотрах проверяют отметки насыпных
земляных сооружений, форму и разме-
ры поперечных сечений, состояние от-
косов каналов, плотин, дамб; состояние
и исправность систем связи, автомати-
зации, гидрометрических устройств, до-
рог и др.; пропускную способность ка-
налов, коллекторов, сооружений, выяв-
ляют заиление и зарастание каналов,
водохранилищ; размывы и разрушения
бетонных сооружений; фильтрацию
через плотины, дамбы, в обход бетон-
ных сооружений, утечки из закрытых
трубопроводов и каналов в лотках.
Периодичность плановых осмотров
устанавливают в зависимости от вида
сооружений, режима и условий их ра-
боты:
сооружения оросительных систем —•
два раза в год — осенью после завер-
шения поливов и весной перед началом
вегетационных поливов;
осушительные системы — три раза в
год — перед паводком, после паводка
и осенью;
343
сооружения, работающие в неблаго-
приятных условиях, — ежемесячно;
гидромеханическое оборудование,
средства связи, автоматики — ежеквар-
тально;
отдельные крупные гидроузлы и пло-
тины — в соответствии с инструкция-
ми по их эксплуатации.
Кроме плановых, могут потребовать-
ся внеплановые, аварийные ремонты
для устранения повреждений и разру-
шений вследствие стихийных бедствий
и неправильной эксплуатации. Для их
выполнения предусматривают запас
необходимых материалов.
Под реконструкцией понимают вы-
полнение таких работ, которые приво-
дят к изменению конструкции и эксплу-
атационных параметров сооружений:
увеличение пропускной способности
каналов, увеличение вместимости водо-
хранилищ, устройство креплений, за-
мена открытых каналов трубопровода-
ми и пр.
Большинство ремонтных работ и ра-
бот по реконструкции по технологии
производства не отличается от строи-
тельных. Их обычно выполняют строи-
тельные организации. Исключение со-
ставляют специфические работы по
очистке каналов от наносов и расти-
тельности, промывке закрытых дрен и
некоторые другие, для которых приме-
няют специализированные средства ме-
ханизации.
Специфика ремонтных работ и работ
по реконструкции состоит в том, что их
приходится выполнять на действующих
системах и сооружениях. Поэтому сро-
ки производства работ должны быть
согласованы с использованием мелио-
рированных земель; их выполняют
преимущественно в межвегетационный
период.
§ 5.	Очистка каналов
В процессе эксплуатации русла от-
крытых каналов теряют свою первона-
чальную форму. Обычно уменьшается
площадь их живого сечения и снижа-
ется пропускная способность вследст-
вие отложения наносов, деформации
откосов, размыва русл каналов выше
по течению, эрозии водосборной по-
верхности, зарастания русл травяни-
стой и кустарниковой растительностью.
Реже наблюдается увеличение площа-
ди живого сечения из-за размыва русла
344
при неправильно выбранном режиме
скоростей потока.
При нормальных условиях эксплуа-
тации в руслах оросительных каналов
Средней Азии ежегодно откладывается
до 0,4...0,5 м, иногда до 1...1,5 м нано-
сов, а площадь живого сечения осуши-
тельных каналов ежегодно уменьшает-
ся на 4...8 %• В связи с этим ороситель-
ную сеть обычно приходится чистить
ежегодно (в некоторых случаях 2...
3 раза в год), а осушительную — один
раз в 3...6 лет. В практике эксплуата-
ции осушительных каналов принято
считать, что при заилении сечений ка-
налов до 10 % их проектного объема
требуется текущий ремонт, при заиле-
нии до 25 % — средний и более 25 % —
капитальный. Пои капитальном ремон-
те полностью восстанавливают про-
дольный и поперечный профили
каналов. Периодичность капитальных
ремонтов на каналах разных порядков
и в различных грунтовых условиях ко-
леблется от 8... 10 до 20...25 лет.
Для поддержания сети открытых ка-
налов в рабочем состоянии ежегодно в
расчете на 1 га площади в среднем на-
до выполнять земляные работы в сле-
дующих объемах: по оросительным си-
стемам 20...40 м3; по осушительным
системам 5...15 м3.
Объемы работ по очистке каналов в
большой степени зависят от зональных
условий и качества текущих эксплуа-
тационных работ (табл. ПО).
Процесс очистки русловой части ка-
налов складывается из следующих опе-
раций: разработки наносных отложе-
ний грунта с выбросом его из канала;
разравниваний вынутого грунта на по-
лосе вдоль трассы канала.
Во всех случаях при проведении
очистных работ необходимо стремить-
110. Объемы работ на 1000 га по уходу
за осушительной сетью в условиях БССР
(по А. Н. Корженевскому)
Вид работ и единица измере- ния	На межхо- зяйствен- ных кана- лах	На внутри- хозяйст- венных каналах
Земляные работы по	746	1054
очистке каналов, тыс. м3 Вырубка кустарника на	1,1	1,0
бермах каналов, га Окашивание откосов ка-	19	26
налов, тыс. га Очистка дна от водной	3,3	3,7
растительности, тыс. га
s^s
•дояяои'ехэХ донЗэпайяэ-онхвнвя ~ м
1иэ^ал.йпояоптнея и1янжХи,п — ft’ fgon?uoir ijouiedgo— i'	иойохея^жуяе wiqaomsoMOJiVo— у JXdo.iESBH
•эхе АионяихеЗоиь’эк я кийвиом ojonqirovoac gowed додогпяояолани ионнамэ — п ^инаэЛл иинажоиоп коневй
adn gowpd ^ояэаь.ипояэаи’ах э иойохгяяяояе шчйошзояолонн iMq4gHJ.sdOHir<9W — е ‘ж ^аь’эхепояогянвя инн
'Ззеэбф — 9 :иохрас1яо иннбохяейх — д тэЕахиюиьоои-Рнсх mqgosgadxo — ? iavadio доюэышояээтгэх ен уое
-э<ф о иагахихзиьооуенвя — в ^иа^эхилэиьооьгенея иннбэеабфхЛя'Е' — д ^нэеэхиюиьооь’внвя wiqHdaead$ —• v
:ЯОЭОНВН 10 901ГЕНЕЯ ИМЮИЬО НКЭХЭ 9ИЯО9ИИ1О1ГОНХ0Х ‘666 'ЭИс1
н
Рис. 223. Схемы рабочих передвижений каналоочистительных машин вдоль каналов:
а — по одному проходу с одной стороны канала (или по оси канала); б — по одному проходу с одной сто»
роны канала только против течения; в — по одному проходу с каждой стороны канала; г — по два прохода
с одной стороны канала; д — по два прохода с каждой стороны; е — по три прохода с одной стороны; ж —
по два прохода с одной стороны при рабочем ходе машины в одном направлении; з — по два прохода с
каждой стороны; 1 — рабочий ход машины; 2 — холостой ход.
ся к сохранению естественного дерно-
вого покрова на участках устойчивых
откосов каналов, допуская нарушение
его только при больших деформациях
русла, когда требуется его капиталь-
ное исправление.
Образующиеся в ходе очистки отва-
лы грунта (раши) оставляют на месте,
оформляя их вдоль трассы канала так
же, как кавальеры при строительстве
каналов на участках в выемке. Отва-
лы грунта вдоль трассы мелкой хозяй-
ственной и внутрихозяйственной сети,
а также вдоль осушительных каналов
разравнивают так, чтобы они не меша-
ли проходу машин, использованию тер-
ритории по назначению и стоку поверх-
ностных вод в приемные воронки осу-
шительных каналов.
Работы по очистке каналов сводятся
к восстановлению первоначального про-
ектного профиля. На крупных каналах
для этого применяют общестроитель-
ные машины, а на каналах мелкой се-
ти — специализированные каналоочи-
стительные машины. Помимо серийно-
го оборудования для очистки каналов,
часто применяют различные устройства
и приспособления, изготовляемые на
местах в ремонтно-механических ма-
стерских. Устройство и особенности ра-
бочих органов специализированных
каналоочистительных машин подробно
рассматриваются в курсе «Мелиоратив-
ные и строительные машины». Техно-
логические схемы наиболее распрост-
раненных способов очистки каналов от
заиления показаны на рисунке 222.
При восстановлении сечения каналов
каналоочистительные механизмы долж-
ны перемещаться по полосе вдоль бров-
ки канала, за исключением тех случа-
ев, когда старое русло почти полностью
заилено и возможно передвижение по
руслу бывшего канала. В пределах рус-
ла канала или водоема размещают
также плавучие землесосные снаряды
при очистке рефулерным способом. В
зависимости от потребного числа про-
ходов вдоль трассы канала и особенно-
стей рабочих органов каналоочисти-
тельных машин применяют различные
схемы проходов и переходов машин
с одного канала на другой
(рис. 223). Большинство применяе-
мых машин обеспечивает очистку ка-
налов за один проход по одной сторо-
не канала (рис. 223, а) или за один
346
проход по каждой стороне канала (рис.
223, в). В тех случаях, когда очистку
требуется проводить только в одном на-
правлении (например, снизу вверх про-
тив течения), появляются холостые
проходы вдоль очищаемого русла (рис.
223, б). Холостые проходы неизбежны
и тогда, когда очистку ведут за не-
сколько проходов, а рабочий орган ма-
шины может работать при движении
агрегата только в одном направлении
(рис. 223, ж, и). При организации ра-
бот по очистке каналов надо сводить к
минимуму все холостые перегоны ма-
шин.
Одноковшовые строительные экска-
ваторы, используемые для очистных
работ, следует снабжать сменными
ковшами с увеличенной в 1,5...2 раза
вместимостью. Это обусловливается
тем, что наносные отложения в кана-
лах и водоемах обладают небольшой
плотностью и малыми удельными со-
противлениями копанию. Следует при-
менять ковши специальной формы,
приспособленной к условиям очист-
ных работ. В частности, для
для узких каналов при продольной
очистке применяют профильные ковши
с шириной нижней части ковша около
0,2 м. При поперечном способе очистки
рекомендуются короткие, но широкие
(до 2,5 м) ковши.
Для повышения эффективности эк-
скаваторных работ при черпании грун-
та из-под воды ковши должны иметь
отверстия или решетчатые стенки. Что-
бы сохранить поверхность откосов,
сменные ковши драглайнов снабжают
ограничительными упорами или лыжа-
ми, которые препятствуют глубокому
врезанию ковша в грунт.
Отвалы грунта, которые образуются
после очистки, разравнивают бульдозе-
рами или грейдерами. При ежегодной
очистке оросительных каналов от на-
носов вдоль их трассы через несколько
лет возникают большие отвалы, препят-
ствующие работе машин и дальнейше-
му складированию наносных отложе-
ний. Эти отвалы иногда смывают пе-
редвижными гидромониторами, смонти-
рованными на гусеничном тракторе. На
том же тракторе монтируют насос с
устройством для забора воды из кана-
ла, вдоль которого движется агрегат.
Такие работы следует проводить после
уборки урожая или в другие периоды,
когда полоса вдоль канала будет сво-
бодна от посевов.
Травянистую растительность из ка-
налов можно удалять следующими спо-
собами:
рабочими органами землеройных ма-
шин при капитальных ремонтах кана-
лов одновременно с разработкой отло-
жений грунта;
специальными окашивающими маши-
нами при текущем уходе за каналами;
химическими средствами (гербици-
ды), применяемыми либо в виде ра-
створов, воздействующих через листья
и стебли растения, либо в виде медлен-
но размокающих гранул, вносимых в
грунт на глубину 5... 10 см и воздейст-
вующих непосредственно на корневую
систему, с учетом ограничений, связан-
ных с охраной природы и окружающей
среды;
биологическими методами — разве-
дением травоядных рыб.
Потребность з специализированных
машинах для очистных работ на кана-
лах устанавливают, исходя из ежегод-
ного объема очистки открытой ороси-
тельной или осушительной сети и годо-
вой выработки машин, достигнутой в
конкретных условиях.
С развитием производства специали-
зированных машин для очистных работ
удельный вес работ, выполняемых од-
ноковшовыми экскаваторами, будет по-
степенно уменьшаться. Их будут при-
менять в основном для очистки круп-
ных каналов.
§ 6.	Очистка закрытого
трубчатого дренажа от заиления
В процессе эксплуатации происходит
засорение дрен вследствие заиления
мелкими частицами грунта; отложения
химических соединений, содержащихся
в грунтовых водах (заохривание); за-
купорки корнями растений, доходящи-
ми до глубины заложения дрен.
Наиболее распространено заиление,
и для нормальной работы дрен их не-
обходимо очищать. Очистку можно про-
водить со вскрытием или без вскрытия
траншей.
Очистка с полным вскрытием дрен
равносильна строительству нового дре-
нажа и может быть применена только
на участках с полной закупоркой тру-
бок грунтом или корнями растений.
Раскопку траншеи проводят траншей-
ными экскаваторами или обратной ло-
патой так, чтобы не повредить трубки,
по одной из схем, приведенных на ри-
347
Рис. 224. Способы очистки труб горизонтального дренажа:
а — механическая очистка со сплошным вскрытием дрен экскаваторами (/ — на неполную глубину; 2 — с
применением специальных ковшей; 3— с отрывкой параллельной траншеи); б — то же, с несплошным (пунк-
тирным) вскрытием дрен шурфами; в — гидравлический способ очистки с промывкой водой под большим
давлением (/ — цистерна с водой; 2— промывочная машина; 3 — промывной шланг; 4 — наконечник); г — ре-
активный наконечник с фронтальным и тыльными соплами.
сунке 224, а. Дальнейшую доработку
грунта ведут вручную. После разбор-
ки дренажной линии и прочистки тру-
бок их укладывают в соответствии с
технологией строительства закрытого
трубчатого дренажа.
Менее трудоемка очистка с несплош-
ным (пунктирным) вскрытием дрен
шурфами через 10...15 м (рис. 224, б).
На участке между шурфами дрену очи-
щают ручными средствами — щетками,
банниками, скребками на проволоках
или-стержнях.
Более прогрессивны способы очистки
без вскрытия дрен, осуществляемые ли-
бо механическими средствами (микро-
буры, щетки на гибких стержнях, риф-
леные мячики-шары), либо промывкой.
Промывку можно производить при низ-
ком-рабочем давлении (до 0,2 МПа) с
подачей воды в дрену через шурф, от-
рываемый в ее начале, а также при вы-
соком давлении (2... 10 МПа) с вводом
промывного шланга в коллектор или
дрену через устьевую часть.
Для промывки дренажа при высоком
давлении используют передвижные аг-
регаты, имеющие в своем составе насос
высокого давления и барабан с гибким
шлангом длиной до 100...150 м (рис.
224, в). Рабочий конец шланга снаб-
жен наконечниками с системой фрон-
тальных и тыльных отверстий (рис.
224, г). При выбросе воды через тыль-
ные отверстия реактивные силы про-
двигают шланг вдоль дрены. Имеются
наконечники и с механическими крыль-
чатыми рыхлителями. При встрече с
непреодолимым препятствием прихо-
дится раскапывать дрену. Очистка дрен
без вскрытия в 3...4 раза дешевле, чем
с их вскрытием.
От химических соединений дрены
можно очищать химическим способом,
применяя вещества, переводящие нера-
створимые вещества в растворимые.
Для очистки от железистых соединений
можно использовать соединения серы
и серной кислоты, которые вводят в
дрену в жидком или газообразном со-
стоянии.
Во избежание полной закупорки дрен
наносами следует проводить профилак-
тическую очистку их один раз в 10...
15 лет, а при интенсивном заилении —
через 4...5 лет. Проводя такую очистку
без вскрытия дрен, можно избежать
выхода из строя дренажной системы и
необходимости ее переделки с полным
вскрытием дренажных траншей.
ПРИЛОЖЕНИЯ
1. Сметные цены эксплуатации строительных машин для производства земляных работ
(из приложения к СНиП IV-3—82)
Наименование машин	Цена за 1 ч работы, р.	Наименование машин	Цена за 1 ч работы, р.
Экскаваторы одноковшовые,		Грейдеры прицепные без трак-	
гусеничные, дизельные с ков*		тора:	
шами:	2,65	средние	1,04
0,25 м3		тяжелые	1,07
0,4 0,5	3,29 4,22	Рыхлители без трактора	0,37
0,65 1,0	4,57 5,75	Катки прицепные без трактора:	
1,25	6,18	гладкие 5 т	0,08
То же, электрические:		кулачковые 5 т	0,11
1,25 м3	5,79	9 т	0,26
2,0	7,94	18 т	0,49
2,5	9,54	28 т	0,62
4,6 8,0	14,70 27,5	Пневмоколесные: 10 т	0,59
Скреперы прицепные с гусенич-		12,5	0,70 0,94 2,11 0,99
ным трактором: 3,0 м3 4,5	3,67 5,23	^0 50 т Вибрационные 6 т	
7,0	4,85	Автоцистерна — 6 м3	6,78
8,0 10,0	4,51 7,37	Автомобили-самосвалы грузе-	
15,0	13,60	подъемностью, т:	7,98 7,66. 9,56 37,50
Скреперы самоходные: 8 м3 10	6,05 12,40	18* 27 40 75	
15		180	80,50
Бульдозеры на базе гусенич-			
ных тракторов мощностью,		Тракторы гусеничные мощ-	
кВт: .		иостью, кВт:	
59	2,52	59	2,25
79	3,09	79	3,02
96	4,16	96	3,09 .
132	5,07	132	5.05
228	8,23	228	10,01
* Затраты на перевозку массовых навалочных грузов		автосамосвалами грузоподъемностью	до 18 т опреде»
ляются по тарифам (СНиП IV-4—82).			
2. Исключительные тарифы на перевозку массовых навалочных грузов автосамосвалами
(Выписка из сборника сметных цен иа перевозку грузов автомобильным транспортом
для областей и районов РСФСР с поясным коэффициентом К==1,0; СНиП IV-4—82)
(коп. за 1 т груза)
расстояние перевозки, км		Грузоподъемность автомобиля* самосвала, автопоезда		Расстояние перевозки, км		Грузоподъемность автомо- биля-самосвала, автопоезда
		<7 т	|	>7 т			< т	|	>7 т
	1	13	И	5	. .6	—	48
1	..2	21	19	6	..7	—	53
2	. .3	31	26	7	. .8	—	58
3	..4	41	34	8	..9	—	64
4	..5	51	42	9	..10	—	70
349
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
Абразивность 85. 90, 93
Автомобильный транспорт 68, 70, 141, 313
Адгезия 193
Акты на скрытые работы 195, 228
Аэрожелобы 136
Баланс грунтовых масс 24, 27
Бетон гидротехнический 116, 119, 174
Бетонные смеси 118, 128, 140, 149, 152,
Бетоносмесительные устройства 129,
Бетоноукладчики 153, 255
Битумизация грунтов 211
Блокн бетонирования 150
Бригады рабочих 15, 16
Вакуумирование 155, 156
Взрывные работы 100
Вибропогружение свай 197, 201
Виброуплотненне материалов 80, 154
Водоотлив 302
Водопонижение 307
Вскрыша карьеров 120
154
31, 134, 135
Генплан стройплощадки 315, 316
Гидроизоляционные работы 192
Гидромеханизация 84
Гидросмесь, пульпа 8 +
Гидротранспорт 92, 93
Грунты, строительные свойства 21, 24, 75
Детонация 101
Дефекты укладки бетонной смеси 159
Дренажные работы, технология 270
Дробление камня 123
Железобетон 159
Забои экскаваторов 31, 122
Заводы бетонных смесей 131
—• железобетонных изделий (ЖБИ) 171
Закрепление грунтов 207
Залог при забивке свай 196
Звено рабочих 15
Землесосные снаряды и установки 84, 90
Земляные сооружения 24
Зимине работы 99, 108, 174, 275, 336, 342
Игдаиит 101
Иглофильтровые установки 308
Интенсивность работ расчетная 137, 219
Кавальеры 26, 236
Каналы гидромелиоративные 231, 237, 245
Карты намыва грунта 99
—	трудовых процессов (КТП) 225
—	укладки грунта 81
Карьеры 26, 119, 292
Качество работ 114, 181, 192, 206, 323, 333
Комплексная механизация работ 213
Комплектование машин 219
Котлованы 26, 298
Коэффициент использования рабочего времени 12, 45
46, 56, 64, 67, 68, 71, 83, 88, 92, 144
—	наполнения ковша 22, 45, 53,
— неравномерности производства работ 88, 92, 135,
162, 216
—	разрыхления грунта 22
—	трудового участия (КТУ) 20
Культуртехнические работы 335
Лабораторный контроль качества работ 115, 192
Лазерные приборы 273, 333, 334
Линия наименьшего сопротивления (ЛНС) 102, 104
Марки бетонов 116, 117
Машиноемкость 220
Металлоемкость 214
Механизация работ комплексная 213
Механовооруженность 213
Монтажные работы 185, 317
Намыв грунта в сооружениях 94
Наряды 15
Научная организация труда (НОТ) 16
Нормативные документы в строительстве 11
Нормирование в строительстве 10
Нормокомплекты 226
Опалубка 163
Оплата труда рабочих 18
Опускные колодцы 318
Организация труда и работ 4, 15, 16, 68
Осушение котлованов 301
Охрана природы 228
Очистка закрытого дренажа 347
— каналов 344
Перемычки 283
Перекрытие русел 256
Пионерный способ отсыпки грунта 55, 56
---перекрытия русл 287, 288
---устройства свайных опор 202
Планировка полей 328
Подрядный способ строительства 6
Поточный метод в строительстве 222, 250, 258, 270
Предприятия производственной базы 123, 129, 132, 162,
169, 171
Производительность машин 45, 52, 56, 60, 64, 73, 83,
131, 137, 144, 148, 214
Пропуск строительных расходов 278
Радиометрические методы контроля 115
Разбивка иа блоки бетонирования 150, 151
Разряд рабочих квалификационный 15, 18
Расценки 18
Рекультивация 230, 293, 297
Ритм потока 223
Свайные работы 196
Силикатизация грунтов 208, 211
Стена в грунте 321
Строительное производство 6
Стропы 187, 188
Такелажные устройства 186
Тарифная сетка 18
Техническое нормирование 10
Технология строительных работ 4
Тиксотропная рубашка 319
Тоннельные работы 323
Траверсы 187, 188
Транспорт материалов 68, 138, 186
Трубопроводы 263
Трудоемкость работ 214
Уклоноуказатель лазерный 273, 333, -334
Установки бетоносмесительные 131
— водопонизительные 301, 306
— иглофильтровые 308
—	эжекторного водопонижения 310
Утилизация отходов при кульгуртехннческих работах
342
Формирование железобетонных деталей 173
Фотография рабочего дня 12
Фотоучет 12
Фракционирование частиц грунта 95, 97
Хозяйственный способ строительства 6
Хронометражные наблюдения 12
Цементнобетонные заводы (ЦБЗ) 132
Цикл рабочий машин 45, 52, 56, 64, 73, 131, 144
Циклограммы потоков 223, 224
Шаг гидромониторов 88
—	потока 223
—	экскаваторов 36, 39
Швы конструктивные 150
—	строительные (рабочие) 150
Шпунтовые перемычки 254, 285
Щебень 117, 123
Экраны противофильтрационные 250, 251, 253, 258
Энерговооруженность 213, 214
Энергоемкость 214
Ядро плотин 297
Ярусы разработки грунта 41, 42
Ячеистые шпунтовые перемычки 204, 205, 285, 286
350
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава I. Общие сведения об организации
гидромелиоративных работ
§ 1.	Понятие о строительном производ-
стве ................................
§ 2.	Задачи и особенности водохозяйст-
венного строительства .	.	.	.
§ 3.	Основные виды работ в гидроме-
лиоративном строительстве .
§ 4.	Необходимые ресурсы для произ-
водства работ .......................
§ 5.	Техническое нормирование в строи-
тельстве ............................
§ 6.	Организация труда рабочих
§ 7.	Основы научной организации труда
§ 8.	Оплата труда рабочих в строитель-
стве ................................
6
7
9
9
10
15
16
18
Глава II. Производство земляных работ 21
§	1.	Грунты и их строительные свойства	21
§	2.	Виды земляных сооружений и ра-
бот. Баланс грунтовых масс .	.	24
§	3.	Геодезические работы в строитель-
стве ..............................28
§	4.	Способы производства земляных
работ ........	29
§	5.	Разработка грунта одноковшовы-
ми экскаваторами...................30
§	6.	Производство работ скреперами	46
§	7.	Производство земляных работ
бульдозерами ......	52
§	8.	Разработка грунта многоковшовы-
ми экскаваторами...................о7
§ 9. Производство работ грейдерами 61
§ 10. Пути повышения производитель-
ности основных землеройных ма-
шин ..............................  .	64
§ 11.	Транспортировка грунта ...	68
§ 12.	Уплотнение грунта ....	76
§ 13.	Гидромеханизация земляных работ	84
§ 14.	Взрывные работы..................100
§ 15.	Производство земляных работ в
зимнее время..........................I0S
§ 16.	Контроль качества земляных работ	114
Глава III. Производство бетонных работ 116
§	1.	Бетонные работы в гидромелиора-
тивном строительстве ,	.	.	.	116
§	2.	Карьеры нерудных материалов .	119
§	3.	Переработка камня и гравийно-
песчаной смеси..........................122
§	4.	Технология приготовления бетон-
ной смеси...............................128
§	5.	Установки и заводы бетонной
смеси............................................................131
§	6.	Транспортировка бетонной смеси	138
§	7.	Укладка бетонной смеси ...	149
§ 8.	Арматурные работы	....	159
§ 9.	Опалубочные работы ,	. .	•	162
§ 10.	Изготовление железобетонных де-
талей для сборных железобетон-
ных сооружений и констрткдий .	170
§ 11.	Производство бетонных работ в
зимнее время....................174
§ 12.	Контроль качества бетонных работ 181
Глава IV. Монтажные, гидроизоляцион-
ные, свайные работы и закрепление
грунтов	185
§ 1.	Производство монтажных работ	.	185
§ 2.	Гидроизоляционные работы .	.	192
§ 3.	Производство свайных и шпунтовых
работ..................................196
§ 4.	Закрепление грунтов в основании
гидротехнических сооружений .	.	207
Глава V. Организация комплексно-ме-
ханизированных работ при строительст-
ве сооружений гидромелиоративных си-
стем	213
§ 1.	Основные показатели и закономер-
ности комплексной механизации
строительных работ .	.	.	.	.	213
§ 2.	Выбор машин для комплексной ме-
ханизации работ........................216
§ 3.	Общие сведения об организации ра-
бот поточным методом .	.	.	222
§ 4.	Организационно-технологическая
документация для организации ком-
плексно-механизированных работ 224
§ 5.	Организация контроля качества ме-
лиоративно-строительных работ .	226
§ 6.	Природоохранные мероприятия при
производстве мелиоративно-строи-
тельных работ..........................22:
Глава VI. Технология строительства ли-
нейно протяженных сооружений гидро-
мелиоративных систем	231
§ 1.	Строительство каналов в земляном
русле..................................231
§ 2.	Строительство каналов открытой
осушительной и коллекторно-дре-
нажной сети............................24:
§ 3.	Особенности технологии строитель-
ства каналов специализированны-
ми машинами непрерывного дей-
ствия ................................. Ьт
§ 4.	Особенности технологии строитель-
ства каналов в лессовых гсунгах i.-.-
§ 5.	Строительство каналов поточным
методом..................................ь:	-
§ 6.	Производство работ по -.стройству
противофильтрационных покрытий
на каналах
351
§	7.	Строительство каналов из желе-
зобетонных лотков ....	259
§	8.	Крепление откосов осушительных
каналов ..........................261
§	9.	Строительство закрытых напорных
трубопроводов ................... 263
§	10.	Строительство закрытого горизон-
тального трубчатого дренажа .	.	270
Глава VII. Работы при строительстве
гидротехнических сооружений	278
§ 1. Пропуск строительных расходов .	278
'§ 2. Перекрытие русл..................286
§ 3.	Строительство грунтовых насыпных
плотин и дамб..........................291
§ 4.	Устройство котлованов под соору-
жения .................................298
§ 5.	Осушение котлованов при строи-
тельстве сооружений ....	301
§ 6.	Строительство сборных железобе-
тонных сооружений .....	313
§ 7.	Строительство сооружений мето-
дом опускных колодцев .	.	.	318
§ 8.	Строительство завес и подземных
частей сооружений методом «стена
в грунте»..............................321
§ 9.	Общие сведения о технологии тон-
нельных работ  ........................323
Глава VIII. Работы, связанные с освое-
нием и эксплуатацией мелиорируемых
земель	328
§ 1.	Планировка полей............328
§ 2.	Подготовка засоленных земель	к
промывке.....................334
§ 3.	Культуртехннческие работы .	.	335
§ 4.	Организация ремонтных работ	.	343
§ 5.	Очистка каналов.............344
§ 6.	Очистка закрытого трубчатого дре-
нажа от заиления .....	347
Приложения ........	349
Предметный указатель .....	350
Вячеслав Григорьевич Ясинецкий,
Николай Константинович Фенин
ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ
ГИДРОМЕЛИОРАТИВНЫХ РАБОТ
Заведующая редакцией А. И. Гераськина
Редактор Г. В, Елизаветская
Художественный редактор В. С. Соколов
Технический редактор Г. Г. Хацкевич
Корректоры В. М. Русинова, В. А. Лебедева
ИБ 3757
Сдано в набор 09.08.85. Подписано к печати 06.12.85.
Т-15438. Формат 70X108’/ie. Бумага тип. № 2. Гарни-
тура литературная. Печать высокая. Усл. печ, л.
ЗЩ8+0.35 форзац. Усл. кр.-отт. 31,5. Уч.-изд. л. 36,79 +
+ форзац 0,57. Изд. Ле 355. Тираж 14 000 экз. Заказ
Ле 290. Цена 1 р. 60 к.
Ордена Трудового Красного Знамени
ВО «Агропромиздат», 107807, ГСП, Москва,
Б-53, ул. Садовая-Спасская, 18.
Владимирская типография Союзполнграфпро-ма
при Государственном комитете СССР по' делам
издательств, полиграфии и книжной торговли
600000, г. Владимир, Октябрьский просйект, д. 7