ما هي زاوية راحة التربة. أعمال الحفر في البناء. التربة: المجموعات والأنواع

وضع العلامات. في الممارسة العملية ، يتم تحديد طبيعة ونوعية تدمير الصخور بوضوح من خلال تكوينها الحبيبي. يميز الصخور المفككة بنسبة الجسيمات ذات الأحجام المختلفة الموجودة فيها ويمكن تصويرها من خلال منحنى (الشكل 2.1) ، إذا كان قطر الجسيم ، مم ، مرسومًا على طول محور الإحداثيات ، والمحتوى الكلي للجسيمات مع قطر أصغر من هذا ، بالنسبة المئوية ، على طول المحور الإحداثي.
لتوصيف عدم تجانس الصخور السائبة ، يتم استخدام النسبة d60 / d10 = Kn ، والتي تسمى معامل عدم التجانس (d60 ، d10 هي أقصى أقطار للقطع التي تشكل 60 و 10 ٪ من الحجم الإجمالي للصخور السائبة ، على التوالى).
إن التركيب الحبيبي للصخور له أهمية خاصة في عمليات الهيدروميكانيكية. يحدد استهلاك المياه المحدد للتطوير والنقل ، أصغر منحدر مسموح به لأسفل الوجه والصواني ، وسرعة المياه الحرجة.
زاوية الراحة φ هي أقصى زاوية يتكون منها السطح الحر للصخور المكسرة السائبة ذات المستوى الأفقي. تتعرض جزيئات الصخور الموجودة على هذا السطح لحالة من التوازن المحدود. إذا كان وزن الجسيم P (الشكل 2.2) ، فعندئذٍ في حالة توازن الحد على السطح الحر ، تعمل القوى على الجسيم: Pp - قوة الضغط العادي الذي يضغط الجسيم على السطح الحر ؛ Pτ هي القوة التي تميل إلى تحريك الجسيم لأسفل ؛ F - قوة الاحتكاك ، اعتمادًا على Рn ومعامل الاحتكاك ftr ، R - رد فعل الدعم. نظرًا لأن الجسيم في حالة توازن ، فلدينا

بمعنى آخر.

وبالتالي ، فإن زاوية الراحة تعتمد على معامل الاحتكاك بين قطع الصخور والسطح الذي يمكن أن تنزلق عليه. بالنسبة للوسط السائب (السائب) ، مثل الرمل ، يمكن تحديده باستخدام وعاء أسطواني بدون قاع. الحاوية مثبتة على منصة أفقية ومليئة بالصخور. ثم يتم رفع الحاوية وتشكل الصخرة سطحًا حرًا يتوافق مع زاوية الراحة.
بشكل عام ، تعتمد زاوية الراحة على خشونة الحبوب ، ودرجة محتواها من الرطوبة ، وتوزيع حجم الجسيمات وشكلها ، فضلاً عن كثافة المادة. مع زيادة الرطوبة إلى حد معين في الصخور مثل الفحم أو الرمل ، تزداد زاوية الراحة. مع زيادة حجم وزاوية الجسيمات ، تزداد أيضًا. بشكل عام ، في الصخور السائبة ، فهي في حدود 0-40 درجة.
وفقًا لزوايا الراحة ، يتم تحديد الزوايا القصوى المسموح بها لمنحدرات الحواف وجوانب المحاجر والسدود والمكبات والأكوام.

زاوية الراحة φ ، deg. ، هي الزاوية التي يحافظ فيها المنحدر غير المقوى للتربة الرملية على التوازن أو زاوية ميل سطح التربة المصبوبة بحرية إلى المستوى الأفقي.

يعد تحديد زاوية الراحة أمرًا مهمًا في تصميم الهياكل الأرضية: ردم وملء السدود ، وسدود الطرق ، وسدود الجسور ، والمخلفات ، وكذلك لتقييم استقرار المنحدرات الطبيعية وتنفيذ تدابير لتقويتها.

في الحالات التي يتم فيها تحديد مقاومة القص للجسيمات فقط من خلال قوى الاحتكاك ، وتتزامن زاوية الراحة مع زاوية الاحتكاك الداخلي {φ = φо). ومع ذلك ، في التربة الحقيقية ، فإن مقاومة القص "لا تعتمد فقط على قوى الاحتكاك ، ولكن أيضًا على تفاعل الجسيمات والعوامل الأخرى التي تؤثر على φ, بمعنى آخر.

أين φ ص- مكون بسبب الاحتكاك ؛ φ L -الشيء نفسه ، بسبب المشاركة ؛ φ مع -نفس الشيء ، بسبب قص الجسيمات.

مكون φ تيعتمد على التركيب المعدني للجسيمات ، ووجود أغشية سطحية ، وما إلى ذلك ، φ L -على خشونة السطح وكثافة تعبئة الجسيمات ، و φ مع -على استدارة وشكل جزيئات التربة. لذلك ، القيم φ و φ سعادة ما تختلف ، خاصة بالنسبة للرمال الكثيفة وغير المتجانسة. ومع ذلك ، فإن الزاوية الطبيعية من

جديلة φ سهي خاصية سهلة التحديد وملائمة لقوة التربة غير المتماسكة. يتم استخدام الطريقة فقط لتحديد تقريبي لحجم الاحتكاك الداخلي للتربة الرخوة - الرمال النقية. في الرمال النظيفة ، تقابل قيمة زاوية الاحتكاك الداخلي تقريبًا زاوية الراحة ، تي. الزاوية التي يكون فيها المنحدر غير المقوى للتربة الرملية مستقرًا.

يتم تحديد زاوية الراحة على جهاز UVT (الشكل 8.44) ، والذي يتكون من طاولة نقالة معدنية وحامل وخزان. يتم تثبيت البليت على دعامات تريكس ومثقب بفتحات بقطر 0.8 ... 1.0 مم لتشبع الرمل بالماء. يحتوي المقياس ، المثبت في وسط طاولة البليت ، على أقسام تتراوح من 5 درجات إلى 45 درجة ، والتي تحدد زاوية الانحدار.

أرز. 8.44. جهاز لتحديد زاوية استقرار التربة الرملية: مخطط الجهاز: 1 خزان: 2 غطاء خزان: 3 مشبك: 4 طاولة: 5 قاع مثقوب: 6 - مقياس: 7 - الدعم: ب - منظر عام للأجهزة

تحديد زاوية الاستقرار في حالة الهواء الجاف . يتم تثبيت مقطع على المنضدة ، حيث يتم سكب الرمل من خلال القمع حتى يمتلئ ، مع النقر برفق على المشبك. بحذر ، في محاولة لعدم نثر الرمال ، يرفعون المشبك عموديًا ، وفي الجزء العلوي من المخروط الرملي المتشكل ، يأخذون قراءة على المقياس.

تتكرر التجربة 3 مرات ويحسب المتوسط ​​الحسابي. يجب ألا يتجاوز التناقض بين القرارات المتكررة درجة واحدة.

تحديد زاوية استقرار الرمل تحت الماء . بعد ملء القفص بالرمل ، يملأ الخزان بالماء ، وبعد تشبع العينة بالكامل ، يتم تحديد زاوية الراحة.

لتعيين المنحدرات مسبقًا الحفر والمحاجر ، يوصى بالاسترشاد بقيم الزوايا القريبة من زوايا الراحة الطبيعية للتربة (الجدول 8.61).

الجدول 8.61

زاوية راحة التربة السائبة

تتأثر زاوية الاستقرار (#> ") للتربة غير المتماسكة بتوحيد تكوينها الحبيبي: للتربة أحادية الانتشار قيمة كبيرة φо ،من التربة المتناثرة من نفس التركيب المعدني. ويفسر ذلك حقيقة أنه في الخليط ، تملأ الجزيئات الصغيرة الفجوات بين الجزيئات الكبيرة ، مما يسهل اختلاطها على طول سطح المنحدر.

وجود السوائل في التربة له تأثير كبير على الاحتكاك بين جزيئات التربة الرخوة مما يقلل من وجودها φ. في التربة الرملية غير المتماسكة ، تؤثر الرطوبة بشكل كبير على زاوية الاحتكاك الداخلي. مع زيادة محتوى الرطوبة في الرمل إلى أقصى سعة مائية جزيئية ، فإن قيمة φ حولينخفض ​​بشكل طبيعي بسبب الانخفاض التدريجي في الاحتكاك ويصل إلى الحد الأدنى عند الحد الأقصى لسعة الرطوبة الجزيئية. تؤدي الزيادة الإضافية في محتوى الرطوبة في الرمال إلى تكوين اتصال شعري بين الجزيئات ؛ نتيجة لذلك ، تبدأ زاوية الاحتكاك الداخلي في الزيادة وتصل إلى الحد الأقصى عند رطوبة السعة الشعرية ، عندما تكون قوى التجاذب الشعري بين الجزيئات أكبر. تقلل الزيادة اللاحقة في رطوبة الرمال من التوصيل الشعري ، ويقل الاحتكاك عند ملامسات الجسيمات ، وتنخفض زاوية الاحتكاك الداخلي تدريجياً ، لتصل إلى أدنى قيمة في حالة تشبع الرمل بالماء الكامل.

SP 48.13330.2011 تنظيم البناء ؛ SP 50.101.2004 تصميم وتركيب القواعد والأساسات للمباني والمنشآت. STO NOSTROY 2.3.18.2011 تقوية التربة عن طريق الحقن في البناء

يراقب أيضا:

1. أحكام عامة

الغرض وأنواع أعمال الحفر

حجم أعمال الحفر كبير جدًا ، وهو متاح أثناء تشييد أي مبنى أو هيكل. تمثل أعمال الحفر 10٪ من إجمالي كثافة اليد العاملة في البناء.

تتميز الأنواع الرئيسية التالية لأعمال الحفر:

تخطيط الموقع

الحفرة والخنادق

أرصفة

السدود.

السدود.

القنوات ، إلخ.

يتم تقسيم أعمال الحفر إلى:

دائم؛

مؤقت.

الثوابت تشمل الحفر والخنادق والسدود والحفر.

متطلبات أعمال الحفر الدائمة:

يجب أن يكون دائمًا ، أي مقاومة الأحمال المؤقتة والدائمة ؛

مستدام؛

مقاومة جيدة للتأثيرات الجوية ؛

مقاومة جيدة للتآكل.

يجب أن يكون معصوما من الخطأ.

يتم تنفيذ أعمال الحفر المؤقتة لأعمال البناء والتركيب اللاحقة. هذه هي الخنادق ، والحفر ، والعتبات ، وما إلى ذلك.

خصائص البناء الأساسية وتصنيف التربة

تسمى التربة بالصخور التي تحدث في الطبقات العليا من قشرة الأرض. وتشمل هذه: التربة النباتية ، والرمل ، والطميية الرملية ، والحصى ، والطين ، والطميية الشبيهة باللوس ، والجفت ، والتربة الصخرية المختلفة ، والرمال المتحركة.

وفقًا لحجم الجزيئات المعدنية وترابطها ، يتم تمييز أنواع التربة التالية :

متصل - طين

غير متماسكة - رملية وسائبة (في حالة جافة) ، تربة خشنة الحبيبات غير أسمنتية تحتوي على أكثر من 50٪ (بالوزن) من شظايا صخور بلورية أكبر من 2 مم ؛

صخري - الصخور النارية والمتحولة والرسوبية مع اتصال صارم بين الحبوب.

تشمل الخصائص الرئيسية للتربة التي تؤثر على تكنولوجيا الإنتاج وكثافة العمالة وتكلفة أعمال الحفر:

الوزن السائب

رطوبة؛

طمس

التشبث؛

رخاوة.

زاوية الراحة

الكتلة الحجمية هي كتلة 1 م 3 من التربة في حالتها الطبيعية في جسم كثيف.
تتراوح الكثافة الظاهرية للتربة الرملية والطينية من 1.5 - 2 طن / م 3 ، ولا يتم تخفيف التربة الصخرية حتى 3 طن / م 3.
الرطوبة - درجة تشبع مسام التربة بالماء

ز ب - ز ج - كتلة التربة قبل وبعد التجفيف.

في رطوبة تصل إلى 5 ٪ - تسمى التربة جافة.

مع محتوى رطوبة من 5 إلى 15٪ ، تسمى التربة منخفضة الرطوبة.

في الرطوبة من 15 إلى 30 ٪ - تسمى التربة الرطبة.

مع محتوى رطوبة يزيد عن 30٪ ، تسمى التربة رطبة.

التماسك - المقاومة الأولية للتربة للقص.

قوة التصاق التربة:

التربة الرملية 0.03 - 0.05 ميغا بيكسل

التربة الطينية 0.05 - 0.3 ميغا بكسل

التربة شبه الصخرية 0.3 - 4 ميجا باسكال

روكي أكثر من 4 ميجا باسكال.

في التربة المتجمدة ، تكون قوة الالتصاق أكبر بكثير.

رخاوة- هذه هي قدرة التربة على الزيادة في الحجم أثناء التطور ، بسبب فقدان الاتصال بين الجزيئات. تتميز الزيادة في حجم التربة بمعامل التخفيف K p.

بعد ضغط التربة المفككة يسمى التخفيف المتبقي K op.

التربة	مبدئي رخاوة ك ص	المتبقية رخاوة ك أو
التربة الرملية	1,08 - 1,17	1,01 - 1,025
الطفيلية	1,14 - 1,28	1,015 - 1,05
طين	1,24 - 1,30	1,04 - 1,09
ميرجلي	1,30 - 1,45	1,10 - 1,20
صخري	1,45 - 1,50	1,20 - 1,30

زاوية الراحةتتميز بالخصائص الفيزيائية للتربة.

تعتمد قيمة زاوية الراحة على زاوية الاحتكاك الداخلي وقوة الالتصاق وضغط الطبقات التي تعلوها.

في حالة عدم وجود قوى التصاق ، تكون الزاوية المحددة للراحة مساوية لزاوية الاحتكاك الداخلي.

انحدار المنحدر يعتمد على زاوية الراحة. يتميز انحدار منحدرات الجسور والسدود بنسبة الارتفاع إلى الأساس م - عامل الانحدار.

زوايا استرخاء التربة ونسبة ارتفاع المنحدر إلى الأساس

التربة	قيمة زوايا الراحة ونسبة ارتفاع المنحدر إلى بدايته عند رطوبة التربة المختلفة
	جاف		مبلل		مبلل
	الزاوية بالدرجات	الارتفاع إلى نسبة التمدد	الزاوية بالدرجات	الارتفاع إلى نسبة التمدد	الزاوية بالدرجات	الارتفاع إلى نسبة التمدد
طين		1: 1		1: 1,5		1: 3,75
متوسطة الرغوة		1: 0,75		1: 1,25		1: 1,75
طمي خفيف		1: 1,25		1: 1,75		1: 2,75
الرمل الناعم الحبيبات		1: 2,25		1: 1,75		1: 2,75
رمل متوسط		1: 2		1: 1,5		1: 2,25
حبيبات الرمل الخشنة		1: 1,75		1: 1,6		1: 2
تربة النبات		1: 1,25		1: 1,5		1: 2,25
التربة السائبة		1: 1,5		1: 1		1: 2
حصى		1: 1,25		1: 1,25		1: 1,5
حصاة		1: 1,5		1: 1		1: 2,25

تآكل التربة - حبس الجسيمات عن طريق جريان الماء. بالنسبة للرمال الناعمة ، يجب ألا تتجاوز أعلى سرعة للمياه 0.5 - 0.6 م / ث ، وللرمال الخشنة 1-2 م / ث ، والتربة الطينية 1.5 م / ث.

وفقًا لمعايير الإنتاج ، يتم تجميع جميع أنواع التربة وتصنيفها وفقًا لدرجة صعوبة التطوير بواسطة آلات تحريك التربة المختلفة ويدويًا.:

للحفارات ذات الجرافة الواحدة - 6 مجموعات ؛

للحفارات متعددة الدلو - مجموعتان ؛

للتطوير اليدوي - 7 مجموعات ، إلخ.

حساب أحجام أعمال الحفر

في ممارسة البناء ، من الضروري بشكل أساسي حساب حجم العمل على التخطيط الرأسي للمواقع ، وحجم الحفر وحجم الهياكل الخطية (الخندق ، وأرضية الطرق ، والسدود ، وما إلى ذلك).

يتم حساب الحجم في رسومات العمل وتحديده في المشروع لإنتاج الأعمال.

يجب أن تشتمل مشاريع الحفر على رسم بياني للحفر ، وفاتورة أحجام الردم والقطع ، وميزانية عامة للتربة.

يجب أن يكون للمشروع حجم واتجاه حركة كتل التربة على شكل ورقة أو رسم بياني.

يجب التفكير في تكنولوجيا التطوير ونقل التربة والردم والضغط.

يجب أن يشتمل المشروع على جدول زمني لأعمال الحفر ، ويجب الإشارة إلى الموارد البشرية والمادية واختيار مجموعة من الآلات.

عند حساب حجم حفر الحفر والخنادق وحفر الجسور ، يتم استخدام جميع الصيغ الهندسية المعروفة.

مع الأشكال المعقدة من التخفيضات والسدود ، يتم تقسيمها إلى عدد من الأجسام الهندسية الأبسط ، والتي يتم تلخيصها بعد ذلك.

تحديد أحجام كتل التربة في تطوير الحفر

في معظم الحالات ، تكون الحفرة عبارة عن هرم مستطيل مبتور ، يتم تحديد حجمه بواسطة الصيغة :

يتم تحديد خندق المدخل بواسطة الصيغة:

تحديد أحجام كتل التربة في بناء الهياكل الخطية

يمكن حساب حجم أعمال الحفر للهياكل الخطية للجسور والحفر والخندق بالصيغة:

باستخدام منحدر لا يتجاوز 0.1 ، يمكنك استخدام الصيغة F.F. Murzo:

م - عامل الانحدار.

إذا تجاوز المنحدر 0.1 ، فاستخدم الصيغة

حساب الحجم على المنحنيات (صيغة Thulden):

ص- نصف قطر المنحنيات

α - زاوية الدوران المركزية

حساب أحجام الأعمال الترابية في تخطيط الموقع

من الأنسب تصميم تخطيط الموقع بطريقة يتم فيها ملاحظة توازن صفري للكتل الأرضية ، أي إعادة توزيع الكتل الأرضية على الموقع نفسه ، دون استيراد أو تصدير التربة.

يتم تحديد حجم أعمال الحفر على أساس رسم الخرائط.

ينقسم مخطط الموقع إلى مربعات يبلغ جانبها 10 إلى 50 مترًا ، حسب التضاريس. مع تضاريس أكثر تعقيدًا ، يتم تقسيم المربعات إلى مثلثات.

يتم تحديد متوسط ​​علامة سطح الموقع ، عند تقسيمه إلى مربعات ، بواسطة الصيغة:

ΣH 1- مجموع علامات النقاط حيث يوجد رأس واحد للمربع ؛

ΣH2- مجموع علامات النقاط حيث يوجد رأسان للمربع ؛

ΣH4- مجموع علامات النقاط حيث يوجد أربعة رؤوس للمربع ؛

ن- عدد المربعات.

عند تقسيمها إلى مثلثات حسب الصيغة:

ΣH 1- مجموع علامات النقاط حيث يوجد رأس واحد للمثلث ؛

ΣH2- مجموع علامات النقاط التي يوجد بها رأسان للمثلث ؛

ΣH 3- مجموع علامات النقاط حيث يوجد ثلاثة رؤوس للمثلث ؛

ΣH 6- مجموع علامات النقاط حيث يوجد ستة رؤوس للمثلث ؛
ن- عدد المربعات.

كقاعدة عامة ، يتم دائمًا إنشاء أعمال ترابية إضافية على شكل سدود وحفريات في الموقع المخطط له.

لضمان توازن صفري لأعمال الحفر ، يتم أخذ إنشاء هذه الهياكل في الاعتبار من خلال إدخال تعديل على متوسط ​​علامة التخطيط ومعامل التخفيف المتبقي للتربة.

توزيع الكتل الأرضية على الموقع.

بعد حساب أحجام أعمال الحفر ، يبدأون في توزيع كتل الأرض. من أي منطقة لنقل الأرض.

قبل ذلك ، من الضروري إجراء توازن في أعمال الحفر. كم سيكون الحفر ، وكم سيكون الجسر.

عند توزيع الكتل الأرضية ، من الضروري مراعاة حجم ملف تعريف أعمال الحفر وحجم العمل لأعمال الحفر. العامل أكبر ، يأخذ في الاعتبار المنحدرات.

توزيع كتل الأرض في هيكل خطي

مأخوذ فى الإعتبار:

النقل الطولي للتربة.

عبر النقل للتربة.

يمكن تحديد الطريقة التي يجب اتباعها باستخدام عدم المساواة:

C vk + C nr ≤ C vn

Свк - تكلفة تطوير أعمال الحفر ووضع التربة في الفرسان ؛

С нр - تكلفة الإغراق في السد من الاحتياطي ؛

C vn - تكلفة تطوير التربة وملئها في سد.

الحساب الصحيح لتكلفة النقل لمسافات معينة مهم.

لتحديد طول حركة التربة بشكل صحيح ، يتم أخذ مراكز الجاذبية للجسر والحفر وسيكون هذا هو متوسط ​​المسافة للنقل.

معلومات عامة عن الماكينات المصممة لأعمال الحفر

يتم تطوير التربة بواسطة طرق ميكانيكية وهيدروميكانيكية ومتفجرة ومركبة وطرق خاصة أخرى.

طريقة ميكانيكية- 80-85٪ تتم بهذه الطريقة ، عن طريق فصل التربة عن طريق القطع بمساعدة آلات تحريك التربة (حفارات ذات دلو واحد ومتعددة الدلو) تعمل للنقل أو الإغراق ، أو آلات تحريك التربة: الجرافات ، الكاشطات ، ممهدات ، ممهدات ، مصاعد ، حفارات.

الطريقة الهيدروميكانيكية- الشاشات الهيدروليكية - تعمل على تآكل التربة ونقلها وتكديسها أو امتصاص التربة من قاع الخزان بواسطة كراكات.

طريقة متفجرة- استنادًا إلى استخدام قوة موجة الانفجار للعديد من المتفجرات الموضوعة في آبار مرتبة خصيصًا ، تعد إحدى الوسائل القوية لميكنة العمل الشاق الذي يتطلب عمالة كثيفة.

الطريقة المركبة- يجمع بين الميكانيكية والهيدروميكانيكية أو الميكانيكية مع المتفجرات.

طرق خاصة- تدمير التربة بالموجات فوق الصوتية ، والتيار عالي التردد ، والتركيبات الحرارية ، إلخ.

للأعمال التحضيرية ، يتم استخدام قواطع الفرشاة والجذور والكسارات وما إلى ذلك.

يتم نقل التربة بواسطة الشاحنات القلابة والمقطورة والناقلات والسكك الحديدية. طريقة النقل والطريقة الهيدروليكية.

يتم استخدام جميع أنواع البكرات وآلات الدك والاهتزاز لضغط التربة.

حفارة دلو واحد- آلة تحريك التربة ذاتية الحركة ذات الحركة الدورية ؛ المرفقات: مجرفة أمامية ، مجرفة خلفية ، جر ، خطاف ، محراث ، وردم.

بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام المعدات القابلة للاستبدال: رافعة ، سائق كومة ، لوحة مدك ، مزيل جذع ، قاطع خرساني ، إلخ.

بسعة دلو تبلغ 0.25 ؛ 0.3 ؛ 0.4 ؛ 0.5 ؛ 0.65 ؛ واحد؛ 1.25 ؛ 2.5 ؛ 3 ؛ 4.5 م 3 - يستخدم في البناء ، و 40 ؛ خمسون؛ 100 ؛ 140 م 3 يستخدم في أعمال التحميل الثقيل.

الحد الأقصى في موقع البناء عادة 2.5 م 3.

حفارة دلو- آلة تحريك التربة ذاتية الحركة للعمل المستمر. هناك سلسلة ودوارة.

جرافة- نصل السكين معلق على الجرار. قوة الجرار من 55 إلى 440 كيلوواط (من 75 إلى 60 حصان).

تستخدم الجرافات لحفر التربة وتحريكها وتسويتها وتنظيفها في الحفر.

كاشطات- تتكون من دلو وجهاز تشغيل على مجرى هوائي. توجد كاشطات متأخرة بسعة دلو من 2.25 - 15 م 3 ، ذاتية الدفع 4.5 - 60 م 3. سرعة العمل للحركة هي 10 - 35 كم / ساعة.

يتم استخدامها للحفر طبقة تلو الأخرى ، والنقل والردم بطبقات التربة. (الأرخص في أعمال الحفر).

ممهدات الطرق- آلة ذاتية الحركة يوجد على إطارها شفرة بسكين قطع. مصممة للتخطيط والتنميط للعمل مع التربة.

ممهدات المصعد- مزودة بمحراث قرصي. يتم استخدامها لقطع التربة طبقة تلو الأخرى ونقلها إلى مكب أو مركبات.

2. جهاز القص والسدود

جهاز الحفرة

الحفرة هي فترة استراحة مخصصة لتشييد جزء من مبنى أو هيكل يقع تحت سطح الأرض ، لتشييد الأساسات.

تأتي حفر الحفر بجدران عمودية ومثبتات ومنحدرات.

وفقًا لـ SNiP ، يُسمح بحفر الحفر بجدران عمودية بدون مثبتات في تربة ذات رطوبة طبيعية بهيكل غير مضطرب ، في حالة عدم وجود المياه الجوفية وعمق الحفر في التربة السائبة والرملية والحصوية لا يزيد عن متر واحد ؛ في الرمال والطميية 1.25 م ؛ في الطين 1.5 م والكثافة 2 م.

يتصاعد:

تبختر ورقة كومة كومة

لكن من الأفضل إجراء حفرة بالمنحدرات. يتم أخذ أعلى درجة انحدار مسموح بها لمنحدرات الحفر في التربة ذات الرطوبة الطبيعية وفي حالة عدم وجود المياه الجوفية للحفريات

يصل العمق إلى 1.5 متر من 1: 0.25 إلى 1: 0 ؛
العمق 1.3 - 3 م من 1: 1 إلى 1: 0.25 ؛
العمق 3-5 م من 1: 1.25 إلى 1: 1.5.

بالنسبة للحفر الأعمق ، يتم حساب المنحدرات.

يتضمن تطوير الحفرة خطوات العمل التالية:

تطوير التربة مع التفريغ على الحافة أو التحميل في المركبات ؛

نقل التربة

تصميم قاع الحفرة ؛

الردم مع القص والضغط.

حفر حفرةهي العملية الرائدة. تم تطوير الحفر باستخدام حفارة ذات دلو واحد ، ومكشطة ، وجرافة ، وطريقة هيدروميكانيكية.

تستخدم حفارة دلو واحد:

أثناء بناء المساكن 0.3 - 1 م 3 ؛

في البناء الصناعي 0.5 - 2.5 م 3 في بعض الأحيان 4 م 3.

حفر الخنادق

الخنادق عبارة عن حفريات مؤقتة تهدف إلى وضع أساسات شريطية فيها أو تركيب خطوط الأنابيب والكابلات.

يوجد 3 أنواع من الخنادق : جدران عمودية وخنادق مائلة ومختلطة:

تتطلب معظم الخنادق ذات الجدران الرأسية التثبيت ، مما يعني استهلاكًا إضافيًا للمواد وتكاليف العمالة الإضافية

بدون تثبيت ، يمكنك الحفر من متر إلى مترين ، حسب كثافة التربة. لكنهم يوصون على الفور بوضع خطوط الأنابيب أو بناء الأساس.

في التربة اللزجة ، تحفر الحفارات ذات العجلات الدلو حتى 3 أمتار ، وتمدد خطوط الأنابيب (خطوط أنابيب الغاز ، وأنابيب النفط ، وما إلى ذلك) ، ويتم إجراء عمليات التثبيت حيث ينزل الناس.

عند بناء الخنادق بالمنحدرات ، يتم أخذ أقصى انحدار وفقًا لزاوية الراحة والظروف الجوية.

يتم ترتيب الخنادق من النوع المختلط بعمق كبير ووجود المياه الجوفية التي يكون منسوبها أعلى من قاع الخندق.

مثبتات الخندق:

أفقي أو رأسي

مع وجود فجوات أو صلبة ؛

الجرد أو غير المخزون.

تتكون أسوار الجرد من إطارات قابلة للطي ولوحات جرد وفواصل جرد.

لتطوير الخنادق ، يتم استخدام الحفارات أحادية الجرافة: حفار أو خط سحب بسعة دلو 0.3 - 1 م 3.

يمكن تطوير المحراث الخلفي بجدران عمودية. جر مع المنحدرات ووجود المياه الجوفية.

إذا لم تكن الخنادق عميقة ، فسيتم تنظيم التفريغ بجوار الخندق (حركة جانبية أو نهاية).

إذا كان الخندق عميقًا ، فسيكون النصل على كلا الجانبين ويتحرك الحفار بشكل متعرج.

تُستخدم الحفارة ذات العجلات الدلو في تطوير الخنادق لمد خطوط الأنابيب.

الإنتاجية التشغيلية المتغيرة للحفارة ذات العجلات الدلو:

ج- مدة التحول ؛

ن 1 - يعتمد عدد الجرافات التي يتم تفريغها في الدقيقة على سرعة الحركة والمسافة بينها ؛

k1-معدل استخدام الحفارة

k3-عامل تحميل الجرافة

ز-قدرة دلو.

إذا تم تحريك التربة في الخندق ، يتم وضع الرمل أو الحصى الصغير ويتم صدمها (ولكن ليس التربة). عند تطوير الخنادق للأساسات ، عادة ما يتم سحب التربة من أسفل الحفار بواسطة شاحنات قلابة.

في بعض الأحيان في ظروف ضيقة للغاية أو عندما تمر خطوط الأنابيب عبر طريق أو عوائق أخرى ، يتم حفر أو إجراء ثقب (وضع خنادق).

يتم تفكيك الخنادق من أسفل إلى أعلى ، ولكن يمكن أيضًا تركها (على سبيل المثال ، في الرمال المتحركة).

يتم ردم الخنادق بعد المسح الجيوديسي لخطوط الأنابيب أو الاتصالات الأخرى.

تتم عملية الردم على مرحلتين: أولاً ، يتم رش الأنبوب ب 0.2 متر من الرمل أو الحصى الناعم ، ثم يتم ضغط كل شيء آخر طبقة تلو الأخرى.

جهاز الخنادق تحت الماء

يتم ترتيب الخنادق تحت الماء لوضع الشفاطات.

دائمًا ما يتم تطوير الخندق باستخدام منحدرات ، حيث يتم أخذ انحدارها للتربة الرملية من 1: 1.5 إلى 1: 3 ، وللطين الرملية والطميية 1: 1 - 1: 2 ، للطين 1: 0.5 - 1: 1.
مع عرض تطور الخنادق ، تؤخذ سرعة تدفق النهر في الاعتبار (بالنسبة للأنهار الصغيرة ، يتم تحويل القناة).

يتم تطوير الخنادق تحت الماء ، اعتمادًا على الظروف المحلية ، بواسطة حفارة ، وتركيب كاشط حبال ، وكراكات ، وشاشات هيدروليكية.

في بعض الحالات ، يتم تطوير الخنادق يدويًا.

جهاز السرير الأرضي

الطبقة السفلية هي قاعدة الهيكل العلوي للطرق والسكك الحديدية ، وتتكون من سدود وحفريات.

يتم أخذ انحدار المنحدر اعتمادًا على نوع التربة وارتفاع الجسر.

بالنسبة للتربة غير المتماسكة التي يصل ارتفاعها إلى 6 أمتار ، يوصى باستخدام منحدر 1: 1.5.

يجب أن تكون السدود التي يبلغ ارتفاعها 6 أمتار وما فوق منحدرات ذات شكل جانبي مكسور ، وتكون أكثر رقة في الجزء السفلي.

تتكون عملية ترتيب الطبقة السفلية من عملين : تحضيري ورئيسي.

تحضيري- تنظيف الطريق وانهيار القماش.

رئيسي- تنمية وحركة وتخطيط وضغط التربة.

في كل قسم من الطبقة السفلية ، يتم تطوير التربة بواسطة آلات من نوع واحد أو أكثر ، والتي يتم اختيارها مع مراعاة ظروف استخدامها وضمان أعلى إنتاجية.

الجرافاتتستخدم في أعمال الحفر حتى 2 م والسدود بارتفاع 1 - 1.5 م بطول سير 80 - 100 م.

كاشطاتتستخدم للحركة الطولية للتربة من الحفريات إلى السد على مسافة حركة تزيد عن 100 متر ، وكذلك عندما يتم ترتيب السدود من المحميات الجانبية.

ممهدات المصعد- يُنصح باستخدامه في بناء سدود منخفضة (حتى متر واحد) من المحميات في التضاريس المستوية. يجب أن تكون مقدمة العمل لكل آلة في حدود 1.2 - 3 كم ، ويجب ألا يقل طول المقبض عن 400 متر.

ممهدات وممهدات ذات محركتم تصميمها بشكل أساسي للتخطيط والأعمال المحددة ، ويمكن استخدامها أيضًا كآلات رئيسية في بناء طبقات أرضية بارتفاع جسر يصل إلى 0.75 متر.

الحفارات- يتم استخدام مجرفة مستقيمة أو خط سحب حيث لا تقل كتل التربة المركزة عن الوجه الطبيعي في الارتفاع.

وسائل الهيدروميكانيكيةتطبق في حالة وجود خزانات طبيعية ومصادر للكهرباء في منطقة العمل على الرتبة.

إصلاح منحدرات أعمال الحفر الدائمة والبنوك

أثناء بناء الأرض والقنوات وإمدادات المياه والصرف الصحي وغيرها من الهياكل ، من الضروري القيام بأعمال إصلاح المنحدرات والبنوك.

يتم تثبيت تربة المنحدرات والضفاف بمواد رابطة عضوية (البيتومين) ، وبذر العشب ، والملابس الواقية على شكل عشب ، بالإضافة إلى الأخشاب ، والحجر ، والألواح الخرسانية المسلحة ، والهياكل الواقية الخاصة.

التثبيت الأكثر متانة هو الرصف أو التمزق في أقفاص الماشية التي يتراوح حجمها من 1 × 1 إلى 1.2 × 1.2 متر.

3. العمل المساعد في إنتاج أعمال الحفر

تصريف المياه

يتم تطوير الحفريات في طبقات المياه الجوفية باستخدام الصرف المفتوح أو نزح المياه الاصطناعي لمستوى المياه الجوفية.

يستخدم الصرف عندما يكون هناك تدفق صغير للمياه.

عيوب الصرف:

يطمس جدران الاستراحات.

إن تدفق المياه يجعل أعمال التنقيب صعبة ؛

قاع الحفرة ليس جافًا دائمًا.

لذلك ، يرتبون خفضًا اصطناعيًا لمستوى المياه الجوفية.

نزح المياه

يتم تخفيض منسوب المياه الجوفية : مع استخدام نقاط الآبار الخفيفة ، مما يوفر خفضًا أحادي المستوى لمستوى المياه الجوفية إلى 4-5 أمتار ، ومن مستويين من 7 إلى 9 أمتار ؛ نقاط بئر للقاذف ، مما يسمح بتخفيض مستوى المياه الجوفية أحادي الطبقة إلى 15-20 مترًا ؛ والآبار الأنبوبية ذات المضخات العميقة.

تتكون نقاط الآبار خفيفة الوزن من مجموعة من نقاط الآبار ومشعب شفط ومضخات.

يتم غمر الأنابيب بالطريقة الهيدروليكية أو الحفر. بالنسبة للحفر العميقة ، يمكن أن يكون هناك طبقات 2 و 3.

بالنسبة للخنادق ، يمكن الترتيب من جانب واحد.

تُستخدم نقاط الآبار المزودة بجهاز قاذف لخفض مستوى المياه الجوفية في طبقة واحدة إلى عمق 15-20 مترًا.

تقوم الآبار الأنبوبية العميقة بإجراء خفض أحادي الطبقة للمياه الجوفية حتى عمق 60 مترًا أو أكثر.

يتم تركيب المضخات الغاطسة في الآبار المفلترة المحفورة مسبقًا (أنابيب التغليف) د 200 - 400 مم.

كما تستخدم المضخات الارتوازية.

سياج اصطناعي للحفريات من المياه الجوفية

يمكن إجراء عمليات حفر التربة أثناء تغلغل الطبقات مع تدفق كبير للمياه تحت حماية جدار جليدي مقاوم للماء للتربة المتجمدة أو بمساعدة شاشات غير منفذة للانسيابية.

يستخدم التجميد الاصطناعي للتربة في تطوير التجاويف في الرمال المتحركة من أجل إنشاء جدار جليدي مؤقت مقاوم للماء.

تصنع الشاشات المتغيرة الانسيابية من طين البنتونيت أو من طين بسيط ممزوج بالأسمنت 1: 2.

يمتص الطين الماء حتى 7 أضعاف وزنه ، وبعد التشبع بالماء ، يثخن ، ويكتسب جودة مقاومة للماء.

4. ملامح أعمال الحفر في ظروف الشتاء

معلومات عامة

في فصل الشتاء ، يتغير هيكل التربة: القوة الميكانيكية ، وكذلك المقاومة المحددة للقطع والحفر ، تزداد بشكل حاد (عدة مرات).

لذلك ، تختلف أعمال الحفر اختلافًا كبيرًا عن الأعمال الصيفية.

لكن ظروف الشتاء في بعض الأحيان تفضل أعمال الحفر. على سبيل المثال ، في المستنقعات ، عند تطوير التربة الطينية ، تكون التربة مشبعة بالماء.

بسبب المياه الجوفية في الربيع ، تذوب التربة من الأسفل. لذلك ، في وقت الذوبان ، ترتفع المياه الجوفية.

تظهر بلورات الجليد الأولى في المياه الجوفية عند t = -0.1 درجة مئوية ويبدأ تجميد الأرض عند -6 درجة مئوية وما دونها.

في التربة الرخوة ، الرمل ، الطميية الرملية ، يتجمد الماء عند t = (- 2 ° C - 5 ° C) ، في التربة الطينية عند t = (- 7 ° C - 10 ° C).

يتم توزيع درجة الحرارة داخل التربة حسب العمق.

درجة حرارة الأرض ، في درجة مئوية	العمق بالمتر
	بدون ثلج	ثلج 35 سم
	0,75
		0,75
	1,25	1,15
	1,85	1,75
	2,25

يعتمد عمق تجميد التربة على:

الرطوبة - كلما زادت الرطوبة ، زاد العمق. عند رطوبة 30-40٪ يؤدي إلى شد التربة ؛

مستوى المياه الجوفية - كلما اقتربت المياه الجوفية من السطح ، قلت درجة التجمد ؛

طبيعة الشتاء ووقت تساقط الثلوج. كلما زادت حدة تقلبات الهواء الخارجي ، زاد عمق التجمد.

يمكن تحديد عمق التجمد بالصيغة التالية (الأرض غير مغطاة بالثلج):

ح- عمق التجمد

ك- معامل مع مراعاة خصائص التربة:

الطين - 1 ؛

Loam - 1.06 ؛

طمي رملي - 1.08 ؛

الرمال - 1.12.

ض- عدد أيام الشتاء قبل يوم التسوية.

ر- متوسط ​​درجة الحرارة الخارجية للفترة من بداية الشتاء إلى يوم التسوية.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تحديد عمق التجميد من خلال الرسوم البيانية والجداول المختلفة. بشكل عام ، يتم تحديد عمق التجميد عينيًا.

حماية التربة من التجمد

بشكل عام ، من الصعب حماية التربة من التجمد.

أبسطها هو التخفيف: التخسيس بعمق 0.15 - 0.2 متر ، الحرث 0.25 - 0.35 متر ، تخفيف عميق باستخدام حفارة تصل إلى 1.5 متر.

توفير تصريف مياه الخريف.

يرتبون احتباس الثلج بسمك 0.5 - 1.0 متر ، للعزل ، يتم تغطيتهم بالخث الجاف وأوراق الشجر والخبث (لا يُسمح بنشارة الخشب).

طلاء الماء والهواء بالرغوة من مواد نشطة السطح (السطحي) ، مرتبة بمساعدة مولدات الرغوة بطبقة من 30-40 سم ، يقلل من عمق التجميد بمقدار 10 مرات.

لكن تسخين التربة مستحسن فقط في النصف الأول من الشتاء.

فك التربة المتجمدة

عندما تتجمد التربة حتى 0.1 متر ، يتم تطويرها دون فكها.

مجمدة خففت التربة عن طريق المتفجراتأو ميكانيكيا.

تعتبر طريقة التفكيك المتفجرة مفيدة عند عمق تجميد يزيد عن 0.8 متر (الطريقة رخيصة).

يتم تقسيم الحجم إلى مقابض ، وحفر ثقوب ، ووضع المتفجرات ، وتفجيرها وتطويرها بالطريقة المعتادة.

فك ميكانيكي على عمق 0.25 - 0.4 متر باستخدام كسارة أو حفارة مع دلو من 0.5 - 1 م 3.

إذا كان عمق التجميد 0.5 - 0.7 متر والحجم ليس كبيرًا ، يتم استخدام مطارق السقوط الحر ، والتي تكون على شكل إسفين أو كرة ، قواطع خرسانية تعتمد على الحفار الهيدروليكي.

مع عمق تجميد يصل إلى 1.3 متر ، من الأفضل استخدام مطرقة ديزل ذات إسفين.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تقطيع التربة المجمدة إلى كتل بقضيب ، ثم يتم إزالتها بعد ذلك.

يتم تنفيذ قدر صغير من العمل باستخدام آلات ثقب الصخور.

ذوبان الجليد من الأرض

تُستخدم هذه الطريقة في الكميات الصغيرة من العمل ، عادةً في ظروف ضيقة.

يمكن إذابة التربة:

ماء ساخن

العبارة.

صدمة كهربائية؛

طريقة النار

طريقة كيميائية (الجير الحي).

ماء ساخنأو بخاريتم تغذيته من خلال إبر موضوعة في آبار محفورة مسبقًا.

التيار الكهربائي- الإبر الكهربائية ، والأفران الكهربائية ، وعناصر التسخين ، والسخانات المحورية ، والأقطاب الكهربائية الأفقية أو الدافعة.

طريقة النار- حرق أي وقود (الخث ، الفحم ، الحطب ، رقائق الخشب ، وقود الديزل ، إلخ) تحت صندوق معدني أو أنبوب.

أعمال الحفر والردم والسد

في فصل الشتاء ، يتم تطوير التربة بالطريقة المعتادة.

يتم التنقيب باستمرار وبسرعة ويتم وضع الأساسات عندما تكون التربة دافئة.

يتم عزل الخنادق الضحلة (حتى عمق 1.5 متر) للأساسات.

ردميتم تنفيذه وفقًا للمتطلبات التالية: عند ردم الجيوب الأنفية للحفر والخنادق ، يجب ألا تتجاوز الكتل المجمدة 15 ٪ من حجم الردم ، داخل المبنى يتم تغطيتها فقط بالتربة المذابة.

يتم تغطية خطوط الأنابيب بطول 0.5 متر بالتربة المذابة.

أعلاه ، يمكنك ملئه بالتربة المجمدة التي لا تحتوي على كتل أكبر من 5-10 سم.

إقامة سدود تحت الأرض في ظروف الشتاء: عند إنشاء جسر للطريق ، يُسمح بما يصل إلى 20٪ من التربة المتجمدة ، وسد للسكك الحديدية - حتى 30٪.

يجب ألا تزيد التربة الطينية في الجسر عن 4.5 متر.

الطبقة العليا من الجسر هي التربة المذابة بسمك 1 متر.

عند تخطيط الموقع ، يُسمح بما يصل إلى 60٪ من التربة المجمدة.

يمكن استئجار أساسات الأساسات مجمدة ، ولكن ليس في تربة الرفع.

5. تنظيم عملية ميكانيكية معقدة لتركيب أعمال الحفر

باستخدام الميكنة المعقدة ، يتم تنفيذ جميع عمليات أعمال الحفر آليًا: فك ، وحفر ، ونقل التربة ، والتسوية ، والضغط.

يتم اختيار الآلة الرائدة ، والتي يجب استخدامها على أكمل وجه.

يتم تحديد بقية مجموعة السيارات لذلك.

يتم تحديد تكلفة 1 م 3 من التربة المعالجة ومقارنة مجموعة الآلات بمجموعة أخرى.

C مع- التكاليف النوعية لكل 1 م 3

من 0- التكلفة الإجمالية لأعمال الحفر

الخامس- الحجم الكلي

مع m.sm.- تكلفة تحول الآلة بالروبل.

تي- مدة عمل الآلة في هذا المرفق

ج د- التكاليف الإضافية المرتبطة بتنظيم أعمال الحفر والروبل (إنشاء الطرق وصيانة الطرق وما إلى ذلك)

دبليو- أجور العمال غير المشمولة في تكلفة الآلات.

6. مراقبة جودة أعمال الحفر وقبولها

من الضروري التحقق بشكل منهجي من أداء وثائق المشروع ومتطلبات SNiP 3.02.01-87 "هياكل الأرض وقواعدها وأسسها".

من الضروري الاحتفاظ بسجل عمل يعكس خصائص التربة (اللدونة ، محتوى الرطوبة ، اللزوجة ، إلخ).

بعد اكتمال الحفر ، يتم وضع عمل ثلاثي (عميل ، مقاول ، جيولوجي أو مصمم) بشأن امتثال القاعدة الداعمة للمشروع لتمكين تنفيذ المزيد من العمل.

عند تسليم أعمال الحفر ، يجب على المقاول أن يقدم إلى اللجنة الرسومات التنفيذية ، والتي يتم فيها تطبيق جميع التغييرات والانحرافات عن المشروع وأعمال العمل الخفي وأعمال اختبار التربة وأعمال المسوحات الجيوديسية.

الأحكام العامة

زاوية الراحةتسمى الزاوية التي يحافظ عندها المنحدر غير المقوى للتربة الرملية على التوازن ، أو الزاوية التي يقع عندها الرمل المصبوب بحرية والمواد السائبة الأخرى.

زاوية الراحةيتم تحديد a في حالة الهواء الجاف وتحت الماء باستخدام قرص له قضيب معايرة رأسي

1. لتحديد زاوية الاستقرار في حالة جفاف الهواء ، يتم وضع القرص في وعاء زجاجي ، ويتم وضع غلاف على القرص.

2. يُسكب الرمل في الغلاف في حالة الجفاف الطبيعي.

3. يتم إزالة الغلاف بسلاسة من القرص ، وتسقط الرمال الزائدة ، ويبقى مخروط من الرمل على القرص ، ويظهر قمته ، عند نقطة التلامس مع القضيب ، قيمة زاوية الانحدار.

4. لتحديد زاوية الراحةتحت الماء ، يتم وضع القرص في وعاء زجاجي ، ويتم وضع غلاف على القرص.

5. يسكب الرمل في الغلاف في حالة الجفاف الطبيعي.

6. يتم تعبئة البرطمان بالماء حتى قمة الغلاف.

7. يتم تعبئة الرمال التي استقرت في الغلاف حتى القمة.

عند بناء الأساسات أو وضع الاتصالات في الأرض ، يلزم حفر الحفر والخنادق. يجب أن تكون أعمال الحفر مصحوبة بإجراءات السلامة. يحددون قواعد تأمين الجوانب والقاع. لتحديد زاوية منحدر الحفرة ، يتم استخدام جدول. يسمح استخدامه للتربة في موقع البناء بتحديد مستوى الميل المطلوب لجدران التجويف المحفور إلى قاعها ، بحيث لا يحدث هذا الانهيار.

أنواع أعمال الحفر

يرتبط تشييد المباني ومرافق الاتصالات بأعمال الحفر كثيفة العمالة. إنها تعني تطور التربة عند حفر الحفر والخنادق ونقلها وتخزينها.

أعمال الحفر هي السدود والحفر. يمكن أن تكون دائمة أو مؤقتة. الأول مصنوع للتشغيل طويل الأمد. وتشمل هذه:

• القنوات.
• السدود.
• الخزانات.
• السدود والمنشآت الأخرى.

الحفريات المؤقتة هي الخنادق والحفر. وهي مخصصة لأعمال البناء اللاحقة.

الحفرة هي فترة راحة ، لا يختلف عرضها وطولها عمليًا بشكل ملحوظ في الحجم. إنها ضرورية لبناء أسس المباني.

الخندق هو أخدود كبير الطول مقارنة بمقطعه العرضي. الغرض منه هو تركيب أنظمة الاتصالات.

وفقًا لمتطلبات GOST 23407-78 ، يجب أن يكون حفر الحفر أو الخنادق في المستوطنات أو أماكن المرور أو الأشخاص مصحوبًا بإنشاء أسوار واقية. يتم تثبيتها حول محيط منطقة العمل. توضع عليها علامات التحذير والنقوش ، بل وتستعمل إشارات الإنارة ليلاً. الجسور مجهزة أيضًا خصيصًا لحركة الأشخاص.

المنحدرات هي الجدران الجانبية المنحدرة للقطع أو السدود. السمة المهمة لها هي المنحدر (الانحدار). تسمى الأسطح الأفقية المحيطة بالمنحدرات بالحواجز.

تحت الجزء السفلي من العطلة يفهم الجزء السفلي المسطح. الحافة هي الحافة العلوية للمنحدر الذي تم إنشاؤه ، والنعل هو الجزء السفلي.

أثناء تشغيل أعمال الحفر ، لا ينبغي لهم:

• تغيير الخطوط العريضة والأبعاد الخطية ؛
• تبلد؛
• تغسلها المياه أو تستسلم لعمل الترسيب.

لا يكتمل مد مواسير المياه وخطوط الكهرباء تحت الأرض والصرف الصحي وأساسات المباني للمباني دون حفر الخنادق أو الحفر. في البناء ، تم اعتماد تعريفات خاصة لتحديد العناصر الهيكلية من هذا النوع. يجب تنفيذ جميع الأعمال مع التقيد الصارم بقواعد السلامة من أجل تقليل احتمالية وقوع حوادث.

أنواع مختلفة من الحفر

يعد حفر الخنادق لتأسيس الهيكل عملاً مسؤولاً يتطلب الكثير من الوقت والمال وتكاليف العمالة. عادة ما يتم تقسيم حفر الحفر اليوم وفقًا للمعايير التالية:

• وجود المنحدرات
• استخدام السحابات المصممة لمنع شقوق التربة ؛
• نوع الأسطح الجانبية (الجدران).

يمكن أن تكون جدران الحفر:

• عمودي؛
• منحرف - مائل؛

• صعدت.

من أجل أداء أعمال الحفر بشكل صحيح ، يقومون أولاً بإجراء البحوث في موقع البناء. تشمل هذه الأنشطة العمليات التالية:

• تحليل خصائص التربة: تحديد مجموعتها ونوعها ؛
• تحديد الأحمال من المبنى قيد الإنشاء ؛
• حساب عمق الحفر
• إثبات وجود اتصالات قديمة ؛
• تحديد عمق المياه الجوفية.
• تحليل أحوال الطقس في المنطقة.

يتم تحديد اختيار طريقة العمل اعتمادًا على العوامل التالية:

• نوع وأبعاد الهيكل قيد الإنشاء ؛
• عمق الأساس
• نطاق الأنشطة المستقبلية.

إذا كان من المخطط بناء أساس ضحل من نوع شريط أو عمود ، فيمكن عندئذٍ تطوير التربة دون تدخل المعدات يدويًا. عندما يكون من الضروري بناء منزل به قبو أو قبو ، فيجب استخدام آليات تحريك التربة في العمل.

لاستخراج الجزء الأكبر من التربة من الحفريات ، غالبًا ما تستخدم أنواع مختلفة من الحفارات ، مزودة بمجرفة خلفية أو أمامية. يجب تنفيذ الأعمال المرتبطة بحفر حفرة دون انتهاك كثافة التربة في قاع الأساس. يتم تنفيذ هذا المطلب عمليا بسبب نقصه ، والذي تتراوح قيمته من 5 إلى 20 سم.

يتم تنظيف الأرض من الجوانب ومن أسفل الحفريات إلى المستوى المخطط يدويًا بواسطة العمال. في الوقت نفسه ، من الضروري مراقبة تقوية جدرانه بمساعدة المنحدرات أو عن طريق تركيب هياكل خاصة. هطول الأمطار وارتفاع المياه الجوفية في فصلي الربيع والصيف ، والتعرض للصقيع في الشتاء - كل هذا يساهم في تدمير الحفرة.

يجب إزالة التربة من الحفرة فورًا أو وضعها في موقع البناء على مسافة لا تزيد عن متر واحد من حافتها. يتم إنشاء نظام تصريف لتحويل مياه التربة.

من النقاط المهمة عند حفر الحفر إنشاء مساحة عمل بالحجم المطلوب وفقًا للقواعد. يجب أن تشغل نصف متر على الأقل من قالب الأساس إلى أسفل المنحدر. يتم اختيار انحدار منحدرات الحفرة وفقًا للجداول أو الرسوم البيانية الواردة في SNiP 3.02.01-87.

أنواع الخنادق والغرض منها

يعد وضع الخنادق للاتصالات المختلفة هو أكثر أنواع أعمال الحفر شيوعًا. حفرها باليد بطيء ومكلف ، لذلك غالبًا ما يستخدمون المعدات التي يتم شراؤها أو استئجارها.

حسب الغرض من التنقيب عن هذا النوع ، يتم تقسيمهم إلى الأنواع التالية:

• للتأريض
• السباكة.
• كابل؛
• خطوط أنابيب الغاز
• الصرف (الصرف) ؛
• الصرف الصحي.

حسب تصميم الخندق هناك 3 أنواع:

• مستطيلي؛
• شبه منحرف.
• مختلط.

يتم تركيب الفواصل داخل الخنادق بدون منحدرات للجدران الجانبية لزيادة مستوى سلامة الناس. ليس من الضروري تقوية المنحدرات ، لأنها تتم من أجل الحماية من الانهيارات. يتم حفر الخنادق المخصصة لمد الاتصالات بأعماق مختلفة باستخدام تقنيات مختلفة.

التربة: المجموعات والأنواع

نظرًا لحقيقة أن أعمال الحفر يتم إنشاؤها في التربة ، فمن الضروري معرفة خصائصها الرئيسية. نوع الأساس المناسب يعتمد بشكل مباشر عليها. يتم الاختيار مع مراعاة تحقيق أعلى مستوى ممكن من الموثوقية والاستقرار للمؤسسة قيد الإنشاء.

يتم تحديد الخصائص الرئيسية للتربة من خلال العوامل التالية:

• الشكل والحجم والقوة وترتيب الجزيئات التي يتكون منها تكوينها ؛
• درجة الترابط بينهما ؛
• قدرة المواد المكونة على الذوبان وامتصاص الرطوبة.

تتميز التربة بالمعاملات التالية:

• الانضغاطية؛
• احتكاك؛
• الليونة؛
• تخفيف.

ينص التصنيف على تقسيم التربة وفقًا لمعايير مختلفة. هناك الأنواع التالية:

• رملي.
• مغبر؛
• طين؛
• صخري؛
• clastic.

اعتمادًا على محتوى الماء ، تتميز التربة:

• جاف (حتى 5٪ رطوبة موجودة) ؛
• رطب (5-30٪) ؛
• رطب (يحتوي على أكثر من 30٪ ماء).

يتم عرض التقسيم إلى مجموعات في الجدول أدناه.

فئة	أصناف التربة الواردة
1	طمي رملي ، رمل ، طمي خفيف (رطب) ، خث ، تربة الطبقة النباتية
2	طين رطب خفيف ، حصى ناعم ومتوسط ​​، طمي
3	طمي كثيف ، طين متوسط ​​وثقيل (فضفاض)
4	التربة المتجمدة (الجيرية ، الطفيلية ، الخثية ، الرملية ، الطفيلية الرملية ، طبقة الغطاء النباتي) ، الطين الثقيل
5	الحجر الجيري والحجر الرملي الهش ، الصخر الطيني القوي ، التربة الصقيعية (مع شوائب من الحجر المسحوق والحصى والصخور والحصى حتى 10٪) ، الركام والأنهار (مع محتوى الصخور الكبيرة والحصى حتى 30٪)
6	الصخور الصلبة ، والحجر الرملي ، والحجر الجيري الرخامي ، والسربنتين الهش والدولوميت ، والنهر والركام (شوائب من الصخور والحصى - حتى 50٪) ، التربة الصقيعية (مع نسبة من الحصى والصخور والحصى والحجر المسحوق - حتى 20٪)
7	الحجر الجيري الصلب والحجر الرملي ، الدولوميت ، السربنتين ، الميكا والصخور السليكونية ، الرخام ، التربة الصقيعية (تشكل المكونات الحجرية ما يصل إلى 70 ٪ من الحجم)

تنقسم التربة أيضًا إلى الأنواع التالية:

• الرمال المتحركة؛
• لين؛
• متوسط؛
• قوي.

تلعب بنية وخصائص التربة في موقع البناء دورًا رئيسيًا في الحسابات أثناء تصميم الأساس. هذا يرجع إلى حقيقة أن قدرتها على التحمل تعتمد على نوع التربة. أيضًا ، يتفاعل كل نوع بشكل مختلف مع الظروف الجوية.

خطة الأعمال الترابية والمتطلبات الخاصة بهم

يتم تنفيذ أعمال الحفر على عدة مراحل. تم تسجيلهم في SNiP 3.02.01-87. المراحل الرئيسية للعملية هي كما يلي:

• تنفيذ التدابير التحضيرية ؛
• جزء الإنتاج التجريبي
• إنشاء حفرة أو خندق ؛
• تنفيذ تدابير الرقابة ؛
• قبول العمل المنجز.

يوفر SNiP 3.02.01-87 المتطلبات التالية:

• يُسمح بوضع مسودة عمل فقط من قبل المتخصصين الذين لديهم المؤهلات والخبرة اللازمة ؛
• يجب ضمان الاتصال وتنسيق الإجراءات في مسائل التصميم والبناء والحلول الهندسية فيما بينها ؛
• من الضروري مراقبة جودة أعمال البناء في الموقع باستمرار ؛
• يجب أن يتم تنفيذ المشروع من قبل موظفين ذوي مؤهلات مناسبة ؛
• يُسمح باستخدام الهيكل المشيد فقط للغرض المقصود منه وفقًا للمشروع ؛
• يجب أن تحافظ أنشطة الصيانة للهيكل والمرافق المرتبطة به على حالة آمنة وصالحة للعمل طوال العملية.

عند حفر الحفر والخنادق ، من الضروري الالتزام بالمتطلبات:

• قواعد تنظيم بنائها ؛
• قواعد إجراء الأعمال الجيوديسية ؛
• معايير حماية العمل؛
• أقسام قواعد السلامة من الحرائق المتعلقة بأعمال البناء.

يجب إنشاء أعمال الحفر بدقة وفقًا للمشروع الحالي.

يتطلب العمل بالمعدن المتفجر الامتثال لقواعد السلامة ذات الصلة في إنتاجها.

يجب أن تفي المواد والهياكل والمنتجات المستخدمة في العمل بمتطلبات المعايير والمشروع. لا يُسمح باستبدالها إلا بعد اتفاق مسبق مع المؤسسة التي طورت الوثائق ، العميل.

هناك أنواع من التحكم أثناء أعمال الحفر:

• الإدخال؛
• التشغيل ؛
• قبول.

يتم التحكم وفقًا للمواصفة SP 48.13330.

يتم قبول العمل مع تنفيذ الوثائق (الأعمال) اللازمة التي تؤكد تنفيذها.

يتم تبسيط المتطلبات المدروسة في البناء الفردي إلى حد كبير. غالبًا ما يتم تشييد المباني الصغيرة دون أي مشاريع ، ولا يتجاوز عمق الحفريات 1.5-2 متر ، ولكن يجب دائمًا مراعاة احتياطات السلامة.

تدابير السلامة عند حفر الحفر

يمكن للتربة من الجدران الجانبية للحفرة أو الخندق ، نتيجة تأثير الجاذبية عليها ، أن تتحرك وتملأ قاع الحفريات. بسبب الانهيار غير المنضبط للجماهير الترابية ، فمن الممكن وقوع حوادث مع الناس. أيضًا ، يؤدي التدمير إلى زيادة تكاليف العمالة والتكاليف المالية: سيكون من الضروري استعادة كفاف الحفر المخطط له ، وردم القاعدة بكمية كبيرة من التربة.

من أجل منع التساقط وتقليل احتمالية الخسائر المادية ، من الضروري حساب انحدار منحدرات الحفريات التي تم إنشاؤها بشكل صحيح وفقًا لـ SNiP 111-4-80 حتى في مرحلة التصميم.

إذا تجاوز عمق الخندق أو الحفرة ، في المتوسط ​​، 1.25 مترًا ، فمن الضروري تقوية جدرانها لمنع الانهيارات المحتملة ، والانهيارات الأرضية. على طول محيط الهياكل المحفورة ، يجب أن تظل الشرائط خالية من كتلة التربة المحفورة ، والتي يزيد عرضها الأدنى عن 0.6 متر ، ويجب ألا تتراجع الأرض من الحفر.

يجب تحديد معلمات المنحدرات الجانبية قبل حفر الحفرة بشكل صحيح. وهذا سيسمح:

• منع احتمال الانهيارات ؛
• أداء الكمية المثلى من أعمال الحفر ؛
• يلغي تكلفة تغيير المنحدرات أثناء أعمال البناء.

منع الانهيارات الأرضية هو مصدر قلق كبير لسلامة الموظفين.

إن توافق المنحدرات مع الزوايا المثلى للميل لنوع معين من التربة يقلل من التكاليف النقدية والعمالة للردم وإعادة العمل.

قبل البدء في العمل ، يتم إجراء المسوحات الجيولوجية والهيدرولوجية لموقع البناء. في حالة وجود المياه الجوفية ، والتربة غير المستقرة ، أو إذا كان من الضروري حفر حفرة بعمق يزيد عن 5 أمتار ، يتم إنشاء مشروع للظروف الفردية المحددة.

وفقًا لـ SNiP 111-4-80 ، بالنسبة للتربة غير الرطبة ذات الهيكل الموحد ، من الممكن ترك الجدران الجانبية الرأسية عند حفر الخنادق أو الحفر. في الوقت نفسه ، يجب ألا تكون هناك مبانٍ بالقرب من الحفريات والمياه الجوفية. العمق المسموح به للحفريات لمختلف أنواع التربة ذات الجدران الرأسية هو:

• الحصى والرمل - 1 م ؛
• طمي رملي - 1.25 م ؛
• الطين والطين - لا يزيد عن 1.5 متر ؛
• كثيف جدا - 2 م.

في الحفر التي يبلغ عمقها حوالي 1.25 متر ، يلزم استخدام سلالم ترتفع عن سطح الأرض إلى ارتفاع لا يقل عن متر واحد ، وفي فترات الاستراحة الأعمق ، يتم استخدام السلالم.

يُسمح بتدعيم الأسطح الجانبية للحفر بالبطانة. في حالة احتمال وجود أحمال إضافية ، أو الغسيل من المنحدرات ، يتم تغطيتها بفيلم أو يتم تنفيذ الخرسانة المرشوشة (الخرسانة بطبقة رقيقة).

منحدر الجدول

عندما تحتاج إلى حفر استراحة من عمق 1.5 متر ، يجب أن تأخذ زاوية ميل الحفرة وفقًا للجدول الوارد في SNiP 111-4-80. يأخذ في الاعتبار نوع التربة وعمق الأساس.

في أدبيات البناء والمعايير والقواعد ، يتم قياس انحدار منحدر الحفر بالدرجات (الزاوية) ، أو نسبة ارتفاعه إلى الأساس.

فيما يلي جدول المنحدرات للحفر ذات الأعماق المختلفة وأنواع مختلفة من التربة.

على الرغم من وجود المنحدرات ، لا يزال هناك احتمال لانهيار كتلة التربة تحت تأثير وزن المعدات المعنية. لذلك ، يتم أيضًا تنظيم المسافة من ساحة الانتظار إلى نعلها بواسطة SNiP.

عند وجود أنواع مختلفة من التربة في موقع البناء ، يتم اختيار انحدار المنحدرات وفقًا لتنوعها غير المستقر.
يوصى بإزالة ما هو موجود من الصخور والأحجار بواسطة حفارة لمنع احتمال حدوث انهيارات أرضية وانهيارات.

يتم تثبيت جدران التجاويف التي يصل عمقها إلى 3 أمتار وفقًا لتعليمات التصميم.

إذا تغير تماسك التربة إلى الأسوأ في منطقة العمل عندما تدخل المياه إليها ، أثناء التجفيف ، تحت تأثير درجات الحرارة المنخفضة ، فمن المستحسن تجهيز منحدرات أقل انحدارًا ، أو بمسافات بادئة.

عند تشكيل الأسطح الجانبية للحفر التي يصل عمقها إلى 3 أمتار بخطوات ، يجب أن يكون عرض الأخير 1.5 متر على الأقل ، وفي هذه الحالة يجب أيضًا عمل المنحدرات.

إذا تجاوز العمق التصميمي للحفر 5 أمتار ، أو اختلف انحدار جدار الحفرة عن القيمة المجدولة ، فيجب حساب ثبات المنحدرات.

يجب فحص حفر الحفر ، أو الخنادق المحفورة في الصقيع في الخريف أو الشتاء ، أثناء ذوبان الجليد في الربيع وتحديد ثبات منحدراتها.

مع مراعاة زوايا الانحدار في الجدول لكل نوع من أنواع التربة وعمق الحفر ، يمكن للعمال أن يكونوا في أعمال الحفر دون الحاجة إلى إصلاح المنحدرات. إذا كانت المنحدرات مبللة ، فقبل بدء العمل ، يتم فحصها بحثًا عن الشقوق والتشققات.

طرق الحفر والآليات المستخدمة

اعتمادًا على التربة ، يتم استخدام معدات مختلفة في بناء الخنادق والحفر ، وتستخدم طرق مختلفة لإجراء تطوير مواقع البناء. تختلف في كثافة العمالة ومستوى تكاليف المواد المطلوبة. وفقًا لـ SNiP 111-4-80 ، فإنه يميز الطرق التالية:

• ميكانيكي مائي.
• ميكانيكي؛
• القيام بأعمال التفجير.

الطريقة الميكانيكية لتطوير الحفر والخنادق هي الطريقة الرئيسية. يكمن جوهرها في حفر التربة باستخدام آلات تحريك التربة (حفارات) ، أو مركبات تحريك التربة (كاشطات ، جرافات ، ممهدات).

تعتمد الطريقة الهيدروميكانيكية على تآكل كتلة التربة بنفث الماء من شاشة هيدروليكية. ثم يتم امتصاص المحلول الناتج بواسطة الحفارة.

تستخدم الأعمال المتفجرة بشكل أساسي أثناء بناء الضواحي. يتم حفر الثقوب (الآبار) في الأرض أولاً. ثم يضعون فيها متفجرات ويقوضونها. تتم إزالة الكتلة السائبة الناتجة باستخدام الآلات.

تتكون الطريقة الميكانيكية من عدد من الخطوات:

• تخفيف التربة
• تطوير كتلة الصخور.
• نقلها
• التسوية وضغط المنحدرات الجانبية والقاع.

يتم تنفيذ أعمال إنشاء فترات الاستراحة بالطريقة الهيدروميكانيكية بالتسلسل التالي:

• تحديد منطقة منطقة العمل باستخدام الأسوار والنقوش وعلامات التحذير ؛
• وفقًا للمعايير ، يتم تثبيت شاشة هيدروليكية ، ويتم التحكم فيها يدويًا بواسطة المشغل: يجب أن تكون المسافة من فوهة إلى جدار الحفرة على الأقل ارتفاع الحفرة ، وإلى أقرب خط طاقة علوي - فجوتين على الأقل أنه يمكن توفير طائرة مائية بواسطة هذا الجهاز ؛
• خلف المحيط الأمني ​​لخطوط الطاقة ، يتم وضع خطوط أنابيب الطين وأنابيب المياه ؛
• أرفق أماكن مقالب الكتلة الترابية المستصلحة ؛
• تنتج التعرية والحفر.

يحظر تشغيل جهاز مراقبة السوائل أثناء عاصفة رعدية.

العمل المتفجر تنظمه القواعد ذات الصلة.

عند إجراء تخفيف ميكانيكي لكتلة الأرض بطريقة التأثير ، يجب ألا يكون العمال داخل دائرة نصف قطرها 5 أمتار من مكان التفكيك.

يجب تحديد موقع أي جهاز أثناء التشغيل وفقًا للوائح والقواعد المعمول بها. غالبًا ما يتسبب الانحراف عنها في وقوع حوادث.

تقنيات تثبيت التربة

اعتمادًا على الخصائص الجيولوجية لموقع البناء والسمات المناخية للمنطقة ، وعمق التنقيب ، وخصائص المبنى الذي يتم تشييده أو إعادة بنائه ، يتم استخدام طرق مختلفة لإصلاح التربة في الممارسة العملية. تسمح لك التكنولوجيا بتحسينها من حيث مقاومة التدمير. في SNiP111-4-80 ، تتميز طرق التثبيت التالية:

• الحرارية.
• يبني؛
• مع ملاط ​​الاسمنت.

في كثير من الأحيان ، يتم استخدام أنواع مختلفة من السحابات الميكانيكية. حسب التصميم ، تتميز هذه الأنواع:

• من المقطع العرضي؛
• الفواصل ناتئ.
• الفواصل.
• مرساة ناتئ
• وحدة التحكم.

يتم اختيار نوع التثبيت على أساس العوامل المذكورة أعلاه التي تؤثر على حسن سير العمل.

وفقًا للتصميم وإمكانية التركيب والفك السريع ، يتم تمييز أنواع السحابات التالية:

• ثابت؛
• المخزون؛
• على فترات؛
• صلب.

يجب أن يرتفع الجزء العلوي من السحابات بعد تركيبها فوق حافة الحفرة أو الخندق بأكثر من 0.15 متر. في هذه الحالة ، يتم تنفيذ التثبيت نفسه من أعلى إلى أسفل أثناء حفر الكتل الأرضية ، والتفكيك - في الاتجاه المعاكس عند الردم.

النوع الفاصل للمثبتات هو الأكثر شيوعًا. يستخدم هذا الخيار إذا كان عمق الخندق لا يتجاوز 3 أمتار ويتكون الهيكل من العناصر التالية:

• الدروع.
• الدعامات أو الإطارات اللولبية ؛
• الرفوف.

يتم تثبيت الأسطح الجانبية للخنادق مباشرة بعد مقتطفاتها.

في التربة الرطبة الضعيفة ، يتم استخدام أنواع مثبتات ناتئ أو ناتئ. يجب أن يكون عمق الحفريات في حدود 3 متر.

مجموعة متنوعة من السحابات الكابولية هي اللسان والأخدود. يقومون بتثبيت جدران الحفر العميقة ، حيث يوجد ضغط كبير من الجانبين وظروف هيدروجيولوجية قاسية.

نادرًا ما يتم استخدام أسوار الدعامات ، لأنها تجعل من الصعب القيام بالعمل.

يتم تحديد طريقة التثبيت من خلال وثائق المشروع. إذا كانت هذه الأنشطة ضرورية أثناء التطوير الفردي ، فيمكنك استئجار أدوات تثبيت مختلفة أو صنع نظائرها المعدنية أو الخشبية من منتجات المصنع بنفسك. يلزم اتخاذ قرار بشأن الاختيار لصالح خيار التثبيت أو ذاك ، اعتمادًا على الظروف في موقع البناء.

توضح مقاطع الفيديو أدناه طرقًا مختلفة لإصلاح تربة منحدرات الحفريات.


تظهر عملية تشكيل المنحدر بالحفار في مقاطع الفيديو التالية.


إن توفير الاستقرار للأسطح الجانبية للحفر هو الشرط الأول الذي يتم تقديمه عند إنشائها. من أجل ضمان ظروف عمل آمنة ومنع الحجارة والامتثال لتكنولوجيا البناء ، يتم إنشاء الحفريات بمنحدرات الانحدار المطلوبة.

إذا كان عمق الحفرة لا يتجاوز 1 متر ، فلا يوجد انحدار على الأسطح الجانبية لأي نوع من التربة ، وبالنسبة للصخور الصلبة ، يتم ترك جدران حفر عمودية حتى على أعماق تصل إلى 2 متر. منحدرات الحفر يتم تشكيلها وفقًا لجداول SNiP إذا كان العمق يصل إلى 5 أمتار.هذه القيمة - إجراء حسابات خاصة.