Земляные работы. Общие положения

Почти всегда перед непосредственным началом строительства требуется подготовительный этап. Он заключается в планировке, благоустройстве территорий с обязательной переработкой грунта. Она включает широкий спектр работ:

• разработка почвенного слоя;
• перемещение грунта;
• укладка;
• качественное уплотнение. Непосредственное выполнение этих работ часто требует специальной подготовки до или в процессе создания земляных сооружений, а подготовительные до начала работы с грунтом на строительной площадке. Весь этот комплекс процессов называется земляными работами. В гражданском и промышленном строительстве земляные работы проводят при обустройстве котлованов, траншей, земляного полотна дорог, при планировке площадок. Все земляные сооружения возводятся методом образования выемок в грунте или возведения земляных насыпей.

Они могут быть как временными, так и постоянными. Траншея для трубопровода является временной выемкой. После того, как все трубы будут уложены, она будет засыпана. Котлован под зданием или сооружением уже постоянная выемка. Она сохранится во время всего срока полезной эксплуатации, кроме совсем небольшой части, которую засыплют после окончания обустройства подземной части сооружения. По назначению выемки в грунте и насыпи могут быть частью вертикальной планировки строительной площадки (планировочные насыпи и выемки) и самостоятельными отдельными насыпями и выемками. Отдельные выемки называют котлованами в случае, когда соотношение их длины к ширине составляет 10:1. Если оно больше, то это уже траншеи. Земляные работы являются трудоемким и дорогостоящим этапом, особенно если имеет место сильный перепад высот. В промышленном строительстве они составляет около 15 % стоимости. От 18 до 20 % – общей трудоемкости работ. На земляных работах задействовано около 10 % численности рабочих, которые заняты на строительстве.

Любое производство стремится к минимизации трудоемкости и себестоимости выпускаемой продукции, оказываемых услуг, выполняемых работ. Для земляных работ такое состояние достижимо в 3 случаях:

• проектный объем разрабатываемого грунта минимален;
• при обеспечении такой последовательности работ, когда грунт из выемки сразу применяется для обустройства проектной насыпи. В этом случае многократная переработка одного и того же грунта полностью исключены;
• когда применяются оптимальные по трудоемкости и стоимости методы проведения земляных работ и их качественной механизации. Крайне важно производить расчеты и планировать земляные работы. Только в этом случае издержки будут минимизированы, как и затраты времени и труда. По возможности стараются и вовсе избегать этого подготовительного этапа. Только это не всегда возможно.

Второй вариант достигается путем выстраивания оптимально выгодной и эффективной технологической последовательности при разработке выемок и обустройстве насыпей. Особенно это критично и характерно для тех строительных площадок, где имеет место реализация вертикальной планировки поверхности с обустройством отдельных выемок (рис. V.1). В этом случае на участке планировочной насыпи необходимо завершить копку котлована до того как будет обустроена насыпь. На участках планировочной выемки – только после завершения работ над ней. Грунты планировочной выемки сразу же перемещают в тело будущей насыпи кроме резервируемых объемов. Они потом потребуются при засыпке пазух подземных частей сооружений либо зданий. Третье условие требует предварительного выбора оптимальной технологии проведения земляных работ. Тут не обойтись без экономичной и высокопроизводительной специализированной техники.

Сегодня грунт подвергается переработке механизированным способом. Для этого применяют:

• специализированные типы машин и средства механизации (землеройные, землеройно-транспортные, средства гидромеханизации);
• бурение;
• методика направленного взрыва. Однако мелкие землеройные работы, которые связаны с прокладкой инженерных коммуникаций, обустройству фундаментов, укладка и уплотнения грунта на строительной площадке приводят к тому, что работать приходится в стесненных условиях. Это значительно увеличивает трудоемкость и стоимость земляных работ. Особенно это заметно во время зачистки, оформлении откосов и дна котлованов. Часто такие операции можно сделать только посредством дорогостоящего ручного труда, ведь его производительность значительно ниже, чем у механизированного. Примерно от 20 до 30 раз. При проведении землеройных работ применяются максимально эффективные комплекты специализированных машин, спецтехники и совместимого навесного оборудования. При проведении земляных работ все подготовительные, основные и вспомогательные работы выполняют только посредством комплектов машин. Они подобраны так, чтобы выполнять один рабочий процесс либо операцию:
• разработка;
• транспортирование;
• разравнивание;
• уплотнение грунта;
• зачистка дна котлована;
• планировка откосов и т. п. Комплект машин и способ его применения выбирают с учетом конкретных производственных условий на базе комплексного технико-экономического анализа, обоснования разных вариантов и выбора оптимального.