- •В.П. Радионенко технологические процессы в строительстве Курс лекций
- •Оглавление
- •Введение
- •Глава 1. Основные положения строительного производства
- •1.1. Структура строительного производства
- •1.2. Особенности городского строительства
- •1.3. Продукция строительного производства
- •1.4. Нормативные документы
- •1.5. Основные этапы при возведении строительных объектов
- •1.6. Структура видов работ и процессов в строительстве
- •1.7. Комплексные и специализированные бригады
- •Глава 2. Общие понятия о механизации строительства
- •2.1. Общие положения
- •2.2. Общие требования к строительным машинам
- •2.3. Классификация строительных машин
- •Глава 3. Особенности производства работ подготовительного периода
- •3.1. Общие положения
- •3.2. Дренажные системы
- •3.3. Водоотвод, водоотлив, водопонижение
- •3.4. Специальные работы по закреплению грунтов
- •Глава 4. Производство земляных работ
- •4.1. Общие положения
- •4.2. Строительная классификация грунтов
- •4.3. Земляные сооружения
- •4.4. Разработка грунтов бульдозерами
- •4.5. Разработка грунтов скреперами
- •4.6. Разработка грунтов автогрейдерами
- •4.7. Производство работ экскаваторами
- •4.8. Крепление стенок выемок
- •4.9. Укрепление грунтов подпорными стенами
- •4.10. Габионные конструкции
- •4.11. Уплотнение грунтов
- •4.12. Разработка мерзлых грунтов
- •Глава 5. Технология устройства фундаментов и подземных сооружений
- •5.1. Общие положения
- •5.2. Ленточные фундаменты
- •5.3. Монолитная плита
- •5.4. Отдельно стоящие фундаменты
- •5.5. Подземные сооружения
- •Глава 6. Свайные работы
- •6.1. Общие положения
- •6.2. Классификация свай
- •6.3. Методы погружения свай
- •6.4. Устройство набивных свай
- •6.5. Технология устройства ростверков
- •Глава 7. Технология каменной кладки
- •7.1. Общие положения
- •7.2. Виды каменной кладки и материалы
- •7.3. Элементы каменной кладки
- •7.4. Разрезка кладки
- •7.5. Системы перевязки швов каменной кладки
- •7.6. Подмости и леса для каменной кладки
- •7.7. Организация труда каменщиков
- •7.8. Каменная кладка в зимнее время
- •7.9. Кладка из камней неправильной формы
- •Глава 8. Технология бетонных и железобетонных работ
- •8.1. Общие положения
- •8.2. Опалубочные работы
- •8.3. Арматурные работы
- •8.4. Бетонные работы
- •Глава 9. Монтаж строительных конструкций
- •9.1. Общие положения
- •9.2. Методы монтажа конструкций
- •9.3. Строительные монтажные машины
- •9.4. Выбор монтажных кранов
- •9.5. Монтажная оснастка
- •Глава 10. Устройство защитных изоляционных покрытий
- •10.1. Устройство гидроизоляции
- •10.2. Технологические процессы устройства теплоизоляции
- •10.3. Устройство антикоррозионной защиты
- •Глава 11. Кровельные работы
- •11.1. Общие положения
- •11.2. Кровельные материалы
- •11.3. Устройство рулонных кровель
- •11.4. Кровли из наплавляемых материалов
- •11.5. Мастичные кровли (наливные)
- •11.6. Кровли из штучных материалов
- •Глава 12. Плотницкие и столярные работы
- •12.1. Общие положения
- •12.2. Заполнение дверных проемов
- •12.3. Заполнение оконных проемов
- •Глава 13. Производство отделочных работ
- •13.1. Штукатурные работы
- •13.2. Малярные работы
- •13.3. Оклеечные работы
- •13.4. Облицовочные работы
- •13.5. Стекольные работы
- •Глава 14. Устройство полов
- •14.1. Конструктивные элементы и виды полов
- •14.2. Монолитные покрытия полов
- •14.3. Полы из штучных материалов
- •14.4. Полы из рулонных материалов
- •Глава 15. Прокладка инженерных коммуникаций
- •15.1. Общие положения
- •15.2. Прокладка трубопроводов скрытым способом
- •15.3. Бестраншейная прокладка коммуникаций (закрытый способ)
- •Глава 16. Особенности производства работ при ремонте, реконструкции и модернизации зданий и сооружений
- •16.1. Общие положения
- •16.2. Усиление строительных конструкций
- •16.2.1. Усиление оснований и фундаментов
- •16.2.2. Усиление стальных конструкций
- •16.2.3. Усиление каменных конструкций
- •16.2.4. Усиление железобетонных конструкций
- •16.2.5. Усиление деревянных конструкций
- •16.3. Надстройка зданий при реконструкции
- •16.4. Переустройство одноэтажных каркасных зданий
- •16.5. Передвижка зданий
- •16.6. Улучшение теплозащитных свойств конструкций
- •16.7. Демонтаж и монтаж конструкций при реконструкции зданий и сооружений
- •Заключение
- •Библиографический список
3.3. Водоотвод, водоотлив, водопонижение
Водоотвод
Необходим для отвода от выемок ливневых и сточных вод. Для этого обычно используют расположенные с напорной стороны водоотводящие канавы, обвалование, лотки и дренажные системы открытые и закрытые (по типу дренажей мелкого заложения). Их устраивают с уклоном 0,002-0,003. Воду из этих водоотводящих устройств отводят в пониженные места, удаленные от возводимых и существующих сооружений, или в систему ливневой канализации.
Водоотлив
Применяется для отвода воды из котлованов строящихся зданий с помощью насосов (рис. 3.3).
Рис. 3.3. Схема водоотлива:
1 – котлован; 2 – приямок (тумпф); 3 – насос;
4 – всасывающий шланг с сеткой (фильтром);
5 – направление отведения воды
Водопонижение
Водопонижение применяется в глубоких котлованах (≥6 м), при высоком уровне грунтовых вод и сильном подпоре. Осуществляется с помощью иглофильтровальных установок (ИФУ), эрлифтов, гидроэлеваторов.
ИФУ (иглофильтровальные установки)
Применяются в котлованах с уровнем воды до 10 м, имеют производительность до 100 м3/час (рис. 3.4).
б)
Рис. 3.4. Схема водопонижения с помощью ИФУ:
а) – разрез котлована с ИФУ; б) – схематичный план размещения ИФУ; 1 – иглофильтр;
2 – перфорированный наконечник; 3 – депрессионная кривая; 4 – водосборный коллектор
(трубы или шланги); 5 – вихревой (вакуумный) насос; 6 – отвод воды
В затопленных котлованах при уровне воды более 10 м применяется двухъярусное расположение ИФУ (2-й ярус – на дне котлована или на берме).
Эрлифты
Эрлифт – воздушный водоподъемник. Применяется для затопленных котлованов с уровнем воды более 3 м (рис. 3.5).
Принцип работы: сжатый воздух или пар под давлением до 0,3 МПа нагнетается по газовой трубе в жидкостную трубу, где образуется эмульсия – смесь воздуха или газа с водой. Вода увлекается вверх пузырьками воздуха или газа.
Рис. 3.5. Схема водопонижения с помощью эрлифта:
1 – газовая труба; 2 – жидкостная труба; 3 – подача воздуха;
4 – вода в котловане; 5 – отведение эмульсии
Гидроэлеваторы
Тоже применяются для затопленных котлованов (рис. 3.6). Принцип работы: всасывает пульпу под действием вакуума, создаваемого протеканием струи воды с большой скоростью через отверстия смесительной камеры.
Производительность эрлифтов и гидроэлеваторов 5-20 м3/час.
Рис. 3.6. Схема водопонижения с помощью гидроэлеватора:
1 – всасывающий башмак; 2 – эжектор, создающий разряжение; 3 – пульпопровод;
4 – канат для опускания краном гидроэлеватора; 5 – трубопровод для воды;
6 – направление подачи воды; 7 – направление отвода пульпы
3.4. Специальные работы по закреплению грунтов
Иногда возникает необходимость в закреплении грунтов с целью повышения их прочности и устойчивости или придания им водонепроницаемости. Для этого используют способы:
закрепления грунтов инъекцией;
термического закрепления;
замораживания грунтов (в сложных гидрогеологических условиях).
Закрепление грунтов инъекцией
Сущность метода заключается в пропитке пор и трещин грунтов и скальных пород раствором, который, затвердевая, повышает их прочность и водонепроницаемость. Раствор нагнетают через пробуренные скважины.
Виды инъектирования:
цементация;
глинизация;
битумизация горячая (расплавленным битумом) и холодная (битумной эмульсией);
силикатизация;
смолизация высокомолекулярными смолами.
На рис. 3.7 приведен пример инъектирования методом цементации.
Рис. 3.7. Схема цементации:
1 – самоходная буровая установка; 2 – скважина; 3 – инъектор; 4 – цементационный агрегат;
5 – бункер для раствора; 6 – растворосмеситель
Для цементации применяют специальные составы цементных, цементно-песчаных или цементно-глинистых тампонажных растворов с использованием портландцемента марки не ниже 300, а для глинизации – глиносиликатные и бентонитосиликатные растворы. Нагнетают указанные растворы диафрагмовыми (при давлении до 1,5 МПа) и специальными (при давлении до 10 МПа) насосами.
Битумизацию грунтов с нагнетанием горячего битума производят преимущественно в трещиноватых грунтах насосами в пробуренные скважины с помощью установленных в них инъекторов, обеспечивающих подогрев битума электрическим током в стволе скважины. Битум нагнетают с постоянным увеличением давления, обычно в несколько циклов, с перерывами для остывания битума.
Холодная битумизация с помощью битумной эмульсии осуществляется в песчаных грунтах по той же схеме, но без подогрева эмульсии.
Силикатизацию и смолизацию грунтов производят путем нагнетания через систему инъекторов водных растворов силиката натрия или смолы с отвердителем. Этими способами закрепляют песчаные и просадочные грунты. В качестве инъекторов, погружаемых забивкой, используют стальные трубы 20-50 мм.
Термическое закрепление грунтов осуществляют путем нагнетания в пробуренные скважины высокотемпературных газов. Способ применяют для упрочнения маловлажных просадочных грунтов. Максимальная температура в скважине не должна превышать 900-1000 °С.
Замораживание грунтов
Применяется в слабых неустойчивых водоносных грунтах и в трещиноватых горных породах. Способ замораживания повышает прочность и водонепроницаемость грунтов. Замораживание производится с помощью хладагента (чаще всего аммиака, реже фреона или жидкого азота) и хладоносителя.
Сущность способа:
бурят скважины по контуру сооружения через 0,8-2 м;
в скважины помещают замораживающие колонки;
насосы прокачивают хладоноситель через колонки при температуре –
-20-40 °С;
производят замораживание грунтов;
поддерживают замороженное состояние до окончания строительства.
Не надо путать хладагент и хладоноситель. В качестве хладоносителей применяют соли (рассолы):
хлористого кальция;
хлористого магния.
Иногда применяется безрассольный способ (например, оперативно, при внезапных прорывах воды) (рис. 3.8).
Рис. 3.8. Схема замораживания грунтов безрассольным способом:
1 – замораживающие колонки; 2 – заглушка скважины; 3 – подача жидкого азота
(t°=-195,7°C); 4 – отвод азота в атмосферу (t°=-40-60 °C); 5 – скважина