Разработка траншеи в нормальных условиях.

Грунт, вынутый из траншеи, укладывают в отвал с одной (левой) стороны траншеи, оставляя другую сторону свободной для отбраковки труб, сварочно-монтажных и изоляционно-укладочных работ. Отвал грунта во избежание обвала стенок забоя должен располагаться на расстоянии не ближе 0,5м от бровки траншеи, расстояние может быть увеличено с учётом геологических особенностей грунта.

Обычно разработку траншеи при производстве работ на линейной части МТ производят, механизировано одноковшовым, роторным экскаваторами, а также цепными или роторными вскрышными экскаваторами с укороченной средней секцией.

Для предохранения траншей от обвалов необходимо учитывать, что движение транспортных средств и строительной техники вблизи траншеи допускается на расстоянии, определяемом призмой обрушения грунта и отмеченной в проекте производства работ.

Крутизна откосов определяется составом грунта, глубиной траншеи и условиями предотвращения обрушения стенок. Приняты следующие значения крутизны стенок траншеи, которые сведены в таблицу:

Таблица.7.1 Крутизна откосов в зависимости от вида грунта и глубины заложения

При глубине выемки свыше 5м крутизна откоса устанавливается по расчёту.

Рис.7.1Схема выравнивания профиля при подготовке трассы.

Для производства работ вручную в котловане устраивают два выхода на его противоположных сторонах в виде пологих откосов, с каждой из сторон от трубы под углом не более 30°. При сооружении трубопровода диаметром Ду ≤ 1200мм не менее 2 выходов, для трубопровода Ду 1400мм – 4 выхода.

Размеры траншеи определяются в зависимости от сыпучести грунта и диаметра трубопровода. При Ду 700мм в общем случае ширина траншеи по низу трубы равна D+0,3м, где D - диаметр вскрываемого трубопровода, при Ду>700мм 1,5D, при прокладке в технических коридорах и стеснённых условиях для трубопроводов Ду 1200…1400мм допускается D+500мм.

В водонасыщенных грунтах вскрышные работы следует начинать с пониженных мест для спуска и откачки воды. При значительном притоке воды такое пониженное место выносят в сделанное для этой цели расширение траншеи, где устанавливается небольшой колодец для забора воды.

При незначительном притоке грунтовых вод применяют одноступенчатые центробежные насосы с приводом от электродвигателя типа С-203 или С-204 производительностью до 24м/ч и насосы типов С-247, С-245, С-490 и С-665 с двигателями внутреннего сгорания и подачей соответственно 35, 120, 120, 120 м/ч.

При значительном притоке грунтовых вод целесообразно применять водопонижающие установки типов ЛИУ-2, ЛИУ-3, ЛИУ-5, ПВУ-2 производительностью соответственно 30, 60, 120 и 140м/ч.

Для откачки дождевых, талых и грунтовых вод из траншей при сооружении МТ наибольшее распространение получили передвижные водоотливные установки типов СВА-2, УОВ-3А и др. Установки смонтированы на автомобильном или тракторном ходу и имеют производительность 500-700 м/ч, что создаёт условия для более эффективного их применения.

В условиях трассы для предохранения изоляционного покрытия трубопровода от повреждений при укладке о неровности, имеющиеся на дне траншеи, необходимо устраивать постель из мягкого грунта толщиной 0,1-0,15м, как правило, из песка или ПГС. Если на участке трассы нет подходящих по гранулометрическому составу грунтов, а также если трасса проходит по крутым склонам, где отсыпанный грунт скатывается, то для устройства постели используют мешки, заполненные мягким грунтом или песком и уложенные на дно траншеи на расстоянии 2-5м один от другого. Если устройство постели из мягкого грунта связано со значительными трудностями и с выполнением больших земляных работ, то трубопровод покрывают сплошной футеровкой из деревянных реек, полимерных материалов или соломенных матов. Уложенный трубопровод необходимо присыпать мягким грунтом на высоту 20см (выше верхней образующей). В проекте рекультивации земель должны быть определены: границы угодий по трассе трубопровода, в которых необходима рекультивация; толщина снимаемого плодородного слоя почвы; ширина зоны рекультивации в пределах полосы отвода; место расположения отвала для временного хранения снятого плодородного слоя почвы; способы снятия, транспортировки и нанесения плодородного слоя; методы уплотнения разрыхлённого минерального грунта и плодородного слоя почвы после засыпки трубопровода. Снятие и нанесение плодородного слоя почвы осуществляет подрядная организация.

Земельные участки приводят в пригодное состояние в ходе работ, а при невозможности этого – не позднее, чем в течение года после завершения работ.

7.2. Разработка обводнённых грунтов и сооружение трубопроводов на болотах.

Наиболее чаще к таким грунтам относятся территории болот избыточно увлажнённые или переувлажнённые участки земной поверхности, сложенные в основном торфом различной консистенции и степени разложения при мощности слоя торфа более 0,5м. Классифицируют три типа болот по несущей способности поверхности болот и возможности проходимости строительной техники.

Первый тип: Болота, целиком заполненные торфом, допускающие работу и неоднократный проход болотной техники с удельным давлением 0,2-0,3кгс/см или проход обычной техники с помощью щитов, сланей, либо дорог, обеспечивающих снижение удельного давления на поверхность залежи торфа до 0,2кгс/см

Второй тип: Болота, целиком заполненные торфом, допускающие работу и проход строительной техники только с помощью щитов, сланей, либо дорог, обеспечивающих снижение удельного давления на поверхность залежи торфа до 0,1кгс/см.

Третий тип: Болота, заполненные растекающим торфом и водой с плавающей торфяной коркой и без неё, допускающие работу только специальной техники на понтонах или обычной техники с плавучих средств.

Участки земной поверхности, на которых горизонт грунтовых вод находится выше дна разрабатываемой траншеи, принято называть обводнёнными.

Вследствие труднодоступности, трудоёмкости, пожароопасности болот сооружение трубопровода на данных участках производят в зимний период, предварительно проложив подъездные и вдольтрассовые зимние дороги с учётом типа болота, мощности и степени разложения торфа, его промерзаемости. Тип и конструкция дороги устанавливается проектом производства работ. Для ускорения промерзания проезжей части дороги производят периодическое укатывание снежного покрова тракторами или бульдозерами на уширенных гусеницах. Намораживание ледяной корки путём многократного полива дороги водой (слоями в 2-3см с интервалом 1-2ч в зависимости от температуры воздуха) применяют в редких случаях.

Рис.7.2. Схема подготовки трассы в талом грунте.

Выемка торфа проводится в тех случаях, когда работы принято вести по минеральному грунту. Торф убирается на всю глубину болота бульдозером, экскаватором или землеройным устройством, установленным на плавсредстве. Отсыпка песка производится при большой глубине болота. При этом отсыпается массивная песчаная подушка. Отсыпка песка производится с берега болота автосамосвалами или гидронамывом.

Осушение проводят с помощью водоотводных дренажных канав. Эта операция может быть эффективна только на болотах верхового типа. Промораживание осуществляется в тех случаях, когда необходимо как можно быстрее проморозить болото. Достигается это снятием снежного покрова с поверхности болота лёгкими бульдозерами со специальными отвалами. Выпускать на промороженное болото механизированную колонну можно только убедившись в достаточной прочности промерзшего грунта.

На плохозамерзаемых болотах, а также на болотах с мощным слоем торфа (более 2м) проезжую часть усиливают сплошным лежнёвым настилом или разреженным настилом (через 0,4-0,6м) из брёвен толщиной по комлю 18-22см. В дальнейшем эти дороги используются заказчиком при эксплуатации МТ, как вдольтрассовые проезды.

Разработку траншеи допускается производить взрывом при относительно небольшой ширине труднопроходимого болота глубиной до 2 – 3м. В качестве взрывчатого вещества (ВВ) используют пироксилиновый порох, уложенный в упаковку в виде шнура из хлопчатобумажной ткани диаметром 12 – 18см. Непрерывный заряд пироксилинового пороха, помещённый в воду, хорошо детонирует от взрыва промежуточного заряда бризантного ВВ. В результате образуется траншея глубиной до 2м и шириной 5 – 6м. Разработку траншеи бульдозером и экскаватором производят в тех случаях, когда глубина слоя торфа в полосе не превышает 0,5 – 1м. Бульдозер снимает слой торфа в полосе 4 – 5м до минерального грунта. Экскаватор, отставая от бульдозера на 15 – 30м ведёт разработку траншеи на необходимую глубину обратной лопатой.

Откосы земляного полотна верхней части насыпи обычно принимают в пределах 1:1,25 – 1:1,5. Ширина проезжей части дороги принимается 3,5 – 4,5м в зависимости от характеристики транспортных средств и дорожно-строительной техники.

В случае наличия открытых участков воды разработку траншеи ведут экскаватором с понтона.

Рис.7.3. Схема разработки траншеи экскаватором с салазок.

При рытье котлована в обводнённых грунтах применение открытого водоотлива не всегда даёт желаемый результат, поэтому производят бурение вертикальных дрен ниже дна траншеи с засыпкой вовнутрь песка, что позволяет воде подниматься по песчаным дренажным сваям на поверхность и отводится в сторону, осушая болото. Из-за постоянного присутствия воды на дне траншеи изоляционные работы производятся у бровки траншеи или в положении на весу.