В инженерную подготовку строительной площадки входят следующие работы: разработка геодезической разбивочной основы, расчистка территории от мусора и планировка местности, отвод поверхностных и грунтовых вод, понижение уровня грунтовых вод, обеспечение строительной площадки объектами строительного хозяйства.
Разработка геодезической разбивочной основы
Создание основы необходимо для определения положения строительного объекта (объектов) на строительной площадке; основа может быть создана в виде сетки: продольных и поперечных осей с целью определения положения на местности основных сооружений; красных линий, продольных и поперечных осей. Строительная сетка (рис. 1) разбивается на квадраты и прямоугольники (основные и дополнительные). Длина сторон основных – 100-200 м (дополнительных 20-40 м).
Рис 1. Строительная сетка: 1 – вершины основных фигур сетки; 2 – основные оси здания; 3 – дополнительные оси
Разбивка строительной сетки на местности производится в следующей последовательности:
- вынос в натуру исходного направления; по координатам геодезических пунктов и пунктов сетки находят полярные координаты S1, S2, S3 и углы 1, 2 и 3;
- разбивка строительной сетки и закрепление ее в местах пересечений постоянными знаками с плановой точкой (плановые знаки: забетонированные обрезки труб, рельсов). Низ знака должен быть не менее 1 м ниже глубины промерзания.
Перенос на местность основных осей возводимых строительных объектов осуществляют методом прямоугольных координат (рис 2):
Рис. 2. Метод прямоугольных координат 1 – здание; 2 – строительная сетка; 3 – оси условной координатной сетки; 4 – красная линия
Расчистка территорий
Расчистка территорий — следующий этап инженерной подготовки строительной площадки.
Зеленые насаждения: пересаживают при их использовании в дальнейшем, вырубают; если их сохраняют на месте, то обносят оградой. Деревья валят с помощью пил электрических, тракторов, бульдозерами, взрывом. Кустарники удаляют кусторезами; плодородный слой почвы срезают и перемещают в специально места и складируют; транспортируют на другие площадки для озеленения территории.
Снос строений производят путем их разделения на части или обрушения. Снос строений железобетонных, металлических производят по схеме сноса. После расчистки территории выполняют планировку строительной площадки.
Отвод поверхностных и грунтовых вод
Поверхностные воды (ливневые, талые) подразделяют на внешние и внутренние. Внешние воды – поступают с повышенных участков. От внешних вод строительную площадку защищают путем перехвата их с помощью нагорных канав или обвалованием вдоль границ строительной площадки. Нагорные канавы должны обеспечивать пропуск ливневых и талых вод. Нагорная канава устраивается глубиной 0,5 м и шириной 0,5 м. Канава устраивается на расстоянии от:
- постоянной выемки 5 м;
- временной выемки 3 м.
Продольный уклон дна канавы 0,002. Стенки канавы укрепляют камнями, дерном и т. д. Воды строительной площадки (внутренние) отводятся созданием соответствующего уклона (вертикальная планировка) или устройством открытого или закрытого водостока. Грунтовые воды осушают с помощью дренажа. Дренаж применяют открытого и закрытого типа.
Открытый дренаж используется в грунтах с малым коэффициентом фильтрации; делают в виде канав глубиной 0,5-0,7 м с укладкой на дно слоя крупнозернистого песка, гравия или щебня толщиной 10-15 см.
Закрытый дренаж устраивается в грунтах с большим коэффициентом фильтрации и при понижении уровня грунтовых вод ниже глубины промерзания грунта. Закрытый дренаж – это траншея, заполненная дренирующим материалом.
Технологическая схема устройства закрытого дренажа. На дно траншеи по уплотненному слою укладывается перфорированная труба с уклоном более 0,005 в сторону сброса воды. Пространство вокруг трубы заполняется гравием или щебнем; затем устраиваются слои крупнозернистого и мелкозернистого песка. Верхний слой – из местного грунта.
(Рис. 3) 1 – уплотнительный слой, 2 – перфорированная труба, 3 – гравий, 4 – крупнозернистый песок, 5 – мелкозернистый песок, 6 – местный грунт.
Понижение уровня грунтовых вод
В отечественной практике применяют следующие способы искусственного понижения уровня грунтовых вод: иглофильтровый, комбинированный и вакуумный.
Иглофильтровый способ, эффективен для понижения уровня грунтовых вод в песках, песчано-гравелистых грунтах. Иглофильтровая установка состоит из стальных труб с фильтрующим звеном, водосборного коллектора и самовсасывающего вихревого насоса с электродвигателем. Фильтрующее звено (рис. 4) включает наружную перфорированную трубу и внутреннюю глухую трубу.
В нижней части глухой трубы закреплен наконечник с шаровым и кольцевым клапанами. Погружение иглофильтра. Вода, поступая к наконечнику, опускает шаровой клапан и отжимает к верху кольцевой клапан; при этом зазор между внутренней и наружной трубами закрывается. Вода под давлением выходит из наконечника, размывает грунт и иглофильтр погружается в грунт.
Работа иглофильтра. При работе самовсасывающего вихревого насоса вода всасывается из грунта через фильтрующее звено; клапаны занимают обратное положение; уровень воды понижается в иглофильтрах и соответственно в окружающем грунтовом слое. Один ярус иглофильтров (рис. 5) может понизить уровень грунтовых вод в среднем до 5 м; при необходимости понижения уровня грунтовых вод на большую глубину используют двух ярусные иглофильтровые установки (рис. 6).
рис. 4
рис. 5 рис. 6
Двухъярусная иглофильтровая установка
1 – внутренняя труба, 7 – иглофильтр,
2 – наружная труба, 8 – кольцевой коллектор,
3 – кольцевой клапан, 9 – насосы,
4 – гнездо кольцевого клапана, 10 – депрессионная кривая,
5 – шаровой клапан, L – расстояние между иглофильтрами
6 – ограничитель,
Способ комбинированный. Сущность комбинированного способа заключается в том, что в грунтах с коэффициентом фильтрации менее 0,05 м/сут применяют иглофильтры и стальные трубы или стержни. К источнику постоянного тока подключают: иглофильтры – к отрицательному полюсу (катод) и стальные трубы – к положительному полюсу (анод). Стальные трубы на расстоянии 0,5-1 м от иглофильтров (в плане) погружают в грунт. Электроды (катоды и аноды) располагают в шахматном порядке и на одной глубине. Под действием электрического тока поровая вода в грунте освобождается и движется в сторону иглофильтров. Коэффициент фильтрации увеличивается в 10-25 раз. На 1 м2 площади необходимы сила тока 0,5-1 А и напряжение 30-60 В.
Вакуумный способ. используется для понижения уровня грунтовых вод в мелкозернистых грунтах с коэффициентом фильтрации 0,02-1 м/сут (мелкозернистые, пылеватые пески, лессовые грунты). Эжекторный иглофильтр состоит из двух звеньев: нижнего и верхнего. Нижнее звено исполнено как легкий иглофильтр; верхнее надфильтровое звено состоит из наружной и внутренней труб с эжекторной насадкой.
Рабочая вода под давлением 750-800 КПа подается в пространство между внутренней и наружной трубами и далее через эжекторную насадку устремляется вверх по внутренней трубе. Изменение скорости движения рабочей воды в эжекторе создает разрежение в насадке и подсос грунтовой воды; последняя перемешивается с рабочей и попадает в циркуляционный резервуар.
Обеспечение строительной площадки объектами строительного хозяйства
В обеспечении строительной площадки объектами строительного хозяйства входит устройство:
- складов для хранения строительных материалов, конструкций, изделий, инструментов, навесов;
- временных зданий – бытовых помещений (гардеробов, душевых, умывальных), помещения для приема пищи и обогрева рабочих, конторы прораба, туалетов и др.;
- временных дорог и инженерных сетей;
- временного ограждения;
- площадки для приема раствора и бетона.
В качестве временных зданий экономически выгодно использовать сносимые здания, если они не находятся в зоне строительства здания, сооружения.