Выпуск 1(4), 2019
Рис. 1. Формы поперечного сечения монолитных форшахт при низком уровне грунтовых вод: а) прямоугольное сечение, б) трапециевидное сечение, в) сложное сечение
Следует отметить, что устройство монолитной форшахты прямоугольного сечения выполняется во всех типах грунта, включая насыпные песчаные (так как глубина траншеи 1 м). Устройство монолитной форшахты трапециевидного сечения возможно в насыпных грунтах с уклоном откоса 1:0,67 (56º). Преимущества сложной формы прямоугольного сечения заключаются в возможности увеличения рабочей площадки без существенного увеличения материалоемкости, а также применимость во всех типах грунта [1].
В ходе работы над темой исследования выполнен расчет затрат труда и материальных ресурсов при возведении в грунтах с низким уровнем грунтовых вод монолитных форшахт прямоугольного, трапециевидного и сложного сечений. Для этого подготовлены соответствующие калькуляции трудозатрат и ведомости потребности в строительных материалах, изделиях и полуфабрикатах. Полученные данные сведены в табл. 1.
Таблица 1 Технологические показатели устройства монолитных форшахт в условиях низкого уровня
грунтовых вод
Вид сечения |
Трудоемкость, |
Материалоемкость, |
Отношение к |
Отношение к |
|
чел-час |
м 3 |
наименьшему по |
наименьшему |
|
|
|
трудоемкости |
по материало- |
|
|
|
|
емкости |
Прямоугольное |
2,2522 |
1,02 |
1 |
1,5625 |
Трапециевидное |
2,388 |
0,6783 |
1,06 |
1,04 |
Сложное |
2,39 |
0,6528 |
1,061 |
1 |
По результатам определения конструктивно-технологических параметров возведения монолитных форшахт в условиях низкого расположения уровня грунтовых вод построена диаграмма сопоставления полученных данных, представленная на рис. 2.
45
Выпуск 1(4), 2019
|
|
Прямоугольная форма |
|
|
Трапециевидная форма |
|
|
Сложная форма |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
Основной |
|
Основной |
|
Основной |
|
|
|
|
Основной |
|
|
Основной |
|
Основной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т Р У Д ОЁ М К ОСТ Ь , Ч Е Л . - Ч А С |
М А Т Е Р ИА ЛОЁ М К ОСТЬ , М 3 |
Рис. 2. Технологические параметры устройства монолитных форшахт в условиях низкого уровня грунтовых вод
Сравнительный анализ полученных данных позволяет сделать вывод о том, что при сооружении форшахты в условиях низкого уровня грунтовых вод следует отдавать предпочтение сложной форме поперечного сечения, применение которого дает преимущество в материалоёмкости конструкции в 1,5 раза, а по трудозатратам - сопоставимо с другими вариантами конфигурации сечения.
Хотелось отметить, что при высоком уровне грунтовых вод заглубление форшахты в грунт невозможно, что следует из технических требований об уровне глинистого раствора по отношению к воде.
На рис. 3 представлены формы поперечного сечения монолитных форшахт, устраиваемых в условиях высокого уровня грунтовых вод. К сравнению были приняты прямоугольная и сложная формы поперечного сечения.
Следует отметить, что при устройстве монолитной форшахты прямоугольного сечения, работы выполняются в следующем порядке: устройство опалубки, арматурные работы, укладка бетонной смеси, распалубливание, а затем - устройство насыпи. Для сложного сечения сначала производится устройство насыпи на высоту 700 мм, что позволяет обойтись меньшим объемом опалубочных работ [2, 3].
46
Выпуск 1(4), 2019
Рис. 3. Формы поперечного сечения монолитной форшахты при высоком уровне грунтовых вод. а) прямоугольное сечение, б) сложное сечение
В ходе дальнейшей работы был выполнен расчет затрат труда и материальных ресурсов при возведении в грунтах с высоким уровнем грунтовых вод монолитных форшахт прямоугольного и сложного сечений с использованием рекомендаций, указанных в [4, 5]. Для этого подготовлены соответствующие калькуляции трудозатрат и ведомости потребности в строительных материалах, изделиях и полуфабрикатах. Полученные данные сведены в табл 2.
Таблица 2
Технологические показатели устройства монолитных форшахт в условиях высокого уровня грунтовых вод
|
Трудо- |
Материало- |
Отношение к |
Отношение к |
Вид сечения |
емкость, |
емкость |
наименьшему по |
наименьшему по |
|
чел.-час |
бетона |
трудоёмкости |
материалоёмкости |
|
|
|
|
|
Прямоугольное |
3,0483 |
1,02 |
1,46 |
1,5625 |
|
|
|
|
|
Сложное |
2,0834 |
0,6528 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
По результатам определения конструктивно-технологических параметров возведения монолитных форшахт в условиях высокого расположения уровня грунтовых вод построена диаграмма сопоставления полученных данных, представленная на рис. 4.
47
Выпуск 1(4), 2019
Основной

Прямоугольная форма
Основной

Сложная форма
Основной |
Основной |
|
|
|
|
Т Р У Д О Ё МК О СТ Ь , Ч Е Л . - Ч А С |
МА Т Е Р ИА Л О Ё МК О СТ Ь , М 3 |
Рис. 4. Технологические параметры устройства монолитных форшахт в условиях высокого уровня грунтовых вод
Сравнительный анализ полученных данных позволяет сделать вывод о том, что при сооружении форшахты в условиях высокого уровня грунтовых вод также следует отдавать предпочтение сложной форме поперечного сечения, применение которого дает преимущество как в трудоемкости, так и в материалоёмкости конструкции приблизительно в 1,5 раза.
Анализ конструктивно-технологических особенностей устройства монолитных форшахт при возведении подземных сооружений методом «Стена в грунте» в различных гидрогеологических условиях позволяет сделать вывод о том, что рациональный выбор типа конструкции, формы её поперечного сечения и способов выполнения работ имеет исключительное значение для совершенствования технологии подземного строительства. Данные, полученные в результате работы над данной темой, могут и должны быть использованы в дальнейших исследованиях.
Список литературы
1.Колесников, B.C., Стрельникова, В.В. Возведение подземных сооружений методом "стена в грунте" [Текст] / В.С. Колесников, В.В. Стрельникова // Технология и средства механизации: Учебное пособие. - Волгоград: Изд-во ВолГУ, 1999. — С. 144.
2.Снарский, В.И. Технология возведения подземных сооружений [Текст] / В.И. Снарский // Учебное пособие. – Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2009. – 125 с.
3.Конюхов, Д.С. Строительство городских подземных сооружений мелкого заложения. Специальные работы [Текст] / Д.С. Конюхов // Учеб. пособие для вузов. – 2005. – 304 с.
4.Василенко, А.Н. Разработка технологической карты на монолитные работы [Текст] / А. Н. Василенко, Д.А. Казаков, И.Е. Спивак, А.Н. Ткаченко /// учеб.-метод. пособие. - Воронеж. гос. техн. ун-т. - Воронеж, 2017. – 268 с.
5.Арзуманов, А.А.Обоснование сфер использования пневмоформ в монолитном и дорожном строительстве / А.А. Арзуманов, А.Н. Василенко, В.П. Радионенко // Строительные
идорожные машины. 2018. № 3. С. 37-40.
48
Выпуск 1(4), 2019
List of references
1.Kolesnikov, B. C., Strelnikova, V. V. Construction of underground structures by the method of "wall in the ground" [Text] / V. S. Kolesnikov, V. V. Strelnikova // Technology and means of mechanization: Textbook— Volgograd: Publishing house of Volga, 1999. 144 p.
2.Snarsky, V. I. Technology of construction of underground structures [Text] / V. I. Druzhinin // tutorial. – Saratov: Sarat. state tech. UN-t, 2009. 125 p.
3.Konyukhov, D. S. Construction of urban underground structures of shallow foundations. Special works [Text] / D. S. Konyukhov // Studies. the manual for high schools. – 2005. – 304 p.
4.Vasilenko, A. N. Development of the technological map for monolithic works [Text] / A. N. Vasilenko, D. A. Kazakov, I. E. Spivak, A. N. Tkachenko /// studies.-method. benefit. - Voronezh. state tech. Univ. of Illinois - Voronezh, 2017. – 268 p.
5.Arzumanov, A.A. Justification of the use of pneumatic forms in monolithic and road construction / A.A. Arzumanov, A.N. Vasilenko, V.P. Radionenko // Construction and road machines. 2018. No. 3. S. 37-40.
49