Технологія будівельного виробництва

Вступ.

1. Загальна характеристика діяльності будівельної організації ТОВ «Добробут».

2. Ключові поняття та положення технології будівельного виробництва.

3. Загальні відомості про один із напрямів будівельної технології — вибухові роботи.

4. Особливості технологічних процесів під час спорудження автомобільних доріг та аеродромів; заходи з охорони довкілля при зведенні земляного полотна.

Висновки.

Список використаних джерел.

Вступ

Технологія будівельних процесів є прикладною науковою дисципліною, яка вивчає методи та режими виконання будівельних робіт. Її теоретичним підґрунтям слугує природничо-наукова сутність механічних, фізичних, хімічних, біологічних та інших процесів і явищ, що забезпечують перетворення матеріальних елементів на готову будівельну продукцію, а також принципи та закономірності їх цілеспрямованого використання. Головне завдання цієї дисципліни полягає в обґрунтуванні та розробленні технічно доцільних і економічно вигідних прийомів, методів і режимів оброблення, зміни положення, форми, фізико-хімічного стану та інших характеристик матеріальних елементів у процесі створення будівельної продукції.

Відповідно, основна мета технології будівельних процесів як науки полягає у: висвітленні загального змісту та структури будівельних процесів, їхніх трудових, матеріально-технічних, нормативно-правових та інших складових і взаємозв'язків між ними; розкритті природничо-наукової сутності процесів і явищ, що лежать в основі перетворення матеріальних елементів на будівельну продукцію; дослідженні закономірностей та меж ефективного застосування методів виконання і механізації будівельних процесів, зокрема в екстремальних умовах (зима, спека, сейсмічні зони тощо); розробленні оптимізаційних процедур, методик технологічних розрахунків та методів проєктування будівельних процесів.

1. Загальна характеристика роботи будівельної організації ТОВ «Добробут»

Товариство з обмеженою відповідальністю «Добробут» засноване у 1998 році. Основний профіль діяльності компанії — зведення багатоквартирних житлових будинків, офісних будівель та котеджів у Тернополі та області.

Протягом 2000–2006 років «Добробут» збудував і передав власникам 10 житлових будинків загальною площею близько 35 000 м² житла.

На сьогодні в Тернополі триває будівництво житлового комплексу на вулиці Чернівецькій площею 40 000 м², житлового будинку на вулиці Карпенка площею 6 500 м², а також котеджного містечка в приміській зоні площею 7 га, розрахованого на двісті родин. Крім того, розпочато підготовчі роботи до зведення трьох багатоповерхових будинків, офісного центру та торгово-розважального комплексу. Таким чином, загальна площа зданих в експлуатацію та споруджуваних об'єктів перевищує 80 тис. м². Усі об'єкти зводяться за каркасно-монолітною технологією.

При товаристві діє проєктно-інженерна група, яка активно впроваджує у виробництво новітні технології будівельної галузі. Завдяки співпраці з провідними проєктними інститутами України та закордонними фірмами було розроблено й запатентовано нові технології та ноу-хау, які успішно застосовуються на будівельних майданчиках компанії. Це дозволяє підвищувати якість продукції, знижувати собівартість і скорочувати терміни будівництва.

Управління фірмою здійснюють висококваліфіковані фахівці з відповідною освітою та багаторічним досвідом роботи як в Україні, так і за кордоном. Постійно проводиться робота з підвищення кваліфікації персоналу через навчання у вищих навчальних закладах, участь у виставках, семінарах тощо.

Підтвердженням високого рівня роботи є відзнаки на державному рівні — дипломи «Переможця конкурсу на кращі будинки та комплекси житлово-цивільного призначення» за високу якість будівельних робіт, видані Державним комітетом України з будівництва та архітектури у 2002–2005 роках.

У 2004 році товариство орендувало приміщення Тернопільської ПМК разом із матеріальною базою, будівельним транспортом і механізмами, що дозволило залучити до будівельно-монтажних робіт додатково близько 200 інженерів і робітників. Це сприяло розвитку допоміжних служб та створенню власного виробництва деяких будівельних матеріалів (піноізол, гіпсоблоки, пінобетон тощо). Незадовільна якість і неритмічність постачання бетонної суміші, а також значна потреба в ній, зумовили створення власних потужностей із виробництва бетону та виробів із нього. Це значно зменшило залежність від зовнішніх постачальників і знизило кінцеву собівартість матеріалів. За останні роки в розвиток матеріально-технічної бази інвестовано понад 3 млн грн.

Також ведуться переговори про кооперацію із закордонними інвесторами щодо залучення коштів і технологій для будівництва в Україні.

За час своєї діяльності ТОВ «Добробут» зарекомендувало себе як надійна компанія, що працює в тісній взаємовигідній співпраці з усіма бізнес-партнерами.

2. Основні положення і поняття з технології будівельного виробництва

Будівельними процесами називають виробничі процеси, спрямовані на отримання будівельної продукції (наприклад, екскавація ґрунту, монтаж збірних конструкцій, фарбування стін).

Будівельний процес як трудовий процес — це взаємообумовлена та взаємопов'язана сукупність цілеспрямованих дій, що виконуються у визначеній послідовності (за правилами чергування окремих дій) та згідно з встановленими режимами (точно визначений розпорядок, тривалість і допустимі параметри окремих дій).

За складністю виконання будівельні процеси поділяються на робочі операції, а також на прості та складні (комплексні) робочі трудові процеси.

Робоча операція — це технологічно однорідний та організаційно неподільний елемент будівельного процесу, результатом якого є створення первинної будівельної продукції. Її виконує постійний склад виконавців із незмінними предметами та знаряддями праці.

Робочу операцію може виконувати один або кілька робітників, які працюють спільно, — ланка робітників.

Кожна робоча операція складається з кількох робочих прийомів, а ті, своєю чергою, — із послідовних робочих рухів. Робочі прийоми та рухи виконує один робітник.

Простим робочим процесом називають сукупність технологічно пов'язаних робочих операцій, які виконує один і той самий склад виконавців (ланка або бригада). Назва простого процесу залежить від предметів та знарядь праці. Наприклад, монтаж залізобетонних колон — установлення збірних залізобетонних колон у проєктне положення за допомогою монтажного крана; екскавація ґрунту — розроблення ґрунту екскаватором. Прості процеси характеризуються сталим складом виконавців, предметів та знарядь праці.

Складним (комплексним) робочим процесом називають сукупність простих процесів, які організаційно та технологічно взаємопов'язані й об'єднані спільною кінцевою продукцією. До таких процесів належать, наприклад, зведення монолітних залізобетонних конструкцій, монтаж збірних конструкцій каркаса тощо. Комплексні процеси характеризуються змінним складом виконавців, предметів та знарядь праці.

За технологічними ознаками будівельні процеси поділяють на заготівельні, транспортні та монтажно-укладальні.

Заготівельні процеси — це процеси виготовлення будівельних конструкцій і виробів, приготування розчинів, бетонних сумішей та інших напівфабрикатів, виготовлення будівельної оснастки та інвентарю, а також процеси, що підвищують ступінь їх готовності до застосування: укрупнення та проєктне оснащення конструкцій допоміжними пристроями, приймання і приготування розчину та бетонної суміші в розчино-змішувальних агрегатах, різка, гнуття, антикорозійна та інша обробка арматурних виробів. Зазвичай заготівельні процеси виконують на спеціалізованих підприємствах, базах, стендах або безпосередньо на будівельному майданчику.

Транспортні процеси — це будівельні процеси переміщення будівельних матеріалів, виробів та технічних засобів, включаючи вантажно-розвантажувальні операції. Переміщення вантажів до будівельного майданчика (зовнішньомайданчикові транспортні процеси) здійснюється транспортними засобами загальнобудівельного призначення. Переміщення матеріалів і виробів у межах майданчика до робочих місць (внутрішньомайданчикові транспортні процеси) виконується за допомогою спеціального технологічного транспорту — монтажних кранів, бетононасосів, транспортерів тощо. Внутрішньомайданчикові транспортні процеси завжди поєднуються з монтажно-укладальними.

Монтажно-укладальні процеси — це процеси переробки, зміни стану, властивостей, форми або положення предметів праці, внаслідок чого створюється будівельна продукція у вигляді частин будинків та споруд. Їх виконують на будівельному майданчику; вони поділяються на основні (кладка стін, монтаж конструкцій, укладання бетонної суміші тощо) та допоміжні. Допоміжні процеси виконують перед або одночасно з монтажно-укладальними; зазвичай це контрольно-вимірювальні операції та роботи, що забезпечують безпечні й нормативні умови праці (огородження, переставлення риштувань, монтаж тимчасового освітлення), а також покращують технологічні властивості предметів праці (водопониження, заморожування ґрунтів, прогрівання розчинів тощо).

За режимом виконання розрізняють неперервні та переривчасті процеси. У неперервних процесах (наприклад, кам'яна кладка, монтаж конструкцій) робочі операції виконуються одна за одною без перерв незалежно від місцевих виробничих умов. Переривчасті процеси — це процеси, під час або після виконання яких виникають технологічні перерви, зумовлені природою внутрішніх процесів і явищ, властивостями матеріальних елементів або особливостями технології: твердіння бетону, нанесення шарів вапняно-піщаної штукатурки з висушуванням кожного шару тощо.

За значенням у виробництві будівельні процеси поділяють на ведучі та сумісні. Ведучі (провідні) процеси входять до безперервного ланцюга технологічного циклу та визначають його загальну тривалість. Сумісні (другорядні) процеси виконуються паралельно з ведучими. Технологічний цикл — це сукупність процесів (провідних і другорядних) від першого до завершального, результатом яких є первинна будівельна продукція. Правильне суміщення процесів із дотриманням технологічних умов і правил безпеки праці дозволяє значно скоротити тривалість технологічних циклів і терміни будівництва.

За ступенем механізації будівельні процеси поділяють на автоматичні, автоматизовані, комплексно-механізовані, механізовані та ручні.

Для створення будівельної продукції здійснюється певне комбінування та об'єднання будівельних процесів різної складності в єдину впорядковану сукупність. Таку сукупність називають будівельними роботами. Розрізняють загальнобудівельні та спеціальні роботи. Упорядкована та об'єднана на технологічній основі сукупність загальнобудівельних і спеціальних робіт має назву — будівельно-монтажні роботи.

Будівельні роботи розрізняють за видом матеріалів, які переробляються (земляні, кам'яні, бетонні та залізобетонні), або за конструктивними елементами, що є продукцією даного виду робіт (покрівельні, ізоляційні, опоряджувальні).

Сукупність виробничих процесів і операцій, пов'язаних із встановленням у проєктне положення та з'єднанням у єдине ціле окремих конструктивних елементів, називається монтажними роботами. Вони включають монтаж будівельних конструкцій (залізобетонних, металевих, дерев'яних), внутрішніх санітарно-технічних мереж і пристроїв, технологічного обладнання та інших інженерно-технічних систем.

До загальнобудівельних робіт належать земляні, бетонні, залізобетонні, кам'яні, опоряджувальні, покрівельні та інші роботи, а також монтаж будівельних конструкцій.

Спеціальні роботи, які зазвичай виконують спеціалізовані організації, — це роботи з монтажу внутрішніх санітарно-технічних систем (водопровід, каналізація, опалення, вентиляція та кондиціювання), систем енерго- та електропостачання, зв'язку, автоматики, технологічного обладнання тощо.

Будівельні процеси та роботи також прийнято об'єднувати за виробничими стадіями. Стадія виробництва — це комплекс технологічно завершених робіт, результатом яких є створення окремої частини будинку або споруди. Зазвичай виділяють три стадії: роботи першої стадії, результатом яких створюється підземна частина будинку або споруди; роботи другої стадії — наземна частина; роботи третьої стадії — опоряджувальні та покрівельні роботи, внутрішні санітарно-технічні й електромонтажні роботи, монтаж технологічного обладнання тощо.

3. Загальні положення одного з видів технології будівельного виробництва — вибухових робіт

У будівництві вибухові роботи застосовують для розпушування ґрунтів, дроблення скельних і мерзлих ґрунтів та негабаритів, руйнування будівельних конструкцій та обрушення будинків і споруд. За допомогою вибуху створюють котловани та траншеї, споруджують насипи, дамби, спеціальні ґрунтові основи та інші земляні споруди, ущільнюють ґрунти, утворюють камуфлетні порожнини в буронабивних палях і ґрунтових анкерах тощо.

Вибухові роботи — це роботи, під час яких для виконання механічної роботи використовується енергія вибуху.

Вибухом називають надзвичайно швидке хімічне перетворення речовини, що супроводжується виділенням енергії, утворенням стиснених газів та ударної хвилі.

Для здійснення вибуху необхідні вибухові речовини, засоби підривання та технічні засоби для утворення зарядних камер, їх облаштування зарядом і забивкою.

Вибухові речовини (ВР) — це хімічні або механічні суміші, здатні під впливом зовнішньої дії змінювати свій стан із великою швидкістю.

У будівництві використовують три типи вибухових речовин: ініціювальні, бризантні та метальні.

Ініціювальні ВР легко вибухають під дією відносно невеликих механічних (удар, прокол) або теплових (вогонь, іскра, тертя) впливів. Ці речовини — гримуча ртуть, тринітрорезорцинат свинцю (ТНРС), азид свинцю, тетрил — застосовують для оснащення капсулів-детонаторів та капсулів-запальників.

У бризантних, або дроблячих, речовинах вибухове перетворення відбувається у формі детонації під впливом хвилі від вибуху ініціювальних речовин. Швидкість детонації (поширення вибухового перетворення) досягає 7000...8500 м/с. Найчастіше в будівництві використовують такі бризантні ВР: аміачно-селітрові (амоніти), нітрогліцеринові (динаміти) та нітропохідні ароматичного ряду (тротили). Їм властиві порівняно незначна чутливість до удару та достатня безпека при застосуванні.

Метальні ВР мають відносно низьку швидкість вибухового перетворення (300...400 м/с). До цього класу належать димний та бездимний порох.

У будівництві ВР застосовують у порошкоподібному, гранульованому (грамоніти, гранулотоли тощо), пресованому, литому, пластичному та розчинонаповненому стані. Порошкоподібні ВР фасують у паперову тару у вигляді патронів, пресовані — у вигляді брикетів, а розчинонаповнені — у поліетиленові оболонки.

Засоби підривання — детонатори, запалювальні трубки, вогнепровідний шнур, детонувальний шнур, дріт електровибухової мережі, джерела струму, контрольно-вимірювальні прилади.

Капсулі-детонатори призначені для ініціювання зарядів ВР. Капсуль-детонатор вибухає від пучка іскор вогнепровідного шнура, від вибуху детонувального шнура чи від полум'я електрозапальника.

Детонатори бувають миттєвої та уповільненої дії (від тисячних часток секунди до кількох секунд). Наприклад, електродетонатор уповільненої дії має, крім капсуля-детонатора й електрозапальника, сповільнювач, розміщений між запальною речовиною та ініціювальним зарядом капсуля-детонатора. Застосування детонаторів із різним уповільненням дозволяє зменшити сейсмічну та метальну дію вибуху, незважаючи на значну кількість речовин, що одночасно підриваються.

Запалювальні трубки зазвичай виготовляють на місці виконання вибухових робіт; вони складаються з капсуля-детонатора, вогнепровідного шнура (ВШ) та тліючого ґнота (за потреби). Підпалення запалювальних трубок, розміщених у зарядах, здійснюють тліючим гнітом, відрізком ВШ або запалювальним патрончиком. Поодинокий шнур можна запалити запальничкою.

Детонувальний шнур (ДШ) використовують для одночасного підривання кількох зарядів. Шнур має серцевину з бризантної ВР (ТЕНу чи гексогену) із двома напрямленими нитками та низкою внутрішніх і зовнішніх обплетень, покритих вологоізольованою оболонкою. При влаштуванні вибухової мережі детонувальний шнур з'єднують внакладку, внакладку з капсулем-детонатором, прямим вузлом, подвійною петлею або, при виході ДШ із зарядів, пучком. Якщо кінців ДШ не більше шести, їх підривають запалювальною трубкою, якщо більше — тротиловою шашкою.

Джерелами струму можуть бути вибухові машинки, сухі батареї та елементи, лужні й кислотні акумулятори, а також пересувні силові, освітлювальні електростанції та стаціонарні електроосвітлювальні мережі.

Під час підривання використовують ВР у вигляді зарядів. Заряд — це заздалегідь розрахована за масою і формою кількість вибухової речовини, розміщена в зарядній камері та оснащена засобом підривання. За формою розрізняють заряди зосереджені, подовжені та розосереджені. Заряди бувають зовнішні (накладні), розташовані на поверхні об'єкта, та внутрішні, розташовані всередині об'єкта, що підлягає підриванню. Внутрішні заряди розміщують у зарядних камерах (порожнина, достатня для правильного розміщення заряду та засобу підривання), які утворюються за допомогою технічних засобів або вручну у вигляді шпурів, свердловин, котлів, шурфів, штолень тощо.

Для забивки використовують пластичні (глинопіщані) суміші та сипкі (бурове борошно, пісок, дрібний щебінь тощо) матеріали, воду в поліетиленових ампулах, швидкотверднучі матеріали (гіпсові та цементні розчини) і тверді матеріали (саморозклинювальні пробки тощо).

Залежно від засобів підривання розрізняють три способи: вогневий, електричний та детонувальним шнуром. Два перших способи можна використовувати самостійно; підривання зарядів детонувальним шнуром виконують сумісно з вогневим або електричним способом.

Вогневий спосіб є основним для підривання поодиноких зарядів ВР (дроблення конструктивних елементів, валунів та негабаритів, улаштування горизонтальних виробок тощо). Підривання зарядів здійснюють за допомогою запалювальних трубок.

Електричний спосіб підривання застосовують, коли потрібно одночасно підірвати велику кількість зарядів. Для здійснення вибуху необхідні електродетонатори, дріт (для монтажу електровибухової мережі), джерела струму та контрольно-вимірювальні прилади.

Підривання детонувальним шнуром виконують у разі потреби одночасно підірвати велику групу зарядів, у тому числі розосереджених. Цей спосіб забезпечує надійний захист від блукаючих струмів, істотно зменшує небезпеку під час заряджання та особливо під час ліквідування відмов.

За черговістю підривання окремих зарядів (або їхніх груп) розрізняють миттєве, короткоуповільнене та уповільнене підривання.

За спрямованістю енергії вибуху розрізняють підривання на викид, на розпушування (дроблення) та на ущільнення.

Ефект дії вибуху характеризує воронка викиду, що розглядається як простий перевернутий конус. Основні елементи воронки викиду: W — відстань від центра заряду до найближчої відкритої поверхні (ЛНО — лінія найменшого опору); R — радіус дії вибуху (радіус руйнування); r — радіус воронки викиду; n — відношення радіуса воронки викиду до лінії найменшого опору (n = r / W) — показник дії вибуху.

Залежно від величини n розрізняють воронку: нормального викиду (n = 1); посиленого викиду (n > 1); послабленого викиду (n < 1); випираючої дії (n < 0,75; зовнішня дія виявляється лише в подрібненні та деякому випиранні поверхні); ущільнювальної дії — камуфлетну (n = 0; зовнішня дія на поверхні ґрунту не виявляється).

Вибухами на розпушування підривають тверді й крихкі гірські породи, скельні, напівскельні та мерзлі ґрунти, бетонні, залізобетонні, кам'яні, металеві та інші конструктивні елементи споруд, що не стискаються.

Вибухами на ущільнення утворюють підземні виробітки та порожнини в ґрунтах, що стискаються, ущільнюють незв'язні й осадкові ґрунти, утворюють камуфлетні порожнини для буронабивних паль та ґрунтових анкерів тощо.

Вибухами на викид виконують переміщення ґрунтових мас при утворенні профільних земляних споруд у вигляді виїмок (котлованів, траншей), каналів, насипів, дамб, спеціальних основ, а також у процесі очищення та поглиблення річок. Різновидами вибуху на викид є спрямований викид ґрунту під час зведення земляних валів, перемичок та гребель, а також вибух на скидання, що застосовують для утворення стійких площадок на косогорах, при обрушенні потенційно нестійких масивів та під час улаштування перемичок і гребель у гористій місцевості.

Залежно від форми, розмірів та способу розміщення заряду ВР по відношенню до об'єкта, що підривається, розрізняють такі методи виконання вибухових робіт: шпурових зарядів (заряд розташовано всередині об'єкта в шпурах); свердловинних зарядів (те саме, але у свердловинах); котлових зарядів (у шурфі або свердловині з розширенням у вигляді котла); камерних зарядів (підривають великі зосереджені заряди масою до кількох сотень тонн у спеціальних виробітках-камерах); щілинних зарядів (підривають подовжені заряди, розміщені у вузьких виїмках — щілинах); комбінованих зарядів (поєднання різних методів); зовнішніх зарядів (накладних), коли заряди розташовують на поверхні об'єкта.

Метод шпурових зарядів застосовують при: розпушуванні або дробленні скельних, напівскельних та мерзлих ґрунтів, дробленні окремих каменів, негабаритів та будівельних конструкцій, руйнуванні несучих конструкцій під час обрушення будинків та інженерних споруд, проходці допоміжних виробіток під час підготовки вибухів на викид або для утворення котлів тощо. Поодинокі шпурові заряди застосовують при корчуванні.

На площині шпури розміщують у ряд або в шаховому порядку та заряджають тротиловими шашками, патронами з гігроскопічних порошкоподібних і гранульованих ВР. Заряд у шпурі має займати не більш як 2/3 його довжини; верхню третину заповнюють забивкою — спочатку пластичною сумішшю у вигляді глинопіщаного пижа, потім сипким матеріалом (піском або буровим борошном). Підривають шпурові заряди електричним способом або за допомогою детонувального шнура. Для зменшення сейсмічної дії вибуху застосовують електродетонатори уповільненої дії або по контуру виїмки нарізають щілини, що компенсують ударну хвилю.

Метод свердловинних (колонкових) зарядів застосовують при утворенні виїмок великого об'єму вибухами на викид або при відбиванні уступів виїмок, розпушуванні ґрунтів, що промерзли на значну глибину (понад 1,5...2 м), руйнуванні великих бетонних фундаментів, ущільненні ґрунтів тощо. Свердловинні заряди бувають вертикальні, похилі та горизонтальні. Вертикальні та похилі свердловини влаштовують нижче підошви уступу (перебур) на глибину 0,6...2 м. Відстань між крайнім рядом свердловин і боковою поверхнею уступу беруть від 0,5 до 0,25 його висоти. Свердловини в ряду розташовують на відстані a = (0,7...0,9)W, а відстань до свердловин наступного ряду беруть b = (0,6...0,8)W.

Заряджають їх зосередженими або подовженими зарядами з використанням гранульованих ВР і підривають електричним способом або детонувальним шнуром при обов'язковому дублюванні вибухової мережі. Підривають свердловинні заряди як без уповільнення, так і з уповільненням; останнє забезпечує якісніше дроблення матеріалу, знижує питомі витрати ВР та сейсмічність вибуху.

Метод котлових зарядів. Котел — це порожнина, утворена розбурюванням або прострелюванням шпура чи свердловини. Вибухове утворення котла застосовують, якщо ґрунти необводнені та піддаються ущільненню. Застосування цього методу збільшує об'єм ґрунту, що підривається одним зарядом, та істотно знижує обсяги бурових робіт порівняно з методами шпурових і свердловинних зарядів.

Метод камерних зарядів застосовують для одночасного розпушування та відкидання великого об'єму ґрунту, коли допустиме утворення великогабаритних масивів. Для розміщення великих зосереджених зарядів (маса заряду може сягати кількох десятків і майже кількох сотень тонн) утворюють спеціальні виробітки-камери. Якщо висота уступу до 8 м, застосовують шурфи, а понад 8 м — горизонтальні галереї (штольні), в яких у бокових напрямках улаштовують зарядні чи мінні камери. Метод малокамерних зарядів — це різновид камерних зарядів, сутність якого полягає в підриванні зосереджених зарядів, розміщених у горизонтальних чи похилих виробітках (рукавах) перерізом до 0,5×0,5 м. Довжина рукава має дорівнювати 2/3 висоти уступу, але не більше ніж 5 м. Відстань між рукавами зазвичай (0,8...1,5)W. Цей метод використовують, як правило, при розпушуванні ґрунтів, якщо висота уступу менша ніж 6 м, а в підошві уступу залягає прошарок слабкого ґрунту, що легко розробляється при проходці рукава.

Метод щілинних зарядів застосовують для розпушування мерзлих ґрунтів. Щілини нарізають баровими чи дискофрезерними машинами майже на глибину промерзання — (0,90...0,95)h. Відстань між щілинами визначають з умови отримання кусків ґрунту, розмір яких відповідає типорозміру робочого органа землерийної машини (екскаватора). У щілини розміщують заряди подовженої форми (іноді розчленовані на окремі частини); щілини заряджають через одну. Крайні та проміжні незаряджені щілини призначені для компенсування зсуву мерзлого ґрунту під час вибуху та зменшення сейсмічного ефекту.

Метод комбінованих зарядів передбачає варіанти сумісного застосування основних методів виконання вибухових робіт, що визначається конкретними умовами виробництва, властивостями та параметрами елементів, що підриваються, та економічною доцільністю. Найчастіше комбінують методи свердловинних і шпурових зарядів, камерних і малокамерних зарядів, свердловинних і камерних зарядів тощо.

Метод зовнішніх (накладних) зарядів застосовують для руйнування негабаритів, валунів, бетонних конструкцій, у тому числі під водою, а також металевих і дерев'яних конструкцій. Для збільшення ступеня дроблення накладним зарядом вибухову речовину рекомендується укладати шаром 2...2,5 см завтовшки (плоскі заряди). Накладні заряди накривають шаром забивки та підривають вогневим способом, кілька зарядів — детонувальним шнуром. Електричний спосіб використовують рідко.

4. Загальні положення одного з видів технологічного процесу при будівництві автомобільних доріг та аеродромів. Охорона навколишнього середовища при будівництві земляного полотна

Безпосередньо перед виконанням основних робіт, що включають розпушування, розроблення та транспортування ґрунту, відсипання та ущільнення, підчищання дна та опорядження укосів виїмок і насипів, необхідно виконати ряд підготовчих робіт: очищення території, зняття рослинного шару ґрунту, відведення поверхневих вод, геодезичне розбивання, улаштування шляхів, освітлення тощо. У процесі виконання земляних робіт проводять допоміжні роботи з водовідливу, водозниження, штучного закріплення ґрунтів, захисту виїмок від ґрунтових вод, улаштування кріплень виїмок тощо.

Зняття рослинного шару. Будівельні організації під час підготовки територій до будівельних робіт повинні зняти рослинний шар ґрунту з метою його подальшого використання для благоустрою територій. Витрати на виконання цих робіт входять у вартість об'єктів будівництва.

Рослинний шар ґрунту, що містить значну кількість органічних домішок, знімають за допомогою бульдозерів, грейдерів та скреперів.

Бульдозером зрізують та переміщують ґрунт, укладаючи його в проміжні валки, які підгортають для завантаження в автосамоскиди екскаватором чи тракторним навантажувачем. Грейдером ґрунт зрізують та зсувають убік. Під час наступних проходок збільшений об'єм ґрунту переміщують ще далі, утворюючи поздовжній валик, який потім підгортають бульдозером. Скреперами рослинний шар після виїмки переміщують у тимчасові відвали або вивозять та укладають шаром потрібної товщини на площах, що підлягають рекультивації.

Геодезичний контроль при улаштуванні виїмок. Розбивання виїмки (наприклад, котловану) починають із виносу та закріплення в натурі основних осей будівлі відповідно до робочих креслень.

Навколо майбутньої виїмки поза її габаритами влаштовують огорожу (суцільну чи з розривами) із стовпчиків, до яких із зовнішнього боку прибивають горизонтальні дошки 25...30 см завширшки й 5 см завтовшки. Верхню грань дощок установлюють за нівеліром. Кінці стовпчиків зрізують урівень із верхнім ребром дошки. На огорожу переносять за допомогою теодоліта основні розбивні осі та закріплюють їх цвяхами. Між протилежними дошками огорожі по позначених точках натягують дріт (вісь). Опускаючи з перетину осей висок, визначають потрібну точку на дні котловану. Контролювати точність виїмки ґрунту з котловану можна за допомогою візирок. Розміри котловану зверху та знизу позначають добре видимими кілочками. Для пропускання машин під час розроблення котловану в огорожі влаштовують розриви.

Розробляючи ґрунт у виїмках простої конфігурації, огорожу можна не влаштовувати. Габарити виїмки в цьому разі фіксують за допомогою геодезичних інструментів і встановленням кілочків по всіх кутах та в певних точках. Лише після закінчення улаштування виїмки приступають до розбивання осей будівлі чи споруди з улаштуванням огорожі.

Відведення поверхневих вод, відкритий водовідлив та водозниження. Навколо майбутньої виїмки чи тільки з підвищеного боку влаштовують водовідвідні канави так, щоб вода, яка надходить до них, відводилась у знижені точки місцевості. У разі потреби стінки канав закріплюють камінням, дерном тощо.

Відкритий водовідлив здійснюють у щільних, добре дренувальних ґрунтах викачуванням води діафрагмовими, поршневими чи центробіжними насосами безпосередньо з виїмки під час розроблення ґрунту нижче рівня ґрунтових вод, а також після досягнення проєктного рівня, на якому мають виконуватись роботи з улаштування фундаментів, укладання труб тощо.

Для збирання води дну виїмки надають незначного ухилу в бік водозбірних приямків (зумпфів), які влаштовують у самій виїмці або поза нею. Стінки приямків закріплюють шпунтом чи дерев'яними ящиками без дна розміром 1×1 м, а на дно приямків насипають фільтрувальний матеріал (щебінь чи гравій).

Відкритий водовідлив є найбільш простим та економічним способом водозниження, але має обмежене застосування, оскільки у виїмці майже завжди є вода, яка утруднює виконання робіт та порушує природну структуру основи виїмки. Тому переважно використовують складніший, але ефективніший метод боротьби з припливом ґрунтових вод — зниження їхнього рівня.

Для цього використовують легкі голкофільтрові установки, які дозволяють при одноярусному розташуванні знизити рівень ґрунтових вод на 4...5 м, а при двоярусному — на 7...9 м; ежекторні голкофільтри, що забезпечують зниження рівня на 16...20 м, та свердловини з глибинними насосами, здатними викачувати воду ще з більших глибин.

Легкі голкофільтрові установки (ЛГУ) застосовують переважно для осушення піщаних ґрунтів із коефіцієнтом фільтрації 1,5...2 м/добу. До комплекту ЛГУ належать голкофільтри (до 100 шт.), водозбірний колектор діаметром 100...200 мм та два центробіжні насоси для забезпечення безперебійної роботи установки, один із яких є резервним.

Голкофільтр — це труба діаметром 38 чи 50 мм, до 8,5 м завдовжки, на нижньому кінці якої прикріплена ланка фільтра, що складається з двох труб: внутрішньої — подовження загальної труби діаметром 38 мм — та зовнішньої діаметром 60 мм із рівномірно розподіленими отворами для пропускання води. Зовнішня труба по спіралі обмотана дротом діаметром 3 мм і покрита фільтраційною та захисною сітками. Ланка фільтра закінчується наконечником, усередині якого розміщені шаровий та кільцевий клапани.

Голкофільтри найчастіше занурюють у ґрунт гідравлічним способом. Вода, що нагнітається по внутрішній трубі під тиском до 0,3 МПа, відштовхує шаровий клапан (кільцевий клапан у цей час піднімається й закриває проміжок між зовнішньою та внутрішньою трубами). Виходячи з наконечника, вода розмиває ґрунт навколо голкофільтра та виносить його частинки на поверхню. При похитуванні та поворотах голкофільтр, підтримуваний краном, легко занурюється у ґрунт під дією власної ваги.

Під час викачування води внаслідок розрідження шаровий клапан спливає, а кільцевий опускається, відкриваючи шлях ґрунтовій воді, яка надходить через фільтраційну сітку та перфоровану трубу в голкофільтр і далі в колектор.

Голкофільтри встановлюють по периметру осушуваної виїмки на відстані 0,5 м від бровки укосу. Якщо потрібно знизити рівень ґрунтових вод більш як на 4...5 м, голкофільтри монтують у два яруси. Проте при двоярусній установці значно збільшується обсяг земляних робіт за рахунок улаштування ряду берм.

Установки з вакуумним водозниженням (УВВ) доцільно застосовувати, якщо коефіцієнт фільтрації становить від 1 до 0,01 м/добу. Суть вакуумного водозниження полягає в тому, що, на відміну від водозниження легкими голкофільтрами, де ґрунтові води проникають у них тільки під дією сил ваги, а центробіжний насос створює в ґрунті додатковий позитивний надмірний тиск, у ланці фільтра вакуумного голкофільтра та в навколишньому ґрунті створюється та безперервно підтримується негативний надмірний тиск, тобто вакуум. Він сприяє відсмоктуванню з ґрунту гравітаційної та капілярної води.

Водоповітряна суміш надходить у голкофільтр і відкачується вакуум-насосом.

У глинистих водонасичених ґрунтах із коефіцієнтом фільтрації менше ніж 0,1 м/добу, де звичайна голкофільтрова установка малоефективна, застосовують спосіб, заснований на явищі електроосмосу. Постійний струм, проходячи крізь глинисті ґрунти, призводить до переміщення води в порах ґрунту в бік негативного полюса. Суть цього способу полягає в тому, що між бровкою котловану та голкофільтрами заглиблюють труби діаметром 38 мм або стрижні з арматурної сталі. Після цього їх підключають до позитивного полюса генератора напругою 30...60 В, а голкофільтри — до його негативного полюса. Під дією електричного струму вода, що міститься в порах ґрунту, переміщується в бік голкофільтрів. Таким чином збільшується водовіддача глинистого ґрунту, внаслідок чого витягується не тільки гравітаційна, а й капілярна вода.

Ежекторні голкофільтрові установки (ЕГУ) застосовують для зниження рівня ґрунтових вод із коефіцієнтом фільтрації 1...40 м/добу з глибини до 20 м.

Ежекторний голкофільтр складається з двох колон надфільтрових труб діаметром 70 мм та внутрішньої труби діаметром 48 мм, до нижнього кінця якої прикріплено ежекторний пристрій — дифузор із насадкою. Під час роботи установки в кільцевий простір між зовнішньою та внутрішньою колонами труб голкофільтра під тиском 0,6...1,0 МПа подають «робочу» воду, яка спрямовується в насадку. Біля виходу з насадки внаслідок різкого зростання швидкості руху «робочої» води створюється розрідження, під дією якого через прорізи всмоктується ґрунтова вода, що пройшла до цього через гофрований фільтр. Ґрунтові води біля входу в горловину змішуються з «робочою» водою і далі проходять крізь дифузор, піднімаються догори, де виливаються через патрубок у бак. Водознижувальні свердловини з глибинними насосами застосовують для зниження рівня ґрунтових вод на глибину більш як 20 м, а також при глибині майже 20 м у разі великої товщини водоносного шару та тривалих термінів відкачування.

а — водозниження легкими голкофільтровими установками; б — вакуумне водозниження; в — голкофільтрова установка з електроосушуванням; г — водозниження за допомогою ежекторних голкофільтрів; д — схема ежекторного голкофільтра; 1 — ланка фільтра; 2 — дзеркало ґрунтових вод після зниження їх голкофільтрами; 3 — відцентровий насос; 4 — епюра тиску при зниженні легкими голкофільтрами; 5 — те саме, при вакуумному водозниженні; 6 — вакуум-насос; 7 — сталева труба (анод); 8 — голкофільтр (катод); 9 — дзеркало ґрунтових вод після електроосушення; 10 — низьконапірний насос; 11 — водопідвідний колектор; 12 — голкофільтрова труба; 13 — внутрішня труба з ежекторним пристроєм; 14 — дифузор; 15 — насадок; 16 — фільтрова оболонка з гофрованої сталевої оцинкованої стрічки, що має знижене ущільнення шва; 17 — вікно для пуску ґрунтової води; 18 — шаровий клапан; 19 — водоупор.

По периметру майбутньої виїмки пробурюють свердловини, в які опускають обсадні труби діаметром 90...400 мм, улаштовуючи піщано-гравійний фільтр заввишки 0,2...0,3 м. У кожен колодязь опускають насос із двигуном або артезіанські насоси, що мають довгий вал та електродвигун, розміщений над устям свердловини.

Штучне закріплення ґрунтів та захист виїмок від ґрунтових вод. Для утворення навколо майбутніх виїмок водонепроникних завіс та збільшення несівної здатності ґрунтів залежно від їхніх фізико-механічних властивостей і стану застосовують заморожування, рідше — цементацію, бітумізацію, силікатизацію.

Штучне заморожування — це тимчасове закріплення водонасичених ґрунтів (пливунів) під час розроблення глибоких виїмок. Навколо виїмки створюють водонепроникні льодові стінки. Для цього по периметру виїмки заглиблюють колонки, що складаються із зовнішніх заморожувальних та внутрішніх живильних труб, з'єднаних трубопроводом, по якому нагнітається спеціальний розчин (розсіл) солей, що мають низьку температуру замерзання. Охолоджений до мінус 20...45 °С у холодильній установці розсіл циркулює навколо колонок, створюючи стовпи мерзлого ґрунту. Поступово збільшуючись у діаметрі, стовпи з'єднуються між собою в суцільну стіну.

Цементацію застосовують при закріпленні середньо- та крупнозернистих пісків, тріщинуватих скельних порід нагнітанням тампонажних розчинів під тиском 25...100 МПа на 1 м заглиблення ін'єкторів (труб для подавання розчину).

При незначній глибині ін'єктори заглиблюють за допомогою віброзанурювача, пневматичних молотів, гідравлічним способом; при значній глибині (15 і більше метрів) — у заздалегідь пробурені свердловини. В ін'єктори поршневими чи діафрагмовими насосами нагнітають суспензію, яка має співвідношення за масою цемент : вода у межах від 1:1 до 1:10. Ще рідшу суспензію застосовують для замуровування тріщин у скельних породах. Радіус закріплення ґрунтів залежить від виду та стану ґрунту й орієнтовно становить, м: для пісків середньої крупності — 0,3...0,5, крупнозернистих пісків — 0,50...0,75, скельних ґрунтів — 1,2...1,5.

Бітумізацію застосовують як допоміжний спосіб до цементації для закріплення тріщинуватих скельних порід гарячою бітумною мастикою за великої швидкості ґрунтових вод. Піщані ґрунти закріплюють холодною бітумною емульсією. Мастику чи емульсію нагнітають у ґрунт крізь пробурені свердловини спочатку під тиском 0,2...0,3 МПа, а потім поступово підвищують його до 5...8 МПа.

Силікатизацією підвищують водонепроникність, стійкість та міцність водонасичених пісків і пливунів.

За допомогою ін'єкторів під тиском 0,5...1,5 МПа нагнітають у ґрунт спочатку розчин рідкого скла, а через одну-дві години — хлориду кальцію. Змішуючись, розчини вступають у реакцію та утворюють гель силіцієвої кислоти, який, тверднучи, зв'язує ґрунт у міцний монолітний масив. Розчин можна вводити і за один раз. Компонентами для однорозчинної суміші є рідке скло та ортофосфорна кислота або рідке скло та силіційфтористоводнева кислота тощо.

Виїмки у водоносних шарах можна влаштовувати під захистом тиксотропних протифільтраційних екранів. Для цього використовують тиксотропну суспензію, яка має властивість у стані спокою тверднути та знову перетворюватись на рідину при перемішуванні.

Для влаштування тонких (0,15...0,25 м) протифільтраційних екранів застосовують машини, в основі роботи яких лежать ударний, ріжучий та водоповітряний принципи дії.

Висновки

Будівельними процесами називають виробничі процеси, спрямовані на отримання будівельної продукції (наприклад, екскавація ґрунту, монтаж збірних конструкцій, фарбування стін).

Будівельний процес як трудовий процес — це єдина взаємообумовлена та взаємопов'язана сукупність цілеспрямованих дій, регламентованих певною послідовністю (у вигляді визначених правил чергування окремих дій) і режимами їх виконання (точно встановлений розпорядок, тривалість та значення допустимих параметрів окремих дій).

Будівельні процеси та роботи прийнято об'єднувати за виробничими стадіями. Стадія виробництва — це комплекс технологічно завершених робіт, результатом виконання яких є створення окремої частини будинку або споруди. Зазвичай виділяють три стадії: роботи першої стадії, результатом яких створюється підземна частина будинку або споруди; роботи другої стадії — наземна частина; роботи третьої стадії — опоряджувальні та покрівельні роботи, внутрішні санітарно-технічні й електромонтажні роботи, монтаж технологічного обладнання тощо.

Список використаних джерел

1. Грушко И. М. Дорожно-строительные материалы. — Харьков : Вища шк. : Изд-во при Харьк. гос. ун-те, 1987. — 95 с.
2. Клюковский Г. И. Общая технология строительных материалов: Учебник для индустр. и строит. техникумов. — М. : Высш. школа, 1971. — 389 с.
3. Комар А. Г. Строительные материалы и изделия. — М. : Высш. шк., 1988. — 526 с.
4. Комар А. Г. Технология производства строительных материалов. — М. : Высш. шк., 1990. — 445 с.
5. Попов Л. Н. Строительные материалы и детали. — М. : Стройиздат, 1986. — 335 с.
6. Производство строительных работ: Произв. учеб. практика. — М. : Стройиздат, 1988. — 320 с.
7. Процессы и аппараты в технологии строительных материалов. — К. : Вища школа, 1981. — 296 с.
8. Технологія будівельного виробництва: Підручник / Микола Ярмоленко, Євген Романушко, Віталій Терновий та ін.; За ред. Миколи Ярмоленка. — 2-е вид., доп. і переробл. — К. : Вища школа, 2005. — 340 с.
9. Технологія будівельного виробництва: Підручник для студ. вузів буд. спец. — К. : Вища школа, 2002. — 429 с.