Земляные работы в котловане.

Разработку неглубоких котлованов без шпунтового ограждения можно вести с поверхности экскаваторами типа обратная лопата, драглайнами. При отрывке более глубоких котлованов земляные работы ведутся на дне котлована. При этом могут использоваться экскаваторы типа прямая лопата с погрузкой грунта в автотранспорт. Возможно использование дорожной техники: бульдозеров, скреперов.

При работе обратной лопаты или драглайна угол откоса должен обеспечивать устойчивость борта с учетом веса оборудования, а расстояние от бровки до ближайшей опоры экскаватора должно быть не меньше 1,5 м. При работе прямой лопаты в котловане высота уступа не должна превышать высоту черпания экскаватора. Если проектная глубина котлована превышает высоту черпания применяемого экскаватора, разработка котлована производится последовательно в два или более слоев.

При откопке котлована в скальных или полускальных породах производится их предварительное рыхление с помощью взрывных работ.

Заряды взрывчатого вещества размещаются в скважинах диаметром d=80–120 мм. При откопке больших котлованов могут использоваться скважины диаметром до 200 мм и более. Скважины располагаются в плане по квадратной сетке с шагом а (а = 20–30 d в зависимости от крепости пород).

Скважины бурятся ниже дна котлована на величину ~ ⅓×а; заглубленная ниже дна котлована часть скважин называется перебуром. Скважина заполняется взрывчатым веществом за исключением верхней части длиной ~0,8×a, которая заполняется инертной забойкой (песком, буровой мелочью). Таким образом, емкость скважины по взрывчатому веществу составляет

где l_скв – длина скважины, м; l_з – длина забойки, м; d – диаметр скважины, м; d – плотность ВВ, кг/м³, обычно d= 900 -1200 кг/м³.

Шаг сетки скважины определяется по формуле

где q – удельный расход ВВ, кг/м³; h – высота разрабатываемого слоя, м.

Удельный расход ВВ на взрывание 1 м³ породы определяется крепостью пород и типом применяемого ВВ. Ориентировочные значения q таковы:

Эффективным способом разработки песков, супесей, легких суглинков является гидромеханизация. Грунт размывается струей гидромонитора под давлением 1,5-2 МПа, а жидкая пульпа откачивается специальным насосом. Метод особенно удобен в условиях сильной обводненности грунтов, так как одновременно решается проблема водоотлива.

Разработку грунтов в котлованах со шпунтовым ограждением можно вести с поверхности грейферами, в том числе и в заполненном водой котловане. Недостатком грейферной разработки является малая производительность. В незатопленных котлованах возможно применение бульдозеров, фронтальных погрузчиков, экскаваторов с подъемом грунта из котлована в бадьях.

Если грунт, извлеченный из котлована, укладывается на поверхности вблизи бортов, то вес грунта должен учитываться при расчете устойчивости бортов и давления ограждения.