Види та призначення земляних споруд

Будівництво мереж і споруд систем водопостачання і водовідведення зазвичай пов'язане з необхідністю виконання великих обсягів земляних робіт.

Рис. 2.5. Види земляних споруд:

а, б ‒ траншеї з вертикальними стінками і з укосами; в ‒ дамба; г ‒ гребля; д ‒ канал в насипу; е ‒ котлован під фундамент; ж ‒ система котлованів під фундаменти колон споруди; з ‒ котлован під споруду; и ‒ підземні вироблення (для штольні, труби каналізаційного колектора, тунелю); к ‒ майданчик; л ‒ виїмка для опускного колодязя; м ‒ бурова свердловина; н ‒ напіввиїмці-напівнасипу; о ‒ підводна траншея; 1 ‒ дно (траншеї, канали, котловану, опускного колодязя); 2 ‒ бокова стінка траншеї; 3 ‒ бічний укіс (каналу, дорожньої виїмки, котловану, насипи, греблі, дамби); 4 ‒ брівка; 5 ‒ берма; 6 ‒ підошва; 7 ‒ водовідвідний кювет

Земляними називаються роботи з розробки ґрунту в виїмках, його транспортування (переміщення) і укладання в насип. Виїмки і насипи – це земляні споруди, які в залежності від їх призначення і терміну експлуатації можуть бути постійними і тимчасовими (рис. 2.5). Постійні земляні споруди - греблі, дамби, канали, водосховища, шламонакопичувачі і т. п. - призначені для тривалої експлуатації. Тимчасові земляні споруди влаштовують як необхідний елемент для подальших будівельно-монтажних робіт. До них відносять котловани і траншеї. Котлованами називають виїмки, ширина яких мало відрізняється від довжини, а траншеями - виїмки, мають малі розміри поперечного перерізу і велику довжину. Котловани призначенні для будівництва споруд, а траншеї - для прокладки трубопроводів. Похилі бічні поверхні виїмок і насипів називають укосами, а горизонтальні поверхні навколо них - бермами.

До земляних споруд належать також резерви і кавальєри. Резерви - це виїмки, з яких беруть ґрунт для влаштування насипу, а кавальєри - це насипи, утворені при відсипанні непотрібного ґрунту, наприклад для тимчасового його зберігання, використовуваного потім знову для засипання траншей або пазух котлованів. Земляні споруди при їх експлуатації не повинні змінювати своєї форми і основних розмірів, осідати, розмиватися під дією поточної води і піддаватися впливу атмосферних опадів.

Забезпечення стійкості земляних споруд є важливою вимогою, що висувають до них. Щоб її забезпечити, земляні споруди зводять з укосами необхідної крутизни. Крутизна укосу виїмки або насипу залежить головним чином від кута природного укосу ґрунту. Її приймають в залежності від глибини виїмки або висоти насипу, властивостей ґрунту, їх вологості, характеру споруди (постійні чи тимчасові) та інших факторів. Найбільша допустима крутизна укосів котлованів і траншей глибиною до 5 м, що розробляються в нескельних ґрунтах вище рівня ґрунтових вод або в ґрунтах, осушених за допомогою штучного водопониження, регламентується ДБНами. У тих випадках, коли необхідно розробляти котловани і траншеї глибиною більше 5 м і якщо немає можливості влаштовувати їх з укосами або розробляти меншої глибини (в несприятливих гідрогеологічних умовах), вертикальні стінки таких котлованів і траншей тимчасово розкріплюють.

Способи та конструкції кріплень вертикальних стінок котлованів і траншей залежать від їх глибини і розмірів, фізичних і гідрогеологічних властивостей ґрунтів, наявності динамічних навантажень у країв виїмки (від машин і механізмів) і прийнятих способів подальших робіт (монтажу будівельних конструкцій, труб і т. п.). Виходячи з цього, для підвищення стійкості вертикальних земляних стінок застосовують спеціальні кріплення, які бувають підкісного, розпірного, анкерного и шпунтового типу, причому найчастіше інвентарні.