4.3. Технологічні способи намивання та укладання ґрунту

Намив площ, територій широко використовується для промислового та цивільного будівництва, і досвід раніше виконаних таких робіт описаний у вітчизняних джерелах [1, 3, 22, 32, 34, 50, 53, 54].

У технологічному процесі виконання робіт намив ведуть окремими картами, число та розташування яких визначаються у проекті виконання робіт.

Територію, що підлягає замиву, спочатку огороджують з усіх боків обвалуванням висотою 1,0-1,5 м. Якщо немає такої можливості (наприклад, при замиві ділянки на обширній заболоченій території), то обвалування виробляють з грунту, що намивається.

Обваловану територію розбивають на кілька карт, що по черзі намиваються, оснащених водоскидними колодязями. При цьому труби водоскидних колодязів мають у своєму розпорядженні таким чином, щоб вони не підпадали під запроектовані для будівництва будівлі та споруди.

При облаштуванні основ на заболоченій території іноді доцільно застосовувати технологічні схеми намиву з виторфуванням ґрунту окремими ділянками. Для більшого розподілу гідросуміші застосовують пульпорозподільники. Освітлена вода скидається за межі території, що замивається через колодязі, що влаштовуються в місцях, відведених проектом.

Технологічний процес намивання територій повинен забезпечувати рівномірний розподіл та укладання ґрунту, що досягається правильним вибором технологічного способу намиву та схеми укладання ґрунту.

Залежно від обсягів робіт та перерахованих факторів у технологічному циклі за намиванням застосовують наступні способи намиву:

естакадний;
безестакадний торцевий;
пошарово-ґрунтовий;
поздовжньо-торцевий;
зустрічно-торцевий.

Естакадний спосіб намивання ґрунту з розосередженим випускомпульпи зображено на рис. 4.1. При цьому способі розподільні пульпопроводи укладаються на дерев'яні естакади. Висота ярусу намиву приймається рівною висоті естакади.

У пульпопроводах прорізаються отвори та вварюються випуски пульпи із затворами різної конструкції. Випуски пульпи розміщуються в нижній частині перерізу труби через 6-10 м один від одного (зазвичай один отвір на трубу).

Для розподілу пульпи використовуються лотки на козелкових опорах. Стійки естакад після намиву залишаються в тілі споруди, горизонтальні елементи естакад забираються, щоб уникнути місцевої контактної фільтрації та повторно використовуються.

Після намиву чергового ярусу встановлюються естакади наступного ярусу (зі зсувом відповідно до поперечного профілю), на які перекладаються розподільні пульпопроводи, і намив продовжується.

До недоліків цього способу відносяться великі витрати лісоматеріалу на виготовлення естакад і лотків, неможливість механізації робіт з їх влаштування, складність монтажних робіт з укладання та перекладання розподільних пульпопроводів, а також відсипання обвалування поряд з естакадами і, головне, велика трудомісткість виробництва допоміжних робіт та складність управління самим процесом намиву. В даний час естакадний спосіб застосовується у виняткових випадках.

Мал. 4.1. Схема естакадного способу намиву

1 - дамба обвалування; 2 - трубопровід; 3 - естакада; 4 - випуск гідросуміші; 5 - пляж намиву з ухилом; 6 - укіс гідровідвалу

Безестакадний торцевий спосіб із зосередженим випуском пульпи з циклічним прямим та зворотним поступальним переміщенням фронту намиву є найбільш механізованим та економічним способом намиву (рис. 4.2).

Мал.4.2. Схема безестакадного способу намиву 1 - дамба обвалування; 2 - дамба нарощування; 3 - укіс гідровідвалу; 4 - випуск гідросуміші

При цьому способі труби розподільного пульпопроводу укладаються безпосередньо на поверхню намитого ґрунту, а випуск пульпи проводиться зосереджено з торця кінцевої ланки пульпопроводу.

Труби в процесі намиву нарощуються за допомогою крана, для чого вони мають розтрубні швидкороз'ємні сполуки.

Намив починається з випуску пульпи з торця першої ланки пульпопроводу, покладеного на початку карти, і ведеться до утворення перед ним шару ґрунту заданої товщини. Потім без перерви в подачі пульпи нарощується друга ланка пульпопроводу і продовжується подальший намивання шару ґрунту по всій довжині карти. Аналогічно ведеться намив при зворотному ході: кінець останньої ланки трубопроводу піднімається краном на висоту, що відповідає товщині шару, що намивається, потім проводиться намив, і ланка відключається.

Таким чином, намивання відбувається в процесі циклічного по довжині карти нарощування та укорочування ланок розподільного пульпопроводу, відбувається «човниковий» принцип руху процесу намивання по всій довжині картки (рис. 4.3).

Мал. 4.3. Варіант безестакадного човникового способу намивання карт 1 - ставок-відстійник; 2 - водоскидний колодязь; 3 - пульпогін; 4 - дамба обвалування; 5 - відвідна труба

Товщина шару намиву при безестакадному способі залежить від складу ґрунту та продуктивності землесосного снаряда.

У міру намивання грунту розподільний пульпогін перекладається паралельно лінії зовнішнього укосу споруди, що намивається; весь час зберігається постійна відстань від підошви дамби попутного обвалування до осі пульпопроводу в залежностівід закладення укосу.

Безестакадний спосіб намиву дозволяє здійснити комплексну механізацію всіх процесів при розробці, транспортуванні та укладанні ґрунту в споруду. Цей спосіб забезпечує найкраще фракціонування грунту в поперечному перерізі споруди і його консистенцію, при цьому гранулометричний склад грунту, що подається залишається у всіх точках випуску по фронту намиву приблизно однаковим. При такому способі намивання особлива увага має бути приділена своєчасному та якісному обвалуванню.

При пошарово-ґрунтовому способі намивання ґрунту проводиться зосереджений випуск пульпи з торців пульпопровідних труб, що укладаються на земляні вали заввишки до 1,5 м, що замінюють опори. Пошарово-грунтоопорний спосіб застосовується в тих випадках, коли згідно з техумовами на спорудження не рекомендується залишати в тілі насипу стійки опор і не висувається вимога про суворе фракціонування ґрунту в тілі споруди.

Недоліком способу є необхідність додаткового переміщення значного обсягу ґрунту для створення земляних валів.

При поздовжньо-торцевому способі намиву проводиться зосереджений випуск пульпи з торців пульпопровідних труб, що укладаються на позначці гребеня споруди, скидання освітленої води проводиться через тимчасові трубчасті водоскиди в греблі первинного обвалування або водоскидний колодязь.

Цей спосіб намиву забезпечує необмежену просування фронту намиву по довжині споруди без поділу його на карти намиву, що досягається сполученням первинного обвалування з гребенем споруди за допомогою похилих дамб вторинного обвалування і поступовим переміщенням тимчасового трубчастого водоскиду в міру намиву.

Поздовжньо-торцевий безестакадний спосіб застосовується принамиві лінійних споруд (дорожнє полотно), замиві ярів та частково при намиві штабелів піску.

При зустрічно-торцевому методі намивання кожного чергового шару проводиться у взаємно протилежних напрямках. Це дозволяє розосередити скупчення дрібних фракцій ґрунту у колодязів як у висоті (по шарах), і у плані.

Цей метод можна застосувати при підвищених вимогах до щільності та рівномірності розподілу ґрунту по фракціях, при намиванні лінійних споруд та штабелів піску всіх способів намиву, крім поздовжньо-торцевого.

Схеми виконання робіт намічаються залежно від товщини шару грунту, що намивається, призначення площі і бажаного обрису поверхні намитого грунту. Чим рівнішою має бути поверхня, тим ближче один до одного повинні розташовуватися випуски для пульпи, щоб уникнути утворення довгих ділянок зі значними ухилами поверхні. Рівномірний розподіл пульпи вимагає, крім прокладання пульпопроводів з певними інтервалами між ними, пристрої випусків із цих пульпопроводів через кожні 20–30 м та намивання з цих випусків із застосуванням віялових розподільників пульпи. Для випуску пульпи з пульпопроводу встановлюють трійники, відростки яких закриваються заглушками. Число намивних пульпопроводів повинно бути не менше двох з установкою в місці їх відгалуження від магістралі перемикачів, що дозволяють пускати пульпу по черзі то один, то в інший пульпопровод. Така система укладання пульпопроводів дозволяє уникати затримок у роботі землесосного снаряда, оскільки подача пульпи на намивання може проводитися безперервно, а випуски для пульпи підготовляються по черзі то одному, то іншому пульпопроводі.

Вся площа, що намивається, ділиться на ділянки, а останні діляться на карти. Зазвичай розміри ділянкивизначаються граничною відстанню подачі пульпи від землесосного снаряда і становлять для землесосних установок 400-500 м, а при перекачуванні з проміжною землесосною станцією - 1000-1200 м. Трасування магістрального пульпопроводу і розводних пульпопроводів і обрисом площі, що намивається в плані.

Відстань між випусками пульпи (трійниками) при намив дрібних пісків приймається до 30 м, а при намив середніх пісків - від 20 до 25 м.

Основною умовою при виборі технології намиву є забезпечення необхідної щільності намитих ґрунтів, що визначається способом намивання та схемою укладання ґрунту.

Щільність намивання ґрунту залежить від його гранулометричного складу, однорідності, технології намиву, консистенції пульпи.

При розтіканні пульпи її щільність знижується вздовж пляжу у напрямку від місця випуску пульпи, де відкладаються великі фракції ґрунту, до ставка-відстійника; при великій консистенції пульпи щільність зменшується, при малій - збільшується (до певної межі). Найбільша густина укладання грунту досягається при консистенції пульпи в межах 8-12%. Щільність намитого ґрунту підвищується також зі збільшенням його крупності при тому самому коефіцієнті неоднорідності. Найбільш інтенсивний процес ущільнення у пляжній частині відбувається протягом доби після намиву. Процес підвищення щільності пов'язаний з інтенсивністю намиву та видаленням надлишкової води.

Інтенсивність намиву характеризується потужністю шару намиву в одиницю часу та залежить від водопроникності намитих ґрунтів. Досвід показує, що допустима інтенсивність намиву для середньозернистих пісків (0,8–0,9 м/добу) відповідає вимогам добудівельним властивостям ґрунту. При намиві пилуватих пісків і супісків допустима інтенсивність намиву не повинна перевищувати 0,2–0,3 м/добу і призначається залежно від вмісту пилувато-глинистих фракцій. При вмісті цих фракцій понад 10% періодично роблять перерви на три-п'ять днів. Для рівномірного розподілу фракцій пилуватого або піщано-глинистого ґрунту на картах намиву проводиться одночасно кілька зустрічних випусків, що викликає взаємне гасіння швидкостей зустрічних потоків. Точки випуску пульпи на територію мають у своєму розпорядженні на рівній відстані один від одного, утворюється певна сітка на карті намиву. Відстань між осями пульпопроводів, що розводять, а також від пульпопроводу до дамб обвалування приймається в залежності від складу кар'єрного грунту і класу території, що намивається. Для пилуватих і глинистих пісків воно зазвичай не перевищує 50-60 м. Для рівномірного осадження та прискорення ущільнення дрібних частинок у ході намиву змінюють напрям стоку освітленої води в межах карти, що намивається.

Шар грунту, що намивається, сприймає навантаження наступних шарів після видалення надлишкової води (зневоднення) і досягнення щільності 1,48-1,6 т/м 3 . Дренуючі грунти (жвір, великий пісок) набувають достатньої щільності в процесі намиву, тонкозернисті піски, супіски - через 1-39 діб (табл. 4.1).

Час консолідації намитого супіщаного ґрунту споруд, на добу