Статьи

Выемка грунта экскаватором

Выемка грунта является важным этапом горной добычи и подготовки строительных площадок. Служит она для формирования котлованов под фундаменты зданий и сооружений, проходки траншей для прокладки инженерных коммуникаций, планировки территорий и устройства рельефа, вскрыши и извлечения горной породы.

Планирование земляных работ

На данном этапе перед специалистами стоит задача перейти от проектного контура к физической выемке грунта с максимальной эффективностью и безопасностью.

Процесс планирования начинается с инженерных изысканий, включающих в себя анализ состава и плотности почвы, исследование уровня залегания грунтовых вод и расчет несущей способности основания. Необходимо учесть влияние грунтовых вод — при высоком уровне вод применяются методы водопонижения (дренажные системы, иглофильтры).

blockquote

Проектирование откосов — угол наклона стенок котлована или траншеи определяется исходя из свойств грунта (связные/несвязные породы) и требований безопасности (СНиП 12-03-99).

В горной добыче на этапе планирования после маркшейдерской разбивки и определения контуров карьера выбирают порядок отработки уступов — сверху вниз (последовательно), выборочно или комбинированно. Далее специалисты определяют потребность в технике, планируют инфраструктуру, мероприятия по охране недр и окружающей среды.

Этапы проведения земляных работ

1. Срезка растительного слоя почвы бульдозерами. Привлечение бульдозера на данном этапе помогает избежать загрязнения ковша при выемке (густая корневая система, дерн, мусор наматываются на ковш экскаватора), смешения ценных ресурсов и ухудшения условий работы экскаватора (верхний слой, особенно после дождя, часто имеет низкую несущую способность, поэтому гусеницы экскаватора могут буксовать, а машина — просаживаться).

2. Разработка грунта экскаваторами. Для выполнения земляных работ применяют современные экскаваторы различных типов, выбор которых зависит от характеристик почв, объемов работ и условий строительства.

Одноковшовые экскаваторы цикличного действия — это класс землеройных машин, выполняющих операции по разработке, перемещению и погрузке почвы последовательными циклами с использованием прямой (для масштабных работ с погрузкой материалов) или обратной (для точного копания ниже уровня земли — траншеи, фундаменты) лопаты.

Многоковшовые роторные экскаваторы — это гиганты в мире землеройной техники, созданные для непрерывной разработки породы в промышленных масштабах. Роторный экскаватор оснащен колесом с ковшами, которое вращается вокруг горизонтальной оси. В процессе работы ковши захватывают грунт, перемещают его к разгрузочному конвейеру, откуда он попадает либо в отвал, либо в транспортные средства.

Мини-экскаваторы — компактные и высокоманевренные машины, специально разработанные для работы в ограниченном пространстве, где крупногабаритная техника не может эффективно функционировать. Их применяют в городской застройке, на малых строительных площадках, в ландшафтных работах и даже внутри помещений.

Если в парке техники есть мини-погрузчик и заказы на выемку почвы поступают нечасто, то решением может стать экскаваторное оборудование экскаватор навесной Impulse BL 3000 Bob-Tach.

Под тип грунта подбирается ковш экскаватора, что позволяет выполнить работу с максимальной эффективностью:

  • Ковши с увеличенной вместимостью и защитой от просыпания для песчаных и сыпучих грунтов.
  • Грейферы для глинистой почвы.
  • Усиленные ковши с зубьями для скальных пород.

3. Транспортировка и вывоз грунта на утилизацию — это важный этап после земляных работ, который требует соблюдения экологических и технических норм. Породу погружают специализированной техникой (погрузчики, самосвалы), далее перевозят к месту утилизации или переработки, при этом соблюдают правила безопасности и экологические требования, чтобы избежать загрязнения окружающей среды.

4. Формирование откосов и планировка дна выемок. Для откосов обычно применяют срезку или насыпи грунта с соблюдением рекомендованного угла наклона и частым устройством берм (горизонтальных площадок) для предотвращения оползней. Чтобы повысить устойчивость, откосы укрепляют дренажем, геосинтетическими материалами (геотекстиль, георешетки), а также растительным покрытием — посевом травы или одерновкой.

Планировка дна выемок включает выравнивание поверхности и создание уклонов для отвода воды, что предотвращает застой и эрозию почвы. Для работы применяют экскаваторы с планировочными рамами и контроль точности проводится по проектной документации.

5. Уплотнение грунта при устройстве фундаментов. Это ключевой этап для повышения несущей способности и предотвращения усадки. Основные методы делятся на поверхностное уплотнение — трамбование, катание катками, виброплитами; подходит для верхних слоев грунта толщиной до 30-50 см, и глубинное уплотнение — устройство грунтовых или песчаных свай, статическое давление и водопонижение для удаления излишней влаги. Это важно при работе с пылеватыми и глинистыми грунтами.

Для уплотнения применяют тяжелые трамбовки (до 80–100 тонн), виброкатки, виброплиты, а при сложных условиях — гидровиброуплотнение (вибрация + нагнетание воды). Влажность грунта сильно влияет на эффективность трамбовки — слишком сухой грунт перед этим увлажняют.

Выемка грунта экскаватором представляет собой не просто механический процесс извлечения земли, а сложный, комплексный и высокоорганизованный технологический этап в строительстве. Его успешная реализация напрямую зависит от тщательной предпроектной подготовки, грамотного выбора техники и безупречной организации работ.

blockquote

Вы можете задать специалистам компании Технопарк «Импульс» любой интересующий вас вопрос