Определение объемов земляных работ при вертикальной планировке участка

4 перемещ грунта.cdw

титул.doc

Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
«УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра «Сооружение и ремонт газонефтепроводов газонефтехранилищ»
УЧЕБНО-Методическое ПОСОБИЕ
к выполнению курсовой работы по дисциплине “Механизация строительства
газонефтепроводов” для студентов обучающихся по специальности 130501
«Проектирование сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и
Настоящие указания совместно с приложениями 1 и 2 регламентируют
содержание объем и последовательность выполнения курсовой работы в
соответствии с изложенными в них методами выбора и технико-экономического
обоснования вариантов механизации подготовительных и земляных работ
осуществляемых при планировке площадки устройстве выемок и насыпей.
Методические рекомендации предназначены для студентов обучающихся по
специальности "Cооружение и ремонт газонефтепроводов газонефтехранилищ ".
Составители: Гильметдинов Р.Ф. доц. канд. техн. наук
Коновалов Н.И. доц. канд. техн. наук
Мукминова А.Г. магистрант гр. МСТ-09
Рецензент Рафиков С.К. доц. канд. техн. наук
© Уфимский Государственный нефтяной технический университет 2010

мой вар курс гильмет.doc

1. Краткая характеристика участка условий строительства и исходные
данные для проектирования.
На участке размером 200(200 м в осях Д – Ж и 9 – 11 расположено
здание. Длина здания 96 м и ширина – 48 м четырехпролетное с сеткой
колонн 6(12 м. Под колонны устраиваются монолитные фундаменты размером в
плане (a(b) 35(35 м высотой 2 м. Глубина заложения фундамента 21 м.
Коммуникации: теплосеть глубина заложения 11 м.
Рельеф участка спокойный с естественными неровностями. Уклона нет.
Основной грунт участка суглинок легкий плотностью 17 тм3. По трудности
разработки механизированным способом групп относится к I группе. Толщина
растительного слоя грунта 025 м.
Уровень грунтовых вод лежит ниже глубины заложения фундамента.
Определение объёмов земляных масс при вертикальной планировке.
Для подсчёта планировочных работ на план участка в горизонталях
наносят планировочную сетку которая делит участок на квадраты со стороной
м. В углах планировочной сетки и контура сооружения выставляют чёрные
отметки (отметки местности) которые определяют путём интерполирования
пользуясь планом участка.
Чёрные отметки в искомых точках определяются следующим образом
Замеряется кратчайшее расстояние между горизонталями Г1 и Г2..
Измеряется в принятом масштабе расстояние х до искомой точки. По методу
подобия треугольников определяется превышение искомой точки Гх = а над
искомой горизонталью (Г1 > Г2).
Рис. 1. Определение чёрных планировочных отметок в углах
Чёрная отметка искомой точки равна: [p
Результаты расчёта указаны на рис. 1( приложение 1).
Для всех точек у которых определены чёрные отметки определяем
красные отметки планировки. Для расчёта планировочных отметок необходимо
знать среднюю планировочную отметку площадки Нср которая рассчитывается из
условия нулевого баланса грунта на площадке.
Красные отметки определяются по формуле: Нкр = Нср (
где: l – расстояние до точки (линии) имеющей отметку до искомой
точки (вершины квадрата) в направлении уклона;
Знак "плюс" применяется когда искомая точка лежит выше точки
имеющей отметку Нср а знак "минус" – наоборот.
В нашем случае уклон площадки i = 0 следовательно Нкр = Нср.
В тех случаях когда средняя планировочная отметка рассчитывается из
условия нулевого баланса грунта на площадке она определяется при разбивке
площадки на квадраты по формуле: [p
где: (Н1 – сумма чёрных отметок принадлежащих только вершинам
квадратов расположенных в углах площадки м;
(Н2 – сумма отметок вершин квадратов расположенных по
периметру площадки каждая пара которых имеет общую вершину м;
(Н4 – сумма отметок вершин всех остальных квадратов каждая
из которых имеет общую отметку принадлежащую четырём смежным
n – количество квадратов на которые разбита площадка.
После определения чёрных и красных отметок рассчитывают рабочие
планировочные отметки hp по формуле: hp = Нкр – Нч;
Результаты расчета рабочих отметок указаны на рис. 1 ( приложение
Если Нкр > Нч то рабочие отметки имеют знак "плюс" что
соответствует устройству насыпи. При Нкр Нч рабочие отметки имеют знак
минус" что соответствует устройству выемки.
Граница между участками насыпи и выемки грунта называется линией
нулевых работ. Она проходит через точки на сторонах квадратов где рабочие
отметки равны нулю (Нч = Нср).
Для расчёта местоположения точек нулевых работ используют
где: х – расстояние от вершины квадрата с рабочей отметкой h12 от
которой откладывают расстояние нулевой точки
а – длина стороны квадрата м;
h13 – рабочая отметка противоположной стороны квадрата на
которой определяется положение отметки.
Линия точек нулевых работ проходит через горизонталь 51 м.
Расчёт объёмов земляных масс при вертикальной планировке площадок
осуществляется методом четырехугольных призм.
Определяем объём земляных работ в откосах площадки. Крутизна откосов
Для угловых откосов: [p
где: m – крутизна откоса для суглинка m = 05;
h – рабочая отметка угла площадки м.
Для рядовых откосов: [p
где: a – сторона квадрата м;
h1 h2 – рабочие отметки соседних вершин квадратов
расположенных по периметру площадки м;
Для рядовых откосов с одной нулевой рабочей отметкой: [p
где: а1 – часть стороны квадрата от рабочей отметки до нулевой
Суммарный объём грунта в откосах м3:
-((0768+109+135+375+4734+917+75+51+2655+369) =-26561 м3
+((15+375+2934+272+417+52+338+62115+92) = + 294355 м3.
Все расчетные данные сводим в табл. 1.
табл. 1. Расчет объёмов земляных масс при вертикальной планировке
Номера Рабочие отметки в углах СредняПлощадь фигуры Объём грунта в
квадратосетки (по часовой я F м2 фигуре м3
в и их стрелке) отметк
Объём откосов по периметру Vотк 29436 26561
Итого объём грунта в плотном теле 19694315476
Геометрический объём грунта с учётом остаточного 20470314880
Излишек геометрического объёма грунта (V 4775 -
Дополнительный объём грунта полученный за счёт остаточного
где: Vв – объём грунта в выемке м3;
kор – коэффициент остаточного разрыхления для суглинка
легкого kор = 3-6%.Принимаем 4%.
Излишек грунта: [pic]м3.
Распределение объёмов земляных масс при вертикальной планировке.
Для рационального выполнения планировочных работ необходимо
составить план распределения земляных масс исключающий повторные перевалы
грунта и предусматривающий доставку грунта из выемки в насыпь кротчайшим
В том случае когда образовывается излишек грунта его нужно
вывозить за пределы площадки в кавальеры.
Объём кавальера : [p
Используя план площадки и данные об объёмах грунта в квадратах
осуществляется определение расстояния перемещения грунта для каждой фигуры
выемки в соответствующие фигуры насыпи. При этом пользуются правилом
перемещения земляных масс в ближайшие фигуры. Расстояние перемещения
измеряется в метрах между центрами тяжести соответствующих пар фигур
(выемка – насыпь). Одновременно с этим определяется объём перемещаемого
перемещаемый объём грунта если это возможно должен полностью
(Vв Vн) или частично (Vв > Vн) укладываться в насыпь на одном направлении
Составляем план перемещения земляных масс таблицу шахматного
баланса грунта (табл. 2). Сначала распределяем объёмы грунта неполных фигур
выемки (без знака "штрих") в неполные фигуры насыпи а затем по очереди из
всех прочих фигур выемки в фигуры насыпи. Определяется квадрат из которого
вывозится грунт в кавальер.
В кавальер вывозится грунт из 13 – ого квадрата.
Среднее расстояние перемещения грунта Lср определяется по формуле:
где: Vi – объём перемещаемого грунта из выемки в насыпь на каждом
n – число перемещений.
Определение объёма работ по снятию растительного слоя грунта
Объём работ: Vрас=200(200(025=10000 м3.
Снятие растительного слоя грунта осуществляется с перемещением и
укладкой его в кавальеры вдоль осей Д и Ж на расстояние 30 м от них. Объём
одного кавальера: 10000:2=5000 м3.
Габариты кавальеров при снятии растительного слоя грунта
Средняя длина перемещения грунта при срезке растительного слоя:
Срезка растительного слоя грунта производится бульдозером. В
соответствии с рекомендациями наибольшая эффективность работы бульдозера
обеспечивается при перемещении грунта на расстояние 40 60 м.
В данном случае разработка растительного слоя производится с
разгрузкой грунта в промежуточный вал. По мере накопления грунта вал
перемещается дальше вторым заходом непосредственно в кавальер (т.е. грунт
перемещается в два приёма).
Укладка грунта в кавальер производится послойно что достигается
разгрузкой грунта путём постепенного подъёма отвала.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЁМОВ КОТЛОВАНОВ И ТРАНШЕЙ
Под здание грунт разрабатывается отдельными котлованами
(траншеями) под фундаментные башмаки глубиной 21 м.
Габариты траншеи по низу при размерах подошвы фундаментного
башмака 35(35 м принимается равным 765(45 м (СНиП 12-04-2002б СНиП 12-
При коэффициенте откоса для легкого суглинка 075 размеры
траншеи по верху равны 807(87 м (рис. 4)
Объём грунта одного котлована с учётом объёма добора грунта
разрабатываемого механизированным способом:
где: Н – глубина котлована; a и
с и d – длина и ширина котлована по верху.
Количество котлованов равно 5 шт.
Общий объём грунта в котлованах под фундаментные башмаки с учётом объёма
добора грунта разрабатываемого механизированным способом до проектной
отметки: Vк = 10925(5 =54625 м3 в том числе объём добора грунта: Vд =
Количество котлованов равно: (726+1)*5=65шт.
Объём работ по обратной засыпке и вывозу излишнего грунта
Объём обратной засыпки определяют как разницу между объёмом котлована и
объёмом фундаментов с учётом коэффициента остаточного разрыхления по
формуле: Vоз=(Vтр -Vф)*1(1+kор)
где: Vоз – объём обратной засыпки грунта; Vтр – объём котлована (траншеи);
Vф – объём фундаментов; kор – коэффициент остаточного разрыхления.
Объем фундаментных башмаков:
Объем обратной засыпки фундаментов:
Объем вывозимого грунта за пределы площадки:
Vвыв=(Vтр+Vп – Vоз)*(1+кпр) где Кпр=02 - первоначально увеличение
табл. 4. Ведомость земляных работ
Наименование работ Объём м3
Срезка растительного слоя 10000
Вертикальная планировка площадки 19400
Уплотнение грунта при вертикальной планировке 15210
Разработка грунта в котловане 54625
Обратная засыпка грунта в котлованы 4050
Уплотнение грунта при обратной засыпке котлованов 4252
Выбор марок машин. Технико–экономическое сравнение.
Подбираем несколько возможных комплектов основных и вспомогательных
машин которые приведены в табл. 5
табл. 5. Характеристика вариантов комплектов основных и
вспомогательных машин.
Вид работы Варианты
Срезка раститель–Бульдозер ДЗ – 18 – 2
Вертикальная Бульдозер ДЗ – 18 – 2 Скрепер ДЗ – 20 – 2
щадки Каток ДУ – 168 – 1 шт.Каток ДУ – 168 – 1
Разработка грунтаЭкскаватор ЭО – 4121 (обратная лопата ёмкость ковша
в котловане 065 м3) – 1
Автомобиль – самосвал МАЗ – 5036 (грузоподъёмность 7
Обратная засыпка Бульдозер ДЗ – 18 – 1
Самоходный каток ДУ – 36 – 1
Примечание: Экскаватор ЭО – 4121 оснащён зачистным устройством
грунт в котлованах и траншеях с одновременной зачисткой дна земляного
сооружения до проектных отметок.
Приводим технико-экономический анализ вариантов комплектов машин по
одному виду работ: вертикальная планировка площадки.
Выбор наиболее целесообразного варианта производится путём технико-
экономического анализа следующих показателей по каждому варианту:
- продолжительность работ в сменах;
- расчётная себестоимость выполнения единицы работ руб ;
- затраты труда на единицу работы чел. – смен;
- приведённые удельные затраты на единицу работ руб.
Вертикальная планировка.
Продолжительность работы:
Продолжительность выполнения объема работ Vi i – ой землеройной
машиной определяется по формуле:
где: [pic] – нормативная производительность i – ой ведущей машины
выполняющей объём работ i – ого вида [pic] (рассчитывается по ЕНиР).
Нормативная сменная производительность бульдозера определяется по формуле:
где: [pic] – норма времени на 100 м3 перемещения грунта на
расстояние до 10 м [p
[pic] – тоже добавляемая на каждые последующие 10 м
tсм – продолжительность одной смены равной 82 ч при 5 –
Lср – среднее расчётное расстояние перемещения грунта.
Нормативная сменная производительность катка определяется по
Принимаем два бульдозера и один прицепной каток.
Себестоимость разработки 1 м3 грунта руб.:
Себестоимость единицы продукции (разработки 1 м3 грунта)
рассчитывается по следующей формуле:
где: См-смi – расчётная стоимость машино – смены i – й машины
входящей в комплект выполняющий соответственный объём работ за время Тсмi
руб См-см = tсм(См-ч;
n – число машин выполняющих работы по выемки грунта в
Зр – заработная плата рабочих не учтённая в затратах на
эксплуатацию машин руб;
Сдоп – единовременные дополнительные затраты на устройство
крепления выемок водоотвода и водоотлива щитового настила и прочих
V – общий объём работ по устройству выемок всех видов
рассматриваемых комплектов машин в плотном теле м3;
8 – коэффициент накладных расходов на прочие прямые
– коэффициент накладных расходов на заработную плату.
Себестоимость машино – часа определяется по формуле:
где: Е – единовременные затраты на перевозку машин на объект монтаж
А – годовые амортизационные отчисления руб А = А'(Мi;
А' – процент амортизационных отчислений
Стэ – текущие эксплуатационные расходы
Тдир – директивное количество часов работы машин;
Тчi – продолжительность работы i – ой машины по выполнения
соответствующего объёма ч.
Трудоёмкость единицы продукции:
Трудоёмкость единицы продукции (разработки 1м3 грунта)
рассчитывается по формуле:
где: Тм – затраты труда рабочих по управлению и обслуживанию i – ой
машины в чел – ч на каждый машино – час работы (определяется по ЕНиР);
(Тр – затраты труда рабочих занятых ручным трудом на
выполнение всех ручных процессов (не учтённых в Тм);
Тдоп – трудозатраты на единовременные работы по обеспечению
эксплуатации машин чел – ч.
Приведенные затраты на 1 м3 грунта:
Приведённые затраты на 1 м3 разработки грунта определяются
где: Куд – удельные капитальные вложения в основные фонды
рассчитанные на единицу готового объёма работ;
Ен – нормативный коэффициент экономической эффективности в
строительстве равный 012.
где: Пг – годовой объём ведущей машины в комплекте м3;
Псм – сменная расчётная эксплуатационная производительность машины
учитывающая её конструктивные и эксплуатационные характеристики.
где: kв – коэффициент использования машин во времени kв = 09;
Lр – пути резания Lр = 10 м;
Lп – пути перемещения грунта м;
Lх – пути холостого хода м;
(1 (2 (3 – скорость бульдозера при наборе перемещении и
холостом ходе [pic] что соответствует скоростям из I II III передачах
tу – время на установку отвала (подъём и опускание) равное
tпов – время на повороты бульдозера. Если дальность
перемещения грунта менее 50 м то возвратный путь бульдозера совершается
задним ходом и вместо tпов подставляют время на перемену направления
движения (t = 01 мин) а вместо (3 – скорость заднего хода тягача;
Vе – объём грунта перемещаемого впереди отвала за один раз.
Объём призмы получения определяют по формуле:
где: ( - коэффициент потерь грунта (( = 1(0005(Lп);
kp – коэффициент разрыхления грунта равный 125;
( - угол естественного откоса грунта для суглинка легкого ( =
[pic]а – длина и высота отвала м.
Эуд = Сед + Куд(Ен = 0315 + 022(012 = 034 руб.
где: [pic] - норма времени на 100 м3 грунтов (в чел. – ч) при
дальности перемещения грунта до 100 м;
Принимаем два скрепера и один прицепной каток.
Расчётная сменная эксплуатационная производительность скрепера
определяется по формуле:
где: tсм – длительность смены ч;
q – ёмкость ковша м3;
kB – коэффициент использования скрепера во времени (085 09)
kН – коэффициент наполнения ковша (принимается по табл.
tц – продолжительность цикла с;
tц = tз + tг + tр + tп + tпов
tз – время загрузки ковша;
tг – время движения гружёного скрепера;
tп – время движения порожнего скрепера;
tр – время разгрузки скрепера;
tпов – время на повороты скрепера.
Величины tз tп и tг вычисляются по формуле:
где: [pic] – длина загрузки (путь движения порожнего или гружёного
– коэффициент перевода 1 [p
kу – коэффициент учитывающий ускорение замедление
переключение передач подъём и опускание ковша: при загрузке kу = 15;
при перемещении грунта kу = 125 105; при движении
порожнего скрепера kу = 15 11;
( - скорость устанавливается в зависимости от необходимой
тяговой силы и характеристики тягача: при загрузке ковша – на I передаче;
при перемещении грунта по горизонтальному участку слабым уклонам и
разрыхлённой поверхности – на III – передаче; при разгрузке – на II
передаче; возврат порожняком при подъёме до 5 7% - IV.
Время разгрузки ковша определяется по формуле:
где: h1 – толщина отсыпаемого слоя м (принимается с учетом
данных табл. 7 прил. 1);
kН – коэффициент неравномерности отсыпаемой стружки – 07;
а – ширина ножа скрепера м;
Время на повороты скрепера определяется по формуле:
где: R – радиус поворота м;
Эуд = Сед + Куд(Ен = 0177 + 0275(012 = 021 руб
Результаты расчёта сводятся в табл. 6.
табл. 6. Результаты расчёта по вертикальной планировке площадки
Наименование показателя Вариант оценка
Продолжительность работы смен 1316 58.47 II
Себестоимость 1 м3 грунта [pic] 0315 0177 II
Трудоёмкость 1 м3 грунта [pic] 024 012 II
Приведенные затраты р 034 021 II
Вывод: Выбираем II вариант как более экономичный.
Расчет количество транспортных средств для перевозки грунта.
Расчет ведется из условия обеспечения бесперебойной работы экскаватора.
Где Nтр - искомое число самосвалов; Тн -продолжительность загрузки
n - количество ковшей погружаемых в самосвал
tц - продолжительность цикла экскаватора мин;
qкуз - емкость кузова самосвала м3; qков - емкость ковша экскаватора
Тпр - продолжительность пробега самосвала мин; (8.4)
Uср - средняя скорость движения самосвала кмч;
Тр -продолжительность разгрузки самосвала мин;
Туст.н Туст.р - продолжительность установки самосвала под нагрузку и
разгрузку мин (принимается равной 1 3 мин);
Тм - продолжительность технологических перерывов в течение рейсов
(принимается равной 5 мин).
qков = 065 х 08 = 052 м3
Тн = 7 х 041 = 287 мин
Тм = 5 мин; Туст.н = 1 мин; Туст.р = 1 мин; Тр =5 мин.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Методические указания по выполнению курсовой работы
Гильметдинов Р.Ф. – Уфа.: Изд-во УГНТУ – 1994. – 42 с.
Методические указания по выполнению курсовой работы. Приложение
Гильметдинов Р.Ф. – Уфа.: Изд-во УГНТУ – 1994.
ЕНиР сб. 2 вып. 1. Механизированные и ручные земляные работы. –
М.: Стройиздат - 1990.
СНиП III – 4 – 80* Техника безопасности в строительстве. – М.:
Варианты заданий к курсовой работе. Гильметдинов Р.Ф. – Уфа.:
Изд-во УГНТУ – 1993. – 30 с.

Методика.doc

Цель и содержание курсовой работы 2
Краткая характеристика участка и условий строительства 2
Предварительный выбор способа выполнения подготовительных и 2
Определение объемов земляных работ при вертикальной 3
Распределение объемов земляных масс 11
Определение объемов котлованов и траншей .. 12
Выбор марок и расчет количества машин. Технико-экономическое 17
сравнение вариантов механизации работ .
Организация производства земляных работ при вертикальной 25
планировке площадки .
Разработка грунта экскаваторами . 30
Расчет количества транспортных единиц для перевозки грунта 31
Составление производственной калькуляции и графика выполнения 32
Технико-экономические показатели . 33
Цель и содержание курсовой работы
Выполнение курсовой работы предусматривает самостоятельную работу
студентов по проектированию производства земляных работ что позволяет
полнее закрепить теоретические знания в данной области полученные на
лекционных и практических занятиях по курсу "Механизация строительства
Курсовая работа представляет собой комплекс расчетно-пояснительной
записки содержащей обоснования выбор методов и способов производства
подготовительных и земляных работ на площадке с технико-экономическими
расчетами и технологическую карту регламентирующую организацию и
технологии выполнения земляных работ по принятому варианту задания.
Курсовая работа включает пояснительную записку объемом 25 - 30 с.
формата А 4 и графическую часть на листах того же формата.
Требования к оформлению пояснительной записки и графической части
проекта приводятся в приложении 2.
В приложении 1 к настоящим методическим указаниям даны необходимые
справочные данные для выбора комплектов машин расчета технико-
экономических показателей а в приложении 3 -извлечения из ЕН и Р.
Краткая характеристика участка и условий строительства
До начала выполнения курсовой работы следует подробно изучить объект и
условия строительства с точки зрения выяснения возможности использования
тех или иных способов и средств производства работ.
Выбор методов проведения земляных работ зависит от климатических
топографических и геологических условий района строительства а также от
архитектурно-планировочного и конструктивного решения объекта объемов и
сроков выполнения работ.
Перечисленные факторы и условия строительства регламентируются в
задании на проектирования согласно которому осуществляется разработка
основных положений курсовой работы. Недостающие параметры уточняются у
руководителя проекта.
Характеристика участка и условия строительства по исходным данным
задания должны быть кратко изложены в начале пояснительной записки.
Предварительный выбор способа выполнения подготовительных и земляных
Земляные работы должны быть комплексно-механизированными т.е.
предполагается что все основные и вспомогательные процессы выполняются
комплектами машин увязанных между собой по основным параметрам и в
первую очередь по производительности.
Основными технологическими параметрами простых процессов - отрывка
котлованов планировка грунта возведение насыпей и т.д. являются:
продолжительность работ Т;
интенсивность процесса [p
трудоемкость работы Q;
Все перечисленные параметры увязываются с технологическими параметрами
комплекта машин следующими соотношениями:
где N - количество ведущих машин;
[pic] - эксплуатационная производительность ведущей
(основной) машины в смену м3;
Пэк - эксплуатационная производительность комплекта машин в
Если несколько вспомогательных машин включаются в работу
последовательно то должно выполняться условие
При работе вспомогательных машин одновременно (параллельно) с основной
необходимо чтобы соблюдалось следующее условие:
где [pic] - производительность вспомогательной машины.
Учитывая что одна и та же работа может быть выполнена разными
комплектами машин а один и тот же комплект может работать по
технологическим схемам при предварительном выборе комплектов необходимо
руководствоваться рекомендациями приведенными в таблице 1 приложения 1.
Определение объемов земляных работ при вертикальной планировке
Для подсчета объемов планировочных работ на план участка в горизонталях
наносят планировочную сетку которая делит участок на квадраты со стороной
(50) м. В углах планировочной сетки и контура сооружения выставляют
черные отметки (отметки местности) которые определяют путем
интерполирования пользуясь планом участка определенного заданием.
Черные отметки в искомых точках определяются следующим
образом (рисунок 1).
Замеряется кратчайшее расстояние между горизонталями Г1 и Г2.
Измеряется в принятом масштабе расстояние X до искомой точки. По методу
подобия треугольников определяется превышение искомой точки Гxa над
искомой горизонталью ( Г1> Г2 ):
Черная отметка искомой точки
Для этих же точек определяются отметки планировки величина которых
зависит от вида планировки (естественный уклон заданный уклон). Чаще всего
планировка осуществляется под заданный уклон в одном или двух направлениях.
Для расчета планировочных отметок необходимо знать среднюю
планировочную отметку площадки Нср которая задается проектом (заданием)
или рассчитывается из условия нулевого баланса грунта на площадке.
Красные отметки определяются по формуле
где l - расстояние от точки (линии) имеющей отметку до искомой
точки (вершины квадрата) в направлении уклона;
i - величина уклона площадки.
Знак "плюс" применяется когда искомая точка лежит выше точки имеющей
отметку Нср а знак “минус" – наоборот.
При проектировании уклонов площадки красные отметки планировки
целесообразно определять методом "поворота" ее вокруг линии N-N с отметкой
Рисунок 1 – Определение черных планировочных отметок в углах
Рисунок 2 – Определения красных планировочных отметок
Рисунок 3 – Схема определения мест прохождения линии нулевых работ
В тех случаях когда средняя планировочная отметка рассчитывается из
условия нулевого баланса грунта на площадке она обычно определяется при
разбивке площадки на квадраты по формуле
где [pic] - сумма черных отметок принадлежащих только вершинам
квадратов расположенных в углах площадки м;
[pic]- сумма отметок вершин квадратов расположенных по
периметру площадки каждая пара которых имеет общую вершину м;
[pic]- сумма отметок вершин всех остальных квадратов
каждая из которых имеет общую отметку принадлежащую четырем смежным
n - количество квадратов на которые разбита площадка.
После определения черных и красных отметок осуществляют расчет рабочих
планировочных отметок hp по формуле
Если Нкр>Нч то рабочие отметки имеют знак “плюс” что соответствует
устройству насыпи. При НкрНч рабочие отметки имеют знак “минус” что
соответствует устройству выемки.
На картограммах земляных работ отметки записываются в следующем порядке
рабочая со своим знаком – слева
красная – справа сверху
черная – справа снизу.
Граница между участками насыпи выемки грунта называется линией нулевых
работ. Она проходит через точки на сторонах квадратов где рабочие отметки
равны нулю (Нч=Нср ). Эти точки на картограммах земляных работ соединяют
отрезками прямых линий. Стороны квадратов через которые проходит линия
нулевых работ имеют рабочие отметки разных знаков.
Для расчета местоположения точек нулевых работ используют соотношение
где x – расстояние от вершины квадрата с рабочей отметкой h12 от
которой откладывается расстояние нулевой точки
a – длина стороны квадрата м;
h13 – рабочая отметка противоположной стороны квадрата на которой
определяется положение отметки.
Рисунок 4 – Расчет объемов работ при вертикальной планировке грунта
Расчет объемов земляных масс при вертикальной планировке площадок
осуществляется методом четырехугольных призм по расчетным формулам (12 13
) приведенным на рисунке 4 для случаев когда квадраты имеют рабочие
отметки одного знака (схема 1) и разные знаки (схема 2 и 3).
В приведенные формулы рабочие отметки ставятся по своей абсолютной
величине а знак всех рабочих отметок фигуры (квадрата или его части)
определяет объемы к выемке или насыпи.
Для упорядочения расчетов рекомендуется выполнять их в форме
приведенной в таблице 4.1.
Каждому квадрату слева направо и сверху вниз присваивается номер
представленный на чертеже (в кружке). Для квадратов разделенных линией
нулевых работ ставятся два номера: очередной и тот же но со штрихом
например 4 и 4’ соответственно для выемки и насыпи (рис. 4 схема 3).
В тех случаях когда объемы работ по вертикальной планировке
рассчитываются под нулевой баланс грунта (VB=VH) необходимо проверить
расхождение расчетных объемов выемки и насыпей которое не должно превышать
% от объемов выемки:
В противном случае необходимо уточнить среднюю планировочную отметку
пользуясь соотношением
где F - площадь планируемой площадки и произвести повторный расчет
объемов выемки и насыпей.
После определения основных объемов следует определить объемы земляных
работ в откосах площадки (рисунок 5). Крутизна откосов принимается в
зависимости от типа грунтов по таблицам 1.1 и 2.2 приложения 1.
Для угловых откосов объем земляных масс равен
где m - крутизна откоса;
h - рабочая отметка угла площадки.
2 3 21 - номера участков откоса
Рисунок 5 – Схема для подсчета объемов земляных работ в откосах
Таблица 4.1 – Расчет объемов земляных масс при вертикальной планировке
Номера Рабочие отметки в Средняя Площадь фигуры Объем работ в
квадратов углах сетки (по отметка F м2 фигуре м3
или их часовой стрелки) фигуры
Наименование Объем м3Наименование Объем м3
Снятие растительного A Восстановление Ж
Планировочная выемка Б Планировочные З
Откосы по периметру B Откосы по И
выемок периметру насыпей
Выемка из котлованов Г Обратная засыпка К
Выемка из траншей Д Обратная засыпка Л
Привоз недостающего Е Вывоз излишнего М
Итого П Итого Pг [pic]
Продолжительность баланса П Р П=А+Б+В+Г+Д+Е
Отрицательный баланс П Р РГ=Ж+З+И+К+Л+М
а - с продольным уклоном; б - с продольным к поперечным уклонами
Рисунок 7 – Схема расчета земляных масс котлована и траншеи:
Рисунок 8 – Разработка грунта экскаватором с “недобором” до проектной
Рисунок 9 – Схема разработки “недобора” вручную
-экскаватор; 2-трамбующая плита массой 1т; 3 - фундамент; 4-зона
уплотнения электро- или пневмотрамбовкой; 5 - слой уплотняемого грунта; 6-
уплотненные слои грунта толщина каждого слоя определяется типом
уплотняющего оборудования
Рисунок 10 – Схема уплотнения грунтов при обратной засыпке
tn-время погрузки; tр - время разгрузки; tм-время на маневр для установки
машины под экскаватор; tж- простой транспорта в ожидании и погрузки
Рисунок 11 – Циклограмма транспортного цикла отвозки грунта
3 Подсчет объема работ по обратной засыпке
Объем обратной засыпки определяют как разницу между объемом котлована и
объемом фундаментов с учетом коэффициента остаточного разрыхления по
[pic]- коэффициент остаточного разрыхления.
Объем работ по уплотнению обратной засыпки вычисляется в соответствии с
теми параметрами уплотняющих машин которые предусмотрены для данного
технологического процесса (рисунок 10).
Площадь уплотнения грунта равна
где [pic] - глубина (толщина) слоя уплотнения для грунтоуплотняющей
Область применения той или иной машины или механизма для уплотнения
грунта и их характеристика приведены в таблице 7.1 приложение 1.
После расчетов всех объемов земляных работ составляют сводный баланс
земляных масс (таблица 6.1.) и ведомость объемов земляных масс по форме
Таблица 6.2 – Ведомость земляных работ
Наименование работ Объем
Срезка растительного слоя грунта
Планировочная выемка грунта м3 и
Выбор марок и расчет количества машин. Технико-экономическое
сравнение вариантов механизации работ
Определение марки и количества необходимых средств механизации для
выполнения проектного объема работ в заданные сроки осуществляется в
следующей последовательности.
Требуемая сменная интенсивность производства работ основной (ведущей)
машины рассчитывается по формуле
где V - общий объем работ по разработке выемки (насыпи) м3;
[pic] - директивная продолжительность выполнения работ по
[pic] - принятая сменность работы машин.
Зная требуемую сменную производительность машин и используя справочные
данные ( таблицы 8.1 - 8.3 9.1; 10.1 ) подбираются несколько возможных
комплектов основных и вспомогательных машин которые записываются в форму
Таблица 7.1 – Характеристика комплектов машин для производства
Наименование Марка Количество Назначение
Вертикальная планировка площадок
Наименование работ ОбъеТрудоемТрудоСостав Рабочие дни
м -кость -емкозвена и
рабона ед. сть использ
Продолжительность работы
Себестоимость единицы
Трудоемкость единицы
Приведенные затраты Эуд
Общая продолжительность работ всех видов по проекту То может быть
определена после построения графика производства работ по формуле
где [pic] - общая продолжительность всех совмещений во времени смежных
m - общее число рассматриваемых i-х процессов.
При оценке вариантов производства комплекса работ по проекту в целом в
формуле (45) должна оставаться величина Tо1 и То2.
Организация производства земляных работ при вертикальной планировке
Разработка грунта при планировке может выполняться экскаваторами
скреперами бульдозерами.
Применение экскаватора в планировочных работах целесообразно в тех
случаях когда характер рельефа и дальность возки грунта исключают
возможность скреперной и бульдозерной разработки или делают ее
Для организации непрерывного потока участки работ на площадке
разбиваются на захватки последовательно занимаемые отдельными машинами или
Максимальное количество захваток должно соответствовать количеству
одновременно выполняемых процессов.
Размеры захваток определяются необходимым фронтом работ для ведущих
землеройных или землеройно-транспортных машин. Так при подготовке
рыхлителями фронта работ для скреперов (бульдозеров) площадь захватки
выемки Fв определяется по формуле
где [pic] - продолжительность работы машин на одной захватке
принимаемая равной одной смене;
[pic] - толщина разрыхляемого (или уплотняемого) слоя.
Скреперный комплект машин может состоять из 3-5 скреперов для
разработки и перемещения грунта одного или нескольких бульдозеров о
приспособлениями для рыхления.
Бульдозерный комплект машин может состоять из 3-4 бульдозеров для
послойного рыхления разработки перемещения грунта и одного катка для
послойной укатки насыпи.
Экскаваторный комплект машин может состоять из 1-2 экскаваторов одного
или двух бульдозеров для разравнивания грунта и одного катка для послойной
1 Разработка грунта скреперами
В промышленном строительстве движение скрепера при планировке чаще
всего производят по эллипсу. Необходимость предварительного рыхления грунта
устанавливается по заданию на курсовую работу для всех грунтов выше II
группы расчетная сменная эксплуатационная производительность скрепера
определяется по формуле
[pic]-соответственно коэффициент наполнения ковша и коэффициент
первоначального разрыхления (принимается по табл. 14 прил. 1);
[pic] - продолжительность цикла С.
[pic] - время разгрузки скрепера.
Таблица 8.1 – Рекомендуемая область применения скреперных
бульдозерных и экскаваторных комплектов машин в зависимости от объема
грунта вертикальной планировки
Наименование ведущих машин в комплекте Вертикальная планировка площади с объемом
00 2500-50более Условия работы
Бульдозер тягового класса 4-10т + Разработка и
перемещение до 100м
Автогрейдер мощностью 100-150 кВт + то же
Бульдозер с поворотным отвалом тягового + + то же до 200м
Скрепер предельной вместимостью 45 м3 + то же
С автоматической системой “стабилоплан” + то же 500 м
-15 м3 + + то же до 2000м
Экскаватор одноковшовый с + + Разработка грунта
гидравлическим приводом емкостью ковша выемок с погрузкой в
Величины t3 tП и tГ вычисляются по формуле:
где [pic] - длина загрузки (путь движения порожнего или груженного
– коэффициент перевода 1 кмч в мс;
[pic] - коэффициент учитывающий ускорение замедление
переключение передач подъем и опускание ковша: при загрузке [p при
перемещении грунта на расстояние от 100 до 500 м [p при
движении порожнего скрепера [p
[pic] - скорость устанавливается в зависимости от необходимой
тяговой силы и характеристика тягача: при загрузке ковша движение - на I
передаче; при перемещении грунта по горизонтальному участку слабым
уклонам и разрыхленной поверхности – на при разгрузке – на
возврат порожняком при подъеме до 5 7 % - IV.
Время разгрузки ковша
где [pic]- толщина отсыпаемого слоя м (принимается c учетом данных
таблицы 7 приложения 1);
[pic] - ширина ножа скрепера м.
Время на повороты скрепера
где R - радиус поворота м.
После определения сменной эксплуатационной производительности скрепера
производится выбор типов возможных скреперов к обоснованию количества
механизмов для выполнения работ в заданные сроки. При этом должно
где [pic] - нормативная сменная производительность скрепера м3см
определяемая в соответствии с ЕНиР ст 2 в 1.
[pic] - норма времени на 100м3 грунтов в чел.-ч при дальности
перемещения грунта до 100 м;
[pic] - то же добавляемая на каждые последующие 10 м перемещения
[pic] - среднее расчетное расстояние перемещения грунта.
Для расчета необходимого количества скреперов в комплекте используются
[pic] - объем вывозимого грунта м3
Принимаемое количество скреперов должно быть целым числом и
определяться с учетом возможного перевыполнения норм производительности
труда [pic] величина которого задается руководителем проекта (в пределах
2 Разработка грунтов бульдозером
Если по расчету дальность перемещения грунта соответствует рациональной
дальности перемещения грунта для бульдозера то для разработки выемки при
планировке можно применять бульдозер мощностью 75 200 кВт.
Сменная эксплуатационная производительность бульдозера вычисляется по
[pic] - коэффициент использования машин во времени
[pic] - скорость бульдозера при наборе перемещении и холостом
ходе ммин что соответствует скоростям на I II III пересдачах тягача;
[pic] - время на установку отвала (подъем и опускание) равное
[pic] - объем грунта перемещаемого впереди отвала за один раз.
Объем призмы волочения вычисляется по формуле
[pic] - длина и высота отвала м (табл. 10 прилож. 1).
Если дальность перемещения грунта менее 50 м то возвратный путь
бульдозера совершается задним ходом и в формулу (57) вместо [pic]
подставляется скорость заднего хода тягача а вместо [pic] - время на
перемену направления движения (t=01 мин).
Нормативная сменная производительность бульдозера определяется по
данным ЕНиР сб. 2 вып. 1 по формуле
где [pic] - норма времени на 100 м3 перемещения грунта на расстояние до 10
[pic] - тоже добавляемая на каждые последующие 10 м перемещения.
Необходимое число бульдозеров в комплекте определяется аналогично
скреперам по формулам (55) и (56).
3 Рыхление уплотнение грунта и окончательная планировка
При выборе способов рыхления и уплотнения грунта необходимо глубину
рыхления грунта увязать с глубиной резания скрепера (бульдозера) а
толщину уплотняемого слоя с толщиной отсыпаемого слоя скрепером или
Рыхление и уплотнение грунта являются вспомогательными процессами
поэтому проектирование их на основе поточных методов производства работ
выполняется с учетом продолжительности выполнения основного процесса.
Количество вспомогательных машин (скреперов бульдозеров) в комплекте
определяется в следующей последовательности. Вначале выбираются вид и марка
вспомогательных машин которые целесообразно применить при производстве
планировочных работ. Затем определяются производительность и требуемое
количество машин по формулам
[pic] - поток грунта в смену при разработке грунта
[pic] - норма времени на выполнение работы вспомогательной
Если [pic] оказывается меньше 1 то в числитель подставляется объем
грунта разрабатываемый скреперами в две или три смены и определяются
новые значения [pic]. В этом случае предполагается что поток грунта
вспомогательных машин равен объему грунта разрабатываемого скреперами за
Если [pic] опять получается меньше 1 то выбирается другая
вспомогательная машина с тем же базовым тягачом что и у прицепного
скрепера. В этом случае базовый тягач будет работать в течение смены
поочередно со скрепером и рыхлителем (катком).
Возможно также применять прицепные рыхлители и каток с одним и тем же
базовым тягачом. В этом случае в течение смены базовый тягач-трактор будет
поочередно работать с рыхлителем и катком. Окончательная планировка
выполняется бульдозером скрепером или автогрейдером.
РАЗРАБОТКА ГРУНТА ЭКСКАВАТОРАМИ
Область применения экскаваторов определяется их конструктивными
особенностями и характером земляных сооружений (таблицы 8.1 8.2 и 8.3
приложение 1). Наиболее целесообразная емкость ковша экскаватора
оборудованного прямой лопатой определяется в зависимости от объема работ
подлежащего выполнению в данном месте и минимальной высоты забоя или
глубины выемки (таблица 15 приложение 1).
Для экскаватора оборудованного обратной лопатой драглайном или
грейфером емкость ковша выбирается с учетом объема работ (таблицы 15.2
Выбор варианта комплексной механизации для разработки котлованов и
траншеи необходимо выполнять на основании технико-экономического анализа
двух возможных вариантов производства работ руководствуясь указаниями
Расчетная сменная эксплуатационная производительность экскаватора
определяется по следующей формуле:
[pic]- практическое число циклов в 1 мин.
[pic]- конструктивная продолжительность цикла с ( таблицы
1 и 16.2 приложение 1) при этом угол поворота экскаватора необходимо
увязать со схемой работы экскаватора;
[pic] - коэффициент потерь на передвижку экскаватора по забою
(таблица 14.1 приложение 1);
[pic]- коэффициент разрыхления грунта (таблица 14.1 приложение
[pic]- продолжительность смены ч.
Если для разработки грунта котлованов принимается экскаватор прямая
лопата то необходимо увеличить объем разработки за счет въездных траншей.
Объем земляных работ для устройства въездных траншей определяется по
где Н - глубина котлована;
b - ширина въездной траншеи по дну; (при одностороннем движении
транспорта 30 35 м при двустороннем 70 75);
[pic] - коэффициент заложения дна траншеи (уклона дна траншеи
принимается разным 01 015);
[pic] - коэффициент заложения откосов траншеи (таблица 1.1
Нормативная сменная производительность экскаватора определяется по
данным ЕНиР ст 2 в. 1 по формуле
где [pic] - норма времени м-ч на 100 м3 разрабатываемого грунта.
При разработке грунта частично в транспортные средства и в отвал
где [pic] - соответственно удельный вес в долях единицу объема грунта
разрабатываемого в транспортные средства и отвал.
Необходимое количество экскаваторов в смену с учетом принятой
интенсивности работ определяется аналогично определению числа скреперов по
формулам (55) и (56) с учетом планируемого перевыполнения норм выработки на
Выбор схем разработки котлованов и траншей осуществляется в
соответствии с общими рекомендациями работ 4 5 6 10 15 17 18.
Расчет количества транспортных единиц для перевозки грунта
Расчет транспортных средств ведется из условия обеспечения
бесперебойной работы экскаватора (рис. 11) по формуле
[pic]- продолжительность цикла экскаватора мин. (таблицы 16.1
и 16.2 приложение 1).
[pic] - средняя скорость движения самосвалов кмч (таблица 19.1
[pic] - продолжительность установки самосвала под нагрузку и
разгрузку мин (принимается равной 1 3 мин );
[pic] - продолжительность технологических перерывов в течение
рейсов (принимается равной 5 мин).
Составление произведенной калькуляции и графика выполнения работ
Для определения трудоемкости выполнения земляных работ и стоимости
работ составляется производственная калькуляция трудовых затрат
определяющая затраты труда состав бригады и заработную плату за выполнение
Комплекс земляных работ может включать различные процессы состав и
объем которых зависят от конкретных условий выполнения работ и принятой
технологической схемы.
В курсовой работе предусматриваются следующие технологические
- срезка растительного слоя грунта и перемещение его в отвалы;
- транспортировка растительного сдоя для благоустройства или
рекультивации площадок;
- предварительное рыхление твердых грунтов;
- разработка и перемещение грунта скреперами или бульдозерами;
- разработка грунта экскаваторами с погрузкой на транспорт;
- зачистка дна котлованов под фундаменты и траншеи;
- транспортирование грунта самосвалами;
- разравнивание грунта;
- уплотнение грунта при планировке площадки и обратной засыпке.
Состав звеньев норма времени и расцепки определяются по ЕНиР сб.2
вып. 1. форма по которой составляется калькуляция трудовых затрат
приведена в приложении 2.
График выполнения земляных работ наглядно показывает технологическую
последовательность выполнения отдельных процессов и взаимосвязь их между
собой при осуществлении комплекса работ на объекте. Используя данные
производственной калькуляции и задавая режим работы по каждому
технологическому процессу устанавливают темп и сроки выполнения земляных
В приложении 2 приведен в качестве примера график работ при разработке
котлована и укладке грунта в полезную насыпь.
Построение графика начинается с выделения потока ведущих машин
осуществляющих основные процессы.
После закрепления сроков выполнения указанных работ их темпу подчинен
темп остальных технологических операции в строгой последовательности и
максимальном совмещении по времени.
Для лучшей наглядности процессы выполняемые основными машинами и
вспомогательными механизмами изображается разными условными обозначениями
(двойная линия штрихпунктирная и т.п.).
Технико-экономические показатели
Основные технико-экономичеcкие показатели проекта: трудоемкость
себестоимость разработки 1 м3 грунта выработка на одного рабочего а смену
затраты машино-смен на единицу объема работ уровень механизации.
Показатели трудоемкости и себестоимости определяются по формулам (43) и
(45). Натурная выработка на одного рабочего в смену в м3 рассчитывается по
где Т - общая трудоемкость земляных работ по производственно и
V - общий объем всех выемок м3 в плотном теле.
Затраты машино-смен на единицу объема работ определяются по формуле
Уровень механизации работ определяется отношением объема
механизированных работ [pic] к общему объему работ (в плотном теле).
Анюховский А.Н. и др. Сборник задач по технологии и организации
строительного производства. – М.: Стройиздат 1967.
Астахов А. И. Комплексная механизация земляных работ. - М.:
Баранников В. Ф. Пидаев В. М. Справочник механика - строителя. -Киев:
Белянов Ю. И. Земляные работы. - М.: Стройиздат 1983.
Беркман И. Л. и др. Универсальные одноковшовые строительные
экскаваторы. - М.: Высшая школа 1977.
Дектярев А. П. и др. Комплексная механизация земляных работ - М.:
Дектярев А. Я. и др. Земляные работы (справочник по общестроительным
работам ). -М.: Стройиздат 1915.
Евдокимов В. А. Механизация и автоматизация строительного
производства. Учебное пособие для вузов - М.: Стройиздат 1985.
Егнис М. Я. и др. Инженерная подготовка строительных площадок. - М.:
ЕНиР сб. 2 вып. 1. Механизированные и ручные земляные работы. - М.:
Захарчук Б. 3. Телушкин В. О. Бульдозеры и рыхлители.-М.:
Машиностроение 1987.
Земляные работы А. К. Рейш А. В. Куртинов А. П. Дектярев и др. -
-е изд. перераб. и доп.-М.: Стройиздат 1984.
Инструкция по устройству обратных засыпок в стесненных условиях CH-536-
I - М.: Стройиздат 1982.
Конюка Н. С. Резуник А. В. Новацкий А. А. Комплексная механизация
трудоемких работ в строительстве. – Киев: Будивельник 1977.
Корстеев А. В. Справочник мастера строителя. – М.: Стройиздат
Крупницкий И. Н. Спельман Е. Н. Справочник по строительным машинам
и оборудованию. - М.: Воениздат 1980.
Кудрявцев Е. М. Комплексная механизация автоматизация и
механовооруженность строительства; Учебник для вузов. -М.: Стройиздат
Марионков К. С. Основы проектирования производства строительных работ.
-М.: Стройиздат 1980.
Манжелай Ю. В. и др. Механизация работ по устройству обратных засыпок в
стесненных условиях. - М.: Стройиздат 1976.
Машины для земляных работ С. П. Епифанов В. М. Казаринов И. А.
Онуфриев. –М.: Стройиздат 1976.
Машины для уплотнения грунтов и дорожно-строительных материалов Под.
Ред. С. А. Варганова Г. С. Андреева. – М.: Машиностроение I981.
Мулин В. Н. Таблицы и номограммы для подсчета объемов земляных работ
при вертикальной планировке. - М.: Стройиздат 1970.
Нифонтов A. И. Рудаков В. В. и др. Краткий справочник строителя. –
Киев: Будивельник 1987.
Онуфриев А. С. Справочник инженера-строителя. – М.: Стройиздат
Рейш А.К. и др. Машины для земляных работ: Справочное пособие - М.:
Справочник по общестроительным работам (основания и фундаменты) Под
ред. М. И. Смородинова. — М.: Стройиздат 1974.
СНиП III-8-76. Земляные сооружения. Правила производства и приема
работ. - М.: Стройиздат 1977.
Строительные машины. Справочник в 2-х томах Под ред. В.А. Баумана. -
М.: Машиностроение 1977.
Справочник молодого машиниста экскаватора В. М. Донской В.П. Корнеев
В.А. Маркин и др. – М.: Высшая школа 1988.
Строительное производство: организация и технология работ И.А.
Онуфриев и др. -М.: Стройиздат 1989.
Сухачев В.П. Каграманов Р.А. Средства малой механизации и
вспомогательное оборудование для производства строительных работ. - М.:
Технология и механизация строительного производства (в двух частях):
Учебник для студентов вузов Под ред. С.С. Атаева и С.Е. Канторера. - М.:

вар51 гильмет.doc

1. Краткая характеристика участка условий строительства и исходные
данные для проектирования.
На участке размером 200(200 м в осях Д – Ж и 9 – 11 расположен
Рельеф участка спокойный с естественными неровностями. Уклона нет.
Основной грунт участка суглинок легкий плотностью 17 тм3. По трудности
разработки механизированным способом групп относится к I группе. Толщина
растительного слоя грунта 025 м.
Уровень грунтовых вод лежит ниже глубины заложения фундамента.
Определение объёмов земляных масс при вертикальной планировке.
Для подсчёта планировочных работ на план участка в горизонталях
наносят планировочную сетку которая делит участок на квадраты со стороной
м. В углах планировочной сетки и контура сооружения выставляют чёрные
отметки (отметки местности) которые определяют путём интерполирования
пользуясь планом участка.
Чёрные отметки в искомых точках определяются следующим образом
Замеряется кратчайшее расстояние между горизонталями Г1 и Г2..
Измеряется в принятом масштабе расстояние х до искомой точки. По методу
подобия треугольников определяется превышение искомой точки Гх = а над
искомой горизонталью (Г1 > Г2).
Рис. 1. Определение чёрных планировочных отметок в углах
Чёрная отметка искомой точки равна: [p
Результаты расчёта указаны на рис. 1( приложение 1).
Для всех точек у которых определены чёрные отметки определяем
красные отметки планировки. Для расчёта планировочных отметок необходимо
знать среднюю планировочную отметку площадки Нср которая рассчитывается из
условия нулевого баланса грунта на площадке.
Красные отметки определяются по формуле: Нкр = Нср (
где: l – расстояние до точки (линии) имеющей отметку до искомой
точки (вершины квадрата) в направлении уклона;
Знак "плюс" применяется когда искомая точка лежит выше точки
имеющей отметку Нср а знак "минус" – наоборот.
В нашем случае уклон площадки i = 0 следовательно Нкр = Нср.
В тех случаях когда средняя планировочная отметка рассчитывается из
условия нулевого баланса грунта на площадке она определяется при разбивке
площадки на квадраты по формуле: [p
где: (Н1 – сумма чёрных отметок принадлежащих только вершинам
квадратов расположенных в углах площадки м;
(Н2 – сумма отметок вершин квадратов расположенных по
периметру площадки каждая пара которых имеет общую вершину м;
(Н4 – сумма отметок вершин всех остальных квадратов каждая
из которых имеет общую отметку принадлежащую четырём смежным
n – количество квадратов на которые разбита площадка.
После определения чёрных и красных отметок рассчитывают рабочие
планировочные отметки hp по формуле: hp = Нкр – Нч;
Результаты расчета рабочих отметок указаны на рис. 1 ( приложение
Если Нкр > Нч то рабочие отметки имеют знак "плюс" что
соответствует устройству насыпи. При Нкр Нч рабочие отметки имеют знак
минус" что соответствует устройству выемки.
Граница между участками насыпи и выемки грунта называется линией
нулевых работ. Она проходит через точки на сторонах квадратов где рабочие
отметки равны нулю (Нч = Нср).
Для расчёта местоположения точек нулевых работ используют
где: х – расстояние от вершины квадрата с рабочей отметкой h12 от
которой откладывают расстояние нулевой точки
а – длина стороны квадрата м;
h13 – рабочая отметка противоположной стороны квадрата на
которой определяется положение отметки.
Линия точек нулевых работ проходит через горизонталь 51 м.
Расчёт объёмов земляных масс при вертикальной планировке площадок
осуществляется методом четырехугольных призм.
Определяем объём земляных работ в откосах площадки. Крутизна откосов
Для угловых откосов: [p
где: m – крутизна откоса для суглинка m = 05;
h – рабочая отметка угла площадки м.
Для рядовых откосов: [p
где: a – сторона квадрата м;
h1 h2 – рабочие отметки соседних вершин квадратов
расположенных по периметру площадки м;
Для рядовых откосов с одной нулевой рабочей отметкой: [p
где: а1 – часть стороны квадрата от рабочей отметки до нулевой
Суммарный объём грунта в откосах м3:
-((0768+109+135+375+4734+917+75+51+2655+369) =-26561 м3
+((15+375+2934+272+417+52+338+62115+92) = + 294355 м3.
Все расчетные данные сводим в табл. 1.
табл. 1. Расчет объёмов земляных масс при вертикальной планировке
Номера Рабочие отметки в углах СредняПлощадь фигуры Объём грунта в
квадратосетки (по часовой я F м2 фигуре м3
в и их стрелке) отметк
Объём откосов по периметру Vотк 29435526561
Итого объём грунта в плотном теле 16476 15476
Геометрический объём грунта с учётом остаточного 16284
Излишек геометрического объёма грунта (V 1696
Дополнительный объём грунта полученный за счёт остаточного
где: Vв – объём грунта в выемке м3;
kор – коэффициент остаточного разрыхления для суглинка
легкого kор = 3-6%.Принимаем 5%.
Излишек грунта: [pic]м3.
Распределение объёмов земляных масс при вертикальной планировке.
Для рационального выполнения планировочных работ необходимо
составить план распределения земляных масс исключающий повторные перевалы
грунта и предусматривающий доставку грунта из выемки в насыпь кротчайшим
В том случае когда образовывается излишек грунта его нужно
вывозить за пределы площадки в кавальеры.
Объём кавальера : [p
Используя план площадки и данные об объёмах грунта в квадратах
осуществляется определение расстояния перемещения грунта для каждой фигуры
выемки в соответствующие фигуры насыпи. При этом пользуются правилом
перемещения земляных масс в ближайшие фигуры. Расстояние перемещения
измеряется в метрах между центрами тяжести соответствующих пар фигур
(выемка – насыпь). Одновременно с этим определяется объём перемещаемого
перемещаемый объём грунта если это возможно должен полностью
(Vв Vн) или частично (Vв > Vн) укладываться в насыпь на одном направлении
Составляем план перемещения земляных масс таблицу шахматного
баланса грунта (табл. 2). Сначала распределяем объёмы грунта неполных фигур
выемки (без знака "штрих") в неполные фигуры насыпи а затем по очереди из
всех прочих фигур выемки в фигуры насыпи. Определяется квадрат из которого
вывозится грунт в кавальер.
В кавальер вывозится грунт из 13 – ого квадрата.
Среднее расстояние перемещения грунта Lср определяется по формуле:
где: Vi – объём перемещаемого грунта из выемки в насыпь на каждом
n – число перемещений.
Таблица 2. Ведомость баланса земляных масс на площадке.
Номера фигур Номера фигур вОбъем Расстояние перемещения
из которых которые завезтиперемещаемого грунта li м.
вывезти грунт грунт грунта (Vi м3 )
Определение объёма работ по снятию растительного слоя грунта
Объём работ: Vрас=200(200(025=10000 м3.
Снятие растительного слоя грунта осуществляется с перемещением и
укладкой его в кавальеры вдоль осей Д и Ж на расстояние 30 м от них. Объём
одного кавальера: 10000:2=5000 м3.
Габариты кавальеров при снятии растительного слоя грунта
Средняя длина перемещения грунта при срезке растительного слоя:
Срезка растительного слоя грунта производится бульдозером. В
соответствии с рекомендациями наибольшая эффективность работы бульдозера
обеспечивается при перемещении грунта на расстояние 40 60 м.
В данном случае разработка растительного слоя производится с
разгрузкой грунта в промежуточный вал. По мере накопления грунта вал
перемещается дальше вторым заходом непосредственно в кавальер (т.е. грунт
перемещается в два приёма).
Укладка грунта в кавальер производится послойно что достигается
разгрузкой грунта путём постепенного подъёма отвала.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЁМОВ КОТЛОВАНОВ И ТРАНШЕЙ
Под здание грунт разрабатывается отдельными котлованами
(траншеями) под фундаментные башмаки глубиной 21 м.
Габариты траншеи по низу при размерах подошвы фундаментного
башмака 35(35 м принимается равным 765(45 м (СНиП 12-04-2002б СНиП 12-
При коэффициенте откоса для легкого суглинка 075 размеры
траншеи по верху равны 807(87 м (рис. 4)
Объём грунта одного котлована с учётом объёма добора грунта
разрабатываемого механизированным способом:
где: Н – глубина котлована; a и
с и d – длина и ширина котлована по верху.
Количество котлованов равно 5 шт.
Общий объём грунта в котлованах под фундаментные башмаки с учётом объёма
добора грунта разрабатываемого механизированным способом до проектной
отметки: Vк = 10925(5 =54625 м3 в том числе объём добора грунта: Vд =
Количество котлованов равно: (726+1)*5=65шт.
Объём работ по обратной засыпке и вывозу излишнего грунта
Объём обратной засыпки определяют как разницу между объёмом котлована и
объёмом фундаментов с учётом коэффициента остаточного разрыхления по
формуле: Vоз=(Vтр -Vф)*1(1+kор)
где: Vоз – объём обратной засыпки грунта; Vтр – объём котлована (траншеи);
Vф – объём фундаментов; kор – коэффициент остаточного разрыхления.
Объем фундаментных башмаков:
Объем обратной засыпки фундаментов:
Объем вывозимого грунта за пределы площадки:
Vвыв=(Vтр+Vп – Vоз)*(1+кпр) где Кпр=02 - первоначально увеличение
табл. 4. Ведомость земляных работ
Наименование работ Объём м3
Срезка растительного слоя 10000
Вертикальная планировка площадки 29700
Уплотнение грунта при вертикальной планировке 6596
Разработка грунта в котловане 54625
Обратная засыпка грунта в котлованы 4050
Уплотнение грунта при обратной засыпке котлованов 4252
Выбор марок машин. Технико–экономическое сравнение.
Подбираем несколько возможных комплектов основных и вспомогательных
машин которые приведены в табл. 5
табл. 5. Характеристика вариантов комплектов основных и
вспомогательных машин.
Вид работы Варианты
Срезка раститель–Бульдозер ДЗ – 18 – 2
Вертикальная Бульдозер ДЗ – 18 – 2 Скрепер ДЗ – 20 – 2
щадки Каток ДУ – 168 – 1 шт.Каток ДУ – 168 – 1
Разработка грунтаЭкскаватор ЭО – 4121 (обратная лопата ёмкость ковша
в котловане 065 м3) – 1
Автомобиль – самосвал МАЗ – 5036 (грузоподъёмность 7
Обратная засыпка Бульдозер ДЗ – 18 – 1
Самоходный каток ДУ – 36 – 1
Примечание: Экскаватор ЭО – 4121 оснащён зачистным устройством
грунт в котлованах и траншеях с одновременной зачисткой дна земляного
сооружения до проектных отметок.
Приводим технико-экономический анализ вариантов комплектов машин по
одному виду работ: вертикальная планировка площадки.
Выбор наиболее целесообразного варианта производится путём технико-
экономического анализа следующих показателей по каждому варианту:
- продолжительность работ в сменах;
- расчётная себестоимость выполнения единицы работ руб ;
- затраты труда на единицу работы чел. – смен;
- приведённые удельные затраты на единицу работ руб.
Вертикальная планировка.
Продолжительность работы:
Продолжительность выполнения объема работ Vi i – ой землеройной
машиной определяется по формуле:
где: [pic] – нормативная производительность i – ой ведущей машины
выполняющей объём работ i – ого вида [pic] (рассчитывается по ЕНиР).
Нормативная сменная производительность бульдозера определяется по формуле:
где: [pic] – норма времени на 100 м3 перемещения грунта на
расстояние до 10 м [p
[pic] – тоже добавляемая на каждые последующие 10 м
tсм – продолжительность одной смены равной 82 ч при 5 –
Lср – среднее расчётное расстояние перемещения грунта.
Нормативная сменная производительность катка определяется по
Принимаем два бульдозера и один прицепной каток.
Себестоимость разработки 1 м3 грунта руб.:
Себестоимость единицы продукции (разработки 1 м3 грунта)
рассчитывается по следующей формуле:
где: См-смi – расчётная стоимость машино – смены i – й машины
входящей в комплект выполняющий соответственный объём работ за время Тсмi
руб См-см = tсм(См-ч;
n – число машин выполняющих работы по выемки грунта в
Зр – заработная плата рабочих не учтённая в затратах на
эксплуатацию машин руб;
Сдоп – единовременные дополнительные затраты на устройство
крепления выемок водоотвода и водоотлива щитового настила и прочих
V – общий объём работ по устройству выемок всех видов
рассматриваемых комплектов машин в плотном теле м3;
8 – коэффициент накладных расходов на прочие прямые
– коэффициент накладных расходов на заработную плату.
Себестоимость машино – часа определяется по формуле:
где: Е – единовременные затраты на перевозку машин на объект монтаж
А – годовые амортизационные отчисления руб А = А'(Мi;
А' – процент амортизационных отчислений
Стэ – текущие эксплуатационные расходы
Тдир – директивное количество часов работы машин;
Тчi – продолжительность работы i – ой машины по выполнения
соответствующего объёма ч.
Трудоёмкость единицы продукции:
Трудоёмкость единицы продукции (разработки 1м3 грунта)
рассчитывается по формуле:
где: Тм – затраты труда рабочих по управлению и обслуживанию i – ой
машины в чел – ч на каждый машино – час работы (определяется по ЕНиР);
(Тр – затраты труда рабочих занятых ручным трудом на
выполнение всех ручных процессов (не учтённых в Тм);
Тдоп – трудозатраты на единовременные работы по обеспечению
эксплуатации машин чел – ч.
Приведенные затраты на 1 м3 грунта:
Приведённые затраты на 1 м3 разработки грунта определяются
где: Куд – удельные капитальные вложения в основные фонды
рассчитанные на единицу готового объёма работ;
Ен – нормативный коэффициент экономической эффективности в
строительстве равный 012.
где: Пг – годовой объём ведущей машины в комплекте м3;
Псм – сменная расчётная эксплуатационная производительность машины
учитывающая её конструктивные и эксплуатационные характеристики.
где: kв – коэффициент использования машин во времени kв = 09;
Lр – пути резания Lр = 10 м;
Lп – пути перемещения грунта м;
Lх – пути холостого хода м;
(1 (2 (3 – скорость бульдозера при наборе перемещении и
холостом ходе [pic] что соответствует скоростям из I II III передачах
tу – время на установку отвала (подъём и опускание) равное
tпов – время на повороты бульдозера. Если дальность
перемещения грунта менее 50 м то возвратный путь бульдозера совершается
задним ходом и вместо tпов подставляют время на перемену направления
движения (t = 01 мин) а вместо (3 – скорость заднего хода тягача;
Vе – объём грунта перемещаемого впереди отвала за один раз.
Объём призмы получения определяют по формуле:
где: ( - коэффициент потерь грунта (( = 1(0005(Lп);
kp – коэффициент разрыхления грунта равный 125;
( - угол естественного откоса грунта для суглинка легкого ( =
[pic]а – длина и высота отвала м.
Эуд = Сед + Куд(Ен = 019 + 022(012 = 0216 руб.
где: [pic] - норма времени на 100 м3 грунтов (в чел. – ч) при
дальности перемещения грунта до 100 м;
Принимаем два скрепера и один прицепной каток.
Расчётная сменная эксплуатационная производительность скрепера
определяется по формуле:
где: tсм – длительность смены ч;
q – ёмкость ковша м3;
kB – коэффициент использования скрепера во времени (085 09)
kН – коэффициент наполнения ковша (принимается по табл.
tц – продолжительность цикла с;
tц = tз + tг + tр + tп + tпов
tз – время загрузки ковша;
tг – время движения гружёного скрепера;
tп – время движения порожнего скрепера;
tр – время разгрузки скрепера;
tпов – время на повороты скрепера.
Величины tз tп и tг вычисляются по формуле:
где: [pic] – длина загрузки (путь движения порожнего или гружёного
– коэффициент перевода 1 [p
kу – коэффициент учитывающий ускорение замедление
переключение передач подъём и опускание ковша: при загрузке kу = 15;
при перемещении грунта kу = 125 105; при движении
порожнего скрепера kу = 15 11;
( - скорость устанавливается в зависимости от необходимой
тяговой силы и характеристики тягача: при загрузке ковша – на I передаче;
при перемещении грунта по горизонтальному участку слабым уклонам и
разрыхлённой поверхности – на III – передаче; при разгрузке – на II
передаче; возврат порожняком при подъёме до 5 7% - IV.
Время разгрузки ковша определяется по формуле:
где: h1 – толщина отсыпаемого слоя м (принимается с учетом
данных табл. 7 прил. 1);
kН – коэффициент неравномерности отсыпаемой стружки – 07;
а – ширина ножа скрепера м;
Время на повороты скрепера определяется по формуле:
где: R – радиус поворота м;
Эуд = Сед + Куд(Ен = 0107 + 0275(012 = 014 руб
Результаты расчёта сводятся в табл. 6.
табл. 6. Результаты расчёта по вертикальной планировке площадки
Наименование показателя Вариант оценка
Продолжительность работы смен 1236 6157 II
Себестоимость 1 м3 грунта [pic] 019 0107 II
Трудоёмкость 1 м3 грунта [pic] 0126 0028 II
Приведенные затраты р 0216 014 II
Вывод: Выбираем II вариант как более экономичный.
Расчет количество транспортных средств для перевозки грунта.
Расчет ведется из условия обеспечения бесперебойной работы экскаватора.
Где Nтр - искомое число самосвалов; Тн -продолжительность загрузки
n - количество ковшей погружаемых в самосвал
tц - продолжительность цикла экскаватора мин;
qкуз - емкость кузова самосвала м3; qков - емкость ковша экскаватора
Тпр - продолжительность пробега самосвала мин;
Uср - средняя скорость движения самосвала кмч;
Тр -продолжительность разгрузки самосвала мин;
Туст.н Туст.р - продолжительность установки самосвала под нагрузку и
разгрузку мин (принимается равной 1 3 мин);
Тм - продолжительность технологических перерывов в течение рейсов
(принимается равной 5 мин).
qков = 065 х 08 = 052 м3
Тн = 7 х 041 = 287 мин
Тм = 5 мин; Туст.н = 1 мин; Туст.р = 1 мин; Тр =5 мин.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Методические указания по выполнению курсовой работы
Гильметдинов Р.Ф. – Уфа.: Изд-во УГНТУ – 1994. – 42 с.
Методические указания по выполнению курсовой работы. Приложение
Гильметдинов Р.Ф. – Уфа.: Изд-во УГНТУ – 1994.
ЕНиР сб. 2 вып. 1. Механизированные и ручные земляные работы. –
М.: Стройиздат - 1990.
СНиП III – 4 – 80* Техника безопасности в строительстве. – М.:
Варианты заданий к курсовой работе. Гильметдинов Р.Ф. – Уфа.:
Изд-во УГНТУ – 1993. – 30 с.

Таблица жданов.docx

Таблица 2. Ведомость баланса земляных масс на площадке
Объем в плотном теле
Объем использования земляных масс
Объекты поступления земляных масс

Методичка.doc

1 ТРЕБОВАНИЯ ПО ОФОРМЛЕНИЮ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ
ЗАПИСКИ К КУРСОВОЙ РАБОТЕ
Пояснительная записка выполняется на стандартных листах бумаги
(210х300 мм) в объеме 25-30 страниц текста и включает следующие разделы:
Характеристика участка и условий строительства исходные данные для
Содержание этого раздела определяется заданием на проектирование.
Определение объемов земляных масс по вертикальной планировке.
Раздел иллюстрируется планом участка с нанесенными горизонталями
черными красными и рабочими отметками углов планировочной сетки линией
нулевых работ направлениями уклона площадки контуром сооружения и
отметками углов номерами квадратов планировочной сетки откосами выемки и
Раздел завершается таблицей расчета объемов земляных масс при
вертикальной планировке.
Распределение объемов земляных масс при вертикальной планировке.
В разделе разрабатывается план перемещения земляных масс и таблица
«Ведомость баланса земляных масс на площадке» (шахматный баланс) и
рассчитывается среднее расстояние перемещения грунта.
Определение объема работ по снятию растительного слоя грунта.
В разделе определяются объем и среднее расстояние перемещения грунта
местоположение и размер кавальеров для его хранения до выполнения работ по
восстановлению растительного слоя.
Определение объемов котлованов и траншей.
В разделе описываются этапы разработки котлованов и траншей
определяются их объемы даются эскизные схемы габаритов и сечений выемок.
Определение объемов работ по обратной засыпке и вывозу излишнего
Рассчитываются объемы обратной засыпки по видам работ габариты и
сечения кавальеров для хранения грунта.
Определение общих объемов земляных работ.
Раздел содержит таблицы «Сводная балансовая ведомость земляных масс» и
«Ведомость земляных работ».
Выбор марок и расчет количества машин в комплектах.
Приводится обоснование выбора машин и таблицы характеристик комплектов
основных и вспомогательных машин (два варианта) для двух видов работ:
вертикальная планировка площадки и разработка грунта в котловане. Для
остальных видов работ (срезка растительного слоя разработка грунта в
траншее обратная засыпка пазух) выбирается один комплект машин.
Выполняется расчет количества самосвалов для перевозки грунта.
Технико-экономическое сравнение вариантов.
Выполняется по двум видам работ (см. п.8). Технико-экономические
показатели сводятся в таблицы.
Указания по производству земляных работ содержат краткое описание
работ выполняемых до начала земляных работ порядок разбивки участка и
земляных сооружений на захватки направление движения механизмов при
разработке грунта и устройству насыпей. Указываются толщина срезаемых и
отсыпаемых слоев грунта порядок перемещения земляных масс места
устройства промежуточных отвалов и кавальеров места устройства проездов.
Описываются типы проводок экскаваторов и их размеры (ширина и тип забоев)
способы подчистки грунта в котлованах и траншеях.
Указания составляются на все виды земляных работ в отдельности.
Расчет трудовых затрат и технико-экономических показателей.
Раздел содержит калькуляцию трудовых затрат и расчет выработки затрат
машиносмен и уровня механизации работ.
Список использованной литературы.
ТРЕБОВАНИЯ ПО ОФОРМЛЕНИЮ ГРАФИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ПРОЕКТА (ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ
КАРТЫ НА ЗЕМЛЯНЫЕ РАБОТЫ)
Состав технологической карты на земляные работы и рекомендуемый
вариант ее компоновки приведен в виде макета на рисунке 2.1.
Картограмма земляных работ (рисунок 3.1) выполняется согласно
описанию раздела 2 пояснительной записки и сопровождается показом
продольного и поперечного профилей участка в наиболее характерных сечениях.
Срезка растительного слоя грунта (рисунок 2.2). Технологическая
карта показывает захватки с их размерами направлением движения механизмов
место начала и окончания работы расположение промежуточных отвалов и
кавальеров порядок перемещения грунта способ срезки слоев грунта.
Вертикальная планировка площадки (рисунки 2.3 2.4 2.5). На плане
площадки с координатной сеткой и линией нулевых работ показывается захватки
с их размерами и последовательное выполнение работ по перемещению грунта с
предварительным рыхлением при необходимости разравниванию и уплотнению
насыпей; схемы движения механизмов на захватках способы срезки слоев
Разработка котлованов (рисунок 2.6). Технологическая карта содержит
план и разрезы котлованов под фундаменты (всех типов) с указанием
габаритных размеров. Указываются все проходки землеройных машин и их
ширина начало и окончание движения ведущего механизма расположения его
относительно бровок котлована оси движения с повязкой к осям котлована
оси движения транспорта места кавальеров грунта для обратной засыпки.
Разработка траншей (рисунок 2.7). На технологической карте
показывается участок траншеи и ее сечение с указанием всех габаритных
размеров ось движения землеройного механизма с привязкой к оси траншеи
ось движения транспорта ось расположения отвала грунта для обратной
засыпки и его габариты (сечение).
Обратная засыпка фундаментов и коммуникаций (рисунки 2.8 2.9). На
технологической карте показываются схемы движения механизмов порядок
перемещения грунта размеры слоев отсыпки с указанием выполняемых работ
вручную и механизированный способом при необходимости - захватки и их
Календарный график производства работ выполняется по форме (таблица
Указания по производству работ и технике безопасности содержат
основные требования к выполнению работ показанных на технологических
Технико-экономические показатели берутся из пояснительной записки
Комплекты машин и механизмов приводятся общим списком для всех
Рисунок 2.1- Макет технологической карты
- рабочая проходка бульдозера; 2- бульдозер ДЗ – 18 №1;
- холостая проходка бульдозера №1; 4- промежуточный вал;
- кавальер грунта; 6- бульдозер ДЗ – 18 №2; 7- рабочая проходка
бульдозера №2; 8- холостая проходка бульдозера №2
Рисунок 2.2 - Срезка растительного слоя грунта бульдозером
- бульдозер ДЗ – 18 №1; 2- рабочая проходка бульдозера №1;
- промежуточный вал; 4- холостая проходка бульдозера №1;
- бульдозер ДЗ – 18 №2; 6-рабочая проходка бульдозера №2;
- холостая проходка бульдозера №2
Рисунок 2.3 - Схема производства работ при вертикальной
планировке площадки бульдозера
-скрепер ДЗ-20 № 1; 2 -груженый ход скрепера № 1; 3 -порожний ход; 4
-скрепер ДЗ-20 № 2; 5 -груженый ход скрепера № 2; 6 -порожний ход; 1 12-
набор грунта; 1” 4” -выгрузка грунта
Рисунок 2.4 - Схема вертикальной планировки площадки скрепером
- полуприцепной пневмоколесный каток ДУ-16В; 2 - направление
движения катка; 1 15 - порядок прохода катка
Рисунок 2.5 - Схема уплотнения грунта при вертикальной планировке
-бульдозер ДЗ-16; 2-рабочая проходка бульдозера; 3 -холостая проходка
бульдозера; 4-кавальер грунта; 5-экскаватор Э0-4ШБ; 6- автомобиль-самосвал
МАЗ-5036; 7- направление движения автомобиля-самосвала; 8-ось движения
экскаватора Э0-4111Б; 9- рабочая проходка экскаватора ЭО-4121; 10-
экскаватор Э0—4121; 11 - кавальер грунта для обратной засыпки; 12 -
отдельные котлованы под фундаментные башмаки
Рисунок 2.6 - Схема разработки котлована
- направление движения автосамосвалов; 2 -автосамосвал КРАЗ-256 Б; 3
- вешка для автосамосвалов; 4 - рабочие стоянки экскаватора; 5 - ось
проходки экскаватора; 6 - экскаватор Э-5015 А
Рисунок 2.7- Схема разработки траншеи с погрузкой грунта в
- самоходный вибрационный каток ДУ-36; 2- оси движения катка; 3 -
бульдозер ДЗ-18; 4 -направление движения бульдозера; 5 -пневмотрамбовка TP-
; 6- кавальер грунта для обратной засыпки котлованов; 7- зона уплотнения
грунта пневматическими трамбовками; 6 - уплотнение малогабаритным катком ДУ-
Рисунок 2.8 - Схема обратной засыпки и уплотнения грунта в
-рабочая проходка бульдозера; 2 -холостая проходка бульдозера; 3-
бульдозер ДЗ-18; 4 -кавальер грунта для обратной засыпки; 5-экскаватор-
драглайн с трамбующей плитой
Рисунок 2.9 - Схема обратной засыпки и уплотнения грунта в траншеи:
ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ РАСЧЕТНОЙ ЧАСТИ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
1 Краткая характеристика участка условий строительства и исходные
данные для проектирования
На участке размером 200 х 200 м в осях А-В и 3-5 расположено здание.
Длина здания 192 м ширина 54 м трехпролетное с сеткой колонн 12 х 18 м.
Под колонны устраиваются монолитные фундаменты размером в плане 3x3 м
высотой 18м. Глубина заложения фундамента 25 м.
На расстоянии 5м от оси здания вдоль буквенных осей прокладываются
теплотрасса размером 06 х 04 h1=16;
канализация dk =028 hk =10;
водопровод db=012 hb =28;
газопровод dr=012 hr=09
Рельеф участка спокойный с естественными неровностями.
Уклон в одну сторону от оси В к оси А. Основной грунт участка
суглинок тяжелый плотность 175 тм3. По трудности разработки
механизированным способом групп относится ко II группе. Толщина
растительного слоя грунта 032м.
Уровень грунтовых вод лежит ниже глубины заложения фундаментов.
2 Определение объемов земляных масс при вертикальной планировке
Участок разбиваем на квадраты (рисунок 3.1) таким образом чтобы в
каждом квадрате находилось не более двух горизонталей (квадрат со стороной
м). Наносим на участок контур здания. Определяем черные планировочные
отметки углов сетки путем интерполяции пользуясь планом участка в
горизонталях и черные отметки углов здания по формуле (4). Результаты
расчета указанны на рисунке 3.1.
Согласно заданию средняя планировочная отметка принята равной
Для всех точек у которых определены черные отметки определяем
красные отметки планировки методом поворота. Планировка осуществляется под
уклон i=0002 в две стороны в одном направлении.
Таким образом красные отметки по осям А и В будут равны 517 а по
Если планировка грунта на участке осуществляется под нулевой баланс
грунта то Hcр определяется по формуле (9)
Рисунок 3.1- План участка
После определение черных и красных отметок находим рабочие
планировочные отметки по формуле (10) и по ним определяем местоположение
линии нулевых работ (рисунок 3.1) м:
Расчет объемов земляных масс при вертикальной планировке осуществляем
методом четырехугольных призм по формулам (12) (13) (14) в табличной
Определяем объем земляных работ в откосах площадки (рисунок 3.2).
Крутизна откосов для суглинка 1:05.
Для угловых откосов м3:
Для рядовых откосов м3:
Рисунок 3.2 - План площадки с откосами
Для рядовых откосов с одной нулевой рабочей отметкой.
Суммарный объем грунта в откосах м3:
Все расчетные данные сводим в таблицу 1.
Дополнительный объем грунта полученный за счет остаточного рыхления.
Таблица 1 - Расчет объемов земляных масс для вертикальной планировки
3 Распределение объемов земляных масс при вертикальной планировке
Составляем план перемещения земляных масс (рисунок 3.3) таблицу
шахматного баланса грунта (таблица 2). Сначала распределяем объемы грунта
неполных фигур выемки (со знаком “штрих”) в неполные фигуры насыпи затем
оставшиеся объемы выемки их этих же фигур в ближние фигуры насыпи а затем
по очереди из всех прочих фигур выемки (1213141516) в фигуры насыпи.
Определяется квадрат из которого вывозится грунт в кавальер.
Проверяются итоговые цифры по строкам и столбцам. Суммарная цифра по
строкам и столбцам в данном примере составляет 14659м3.
Среднее расстояние перемещение грунта Lср определяется по формуле
4 Определение объема работ по снятию растительного слоя грунта
Снятие растительного слоя грунта осуществляется с перемещением и
укладкой его в кавальеры вдоль осей А и В на расстояние 30м от них. Объем
одного кавальера: 12800:2=6400м3.
Габариты кавальеров показаны на рисунке 4.1.
Средняя длина перемещения грунта при срезке растительного слоя
Срезка растительного слоя производится бульдозером. В соответствии с
рекомендациями наибольшая эффективность работы бульдозера обеспечивается
при перемещении грунта на расстояние 40 60м.
В данном примере разработка растительного слоя производится с
разгрузкой грунта в промежуточный вал. По мере накопления грунта вал
перемещается дальше вторым заходом непосредственно в кавальер (т.е. грунт
перемещается в два приема).
Укладка грунта в кавальер производится послойно что достигается
разгрузкой грунта путем постепенного подъема отвала.
Рисунок 3.3 - План перемещения земляных масс
Таблица 2 - Сводная балансовая ведомость земляных масс
Приход грунта Расход грунта
Наименование Объем м3 Наименование Объем м3
Снятие 12800 Восстановление 12600 12427
растительного растительного слоя
Планировочная 14442 Планировочные 14326 13644
Откосы по 217 Откосы по 149 142
периметру выемок периметру насыпей
Выемка из 11555 Обратная засыпка 3636 3463
котлованов котлованов
Выемка из траншей2735 Обратная засыпка 2670 2543
Привоз - Вывоз излишнего 8168 8168
недостающего грунта
Итого: 41749 Итого: 41749 40387
5 Определение объемов котлованов и траншей
Под здание грунт разрабатывается в два приема.
Общим котлованом глубиной h1=25-18=07м
При габаритах здания 192x54 м размер котлована по низу принимаем
равным 199x61 м с учетом размеров котлованов под фундаменты колонн. Стенки
котлована принимаем вертикальными (СНиП III-8-76) который допускает рытье
котлованов с вертикальными стенками без крепления в суглинках на глубину
Для въезда в котлован устраивается пандус во всю ширину здания и
уклоном i=0015 с торца здания (рисунок 3.5).
Объем общего котлована с учетом объема добора грунта разрабатываемого
механизированным способом до проектной отметки:
В том числе объем добора грунта
Объем пандуса: [pic]
Отдельными котлованами под фундаментные башмаки глубиной 18м.
Габариты котлована по низу при размерах подошвы фундаментного башмака
x3 м принимаются равными 4 х 4 м (СНиП III-8-76). При коэффициенте откоса
для суглинка 05 размеры котлована по верху равны 58 х 58 и (рисунок
Объем грунта одного котлована с учетом объема добора грунта
разрабатываемого механизированным способом:
Количество котлованов равно:
Общий объем грунта в котлованах под фундаментные башмаки с учетом
объема добора грунта разрабатываемого механизированным способом до
проектной отметки: [pic]. В том числе объем добора грунта [pic]
Все коммуникации укладываются в общей траншее с соблюдением следующих
Расстояние между трубопроводами назначают по данным диаметров
трубопроводов с учетом необходимых зазоров согласно СНиП III-8-76
При глубине заложения с учетом недобора грунта 16 и 28м траншея
разрабатывается с откосом 05 при глубине 09м – с вертикальной стенкой
согласно СНиП III-4-80.
Габаритные траншеи показаны на рисунке 3.7.
Уклон траншеи принимаем равным i=00025.
Площадь сечения траншеи по оси 3:
Площадь сечения траншеи по оси 5:
Объем траншеи с учетом добора грунта разрабатываемого
механизированным способом по проектной отметки:
Рисунок 3.4 - Кавальер укладки растительного слоя грунта
Рисунок 3.5 - Общий котлован
Рисунок 3.6 – Котлован под фундаментальный башмак
Рисунок 3.7- Разрез траншеи под коммуникации
6 Объем работ по обратной засыпки и вывозу излишнего грунта
Объем фундаментных башмаков составляет:
Объем обратной засыпки фундаментов:
Объем заглубленной части здания:
Объем обратной засыпки здания:
Общий объем обратной засыпки по зданию:
Объем вывозимого грунта за пределы площадки:
Суммарный объем коммуникаций:
Объем обратной засыпки траншеи:
Определим размеры кавальеров исходя из объемов засыпки (пример для
проектирования схем кавальеров:
а) при разработке траншеи под коммуникации VОЗ=2543м3
Габариты кавальера даны на рисунке 3.8 а;
б) при разработке котлованов под фундаменты здания
Vоз=3463м3. Габариты кавальера даны на рисунке 3.8 б.
Рисунок 3.8 - Габариты кавальеров:
а - при разработке траншеи; б – при разработке котлованов
7 Выбор марок и расчет количества машин. Технико-экономическое
Характеристика вариантов комплектов основных и вспомогательных машин
приведена в таблице 3.
Номенклатура машин оборудования и механизированного
инструмента для комплексной механизации земляных работ
Машина и ее основные параметры Технологическое назначение
Планировка площадок с объемом работ до 2500 м3
Бульдозер на гусеничном или Разработка и перемещение грунта до
колесном ходу тягового класса 100 м
автоматизированной системой
Автогрейдер с гидромеханической Разработка и перемещение грунта до
трансмиссией с двигателем 100 м
мощностью 955 1176 кВт
Автогрейдер с Планировка грунта
управления «Профнль-20»
мощностью 1843 кВт Каток
прицепной или самоходный на
пневмоходу массой 16 т
Планировка площадок с объемом работ 2500 5000 м3
Бульдозер с поворотным отвалом на Разработка и перемещение грунта до 150
тракторе тягового класса 100 м Разработка и планировка грунта с
0 кН перемещением до 150 м
Бульдозер тягового класса Разработка и перемещение грунта до 500
0 150 кН с м Разработка и планировка грунта с
автоматической системой управленияперемещением до 500 м
Скрепер прицепной с ковшом Планировка грунта
вместимостью 8 м3 и автоматической
системой «Стабилоплап»
Автогрейдер с Уплотнение грунта
«Профиль-20» мощностью 1843 кВт
Каток самоходный статическийУплотнение грунта
на пневмоколесном ходу массой 16 т
Каток прицепной статический на Уплотнение грунта малых объёмов
пневмоколесном ходу массой 25 т
Виброплиты самопередвигающиеся
Разработка котлованов объёмом до 2500 м3
Экскаватор одноковшовый Разработка грунта
гидравлический с ковшом
вместимостью 04 065 м3 с
устройством для планировки грунта
Самосвалы грузоподъемностью Перевозка грунта
Бульдозер тягового класса Планировка грунта
Бульдозер-рыхлитель на Рыхление и перемещение мерзлого грунта
тракторе тягового класса 150 кН
или навесной рыхлитель на
тракторе тягового класса 100 кН
Разработка котлованов объёмом 2500 5000 м3
Экскаватор одноковшовый с Разработка грунта
механическим или гидравлическим
приводом с ковшом вместимостью
Самосвал грузоподъемностью 7 12Перевозка грунта
Бульдозер на гусеничном или Планировка грунта
колесном тракторе тягового класса
тракторе тягового класса 150 350
Разработка котлованов объёмом 5000 25000 м3
Самосвал грузоподъемностью Перевозка грунта
Скрепер самоходный с ковшом Разработка и транспортировка грунта
вместимостью 15 25 м3
Бульдозер на тракторе тягового Планировка грунта
Бульдозер-рыхлитель на Рыхление и перемещение мерзлого
тракторе тягового класса 150.. 350грунта
Машина землеройно-фрезерная наРазработка мерзлого и тяжелого
тракторе тягового кассе 100 кН грунта
Машина трамбовочная ударного Уплотнение фунта
действия (навесная на тракторе) с
рабочим органом массой 13 т
Трамбовка массой 07 2 т Уплотнение грунта
навесная на гидравлическом
Вибротрамбовка навесная к Уплотнение грунта в пазухах
экскаваторам или кранам массой до
Виброплита самопередвигающаяся Уплотнение малых объемов грунта
вместимостью 025м3 на
пневмоколесном тракторе тягового
Экскаватор траншейный роторный Разработка грунта
или цепной с глубиной разработки
до 22 и шириной до 12 м
Экскаватор траншейный цепной с Разработка грунта
глубиной копания до 35 м
вместимостью 065 1 м3 и
глубиной копания до 5 м
Самосвал грузоподъемностью Отвозка грунта
Бульдозер на тракторе Планировка грунта в траншеях
тягового класса до 100 кН шириной по дну более 2 м
Навесное оборудование к Разработка грунта в узких (05..07
экскаватору для разработки м) траншеях-щелях при строительстве
глубоких (до 20 м) траншей сооружений способом «стена в грунте»
Навесное оборудование к Разработка грунта в узких (05.07 м)
экскаватору - широкозахватный траншеях-щелях при строительстве
грейфер для разработки глубокихсооружений способом «стена в грунте»
Таблица 3 - Характеристика вариантов комплектов основных и вспомогательных
Вид работы Варианты
растительного ДЗ-18-2шт.
Вертикальная Бульдозер Д-18 - 2шт.Каток ДУ-168 -1шт.
планировка Экскаватор Э0-4121-1шт.
площадки Каток ДУ-168 -1шт. (обратная лопата емкость ковша
Разработка грунтаБульдозер ДЗ-18-1 шт.065м3)
в котловане Экскаватор Автомобиль – самосвал
Э0-4111-1шт. (прямая МАЗ-5036-3шт.
лопата емкость ковша(грузоподъемность 7т)
экскаваторЭО-4121-1шт
.) (обратная лопата
емкость ковша 065м3)
Автомобиль – самосвал
(грузоподъемность 7т)
Обратная засыпка Бульдозер ДЗ-18 - 1Экскаватор-драглайн с
траншеи трамбующей плитой
Обратная засыпки Бульдозер ДЗ-18 - 1Самоходный каток ДУ-36 – 1шт.
Примечание. - Экскаватор 30-4121 оснащен зачистным устройством
в котлованах и траншеях с одновременной зачисткой дна земляного сооружения
до проектных отметок.
Таблица 4 - Ведомость земляных работ
Наименование работ Объем м3
Срезка растительного слоя 12800
Вертикальная панировка площадки 14659
Уплотнение грунта при вертикальной планировке 14475
Разработка грунта в траншее 2735
Разработка грунта в котловане 11555
Добор грунта на дне котлованов и траншеи 2824
разрабатываемый механизированным способом до
Обратная засыпка грунта в траншеи 2543
Обратная засыпка грунта в котлованы 3463
Уплотнение грунта при обратной засыпке траншеи 2543
То же котлованов 3463
Транспортирование грунта 15996
Приводим технико-экономический анализ вариантов комплектов машин по
двум видам работ: вертикальная планировка площадки и разработка грунта в
Вертикальная планировка
Продолжительность работы:
Принимаем два бульдозера и один прицепной каток.
Себестоимость разработки 1м3 грунта р.:
Трудоемкость единицы продукции:
Приведенные затраты на 1м3 грунта:
Принимаем два скрепера и один прицепной каток.
Себестоимость разработки 1 м3 грунта р.:
Приведенные затраты на 1 м3 грунта:
Таблица 5 - Результаты расчета по вертикальной планировке площадки
Наименование показателя Вариант Оценка
Продолжительность работ смен 257 292 I
Себестоимость 1м3 грунта рубм3 0102 0108 I
Трудоемкость 1 м3 грунта чел.-чм30025 0031 I
Приведенные затраты руб 014 0141 I
Вывод. Выбираем I вариант как более экономичный.
Разработка котлованов
Суммарная продолжительность: [pic]
Себестоимость 1 м3 грунта (расчет этого показателя расчет
трудоемкости и приведенных затрат произведен без учета затрат на
автотранспорт так как в обоих вариантах модели автомобилей-самосвалов и их
количество одинаковы) р.
Трудоемкость 1 м3 грунта:
Себестоимость 1 м3 грунта руб:
Таблица 6 - Результаты расчета по разработке грунта в котлованах
Продолжительность работ смен 287 363 I
Себестоимость 1м3 грунта рубм3 0123 0091 II
Трудоемкость 1 м3 грунта чел.-чм3 0054 0067 I
Приведенные затраты руб 0144 0113 II
Дополнительный расчет сравнительной эффективности вариантов:
где [pic]взяты для I варианта.
Вывод. Выбираем I как более экономичный.
Количество транспортных средств для перевозки грунта
Примечание. Расчет количества транспортных средств (автомобилей-
самосвалов) приведен для перевозки грунта при разработке котлованов
экскаватором с погрузкой грунта в транспортные средства и зачисткой дна
котлованов зачистным устройством.
Требование по оформлению пояснительной записки к курсовой работе
Требование по оформлению графической части проекта
(технологической карты на земляные работы)
Пример выполнения расчетной части курсовой работы
Краткая характеристика участка условий строительства и исходные
Определение объемов земляных масс при вертикальной планировке
Распределение объемов земляных масс при вертикальной планировке
Определение объема работ по снятию растительного слоя
Определение объемов котлованов и траншей
Объем работ по обратной засыпке и вывозу излишнего грунта
7 Выбор марок и расчет количества машин. Технико-
экономическое сравнение