Производство земляных работ при планировке строительной площадки и при устройстве фундаментов

Пояснилка.doc

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
«Промышленное и гражданское строительство»
по предмету: «Технология строительных процессов»
на тему: «Производство земляных работ при планировке строительной площадки и при устройстве фундаментов»
Определение объёмов земляных работ:
1. при вертикальной планировке с нулевым балансом земляных масс;
2. при разработке грунта в котлованах и траншеях.
Определение средней дальности перемещения грунта на площадке.
Выбор комплектов машин для разработки грунта при вертикальной планировке.
Выбор комплектов машин для разработки грунта в котлованах и траншеях.
Выбор комплектов машин и механизмов для устройства фундаментов.
Указания по производству работ:
1. Вертикальная планировка площадки;
2. Разработка выемки;
3. Устройство фундамента.
Контроль качества работ.
Указания по технике безопасности.
Составление календарного плана на комплекс работ нулевого цикла.
Определение потребности в материально-технических ресурсах.
Определение мероприятий по безопасному производству работ охране труда и окружающей среды.
Составление технико-экономических показателей выбранного варианта производства работ.
Приложение к заданию
№ площадки для вертикальной планировки - 3
Размеры площадки: А- 450 м. Б- 350 м.
№ схемы фундамента - 1
Глубина подошвы фундамента Н= 2.0 м.
Количество пролётов - 3
Дальность транспортировки грунта - 15 км.
Район строительства III-Б
Вид грунта - тяжёлый суглинок ( II категория)
Необходимые работы - рыхление
При строительстве любого здания или сооружения а также планировке и благоустройстве территорий ведут переработку грунта. Переработка включает следующие основные процессы: разработку грунта его перемещение укладку и уплотнение.
Непосредственно выполнению этих процессов в ряде случаев предшествуют или сопутствуют подготовительные процессы которые осуществляют до начала разработки грунта и вспомогательные процессы-до или в процессе возведения земляных сооружений. Весь этот комплект процессов называется земляными работами. Земляные работы включают подготовительные вспомогательные и основные работы.
К подготовительным работам относятся: подготовка территории (валка деревьев срезка кустарников и др.) обеспечение водоотвода и осушение территорий геодезическая разбивка прокладка дорог.
К вспомогательным работам относятся: устройство временных креплений котлованов и траншей водоотлив понижение уровня грунтовых вод искусственное закрепление слабых грунтов.
Основными процессами в комплексе земляных работ являются отрывка котлована и траншей планировка площадок отсыпка насыпей с уплотнением грунтов транспортирование грунта в отвал подчистка и планировка дна котлована отделка откосов.
В настоящее время грунт перерабатывают механизированным способом с помощью различных землеройных землеройно-транспортных машин средств гидромеханизации бурением а также взрывным способом. Однако на многих объектах при мелких рассредоточенных объемах работ применяется также ручной труд. Производство работ вручную даже в небольших объемах влияет на общие затраты труда т.к. производительность ручного труда в 20-30 раз ниже механизированного. Поэтому необходимо повысить уровень механизации при земляных работах.
1 При вертикальной планировке с нулевым балансом земляных масс.
Методом линейной интерполяции определяем фактические (чёрные) высотные отметки рельефа:
где Н (чер)- фактическая (черная) отметка рельефа в вершинах квадратов
а - превышение искомой вершины квадрата;
Г1 Г2 - отметки смежных горизонталей рельефа;
L- расстояние между двумя смежными горизонталями;
х - расстояние до искомой вершины квадрата.
Среднюю планировочную отметку определяем по формуле:
где n - число квадратов;
- сумма отметок рельефа вершин принадлежащих одному квадрату;
- сумма отметок рельефа вершин общих соответственно для двух и четырёх квадратов.
Рабочую отметку вычисляем по формуле:
Объём земляных работ в отдельных квадратах или фигурах определяем по формуле: (6)
где - средняя рабочая отметка квадрата или фигуры в м;
- площадь квадрата или фигуры .
Средняя рабочая отметка вычисляется по формуле:
где - рабочие отметки квадрата или фигуры м;
n- кол-во отметок в квадрате или фигуре.
Определим значение средней планировочной отметки Н0 (площадка без уклона)
ΣН1-сумма отметок рельефа вершин принадлежащих одному квадрату;
ΣН2 ΣН4 - сумма отметок рельефа вершин общих соответственно для двух и четырёх квадратов.
05+96.76+97.14+96.5=388.45
10+97.71+97.36+97+96.5+96+96.5+97+96.16+96.38+96.90+97.15+97.13+97.17+97.11+97.10+96.79+96.43+96.07+96.33+96.75+96.86+96.34+96.12+96.38+97+97.59+98.10=2712.03
72+9736+97+9656+9612+9653+9680+9644+961+9639+9694+964+9613+9644+9676+9709+9667+9633+96+9648+9695+9631+9613+9660+971+9634+9677+9631+9696+9668+9634+96+9643+9674+9692+9640+9610+9653+9696+9612+9713+9711+9672+9632+9609+9653+9697+9668 =46365
Определяем объём земельных работ Vз.р.:
- средняя рабочая отметка
Определим величины средней рабочей отметки и площади фигур
Полученные результаты заносим в таблицу №1.
Рабочие отметки вершин
Площадь квадрата или фигуры ( Fфиг)
Проверим на точность нулевого баланса с учётом коэффициента остаточного разрыхления грунта kор = 6 который принимаем по приложению № 4 в методическом указании к выполнению курсовой работы по формуле:
полученный результат соответствует требованиям неравенство верно.
2 При разработке грунта в котлованах и траншеях.
Определяем объём траншеи отдельными участками до точек перелома по формуле:
где - площадь поперечного сечения траншеи в начале и в конце определяемого
- длина определяемого участка.
значения взяты из приложения к заданию.
т.к. все четыре участка одинаковые то
Для траншей принимают недоборы в размере 3% от общего объёма со срезкой всего грунта вручную в нашем случае = 862 . Объём грунта подлежащий обратной засыпке в пазухи разрабатываемых выемок определяется по формуле:
где - объём грунта обратной засыпки;
- объём грунта траншеи;(Vобщ-862)
- объём грунта вытесняемый сооружением ;
- коэффициент остаточного разрыхления грунта.
Определение средней дальности перемещения грунта при вертикальной планировке площадки.
Среднюю дальность перемещения грунта определяют для последующего выбора комплекта землеройно-транспортных машин как среднее расстояние между центрами тяжести объёмов насыпи и выемки.
На картограмме для определения средней дальности перемещения грунта разобьём участки насыпи и выемки на элементарные фигуры и графически определим координаты центров тяжести и объёмы этих фигур. Далее аналитическим методом определим координаты центров тяжести общего объёма насыпи и выемки используя формулы:
За среднюю дальность ( ) перемещение грунта принимают расстояние между центрами тяжести насыпи и выемки:
где - расстояние от центров тяжести площадей элементарных фигур до осей абсцисс и ординат;
-суммы статических моментов объёмов элементарных фигур выемки и насыпи;
-суммы объёмов грунта элементарных фигур выемки и насыпи ();
- координаты центров тяжести насыпи и выемки.
Подведя итоги мы получим сумму средних линий дальности перемещения грунта при вертикально- планировочных работах:
Выбор комплектов машин для разработки грунта при вертикальной планировке площадки.
Для выполнения планировочных работ согласно варианту проектируемого земляного сооружения выбираем комплект ведущих землеройных и землеройно-транспортных машин в зависимости от глубины разработки грунта и средней дальности его перемещения.
Исходя из определённой средней дальности перемещения грунта равной 420 метрам сравним два скрепера с ёмкостью ковша 10 .
Инвентарно-расчётная стоимость машины СЭ. тыс. руб.
Средняя стоимость машино-смены
ДЗ-26 (Д523) прицепной скрепер
где - дневная выработка одной машины ;
Нвр- норма времени ( в маш.час) для разрабатываемого грунта
- трудоёмкость производства работ (маш.-см.)
- объём работ (объём выемки грунта)
k- переводной коэффициент (100) для нашего случая.
-срок выполнения работ (30 дней)
Определим число ведущих машин
Судя по показателям данных машин мы выберем более дешёвый прицепной скрепер ДЗ-26 с трактором Т-180 т.к. не имеется больших отличий в производительности работ от самоходного. Подбираем рыхлитель ДП-16 для тягача Т-180 и каток на базе тягача Т-180.
Площадь захватки скрепера при разработке планировочной выемки:
где - дневная выработка одного скрепера(м3см);
- толщина срезаемого слоя (02м)
Операционный контроль ведётся посредством измерений нивелиром и рейкой так же визуальный.
Выбор комплектов машин для разработки грунта в траншеях под фундамент.
Для разработки грунта в траншеях подберём экскаватор с обратной лопатой и ковшом с зубьями для тяжёлых суглинков. Так как общий объём выемки составляет 278732 возьмём экскаватор с ёмкостью ковша 065 .
Для сравнения экономической эффективности выберем два экскаватора один с гидравлическим другой с механическим приводами.
Выполним расчёт стоимости разработки 1 м3 грунта в траншее для каждого типа экскаватора:
где Псм.выр –сменная выработка экскаватора учитывающая разработку грунта навымет и в транспортные средства м3смен;
8- коэффициент накладных расходов;
Vэ.р.к.- объём экскаваторной разработки в траншее за вычетом объёма недобора грунта.
Рассчитаем капитальные вложения (К) на разработку 1 м3 грунта для каждого типа экскаватора:
) К= 107*Сир(Псм.выр.*tгод)=107*1815(139366*350)=1944877810=0000004
) К= 107*Сир(Псм.выр.*tгод)=107*2347(796377*350)=2527873195=0000009
Приведённые затраты на разработку 1 м3 грунта определяем как:
) П = С+ЕК= 0002+015*0000004=00020006
) П = 0004+015*0000009=00040014
Расчёт наибольшей ширины первой торцевой проходки Э-651 оборудованного обратной лопатой.
Bn=b1+b2=√R2ст -l2п+(Rвт -bk2 -1)= √922 -1552+(5 -2642 -1)=1175 м
где Rст-наибольший радиус резания на уровне стоянки м;
Rвт-наибольший радиус выгрузки грунта в транспорт м;
bk -ширина транспортного средства или отвала грунта м.
Bn=2b2=2(Rвт-bk2-1)=536 м - при двусторонней выгрузке грунта
Bн=Bn2·m·H=086 м ширина первой лобовой проходки понизу при двусторонней выгрузке грунта.
По полученным затратам выбираем экскаватор Э-651с механическим приводом.
Для выбранного экскаватора в качестве комплектующих машин для вывоза лишнего грунта из траншеи и обеспечения совместной работы с экскаватором выбираем автосамосвалы.
Определим объём грунта в плотном теле (Vгр) в ковше экскаватора:
где Vков- объём ковша экскаватора м3
Кнап- коэф. Наполнения ковша (09)
Кп.р- коэф. Первоначального разрыхления грунта ( 25% ЕНиР2-1)
Определим массу грунта в ковше экскаватора:
Q = Vгр·γ = 015*1839кгм3= 0276 т м3
где -объёмная масса грунта 184 т м3
Кол-во ковшей (n) экскаватора заполненных грунтом погружаемых в кузов автосамосвала:
где Гсам- грузоподъёмность автосамосвала (10 т.)
Определяем объём грунта в плотном теле загружаемый в кузов самосвала(Vсам):
Продолжительность одного цикла работы автосамосвала(Тц) рассчитывается как:
где tn- время погрузки грунта мин
L- расстояние транспортировки грунта км
- средняя скорость самосвала в загруженном состоянии кмч
-средняя скорость самосвала в порожнем состоянии (25-30 кмч)
tp- время разгрузки(1-2 мин)
tм- время маневрирования перед погрузкой и разгрузкой(2-3 мин)
Требуемое количество самосвалов (N)
Следовательно для выполнения работ потребуется один самосвал КрАЗ- 256 грузоподъёмностью 10 тонн.
Экскаватор «обратная лопата» лобовая проходка по траншее задним ходом с разгрузкой ковша в сторону: в транспортное средство с одной стороны и в кавальер с другой. Для такого варианта оптимально – В ≤ 0.8Rp
Rp- радиус резания;
≤ 736- ширина траншеи соответствует ширине проходки.
Выбор комплектов машин и механизмов для
устройства фундамента.
Для монтажа фундамента необходимо подобрать кран. В нашем случае оптимальным вариантом будет стреловой самоходный кран. Требуемая грузоподъёмность крана Qk складывается из масс монтируемого элементаQэ монтажных приспособлений Qпр и грузозахватного устройстваQгр:
Требуемый вылет стрелы крана
где а- ширина опорной части крана;
b- расстояние от ближней к откосу опоры крана до выступающей части здания м;
с- расстояние от центра тяжести монтируемого элемента до выступающей части здания со стороны крана м.
Требуемая высота подъёма крана Нкр над уровнем стоянки крана определяется: Нкр= Н 0+ h3 + hэл+ hc
где Н0 – превышение опоры монтируемого элемента над уровнем стойки крана;
h3- запас требующийся по условиям безопасности и удобства монтажа(1:15м);
hэл- высота монтируемого элемента;
hc- высота строповки монтируемого элемента.
Грузоподъёмность 63 т.
Базовый автомобиль ЗИЛ-130
Мощность двигателя 150л.с.
Указания по производству работ:
1 Вертикальная планировка площадки.
Делим линию нулевых работ на 4 участка по 105 м длиной.
Рыхление производится на глубину 04 м один раз на две проходки скрепера.
Схема перемещения скрепера- по прямой последовательными проходками срезка тонкой стружкой одинаковой глубины отсыпка ведётся равномерным слоем в 02 м трамбовка катком через два слоя отсыпки.
2 Разработка выемки.
Для разработки траншей под устройство фундамента выемку грунта производим экскаватором с обратной лопатой лобовой проходкой с выгрузкой ковша в кавальер с одной стороны и в транспортное средство с другой с последующей зачисткой траншей вручную
3 Устройство фундамента.
Устройство фундамента производим самоходным стреловым краном. Перед монтажом фундамента стаканного типа производим подсыпку щебёночной подушки с последующей трамбовкой ручной трамбовочной машиной. Монтаж производить с одной стоянки - два блока. После монтажа произвести гидроизоляцию фундаментных стаканов раствором гудрона. Произвести обратную засыпку грунта с последующей трамбовкой.
Технические характеристики электротрамбовки ИЭ-4505.
Наименование показателя
Глубина уплотнения (за 2 прохода)
Диаметр трамбующего башмака
Характеристика электродвигателя:
В процессе производства земляных работ необходимо организовать систематический технический контроль их качества. Систематические контрольные наблюдения ведут строительная организация представители технического надзора заказчика и инспектирующие строительство.
Непосредственный контроль за плотностью и влажностью грунта уложенного в земляное сооружение возлагается на полевую грунтовую лабораторию.
Контроль качества земляного сооружения должен включать:
-проверку соответствия основания земляного сооружения требованиям проектов технического или производства работ;
-предварительное обследование грунтов предназначенных для отсыпки насыпей;
-текущее наблюдение за качеством работ по укладке и уплотнению грунтов.
Общее число проб грунта отбираемых в карьерах выемках резервах и насыпях должно обеспечивать полноту контроля. Необходимо брать не менее одной пробы на каждые 100 м3 разработанного или уложенного в насыпь грунта.
Необходимость более полного исследования свойств укладываемого и уплотняемого грунта (определение коэффициента фильтрации сопротивления грунта сдвигу и его сжимаемости) должна быть отражена в проекте сооружения.
Контрольные пробы следует отбирать равномерно по всему сооружению а также в местах где можно ожидать пониженную плотность грунта. Распределять места отбора проб грунта в плане и по высоте сооружения необходимо также равномерно чтобы была возможность проверить степень уплотнения всех слоев грунта в различных частях сооружения.
Критерием определяющим качество выполненных работ по возведению насыпей из однородного материала в основной части профиля земляных плотин дамб и других сооружений является достижение проектной плотности уложенного грунта равной плотности его скелета.
При выполнении контрольных наблюдений за уплотнением грунта в сооружении можно считать допустимым что число контрольных проб с плотностью грунта отклоняющейся от заданной в каждую сторону не превышает 10 % общего числа контрольных проб взятых на участке и что плотность скелета грунта в пробах с пониженной плотностью менее требуемой (минимального) не более чем на 0.05 гсм3.
Качество укладки и уплотнения грунта зимой должно контролироваться более тщательно чем летом.
Земляные работы следует выполнять только по утверждённому проекту производства работ (ППР). При наличии в районе производства работ подземных коммуникаций любые раскопки можно вести только с откосами предусмотренными CHиП. Бровки выемок должны быть свободны от статического и динамического нагружения. Движущиеся по выполненной насыпи транспортные средства и землеройно-транспортные средства не должны приближаться к бровке ближе чем на 10 м. При работе в ночное время рабочие места должны быть освещены а рабочие механизмы должны иметь индивидуальное освещение.
При работе экскаваторов рабочим нельзя находиться под ковшом или стрелой и работать со стороны забоя. Посторонние лица могут находиться на расстоянии не менее 5 м от радиуса копания. Экскаватор может перемещаться только по ровной поверхности а при слабых грунтах- по настилу из шпал. При подготовке пути перемещения ковш должен быть отведен в сторону и опущен на грунт. При работе бульдозера запрещается во избежание поломки или опрокидывания поворачивать его с загруженным или заглубленным в грунт отвалом. На пересеченной местности и на плохой дороге бульдозер должен перемещаться только на низких скоростях.
При рыхлении грунтов ударным способом следует определить размеры
опасной зоны по разлету кусков грунта вывести из этой зоны людей и установить на рабочих машинах и механизмах защитные приспособления. При отогреве мерзлого грунта электродами необходимо оградить участок находящийся под напряжением. Все виды работ можно проводить только при отключении источника тока.
Наименов. и марка элемента
Эскиз элемента и его основные размеры
Объем одного элемента м3
Масса одного элемента т
Требуемое количество
монтажной конструкции
Наименование монтажного приспособления с указанием номера чертежа и организации
Эскиз (размеры в мм)
Высота грузозахватного устройства
Выгрузка раскладка и монтаж различных
Строп четырех-ветвевой ПИ Промсталь-конструкция 21059М-28
Определение мероприятий по безопасному производству работ охране труда и окружающей среде.
Действующая система охраны труда обеспечивает надлежащие условия труда рабочим - строителям повышение культуры производства безопасность работ и их облегчение что способствует повышению производительности труда. Создание безопасных условий труда в строительстве тесно связано с технологией и организацией производства.
В строительстве руководствуются СНиП который содержит перечень мероприятий обеспечивающих безопасные методы производства строительных и монтажных работ. Допуск к работе вновь принятых рабочих осуществляется после прохождения ими общего инструктажа по технике безопасности а также инструктажа непосредственно на рабочем месте. Кроме этого рабочие обучаются безопасным методам работ в течение трех месяцев со дня поступления после чего получают соответствующие удостоверения. Проверка знаний рабочих техники безопасности проводится ежегодно.
Причины возможного возникновения несчастных случаев на строительстве делятся на организационные и технические. К организационным причинам относят: неподготовленность строительства;
допуск к проведению операций людей не прошедших предварительный
инструктаж по безопасным приемам работы;
использование рабочих не по специальности;
отсутствие на строительных площадках необходимых санитарно-
гигиенических устройств;
Технические причины - это:
- неправильная организация технологических процессов;
- неисправность применяемых машин и механизмов и неправильные способы их эксплуатации;
- неисправность или отсутствие защитных ограждений;
Необходимо учитывать противопожарные требования в первую очередь на пожароопасных объектах. Все самоходные машины и транспортные средства должны быть оборудованы средствами тушения пожара в связи с возможностью возгорания горюче-смазочных материалов. Все мероприятия по охране труда следует проводить планомерно в течение всего периода производства работ.
Технологический процесс осуществляемый при строительстве не должен наносить вреда окружающей среде. С этой целью при производстве работ необходимо обязательно предусматривать комплекс соответствующих мероприятий применительно к данному объекту строительства
До начала работы землеройных машин обрабатываемый участок очищают от посторонних предметов которые могут препятствовать движению машин привести к их поломке или к опрокидыванию.
На свежеотсыпанных насыпях расстояние от края гусеницы или колеса до края насыпи должно быть не менее 1 м. При работе машин с ходовой частью в виде сдвоенных пневматических колес запрещается находиться сзади ведущих колес так как при их вращении возможно выбрасывание камней и комьев грунта. На каждом строящемся участке намечаются безопасные места для рабочих. Для работы в ночное время машины оборудуются лобовым и общим освещением обеспечивающим достаточную видимость пути перемещения фронта работ и прилегающих к нему участков. Сам участок в это время также должен быть хорошо освещен.

ВатМан.dwg

Техника безопасности 1. Грунт
извлеченный из котлована
следует размещать на расстоянии не мение 0
м. от бровки выемки. 2. Перед допуском рабочих в котлован глубиной более 1
м.должна быть проверена устойчивость стенок. 3. При работе экскаватора не разрешается: а) находиться под его ковшом; б) производить работы со стороны забоя; в) пребывать посторонним лицам в радиусе действия экскаватора. 4. Погрузка грунта в автосамосвал должна производиться со стороны заднего или переднего проездов.
4. Указания по производству работ. Механизированная разработка грунта осуществляется экскаватором Э-651
оборудованным обратной лопатой. Доработка грунта выполняется вручную. Обратная засыпка осуществляется бульдозером ДЗ-26. Уплотнение грунта обратной засыпки выполняют вручную элактротрамбовками ИЭ-4505. Вывоз лишнего грунта в кавальер выполняют автосамосвалами КРАЗ-256
грузоподъемностью 10т.
Схема работы монтажного крана
проходки экскаватора М 1:500
Щебеночное основание
Разрез 4-4 Монтаж фундамента M 1:200
Схема работы скрепера при вертикальной планировке М 1:1000
Лобовой забой M 1:200
План площадки М1:5000
Производство земляных работ при планировке строительной площадки и при устройстве фундаментов
Схема работы скрепера при вертикальной планировке
схема работы монтажного крана
проходки экскаватора
Наименование процесса
Вертикальная планировка грунта скрепером
Разработка грунта в траншее экскаватором с погрузкой в тс
Транспортировка грунта
Разработка грунта экскаватором в отвал
Технико-экономические показатели
Общая трудоемкость работ
Затраты машинного времени
Трудоемкость на единицу продукции при:
устройстве фундамента
Выработка на 1 чел.-день при:
Продолжительность работ