Курсовой проект по производству земляных работ

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМОВ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ

1.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ ПРИ ПЛАНИРОВКЕ ПЛОЩАДКИ

1.1.1 Определение черных отметок

1.1.2 Определение красных отметок

1.1.3 Определение рабочих отметок и установление контура земляных масс

1.1.4 Определение количества ведущих машин для земляных работ по планировке площадки

1.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМОВ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ ПРИ ОТРЫВКЕ КОТЛОВАНОВ И ТРАНШЕЙ ДЛЯ КОММУНИКАЦИЙ

1.3 СОСТАВЛЕНИЕ БАЛАНСА ЗЕМЛЯНЫХ МАСС И КАРТОГРАММЫ ОБЪЕМОВ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ

1.4 РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗЕМЛЯНЫХ МАСС

1.4.1 Построение исходной матрицы

1.4.2 Составление оптимального плана распределения земляных масс с использованием методов линейного программирования

2 ТЕХНОЛОГИЯ ВЕДЕНИЯ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ ПО ПЛАНИРОВКЕ ПЛОЩАДКИ

2.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНЕВЗВЕШЕННОЙ ДАЛЬНОСТИ ВОЗКИ СБАЛАНСИРОВАННОГО ГРУНТА НА ПЛОЩАДКЕ

2.2 ВЫБОР МАШИН ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ

2.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ ТРАЕКТОРИИ ДВИЖЕНИЯ ЗЕМЛЕРОЙНО-ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН ОШИБКА! ЗАКЛАДКА НЕ ОПРЕДЕЛЕНА

2.4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ВЕДУЩИХ МАШИН ДЛЯ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ ПО ПЛАНИРОВКЕ ПЛОЩАДКИ

2.5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ МАШИН И СОСТАВА БРИГАД ДЛЯ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ ПО ПЛАНИРОВКЕ ПЛОЩАДКИ ОШИБКА! ЗАКЛАДКА НЕ ОПРЕДЕЛЕНА

2.6 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ РАБОТ ОШИБКА! ЗАКЛАДКА НЕ ОПРЕДЕЛЕНА

3 ТЕХНОЛОГИЯ ВЕДЕНИЯ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ ПРИ РАЗРАБОТКЕ КОТЛОВАНОВ И ТРАНШЕЙ

3.1 ВЫБОР ЭКСКОВАТОРА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ

3.1.1 Разработка котлованов

3.1.2 Разработка траншей

3.2 ВЫБОР ВИДА ПРОХОДОК И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗАБОЯ ЭКСКОВАТОРА

3.3 СОСТАВЛЕНИЕ ОПЕРАТИВНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ КАРТЫ ПРИ ПЛАНИРОВКЕ ПЛОЩАДКИ

3.4 ПРОИЗВОДСТВО ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ В ЗИМНИХ УСЛОВИЯХ. МЕТОД УТЕПЛЕНИЕ

3.5 ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ

3.6 ТЕХНОЛОГИЯ ВЕДЕНИЯ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ ПРИ РАЗРАБОТКЕ КОТЛОВАНОВ И ТРАНШЕЙ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Введение

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.

Непосредственному этому процессу в ряде случаев предшествуют или сопутствуют подготовительные и вспомогательные процессы. Подготовительные процессы осуществляют до начала разработки грунта (зачистка территории от насаждений), а вспомогательные – до или в процессе возведения сооружений.

Земляные работы характеризуются значительной стоимостью и особенно трудоемкостью. Так, например, в промышленном строительстве они составляют около 15% стоимости и 18…20% трудоемкости общего объема работ. На земляных работах занято около 10% общей численности рабочих строительства.

В курсовой работе необходимо выполнить планировку строительной площадки, рассчитать объемы земляных работ при отрывке котлованов и траншей, выбрать необходимые землеройные машины, рассчитать технико-экономические показатели производства работ.

Исходные данные

Координаты углов площадки:А5,Ж5,А12,Ж11;

Размер сторон квадратов – 50 м;

Падение горизонталей – 0,92 м;

Грунт – песок мелкий;

Положение плоскости планировки – с нулевым балансом;

Уклон плоскости планировки – по минимуму земляных работ;

Вариант строящегося сооружения – 1;

Вид коммуникации – водопровод;

Диаметр трубопровода – 0,8 м;

Температура наружного воздуха – 20;

Глубина промерзания грунта – 1,4 м;

Метод разработки мерзлого грунта – рыхление.

Определение объемов земляных работ

1.1 Определение объемов земляных работ при планировке площадки

1.1.1 Определение черных отметок

По заданию курсовой работы выбираем строительную площадку с определенным рельефом местности, подписываем горизонтали с заданным падением – 0,82 м. Размер стороны ячейки координатной сетки в соответствии заданием равен 50м.

Черные отметки определяем в узлах координатной сетки интерполяцией по кратчайшему расстоянию между соседними горизонталями и наносим на чертеже с точностью до 0,01 м справа, внизу узла черным цветом.

1.4 Распределение земляных масс

Задачей распределения земляных масс является установление оптимального количества грунта, направляемого из i-го элементарного участка в j-й элементарный участок насыпи.

Найти оптимальное решение данной задачи можно, использовав методы линейного программирования, в частности, методы решения транспортной задачи.

Проектирование производства подготовительных работ

К числу подготовительных работ при планировке площадки относятся: расчистка строительной площадки от леса, пней, кустарника, валка деревьев вывозка леса, срезка кустарника и мелкого леса, раскорчевка пней, камней и корней и их уборка, расчистка от валунов, удаление растительного слоя и рыхление грунта.

Строевой лес пилят мотопилами с последующей корчевкой пней. Деревья, не используемые в качестве деловой древесины, валят вместе с корнями, при этом затрата энергии будет значительно меньше, чем при валке леса с последующим корчеванием пней.

Для валки деревьев с корнями и корчевки отдельных пней используются навесные на тракторах корчеватели-собиратели или бульдозеры. Толщина сваливаемых деревьев зависит от мощности трактора, плотности грунта и расположения корней в земле. При валке деревьев с корневой системой, залегающей параллельно поверхности земли (ель и др.), требуется на 2025% меньше затраты энергии по сравнению с деревьями такой же толщины с вертикальными корнями (сосна, дуб).

Корчеватели также могут производить расчистку от камней и валунов.

После выбора машин для расчистки площадки устанавливается объем работ.

Технология ведения земляных работ при разработке котлованов и траншей

3.1 Выбор экскаватора для производства земляных работ

3.1.1 Разработка котлованов

Требуется подобрать экскаватор для разработки котлована в грунтах первой группы объемом 1300 м3 и глубиной 1 м. Уровень грунтовых вод залегает ниже дна котлована. Вместимость ковша экскаватора принимается равной 0,4 м3, соответственно выбирается экскаватор ЭО302Б. Наибольшая глубина копания обратной лопаты при q=0,4 м3 в котловане составляет 2,6. Следовательно, при глубине 1 м разработку котлована экскаватором ЭО302Б можно осуществить с оборудование обратной лопаты.

3.1.2 Разработка траншей

Требуется подобрать экскаватор для разработки траншеи под теплотрассу в грунтах первой группы. Глубина траншеи постоянная на протяжении всей длины траншеи и составляет 1,4 м, ширина по дну — 0,7 м. Уровень грунтовых вод залегает ниже дна траншеи. Экономически выгодно выбрать такой же экскаватор с тем же оборудованием, что и для рытья котлована. Следовательно, выбираем экскаватор ЭО302Б с оборудование обратной лопаты.

3.2 Выбор вида проходок и проектирование забоя экскаватора

Экскаватор, независимо от вида рабочего оборудования, осуществляет разработку котлованов или траншей при непрерывном передвижении вдоль их продольной оси. В зависимости от условий работы экскаватора применяются лобовой (торцевой) и поперечно-лобовой (торцевой) забои.

В зависимости от вида забоя проходка бывает лобовая, торцевая, боковая и т.д. Вид проходки зависит от направления разгрузки грунта экскаватором, размеров выемки и параметров рабочего оборудования экскаватора.

Правильный выбор вида проходки позволяет рационально организовать работу экскаватора и транспортных средств.

После выбора вида проходки приступают к проектированию забоя, которое заключается в определении наиболее оптимальных размеров забоя, взаимного положения экскаватора и транспортных средств.

3.4 Производство земляных работ в зимних условиях. Метод рыхление

Рыхление грунта может осуществляться взрывным или механическим способом

Механическое рыхление подразделяется на три вида: статическое, динамическое и резание мерзлых грунтов.

Механическое рыхление применяется при отрывке небольших по объему котлованов и траншей. В этих случаях мерзлый грунт на глубину 0,5…0,7м рыхлят клиноммолотом, подвешенным к стреле экскаватора, - так называемое рыхление раскалыванием. При работе с таким молотом стрелу устанавливают под углом не менее 60º, что обеспечивает достаточную высоту падения молота. При использовании молотов свободного падения из-за динамической перегрузки быстро изнашиваются стальной канат, тележка и отдельные узлы машины; кроме того, от удара по грунту колебания его могут вредно действовать на близлежащие сооружения.

Механическими рыхлителями рыхлят грунт при глубине промерзания более 0,4м. В этом случае грунты рыхлят путем скола или нарезки блоков. Число ударов по одному следу зависит от глубины промерзания, группы грунта, массы и высоты подъема молота.

Ударные мерзлорыхлители хорошо работают при низких температурах грунта, когда для него характерны не пластичность, а хрупкие деформации, способствующие его раскалыванию под действием удара.

Рыхление грунта тракторными рыхлителями. К этой группе относится оборудование, у которого непрерывное режущее усилие ножа создается за счет тягового усилия тракторатягоча. Машины этого типа послойно проходят мерзлый грунт, обеспечивая за каждую проходку глубину рыхления 0,3…0,4м. статические рыхлители могут быть прицепными и навесными. Очень часто их используют совместно с бульдозером, который может в этом случае попеременно рыхлить и разрабатывать грунт. Рыхлят грунт параллельными проходками с последующими проходками под углом 60…90º к предыдущим.

Взрывной способ

Взрывной способ разработки грунта применяют для рыхления скальных и мерзлых грунтов, а также для устройства выемок под искусственные водоемы и каналы, плотины, селезащитные сооружения. В качестве взрывчатого вещества (ВВ) чаще всего используют аммонит, тол, тротил. Необходимую энергию взрыва получают путем выбора типа ВВ. его размещения в грунте и последовательности взрывания зарядов. Это дает возможность осуществить направленный выброс грунта, обеспечивая его перемещение в нужном направлении и укладку.

Размещение зарядов в грунте может быть накладным и внутренним. При накладном методе заряды располагают на поверхности среды, при внутреннем - в предварительно подготовленных шпурах, скважинах, камерах или щелях.

Метод шпуровых зарядов

Применяют на открытых и подземных разработках при небольших объемах одновременно взрываемого грунта. Шпуры устраивают диаметром 25… 75 мм, а располагают их в один или несколько рядов вдоль забоя. Взрывчатым веществом заполняют не более 2/3 высоты (длины) шпура, а верхнюю часть его забивают песком или буровой мелочью

Метод скважинных зарядов

Применяют при рыхлении большого массива грунта или для сброса породы. Его отличие от метода шпуровых зарядов состоит в том, что для размещения ВВ устраивают скважины диаметром 200 мм и более. Верхнюю часть скважины также забивают буровой мелочью или песком.

Метод камерных зарядов

Применяют при разработке котлованов и каналов значительных размеров и для производства направленного выброса грунта. Метод заключается в том, что в зоне разрабатываемого грунта устраивают вертикальные колодцы (шурфы) или горизонтальные галереи (штольни), из которых в боковых направлениях отрывают камеры для размещения крупных сосредоточенных зарядов. Колодцы и штольни после размещения в них зарядов, забивают грунтом. Направленность выброса обеспечивают расположением зарядов в два ряда вдоль будущей выемки с увеличением массы ВВ в одном из рядов и их замедленным взрыванием.

Метод щелевых зарядов

Применяют при рыхлении мерзлых грунтов. Для этого с помощью дискофрезной или баровой машины на расстоянии 0,5…2,5 м друг от друга нарезают парные щели на глубину промерзания грунта. В одну из щелей закладывают заряд ВВ, другую оставляют пустой в качестве компенсирующей. От взрыва грунт, расположенный между зарядной и компенсирующей щелями, дробится и одновременно смещается в сторону компенсирующей щели. На больших площадях щелей нарезают несколько, а заряды закладывают через одну щель. Взрывные работы, и особенно массовые взрывы, выполняют по специальным проектам, определяющим способы взрывания, размещение зарядов, порядок закладки взрывных камер или скважин и очередность взрывов.

3.5 Основные правила по технике безопасности при производстве земляных работ

В курсовом проекте необходимо предусмотреть меры, обеспечивающие устойчивость откосов разрабатываемых котлованов и траншей.

Земляные работы следует выполнять только по утвержденному проекту производства работ. При наличии в районе земляных работ подземных коммуникаций любые раскопки можно вести только в присутствии представителя организации, эксплуатирующей эти линии. Выемки необходимо разрабатывать с откосами, предусмотренными СНиП. Бровки выемок должны быть свободны от статического и динамического нагружения. При разработке выемок с вертикальными стенками крепления следует устанавливать сразу после того, как достигнута допустимая для данного вида грунта глубина проходки с вертикальными незакрепленными стенками. При засыпке таких выемок снимать крепления следует снизу вверх. Образующиеся при разработке котлована козырьки грунта следует обрушать, приняв при этом все меры предосторожности и удалив предварительно рабочих из забоя.

Движущиеся по отсыпанной насыпи транспортные и землеройные машины не должны приближаться к бровке ближе чем на 0,5 м. При работе в ночное время рабочие места должны быть освещены, а землеройные, транспортные и землеройно-транспортные машины должны иметь индивидуальное освещение.

При разработке грунта экскаваторами рабочим запрещается находиться под ковшом или стрелой и работать со стороны забоя. Посторонние лица могут находится на расстоянии не менее 5 м от радиуса действия экскаватора. Экскаватор может перемещаться только по ровной поверхности, а при слабых грунтах — по настилу из шпал или щитов. При подготовке пути для перемещения экскаватора ковш его должен быть отведен в сторону и опущен на грунт. При переводе экскаватора через железнодорожный путь последний должен быть замощен шпалами или бревнами. Предельные уклоны при работе скреперов следующие: продольный 10°, поперечный 18°.

При работе бульдозера запрещается во избежание поломки или опрокидывания поворачивать его с загруженным или заглубленным в грунт отвалом. Запрещается перемещать бульдозером грунт на подъем более 10° и под уклон более 30°, а также выдвигать отвал за бровку откоса выемки (при сталкивании грунта под откос). На пересеченной местности и по плохой дороге бульдозер должен перемещаться только при низких передачах двигателя.

При разработке грунта гидромеханическим способом территория должна быть ограждена и должны быть установлены предупредительные надписи. Забой должен иметь телефонную связь и средства аварийной сигнализации для связи с насосной станцией, диспетчерской и участком намыва. Перед началом работ а надводном забое в зоне действия струи и на верху забоя (возможная призма обрушения) не должно быть рабочих.

Телефонная связь и аварийная сигнализация необходимы при перемещении грунта ленточными конвейерами.

При рыхлении грунтов ударным способом следует определить размеры опасной зоны по разлету кусков грунта, вывести из этой зоны людей и установить на машине, выполняющей дробление, защитные приспособления. При отогреве мерзлого грунта электродами необходимо оградить находящийся под напряжением участок. Какие-либо работы на этом участке разрешается производить только после отключения тока.

3.6 Природоохранительные мероприятия

Строительству объекта предшествует инженерная подготовка площадки. При этом состав процессов может быть различен и зависит от местных условий строительной площадки и ее положения. В состав этих процессов в общем случае входят расчистка территории площадки, отвод поверхностных и грунтовых вод, создание геодезической разбивочной основы.

При расчистке территории пересаживаем зеленые насаждения, если их используем в дальнейшем, защищаем их от повреждений, корчуем пни, очищаем площадку от кустарника, сносим или разбираем ненужные строения, снимаем плодородный слой почвы.

Зеленые насаждения, не подлежащие вырубке или пересадке, обносят общей оградой. Стволы отдельно стоящих деревьев, попадающих в зону производства работ, предохраняем от повреждений, покрывая их отходами пиломатериалов. Отдельно стоящие кусты пересаживаем. Деревья и кустарники, пригодные для озеленения, выкапываем или пересаживаем в специально отведенную охранную зону.

Кусторезами расчищаем территорию от кустарника. Для этой же операции применяют бульдозеры с зубьямирыхлителями на отвале, корчеватели-собиратели. Кусторезы являются сменным оборудованием к гусеничному трактору.

Сразу же после уборки территории от пней и стволов деревьев выбираем обрывки корней из растительного слоя параллельными переходами корчевателей с уширенными отвалами. Изъятые корни и остатки от разделки деревьев удаляем с расчищаемой территории в специально отведенные места для последующего вывоза или сжигания.

Плодородный слой почвы, подлежащий снятию с площадки, срезаем и перемещаем в специально выделенные места, где складируем для последующего использования. Иногда его отвозят на другие площадки для озеленения. При работе с плодородным слоем следует предохранять его от смешивания с нижележащим слоем, от загрязнения, размыва и выветривания.

Строительные площадки огораживаем либо обозначаем соответствующими знаками и надписями.

Заключение

В ходе курсовой работы были рассчитаны объемы при планировке площадки и отрыве котлованов и траншей. Объем земляных работ при планировке площадки составил 25724 м3, без учета несбалансированной насыпи равной 5323 м3, при разработке котлованов и траншей – 3777 м3. При планировке площадки задействован скрепер и бульдозер. Бульдозер производит работы в области нулевых линий, а скрепер разрабатывает остальную часть площадки. Также были подобраны оптимальные траектории движения землеройных машин, рассчитаны основные параметры машин. Предусмотрены мероприятия для предохранения грунта от промерзания, в нашем случае используется метод утепление грунта соломой и снегом. Был составлен календарный график земляных работ на строительной площадке. В итоге земляные работы должны быть выполнены за 15 день.