4.1 Подсчет объемов работ и расчет стоимости устройства фундаментов по первому и второму вариантам

Для сравнения разработанных вариантов фундаментов необходимо выполнить следующие работы:

определить объем работ на устройство фундамента. Объемы работ определяются аналитическим или графоаналитическим способом с учетом геометрических размеров фундамента, вида грунта и технологических особенностей возведения фундамента, т.е. необходимости размещения на бровке откоса водопонизительных установок, наличия шпунтового ограждения, устройства временных съездов в котлован и т.п.

определить стоимость устройства фундамента в условных ценах.

Выбор основного варианта производится путем сопоставления стоимости устройства фундамента на естественном основании со стоимостью свайного фундамента.

В качестве основного варианта выбирается вид фундамента с меньшей стоимостью.

Таблица 4.1

Расчет стоимости устройства 1 м.п. фундамента Ф - 4

Таблица 4.2

Расчет стоимости устройства фундамента Ф - 1

4.2 Технико-экономическое сравнение вариантов и выбор основного

Технико-экономическое сравнение вариантов производится по следующим показаниям:

а) экономической эффективности;

б) возможности выполнения работ в сжатые сроки;

в) возможности выполнения работ в зимнее время;

г) материалоемкости (расходу равноценных материалов).

Экономическая эффективность в ряде случаев является основным показателем при сравнении вариантов, причем весьма важно строгое соблюдение условий их сопоставимости. Сравниваемые варианты должны обеспечивать долговечность и выполнение функций сооружения в течение всего срока его эксплуатации, рассчитываться на все возможные комбинации загружения, которые передают надземные конструкции.

Проанализировав расчет устройства фундаментов мелкого заложения, стоимость которого для фундамента Ф - 4 составила 21,610 руб. и Ф - 1 - 332,898 руб. и свайного фундамента, стоимость которого для фундамента Ф - 4 составила 3584,208 руб. и Ф - 1 - 112889,46 руб., можно сделать вывод, что более целесообразно, исходя из экономических соображений, применять фундаменты мелкого заложения.

Поэтому для устройства фундаментов выбираем вариант мелкого заложения.

Возможность выполнения работ в сжатые сроки также весьма существенна, так как это непосредственно сказывается на продолжительности работ по возведению сооружения, поскольку до устройства фундаментов возводить другие его конструкции, как правило, нельзя. Принятие решения, при котором котлован находится длительный период в открытом виде, может способствовать нарушению природной структуры грунтов в основании. Особенно важны сроки выполнения работ в зимнее время, так как промораживание грунтов в основании обычно недопустимо.

Материалоемкость конструкции фундаментов позволяет оценивать варианты, когда фундаменты и их отдельные элементы делаются из одного и того же материала.

Величины осадок фундаментов и их неравномерностей дают возможность оценивать необходимость проведения послеосадочных работ и их объемы по ремонту деформируемого сооружения.

Характер осушения при устройстве котлованов и фундаментов играет существенную роль при выборе варианта. При выполнении работ по осушению котлована затраты средств обычно пропорциональны продолжительности периода устройства фундамента. В связи с этим стремятся к заложению его подошвы выше уровня грунтовых вод, что особенно важно, когда по каким - либо причинам работы по возведению фундаментов невозможно выполнить в сжатые сроки. Экономия создается вследствие исключения средств на водоотлив из котлована или на понижение уровня грунтовых вод.

5. Рекомендации по производству работ, технике безопасности

Возведение оснований и сооружений производится по проектной документации, утвержденной в установленном порядке, проекту производства работ (ППР), разработанному для конкретного сооружения с резолюцией заказчика, разрешающей начало работ, с учетом норм безопасности при транспортных, грузоподъемных, строительно-монтажных и электротехнических работах.

Контроль за исполнением требований нормативно-технических документов и проектной документации осуществляется производителем работ.

ППР составляется на основе проектной документации и должен содержать: состав подготовительных работ, технологические схемы организации земляных работ, схемы движения механизмов, последовательности устройства оснований, фундаментов и их бетонирования, требования к составу и способу приготовления бетонной и песчано-гравийной смесей и способам их транспортировки и укладки, методы контроля качества устройства оснований и изготовления фундаментов.

Монтаж сборных ленточных фундаментов

Разбивка сборных ленточных фундаментов начинается с того, что на обноске натягивают проволоку для определения осей здания. Затем укладывают угловые фундаментные блоки и на расстоянии 15 мм от них -- маячные блоки. Между угловыми и маячными блоками по линии фундамента на расстоянии 5 мм от его грани натягивают проволоку-причалку, по которой устанавливают промежуточные блоки. Одновременно с укладкой маячных блоков в плане нивелируют их положение по вертикали, устанавливая нивелировочную рейку дважды на каждом блоке на концах осевой линии. Отклонения от проектных отметок не должны превышать ±10 мм.

К работам по монтажу ленточных фундаментов разрешается приступать только после выполнения всех земляных работ и разбивки осей фундаментов. Случайные переборы грунта, допущенные при рытье котлованов под фундаменты, должны быть заполнены сухим песком, гравием или щебнем слоями толщиной не более 10 см с тщательной трамбовкой засыпки. Разжиженный грунт и вода в основании фундаментов, образовавшиеся в результате действия атмосферных осадков и грунтовых вод, должны быть удалены со дна котлована или траншеи, а грунт уплотнен втрамбовыванием в него щебня, гравия или крупного песка слоями толщиной 6--8 см.

Фундаментные блоки складываются в штабеля не более чем в 4 ряда. Общая высота штабеля должна быть не более 2,5 м. Штабели следует располагать вне призмы обрушения, но не ближе 1 м от бровки котлована. Расстояние от складируемых элементов до края дорог должно быть также не менее 1 м. Нельзя приваливать (опирать) материалы, детали и элементы к заборам и стенам траншей.

Блоки необходимо укладывать в штабеля так, чтобы их маркировки были обращены в сторону проезда или прохода между штабелями. При складировании блоков следует обеспечить возможность беспрепятственного подъема их из штабелей и безопасность работы монтажников.

Расстояние между смежными штабелями должно быть не менее 20 см. В продольном направлении следует устраивать через каждые два штабеля проходы шириной не менее 0,7 м. Поперечные проходы шириной 1 м необходимо устраивать не реже чем через 25 м.

Запрещается складировать блоки и другие элементы на крановых путях, а также между наружными стенами зданий и путями.

Отклонения проектных размеров блоков не должны превышать: по длине ±15 мм; по ширине ±15 мм; по толщине ±10 мм.

Перед укладкой блоки должны быть тщательно очищены от грязи и наледи, подъемные петли выправлены, металлические закладные части очищены от ржавчины.

Фундаментные блоки поднимают двух- или четырех-ветвенным стропом. Блок, подаваемый краном, следует остановить на высоте 0,2--0,3 м над местом установки, развернуть в необходимом направлении и плавно опустить. При этом следует контролировать: маячные блоки-подушки -- по двум взаимно перпендикулярным причалкам; рядовые блоки-подушки -- по причалке и монтажному зазору между устанавливаемым и уже поставленным смежным блоком.

При монтаже блоков следует выверять отметки верха блоков-подушек, горизонтальность верха блока в поперечном направлении, правильность установки блока на основание. Горизонтальность блоков-подушек в поперечном направлении следует проверять, уложив на блок правило с уровнем. Устраняют отклонения, заново устанавливая блок. Правильность установки маячных блоков-подушек проверяют отвесом, рядовых блоков-подушек -- по причалке и монтажному зазору между устанавливаемым и уже установленным блоком, отдельно стоящих блоков-стаканов -- шаблоном.

При значительных отклонениях блок необходимо поднять и установить заново; незначительные отклонения устраняют, перемещая блок при помощи монтажного лома.

После окончательной выверки положения блока производят расстроповку. Монтажные петли после укладки 4--5 блоков срезают заподлицо с поверхностью бетона или несколько ниже.

При монтаже ленточных фундаментов из блоков-подушек места сопряжений продольных и поперечных стен надо заделывать бетонной смесью, для чего устанавливают простейшую опалубку из двух досок, укрепляя их распорками в грунт.

В ленточных фундаментах оставляют (по проекту) отверстия для труб водопровода, канализации и т. п. путем раздвижки соседних подушек, перекрываемых вышележащими блоками. Пропуски, оставленные для прокладки трубопроводов, после укладки труб заделываются бетонной смесью.

Горизонтальные швы кладки из крупных фундаментных блоков должны заполняться ровным слоем раствора. Подкладывать под блоки щебенку и кирпичный бой категорически запрещается. Вертикальные пазы между смежными блоками заполняются раствором и тщательно уплотняются трамбованием.

Толщина швов во всех случаях должна быть не более 2 см. Деформационные швы устраиваются в соответствии с проектом, при этом необходимо следить за правильностью устройства изоляции.

Вслед за укладкой и выверкой блоков наружные пазухи фундаментов заполняются грунтом с тщательным его трамбованием, не допускающим сдвига блоков, с последующей поливкой водой.

Организация работ по монтажу фундаментов должна исключать нахождение рабочих под опускаемым блоком.

Снимать с крюка опущенный блок разрешается только после его выверки и окончательной установки.

При устройстве подземной части здания в зимний период необходимо выполнять следующие требования:

- монтаж фундаментов вести только по незамерзшему основанию, для чего укладку блоков производить или вслед за отрывкой траншей или после снятия с грунта утепляющего покрытия (щитов, слоя опилок, соломы и пр.);

- фундаментные блоки перед укладкой их на место очищать от снега и наледи металлическими щетками и скребками, а также горячим воздухом или пламенем от газовых горелок, электрообогревателя и др.;

- котлован в процессе возведения фундаментов предохранять от промерзания, укрывая его щитами, рыхлой землей, шлаком или золой слоем 45--50 см;

- засыпку пазух за фундаментами выполнять сразу после монтажа фундаментов и только незамерзшим грунтом.

Раствор должен храниться в закрытых утепленных ящиках с крышками и в момент его укладки должен иметь температуру не ниже 15° С. Консистенция раствора должна быть с осадкой конуса в пределах 4--5 см.

Устройство монолитного фундамента под колонну

Разбивка отдельных монолитных фундаментов осуществляется с помощью отвесов, опускаемых в точках пересечения проволок, натянутых по осям колонн над котлованом. На щитах опалубки, собранных в блок (короб), намечают середину короба и по верх него прибивают накрест выстроганные рейки. Грани реек должны располагаться по осям короба. Размещенный таким образом короб двигают до тех пор, пока обе прибитые к нему рейки не коснутся шнура отвесов. В этом положении короб закрепляют, после чего с него удаляют рейки. Положение вышележащих коробов ступенчатых фундаментов, а также опалубки фундаментного стакана определяется таким же способом. Фундаменты под сборные колонны бетонируют обычно не до проектной отметки, а несколько ниже, с таким расчетом, чтобы в последующем можно было произвести подливку и затирку бетона под проектную отметку, вынесенную нивелиром на опалубку. При заниженной поверхности фундамента в необходимых случаях под башмак колонны подкладывают металлические подкладки соответствующей толщины.

Комплексный процесс сооружения отдельных монолитных фундаментов включает устройство опалубки, сборку и установку арматуры каркасов, подачу и уплотнение бетонной смеси и уход за ней.

В процессе выдерживания осуществляют уход за бетоном, который должен обеспечить поддержание температурно-влажностного режима, необходимого для нарастания прочности бетона. Свежеуложенный бетон поддерживают во влажном состоянии путем периодических поливок и предохраняют летом от солнечных лучей, а зимой от мороза защитными покрытиями.

Распалубливание фундаментов следует производить аккуратно, чтобы обеспечить сохранность опалубки для повторного применения, а также избежать повреждений бетона. Распалубливание начинают после того, как бетон наберет необходимую прочность. Снимать боковые элементы опалубки, не несущие нагрузок, можно по достижении бетоном прочности, обеспечивающей сохранность углов, кромок и поверхностей. Боковые щиты фундаментов снимают через 48...72 ч. Эти сроки устанавливают на месте в зависимости от вида цемента и температурно-влажностного режима твердения бетона.

Несущие элементы опалубки снимают по достижении бетоном прочности, обеспечивающей сохранность конструкции.

Техника безопасности

Работы по вертикальной планировке строительных площадок, разработке котлованов и устройству фундаментов должны выполняться с соблюдением следующих норм техники безопасности:

-- в зоне действия землеройных и монтажных машин и механизмов запрещается присутствие посторонних людей и выполнение каких-либо работ, не имеющих отношения к осуществляемому технологическому процессу;

-- маршруты машин в пределах строительной площадки должны быть регламентированы, а подъездные пути при наличии ненадежных грунтов усилены инвентарными щитами;

-- работы в зоне расположения подземных коммуникаций (электрокабелей, газопроводов и т. п.) осуществляются при наличии письменного разрешения соответствующих инстанций. К разрешению должен быть приложен план с указанием расположения и глубины заложения коммуникаций. До начала работ в местах расположения подземных коммуникаций должны быть установлены знаки;

-- земляные работы вблизи линий подземных коммуникаций должны производиться под наблюдением прораба или мастера, а непосредственно около газопровода или кабелей,

находящихся под напряжением, кроме того, под наблюдением представителей газового или электротехнического хозяйств;

-- разработка грунта в непосредственной близости от действующих подземных коммуникаций допускается только с помощью лопат; использовать ломы, кирки и пневмоинструмент запрещается;

-- при обнаружении подземных коммуникаций, не указанных в рабочих чертежах, земляные работы прекращаются до выяснения их характера и получения разрешения на дальнейшее ведение работ;

-- перемещение грунта бульдозерами на подъем целесообразно только при уклоне до 10 %;

-- запрещается находиться во время погрузки грунта между землеройной машиной и транспортным средством;

-- во время перерывов экскаватор отводится от края разрабатываемой выемки не менее, чем на 2 м, а ковш опускается на грунт.

К работе с электротехническими и пневматическими инструментами допускаются лица, имеющие специальные удостоверения и прошедшие инструктаж по технике безопасности.

Для обеспечения безопасности и качества работ при устройстве оснований и фундаментов следует предусматривать надзор за строительными процессами и качеством работ во время и после их окончания, который включает следующие меры:

-- проверку правильности расчетных предположений;

-- определение различий между действительными грунтовыми условиями и теми условиями, которые приняты в проекте;

-- проверку правильности осуществления строительства и его соответствия проектному решению.

Охрана природной среды

Геологическую среду в проектном решении оснований сооружений следует рассматривать как часть природной среды, находящуюся в сфере деятельности человека, которая включает рельеф, грунты, подземную гидросферу, физические поля, геологические процессы и явления. Проектные решения на строительство оснований и фундаментов не должны допускать ухудшения геологической и природной среды в целом и, как правило, следующих неблагоприятных последствий:

деградации ландшафтов и микроклимата; исчезновения редких видов растительности, животного мира, кормовых угодий и заповедников;

уничтожения малых форм рельефа и его расчленения;

возникновения или активизации опасных геологических процессов;

водной и ветровой эрозии;

повреждения сельскохозяйственных угодий и растительности;

изменения режима сезонного промерзания толщ оснований отапливаемых зданий и сооружений;

иссушения усадки (дегидратации, термоусадки) минеральных веществ пылеватых фракций в основаниях объектов с горячими технологическими процессами;

изменения соотношения между стоками поверхностных и подземных вод, непредусмотренного затопления и подтопления земель;

изменения обводненности грунтов, приводящей при понижении уровня воды к дополнительной осадке оснований, деструкционному разуплотнению органического вещества; при повышении уровня подземных вод в пылевато-глинистых грунтах -- к размоканию и изменению конструкции, просадке, выщелачиванию и суффозии грунта.

Выполнение строительно-монтажных работ, не предусмотренных проектным решением и приводящих к изменению окружающей среды, не допускается.

Заключение

В ходе выполнения курсовой работы была произведена оценка инженерно-геологических условий строительной площадки, определены строительные свойства грунтов и их физические свойства, и механические характеристики.

В зависимости от конструктивного решения надфундаментной части сооружения в курсовой работе были рассмотрены фундаменты ленточные под стены зданий и отдельные монолитные фундаменты под колонны.

На основании свойств грунта основания определили теоретические габаритные параметры: форму и размеры подошвы фундамента, и его глубину заложения.

Произвели расчет фундаментов мелкого заложения и свайных фундаментов силосного корпуса в соответствии с СНБ 5.01.01 - 99 Основания и фундаменты зданий и сооружений по двум предельным состояниям:

- по предельному состоянию первой группы (по несущей способности);

- по предельному состоянию второй группы (по деформациям).

Определили объем работ на устройство фундамента, с учетом геометрических размеров фундамента, вида грунта и технологических особенностей возведения фундамента и определили стоимость устройства фундамента по первому и второму вариантам.

Сопоставив стоимости устройства фундамента на естественном основании со стоимостью устройства свайного фундамента, можно сделать вывод, что экономически выгодным в данных инженерно-геологических условиях является возведение фундаментов мелкого заложения (как ленточного, так и отдельно стоящего монолитного фундамента под колонну), этот вариант является более экономичным. Поэтому для возведения фундамента выбираем вариант фундаментов мелкого заложения.

По выбранному варианту рассмотрена организация работ по устройству монолитных и сборных фундаментов, рассмотрены вопросы техники безопасности и охраны окружающей среды.

Список использованных источников

1. Ананьев, В.П. Инженерная геология: учебник для студ. вузов по строит. спец./ В.П. Ананьев, А.Д. Потапов. М.: Высш. шк., 2014. 511с.

2. Вареник, Е.И. Технология строительного производства/ Е.И. Вареник. М.: Стройиздат, 1986. 378 с.

3. Веселов, В.А. Проектирование оснований и фундаментов: учебное пособие для студентов строительных специальностей вузов/ В.А. Веселов. М.: Стройиздат, 1978. 215 с.

4. Далматов, Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты (включая специальный курс инженерной геологии)/ Б.И. Далматов. Ленинград: Стройиздат, Ленинградское отделение, 1988. 415 с.

5. Далматов, Б.И. Проектирование фундаментов зданий и промышленных сооружений: учебное пособие для студентов вузов по спец. «Промышленное и гражданское строительство» / Б.И. Далматов, Н.Н. Морарескул, В Г. Науменко. М.: Высш. шк., 1986. 296 с.

6. Инженерная геология, механика грунтов, основания и фундаменты: учебно-методическое пособие для выполнения курсовой работы: в 2 ч./ сост.: Г.Н.Некрасова, Е.А. Шутова. Мозырь: УО «МГПУ имени И.П. Шамякина», 2009. Ч.1. 79 с.

7. Пилягин, А.В. проектирование оснований и фундаментов зданий и сооружений: учебное пособие / А.В. Пилягин. М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2006. 248 с.

8. Основания и фундаменты: справочник / под ред. Г.И. Шевцова. М.: Высш. шк., 1991. 383 с.

9. СНБ 5.01.01 - 99 Основания и фундаменты зданий и сооружений. Мн.: Министерство архитектуры и строительства Республики Беларусь, 1999 - 36 с.

Размещено на Allbest.ru