Производство земляных работ

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Министерство образования РФ

Санкт - Петербургский Государственный архитектурно-строительный университет

Кафедра Технологии строительного производства (ТСП)

Курсовой проект

тема: Производство земляных работ

Санкт-Петербург

2015г

Основная цель курсовой работы - закрепить знания по разделу «Земляные работы» курса «Технология строительных процессов возведения и реконструкции зданий», развить у студента навыки самостоятельной творческой работы и инженерного подхода к решению конкретных технических задач.

Курсовая работа по своему характеру отличается от реального проектирования, так как ее содержание определяется учебными целями и требованиями программы по технологии строительного производства. Особое внимание в работе уделяется методике подсчета объемов и трудоемкости работ, подбору комплекта машин и механизмов для ведения комплексно-механизированного производства земляных работ, построению схем их работы и определению стоимости работ.

Исходные данные

Вариант 25
Место строительства	Владимир
Длина здания	120 м
Ширина здания	72 м
Уровень грунтовых вод	1,5 м
Приток воды по данным пробной откачки	0,01 м3/ч с 1 м2 поверхности
Расстояние объекта строительства от карьера	10 км
Тип дороги (покрытие)	грунтовое
Начало строительства	1 число месяца
Окончание строительства	17 число месяца

1. Схема размещения фундаментов

Геологический разрез строительной площадки

1 - растительный слой; 2 -песок; 3 - глина жирная мягкая

Характеристика грунтов

2. Определение типа и параметров земляного сооружения

При разработке земляного сооружения с откосами ширина траншеи по низу c(d) принимается равной ширине подошвы фундамента с(d) = (b+ 0,2 + 0,2), 0,2 м с каждой стороны - для устройства песчаной подушки или бетонной подготовки. Толщину песчаной подготовки принимают не более 0,1 м.

Ширина траншеи по верху А складывается из ширины траншеи по низу С и проекции откоса на горизонталь. Проекция откоса на горизонталь - L = m H = 1 • 1,95 = 1,95 м, где Н - глубина заложения фундамента, m - показатель крутизны откоса, тогда А(B) = С + L + L= С + m H + m H.

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

В случае разработки рабочей схемы для данного земляного сооружения необходима отрывка траншей под каждый фундамент, так как объем призм, оставшихся между фундаментами равен 28? от объема общей траншеи. При определении глубины копания траншеи экскаватором следует иметь в виду, что траншеи под фундаменты должны быть вырыты без нарушения структуры грунта в основании. В связи с этим требованием при работе экскаватора предусматриваем недобор грунта 0,1м.

3. Определение объемов земляных работ

Комплексный технологический процесс производства земляных работ на объекте связан с переработкой грунта, который в полном объеме или частично подготавливается, разрабатывается, перемещается, укладывается, уплотняется и планируется. Этот процесс состоит из простых составляющих операций, выполняемых в определенной технологической последовательности одной или несколькими машинами, в результате чего создается земляное сооружение.

земляной сооружение машина строительный

3.1 Подсчет объемов работ по срезке растительного слоя

До начала работ по отрывке котлована следует выполнять срезку растительного грунта на всей площади пятна застройки. Площадь срезаемого растительного слоя определяется с учетом того, что растительный слой срезается на расстоянии не менее 10 м от крайних осей здания. Определим объём по срезке растительного грунта по формуле:

Где толщина слоя растительного грунта, м; S - площадь, на которой производится срезка растительного слоя.

3.2 Подсчет объемов работ по подчистке дна земляного сооружения (разработка недоборов) и планировке

Подсчет объёмов земляных работ по разработке котлована:

В нашем случае объём котлована, имеющего постоянные по всему периметру откосы, можно определить по следующей формуле:

,

где Н- глубина котлована; А и В- длина, и ширина котлована по верху; d и с- ширина и длина котлована по низу.

Общий объём котлованов:

3.3 Объём экскаваторной разработки определим по следующей формуле

м3, где

hp.r.- толщина слоя растительного грунта, м; hз- толщина слоя зачистки, м

Объем экскаваторной разработки всех котлованов:

Разработку недоборов грунта необходимо производить вручную или механизированным специальным оборудованием. Недобор грунта в местах установки фундамента не должен превышать 5-10 см. Подсчет объёма работ по зачистке дна котлована производится по формуле:

,

Где F- площадь дна котлована; hH- толщина недобора грунта

Планировка дна котлована, вырытого под фундаменты здания, производится лишь в тех местах, где будет выполняться подготовка под фундаменты.

Объём ручной доработки грунта определяется по формуле:

Дно котлованов или траншей зачищается и планируется по всей площади. Откосы временных земляных сооружений требуют срезки и планировки по шаблонам. Для механизации этих работ применяют бульдозеры, оборудованные специальным отвалом (откосником).

Разработку недоборов грунта необходимо производить вручную или механизированным специальным оборудованием. Недобор грунта в местах установки фундамента не должен превышать 5-10 см. Подсчет объёма работ по зачистке дна котлована производится по формуле:

,

Где F- площадь дна котлована; hH- толщина недобора грунта

Планировка дна котлована, вырытого под фундаменты здания, производится лишь в тех местах, где будет выполняться подготовка под фундаменты.

Объём ручной доработки грунта определяется по формуле:

Дно котлованов или траншей зачищается и планируется по всей площади. Откосы временных земляных сооружений требуют срезки и планировки по шаблонам. Для механизации этих работ применяют бульдозеры, оборудованные специальным отвалом (откосником).

3.4 Подсчет объемов работ по обратной засыпке

Схема для подсчета объемов по обратной засыпке

Объем обратной засыпки одиночного фундамента:

где Vк- объем котлована, м3;

Vф - объем фундмента, м3;

Ко.р - коэффициент остаточного разрыхления грунта:



Общий объем обратной засыпки:

Схема обратной засыпки

3.5 Подсчет объемов работ по уплотнению обратной засыпки

Объем грунта, подлежащего уплотнению:

Общий объем грунта, подлежащего уплотнению:

Работы по обратной засыпке и разравниванию грунта выполняют с использованием автосамосвалов и бульдозера. Уплотняют грунт вдоль осей фундаментов за 3-4 проходки по одному месту прицепным или самоходным вибрационным катком с гладкими или кулачковыми вальцами. Вокруг фундамента грунт уплотняют на расстоянии не менее 0,8 м от него электрическими самопередвигающимися трамбовками или виброплитами. Вокруг фундаментов грунт трамбуется с помощью электротрамбовок. С помощью этих машин можно осуществить планировку откосов и поверхностей земляных сооружений, зачистку недоборов грунта при рытье котлованов и траншей, обратную засыпку грунта и пр.

Схема по уплотнению обратной засыпки

Полученные результаты по расчету объемов земляных

№ п/п	Наименование работ	Единица измерения	Объем работ
1.	Срезка растительного слоя	м3	386,4
2.	Разработка грунта экскаватором	м3	693,5
3.	Объем работ по подчистке дна котлованов	м3	9,9
4.	Обратная засыпка	м3	215,64

4. Расчет схем размещения земляных масс (кавальеров)

Грунт для обратной засыпки обычно располагают в протяженных кавальерах на расстоянии не менее 1 м от бровки котлована.

При подсчете объема грунта для обратной засыпки подсчитывается необходимая площадь для размещения этого грунта. Для этой цели определяют по схеме сооружения длину кавальера с учетом разрывов для устройства проездов и проходов, высоту кавальера назначают в пределах от 1,5 до 3 м различного в поперечном сечении. По длине кавальер может быть равен длине котлована.

Объем кавальера равен объему обратной засыпки с учетом коэффициента разрыхления грунта.

Ширину и высоту кавальера назначают, как правило, соответственно рабочим параметрам экскаватора, а именно: высоте выгрузки и радиусу выгрузки - максимальному и минимальному соответственно

Ширина кавальера:

где Vкав - объем кавальера, м3;

hкав - высота кавальера, м;

Lкав- длина кавальера, м.

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Схема для расчета кавальера

5. Выбор основных машин и механизмов для производства земляных работ

5.1 Выбор машин для срезки растительного слоя

Выбираем бульдозер марки ДЗ-8 (Д-271-А):

- тип отвала неповоротный,

- длина отвала 3,03 м,

- высота отвала 1,1 м,

- управление канатное,

- мощность 79 кВт,

- марка трактора Т-100,

- масса оборудования 1,58 т.

5.2 Выбор машин для разработки грунта

Принимаем одноковшовый экскаватор вместимостью ковша 0,4-0,65 м3 и автосамосвала грузоподъемностью 4,5-12 т, так как объем работ менее 20 тыс. м3. Глубина котлованов 2,1 м, грунты относятся к I-II группам, поэтому при разработке котлованов применяем экскаваторы, оборудованные обратной лопатой.

Выбираем экскаватор гидравлический марки ЭО-3122:

- вместимость ковша 0,65 м3,

- глубина копания 4,8 м,

- радиус копания 7,8 м,

- высота выгрузки 5,1 м,

- продолжительность рабочего цикла:

- погрузка в транспортные средства 27 с,

- работа в отвал 19 с,

- минимальный шаг перемещения экскаватора 1,4 м.

5.3 Выбор вида и подсчет транспортных средств для отвозки грунта

Для отвозки грунта от экскаватора используют автосамосвалы грузоподъемностью 1,5 - 70 т. С кузовами, опрокидывающимися назад и в стороны. Наибольшая производительность достигается, если кузов автосамосвала в 3-7 раз больше емкости ковша экскаватора.

Выбираем автосамосвал марки ЗИЛ-555:

- грузоподъемность 4,5 т,

- вместимость кузова 3,1 м3,

- радиус поворота 7,8 м,

- погрузочная высота 2,0 м,

- время подъема кузова 15-17 с,

- время опускания кузова 15 с,

- продолжительность разгрузки с маневрированием 1,2 мин,

- габаритные размеры: длина 5,55 м, ширина 2,40 м, высота 2,3 м.

Количество транспортных средств для отвозки грунта (условие бесперебойной работы экскаватора):

где tп - продолжительность погрузки автосамосвала, мин,

Tц - продолжительность транспортного цикла автосамосвала, мин.

где L - расстояние транспортирования грунта, км,

Vср - средняя скорость автосамосвала (20-25 км/ч),

tм - время, необходимое для маневров при погрузке и разгрузке (1-3 мин),

tр - продолжительность разгрузки (1 мин).

Количество целых ковшей для заполнения одного самосвала:

где Q - грузоподъемность самосвала, т,

y - объемный вес грунта в плотном теле, т/м3,

е - геометрическая емкость ковша, м3,

Кн - коэффициент наполнения ковша плотным грунтом.

Продолжительность погрузки самосвала:

где tр.ц. - продолжительность цикла работы экскаватора, мин.

с - коэффициент случайных задержек 1,1.

Перегрузка кузова автомобиля при расчетах не превышает 10%.

При работе экскаватора попеременно навымет и на транспорт понадобится 13 машин.

График движения автомобиля

Схема забоя и работы экскаватора на транспорт

5.4 Подбор средств водоотлива

Для организации стока атмосферных и талых вод сразу же после срезки растительного слоя необходимо выполнить вертикальную планировку, обеспечив соответствующие уклоны площадки (не менее 0,02), а также устроить с нагорной стороны площадки обваловывания и нагорные канавы.

Для осушения котлованов в процессе производства работ в грунтах с малым притоком грунтовых вод применяется открытый водоотлив, т. е. откачка воды насосами из зумпфов (приямков) и водосборных канав.

Количество насосов определяется исходя из притока грунтовых вод со всей площади дна котлована и откосов, расположенных ниже отметки уровня грунтовых вод, и часовой производительности насоса:

где Fд, Fотк- площади дна котлована (траншеи) и откосов, расположенных ниже отметки уровня грунтовых вод; =0,06- приток грунтовых вод с 1 м2 площади; К = 1,5-2,0 - коэффициент запаса (на случай обильных дождей или неисправности насосов); Пн=30 - часовая производительность выбранного насоса.

6. Выбор способов комплексно-механизированного производства земляных работ и обоснование его

При комплексной механизации работы выполняются с помощью комплектов машин, взаимно дополняющих друг друга и увязанных между собой по основным параметрам и расположению в технологической цепи.

При выборе способов производства работ необходимо учитывать: вид грунта, размеры земляного сооружения, уровень грунтовых вод, дальность перемещения грунта и сезон производства работ.

Срезка растительного слоя осуществляется бульдозерами. Ими целесообразно перемещать грунт до 50-100 м (в зависимости от мощности бульдозера).

Разработка котлованов осуществляется одноковшовыми экскаваторами. Вид рабочего оборудования - обратная лопата. Экскаватор - обратная лопата - способен работать в переувлажненных грунтах. Применяется для рытья траншей, котлованов небольших размеров. Недостатком обратной лопаты является ограниченная глубина копания.

Ведомость потребных машин и механизмов

№	Наименование	Тип (марка)	Кол-во	Технические характеристики машин и механизмов
1	Бульдозер	ДЗ-8 (Д-271-А)	1	Ширина отвала - 3030 мм;
2	Экскаватор - обратная лопата	ЭО-3122	1	0,65 м3
3	Автосамосвал	ЗИЛ-555	15	Вместимость кузова 3,1 м3
4	Электротрамбовка	ИЭ4505	1	Глубина уплотнения за 2 проходки 0,2 м
5	Грунтоуплотняющая машина	ДУ-12Б (Д-471Б)	1	Глубина уплотнения 1,2 м
6	Насосы	ПН-8	1	Диафрагмовый или поршневой

7. Технико-экономические расчеты

7.1 Расчет затрат труда и машинного времени (калькуляция затрат, календарный план)

Трудоемкость работ:

Q = V*Нвр/8,

где V - объемы работ,

Нвр - норма времени по ЕНиР для людей и машин.

Продолжительность работ:

Пр=Q/(nm),

где n - численный состав звена,

m - количество рабочих смен в сутки.

Ведомость затрат труда и машинного времени

№	Наименование работ	ЕНиР	Объем по ЕНиР	Норма, Нвр	Трудоемкость Q	Общая трудоемкость маш/см (чел/дн)	Состав звена по ЕНиР
			Ед. изм.	Кол-во	Рабочих, чел/час	Машин, маш/час	Рабочих, чел/час	Машин, маш/час
1	Срезка растительного слоя бульдозерами	2-1-5	1000 м2	3,808	-	1,8	-	0,86	0,86	Машинист 6-го разряда
2	Разработка грунта I и II категории одноковшовым экскаватором «обратная лопата», при емкости ковша 0,65 м3: с погрузкой на транспорт навымет	2-1-9	100 м3 100 м3	1,716 1,539	- -	3,2 2,5	- -	0,69 0,48	0,69 0,48	Машинист 6-го разряда
3	Зачистка дна котлована в грунте II категории естественного залегания	2-1-5	100 м3	0,078	6	-	0,08	-	0,06	Землекоп 3-го разряда
5	Установка фундаментов массой до 8 т	4-1-1	1 шт	20	5	-	12,5	-	12,5	Монтажник конструкций 6-го разряда
6	Засыпка пазух котлованов грунтом I и II категории слоями 0,2 м с трамбованием электротрамбовками	2-1-34	100 м3	1,539	-	1,9	-	0,37	0,37	Землекоп 3-го разряда
7	Уплотнение грунта в ручную	21-3	100 м3	1,539	4,8	-	3,69	-	3,69	Землекоп 2-го разряда

Календарный план производства работ

Наименование работ	Объем работ	Затраты труда	Требуемые машины	Число смен в сутки	Состав звена	Продолжительность работы Пр, дни
	Ед. изм.	Кол-во	Рабочих, чел/час	Машин, маш/час
Срезка растительного слоя	1000 м2	3,808	-	1,8	Бульдозер	1	Машинист 6-го разряда	1
Разработка грунта	100 мЗ	3,255	-	4,45	Экскаватор, автосамосвалы	1	Машинист 6-го разряда	2
Зачистка дна котлованов	100 мЗ	0, 078	6	-	-	1	Землекоп 3-го разряда	1.5
Устройство фундаментов	1 шт	15	5	-	-	2	Монтажник конструкций 6-го разряда	1.5
Обратная засыпка	100 мЗ	1,539	-	1,9	Бульдозер	1	Землекоп 3-го разряда	1
Уплотнение	100 м2	1,539	4,8	-	Ручная трамбовка	1	Землекоп 2-го разряда	1

График работ

Наименование работ	Продолжительность
	1	2	3	4	5	8	9	10	11	12	15	16	17	18	19	22	23	24	25	26	29	30	31
Срезка растительного слоя
Разработка грунта
Зачистка дна котлованов
Водоотлив
Устройство фундаментов
Обратная засыпка
Уплотнение вручную
Уплотнение машинами

8. Разработка мероприятий по охране труда

Мероприятия, обеспечивающие безопасное выполнение земляных работ по СНиП III. 4-89 «Техника безопасности в строительстве». На территории производства работ, где происходят движения людей и транспорта, должны быть ограждены ямы, траншеи, канавы. В местах перехода траншей, канав, ям должны быть установлены переходные мостики. На ограждениях устанавливают предупредительные надписи. При работе экскаватора не разрешается производить другие работы со стороны забоя и находиться в радиусе его действия плюс 5 м. Не допускается присутствие работников и других лиц ближе 20 м на участках выполнения работ по уплотнению грунтов свободно падающими трамбовщиками. Запрещается нахождение работников в выемках с вертикальными стенками без креплений при их глубине свыше 1,5 м.



Схема разработки котлованов

Размещено на Allbest.ru