Определение объёмов и выбор машин для производства земляных работ

1

Министерство образования Российской Федерации

Кубанский государственный технологический университет

Кафедра технологии, организации, экономики строительства

и управления недвижимостью

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту на тему:

«Определение объёмов и выбор машин для производства земляных работ»

Выполнил:

Студент гр. 04-С-ПГ5

Максимкина А.Г.

Краснодар

2007

СОДЕРЖАНИЕ

1. Определение объемов земляных работ

1.1 Определение отметок поверхности грунта

1.2 Определение предварительной средней планировочной отметки

1.3 Определение объёмов котлована и засыпки пазух

1.4 Определение средней планировочной отметки

1.5 Определение проектных отметок

1.6 Определение положения линии нулевых работ

1.7 Определение объемов земляных работ при планировке площадки и устройстве откосов

1.7.1 Определение объемов при планировке площадки

1.7.2 Определение объемов грунта в откосах по периметру площадки

1.7.3 Определение окончательных объемов по вертикальной планировке

1.8 Составление баланса земляных масс

2. Определение оптимальной схемы перемещения грунта и среднего расстояния перемещения грунтовых масс

2.1 Определение координат ЦТ призм

2.2 Определение оптимальной схемы перемещения грунта

3. Выбор машин для производства работ по вертикальной планировке

3.1 Выбор типа машины комплект №1

3.2 Показатели работы комплекта №1

3.3 Расчет требуемого числа машин комплекта №1

3.4 Выбор типа машины комплект №2

3.5 Показатели работы комплекта №2

3.6 Расчет требуемого числа машин комплекта №2

4. Технико-экономическое сравнение вариантов комплектов машин

5 Выбор комплекта машин для разработки котлована

6 Расчет забоя

7 Расчет количества экскаваторов для рытья котлована

8 Литература

1. Определение объемов земляных работ

1.1 Определение отметок поверхности грунта

Черные отметки определяют методом линейной интерполяции. При этом зависимости объясняются подобием треугольников.

Черные отметки любого угла квадрата, лежащего между двумя горизонталями, Н_ч (в метрах) равна:

,

где

Н_ч - отметка ближайшей к углу или дальней от угла горизонтали, м;

j - превышение между горизонталями, м;

d - кратчайшее расстояние от ближайшей к углу или дальней горизонтали до искомого угла (через угол по перпендикуляру к касательной к горизонтали), м;

l - кратчайшее расстояние между горизонталями, м.

1.2 Определение предварительной средней планировочной отметки

Средняя отметка планировки определяется по формуле:

,

где Н₁, Н₂, Н₄ - черные отметки (отметки существующей поверхности земли), принадлежащие соответственно одной, двум и четырем вершинам элементарных площадок, м;

n - число равновеликих квадратов, на которые разбита площадка.

?H₁ = 100,02+104,84+104,62+100,33=409,81 м

?H₂ = 100,88+101,65+102,31+104,00+104,68+104,71+104,66+104,53+

+103,75+102,86+102,09+101,39+100,75+99,78+99,74+99,74+99,86+

+103,07=1840,45 м

?H₄ = 100,71+101,54+102,33+103,06+103,88+104,00+103,00+102,28+

+101,51+100,67+100,78+101,61+102,28+102,89+103,78+103,71+102,86+

+102,33+103,27+100,79=2047,18 м

n=30,

H_ср = 102,33 м.

1.3 Определение объёмов котлована и засыпки пазух

Устанавливаем размеры котлована

Вид грунта - песок (m = 1)

Н_к = 2,5 м,

А = 68 м,

Б = 98 м.

V_к = (H_к/6) [(A^B+A)(Б^B+Б)+ A^BЧБ^B+АЧБ] = (2,5/6) [(73+68)Ч

Ч(103+98)+73Ч103+68Ч98] =17718,33 м³

V_ф = H_к (A - 2) (Б - 2) = 2,5Ч68Ч98 = 15840 м ³

V_п = V_к - V_ф =17781,33- 15840 = 1878,33 м ³

1.4 Определение средней планировочной отметки

Средняя планировочная отметка площадки определяется по формуле:

?Дh,

где - средняя отметка планировки площадки без учета котлована, м;

- Дh? поправка к планировочной отметке на объем грунта, укладываемого в планировочную насыпь при разработке котлована, м.

поправка к планировочной отметке на достижение нулевого баланса

оправку к средней отметке планировки при разбивке площадки на квадраты определяется по формуле:

= V_Ф / F_пл ,

де V_Ф -объем подземной части здания в котловане ниже отметки Н_ср, м³;

F_пл - площадь площадки на уровне планировочных отметок, м².

V_Ф = (А-2)(Б-2)·Н = (68-2)(98-2)·2,5=15870 м³;

F_пл =500·600=300000 м²;

= 0,0528м;

Дh=0,0694 м.

Окончательная средняя планировочная отметка площадки равна:

? Дh = 102,33+0,0528?0,0694=102,32м;

1.5 Определение проектных отметок

Отметки проектируемой поверхности земли Н_к (красные отметки) можно определить способом поворота на заданный угол горизонтальной плоскости с отметками Н₀ вокруг оси поворота N-N, лежащей в этой плоскости. Ось поворота N-N перпендикулярна принятому направлению проектного уклона i (i=0,004) площадки, и для площадки с равномерным уклоном природного рельефа проходит через ее середину.

Красные отметки в углах разбивочной сетки определяется по формуле:

,

где Н_кj - проектная (красная) отметка в точке j, м;

Н₀ - предварительная средняя планировочная отметка площадки, м;

i - заданный проектный уклон площадки ;

L_j - кратчайшее расстояние от оси поворота до точки j, м.

Приведем результаты в таблице 1

Таблица 1 Проектные отметки

Номера вершин квадратов	Lj	Н0	Нкj
1	2	3	4
1	-300	102,32	101,12
2	-200	102,32	101,52
3	-100	102,32	101,92
4	0	102,32	102,32
5	100	102,32	102,72
6	200	102,32	103,12
7	300	102,32	103,52
8	300	102,32	103,52
9	200	102,32	103,12
10	100	102,32	102,72
11	0	102,32	102,32
12	-100	102,32	101,92
13	-200	102,32	101,52
14	-300	102,32	101,12
15	-300	102,32	101,12
16	-200	102,32	101,52
17	-100	102,32	101,92
18	0	102,32	102,32
19	100	102,32	102,72
20	200	102,32	103,12
21	300	102,32	103,52
22	300	102,32	103,52
23	200	102,32	103,12
24	100	102,32	102,72
25	0	102,32	102,32
26	-100	102,32	101,92
27	-200	102,32	101,52
28	-300	102,32	101,12
29	-300	102,32	101,12
30	-200	102,32	101,52
31	-100	102,32	101,92
32	0	102,32	102,32
33	100	102,32	102,72
34	200	102,32	103,12
35	300	102,32	103,52
36	300	102,32	103,52
37	200	102,32	103,12
38	100	102,32	102,72
39	0	102,32	102,32
40	-100	102,32	101,92
41	-200	102,32	101,52
42	-300	102,32	101,12

Рабочие (синие) отметки определяют как разность красных и черных отметок:

,

где h_j - рабочая отметка в точке j, м.

Н_кj - проектная (красная) отметка в точке j, м;

Н_чj - черная отметка в точке j, м;

Условно рабочие отметки насыпей записывают со знаком «+» и выемок - со знаком « - ».

Приведем результаты в таблице 2

Таблица 2. Рабочие отметки

Номера вершин квадратов	Нкj	Нчj	hj
1	2	3	4
1	101,12	100,02	+1,10
2	101,52	100,88	+0,64
3	101,92	101,65	+0,27
4	102,32	102,31	+0,01
5	102,72	103,07	-0,35
6	103,12	104,00	-0,88
7	103,52	104,84	-1,32
8	103,52	104,68	-1,16
9	103,12	103,88	-0,76
10	102,72	103,06	-0,34
11	102,32	102,33	-0,01
12	101,92	101,54	+0,38
13	101,52	100,71	+0,81
14	101,12	99,86	+1,26
15	101,12	99,74	+1,38
16	101,52	100,67	+0,85
17	101,92	101,51	+0,41
18	102,32	102,28	+0,04
19	102,72	103,00	-0,28
20	103,12	104,00	-0,88
21	103,52	104,71	-1,19
22	103,52	104,66	-1,14
23	103,12	103,78	-0,66
24	102,72	102,89	-0,17
25	102,32	102,28	+0,04
26	101,92	101,61	+0,31
27	101,52	100,78	+0,74
28	101,12	99,74	+1,38
29	101,12	99,78	+1,34
30	101,52	100,79	+0,73
31	101,92	101,27	+0,65
32	102,32	102,23	+0,09
33	102,72	102,86	-0,14
34	103,12	102,71	-0,59
35	103,52	104,53	-1,01
36	103,52	104,62	-1,10
37	103,12	103,75	-0,63
38	102,72	102,86	-0,14
39	102,32	102,09	+0,23
40	101,92	101,39	+0,53
41	101,52	100,75	+0,77
42	101,12	100,33	+0,79

1.6 Определение положения линии нулевых работ

Положение нулевых отметок определяют по формуле:

,

где X - расстояние от левой (нижней) вершины квадрата до искомой точки нулевых работ, м;

a - длина стороны квадрата, м;

- левая (нижняя) рабочая отметка, м;

- правая (верхняя) рабочая отметка, м.

Данные к определению линии нулевых работ приведены в таблице 3

Таблица 3. Данные к определению линии нулевых работ

Сторона между углами квадратов	Рабочие отметки, м	, м	Расстояние нулевой точки от узлов, м
	Левая (нижняя)	Правая (верхняя)	Сумма отметок		Левого (нижнего)	Правого (верхнего)
1	2	3	4	5	6	7
4-5	0,01	0,35	0,36	100	2,78	97,22
4-11	0,01	0,01	0,02	100	50	50
12-11	0,38	0,01	0,39	100	97,44	2,56
11-18	0,04	0,01	0,05	100	80	20
18-19	0,04	0,28	0,32	100	12,5	87,5
25-24	0,04	0,17	0,21	100	19,05	80.95
32-33	0,09	0,14	0,23	100	39,13	60,87
39-38	0,23	0,14	0,37	100	62,16	37,84

1.7 Определение объемов земляных работ при планировке площадки и устройстве откосов

1.7.1 Определение объемов при планировке площадки

Результаты вычислений объёмов грунта при планировке площадки сведем в таблицы

Таблица 4. Объемы грунта в однородных призмах

Номера элементарных площадок	Рабочие отметки, м		4	Объемы фигур, м3
							Насыпи	Выемки
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	+1,10	+0,64	+1,26	+0,81	+3,81	+0,953	9530
2	+0,64	+0,27	+0,81	+0,38	+2,10	+0,525	5250
5	-0,35	-0,88	-0,34	-0,76	-2,33	-0,583		5830
6	-0,88	-1,32	-0,76	-1,16	-4,12	-1,030		10300
7	-0,76	-1,16	-0,88	-1,19	-3,39	-0,998		9980
8	-0,34	-0,76	-0,28	-0,88	-2,26	-0,565		5650
11	+0,81	+0,38	+0,85	+0,41	+2,45	+0,613	6130
12	+1,26	+0,81	+1,38	+0,85	+4,30	+1,075	10750
13	+1,38	+0,85	+1,38	+0,74	+4,35	+1,088	10880
14	+0,85	+0,41	+0,74	+0,31	+2,31	+0,576	5760
15	+0,41	+0,41	+0,31	+0,04	+1,17	+0,296	2960
17	-0,28	-0,88	-0,17	-0,66	-1,99	-0,498		4980
18	-0,88	-1,19	-0,66	-1,14	-3,87	-0,968		9680
19	-0,66	-1,14	-0,59	-1,01	-3,40	-0,850		8500
20	-0,17	-0,66	-0,14	-0,59	-1,56	-0,390		3900
22	+0,31	+0,04	+0,65	+0,09	+1,09	+0,273	2730
23	+0,74	+0,31	+0,73	+0,65	+2,53	+0,633	6330
24	+1,38	+0,74	+1,34	+0,73	+4,19	+1,050	10500
25	+1,34	+0,73	+0,79	+0,77	+3,63	+0,908	9080
26	+0,73	+0,65	+0,77	+0,53	+2,68	+0,670	6700
27	+0,65	+0,09	+0,53	+0,23	+1,50	+0,375	3750
29	-0,14	-0,59	-0,14	-0,63	-1,51	-0,377		3770
30	-0,59	-1,01	-0,63	-1,10	-3,33	-0,833		8300

Таблица 5. Объемы грунта в неоднородных призмах (трапециях)

Сторона	№ квадрата	Рабочие отметки	Расстояние до ЛНР	Средняя линия	Средние рабочие отметки	Объемы фигур
				лев.	прав.	лев.	прав.	лев.	прав.	Насыпи	Выемки
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
18-19 25-24	16	0,04 0,04	0,28 0,17	12,50 19,05	87,50 80,95	15,78	84,23	0,02	0,11	31,56	926,53
24-25 32-33	21	0,04 0,09	0,17 0,14	19,05 39,13	80,95 60,87	29,09	70,91	0,03	0,08	87,27	567,28
32-33 39-38	28	0,09 0,23	0,14 0,14	39,13 62,16	60,87 37,84	50,65	49,35	0,08	0,07	405,2	345,45

Таблица 6. Объемы грунта в неоднородных призмах (треугольниках)

квадрата	Фигуры	Рабочие отметки		3	Sтреуг	Объемы фигур	Объемы общие
								Насыпи	Выемки	Насыпи	Выемки
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
3	I II III IV	-0,01 +0,27 +0,27 +0,27	0 +0,01 +0,38 0	0 0 0 0	-0,01 +0,28 +0,65 +0,27	-0,003 +0,09 +0,22 +0,09	64 2500 4872 2564	225 1071,8 230,76	0,192	1527,6	0,192
4	I II III IV	+0.01 -0,35 -0,01 -0,34	0 -0,34 -0,34 0	0 0 0 0	+0,01 -0,69 -0,35 -0,34	+0,003 -0,23 -0,12 -0,11	69,5 4861 2500 2569,5	0,21	1118 300 282,7	0,21	1700,68
10	I II III IV	-0,01 +0,38 +0,41 +0,41	0 +0,41 +0,04 0	0 0 0 0	-0,01 +0,79 +0,45 +0.41	-0,003 +0,26 +0,15 +0,14	25,6 4872 4000 1102,4	1266,7 600 154,34	0,08	2021,06	0,08
9	I II III IV	+0,04 -0,01 -0,34 -0,34	0 -0,34 -0,28 0	0 0 0 0	+0,04 -0,35 -0,62 -0,34	+0,013 -0,12 -0,21 -0,11	500 1000 4375 4152	6,50	120 918,8 453,8	6,50	1492,50

1.7.2 Определение объемов грунта в откосах по периметру площадки

Результаты вычислений объёмов грунта в откосах по периметру площадки

Таблица 7 Объёмы грунта в откосах по периметру площадки

Номера	Рабочие отметки, м	Крутизна откоса 1:m	Длина откоса l, м	Объемы грунта в откосах, мі	Общий объем грунта в откосах, мі
призм	тел откосов								насыпи	выемки
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1	1	+1,26	+1,10	1:1,5	100,00		104,91		166,36
	2	+1,10		1:1,5				0,71
	3	+1,10	+0,64	1:1,5	100,00		60,74
2	1	+0,64	+0,27	1:1,5	100,00		18,09		18,09
3	1	+0.27	+0,01	1:1,5	80,00		2,74		2,74
4	1	+0,01	0	1:1,5	2,78	0,007			0,007	1,98
	2	0	-0,35	1:1	97,22	1,98
5	1	-0,35	-0,88	1:1	100,00		22,42			22,42
6	1	-0,88	-1,32	1:1	100,00		62,92			740,58
	2	-1,32		1:1				0,46
	3	-1,32	-1,16	1:1	100,00		77,20
7	1	-1,16	-1,19	1:1	100,00		69,04			69,04
18	1	-1,19	-1,14	1:1	100,00		67,89			67,89
19	1	-1,14	-1,01	1:1	100,00		57,99			57,99
30	1	-1,01	-1,10	1:1	100,00		55,75			95,99
	2	-1,10		1:1				0,32
	3	-1,10	-0,63	1:1	100,00		40,17
29	1	-0,63	-0,14	1:1	31,58		10,41			10,41
28	1	-0,14	0	1:1	37,84	0,12			0,82	0,12
	2	0	+0,23	1:1,5	62,16	0,82
27	1	+0,23	+0,53	1:1,5	100,00		12,52		12,52
26	1	+0,53	+0,77	1:1,5	100,00		32,77		32,77
25	1	+0,77	+0,79	1:1,5			45,63		95,68
	2	+0,79		1:1,5	100,00			0,37
	3	+0,79	+1,34	1:1,5	100,00		90,74
24	1	+1,34	+1,38	1:1,5	100,00		138,75		138,75
13	1	+1,38	+1,38	1:1,5	100,00		142,83		142,83
12	1	+1,38	+1,26	1:1,5	100,00		130,95		130,95

1.7.3 Определение окончательных объемов по вертикальной планировке

Таблица 8 Сводная таблица объемов грунта по вертикальной планировке

Номера призм	Геометрические объемы, м3	Общие объемы с учетом Кор=1,03, м3
	в пределах элементарных площадок	в откосах площадок	общие
	насыпи	выемки	насыпи	выемки	насыпи	выемки	насыпи	выемки
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	9530		166,36		9696,36		9413,94
2	5250		18,09		5268,09		5114,65
3	1527,6	0,19	2,74		1530,34	0,19	1485,77	0,19
4	0,21	1700,68	0,007	1,98	0,21	1702,66	0,203	1702,66
5		5830		22,42		5852,42		5852,42
6		10300		740,58		11040,58		11040,58
7		9980		69,04		10049,04		10049,04
8		5650				5650		5650
9	6,50	1492,50			6,50	1492,50	6,31	1492,50
10	2021,06	0,08			2021,06	0,08	1962,19	0,08
11	6130				61,30		5951,46
12	10750		130,95		10880,95		10564,03
13	10880		142,83		11022,83		10701,78
14	5760				5760		5592,23
15	2960				2960		2673,79
16	31,56	926,53			31,56	926,53	30,64	926,53
17		4980				4980		4980
18		9680		67,89		9747,89		9747,89
19		8500		57,99		8557,99		8557,99
20		3900				3900		3900
21	87,27	567,28			87,27	567,28	84,73	567,28
22	2730				2730		2650,49
23	6330				6330		6145,63
24	10500		138,75		10638,75		10328,88
25	9080		95,68		9175,68		6536,67
26	6700		32,77		6732,77		3659,93
27	3750		12,52		3762,52		394,19
28	405,20	345,45	0,82	0,12	406,02	345,57		345,57
29		3770		10,41		3780,41		3780,41
30		8300		95,99		8395,99		8395,99
Итого	95170,91	76989,13	92398,94	76989,13

1.8 Составление баланса земляных масс

Баланс земляных масс - соотношение объема грунта, разработанного на площадке из выемок (котлованов, траншей и др.) с потребностью в грунте для устройства насыпей на той же площадке. При составлении баланса грунта учитывают его остаточное разрыхление.

Таблица 9 Ведомость баланса земляных масс

Объемы земляных работ	Геометрические объемы, мі	Объемы грунта с учетом Кор=1,03
	насыпи	выемки	насыпи	выемки
1. Планировка площадки	94429,40	75922,75	91679,03	75922,75
2. Объемы в откосах	741,51	1066,42	719,91	1066,42
3. Объем котлована		17718,33		17718,33
4. Засыпка пазух	1878,33		1826,26
5. Итого			94225,20	94706,75
6. Недостача грунта			481,25
7. Баланс			94466,13	94466,13

Расхождение в объемах грунта (невязка)

(94706,75-94225,20)/ 94225,20·100% = 0,51% < 5%

Условие соблюдения нулевого баланса земляных масс в общем случае имеет вид:

;

где - суммарные геометрические объемы выемки и насыпи на площадке, м³;

- коэффициент остаточного разрыхления грунта;

- площадь планируемого участка;

- площадь котлована на уровне планировочных отметок, не подлежащая засыпке грунтом, м².

В нашем случае

Дh = 0,0016 м = 0,16 cм < 1 cм

Следовательно, условие нулевого баланса земляных масс соблюдено, и проектные отметки принимаются как окончательные.

2 Определение оптимальной схемы перемещения грунта и среднего расстояния перемещения грунтовых масс

2.1 Определение координат ЦТ призм

Таблица 10. Координаты центров тяжести однородных призм

Номера призм	, м	, м	, м	, м
1	2	3	4	5
1			50	450
2			150	450
5	450	450
6	550	450
7	550	350
8	450	350
11			150	350
12			50	350
13			50	250
14			150	250
15			250	250
17	450	250
18	550	250
19	550	150
20	450	150
22			250	150
23			150	150
24			50	150
25			50	50
26			150	50
27			250	50
29	450	50
30	550	50

Координаты центров тяжести неоднородных призм

Таблица 11 Координаты центров тяжести неоднородных призм

№ квадратов	Шифр частей призм	Площади частей призм F, м2	Координаты центра тяжести частей призм отн X`и Y`,м	Координаты центра тяжести, м
1	2	3	4	5	6	7
3	H1 H2 H3 В	9744 128 64	48,72 98,72 98,29 99,15	50 75 33,33 16,67	249,68 299,15	450,21 416,67
4	B1 B2 B3 H	9722 139 69,5	51,39 1,39 1,85 0,93	50 25 66,67 83,33	350,34 300,93	449,77 483,33
9	B1 B2 B3 H	8750 250 500	56,25 6,25 8,33 4,17	50 90 53,33 26,67	352,41 326,67	351,22 326,67
10	H1 H2 H3 В	9744 204,8 25,6	48,72 98,72 98,29 99,15	50 40 86,67 93,33	249,87 299,15	349,89 393,33
16	H1 H2 B1 B2	1250 327,5 8095 327,5	6,25 14,86 59,53 16,87	50 33,33 50 66,67	308,00	357,87
					246,54	250,65
21	H1 H2 B1 B2	1905 1004 6087 1004	9,53 25,74 69,57 32,44	50 33,33 50 66,67	315,12	144,25
					364,31	152,36
28	H1 H2 B1 B2	3913 1151,5 3787 1151,5	19,57 7,68 81,10 54,48	50 33,33 50 66,67	316,87	46,21
					351,89	53,87

2.2 Определение оптимальной схемы перемещения грунта. Определение среднего расстояния транспортирования грунта

После завершения подсчета объемов земляных работ необходимо определить оптимальную схему распределения грунта. Перемещение грунта из выемки в насыпь - трудоемкий процесс, поэтому необходимо стремиться к наименьшим затратам. Для этого необходимо решить транспортную задачу. Для упрощения решения задачи о распределении грунта можно составить шахматную ведомость. При этом надо исходить из следующих рассуждений: из квадратов выемки грунт надо транспортировать (например, скреперами или бульдозерами) за линию нулевых работ сначала в дальние квадраты, чтобы не транспортировать грунт через свеженасыпанный массив. Пути землеройных машин, по возможности, не должны пересекаться.

В шахматной ведомости указаны номера планировочных выемок и планировочных насыпей, их объемы (первые две верхние и левые строки). В остальных ячейках указаны: в числителе - расстояния между соответствующими выемками и насыпями, в знаменателе - планируемые объемы перевозок.

Определим среднюю дальность перемещения грунта, исходя из оптимальной схемы перемещения грунта, по следующей формуле:

L_cp=v (X_B-X_H)²-(Y_B-Y_H)²

где X_B,, X_H , Y_B , Y_H - координаты центров тяжестей всей выемки и всей насыпи

X_H = 110,58 м,

Y_H = 241,67 м,

X_B = 494,68 м,

Y_B = 260,15 м.

L_cp=v (494,68 -110,58)²-(260,15 -241,67)² = 384,62 м.

Таблица 11. Шахматная ведомость
Номер	Объём грунта выемки	Номер призм насыпи
		1	2	3	4	9	10	11	12	13	14	15	16	21	22	23	24	25	26	27	28
		Объём грунта насыпи
		9413,94	5114,65	1485,77	0,203	6,31	1962,19	5951,46	10564,03	10701,78	5592,23	2873,79	30,64	84,73	2650,46	6145,63	10328,88	8909,43	6536,67	3659,93	394,19
3	7,43								258 7,43
4	2826,38	300 2872,38
5	6984,07	400 6587,6	300 396,5
6	12172,23		400 4718,1	300 1485,8	252 0,2				510 5536,8
7	11180,69					248 6,3	300 1962,2	400 1619,5		512 7592,7
8	6781,65							300 4331,9	400 2449,73
9	2567,56								300 2567,6
10	2,97								296 2,97
16	1879,66										208 1879,7
17	6111,65									400 3109,1	300 3002,5
18	10879,54										400 710,1	300 2873,8	242 30,6				510 7265,1
19	9689,64													234 84,7	300 2650,8	400 2799,0		510 4155,1
20	5031,65															300 3346,6	400 1685,1
21	1378,73																314 1378,7
28	904,43																		228 904,4
29	4912,06																	400 4753,3	300 158,7
30	9527,64																		400 5473,5	300 3659,6	238 394,2

3. Выбор машин для производства работ по вертикальной планировке

3.1 Выбор типа машины комплект №1

а) для разработки и транспортировки 91679,03 м³ грунта в пределах площадки и устройства насыпи - прицепной скрепер ДЗ-26 с ковшом вместимостью 10 м³ в сцепе с трактором Т-180;

б) для разравнивания грунта - бульдозер ДЗ-35С на базе трактора Т-180;

в)для уплотнения грунта - самоходный каток ДУ-31 при толщине уплотняемого слоя 0,3 м за 7 проходок по одному месту;

г) для окончательной планировки - бульдозер ДЗ-35С на базе трактора Т-180.

3.2 Показатели работы комплекта №1

Таблица 12 Показатели работы комплекта №1

Наименование процессов и машин	§ЕНиР, пункты, таблицы	Объемы работ	Норма времени	Трудоемкость, чел. смен (машиноемкость, маш. смен)
		Ед.изм	Кол-во
1. Разработка и перемещение грунта II группы скрепером ДЗ-26 с вместимостью ковша 10 м3 с трактором Т-180 при перемещении на расстояние l =384,62 м.	§Е2-1-21, табл. 2, 3 б, г	100 м3	91679,03 м3	0,95+0,05·28,5=2,38	91679,03/344,54=266,09 (266,09)
2. Разравнивание грунта II группы бульдозером ДЗ-35C на тракторе Т-180.	§Е2-1-28, 3 д	100 м3	91679,03 м3	0,38	91679,03 /2158=42,48 (42,48)
3. Уплотнение грунта самоходный каток ДУ-31 при толщине уплотняемого слоя 0,3 м.	§Е2-1-32, в	1000 м2	450,887 тыс м2	0,79+0,133=1,18	450886,7/6949=65 (65)
4. Oкончательная планировка бульдозером ДЗ-35С на базе трактора Т-180.	§Е2-1-36, табл. 5б	1000 м2	300 тыс м2	0,19	300000/43157=6,95

Расчет требуемого числа машин комплекта №113

Определим число машин по процессам

Таблица

Определение числа машин
Наименование процессов	Машино-емкость МP	Рачетные (Р)	Проектируемые (П)
		Продолжительность процессов Т', суток	Число смен в сутки, СР	Число машин, ЧР	СП	ЧП	УПТ %
Разработка и перемещение грунта	266,09	10	2	13,3	2	13	102,34
Разравнивание грунта	42,48	10	2	2,1	2
Уплотнение грунта	65	4	2	8,13	2	8	101,4
Oкончательная планировка	6,95	7,5	2	2	2	2	103,3

3.4 Выбор типа машины комплект №2

а) для разработки и транспортировки 91679,03 м³ грунта в пределах площадки и устройства насыпи - прицепной скрепер ДЗ-20 с ковшом вместимостью 7 м³ в сцепе с трактором Т-100;

б) для разравнивания грунта - бульдозер ДЗ-35С на базе трактора Т-180;

в)для уплотнения грунта - самоходный каток ДУ-29A при толщине уплотняемого слоя 0,3 м за 7 проходок по одному месту;

г) для окончательной планировки - бульдозер ДЗ-35С на базе трактора Т-180.

3.5 Показатели работы комплекта №2

Таблица 14. Показатели работы комплекта №2
Наименование процессов и машин	§ЕНиР, пункты, таблицы	Объемы работ	Норма времени	Трудоемкость, чел. смен (машиноемкость, маш. смен)
		Ед.изм	Кол-во
4. Разработка и перемещение грунта II группы скрепером ДЗ-26 с вместимостью ковша 10 м3 с трактором Т-180 при перемещении на расстояние l =384,62 м.	§Е2-1-21, табл. 2, 3 б, г	100 м3	91679,03 м3	1,5+0,9·28,5=4,07	91679,03/201,47=455,05 (455,05)
5. Разравнивание грунта II группы бульдозером ДЗ-35C на тракторе Т-180.	§Е2-1-28, 3 д	100 м3	91679,03 м3	0,38	91679,03 /2158=42,48 (42,48)
6. Уплотнение грунта самоходный каток ДУ-31 при толщине уплотняемого слоя 0,3 м.	§Е2-1-32, в	1000 м2	450,887 тыс м2	0,68+0,113=1,01	450886,7/8119=55,53 (55,53)
4. Oкончательная планировка бульдозером ДЗ-35С на базе трактора Т-180.	§Е2-1-36, табл. 5б	1000 м2	300 тыс м2	0,19	300000/43157=6,95

3.6 Расчет требуемого числа машин комплекта №2

Определим число машин по процессам.

Таблица 15. Определение числа машин

Наименование процессов	Машиноемкость МP	Рачетные (Р)	Проектируемые (П)
		Продолжительность процессов Т', суток	Число смен в сутки, СР	Число машин, ЧР	СП	ЧП	УПТ %
Разработка и перемещение грунта	455,05	10	2	22,75	2	23	43,8
Разравнивание грунта	42,48	10	2	2,1	2
Уплотнение грунта	55,53	4	2	6,94	2	7	99,17
Oкончательная планировка	6,95	7,5	2	2	2	2	103,3

 4. Технико-экономическое сравнение вариантов комплектов машин

Удельная трудоемкость на 100 м³ работ:

Т=N·100/УH_см

где N - число машинистов в смену;

УH_см - общая сменная производительность всех машин, выполняющих ведущий процесс.

Комплект №1: Т=23·100/344,54·13 = 0,48 чел.-см.

Комплект №2: Т=32·100/201,47·23 = 0,69 чел.-см.

Выбираем вариант комплекта машин №1.

5 Выбор комплекта машин для разработки котлована

Объем грунта в котловане - 17718,33 м³, из которых в отвал на обратную засыпку - 1878,33 м³. Остальной грунт - 15840 м³ разрабатывается с погрузкой в автосамосвалы. Размер котлована по дну - 68х98 м, глубина - 2,5 м, грунт - песок.

Исходя из указанных условий, принимаем одноковшовый экскаватор, оборудованный обратной лопатой. Таблица 16 Технические характеристики экскаватора

Параметры	ЭО-5122
Вместимость ковша, м3	1,6
Наибольший радиус резания, м	9,4
Наибольшая глубина копания, м	6
Высота выгрузки в транспорт, м	5

6. Расчет забоя

Наибольшая ширина торцевой проходки:

В_т = 1,3·R_p = 1,3·9,4=12,22 м

Наибольшая ширина боковой проходки:

B_б = 0,8·R_p = 0,8·9,4=7,52 м

При ширине котлована по верху 73 м работу можно выполнить за 5 торцевых и 2 боковых проходки.

Принимаем длину отвала, равной длине котлована по верху, т.е. 103 м. На этой длине необходимо разместить 1878,33 м³ грунта. Находим площадь поперечного сечения отвала при m=1 (трапеция):

F=1878,33/103=18,24 м²

7. Расчет количества экскаваторов для отрывки котлована

Сменная производительность при погрузке в транспорт:

Н^Т = 1246 м³ ;

при разработке на вымет:

Н^В = 1593 м³ ;

На разработку 15840 м³ с вывозом на автосамосвале необходимо затратить:

S^Т = 15840/1246=12,71 маш.-см.

На разработку 1878,33 м³ на вымет:

S^В = 1878,33/1593=4,13 маш.-см.

Затраты машино-смен:

S= S^Т+ S^В=12,71+4,13=16,84 маш.-см.

Такой котлован могут вырыть 2 экскаватора, работая по 2 смены 4 дня с производительностью:

16,84·100/(2·4·2)=105,2%

В качестве транспортной единицы принимаем автосамосвал КАМАЗ-5511 грузоподъемностью 10 т, объем кузова - 7,2 м³, в количестве - 4 шт.

Литература

1. Методические указания «Технология строительного производства», Краснодар 1984г

2. ЕНиР Е2, «Земляные работы»

3. С.К. Хамзин, А.К. Карасев «Технология строительного производства. Курсовое и дипломное проектирование»

4. О.О. Литвинов «Технология строительного производства».