Определение объемов работ по снятию растительного слоя, вертикальной планировке. Определение объемов котлованов и траншей. Подбор комплектов машин для производства земляных работ, основные этапы. Составление калькуляции трудовых затрат и стоимости работ.
Аннотация к работе
Технология строительных процессов: земляные работы; объем работ; калькуляция трудовых затрат и заработной платы; скрепер; бульдозер; экскаватор; грунтоуплотняющая машина; технико-экономические показатели. Задачей курсового проектирования является разработка технологии земляных работ: срезки растительного слоя, выполнения вертикальной планировки, разработки котлована, обратной засыпки и уплотнения грунта в котловане после устройства фундаментов. В результате работы над проектом выполнен подбор комплекта механизмов для производства работ на основе сравнения технико-экономических показателей. Выполнена технологическая карта на производство земляных работ. 2.
План
План участка - 5
Толщина растительного слоя - 25 см
Тип основного грунта - насыпные
Состояние грунта - сухое
Длина здания - 96 м
Количество пролетов - 4
Сетка колонн - 6*12 м
Размеры фундамента - 2.1х2.1х2,4 м
Заложение фундаментов - 2,4 м
Размеры и заложение инженерных коммуникаций: 2К - канализация: глубина заложения - 1.7м диаметр трубы - 0.2м
Рисунок 2. Столбчатый фундамент
Таблица 1. Объемы работ по выемки, насыпи по заданию.
№ участка Объем выемки, м3 Объем насыпи, м3
Список литературы
2. Определение объемов работ
2.1 Определение объемов работ по снятию растительного слоя.
Снятие растительного слоя производится по всей площадке, которая отводится под строительную площадку, до начала работ по вертикальной планировке.
Объем работ по снятию растительного слоя определяется по выражению
2.2 Определение объемов земляных работ при вертикальной планировке
Рисунок 3. Схема подсчета объемов земляных работ в откосах площадки
Определение объемов работ в откосах площадки
Для угловых откосов объем земляных масс равен где m-крутизна откосов для выемки: h до 1,5м m=0,25 для выемки: h до 3м m=1 для насыпи: m=1,5 h - рабочая отметка угла площадки, м
Для рядовых откосов где сторона квадрата а=50 м h1,h2-рабочие отметки соседних вершин квадратов, расположенных по периметру площадки, м
Для рядовых откосов с одной нулевой рабочей отметкой где а1-часть стороны квадрата от рабочей отметки до нулевой точки, м.
Таблица 2.1 Определение объемов откосов
№ фигуры Сторона квадрата Крутизна откоса Рабочие отметки H1 H2 Объем выи,м3 Объем насыпи,м3
24 24,87 0,25 -0,96 - 5,73
25 - 0,25 -0,96 - 0,0184
26 50 1 -0,96 -1,86 44,17
27 50 1,25 -1,86 -3,13 207,13
28 50 1,25 -3,13 -4,44 461,1
29 50 1,25 -4,44 -4,2 583,65
30 - 1,25 -4,2 - 38,58
31 50 1,25 -4,2 -3,41 457,31
32 50 1,25 -3,41 -2,23 259,39
33 50 1 -2,23 -0,6 266,645
34 26,56 1,5 0,68 - 18,42
35 - 1,5 0,68 - 0,235
36 50 1,5 0,68 0,84 21,9
37 50 1,5 0,84 1,87 78,79
38 50 1,5 1,87 2,89 222,17
39 50 1,5 2,89 3,85 434,52
40 - 1,5 3,85 - 42,79
41 50 1,5 3,85 3,21 471,12
42 50 1,5 3,21 2,41 194,65
43 50 1,5 2,41 0,97 126,54
44 25,13 1,5 0,97 - 35,47
45 23,44 0,25 -0,6 - 2,11
Таблица 2.2 Откорректированная ведомость объемов (с учетом откосов)
№ участка Объем выемки, м3 Объем насыпи, м3
1 8335,93
2 4984,67
3 2484,04
4 713,975
5 95,89
6 5575,9
7 1936,01
8 38,11
9 295,83
10 796,79
11 0,93
12 1537,465
13 3139,04
14 431,37
15 576,02
16 4275
17 6953,14
18 297,22
19 1240,3
20 3,53
21 3384,46
22 8104,85
23 10617,04 итого 37619,065 28198,445
2.3 Распределение объемов земляных масс при вертикальной планировке
Расчеты по распределению объемов земляных масс при вертикальной планировке выполняются для определения среднего расстояния перемещения Lcp. Среднее расстояние перемещения также можно определить методом статических моментов.
Последовательность выполнения расчетных операций по методу статических моментов: -выбираем систему прямоугольных координат;
-находим центры тяжести площадей элементарных фигур выемки и насыпи;
-определяем расстояние от этих центров тяжестей до соответствующих осей координат;
-определяем статические моменты объемов элементарных фигур относительно осей координат за центры тяжести их объемов;
-определяем координаты центров тяжести всей выемки и всей насыпи по следующим формулам:
Табл 2.3. Определение центра тяжести фигур
Номер фигуры XB YB XH YH Объем выемки Vв, м3 Объем насыпи Vн, м3
1 2 3 4 5 6 7
1 25 175 8335,93
2 75 175 4984,67
3 125 175 2484,04
4 178,36 176,01 713,975
5 180,23 158,05 95,89
6 25 125 5575,9
7 72,83 128,15 1936,01
8 97,3 120,57 38,11
9 120,01 131,92 295,83
10 167,75 130,65 796,79
11 151,09 149,5 0,93
12 176,11 124,29 1537,465
13 25 75 3139,04
14 83,51 87,13 431,37
15 84,88 69,23 5760,2
16 125 75 4275
17 175 75 6953,14
18 18,91 31,7 297,22
19 27,33 19,1 1240,3
20 51,03 49,5 3,53
21 76,53 24,47 3384,46
22 125 25 8104,85
23 175 25 10617,04
Координаты центра тяжести насыпи:
Координаты центра тяжести выемки:
находим среднюю дальность перемещения грунта, т.е. расстояние между центрами тяжести всей выемки и всей насыпи.
Lcp= м. определяем объем кавальера т.к. у нас имеется лишний грунт
2.4 Определение объемов котлованов и траншей
Сетка колонн: 12х18м - грунт разрабатывается в виде отдельных котлованов.
Объем котлована с четырьмя наклонными стенками определяется по формуле: , где HK - глубина разработки котлована, м;
3. Подбор комплекта машин для производства земляных работ
3.1 Выбор землеройно-транспортной машины для снятия растительного слоя
Срезка растительного слоя грунта обычно выполняется бульдозерами.
Для наиболее полного сохранения растительного слоя грунта рекомендуется следующая технологическая схема и организация работ: 1. Строительная площадка делиться на 2 захватки шириной по 100 м.
2. Два бульдозера разрабатывают и перемещают растительный грунт на середину захватки: Lпер = 50 м.
3. После окончания снятия растительного слоя бульдозеры переходят на ll захватку.
4. На первой захватке производиться погрузка растительного грунта экскаватором на автосамосвалы с последующим вывозом за пределы строительной площадки.
По данной технологической схеме производства работ при снятии растительного слоя максимальная длина перемещения составляет 50 м, поэтому для снятия растительного слоя используются бульдозеры средней мощности. Схема движения - прямая.
Нормативная сменная производительность бульдозера, при Lcp > 30 м
Характеристика бульдозера ДЗ-8
Тип отвала Неповоротный
Длина отвала, м 3.03
Высота отвала, м1.3
УПРАВЛЕНИЕГИДРАВЛИЧЕСКОЕ
Мощность, КВТ (л.с.)79 (108)
Марка трактора Т-100
Масса бульдозерного оборудования, т1.58
Глубина резания (м)0.3
где -нормативная сменная производительность тсм-продолжительность смены в часах , тсм=8.2
-норма времени на перемещение 100 м3 грунта на расстояние 10 м, чел-ч;
- то же, добавляя на каждые последующие 10 м перемещения, чел-ч
Нвр- норма времени на снятие растительного слоя с площади 1000 м3, чел-ч.
Продолжительность срезки растительного слоя грунта при работе 2-х бульдозеров:
где Vp.с.- объем растительного слоя, м3 ?т - коэффициент перевыполнения нормы, ?т =1.2
Ксм - коэффициент сменности, Ксм = 2;
N - количество машин, работающих на срезке, N = 2.
Продолжительность работ при погрузке
Применяем экскаватор марки Э-5015А с емкостью ковша 0.5м3. Грунт по разработке экскаватором относится к I классу.
Производительность экскаватора определяем по формуле:
3.2 Выбор землеройно-транспортных машин для выполнения вертикальной планировки площадки
Разработка и перемещение грунта при вертикальной планировке выполняется скрепером.
Согласно условию производства работ (объем работ VB>5000) применяем скрепер самоходный емкостью ковша VK = 6.7м3.Класс грунта по разработке скрепером II . Применяем скрепер ДЗ-20А.
, где TCM - продолжительность смены в часах, TCM = 8,2 ч;
Нвр- норма времени на перемещение 100 м3 грунта на расстояние 300 м.
Расчет количества скреперов скрепер
3.3 Подбор экскаваторов для разработки грунта в котловане и траншеях
Разработка грунта в котловане производится одноковшовым экскаватором, оборудованным «обратной лопатой», емкостью ковша 0.5 м3, который разрабатывает грунт ниже уровня своей стоянки с погрузкой в транспортное средство и отвал независимо от уровня грунтовых вод. Глубина котлована до 3 м.
3.5 Подбор машин для уплотнения грунтов для вертикальной планировки
Машины для уплотнения грунтов выбираются в зависимости от свойств грунтов. Для уплотнения насыпи при вертикальной планировке применяем самоходные катки на пневмошинах. Они обеспечивают равномерность укатки слоя толщиной до 50см. Мы выбираем каток ДУ-31А. Технические характеристики: ширина уплотняемой полосы - 2,22м толщина уплотняемого слоя - до 0,4 мощность двигателя - 96(130) КВТ (л.с.) масса катка - 30т
Нормативная сменная производительность самоходного катка: , где TCM - продолжительность смены в часах, TCM = 8.2 ч;
НУПВР- норма времени на уплотнение грунта площадью 1000 м2 с учетом 4 проходок , чел.-ч;
Продолжительность работы самоходного катка
[смен]
Или [дни] где FУП. - площадь уплотнения грунта, м2;
Обратная засыпка траншей с коммуникациями выполняется в 4 этапа: 1 этап - засыпка бульдозером на 0.3 м над коммуникациями;
2 этап - уплотнение вручную на всю ширину траншеи;
3 этап - окончательная засыпка бульдозером;
4 этап - уплотнение трамбовочной плитой.
Обратная засыпка фундаментов в котловане: обратная засыпка пазух фундаментов по периметру: Работа бульдозера ДЗ-8:
Уплотнение - гидромолотом СП-71.
Техническая характеристика гидромолота СП-71: Энергия удара, Дж9000
Частота ударов, мин-1 120
Масса ударника, кг 600
Масса молота, кг2100
Модель экскаватора ЭО-4121А
2 этап - обратная засыпка внутри котлована: Подача грунта в котлован осуществляется экскаватором, оборудованным грейферным ковшом ЭО-504,т.к. глубина котлована 2.4м.
Технические характеристики: вместимость ковша - 0,5 м3 наибольшая глубина копания - 3 м наибольшая высота выгрузки - 6.7 м угол наклона стрелы-45 град. радиус захвата и выгрузка грунта-6 м мощность двигателя - 48(65) КВТ(л.с.) масса экскаватора - 19.7 т
Производительность одноковшового экскаватора при разработке грунта: м3/см.
TCM - продолжительность смены в часах, TCM = 8,2 ч;
Нвр- норма времени на разработку 100 м3 грунта, чел.-ч;
Продолжительность работы экскаватора при разработке котлована:
Количество экскаваторов определяется по формуле: - объем грунта разрабатываемого в смену
;
V О.З. - объем грунта в котловане , АТ - коэффициент перевыполнения нормы, АТ =1,2;
KCM - коэффициент сменности, KCM =2 ;
N - количество машин, работающих на вертикальной планировке. N =1 разравнивание грунта бульдозером ДЗ-08 на базе трактора Т-100: Нормативная сменная производительность бульдозера: Продолжительность работ:
уплотнение - осуществляется самоходным катком ДУ-29:
.
Обратная засыпка траншей с коммуникациями
1 этап: засыпка бульдозером на 0,3 м над коммуникациями:
2 этап: уплотнение на всю ширину траншеи:
3 этап: окончательная засыпка бульдозером :
4этап - уплотнение трамбовочной плитой ИЭ-4502: Технические характеристики: глубина уплотнения - 40 см размер трамбовочного башмака - 350Ч450 мм частота ударов - 9.3 напряжение - 220 В частота тока - 50 Гц габариты - 970Ч475Ч960 мм мощность двигателя - 0.4(0.5) КВТ(л.с.) масса экскаватора - 81.5 кг
Таблица 3.1. Ведомость машин для производства земляных работ номер Наименованиепроцесса марка кол
1 2 3 4
1 Срезка растительного слоя Бульдозер ДЗ-8 на базе трактора Т-100 2
2 Погрузка растительного грунта в автотранспорт Экскаватор Э-5015А 1
5. Технико-экономическое обоснование варианта механизации производства земляных работ
Технико-экономический анализ показателей: продолжительность работы в сменах затраты на разработку 1м3 грунта расчетная себестоимость разработки 1м3 грунта Се
Продолжительность выполнения всего комплекса земляных работ складывается из суммы продолжительностей выполнения отдельных видов работ.
где -продолжительность всего комплекса земляных работ, см;
-продолжительность i-ой работы, см;
n- количество видов земляных работ;
Удельные затраты земляных работ определяется по формуле:
где Тмі- трудозатраты на обслуживание машин при выполнении i-того технологического процесса, чел-см.;
Ттр- трудоемкость ручных работ по подчистке недобора грунта в котловане, чел-см. (Ттр=0,3 чел-см. )
Vi-объем i-ой работы , м3;
Трудозатраты на механизированные работы рассчитываются по формуле: Тмі=Тсмі*nmi*tcm
ГДЕТСМІ- продолжительность работы в сменах( подсчитывается для каждого вида работ);
nmi- количество машинистов в звене, чел;
тсм-продолжительность рабочей смены, тсм=8,2 ч.
Расчетная себестоимость разработки 1 м3 грунта определяем по выражению:
где Соб- общая стоимость комплекса земляных работ, руб.
где См-см-стоимость машино-смены, руб;
Тсмі-продолжительность выполнения i-ой работы, см.;
6.1 Схемы производства и перемещения грунта бульдозером
Для наиболее полного сохранения растительного слоя грунта рекомендуется следующая технологическая схема и организация работ: Строительная площадка делится на две захватки шириной по 100 м.
Два бульдозера разрабатывают и перемещают растительный грунт на середину захватки. В этом случае дальность перемещения не превышает 50м, поэтому бульдозеры разрабатывают и перемещают грунт без промежуточного вала.
После окончания снятия растительного слоя бульдозеры переходят на 2 захватку.
Разработку грунта производим бульдозером типа ДЗ-8 на базе трактора Т-100.
Для снятия растительного слоя разработку производим послойным способом.
При послойном способе грунт разрабатывается слоями на толщину снимаемой стружки за один проход бульдозера последовательно по всей ширине выемки.
Объем грунта, разрабатываемого и перемещаемого бульдозером, определяется по формуле:
где Н-высота отвала, м;
?-угол установки ножа в плане с направлением движения, равный 60°-65° ?-угол естественного откоса грунта кр- коэффициент разрыхления грунта.
Длина пути набора грунта при этом определяется по выражению:
где Vг-объем грунта в твердом теле, перемещаемого в отвале;
ширина отвала, м;
h- толщина стружки, срезаемой бульдозеров за один проход, принимается 15-20 см;
6.2. Технология и схема разработки и перемещения грунта скрепером
Вертикальную планировку выполняем прицепным скрепером марки Д3-20А.
Длина пути наполнения ковша скрепера находим по формуле:
где q-емкость ковша скрепера, м3;
Кн- коэффициент наполнения ковша;
а- ширина срезаемого слоя, м;
h1- толщина срезаемого слоя, м;
kp-коэффициент разрыхления грунта;
Длина пути разгрузки скрепера определяется по формуле:
где h2-толщина укладываемого слоя;
Длина пути наполнения ковша скрепера меньше, чем длина выемки, следовательно, используем схему эллипс.
Для выполнения вертикальной планировки у линии нулевых работ применяем схему восьмерка.
При вертикальной планировке площадки скреперы будут работать по следующим схемам: по «эллипсу», по «восьмерке».
Для уплотнения грунтов при вертикальной планировке площадки применяются самоходные катки на пневматических шинах марки ДУ - 29А. Количество проходок грунтоуплотняющих машин или число ударов трамбовок определяется по данным лабораторных испытаний, которые проводятся на специальных испытательных участках. В соответствие с заданным коэффициентом уплотнения и свойствами грунта определяются оптимальная влажность грунта и технология уплотнения.
6.4 Схемы обратной засыпки и уплотнения пазух фундаментов
Подача грунта для обратной засыпки пазух фундаментов по периметру котлована выполняется бульдозером по перекрестно-параллельной схеме.
Отсыпка грунта в пазухи осуществляется горизонтальными слоями, толщина отсыпаемого грунта зависит от типа уплотняющей машины и характеристик грунта.
В естественных условиях не представляется возможным применение габаритного оборудования, и уплотнение грунта выполняется гидромолотом типа СП-71.
В пролетах между фундаментами отсыпанный грунт разравнивается малогабаритными бульдозерами и катками.
Количество проходок грунтоуплотняющих машин или число ударов трамбовок определяется по данным лабораторных испытаний, которые проводятся на специальных испытательных участках. В соответствии с заданным коэффициентом уплотнения и свойствами грунта определяются оптимальная влажность грунта и технология уплотнения.
Рисунок 15. Технологическая схема работ по обратной засыпке котлована.
7. Техника безопасности при производстве земляных работ.
Указания по технике безопасности согласно СНИП 12-03-2001 «Безопасность труда в строительстве»
Место производства работ должно быть очищено от валунов, деревьев и строительного мусора.
Котлованы и траншеи, разрабатываемые на улицах, проезды, во дворах населенных пунктов должны быть ограждены защитным ограждением с учетом ГОСТ 23407.Для безопасного спуска в котлован устраиваются пандусы.
Разрабатывать грунт в котлованах и траншеях «подкопом» не допускается. Извлеченный из выемки грунт необходимо размещать на расстоянии 0,5 м от бровки этой выемки.
При работе экскаватора не разрешается производить другие работы со стороны забоя и находиться работникам в радиусе действия экскаватора плюс 5м.
При разработке, транспортировании, разгрузке, планировке и уплотнении грунта двумя или более самоходными или прицепными машинами (скреперами, грейдерами, катками и т.п.), идущими одна за другой, расстояние между ними должно быть не менее 10м.
При механическом ударном рыхлении грунта не допускается нахождение людей на расстоянии ближе 5м. от места рыхления.
Автомобили-самосвалы при разгрузке на насыпях, а также при засыпке выемок следует устанавливать не ближе 1м. от бровки естественного откоса; разгрузка с эстакад, не имеющих защитных брусьев, запрещается.
Линии временного электроснабжения к прогреваемым участкам грунта надлежит выполнять изолированным проводом, а после каждого перемещения электрооборудования и перекладки электропроводок следует визуально проверить их исправность.
8. Библиография
В.А. Бондарик, Э.В.Овчинников. Производство земляных работ:- Минск.: Высшая школа,1979.-с128.
А.И. Филипович, С.В. Филиппович. Основные правила оформления курсовых, дипломных проектов и работ:-Уфа.:1998.-110.
СНИП 12-03-2001 «Безопасность труда в строительстве»
СНИП 12-04-2002 «Безопасность труда в строительстве».
Гареев Р.Г. Лекционные материалы по технологии строительных процессов.
Хузина Л.С.Лекционные материалы по технологии строительных процессов.
В.И. Теличенко, А.А. Лапидус, О.М.Терентьев. Технология строительных процессов. II тома.:-М.: Высшая школа,2003-с 390.