Земляные работы

Геометрические параметры, предъявляемые в конкретных условиях к земляным сооружениям, устанавливаются проектом в соответствии с нормами строительного проектирования. 

Главнейшим требованием к постоянным и временным сооружениям является обеспечение устойчивости их боковых поверхностей - откосов. Это достигается назначением оптимальной крутизны откосов, выемок и насыпей, которая выражается отношением их высоты  к заложению а - проекции откоса на горизонтальную плоскость[4].

 

 

4. Расчётная часть

 

Исходные данные:

• район строительства - г.Уральск - глубина промерзания грунтов равна 1,6 м ;
• тип грунта – глина , плотность 1500...1600 кг/ ;
• уровень грунтовых вод УГВ на отметке (-4,8 м);
• длина котлована (L) – 47м
• ширина котлована (В) – 22м
• глубина котлована (h) – 3,2м

Работы по устройству котлована ведутся в просторных условиях (отсутствие подземных коммуникаций, наземных предметов) в летнее время, в одну смену.

Необходимо определить размеры выемок понизу. При определении размеров выемок понизу учитывается, что расстояние от наружной грани фундамента до нижней бровки откоса должно быть не менее 0,6м. Если размеры по нижним граням составляют L×B, то размеры выемок понизу составляют:

 

a = B + 2×0,6

 

b = L + 2 × 0,6

 

a = 22 + 2 0,6 = 23,2м

                                                  Размер выемок понизу

b = 47 + 2 × 0,6 = 48,2м

 

Далее необходимо определить размеры выемок поверху. Они зависят от заложения откосов « », которое определяется в зависимости от коэффициента «m», вида грунта и глубину выемки:

Согласно СНиПу коэффициент «m» для глины с размером угла между направлением откосов и горизонтальным отношением высот равным 3 : 5 равен – 1.

 

c= a + 2L

 

d = b + 2L                                                          Размер выемок поверху

 

 

c = a + 2mh = 23,2 + 6,4 = 29,6м.

 

d = b + 2mh = 48,2 + 6,4 = 54,6м.

 

Далее необходимо рассчитать объём въездной траншеи:

 

Vтр.в.=mв ( (bh2) /2 + (h3m/3) )

 

         в и – коэффициент заложения откоса на траншее и котловане;

b – ширина траншеи по дну;

h – глубина котлована.

 

Согласно СНиПу для глины = 0,85, = 1.

 

Vтр.в. =0,85(4×10,24)/2 + (32,7/3)= 0,85(20,48 + 10,9)= 56,7 м3

 

Далее следует рассчитать объём выемки в виде траншеи с уклоном:

 

(4.2)

 

V =( - )=1366,35 м3

 

        H1 и H2 – глубина траншеи в начале и в конце;

L – длина траншеи.

 

 

После того, как были рассчитаны объём въездной траншеи и объём выемки в виде траншеи с уклоном можно определить общий объём земляных работ при устройстве траншеи:

 

 

 

Vобщ.= 1366,35 + 56,7 = 1423,05 м3

 

 

 

 

5. Земляные работы

5.1 Предварительная  планировка грунта строительной площадки

 

 

 

 

                          Fпл=А*В=50×70=3500 м2;

 

 

5.2 Срезка растительного слоя грунта

 

                        Fср= Fпл =3500 м2;       t=15 см;

                       V= Fср t=3500×0.15=525 м3;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.3 Определение объектов земляных работ при рытье котлована

механизированным и ручным способом

 

 

 

 

                               3,2

 23,2

 

 

 

а) Механизированным способом

При размере здания 30x50 м принимаем нижнее сечение котлована размером F1= 23,2x48,2 м

Для обеспечения устойчивости земляных сооружений их возводят с откосами, крутизна которых высчитывается по формуле, где Н-глубина котлована, m-коэффициент заложения, для грунта супесь и глубина Н=3,2 м  m=1/0,5, принимаем m=0,5 Находим размер верхнего сечения по формуле: а1=а+2xНxm, b1=b+2 xНxm, где а1и b1 длины сторон котлована у основания (нижнее сечение)

 

       = aс= =1,6                          m=0.5

          V = (F + F + 4F )                                   

  V = (1118,24+2527,47+(4*1822,85) =20508,363 м

 

  F - площадь нижнего сечения котлована;   

 F =23,2Í48,2=1118,24м

 

  F - площадь верхнего сечения котлована;     F =29,6Í54,6=2527,47 м2

    F - площадь поперечного сечения котлована;

 

            F = ;      F =  =1822,85 м

 

                                     F = F =3500 м t=15 см;

           б) Ручная доработка грунта (недобор грунта для экскаватора

 

обратная лопата - 15 см)

 V = V Í7/100;           V =10313,527Í7/100=721,95  м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.4  Определение объема грунта в въездной траншеи

Vст=Н2[] x m1-m где

b-ширина съезда, принимается 3,5 м

m1-коэффициент откоса съездной траншеи , принимаем 5.

Vст=22 x 5-0,8=4[ ]x4,2=4x4,78x4,2=80,3  Vcт=80,3 м3

 

 

    5.5  Определение количества грунта для обратной засыпки

 

       V = 2,5*0,4/2*3,2*160=256м

 

 

  5.6 Определение площади уплотнение  грунта

При уплотнении грунта пневматическими трамбовками толщина 30 см. t1=0,3 м.

Вычисляем Sтр.Vобр.xt1 xn+S1,где  n- число слоев, принимаем 14

S1-площадь нижнего сечения

S1=23,2 x48,2=1118,24 м2            Sтр=256 x0,3x14+1118,24 =2193,44 м2

 

 

 

 

  5.7 Ведомость объемов земляных работ

№ п/п	Наименование строительного процесса	Ед. изм.	Объём
1	Срезка растительного слоя грунта бульдозером	м2	3500
2	Транспортирования срезанного грунта бульдозером на расстояние	м3	525
3	Разработка грунта экскаватором обратная лопата с ёмкостью ковша (растительного слоя с погрузкой)	м3	525
4	Разработка грунта экскаватором обратная лопата в котловане	м3	1013,527
5	Ручная доработка грунта	м3	721,95
6	Разработка грунта экскаватором в местах съезда	м3	80,3
7	Трамбование грунта	м2	20508,363
8	Обратная засыпка	м3	256

 

 

5.8  Подбор комплекта машин для разработки грунта

         Производство земляных работ  должно быть максимально механизировано. В этом разделе необходимо выбрать ведущую машину для разработки грунта в котловане и вспомогательные для транспортировки грунта, срезки растительного слоя. Срезку растительного слоя производят бульдозером. Тип бульдозера определяют в зависимости от расстояния транспортирования грунта которое зависит от схемы работы бульдозера При расстоянии t-30-50 м принимаем легкий бульдозер до 60 км ДЗ-42 (ДТ-75).Растительный грунт сдвигается бульдозером, грузится экскаватором и вывозится за пределы строительной площадки[5].

   

 

 

 6.  Расчет и выбор основной землеройной машины

 

 

Технические характеристики экскаватора Э-652

 

Характеристика	Показатель
Емкость ковша, м	0,65
Глубина копания, м	4,5
Радиус копания, м	9,20
Высота выгрузки, м	6,14
Радиус выгрузки в транспортное средство, м	5,0
Масса экскаватора, м	20,50
Мощность экскаватора,   кВт (л.с.)	59(60)

 

 

 

7. Подбор машин и механизмов для производства работ

 

         Экскаватор Э-652 с ковшом емкостью 0,65 м комплектуется самосвалами марки КРАЗ-222 с грузоподъемностью 10 т.

 

Расчет количества самосвалов:

      N = Тц/t , шт.

     Где: Тц – продолжительность одного цикла работы самосвала, мин.;

    T - время погрузки одного самосвала, мин.

     Тц= t + t + t + t + t ,

     Где: t -время груженного хода самосвала, мин.;

      t =L/ V *60 , мин

   L – расстояние перевозки грунта, км

   V - скорость самосвала с грузом, 24 км/ч;

   t - 30/24*60=75 мин.

   t - время маневрирования перед погрузкой и разгрузкой самосвала, t =2 мин.

   t - время разгрузки самосвала, t = 3 мин.

   t - время порожнего хода самосвала, мин.     t = L/ V *60, мин

  V - скорость движения порожнего самосвала, 30 км/ч

  t =30/30*60=60 мин.

      Время погрузки  самосвала определяется из выражения:

   t = (Vк*Н /100)*60, мин.

  Где: Vк - объем грунта в кузове самосвала, м

   Н =норма машинного времени по разработке грунта экскаватором, маш. - ч./100 м   t = (8,0*3,5/100)*60=16 минут 48 сек.

   Объем грунта в кузове самосвала Vк=8,0 м   Тц=0,16+1,25+0,03+0,05+1,0=2,36 часа,

  N =2.36/0.16=9.33  9 шт.

8. Выбор способов  комплексно - механических процессов

Производство работ обратной лопатой. При работе обратной лопатой применяют транспортные и бестранспортные схемы разработки. При этом грунт разрабатывают лобовыми и боковыми проходками, в которых ось рабочего хода экскаватора смещают в сторону подхода транспортных средств. Боковая проходка при работе обратной лопатой может быть открытой и закрытой.

При закрытой боковой проходке грунт разрабатывают по схеме движения экскаватора[10].  При открытой боковой проходке одна из сторон рабочего места остается свободной от грунта. При закрытой и открытой боковых проходках параметры разрабатываемого сооружения будут различными. Так, при закрытой боковой проходке крутизна обоих откосов выемки может быть задана одинаковой, но может быть и разной. При этом во втором случае возможная глубина разработки может быть увеличена в 1,6 раза. При разработке выемки открытой боковой проходкой глубина разработки может быть увеличена еще на 20%.

 

 

9.  Разработка  технологической схемы производства работ

 

        До  начала работ по разработке  котлована строят постоянные  дороги, прокладывают наружные коммуникации, осуществляют геодезическую разбивку  осей здания, закрепляют их па  местности, используя для этого  инвентарную обноску, а также  проверяют состояние реперов.  Котлован под фундамент здания  разрабатывают экскаватором, оборудованным  обратной лопатой с ковшом  емкостью 0,65 м3, в последовательности  предусмотренной схемой организации  земляных работ. Экскаватор роет  котлован на глубину 1,39 м, а затем  бульдозером Д-493 зачищается дно  котлована. Бульдозер  разрабатывает  траншею на глубину 20 см до  проектной отметки. Грунт при  разработке котлована вывозят  автомобилями-самосвалами и частично  разгружают в отвал, его и используют  при планировке территории и  засыпке пазух[9]. Автомобили-самосвалы, подаваемые на погрузку грунта, устанавливают по заранее поставленным вешкам с таким расчетом, чтобы угол поворота стрелы экскаватора для разгрузки ковша при рытье котлована был не более 40°.При выполнении земляных работ должны быть сохранены все вынесенные оси и реперы. В случае повреждения разбивку следует восстановить.

 

 

10. Разработка технологической схемы производства работ

Календарный план - предназначен для определения последовательности работ, сроков. Выполнения отдельных работ, а также общего срока строительства. Эти сроки   устанавливаются в результате учета состава и количества основных ресурсов, трудовых и    материально   технических с учётом района строительства. На основе календарного плана  ведут контроль за ходом  работ и координируют работу исполнителей.

            Для разработки календарного  плана необходимо знать и иметь  нормативные сроки строительства, технологические карты на определённые  виды работ, рабочие чертежи и  данные об организации работ. Разработка календарного плана  содержит в себе следующие  разделы: