Планировка строительной площадки

Введение

Задана строительная площадка размером 500x300 м. Строительная площадка разбита на 15 квадратов. Один квадрат имеет стороны 100 м. Указаны рабочие отметки в углах квадратов.

Продольный уклон строительной площадки i=0,005. Грунт на строительной площадке – суглинок тяжелый. Расстояние от строительной площадки до карьера составляет 7 км.

На строительной площадке расположено здание. Глубина котлована 3,8 м. Толщина фундаментной плиты 550 мм. По бетонной подготовке выполняется  обмазочная гидроизоляция в 2 слоя. Высота бетонной подготовки 200 мм. Высота подсыпки (песок) 150 мм.

В курсовом проекте будут  рассматриваться работы по вертикальной планировке строительной площадки, работы по устройству и обратной засыпке  котлована.

1. Определение  объемов грунта в котловане

1.1 Определение геометрического  объема грунта в котловане:

 

Площадь котлована по низу:

F_н=a_н*b_н=20,8*50,8= 1056,64 м²;

Площадь котлована по верху( определяется с учетом горизонтальной проекции откоса котлована 1:m=1:0,75):

F_в=a_в*b_в=(a_н+2*H_к*m)* (b_н+2*H_к*m)=(20,8+2*3,8*0,75)*(50,8+2*3,8*0,75)=1497,25 м²;

Объем котлована геометрический:

V_{геом. котл.}=((F_н+F_в)/2)*H_k=((1056,64+1497,25)/2)*3,8=4852,39 м³;

1.2. Определение  геометрического объема грунта  пандуса (съезда):

 

H_к – высота котлована, м;

b=3,5 м. – ширина съезда (при одностороннем движении автотранспорта);

1:m – заложение откосов котлована;

1:n =1:10 – уклон съезда;

1:p – заложение боковых откосов съезда (принимаем 1:p=1:m);

V_{геом. съезда} =(b*x/2+x²*p/3)*a₃=(3,5*3,515/2+3,515²*0,75/3)*38=351,12 м³;

где: a₃=H_к*n=3,8*10=38 м; x=a₂/n=35,15/10=3,515 м; a₂=a₃-a₁=38-2,85=35,15 м; a₁=H_к*m=3,8*0,75=2,85 м;

1.3. Определение  общего объема грунта в котловане

V_{геом. котл. общ.}=V_{геом. котл.}+V_{геом. съезда}=4852,39+351,12=5203,51 м³;

Объем грунта, выкапываемого  из котлована, следует рассчитывать с учетом коэффициента первоначального  расширения грунта, k_п.р.=0,25 (принимается по приложению 2 ЕНиР 2 «Земляные работы» (Прил. 1.2));

V_{грунта котл.}=V_{геом. котл. общ.}*(1+ k_п.р.)=5203,51*(1+0,25)=6504,39 м³;

1.4. Определение  объема грунта обратной засыпки

Объем песчаной подсыпки:

V_подс.=F_н*h_{песч. подс.}=1056,64*0,15=158,496 м³;

Объем бетонной подготовки:

V_{бет. подг.}=F_{бет. подг.}*h_{бет.подг.}=(18+1,8)*48+1,8)*0,2=197,208 м³;

Объем фундаментной плиты:

V_ФП=F_ФП*h_ФП=(18+1,4)*(48+1,4)*0,55=527,098 м³;

Объем подземной части  здания:

V_{подз. части. зд.}=F_{подз. части. зд.}*h_{подз. части. зд.}=(18+0,4)*(48+0,4)*(3,8-0,55-0,2-0,15)=2582,624 м³;

Объем обратной засыпки пазух  котлована (без учета объема грунта пандуса): 
V_{о.з.геом.}=V_{геом.котл.}-( V_подс.+ V_{бет. подг}+ V_ФП+ V_{подз. части. зд})=

=4852,39-(158,496+197,208+527,098+2582,624)=1386,965 м³;

Объем грунта обратной засыпки  с учетом грунта пандуса:

V_{о.з.геом.общ.}=V_{о.з.геом.}+V_{геом.съезда} =1386,965+351,122=1738,087 м³;

Объем грунта, требуемого для  обратной засыпки пазух котлована, следует рассчитывать с учетом коэффициента остаточного разрыхления грунта k_о.р.=0,03 (принимается по приложению 2 ЕНиР 2 «Земляные работы» (Прил. 1.2)):

V_о.з.=V_{о.з.геом}/(1+k_о.р.)=1738,087/(1+0,03)=1687,46 м³

 

2. Определение  объемов планировочных работ

2.1. Баланс  земляных работ

Баланс земляных работ

Таблица 1.

Актив (выемка)					Пассив (насыпь)
№ ф.	F, м2	hср, м	Vгеом, м3	Vв, м3	№ ф.	F, м2	hср, м	Vгеом, м3	Vн, м3
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	10000	0,2	2000	2500	2’	4850	0,07	339,5	320,28
2	5150	0,07	360,5	450,63	3	10000	0,19	1900	1792,45
5	5350	0,08	374,5	468,13	4	10000	0,19	1900	1792,45
6	10000	0,16	1600	2000	5’	4650	0,07	325,5	307,08
7	5050	0,06	303	378,75	7’	4950	0,05	247,5	233,49
10	4950	0,07	346,5	433,13	8	10000	0,16	1600	1509,43
11	4250	0,05	212,5	265,63	9	10000	0,18	1800	1698,11
12	616	0,02	12,32	15,4	10’	5050	0,08	404	381,13
14	1885	0,05	94,25	117,81	11’	5750	0,07	402,5	379,72
15	9034	0,1	903,4	1129,25	12’	9384	0,07	656,88	619,7
					13	10000	0,12	1200	1132,08
					14’	8115	0,08	649,2	612,45
					15’	966	0,04	38,64	36,45
Сумма	56285		6206,97	7758,73		93715		11463,72	10814,82

 

-=-=7758,73-10814,82=-3056,09 - привоз грунта.

2.2. Сводный  баланс земляных масс

Сводный баланс грунта

Таблица 2

АКТИВ					ПАССИВ
Место разработки грунта	Vгеом, м3	Vп.р., м3	Место укладки грунта	Vгеом, м3	Vп.р., м3	Vо.р., м3
1	2	3	4	5	6	7
Выемка	6206,97	7758,73	Насыпь	11463,72	14329,65	10814,82
Котлован	5203,51	6504,39
	11410,48	14263,12		11463,72	14329,65	10814,82

 

-=-=14263,12-10814,82=3448,3

Расхождение: Е=3448,3/10814,82=0,319=31,9%>5%, следует произвести перерасчет средней отметки планировки:

∆h=(∑A_.-∑П)/F_пл=(14263,12-10814,82)/(300*500-1497,25)=0,023м.

 

 

Таблица 1 (перерасчет)

Актив (выемка)					Пассив (насыпь)
№ ф.	F, м2	hср, м	Vгеом, м3	Vв, м3	№ ф.	F, м2	hср, м	Vгеом, м3	Vн, м3
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	10000	0,180	1795,000	2243,750	2’	5684,62	0,079	449,085	423,66
2	4315,38	0,061	263,238	329,048	3	10000	0,211	2105,000	1985,85
5	4631,14	0,071	328,811	411,014	4	10000	0,216	2155,000	2033,02
6	10000	0,140	1395,000	1743,750	5’	5368,86	0,084	450,984	425,46
7	3771,43	0,046	173,486	216,857	7’	6228,57	0,064	398,629	376,06
10	4174,24	0,061	254,629	318,286	8	10000	0,183	1830,000	1726,42
11	3220,95	0,039	124,007	155,008	9	10000	0,206	2055,000	1938,68
12	232,72	0,012	2,793	3,491	10’	5825,76	0,087	503,928	475,40
14	1340,68	0,046	61,671	77,089	11’	6779,05	0,077	518,597	489,24
15	8595,58	0,09	773,602	967,003	12’	9767,28	0,084	820,452	774,01
					13	10000	0,138	1380,000	1301,89
					14’	8659,32	0,09	779,339	735,23
					15’	1404,42	0,048	67,412	63,60
Сумма	50282,127		5172,237	6465,296		99717,87		13513,425	12748,51

 

-=-=6465,3-12748,5=-6283,2 - привоз грунта.

 

Таблица 2 (перерасчет)

АКТИВ					ПАССИВ
Место разработки грунта	Vгеом, м3	Vп.р., м3	Место укладки грунта	Vгеом, м3	Vп.р., м3	Vо.р., м3
1	2	3	4	5	6	7
Выемка	5172,237	6465,296	Насыпь	13513,425	16891,78	12748,51
Котлован	5203,51	6504,39
	10375,75	12969,69		13513,425	16891,78	12748,51

 

-=-=12969,69-12748,51=221,18

Расхождение: Е=221,18/12748,51=0,017=1,7%<5%, в пределах допуска.

 

3. Распределение  грунта из котлована

Таблица 3

Место разработки грунта	Vгеом, м3	Vп.р., м3	Место укладки грунта	Vгеом, м3	Vп.р., м3	Vо.р., м3
1	2	3	4	5	6	7
Котлован	5203,51	6504,39	Насыпь	4982,33	6227,91	4700,31
			Вывоз	221,18	276,48	208,66
Карьер	158,496	177,52	Подсыпка	158,496	177,52	153,88
Карьер (обратная засыпка)	1738,087	1946,66	Пазухи котлована	1738,087	1946,66	1687,46
	∑=7100,1	∑=8628,57		∑=7100,1	∑=8628,57	∑=6750,31

 

4. Определение  средней дальности перемещения  грунта

 

5. Выбор материально-технических  ресурсов

5.1. Машины  для вертикальной планировки  строительной площадки

Срезка растительного  слоя грунта.

L_ср<120м, поэтому выбираем бульдозер большой мощности на тракторе ДЭТ-250.

5.2. Машины  для разработки грунта в котловане

Для разработки грунта в котловане  используют землеройные машины. Вместимость  ковша экскаватора зависит от объема разрабатываемого грунта.

V_{котлована} =5203,51 м³, следовательно V_ковша=0,65 м³

 

 

5.3. Расчет  требуемого количества самосвалов

При разработке грунта одноковшовыми  экскаваторами  с погрузкой в  транспортные средства, необходимые  типы машин рекомендуется подбирать  с учетом вместимости ковша экскаватора.

Рекомендуемое количество ковшей на один самосвал:

n_ковш=6-11

5.3.1. Объем  грунта в ковше экскаватора,  м³:

V_гр=V_ковша*k_нап/(1+k_п.р.), где

V_ковша – объем ковша экскаватора;

k_нап – коэффициент наполнения ковша экскаватора;

V_гр=0,65*0,9(1+0,25)=0,73 м³;

5.3.2. Масса грунта в ковше экскаватора, т:

М= V_гр*g

g-средняя плотность грунта в естественном залегании: g=1750 кг/ м³

М=0,73*1750=1277,5кг=1,2775 т.

5.3.3. Количество  ковшей на один самосвал, шт.:

n_ковш=G/M, где G-грузоподъемность самосвала, т ( по приложению III.5.)

n_ковш=13,5/1,2775=11.

5.3.4. Объем  грунта в кузове самосвала,  м³

V_сам= n_ковш* V_гр=11*0,73=8,03 м³;

5.3.5. Количество  необходимых транспортных средств  (самосвалов):

n_сам=Т_Ц/t_погр, где

t_погр – продолжительность погрузки одного транспортного средства

t_погр=(V_сам*N_экск/100)*60, мин

N_экск- норма времени работы экскаватора с погрузкой в транспортные средства 100 м³ грунта , маш-час ( по Е2-1-8, Е2-1-11, Е2-1-10)

N_экск=2,6

Т_Ц=t_ман+t_погр+t_{пр.груж}+t_разгр+t_пр.пор., где

t_ман- продолжительность маневрирования, 2-3 мин.

t_разгр – продолжительность разгрузки, 1-2 мин.

t_{пр.груж} – продолжительность пробега груженого автотранспорта, мин

t_{пр.груж}=60*L/V_гр, где

L – расстояние транспортировки, км

V_гр – средняя скорость груженого самосвала, км/ч

t_пр.пор – продолжительность пробега порожнего самосвала, мин

t_пр.пор=60*L/V_пор

t_{пр.груж}=60*7/40=10,5 мин;

t_пр.пор=60*7/60=7 мин;

Т_Ц=3+2+10,5+2+7=24,5 мин.

t_погр=(8,03*2,6/100)*60=12,5 мин.

n_сам=24,5/12,5=2;

 

6. Технологическая  карта на земляные работы

6.1. Область  применения технологической карты

Строительная площадка размером 300х500 м, грунт на площадке-суглинок тяжелый, работы по вертикальной планировке строительной площадки и разработке грунта в котловане.

6.2 Организация  и технология выполнения работ

6.2.1. Работы  по вертикальной планировке строительной  площадки

Вертикальную планировку строительной площадки выполняют после  подготовительных работ по расчистке  территории и геодезической разбивки с указанием глубины выемки и  высоты насыпи.

Земляные работы по вертикальной планировке состоят из выемки грунтана одних участках строительной площадки; перемещения; послойной укладки, уплотнения грунта и планировки площадок в насыпи.