Организация земляных работ предполагает различные мероприятия. К ним, в частности, следует относить выемку и его прием, вывоз и утилизацию. Выполнение земляных работ включает в себя рытье траншей, дорожных выемок, каналов, сооружение дамб, насыпей, плотин. К ним также относят устройство и полей, площадок, сооружение закрытых проходов в грунте по типу шахт, туннелей, штолен для различных подземных сооружений.
Проведение земляных работ считается одним из основных элементов гидротехнического, жилищно-гражданского, транспортного, Осуществляются они с целью создания грунтовых сооружений, устройства оснований для зданий, планировки территории для застройки. Ещё одним назначением земляных работ является устранение грунтовой массы для последующего вскрытия и разработки месторождений ископаемых.
Любое строительство начинается с подготовки территории - строительной площадки. Проведение земляных работ является определяющим фактором успешного строительства в целом. Спектр проводимых подготовительных мероприятий, как уже было сказано, достаточно широк. Их велик и достигает порядка пятнадцати процентов по стоимости и около двадцати процентов по трудоемкости.
От качества и оперативности земляных работ будет зависеть и темп строительства. К вопросам соблюдения сроков работ и точности их выполнения на данном этапе необходимо подходить с максимальной ответственностью. Только в этом случае результат строительства оправдает и потраченные средства, и ожидания.
Проведение земляных работ включает неотъемлемый этап - вывоз грунта. Своевременное устранение грунта с площадки является очень важным моментом. Без оперативной очистки строительной территории нельзя обойтись на начальных стадиях строительных работ. Благодаря своевременному вывозу грунта обеспечивается оптимальный темп строительства, снижаются расходы на оплату труда.
Изменение высоты насыпей оказывает непосредственное влияние на проведение земляных работ. Кроме того, уменьшение либо увеличение продолжительности и трудоемкости подготовительного этапа зависит и от ряда прочих факторов. Так, например, грунтово-гидрологическая среда влияет на конструкцию грунтового полотна. От этого, в свою очередь, будет зависеть выбор тех или иных технологий при осуществлении земляных работ. Немаловажное значение имеет и сезон проведения мероприятий по подготовке строительной площадки. Так, наиболее подходящими периодами для вывоза грунта считаются летний и осенний периоды. В это время земля не мерзлая и имеет оптимальный уровень влажности.
Выбор метода разработки зависит от и особенностей конструкции. Под ленточные и малозаглубленные столбчатые основания разработка может осуществляться вручную. Механизированный метод применяется для подготовки грунта под основания с и заглубленные фундаменты. Выполнения дополнительных работ можно избежать при четком соблюдении технологических правил и предписаний.
Механизированный метод предполагает использование специальной техники. Машины и агрегаты позволяют значительно сократить трудоемкость и срок проведения земляных работ. Например, при рытье котлованов и погрузке на самосвалы грунта используются экскаваторы. При сооружении дорог или искусственных водоемов используются бульдозеры, способные выравнивать грунт, формировать откосы насыпей.
В соответствии с выбранным методом, а также используемой техникой, устанавливается стоимость земляных работ. Большое значение имеет и время года, на протяжении которого осуществляются подготовительные мероприятия.
Введение
Целью выполнения курсовой работы является овладение студентом основами проектирования технологии разработки, перемещения и укладки грунта при отрывке котлована под сооружение и при вертикальной планировке строительной площадки. Кроме того, студент должен познакомиться с методикой разработки основных документов проекта производства работ: технологической карты на отрывку котлована под сооружение; технологических схем разработки, перемещения и укладки грунта при вертикальной планировке площадки; календарного графика выполнения всех видов земляных работ на строительной площадке.
Для выполнения курсовой работы было выдано задание, которое включает: план строительной площадки размерами 700X600 м с нанесенными на нем горизонталями, с контурами котлованов под сооружение и с направлением уклона планировочной плоскости.
Исходные данные включают в себя: проектный уклон планировочной плоскости, вид грунта, расстояние от строительной площадки до места отвала грунта (или до карьера), размер планировочной отметки, размер планировочной площадки, размеры котлована и траншеи, уровень грунтовых вод. В задании указана фамилия студента, факультет, курс, группа, дату выдачи задания и срок сдачи готовой работы. Задание подписывает преподаватель.
При указанном перечне исходных данных студент сначала выполняет геодезические подсчеты, связанные с определением отметок рельефа, планировки и рабочих отметок.
В курсовой работе студент последовательно решает следующие задачи: изучает отметки планировки и рельефа, уклоны, форму и привязку котлованов под сооружение, грунтовые условия; определяет объемы грунта при вертикальной планировке и отрывке котлована; составляет сводный баланс грунта на площадке; определяет среднюю дальность перемещения грунта, составляет схему перемещения грунта на площадке; назначает и обосновывает способы разработки, перемещения и уплотнения грунта; выбирает комплект машин; выбирает технологические схемы разработки, перемещения и укладки грунта при вертикальной планировке площадки; выбирает механизм для разработки грунта в котловане и транспортные средства для вывоза лишнего грунта из котлована; разрабатывает технологическую карту на отрывку котлована; составляет календарный график работ на строительной площадке; проводит исследования для разработки предложений по совершенствованию технологии земляных работ.
1. Определение черных, красных и рабочих отметок. Определение положения линии нулевых работ
Для определения переносят из задания на миллиметровую бумагу план участка в масштабе 1: 2000 с сохранением взаимного расположения горизонталей. Разбивают площадь участка на квадраты со стороной, равной 100 м. Черными отметками являются абсолютные высоты вершин квадратов, которые определяются методом интерполяции между двумя соответствующими горизонталями. Для нахождения красных отметок чертится разрез планировочной площадки и находится средняя высота Нср по формуле:
где n-количество квадратов
h1, h2, h4 -черные отметки при сопряжении 1, 2, 4 вершин квадратов
Затем красные отметки находят по формуле:
Отнимая от красных отметок черные находим значения рабочих отметок. Положительное значение рабочих отметок соответствует насыпи, а отрицательное - выемке.
Линия нулевых работ проходит между смежными вершинами квадратов, рабочие отметки которых имеют противоположные знаки, и на расстояниях от вершин, пропорциональных абсолютным значениям рабочих отметок (рис.1):
где hв и hн - абсолютные значения рабочих отметок вершин.
Линию нулевых работ наносят на план участка, определяя
таким образом зоны выемки и насыпи грунта.
На план участка из задания переносят числовое значение
уклона плоскости планировки и контуры проектируемого
котлована. Для удобства последующих построений угол котлована совмещают с осями сетки элементарных квадратов.
2. Определение объемов грунта при вертикальной планировке площадки по методу квадратных призм в табличной форме. Определение объемов котлована и траншеи
В местах где рабочие отметки вершин призм элементарных участков с одинаковыми знаками объемы грунта определяют по формуле многогранной призмы (рис. 2):
где hn - рабочие отметки вершин элементарного
f - площадь элементарного участка;
n - количество вершин элементарного участка.
Для облегчения расчетов объемы отдельных
участков выемок и насыпей записывают в
табличной форме (табл.1).
Таблица 1. Определение земляных работ при вертикальной планировке площадки
| Рабочие отметки | hср | Объем, м3 | |||||||
| h1 | h2 | h3 | h4 | h5 | выемка | насыпь | |||
| 1 | 1,9 | 2,1 | 1,3 | 1,3 | - | 10000 | 1,65 | - | 16500 |
| 2 | 2,2 | 2,2 | 1,4 | 1,3 | - | 10000 | 1,75 | - | 17500 |
| 3 | 2,2 | 2,2 | 1,5 | 1,4 | - | 10000 | 1,825 | - | 18250 |
| 4 | 2,2 | 2,2 | 1,6 | 1,5 | - | 10000 | 1,825 | - | 18250 |
| 5 | 2,2 | 2,2 | 1,5 | 1,6 | - | 10000 | 1,825 | - | 18250 |
| 6 | 2,2 | 2,2 | 1,4 | 1,5 | - | 10000 | 1,8 | - | 18000 |
| 7 | 2,2 | 2,2 | 1,5 | 1,4 | - | 10000 | 1,8 | - | 18000 |
| 8 | 1,3 | 1,3 | 0,7 | 0,6 | - | 10000 | 0,975 | - | 9750 |
| 9 | 1,3 | 1,4 | 0,8 | 0,7 | - | 10000 | 1,05 | - | 10500 |
| 10 | 1,4 | 1,5 | 0,8 | 0,8 | - | 10000 | 1,125 | - | 11250 |
| 11 | 1,5 | 1,6 | 0,7 | 0,8 | - | 10000 | 1,15 | - | 11500 |
| 12 | 1,6 | 1,5 | 0,7 | 0,7 | - | 10000 | 1,125 | - | 11250 |
| 13 | 1,5 | 1,4 | 0,8 | 0,7 | - | 10000 | 1,1 | - | 11000 |
| 14 | 1,4 | 1,5 | 0,8 | 0,8 | - | 10000 | 1,125 | - | 11250 |
| 15 | 0,6 | 0,7 | - | 10000 | 0,325 | - | 3250 | ||
| 16 | 0,7 | 0,8 | - | 10000 | 0,375 | - | 3750 | ||
| 17 | 0,8 | 0,8 | 0,1 | - | 10000 | 0,425 | - | 4250 | |
| 18 | 0,8 | 0,7 | 0,1 | 0,1 | - | 10000 | 0,425 | - | 4250 |
| 19 | 0,7 | 0,7 | 0,1 | - | 10000 | 0,375 | - | 3750 | |
| 20 | 0,7 | 0,8 | 0,1 | - | 10000 | 0,4 | - | 4000 | |
| 21 | 0,8 | 0,8 | 0,1 | 0,1 | - | 10000 | 0,45 | - | 4500 |
| 22 | 0,1 | - | - | 750 | 0,03 | - | 22,5 | ||
| 23 | 0,1 | 0,1 | - | 1500 | 0,05 | - | 75 | ||
| 24 | 0,1 | 0,1 | - | - | 750 | 0,03 | - | 22,5 | |
| 25 | 0,1 | - | - | 750 | 0,03 | - | 22,5 | ||
| 26 | 0,1 | 0,1 | - | 1500 | 0,05 | - | 75 | ||
| 27 | 0,7 | 0,7 | - | 10000 | 0,35 | 3500 | - | ||
| 28 | 0,7 | 0,7 | - | 10000 | 0,35 | 3500 | - | ||
| 29 | 0,7 | 0,6 | - | 9250 | 0,325 | 3006 | - | ||
| 30 | 0,6 | 0,6 | - | 8500 | 0,3 | 2550 | - | ||
| 31 | 0,6 | 0,6 | - | 9250 | 0,3 | 2775 | - | ||
| 32 | 0,6 | 0,6 | - | 9250 | 0,3 | 2775 | - | ||
| 33 | 0,6 | 0,6 | - | 8500 | 0,3 | 2552 | - | ||
| 34 | 0,7 | 0,7 | 1,4 | 1,4 | - | 10000 | 0,8 | 8000 | - |
| 35 | 0,7 | 0,7 | 1,4 | 1,4 | - | 10000 | 0,8 | 8000 | - |
| 36 | 0,7 | 0,6 | 1,3 | 1,4 | - | 10000 | 1 | 10000 | - |
| 37 | 0,6 | 0,6 | 1,3 | 1,3 | - | 10000 | 0,95 | 9500 | - |
| 38 | 0,6 | 0,6 | 1,3 | 1,3 | - | 10000 | 0,95 | 9500 | - |
| 39 | 0,6 | 0,6 | 1,4 | 1,3 | - | 10000 | 0,975 | 9750 | - |
| 40 | 0,6 | 0,6 | 1,4 | 1,4 | - | 10000 | 1 | 10000 | - |
| 41 | 1,4 | 1,4 | 2,2 | 2,2 | - | 10000 | 1,8 | 18000 | - |
| 42 | 1,4 | 1,4 | 2,2 | 2,2 | - | 10000 | 1,8 | 18000 | - |
| 43 | 1,4 | 1,3 | 2,2 | 2,2 | - | 10000 | 1,775 | 17750 | - |
| 44 | 1,3 | 1,3 | 2,1 | 2,2 | - | 10000 | 1,725 | 17250 | - |
| 45 | 1,3 | 1,3 | 2,2 | 2,1 | - | 10000 | 1,725 | 17250 | - |
| 46 | 1,3 | 1,4 | 2,2 | 2,2 | - | 10000 | 1,775 | 17750 | - |
| 47 | 1,4 | 1,4 | 2,1 | 2,2 | - | 10000 | 1,775 | 17750 | - |
Объем выемки-209156 м3
Объем насыпи-211150 м3
Объем котлована подсчитывают по следующим формулам (рис.2):
с=a+2Hm=30+2*2.5*0.68=33.4 м
d=b+2Hm=60+2*2.5*0.68=63.4 м
где m-величина заложения откоса при глубине выемки в 1 м.
Для супеси = 0,68
Объем траншеи подсчитывают по следующим формулам (рис.3):
3. Сводный баланс земляных масс
Сводный баланс позволяет установить, вывозят ли лишний грунт с площадки в отвал (при А>В), подвозят ли недостающий грунт из резерва (при В>А), куда и в каком объеме перемещают грунт из планировочной выемки и из котлована, куда подвозят недостающий грунт.
План распределения грунта дополняет сводный баланс. На нем графически показывают, куда и в каком размере перемещают тот или иной элементарный объем грунта. Для этого на плане площадки (без горизонталей, с разбивкой на квадраты) наносят линию нулевых работ, обозначают площади выемки и насыпи. В левом верхнем углу каждой элементарной фигуры указывают ее номер и объем грунта в фигуре. Указывают объем котлована, траншеи, а также объемы грунта из сводного баланса, которые вывозят в отвал или подвозят из резерва (карьера).
В планировочной насыпи или выемке обозначают наиболее удаленные от линии нулевых работ фигуры, из которых в случае избытка грунт вывозят в отвал, а в случае недостатка грунт подвозят из резерва.
В результате на плане распределения грунта наглядно показывают динамику его перемещения из зон выемок в зоны насыпей, подвоз недостающего и вывоз лишнего грунта, его соответствие сводному балансу грунта.
Для определения недостающего грунта в насыпи отними от объема насыпи объем выемки: 211150-209156=1994 м3. Этот недостающий объем мы доберем из траншеи: 1994-2016=-22 м3, а оставшийся грунт и грунт из котлована вывезем в отвал: 4813,8+22=4835,8 м3
Таблица 2. Сводный баланс грунта
Среднюю дальность перемещения грунта определяют графо-аналитическим методом.
За среднюю дальность перемещения грунта принимают расстояние между центрами тяжести выемки и насыпи. Для их нахождения вычерчивается план площадки (без горизонталей, с разбивкой на квадраты) наносят линию нулевых работ, обозначают площади выемки и насыпи. В левом верхнем углу каждой элементарной фигуры указывают ее номер и объем грунта в фигуре. Затем чертятся графики объемов для выемки и насыпи: вертикальный и горизонтальный. Через графики проводятся средние линии объемов lxср и lyср через точки пересечения проводят вертикальные линии и в местах пересечения соответствующих линий находятся центры тяжести насыпи и выемки, как показано в графической части проекта.
4. Составление ведомости объемов земляных работ
Определяют состав работ по разработке грунта на строительной площадке и выбирают механизмы для их выполнения Различают несколько основных типов работ.
Отрывка котлована, траншей . Грунт разрабатывают в котловане (траншеях) с помощью экскаватора с погрузкой его в транспортные средства для вывоза из котлована; с помощью экскаватора навымет для обратной засыпки пазух и раскладывают по периметру котлована.
Грунт вывозят самосвалами в планировочную насыпь или в отвал.
Дно котлована зачищают вручную, бульдозером или экскаватором-планировщиком для удаления недобора грунта. Обратную засыпку пазух выполняют с помощью бульдозера грунтом, разработанным экскаватором навымет.
Одновременно с обратной засыпкой послойно уплотняют грунт в пазух с помощью ручных пневмотрамбовок.
Планировка строительной площадки . Грунт рыхлят с помощью прицепных тракторных рыхлителей, перемещают из выемки в насыпь с помощью бульдозера или скрепера в зависимости от средней дальности перемещения грунта.
Послойно выравнивают грунт в планировочной насыпи с помощью бульдозера и уплотняют с помощью прицепных катков.
Подвоз недостающего грунта из резерва (карьера). Грунт в карьере разрабатывают с помощью экскаватора с погрузкой его в транспортные средства. Подвозят грунт из резерва автосамосвалами.
Вывоз лишнего грунта с площадки в отвал. Грунт рыхлят с помощью прицепных тракторных рыхлителей.
Общая планировка строительной площадки с помощью бульдозера . Выбранный состав работ и соответствующие механизмы для каждого конкретного случая записывают в ведомость объемов и трудоемкости работ, используя каталоги механизмов, указания настоящего пособия и данные ЕНиРЕ 2-1. При заполнении ведомости объемов и трудоемкости работ следует учитывать, что единицы измерения объемов работ по различным процессам должны соответствовать ЕНиРЕ 2-1; толщину слоя грунта при зачистке дна котлована бульдозером принимают равной 10 см, а при зачистке вручную - 5 см; трамбование грунта обратной засыпки выполняют слоями толщиной до 20 см, поэтому объем работ определяют как Vo.з: 0,2 в м2; уплотнение грунта в планировочной насыпи выполняют слоями толщиной ориентировочно 0,25 м, поэтому объем работ определяют как Vn/Ko: 0,25 в м2; толщину растительного слоя можно принимать равной 15 см.
Норма времени на уплотнение грунта катками в ЕНиРЕ 2-1 сдается на одну проходку катка. Целесообразно принять уплотнение грунта за шесть проходок, поэтому норму времени умножают на 6.
Затраты труда в машино-сменах и человеко-днях подсчитывают, исходя из продолжительности рабочей смены. в 8,2 ч.
Таблица 3. Ведомость объемов работ.
5. Выбор механизмов и машин, определение количества транспортных средств из условия бесперебойной работы экскаватора
Земляные работы состоят из подготовительных, основных и заключительных. Подготовительные работы включают в себя: очистку строительной площадки от деревьев, пней, кустарника; отвод поверхностных вод и осушение территории; разбивку площадки для производства планировочных работ; срезку растительного слоя грунта.
Основные работы предусматривают разработку грунта в планировочных выемках и перемещение его в планировочные насыпи, разравнивание и уплотнение грунта в насыпях, а при необходимости вывоз лишнего грунта или подвоз недостающего на площадку.
Заключительной работой считают общую планировку площадки.
Для выполнения планировочных работ применяют землеройно-транспортные машины. При производстве планировочных работ механизация должна быть комплексной. Для этого выбирают ведущую машину при перемещении грунта из выемки в насыпь. Все остальные технологические процессы выполняют с помощью средств механизации, увязанных по производительности с ведущей машиной. Ведущую машину назначают в зависимости от средней дальности перемещения грунта, которая вместе с комплектующими машинами образует скреперный комплект машин. На небольшие расстояния от линии нулевых работ грунт перемещают бульдозерным комплектом, а на большие - скреперным комплектом машин либо работают одним смешанным комплектом. Скреперный комплект составляют из одного или нескольких скреперов и бульдозеров, прицепных тракторных рыхлителей и катков, одного трактора-толкача. Эти механизмы последовательно выполняют послойное рыхление грунта, его разработку и перемещение (скреперы), разравнивание и уплотнение грунта в насыпи. Трактор-толкач используют на два-три скрепера для ускорения заполнения ковша на участке срезания грунта. Количество механизмов и их тип выбирают в зависимости от средней дальности перемещения грунта и сменной производительности комплекта. В данном проекте средняя дальность перемещение грунта lср =414 м поэтому будет применяться прицепной скрепер с ковшом до 10 м3. затем определяем емкость ковша (из ЕНиР 2-1 Vков =8-10 м3)
Выбор скрепера:
По табл. 1 из ЕНиР 2-1 выбираются марки 2-х скреперов с емкостью ковша 8-10 и для выбора наилучшего скрепера выполняется технико-экономический расчет.
Табл.4 Показатели технико-экономического расчета скрепера.
Технико-экономический расчет для 1 марки скрепера:
Норма времени (по ЕНиР 2-1 =5,226)
где Смаш-см -стоимость маш.-см 1 механизма (по ЕНиР 2-1 Смаш-см =36,68)
Технико-экономический расчет для 2 марки скрепера:
1)Определим нормативную производительность комплекта по формуле:
где n-количество скреперов в комплекте (по ЕНиР 2-1 n=4)
а-единица работ (по ЕНиР 2-1 а=100)
с-продолжительность смены (по ЕНиР 2-1 с=8,2)
Норма времени (по ЕНиР 2-1 =3,02)
2)Определим продолжительность работы комплекта машин по формуле:
где V-объем разрабатываемого грунта
3)Определим затраты на эксплуатацию машин по формуле:
где Смаш-см -стоимость маш.-см 1 механизма (по ЕНиР 2-1 Смаш-см =40,67)
Технико-экономический расчет показал, что скрепер марки Д3-32 лучше.
Техническая характеристика скрепер марки Д3-32 (из ЕНиР 2-1):
Вместимость ковша-10 м3
Ширина захвата-2,9 м
Глубина резания-0,3 м
Толщина отсыпаемого слоя-0,45 м
Мощьность-240 л.с.
Масса скрепера-20 т
Трактор толкач-Т-180
Выбор бульдозера:
По табл. 1 из ЕНиР 2-1 выбираются марки 2-х бульдозеров с длинной отвала 3-5 и для выбора наилучшего выполняется технико-экономический расчет.
Табл.5 Показатели технико-экономического расчета бульдозеров.
Технико-экономический расчет для 1 марки бульдозера:
1)Определим нормативную производительность комплекта по формуле:
а-единица работ (по ЕНиР 2-1 а=100)
с-продолжительность смены (по ЕНиР 2-1 с=8,2)
Норма времени (по ЕНиР 2-1 =0,15)
2)Определим продолжительность работы комплекта машин по формуле:
где V-объем разрабатываемого грунта
3)Определим затраты на эксплуатацию машин по формуле:
где Смаш-см -стоимость маш.-см 1 механизма (по ЕНиР 2-1 Смаш-см =37,73)
Технико-экономический расчет для 2 марки бульдозера:
1)Определим нормативную производительность комплекта по формуле:
где n-количество бульдозеров в комплекте (по ЕНиР 2-1 n=1)
а-единица работ (по ЕНиР 2-1 а=100)
с-продолжительность смены (по ЕНиР 2-1 с=8,2)
Норма времени (по ЕНиР 2-1 =0,13)
2)Определим продолжительность работы комплекта машин по формуле:
где V-объем разрабатываемого грунта
3)Определим затраты на эксплуатацию машин по формуле:
где Смаш-см -стоимость маш.-см 1 механизма (по ЕНиР 2-1 Смаш-см =37,85)
Технико-экономический расчет показал, что бульдозер марки Д3-35С лучше с помощью этого бульдозера проводятся работы по срезки растительного слоя, рыхлению грунта и разравнивание грунта.
Техническая характеристика бульдозера марки Д3-35С (из ЕНиР 2-1):
Тип отвала-неповоротный
Длина отвала-3,64 м
Высота отвала-1,29 м
Управление-гидравлическое
Мощьность-180 л.с.
Марка трактора-Т-180
Масса бульдозерного оборудования-3,4 т
Для рыхления грунта подходит этот же бульдозер марки Д3-35С с техническими характеристиками для рыхления:
Число зубьев-3 шт
Высота подъема зубьев-0,5 м
Ширина рыхления-1,67 м
Глубина рыхления-0,5 м
Масса рыхлительного оборудования-3,1 т
выбор грунтоуплотнительного механизма:
Для выбора механизма для уплотнения грунта вычислим толщину насыпаемого слоя скрепером.
Для данной площадки подходит грунтоуплотняющая машина Д-480
Техническая характеристика грунтоуплотняющей машины ДУ-12Б:
Тип катка-прицепной виброкаток с самостоятельным двигателем для привода вибратора.
Ширина полосы уплотнения-1,4 м
Глубина уплотняемого слоя-0,5-0,6 м
Марка трактора-ДТ-75
Масса оборудования-3 т
Выбор комплектов машин для разработки грунта в котловане:
Для разработки грунта в котлованах в качестве ведущей машины применяют экскаватор с прямой лопатой.
В зависимости от объема грунта в котловане определяют емкость ковша экскаватора (табл. 6)
Таблица 6. Определение емкости ковша экскаватора:
По виду и категории грунта выбирают тип ковша экскаватора. Например, для песков и супесей выбирают ковши со сплошной режущей кромкой, а для глин и суглинков - с зубьями. Из этого следует, что для разработки данного котлована подходит экскаватор с прямой лопатой с зубьями объемом 0,5 м3 .
Табл.7 Показатели технико-экономического расчета экскаваторов.
Для этого определяют стоимость разработки 1 м3 грунта в котловане для экскаватора марки Э-505:
Смаш-см - стоимость машино-смены экскаватора (Смаш-см =23,78);
где СОп - инвентарно-расчетная стоимость экскаватора (СОп =16,4), руб.;
Определяем стоимость разработки 1 м3 грунта в котловане для экскаватора марки Э-50-15А:
где 1,08 - коэффициент, учитывающий накладные расходы;
Смаш-см - стоимость машино-смены экскаватора (Смаш-см =26,2);
Псм.выр - сменная выработка экскаватора, учитывающая разработку грунта навымет и с погрузкой в транспортные средства;
где VK - объем грунта котлована, м3;
∑nмаш-смен - суммарное число машино-смен экскаватора при работе навымет и с погрузкой в транспортные средства.
Определяют удельные капитальные вложения на разработку 1 м3 грунта для каждого типа экскаваторов:
где СОп - инвентарно-расчетная стоимость экскаватора (СОп =20,34), руб.;
tгод - нормативное число смен работы экскаватора в году. Ориентировочно может быть принято равным 350 смен для машин с объемом ковша до 0,65
Определяют приведенные затраты на разработку 1 м3 грунта:
где Е - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, равный 0,15.
По наименьшим приведенным затратам для отрывки котлована лучше подходит экскаватор Э-505.
Техническая характеристика экскаватора Э-505:
Вместимость ковша-0,5 м3
Длина стрелы-5,5 м
Наибольший радиус копания-7,9 м
Радиус копания на уровне копания-4,8 м
Наибольшая высота копания-6,6 м
Наибольший радиус выгрузки-7,2 м
Наибольшая высота выгрузки-4,6 м
Мощность-80 л.с.
Масса-20,5 т
В качестве комплектующих машин для вывоза лишнего грунта из котлована и обеспечения совместной работы с экскаватором выбирают автосамосвалы. По ЕниРу 2-1 назначают марку автосамосвалов и их грузоподъемность.
Определяют объем грунта в плотном теле в ковше экскаватора:
где Vkoв - принятый объем ковша экскаватора, м3;
Кнап - коэффициент наполнения ковша (для прямой лопаты от-1 до 1,25);
Кпр -коэффициент первоначального разрыхления грунта (по ЕниР 2-1)
Определяют массу грунта в ковше экскаватора:
где γ – объемная масса грунта по ЕниР 2-1
Количество ковшей грунта, загружаемых в казов автосамосвала:
где П – грузоподъемность автосамосвала
Определяют объем грунта в плотном теле, загружаемый в кузов самосвала:
Подсчитываем продолжительность одного цикла работы автосамосвала:
где tп - время погрузки грунта, мин;
L - расстояние транспортировки грунта, км;
Vг - средняя скорость автосамосвала в загруженном состоянии, км/ч (Vг =19);
Vn - средняя скорость автосамосвала в порожнем состоянии (25… 30 км/ч);
tр - время разгрузки (ориентировочно-1…2 мин);
tм - время маневрирования перед погрузкой и разгрузкой (ориентировочно, 2…3 мин),
tn =VHBp =5,74*2,1=12,05 мин
Нвр - норма машинного времени по ЕниРЕ 2-1 для погрузки экскаватором 100 м3 грунта в транспортные средства в мин).
Требуемое количество автосамосвалов составит:
Число N округляют до ближайшего меньшего целого числа, учитывая перевыполнение сменного задания при работе экскаватора.
Табл. 8 Ведомость транспорта
Выбор комплектов машин для разработки грунта в траншее:
Для разработки грунта в широких траншеях применяется прямая лопата или обратная лопата, для узких (шириной понизу до 3 м) траншей и ям под отдельные фундаменты одноэтажных промышленных зданий - обратная лопата. В зависимости от объема грунта в траншее определяют емкость ковша экскаватора (табл. 6)
По виду и категории грунта выбирают тип ковша экскаватора. Например, для песков и супесей выбирают ковши со сплошной режущей кромкой, а для глин и суглинков - с зубьями. Из этого следует, что для разработки данной траншеи подходит экскаватор с обратной лопатой с зубьями объемом 0,65 м3 .
По указанным характеристикам предварительно выбирают два типа экскаваторов, отличающихся видом оборудования, емкостью ковша или тем и другим вместе (по ЕНиРЕ 2-1). Из этих экскаваторов необходимо выбрать один, имеющий наибольшую экономическую эффективность.
Для этого определяют стоимость разработки 1 м3 грунта в котловане для каждого типа экскаваторов:
Табл.9 Показатели технико-экономического расчета экскаваторов.
Для этого определяют стоимость разработки 1 м3 грунта в котловане для экскаватора марки ЭО-4321:
где 1,08 - коэффициент, учитывающий накладные расходы;
Смаш-см - стоимость машино-смены экскаватора (Смаш-см =33,62);
Псм.выр - сменная выработка экскаватора, учитывающая разработку грунта навымет и с погрузкой в транспортные средства;
где VK - объем грунта котлована, м3;
∑nмаш-смен - суммарное число машино-смен экскаватора при работе навымет.
Определяют удельные капитальные вложения на разработку 1 м3 грунта для каждого типа экскаваторов:
где СОп - инвентарно-расчетная стоимость экскаватора (СОп =28,75), руб.;
tгод - нормативное число смен работы экскаватора в году. Ориентировочно может быть принято равным 350 смен для машин с объемом ковша до 0,65
Определяют приведенные затраты на разработку 1 м3 грунта:
где Е - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, равный 0,15.
Определяем стоимость разработки 1 м3 грунта в котловане для экскаватора марки ЭО-5122:
где 1,08 - коэффициент, учитывающий накладные расходы;
Смаш-см - стоимость машино-смены экскаватора (Смаш-см =42,64);
Псм.выр - сменная выработка экскаватора, учитывающая разработку грунта навымет и с погрузкой в транспортные средства;
где VK - объем грунта котлована, м3;
∑nмаш-смен - суммарное число машино-смен экскаватора при работе навымет и с погрузкой в транспортные средства.
Определяют удельные капитальные вложения на разработку 1 м3 грунта для каждого типа экскаваторов:
где СОп - инвентарно-расчетная стоимость экскаватора (СОп =37,34), руб.;
tгод - нормативное число смен работы экскаватора в году. Ориентировочно может быть принято равным 350 смен для машин с объемом ковша до 0,65
Определяют приведенные затраты на разработку 1 м3 грунта:
где Е - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, равный 0,15.
По наименьшим приведенным затратам лучше подходит экскаватор
ЭО-4321 для отрывки траншеи.
Техническая характеристика экскаватора ЭО-4321:
Вместимость ковша-0,65 м3
Наибольший радиус копания-8,95 м
Наибольшая глубина копания-5,5 м
Наибольшая высота выгрузки-5,6 м
Мощность-80 л.с.
Масса-19,2 т
6. Технология и организация строительного производства
а) Срезка растительного слоя.
Срезка растительного слоя будет выполнена бульдозером Д3-35С по одному следу на глубину 25см.
б) Рыхление грунта.
Рыхление грунта в выемке для последующей его разработки скрепером будет производится бульдозером Д3-35С, параллельными проходками.
в) Планировка площадок скреперам.
Скрепер как землеройно-транспортная машина может выполнять следующие операции: послойную разработку грунта с одновременным наполнением ковша, транспортирование набранного грунта и укладку слоями заданной толщины. Скреперы широко применяют в планировочных работах.
При планировке площадок скреперами применяется следующая схем разработки грунта: через полосу.
Наиболее эффективными являются разработки проходками через полосу и ребристо-шахматной. Разработка последовательной проходкой не рациональна из-за потерь грунта в виде боковых валиков.
При разработки плотных грунтов для улучшения наполнения ковша скрепера применяют предварительное рыхление.
Самоходные скреперы набирают грунт с помощью трактора –толкача. Тракторы-толкачи рационально использовать также при работе прицепных скреперов группами.
При планировки площадки наиболее рациональными являются следующие схемы движения скреперов: эллиптическая, восьмеркой и спиральная.
Производительность скрепера при движении по восьмерке и по спиральной схеме выше, чем при эллиптической схеме.
По эллиптической схеме работают в случае, если полная длина срезки превышает длину пути для наполнения ковша, и в случае, когда толщина срезки превышает глубину резания скрепера. В этом случае скрепер движется по замкнутой кривой и проходит по одному следу несколько раз.
Скрепер срезает грунт сразу на всю ширину выемки при движении по спирали и в случае, когда срезка ведется последовательно ярусами.
При значительно протяженных вдоль нулевой линии площадках применять схему восьмерка, по этой схеме и будет разрабатываться грунт скрепером Д3-32.
г) Послойное уплотнение насыпного грунта.
Искусственное уплотнение грунтов производят для повышения устойчивости, уменьшения осадки и улучшения водонепроницаемости земляного сооружения. Требуемая плотность грунта в сооружении выражается средней плотностью скелета грунта или коэффициентом уплотнения, величина которого устанавливается в зависимости от назначения сооружения и физико-механических свойств укладываемых грунтов.
Уплотнение грунта в насыпях и при вертикальной планировке площадок рекомендуют производить укаткой, так как этим способом можно уплотнять любые грунты.
При уплотнении грунтов необходимо соблюдать следующие условия: производительность грунтоуплотняющих машин должна соответствовать производительности землеройных и транспортных средств; толщина отсыпаемого слоя не должна превышать величин, указанных в технологических характеристиках грунтоуплотняющих машин; каждый последующий ход катка во избежание пропусков в уплотнении должен перекрывать предыдущий от 0,1 до 0,2 метра.
Уплотнение грунтов насыпей и обратных засыпок выполняют слоями одинаковой толщины. Толщину уплотняемых слоев назначают в зависимости от условий производства работ, вида грунтов и типа применяемых уплотняющих машин.
Планировку площадки, размеры которых достаточны для поворотов катка, будем разрабатывать применяя схему движения катка по замкнутому кругу. В проекте используется виброкаток Д-480
д) Понижение уровня грунтовых вод.
Разработку грунта ниже горизонта грунтовых вод производят с применением искусственного понижения уровня грунтовых вод.
При значительном притоке грунтовых вод рекомендуют использовать метод искусственного понижения уровня грунтовых вод с помощью иглофильтровых установок, которые по периметру котлована вбиваются в грунт, как показано в графической части проекта. В проекте использованы иглофильтры ЛИУ-5.
Количество иглофильтров вычисляется по формуле:
д) Разработка котлована экскаватором, оборудованным прямой лопатой.
При устройстве котлованов число проходок и их параметры устанавливают расчетом с обеспечением наименьших затрат времени и выполнения рабочего цикла экскавации.
Высота забоя должна быть не более максимальной высоты резания и не менее размера, обеспечивающего наполнение ковша.
Наименьшая высота забоя равна 1,5 м (по табл. 1.2 «ТСП» Хамзин С.К.)
Ширина забоя определяется по формуле:
где ln – Длина передвижки экскаватора равная 0,75 длины стрелы экскаватора
R – Наибольший радиус копания (для экскаватора Э-505 =7,9 м)
Rоп – Оптимальный радиус резания
Вышло, что котлован шириной больше 3,5R, поэтому целесообразно котлован разрабатывать боковой проходкой. Организация разработки грунта боковой проходкой с погрузкой его в транспортные средства позволяет наиболее полно использовать рабочие параметры экскаватора и повысить его выработку за счет уменьшения угла поворота стрелы при разгрузке.
Максимальная ширина каждой боковой проходки равна:
где В1 – Ширина проходки по низу
Rст – Радиус резания на уровне стоянки экскаватора (для Э-505=4,8)
Отсюда ширина забоя равна 1,21R, поэтому при разработке котлована экскаватор устанавливают ближе к одному из откосов выемки таким образом, чтобы между его противовесом и откосом выемки во всех положениях поворотной платформы оставалось расстояние в 1 метр, а самосвалы для погрузки грунта подают параллельно оси перемещения экскаватора вдоль другого откоса.
Для установки экскаватора в забой, въезда и выезда автотранспорта устраиваются траншеи с уклоном 0,1-0,15, ширину которой принимают от 3 до 3,5 при одностороннем движении и от 7 до 7,5 м при двустороннем.
е) Разработка траншеи экскаватором, оборудованным обратной лопатой.
При разработке траншеи эффективней применять лобовую проходку.
Максимальная ширина лобовой проходки по верху равна:
где Rmax – Наибольший радиус резания (для ЭО-4321=8,95)
lп – Длина передвижки экскаватора
R – наибольший радиус выгрузки (для ЭО-4321=8)
b– Ширина отвала
Экскаватор ставится по оси траншеи, при этом места для размещения отвала грунта с одной стороны будет достаточно.
Размеры отвала определяют:
м
где Fтр – Площадь поперечного сечения траншеи
Кпр -Коэффициент первоначального разрыхления грунта
h+0.5 больше максимальной высоты выгрузки экскаватора, поэтому ширина отвала по верху равна:
Ширина отвала по низу:
7. Калькуляция трудозатрат и заработная плата
Табл.10 Калькуляция трудозатрат и заработная плата:
| N | §ЕНиР | Трудоемкость, | Зар. плата | ||||||
| Весь объем | |||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 1 | Срезка раститель ного слоя | 1000м2 | 420 | Е2-1-5 | 0,6 | 252 | 63,6 | 26712 | Машинист |
| 2 | Рыхление | 2091,5 | Е2-1-1 | 0,5 | 1045,7 | 5,3 | 11085 | Машинист |
|
| 3 | Разработ- ка и перемещение грунта | 2091,5 | Е2-1-21 | 3,02 | 6316,3 | 77,6 | 162300 | Тракторист |
|
| 4 | лотнение грунта | 2111,5 | Е2-1-33 | 3,96 | 8361,5 | 60,1 | 126901 | Машинист |
|
| 5 | Разработ ка котлована а)с погр. в т.с. | Машинист |
|||||||
| 6 | Разработ ка ртаншеи | 8,16 | Е2-1-13 | 1,6 | 13,06 | 70 | 571,2 | Машинист |
8. Составление календарного плана производства работ
Календарный план производства работ является документом, в котором увязывают все процессы по срокам выполнения и технологической зависимости друг с другом. Форма заполнения календарного плана приведена в табл. 5 графической части курсового.
Календарный план состоит из расчетной и графической частей. Расчетная часть представляет собой табличную форму, а в графической показывают взаимоувязанный график работы машин и механизмов. Расчетную часть таблицы заполняют исходя из учета общего срока производства работ по заданию. Графы с 1-й и 4-ю заполняют по ведомости объемов и трудоемкости работ.
Повышение коэффициента использования комплекта машин по времени, сокращение их простоя обеспечивают применением прицепных механизмов и навесного оборудования к тракторам-тягачам одной марки. С этой же целью применяют экскаваторы с одинаковым объемом ковша для разработки грунта в планировочной выемке и в котловане.
Работы по обратной засыпке пазух бульдозером и послойному трамбованию этого грунта выполняют совместно, поэтому продолжительность работ принимают одинаковой. Время работы бульдозера определяют в сменах и делят трудоемкость работ по трамбованию грунта на это время, определяя тем самым количество рабочих, занятых на трамбовании грунта.
При назначении общего количества бульдозеров определяют последовательность работ таким образом, чтобы часть бульдозеров в комплекте использовать для рыхления грунта в выемке, обратной засыпки пазух, уплотнения грунта в насыпи при работе с катками, окончательной планировки строительной площадки. Трактор, используемый в качестве тягача прицепного скрепера, при необходимости используют для рыхления или уплотнения грунта, оборудовав его соответствующими навесными или прицепными механизмами.
Работы по рыхлению, перемещению, разравниванию и уплотнению грунта выполняют послойно. К работам с очередным слоем приступают только после окончания работ с предыдущим слоем грунта. Рыхление одного слоя грунта выполняют на глубину от 0,2 до 0,3 м, поэтому рыхление и все последующие указанные процессы выполняют несколько раз в зависимости от общей высоты планировочной выемки и насыпи. Такую взаимосвязь работ отражают в графической части календарного плана.
Заполнение гр. с 5-й по 9-ю выполняют в процессе оптимизации графической части календарного плана работ, который вычерчивают на миллиметровой бумаге и приводят в графической части.
9. Техника безопасности при производстве земляных работ
1.1. Организация работ
1.1.1. При выполнении земляных и других работ, связанных с размещением рабочих мест в выемках и траншеях, необходимо предусматривать мероприятия по предупреждению воздействия на работников опасных факторов (обрушающиеся горные породы; падающие предметы; движущиеся машины и их рабочие органы; расположение рабочего места вблизи перепада по высоте 1,3 м и более; повышенное напряжение в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека; химически опасные и вредные производственные факторы).
1.1.2. При наличии опасных и вредных производственных факторов, безопасность земляных работ должна обеспечиваться на основе выполнения (ПОС, ППР и др.) решений по охране труда (определение безопасной крутизны откосов котлованов, с учетом нагрузки от машин и грунта; определение конструкции крепления стенок котлованов; выбор типов машин; дополнительные мероприятия по контролю и обеспечению устойчивости откосов в связи с сезонными изменениями; определение мест установки и типов ограждений котлованов, лестниц для спуска работников.
1.1.3. С целью исключения размыва грунта, образования оползней, обрушения стенок выемок в местах производства земляных работ до их начала необходимо обеспечить отвод поверхностных и подземных вод. Место производства работ должно быть очищено от валунов, деревьев, строительного мусора.
1.1.4. Производство земляных работ в охранной зоне кабелей высокого напряжения, газопровода, других коммуникаций, на участках с возможным патогенным заражением почвы необходимо осуществлять по наряду-допуску после получения разрешения от организации, эксплуатирующей эти коммуникации или органа санитарного надзора. Производство этих работ следует осуществлять под непосредственным наблюдением руководителя работ, работников организаций, эксплуатирующих эти коммуникации.
1.1.5. Разработка грунта в непосредственной близости от действующих подземных коммуникаций допускается только при помощи лопат, без помощи ударных инструментов. Применение землеройных машин в местах пересечения выемок с действующими коммуникациями, не защищенными от механических повреждений, разрешается по согласованию с организациями - владельцами коммуникаций.
1.1.6. В случае обнаружения в процессе производства земляных работ не указанных в проекте коммуникаций или взрывоопасных материалов земляные работы должны быть приостановлены, до получения разрешения соответствующих органов.
1.2. Организация рабочих мест
1.2.1. При размещении рабочих мест в выемках их размеры должны обеспечивать размещение конструкций и проходы к рабочим местам шириной не менее 0,6 м.
1.2.2. Выемки, разрабатываемые на улицах, во дворах должны быть ограждены защитными ограждениями с учетом требований Госстандарта. На ограждении необходимо устанавливать предупредительные надписи, а в ночное время - сигнальное освещение.
1.2.3. Для прохода людей через выемки должны быть устроены переходные мостики в соответствии с требованиями СНиП 12-03 (трапы или маршевые лестницы) шириной не менее 0,6 м с ограждениями или приставные лестницы (не более 5 м).
1.2.4. Конструкция крепления вертикальных стенок выемок глубиной до 3 м в грунтах естественной влажности должна быть выполнена по типовым проектам. При большей глубине и сложных гидрогеологических условиях крепление должно быть выполнено по индивидуальному проекту.
1.2.5. При установке креплений верхняя часть их должна выступать над бровкой выемки не менее чем на 15 см.
1.2.6. Перед допуском работников в выемки глубиной более 1,3 м ответственным лицом проверяется состояние откосов, надежность крепления стенок выемки.
1.2.7. Допуск работников в выемки с откосами, подвергшимися увлажнению, разрешается только после тщательного осмотра лицом, ответственным за обеспечение безопасности производства работ, состояние грунта откосов и обрушение неустойчивого грунта в местах, где обнаружены «козырьки» или трещины (отслоения).
1.3. Порядок производства работ
1.3.1. Устанавливать крепления необходимо в направлении сверху вниз по мере разработки выемки на глубину не более 0,5 м.
1.3.2. Разрабатывать грунт в выемках «подкопом» не допускается. Извлеченный грунт необходимо размещать на расстоянии не менее 0,5 м от бровки выемки.
1.3.3. При разработке выемок в грунте одноковшовым экскаватором высота забоя должна определяться ППР так, чтобы не образовывались «козырьки» из грунта.
1.3.4. При работе экскаватора не разрешается производить другие работы со стороны забоя и находиться в радиусе действия экскаватора плюс 5 м.
1.3.5. Односторонняя засыпка пазух допускается в соответствии с ППР после осуществления мероприятий, обеспечивающих устойчивость конструкции.
1.3.6. Автомобили-самосвалы при разгрузке на насыпях и при засыпке выемок следует устанавливать не ближе I м от бровки откоса; разгрузка с эстакад, не имеющих защитных брусьев, запрещается. Места разгрузки определяться регулировщиком.
1.3.7. Запрещается разработка грунта бульдозерами и скреперами при движении на подъем или под уклон, с углом наклона более указанного в паспорте машины.
1.3.8. Не допускается присутствие работников и других лиц на участках, где выполняются работы по уплотнению грунтов свободно падающими трамбовками, ближе 20 м от базовой машины.
10. Определение технико-экономических показателей проекта
Технико-экономические показатели определяют на основании данных калькуляции затрат труда строительных процессов (табл. 10).
Подлежат определению следующие показатели: общий объем разработки грунта в м3; общая трудоемкость работ в чел-ч; общая продолжительность работ в днях; суммарная плата в руб; выработка на 1 рабочего в смену в м3 /чел.-см;; выработка на 1 рабочего в смену в руб./чел.-см.
При определении технико-экономических показателей особое внимание обращают на определение сменной выработки комплектов землеройных и землеройно-транспортных машин, а также-"Стоимости разработки 1 м3 грунта того или иного процесca B курсовой работе к таким процессам могут относиться: разработка грунта в котловане экскаватором с погрузкой в транспортные средства и вывозом автосамосвалами в планировочную насыпь или в отвал; разработка грунта экскаватором в карьере с подвозкой автосамосвалами в планировочную насыпь недостающего грунта, его разравнивание и уплотнение; обратная засыпка пазух сооружения бульдозером с уплотнением грунта пневмотрамбовками; гуртование грунта бульдозером, разработка его экскаватором с погрузкой в транспортные средства и вывоз автосамосвалами со строительной площадки в отвал; выполнение всего объема планировочных работ на строительной площадке.
Студент определяет технико-экономические показатели по одному виду работ и одному строительному процессу.
Для вида работы расчеты производят следующим образом: определяют сменную выработку машины в каком-либо виде работ (или процессе) путем деления общего объема разработанного грунта на продолжительность выполнения работы (процесса) в сменах по данным календарного плана, определяют стоимость разработки 1 м3 грунта путем деления стоимости машино-смены на сменную выработку машины.
Для комплексного процесса, в котором участвуют несколько строительных машин, определяют стоимость эксплуатации каждой машины путем умножения стоимости машино-смены на соответствующую продолжительность работ в сменах (из календарного плана); определяют стоимость эксплуатации всего комплекта машин путем суммирования стоимостей эксплуатации отдельных машин; подсчитывают стоимость разработки 1 м3 грунта делением стоимости эксплуатации комплекта машин на общий объем грунта, разработанный этим комплектом (из календарного плана)
Табл. 11 Технико-экономические показатели при рыхлении грунта в выемке:
| N | Наименование показателя | измерения | Формула подсчета | Величина показателя | Примечание |
| 1 | Общий объем разраб. грунта | м3 | ∑V | 209156 | Из табл. 1 |
| 2 | Общая трудоемкость разраб. грунта | Чел.-см | ∑Тр/8,2 | 127,5 | Из табл. 9 |
| 3 | Суммарная плата | Руб. | ∑Зп | 11085 | Из табл. 9 |
| 4 | м3/чел.-см | ∑V/∑Тр | 200,01 | СНиП 2-1 | |
| 5 | Выработка на 1 рабочего в смену | Руб./чел.-см | ∑Зп/∑Тр | 10,6 | СНиП 2-1 |
| 6 | Общая продолжитель- ность земляных работ | дн. | По календ. плану | См. календ. план |
Список литературы
1. «Технология строительного производства» С. К. Хамзин А. К. Карасев
2. ЕНиР сборник Е2 выпуск 1 «Механизированные и ручные земляные работы»
3. СНиП III-4-80 «Техника безопасности в строительстве»
Компания «БурМСК» предлагает комплексные услуги по проведению земляных работ любой сложности.
Строительные операции могут проходить как на открытой местности, так и среди объектов городской инфраструктуры. Возведение любых зданий и сооружений начинается именно с выполнения земляных работ. Они требуют значительных затрат, поскольку являются весьма трудоемкими. Но экономить в данном случае не стоит. Ведь для правильного заложения фундамента необходимо грамотно осуществить разработку и вывоз грунта, трамбовку и другие операции.
Основные работы на этапе подготовки к закладыванию фундамента:
Окончательные расценки и расчет зависят от объема работ и формы оплаты. Для точного расчета можете оставить заявку .
Отчего зависит цена на выполнение земляных работ
От объема грунта. Также принимаются во внимание наличие подъезда к объекту, рельеф местности, особенности окружающей застройки и другие параметры. Например, зимой земля становится твердой, поэтому применение техники требует повышенных затрат. Стоимость также зависит от графика работы. Если заказчику нужна срочность, техника будет действовать на объекте круглосуточно. В противном случае определяется посменный график.
Как можно сократить затраты на подготовительные работы
Благодаря применению строительной техники можно значительно сократить затраты на подготовку строительной площадки. Ручная работа гораздо более трудоемкая, поэтому обходится заказчику намного дороже. Необходимо привлекать большое количество работников, контролировать их платить зарплату. На выполнение одних и тех же задач уходит много времени. Техника позволяет выполнить работу быстрее, дешевле и эффективнее.
Как мы работаем
Для выемки грунта в компании «БурМСК» используют экскаваторы, бульдозеры, автогрейдеры. Тип техники подбирается в зависимости от поставленных задач. Затем вывозом мусора и земли занимаются грузовые автомобили. Если транспорт не может подъехать к объекту из-за отсутствия нормальной дороги, сотрудники «БурМСК» прокладывают временные пути. После окончания земляных работ их демонтируют.
Почему выбирают нас
Сотрудничество с компанией «БурМСК» осуществляется только официально, с оформлением всех необходимых документов. Заказчик получает экземпляр договора, в котором четко прописаны работы и оплата за них.
Исходные данные
Определение объемов земляных работ при вертикальной планировке площадок
1 Выбор метода определения объемов земляных работ
2 Определение чёрных отметок вершин квадратов
3 Определение средней отметки рельефа площадки
4 Определение красных (проектных) отметок
5 Определение рабочих отметок
6 Определение баланса земляных работ
Определение среднего расстояния перемещения грунта при планировочных работах
1 Упрощенный графический метод
Подсчет объемов работ по срезке растительного слоя по котловану
1 Определение объема работ по срезке растительного слоя
2 Определение коэффициента откоса «m» для котлована
3 Расчет объемов земляных работ по котлованам
Выбор технологии производства земляных работ и технико-экономическое обоснование комплекта машин
1 Выбор технологической схемы производства работ по срезке растительного слоя
2 Технико-экономическое обоснование основной машины для производства работ по срезке растительного слоя
3 Выбор технологической схемы производства работ по планировке строительной площадки
4 Технико-экономическое обоснование машин для производства работ по вертикальной планировке
5 Выбор способа и средств водопонижения
6 Выбор механизированного комплекса или производства работ по котловану
7 Выбор и обоснование технологии производства работ по разработке котлована
8 Выбор способа зачистки дна котлована
9 Расчет автотранспорта при разработке грунта экскаваторами
Составление калькуляции трудовых затрат
Технико-экономические показатели
Техника безопасности
Список используемой литературы
земляная работа котлован грунт
Исходные данные
Вид грунта и толщина напластований:
растительный слой: 0,25 м;
песок мелкий без примесей: 1,2 м;
песок крупный с примесью щебня: 2,8 м;
глина мягкая: 3 м;
Уровень грунтовых вод от отметки: 2,2 м;
Расстояние от места отвала: 5 км;
Скорость транспортировки грунта: 35 км/ч;
Район строительства: 6;
Продолжительность работ: 30 дней;
1. Определение объемов земляных работ при вертикальной планировке площадок
1.1 Выбор метода определения объёма земляных работ
Для определения объемов земляных работ по вертикальной планировке строительной площадки применяем метод квадратов со стороной сетки 100м. Каждый квадрат нумеруется сверху направо, сверху вниз. Вершины также нумеруются.
Необходимо вычислить отметки:
черные отметки;
красные отметки;
среднюю отметку планировки рабочей площадки;
рабочие отметки.
Цель проекта вертикальной планировки - преобразование естественных форм рельефа и создание необходимых условий эксплуатации возводимых зданий и сооружений.
2 Определение чёрных отметок вершин квадратов
Черные отметки естественного рельефа определяются по формуле:
где - искомая отметка вершины квадрата;
Отметка горизонтали, предшествующая искомой отметке вершины квадрата;
Расстояние от искомой вершины квадрата до предшествующей горизонтали, принимаемое замером, м;
Расстояние между горизонталями, принимаемое замером, м;
3 Определение средней отметки рельефа площадки (Ho)
Для оценки баланса земляных масс на одной строительной площадке необходимо найти среднюю отметку планировки - отметка горизонтальной плоскости, по обе стороны от которой (снизу и сверху) должны находиться равные между собой объемы насыпи и выемки.
Средняя отметка определяется по формуле:
где - сумма черных отметок местности, где сходится в одной точке одна вершина квадрата, м;
Сумма черных отметок местности, где сходятся в одной точке две вершины квадрата, м;
Сумма черных отметок местности, где сходятся в одной точке четыре вершины квадрата, м;
Общее число квадратов.
5 Определение красных (проектных) отметок
Проектная (красная) отметка любой из вершин площадки может быть определена по формуле:
где - отметка линии нулевых работ, м;
проектный уклон площадки;
1.5 Определение рабочих отметок
Рабочие отметки характеризуют истинную толщину грунта, подлежащего выемке или насыпи в данной вершине квадрата. Они вычисляются как разность между проектными (красными) и черными отметками:
где - красная (проектная) отметка, м;
Черная отметка, м.
Рабочие отметки со знаком минус указывают на необходимость устройства выемки, со знаком плюс - насыпи.
кр.отмчер.отм.выемканасыпьН1127,425129,9-2,475 Н2127,833128,68-0,847 Н3128,233127,459 0,774Н4128,633126 2,633Н5129,033125,556 3,477Н6127,401130-2,599 Н7127,809128,756-0,947 Н8128,209127,66 0,549Н9128,609126,733 1,876Н10129,009125,919 3,09Н11127,289130,294-3,005 Н12127,689129-1,311 Н13128,081127,964 0,117Н14128,481127,369 1,112Н15128,873126,78 2,093Н16127,057130,849-3,792 Н17127,449129,839-2,39 Н18127,849128,56-0,711 Н19128,249127,815 0,434Н20128,649127,452 1,197
1.6 Определение баланса земляных работ
Подсчет объёмов земляных работ при вертикальной планировке производится отдельно по каждому квадрату при помощи уравнения:
где - средняя рабочая отметка по площади квадрата (насыпь или выемка), м;
Площадь квадрата (переходной фигуры), м2.
Величина средней рабочей отметки по площади квадрата определяется как среднеарифметическое значение рабочих отметок вершин данного квадрата:
Результаты вычислений сводим в таблицу 1.
Таблица 1
№ фигуррабочие отметкисредняя рабочая отметка,мплощадь фигуры,м2объем,м3ммммнасыпи+выемки-1-2,475-0,847-2,599-0,947-1,71710000 -171702-0,84700-0,947-0,44855700 -2556,45300,7740,54900,3307543001422,225 40,7742,6330,5491,8791,458751000014587,5 52,6333,4771,8793,092,769751000027697,5 6-2,599-0,947-3,005-1,311-1,965510000 -196557-0,94700-1,311-0,56457500 -4233,75800,5490,11700,16652500416,25 90,5491,8790,1171,1120,91425100009142,5 101,8793,091,1122,0932,04351000020435 11-3,005-1,311-3,792-2,39-2,624510000 -2624512-1,311-2,39-0,7110-1,470679900 -14559,613001,117 0,37233310037,23333 14-0,711-0,0110 -0,240671920 -462,08150,1171,1120,434-0,0110,330480802669,632 161,1122,0930,4341,1971,2091000012090 88497,84-84881,9
Проверка:
результаты подсчета могут быть признаны удовлетворительными.
2. Определение среднего расстояния перемещения грунта при планировочных работах
Определение среднего расстояния для перемещения грунта из выемки в насыпь необходимо для последующего выбора землеройно-транспортных машин или же для определения количества транспортных единиц, работающих в механизированном комплексе.
Среднее расстояние для перемещения грунта - это расстояние между центрами тяжести массивов выемки и насыпи, разграниченных линией нулевых работ.
Определим данное расстояние с помощью упрощенного графического метода.
1 Упрощенный графический метод
Этот метод является ориентировочной проверкой результатов. Тем не менее, точность расчета для практических целей вполне достаточная.
На плане строительной площадки выбирается наиболее характерное продольное (поперечное) сечение и показывается на бумаге с соблюдением вертикального и горизонтального масштабов.
См. Лист 1:
Среднее расстояние перемещения грунта:
3.Подсчёт объёмов котлованов, траншей и срезки растительного слоя
1 Определение коэффициента откоса m для котлована
Коэффициент откоса соответствует отношению высоты откоса H к его проекции на горизонтальную плоскость - заложению откоса a. Наибольшую крутизну откосов траншей и котлованов принимаем по приложению 1 по наиболее слабому грунту. Для выемки котлована глубиной 2,5 м в песчаных влажных грунтах предельное отношение H/a = 1:1. Отсюда H = 2,5 м.= 1.
2 Подсчет объемов котлованов и траншей
Подсчет объёмов земляных масс по котловану квадратной формы может быть выполнен по формуле:
где - средняя глубина котлована, м; Ширина котлована в основании, м; Длина котлована в основании, м; Ширина котлована по верху с учетом величины заложения откоса, м; Длина котлована по верху с учетом величины заложения откоса, м. Средняя глубина котлована принимается от планировочной отметки строительной площадки. прямоугольник
прямоугольник
25538+6134=31672 м3
До начала производства земляных работ по вертикальной планировке и разработке котлована производится снятие растительного слоя с площади строительной площадки. Поэтому объем работ по разработке котлована должен быть уменьшен на величину объема растительного слоя:
где - объем грунта, подлежащего разработке котлована, м3; Общий объем грунта по выемке котлована, м3; Объем растительного слоя, входящего в общий объем котлована, м3.
= (113*41+29*41)*0,25 = 1455,5 При устройстве котлованов экскаватором, оборудованным прямой лопатой, неизбежны бросовые работы по устройству выездных траншей -временных землевозных дорог для автомобильного транспорта. Уклон выездных траншей принимается в пределах 0,10-0,15, ширина 3,5-4,0 м при одностороннем движении и 7-8 м при двустороннем. Ширина обочин выездных траншей должна составлять 0,5 м. Объем работ по устройству въездных траншей может быть рассчитан с достаточной для практических целей точностью по формуле:
где - длина въездной траншеи, м; Глубина котлована, м; Ширина въездной траншеи с учетом обочин, м; Коэффициент откоса. Длина въездной траншеи определяется из расчета глубины выемки по формуле:
где - предельный уклон для въездной траншеи, принимаемый 0,1.
Общая ширина въездной траншеи с учетом обочин равна: 4 +1 = 5м - для одностороннего движения.
Общий объем по разработке котлована: Vк.т. - Vр.сл. + Vв.тр. = 30216,5+ 206,25 = 30423 м3.
Данный объем грунта необходимо учитывать при подборе ведущего механизма.
3 Определение объёма работ по срезке растительного слоя
Растительный слой грунта следует сохранять для дальнейшего использования. Для этого до начала основных земляных работ растительный слой грунта должен быть снят в размерах, установленных проектом, и уложен в отвалы для использования его в последующем с целью рекультивации нарушенных земель. Поэтому территория строительной площадки до начала производства работ по планировке и отрывке котлованов или траншей должна быть подготовлена путем срезки растительного слоя и размещения его во временные отвалы. Объём растительного грунта, подлежащего срезке и размещению во временных отвалах, определяется по уравнению:
где - площадь строительного участка, подлежащего планировке, м2; толщина растительного слоя, м. 120000 ∙ 0,25 = 30000 м3.
После выполнения планировочных работ и работ по отрывке котлованов и траншей, выполняются работы по рекультивации строительной площадки растительным грунтом из близлежащих временных складов. Выбор технологии производства земляных работ и технико-экономическое обоснование комплекта машин
1 Выбор технологической схемы для производства работ по срезке растительного слоя
Производство работ по срезке растительного слоя может быть выполнено различными механизированными комплексами с соблюдением следующих условий: бульдозерами, при дальности транспортирования грунта до 100-150 м; прицепными скреперами, при транспортировании грунта на расстоянии до 500-600 м: самоходными скреперами, при транспортировании грунта на расстоянии от 600-1000 м до 3000 м. В курсовом проекте выбран прицепной скрепер, в связи с тем, что перемещение растительного слоя происходит на расстояние 450 м. Выбрана продольная схема движения по «восьмёрке», так как при движении по спирали скрепер всегда поворачивает в одну сторону, и происходит неравномерный износ ходового оборудования, а схема с применением бульдозера экономически невыгодна. При движении по «восьмёрке» участок шириной 300 м разбивается по ширине на две части по 150 м. Временные отвалы растительного слоя организуются в торцах площадки. Исходя из дальности перемещения растительного слоя в отвалы, при последующей рекультивации спланированной территории могут быть рационально использованы прицепные скреперы, в комплексе с которыми должны работать трактор-толкач и бульдозер.
4.2 Технико-экономическое обоснование основной машины (скрепера) для производства работ по срезке растительного слоя
Расчетная эксплуатационная производительность скрепера производится по формуле:
где - норма эксплуатационной часовой производительности машины, определенная по соответствующим таблицам ЕНиР № 2 для принятой технологии работ и категории разрабатываемого грунта, м3/ч (на 100 м грунта в плотном теле); Продолжительность рабочей смены, вычисленная исходя из семичасового рабочего дня при средней продолжительности рабочей смены 6,82 часа или 8,12 часа при пятидневной рабочей неделе. Произведем технико-экономическое обоснование прицепных скреперов трех предварительно принятых марок: Д-213А с емкостью ковша 10,0 м3; Д-511 с емкостью ковша 15,0 м3. Норма времени для каждого скрепера при дальности перемещения грунта 450 м (§Е2-1-21, таб.2): для скрепера ДЗ-12: до 100м - 1,5 маш.-часа, на каждые последующие 10м добавлять 0,09 маш.-часа
для скрепера Д-213А: до 100м-0,95 маш.-часа, на каждые последующие 10м добавлять 0,05 маш.-часа
для скрепера Д-511А: до 100м-0,79 маш.-часа, на каждые последующие 10м добавлять 0,04 маш.-часа
Расчетная эксплуатационная производительность при полученных нормах машино-часов при семичасовом рабочем дне: Требуемое количество машино-смен для выполнения заданного объема работ скрепером определяется по уравнению:
где - объём работ на данном участке (площадке),м3; Расчетная эксплуатационная производительность скрепера, м3/смену.
Расчет стоимости затрат, связанных с применением скрепера, производится по уравнению: где - единовременные затраты, выполняемые до начала эксплуатации машины на строительном объекте, связанные с перебазированием механизма, устройством дорог и пр., руб. (прил. 3); Сумма годовых амортизационных отчислений на возмещение стоимости данной машины, руб (прил. 3); Сменные эксплуатационные расходы, исчисленные на 8 часовую схему, включающие заработную плату обслуживающего персонала, стоимость энергоматериалов (топливо, электроэнергия, сжатый воздух), стоимость смазочных и других материалов в руб. (прил. 3); Годовой фонд рабочего времени, смен (прил. 3).
Исходя из минимальных затрат наиболее целесообразно применение скрепера Д-213А со следующими техническими характеристиками:
Емкость ковша геометрическая- 10 м3; с шапкой - 12 м3; Ширина захвата - 2,82 м; Глубина резания - 0,3 м; Наибольшая скорость движения - 12 км/ч.
Для наиболее полной и быстрой загрузки ковша прицепных скреперов, работающих группами, рекомендуется применять трактор-толкач. Ориентировочное количество скреперов, обслуживаемое одним толкачом 3-5. Следовательно, в состав механизированного комплекса войдут: скреперы Д-213А и тракторы-толкачи Т-180М. Количество машин будет регламентировано объемом работ и сроками их выполнения.
3 Выбор технологической схемы производства работ по планировке строительной площадки
При данном рельефе площадки и привязке котлована под сооружение в средней части целесообразно выполнить продольное разделение на 3 участка 400х100м. Начинаем работу с середины площадки где располагается котлован. По мере готовности 1-го участка бульдозер перемещается на 2 участок, представляя фронт работ по разработке котлована. Дальнейшее производство планировочных работ на 2 и 3 участках ведется параллельно с разработкой котлована под сооружение. Бульдозер ведет работы по спирали.
4 Технико-экономическое обоснование машин (механизмов) для производства работ по вертикальной планировке
Произведем технико-экономическое обоснование бульдозеров трех предварительно принятых марок:
) Норма времени для каждого скрепера при дальности перемещения грунта 150 м для II группы грунта (§Е2-1-21, таб.2): для бульдозера ДЗ-53: до 10м - 0,65 маш.-часа, на каждые последующие 10м добавлять 0,52 маш.-часа
до 10м - 0,4 маш.-часа, на каждые последующие 10м добавлять 0,32 маш.-часа для бульдозера ДЗ-34С: до 10м-0,24 маш.-часа, на каждые последующие 10м добавлять 0,21 маш.-часа ) Время работы механизма определится для каждого бульдозера по уравнению:
) Проведем расчет стоимости затрат, связанных с применением бульдозера, используя данные приложения 3:
Исходя из минимальных затрат наиболее целесообразно применение бульдозера ДЗ-24 со следующими техническими характеристиками: Тип отвала - неповоротный Длина отвала - 3,36 м; Высота отвала - 1,1 м; Управление - гидравлическое Мощность - 180 л.с. Буксирующий базовый трактор - Т-180; Наибольшая скорость движения - 12 км/ч. Масса бульдозерного оборудования - 1.96т В состав механизированного комплекса войдут: бульдозеры ДЗ-24. Количество машин будет регламентировано объемом работ и сроками их выполнения. Отсыпка грунта в насыпь при планировочных работах производится послойно с обязательным уплотнением. Для уплотнения грунтов применяют прицепные и гладкие самоходные и кулачковые катки, пневмоколесные катки, вибрационные и др. Механизмы выбираются с учетом свойств, связности, влажности, однородности, гранулометрического состава грунтов. При этом толщина отсыпаемого слоя и количество гонов машины (механизма) должно устанавливаться по приложению 7. Для сравнения и выбора наиболее подходящей машины рассмотрим два катка:
ДУ-39 (Д-703) и ДУ-16 (Д-551).
Толщина уплотняемого слоя 0,3 м., количество проходов или ударов в грунте - 8. 1.) Норма времени для каждого катка при дальности перемещения грунта 200 м (§Е2-1-29): для катка ДУ-39 (Д-703): м - 0,27 маш.-часа на 4 прохода по одному следу На каждый проход сверх первых четырех следует добавлять 0,04 маш.-часа.
для катка ДУ-16 (Д-551): м - 0,25 маш.-часа на 4 прохода по одному следу На каждый проход сверх первых четырех следует добавлять 0,03 маш.-часа.
)Расчетная эксплуатационная производительность при полученных нормах машино-часов при пяти дневной рабочей неделе:
Требуемое количество машино-смен для выполнения заданного объема работ:
Расчет стоимости затрат, связанных с применением катка:
Исходя из минимальных затрат и продолжительности работ наиболее целесообразно применение катка ДУ-16 (Д-551). Следовательно, комплекс будет иметь следующий состав: бульдозер ДЗ-24 на тракторе Т-180, прицепной пневмоколесный каток (ДУ-16).
5 Выбор способа и средств водопонижения
Способ водопонижения принимается в зависимости от притока воды в котлован и вида грунта. Ожидаемый приток воды в котлован определяется по формуле:
где - ожидаемый приток воды в м3/час с 1 м2 площади дна котлована, принимаемый для приближенных расчетов при крупнозернистых песках от 0,2 до 0,31 м3/час; По таб.4.1 выбираем искусственное понижение уровня грунтовых вод легкими иглофильтровыми установками ЛИУ-5, которые обеспечивают понижение уровня грунтовых вод в точках погружения иглофильтров на глубину до 6 м. Общая подача насосных агрегатов ЛИУ-5 равна 120 м3/час.
4.6 Выбор механизированного комплекса для производства работ по котловану
В качестве землеройного механизма при разработке котлована или траншеи применяются экскаваторы с прямой и обратной лопатой или драглайны. При выборе типа экскаватора необходимо сначала определить целесообразную для каждого конкретного случая разработки котлована емкость ковша. Требуемая емкость ковша для разработки котлована определяется размерами забоя, обеспечивающими наполнение ковша грунтом за одно черпание. На выбор емкости ковша оказывает влияние объем выполненных земляных работ Произведем технико-экономическое обоснование экскаваторов трех предварительно принятых марок: Э-10011Д с емкостью ковша 1 м3; Э-1251 с емкостью ковша 1,25 м3; Э-2503 с емкостью ковша 2,5 м3
1) Норма времени для каждого экскаватора на 100 м3 по обмеру в плотном теле для II группы грунта (§ Е2-1-8 , таблица 3):
) Найдем расчетную эксплуатационную производительность при полученных нормах машино-часов при восьмичасовом рабочем дне по уравнению:
) Время работы механизма определится для каждого экскаватора по уравнению:
Объем грунта, подлежащего разработке котлована п. 3.2 Проведем расчет стоимости затрат, связанных с применением скрепера используя данные приложения 3:
Исходя из минимальных затрат и продолжительности работ принимаем экскаватор Э-2503 со следующими техническими характеристиками (приложение 4): Емкость ковша - 2,5 м3; Длина рукоятки - 6,1 м; Наибольший радиус копания - 12,0 м; Наибольшая высота разгрузки - 6,4 м; Радиус разгрузки при высоте - 10,2 м; Наибольший радиус разгрузки - 10,8 м; Наибольший радиус резания на уровне стоянки - 7,2 м;
4.7 Выбор и обоснование технологии производства работ по разработке котлована
Отрывать котлованы экскаватором, оборудованным прямой лопатой, можно лобовым, лобовым уширенным забоем или боковым забоем. Одна из основных задач выбора технологии проходки или экскавации котлована - определение оптимальной ширины забоя, т.к. от нее зависит производительность машины. Котлован будем вести боковым забоем, т.к. уширенным лобовым забоем вести разработку будет не выгодно. Оптимальная ширина забоя по бровкам в этом случае должна отвечать соотношению:
М (4.5)
где В1 - оптимальное расстояние от оси экскаватора до бровки откоса, равное
В1 = 0,75∙R = 0 ,75∙12=9м (4.6)
В2 - расстояние от оси экскаватора до подошвы внешнего откоса, равное
В2 = 0,7·R3 = 0,7∙7,2=5,04м (4.7) Длина передвижки экскаватора вдоль оси забоя происходит по схеме «зигзаг» и определяется как:
Длина рукоятки экскаватора, принимаемая по справочным данным приложению 4.
Количество проходок определяем по формуле:
где Вбропт - ширина проходки на уровне бровок; Вкотл - ширина котлована на уровне бровок.
4.8 Выбор способа зачистки дна котлована
Земляные работы по разработке котлованов в мягких грунтах экскаваторами необходимо выполнять с определенным недобором с целью исключения нарушения естественной структуры грунта в основании. Разработку недоборов грунта необходимо производить механизированным способом. Остающийся недобор до проектной отметки не должен превышать 3см, который дорабатывается вручную (в местах установки фундаментов). Допускаемый недобор грунта с прямой лопатой и емкостью ковша е = 2,5 м3 составляет 15 см.
9 Расчет автотранспорта при разработке грунта экскаваторами
Число ковшей экскаватора, загружаемых в автосамосвал:
Эксплуатационная производительность экскаватора:
Время нагрузки автосамосвала:
Время в пути:
Время цикла:
Количество автосамосвалов для перевозки грунта: Технико-экономическое сравнение автосамосвалов:
Исходя из минимальных затрат и принимаем автосамосвал КАМАЗ-6551-01 с грузоподъемностью 27
5. Составление калькуляции трудовых затрат
Таблица 2 № п/пНаименование работОбоснованиеЕд. измОбъем работНорма времениМашиныТрудозатратыСостав звенаЧелчасМаш-часНаименованиеКол-вЧел-днМаш-см1Срезка раст-го слоя§Е2-1-21100м33000,950,95скрепер Д-213А Т-180М4 138,938,9Маш.-6р Тракт.-6р2Вертикаль-ная планировка§Е2-1-2210м384880,40,4Бульдозер ДЗ-246418418Маш.-6р Тракт.-6р3Уплотнение грунта§Е2-1-29100м3884.97840,250,25пневмок. каток ДУ-1622727Маш.-6р4Разработка грунта котлована§Е2-1-8100м3302.1651,341,34Экскават. Э-2503349.849.8Маш.-6р Пом.маш.-6р Маш.-6р5Зачистка дна котлована:МеханизЗачистка дна котлована§Е2-1-28100м37.120,230,23Бульдозер ДЗ-2410,20,2Маш.-6рРучная зачистка дна котлована§Е2-1-471 м31431,3---22,9-Землкоп.-2р. Землкоп.-2р6Рекультивация§Е2-1-21100м33000,950,95скрепер ДЗ-12 (Т-180М)4 138,938,9Маш.-6р Тракт..-6р7Водопонижение-----ЛИУ-61---6. Сводные технико-экономические показатели
Общая продолжительность работ составляет: 30 дней. В 2 смены. Общий объем земляных работ, включающий объемы по срезке растительного слоя, вертикальной планировке и устройство котлована и въездных траншей: 264429 м3; Продолжительность выполнения работ по котловану: 9 дней, трудозатраты: 49,8 чел.-дней; Объем работ по выемке котлована: 30216 м3; Трудоемкость работ по котловану на 1 м3 грунта:
Чел.-дн.
Трк - общие трудозатраты по котловану, чел-дн (маш-см);к - объем работ по котловану, м3. Наибольшее количество рабочих, чел:
7. Техника безопасности
Земляные работы следует производить только по утвержденному проекту. Разработку выемок необходимо осуществлять с откосами согласно СНиП III - 8 - 76 «Организация, производство и приемка работ». Бровки выемок должны быть свободны от статического и динамического нагружения. Козырьки грунта следует обрубать, приняв при этом все меры предосторожности и удалив предварительно всех рабочих из забоя. При разработке грунта экскаватором рабочим запрещается находится под ковшом или стрелой экскаватора и при работах со стороны забоя. Экскаватор может располагаться и перемещаться только по ровной поверхности. Запрещается перемещать бульдозером грунт на подъем долее 100 и под уклон более 300. Движущиеся по отсыпной насыпи транспортные и землеройные машины не должны приближаться к бровке ближе 0,5 м. При подготовке пути перемещения экскаватора ковш должен быть отведен в сторону или опущен на грунт. При работе бульдозером запрещается во избежание поломки или опрокидывания машины поворачивать его загруженным или заглубленным в грунт. Все рабочие должны строго соблюдать правила техники безопасности, и ни в коем случае их не нарушать. При всех видах работ следует придерживаться требований главы «Техника безопасности в строительстве» СНиП III - 4 - 80 часть III «Организация, производство и приемка работ, а также СНиП 12-03-2001 «Безопасность труда в строительстве».
8. Список используемой литературы
Березин Д.В., Маслов В.В. Методическое пособие: производство земляных работ. ТГУ. 2007г. ЕНиР, сборник 2, выпуск 1. Механизированные и ручные земляные работы - М 1984 - 1989 гг. СНиП III-4-80*. Техника безопасности в строительстве. Белецкий Б.Ф. Строительные машины и оборудование.- Ростов н/Д: Феникс, 2002. - 592 с. Государственные элементные сметные нормы на строительные работы. ГЭСН 2001-01. Сборник 1. Земляные работы. М.: Госстрой России, 2000. Афанасьев А.А., Данилов Н.Н, Копылов В.Д. Технология строительных процессов: Учеб. Для вузов. - М.: Высш.шк., 2004.
Земляные работы и последующий вывоз грунта – это первый этап строительства практически всех типов зданий. Спектр этих работ обширен и включает в себя подготовку участка, разработку и рытье котлована, прокладку траншей, планировку и вывоз грунта, благоустройство территории , а также многие другие операции. От качества производства земляных работ во многом зависит качество и долговечность фундамента и прокладываемых в земле коммуникаций, поэтому подходить к этому этапу строительства нужно максимально ответственно.
Начальный этап строительства дома предполагает возведение временных земляных сооружений двух типов: под фундамент и под коммуникации .
Img by Volvo CE NA - flickr
Фундамент заливается в подготовленные в земле выемки различной конфигурации. Тип выемки зависит от вида фундамента. Выемки шириной от трех метров называются котлованами , менее широкие и длина которых во много раз превышает ширину, предназначенные в основном для укладки ленточных фундаментов и коммуникаций – траншеями , а выемки для отдельно стоящих фундаментов или столбов именуются ямами . Все эти сооружения должны иметь дно и боковые поверхности, вертикальные стенки или наклонные откосы.
Коммуникации и инженерные сети прокладываются в траншеях или рвах. Глубина таких траншей определяется требованиями СНиП к прокладке инженерных сетей, а ширина – преимущественно удобством осуществления земляных работ и выбранным методом разработки.
Img by DaveWilsonPhotography - flickr
Далеко не всякий земельный участок подходит для начала строительных работ без предварительной подготовки. Сюда входят очистка территории застройки от мусора, деревьев и пней, мелкой растительности (кустарники), а также демонтаж старых зданий и фундаментов в случае их наличия. Следует иметь ввиду, что удаление деревьев происходит с разрешения экологических служб (за самовольную рубку деревьев можно получить штраф от контролирующих органов ). Помимо расчистки строительной территории необходимо продумать и организовать подъездные пути для техники.
Вспомогательные земляные работы включают водоотведение, понижение уровня грунтовых вод (при необходимости), рыхление плотных грунтов, крепление стенок котлованов и траншей, уплотнение грунтов. Также сюда относятся работы по разбивке выемок (вынос и закрепление на местности основных осей строения в соответствии с проектом).
Для обеспечения безопасности и качества земляных работ следует соблюдать нормы по глубине: котлованы и траншеи с вертикальными стенками без дополнительного укрепления допускается делать на глубину не более 1 - 1.25 м в супесях и песчаных грунтах, и не более 1.5 - 2 м в глинах и суглинках. В случае рытья выемок на большую глубину обязательно устройство дополнительных креплений стенок .
Оценить объемы земляных работ несложно. Для этого необходимо подсчитать, сколько кубометров грунта придется переместить и прикинуть требуемую производительность труда, чтобы выбрать оптимальный метод разработки. Стоит учитывать и тип грунта, ведь на выемку одинакового количества песчаной смеси и скальной породы уходит совершенно разное количество времени.
Для определения объема выборки грунта при наличии выемки сложной формы, ее необходимо разбить на ряд простых геометрических тел, объемы которых потом суммируются.
В целом, подсчет объема работ позволяет правильно организовать процесс за счет:
На этапе проектирования объем земляных работ можно подсчитать по рабочим чертежам, в процессе производства – уже по натурным замерам.
Выбор конкретного способа осуществления земляных работ зависит от ряда факторов, среди которых свойства грунта, объем работ, тип земляного сооружения и гидрогеологические условия на конкретном земельном участке .
Проводить земляные работы можно двумя способами:
Как правило, выбирается тот способ, который при максимальной экономической целесообразности позволяет уложиться в заданные временные рамки. Практика показывает, что чем больше требуется земляных работ на объекте, тем более выгодным является их механизированное осуществление при условии возможности нормальной и продуктивной эксплуатации спецтехники.
Img by kelly.sikkema - flickr
Такой подход преимущественно востребован при сравнительно небольших объемах земляных работ, а также там, где нет возможности использовать спецтехнику. Чаще всего вручную копаются траншеи и ямы для свайных фундаментов, а также для прокладки некоторых видов коммуникаций.
Основными инструментами для ручной выемки грунта являются лопаты и заступы. Повысить производительно можно с помощью применения средств малой механизации, таких как электрические и пневматические лопаты, отбойные молотки, ломы и др. Особенно актуальны данные инструменты при выемке плотных грунтов, которые перед разработкой нужно предварительно разрыхлять. Стоит отметить, что рыхление примерно втрое повышает скорость выборки грунта. Если нет возможности применения для рыхления пневматических инструментов, их можно заменить традиционными ломами, клиньями, кирками и кувалдами.
Img by gagilas - flickr
Механизированная разработка грунта экономически целесообразна при больших объемах земляных работ.
Для достижения наибольшей скорости их выполнения применяются следующие виды спецтехники:
Также к технике механизации разработки грунта относятся вспомогательные машины, предназначенные для его транспортировки.
Img by Volvo CE NA - flickr
После завершения рытья котлованов и траншей, независимо от способа осуществления работ, наступает черед упорядочивания выбранного грунта, в процессе работы складываемого в насыпи.
Дерн (растительный слой грунта) снимается на начальной стадии проведения земляных работ. Если планируется его дальнейшая пересадка на новое место, дерн лучше срезать небольшими прямоугольниками на глубине около 10 см для сохранения корневой системы растений.
Стоит отметить, что дерн непригоден для использования при обратной засыпке из-за плохой способности к трамбовке, поэтому его лучше складывать в отдельную насыпь для дальнейшей пересадки или вывоза. Неплохо было бы отдельно сложить и плодородный слой почвы - он пригодится для последующего обустройства территории.
После завершения выемки грунта из траншеи, в ней необходимо устроить основание, для чего часто используется песок. Песчаное основание служит амортизирующим слоем, снижающим напряжение фундамента, возникающее вследствие замораживания и размораживания грунта.
Кроме того, наличие песчаной подушки позволяет точно выйти на отметку заложения подошвы фундамента. А это в свою очередь приводит общий расход бетона к заложенному в проекте показателю.
После завершения заливки фундамента, снятия опалубки и гидроизоляции, необходимо привести в порядок пространство вокруг него. В частности, требуется засыпка пустот, остающихся вокруг фундамента (которые занимала опалубка или другие монтажные приспособления), а также хорошее уплотнение (трамбовка) этих участков.
Засыпать фундамент необходимо до наступления зимы для того, чтобы не допустить промерзания грунта в фундаментной траншее. Нельзя для засыпки применять мусор, битую керамику, железобетонные элементы и прочие подобные субстанции, поскольку их наличие в грунте делает качественную трамбовку засыпки практически невозможной. Из-за этого в оставшихся пустотах будет скапливаться вода, которая негативно будет влиять на фундамент.
Оставшийся грунт не обязательно вывозить – его можно использовать и на участке строительства. Так, изъятый грунт часто становится основой для ландшафтного дизайна: им формируются искусственные холмы, пригорки и террасы. При необходимости лишнюю землю можно просто распланировать по территории, равномерно распределив ее и чуть подняв общий уровень.
Все, что остается невостребованным необходимо вывезти с участка. Просто загрузить самосвал и опустошить его в укромном месте нельзя – необходимо получить специальное разрешение на утилизацию грунта. Проще всего обратиться в специализированную фирму, которая получит разрешение и предоставит собственный транспорт для вывоза лишнего грунта.
Img by USACE HQ - flickr
Земляные работы можно выполнять не только летом, но и в зимних условиях, но это связано с некоторыми трудностями, обусловленными измененными физико-механическими свойствами замерзшего грунта. При замерзании его механическая прочность существенно возрастает, из-за чего трудоемкость выемки, а значит и стоимость работ изменяются в большую сторону. Именно это является основной причиной того, что земляные работы гораздо чаще проводятся именно в теплое время года. Не рекомендуется в зимнее время проводить выемку котлованов и траншей глубиной менее 3 м. Тем не менее, здесь роль играет и тип грунта.
Мерзлый грунт помимо повышенной механической прочности отличается пластическими деформациями, повышенным электросопротивлением и пучинистостью. Эти свойства проявляются по-разному в зависимости от типа грунта, его температуры и влажности. Так, крупнозернистые, гравийные, а также песчаные грунты чаще всего содержат мало воды, из-за чего почти не смерзаются при отрицательных температурах. По этой причине их зимняя разработка от летней практически не отличается. Такие грунты можно смело разрабатывать в любое время года, ведь они при зимней разработке не пучатся и не проседают весной. А вот пылеватые, влажные и глинистые грунты при замерзании серьезно меняют свои характеристики, поэтому их разрабатывать зимой все же не рекомендуется.
Земляные работы в зимний период осуществляются тремя методами:
Зимняя предварительная подготовка грунта заключается в его оттаивании и предохранении от обратного замерзания в процессе осуществления работ. Оттаивание промерзшего грунта осуществляется с помощью пара, горячей воды, открытого огня или электрического тока. Оттаивание – сложный, чаще всего трудоемкий и дорогостоящий процесс, поэтому прибегать к нему рекомендуется только в исключительных случаях (срыв сроков строительства, проведение аварийных работ).
Предохранение от обратного замерзания достигается за счет утепления траншей термоизоляционными материалами, такими как торфяная мелочь, опилки и стружки, соломенные маты, шлак и прочие подобные материалы, укладываемые толстым слоем (до 40 см) прямо на грунт.
Около 15% всех несчастных случаев на строительстве приходится на земляные работы. Их причинами чаще всего становится:
Чтобы труд был безопасным и обходился без несчастных случаев, достаточно обращать внимание и предотвращать образование подобных ситуаций, а также следить за тем, чтобы в работе не применялись опасные для здоровья и жизни устройства и методы.
Во многих случаях земляные работы являются наиболее масштабной и трудоемкой частью строительства. Не стоит недооценивать этот этап, поскольку допущенные на нем ошибки не всегда возможно исправить, и при этом они способны повлиять на общее качество выполненной работы, нивелировав все усилия. Поскольку проводить земляные работы целесообразнее в летние периоды, следует позаботиться о разрешении на строительство дома заранее, чтобы закладку фундамента также осуществить в теплое время года.
