Фамилия, имя, отчество студента

Гильмутдинов Тимур Зиннурович

Группа

СБ-06-01

Вариант

05-05

Размеры строительной площадки

200*200 м

Толщина растительного слоя

25 см

Тип основного грунта участка

Насыпные

Состояние грунта

Сухое

Длина здания

96 м

Количество пролетов

4

Сетка колонн

6*12 м

Размеры фундамента

2,1*2,1 м

Высота фундамента

2,4 м

Вид коммуникаций

Канализация

Диаметр трубы

0,2 м

Глубина заложения трубы

1,7 м

№ фигуры

Сторона квадрата

Крутизна откоса

Рабочие отметки

H₁ H₂

Объем выи,м³

Объем насыпи,м³

24

24,87

0,25

-0,96

-

5,73

25

-

0,25

-0,96

-

0,0184

26

50

1

-0,96

-1,86

44,17

27

50

1,25

-1,86

-3,13

207,13

28

50

1,25

-3,13

-4,44

461,1

29

50

1,25

-4,44

-4,2

583,65

30

-

1,25

-4,2

-

38,58

31

50

1,25

-4,2

-3,41

457,31

32

50

1,25

-3,41

-2,23

259,39

33

50

1

-2,23

-0,6

266,645

34

26,56

1,5

0,68

-

18,42

35

-

1,5

0,68

-

0,235

36

50

1,5

0,68

0,84

21,9

37

50

1,5

0,84

1,87

Номер

фигуры

X_B

Y_B

X_H

Y_H

Объем выемки Vв, м³

Объем насыпи Vн, м³

1

2

3

4

5

6

7

1

Координаты центра тяжести насыпи:

Координаты центра тяжести выемки:

находим среднюю дальность перемещения грунта, т.е. расстояние между центрами тяжести всей выемки и всей насыпи.

L_ср=м.

определяем объем кавальера т.к. у нас имеется лишний грунт

2.4 Определение объемов котлованов и траншей

Сетка колонн: 12х18м – грунт разрабатывается в виде отдельных котлованов.

Объем котлована с четырьмя наклонными стенками определяется по формуле:

,

где H_K - глубина разработки котлована, м;

а и b - длина и ширина котлована по низу, м;

с и d - длина и ширина по верху, м;

N-количество котлованов.

Ь=b_з+b_ф+0,6; d=b + 2т*Нк,

а=аз+bф+0,6; с=а + 2т*Нк,

b_ф - ширина фундамента, м;

m - коэффициент откоса грунта (m=1)

b =12*4+2.1+0.6 =50.7м, d = 50.7+2*1*2.4 = 55.5м,

а = 96+2.1+0.6 = 98.7 м, с = 98.7+2*1*2.4 = 103.5 м.

.

2.5 Определение объемов траншей под коммуникации

где F₀ – площадь поперечного сечения на середине, м²

L - длина траншеи, м (L=72 м)

Рисунок 7. Схема для определения объема траншеи.

Тип коммуникации: Канализация.

Рисунок 8. Схема расположения коммуникаций

,

гдеН₁, Н₂ – глубина выемки в начале и в конце траншеи, м;

m – коэффициент откоса грунта (m = 1).

2.6 Определение объемов работ по подчистке дна котлована

1. Механизированным способом

V_H=F_К*h_H,

где F_К- площадь котлована по низу, м²;

h_Н - толщина "недобора" грунта, м.

При разработке грунта - песка мелкозернистого II класса применяем экскаватор с «обратной» лопатой с емкостью ковша 1 м³.

Величина зачищаемого слоя

,

где h ^МЕХ_Н- зачистка недобора зачистным устройством, см;

h_Н - общий "недобор" грунта при данном типе ковша, см , при q = 1м³,

h_Н =20см;

h^Р_Н- величина зачистки вручную, осуществляемая только по площадке заложения фундаментов, см.

h^Р_Н=5 см.

F_К =с*d = 55.5*103.5=5744.25 м²;

V_H= 5744.25 *0,25 =1436 м³.

2. Объем разработки грунта вручную

,

где F_Ф - площадь подошвы фундамента, м².

F_Ф = a*b =2.1*2.1 = 4.41 м²;

,

где n – количество фундаментов n=44 ( см. раб. чертежи).

2.7 Определение объемов работ по обратной засыпке пазухов фундаментов и траншей

Объем обратной засыпки пазух фундаментов.

,

где V_K – объем грунта при разработке котлована, м³;

V_Ф – объем фундаментов, м³;

k_О.Р.=1.02 – коэффициент остаточного разрыхления.

.

Объем обратной засыпке траншеи.

,

где V_Т – объем грунта при разработке траншеи, м³;

V_Т=208.8 м³;

V_С – объем сооружения, возводимого в траншеи, м³;

k_О.Р.=1.02 – коэффициент остаточного разрыхления.

.

Таблица 2.4 Сводная балансовая ведомость земляных масс

3. Подбор комплекта машин для производства земляных работ

3.1 Выбор землеройно-транспортной машины для снятия растительного слоя

Срезка растительного слоя грунта обычно выполняется бульдозерами.

Для наиболее полного сохранения растительного слоя грунта рекомендуется следующая технологическая схема и организация работ:

1. Строительная площадка делиться на 2 захватки шириной по 100 м.

2. Два бульдозера разрабатывают и перемещают растительный грунт на середину захватки: L_пер = 50 м.

3. После окончания снятия растительного слоя бульдозеры переходят на ll захватку.

4. На первой захватке производиться погрузка растительного грунта экскаватором на автосамосвалы с последующим вывозом за пределы строительной площадки.

По данной технологической схеме производства работ при снятии растительного слоя максимальная длина перемещения составляет 50 м, поэтому для снятия растительного слоя используются бульдозеры средней мощности. Схема движения – прямая.

Нормативная сменная производительность бульдозера, при L_ср > 30 м

Характеристика бульдозера ДЗ-8

Тип отвала Неповоротный

Длина отвала, м 3.03

Высота отвала, м1.3

УправлениеГидравлическое

Мощность, кВт (л.с.)79 (108)

Марка трактора Т-100

Масса бульдозерного оборудования, т1.58

Глубина резания (м)0.3

где -нормативная сменная производительность

t_см-продолжительность смены в часах , t_см=8.2

-норма времени на перемещение 100 м³ грунта на расстояние 10 м, чел-ч;

- то же, добавляя на каждые последующие 10 м перемещения, чел-ч

Н_вр- норма времени на снятие растительного слоя с площади 1000 м³, чел-ч.

Продолжительность срезки растительного слоя грунта при работе 2-х бульдозеров:

где V_р.с.- объём растительного слоя, м³

α_т – коэффициент перевыполнения нормы, α_т =1.2

К_см - коэффициент сменности, К_см = 2;

N – количество машин, работающих на срезке, N = 2.

Продолжительность работ при погрузке

Применяем экскаватор марки Э-5015А с емкостью ковша 0.5м³. Грунт по разработке экскаватором относится к I классу.

Производительность экскаватора определяем по формуле:

гдеt_см-продолжительность смены в часах , t_см=8,2

-норма времени на разработку 100 м³, чел-ч;

К_п.р – коэффициент первоначального разрыхления грунта, К_п.р = 1.05

смены

3.2 Выбор землеройно-транспортных машин для выполнения вертикальной планировки площадки

Разработка и перемещение грунта при вертикальной планировке выполняется скрепером.

Согласно условию производства работ (объем работ V_B>5000) применяем скрепер самоходный емкостью ковша V_K = 6.7м³.Класс грунта по разработке скрепером II . Применяем скрепер ДЗ-20А.

Характеристика скрепера ДЗ-20А

Объём ковша (м³)6.7

Ширина захвата (м) 2.59

Глубина резания (м)0.3

Толщина срезаемого слоя (м)0.35

Мощность, кВт (л.с.)79 (108)

Масса (т) 7

Нормативная сменная производительность скрепера

,

где t_CM - продолжительность смены в часах, t_CM = 8,2 ч;

Н_вр- норма времени на перемещение 100 м³ грунта на расстоя­ние 300 м.

Расчет количества скреперов

скрепер

3.3 Подбор экскаваторов для разработки грунта в котловане и траншеях

Разработка грунта в котловане производится одноковшовым экскаватором, оборудованным «обратной лопатой», ёмкостью ковша 0.5 м³, который разрабатывает грунт ниже уровня своей стоянки с погрузкой в транспортное средство и отвал независимо от уровня грунтовых вод. Глубина котлована до 3 м.

Разработка ведётся экскаватором Э – 5015А.

Характеристика экскаватора Э-5015А

Объём ковша (м³)0.5

Наибольшая глубина копания (м) 4.5

Наибольшая высота выгрузки (м) 3.9

Максимальный радиус копания (м) 7.3

Мощность, кВт (л.с.)59 (80)

Масса (т) 13

Нормативная сменная производительность экскаватора

,

где t_CM - продолжительность смены в часах, t_CM = 8,2 ч;

Н_вр- норма времени на разработку 100 м³ грунта, чел.-ч.

Продолжительность работы экскаватора в котловане

[смен]

Или

0[дней

]

Продолжительность разработки котлована меньше директивного срока, т.е. Т^Э_ДН=1<Т_ДИР=11 дням, следовательно, применяем один экскаватор.

Разработка грунта в траншеях.

При разработке траншей под коммуникации также используем одноковшовый экскаватор «обратная лопата» Э – 5015А.

Продолжительность работы экскаватора:

3.4 Подбор типа и расчет количества транспортных средств для перевозки грунта

Расчет количества автосамосвалов для перемещения грунта выполняется из условия обеспечения непрерывной работы экскаватора.

Техническая характеристика Маз-205

Расчетная грузоподъемность, т 5

где t^а/с_ТР.Ц. – продолжительность транспортного цикла по доставке грунта на место отвала, мин;

t_П.Ц. – продолжительность транспортного цикла погрузки автосамосвала грунтом, мин

,

где t_М. – время на маневрирование автосамосвала при установке машины под погрузку и разгрузку, мин, t_М. = 2 мин;

t_П.Ц. – продолжительность транспортного цикла погрузки автосамосвала грунтом, мин;

,

где n_. – количество ковшей, погружаемых в автосамосвал;

t_Ц. – продолжительность одного цикла экскавации, при емкости ковша 1м³ t_Ц. =1мин;

,

где V^а/с – объем кузова автосамосвала м³; V^а/с =3,2 м³;

V^Э_К – объем ковша экскаватора м³; V^Э_К =0,5 м³;

t_ТР – время выделяемое на транспортировку грунта и возврат автосамосвала под погрузку, мин;

,

где L – дальность транспортирования грунта, км; L=5 км;

V_СР – средняя скорость движения км/ч; V_СР =40 км/ч;

t_В – время выгрузки автосамосвала, мин; t_В =1 мин;

t_ТЕХ – продолжительность технологического перерыва, мин; t_ТЕХ =5 мин.

.

3.5 Подбор машин для уплотнения грунтов для вертикальной планировки

Машины для уплотнения грунтов выбираются в зависимости от свойств грунтов. Для уплотнения насыпи при вертикальной планировке применяем самоходные катки на пневмошинах. Они обеспечивают равномерность укатки слоя толщиной до 50см. Мы выбираем каток ДУ–31А. Технические характеристики:

1. ширина уплотняемой полосы – 2,22м

2. толщина уплотняемого слоя – до 0,4

3. мощность двигателя – 96(130) кВт (л.с.)

4. масса катка – 30т

Нормативная сменная производительность самоходного катка:

,

где t_CM - продолжительность смены в часах, t_CM = 8.2 ч;

Н^УП_вр- норма времени на уплотнение грунта площадью 1000 м² с учетом 4 проходок , чел.-ч;

Продолжительность работы самоходного катка

[смен]

Или

[дни]

где F_УП. – площадь уплотнения грунта, м2;

,

где V_Н. – объем грунта насыпи,

h_СЛ – толщина уплотняемого слоя насыпи, h_СЛ=0.3 м;

a_Т – коэффициент перевыполнения нормы, a_Т =1.2

k_CM - коэффициент сменности, k_CM =2 ;

N - количество машин, работающих на уплотнение грунта. N = 1.

смен

дней

3.6 Подбор механизмов для обратной засыпки

– обратная засыпка пазух фундаментов по периметру:

- засыпка выполняется бульдозером

- уплотнение – гидромолотом СП-71.

Обратная засыпка траншей с коммуникациями выполняется в 4 этапа:

1 этап – засыпка бульдозером на 0.3 м над коммуникациями;

2 этап – уплотнение вручную на всю ширину траншеи;

3 этап – окончательная засыпка бульдозером;

4 этап – уплотнение трамбовочной плитой.

Обратная засыпка фундаментов в котловане:

обратная засыпка пазух фундаментов по периметру:

Работа бульдозера ДЗ-8:

Уплотнение – гидромолотом СП-71.

Техническая характеристика гидромолота СП-71:

Энергия удара, Дж9000

Частота ударов, мин^-1 120

Масса ударника, кг 600

Масса молота, кг2100

Модель экскаватора ЭО-4121А

_{2 этап - обратная засыпка внутри котлована:}

Подача грунта в котлован осуществляется экскаватором, оборудованным грейферным ковшом ЭО-504,т.к. глубина котлована 2.4м.

Технические характеристики:

1. вместимость ковша – 0,5 м³

2. наибольшая глубина копания – 3 м

3. наибольшая высота выгрузки – 6.7 м

4. угол наклона стрелы-45 град.

5. радиус захвата и выгрузка грунта-6 м

6. мощность двигателя – 48(65) кВт(л.с.)

7. масса экскаватора – 19.7 т

Производительность одноковшового экскаватора при разработке грунта:

м³/см.

t_CM - продолжительность смены в часах, t_CM = 8,2 ч;

Н_вр- норма времени на разработку 100 м³ грунта, чел.-ч;

Продолжительность работы экскаватора при разработке котлована:

Количество экскаваторов определяется по формуле:

• - объём грунта разрабатываемого в смену

;

V _О.З. – объем грунта в котловане ,

a_Т – коэффициент перевыполнения нормы, a_Т =1,2;

k_CM - коэффициент сменности, k_CM =2 ;

N - количество машин, работающих на вертикальной планировке. N =1

разравнивание грунта бульдозером ДЗ-08 на базе трактора Т-100:

Нормативная сменная производительность бульдозера:

Продолжительность работ:

уплотнение – осуществляется самоходным катком ДУ-29:

.

Обратная засыпка траншей с коммуникациями

1 этап: засыпка бульдозером на 0,3 м над коммуникациями:

2 этап: уплотнение на всю ширину траншеи:

3 этап: окончательная засыпка бульдозером :

4этап – уплотнение трамбовочной плитой ИЭ-4502:

Технические характеристики:

8. глубина уплотнения – 40 см

9. размер трамбовочного башмака - 350Ч450 мм

10. частота ударов – 9.3

11. напряжение – 220 В

12. частота тока – 50 Гц

13. габариты – 970Ч475Ч960 мм

14. мощность двигателя – 0.4(0.5) кВт(л.с.)

15. масса экскаватора – 81.5 кг

Таблица 3.1. Ведомость машин для производства земляных работ

4. Составление калькуляции трудовых затрат и стоимости работ

Таблица 4.1. Калькуляция трудозатрат и заработной платы

5. Технико-экономическое обоснование варианта механизации производства земляных работ

Технико-экономический анализ показателей:

1. продолжительность работы в сменах

2. затраты на разработку 1м³ грунта

2. расчётная себестоимость разработки 1м³ грунта С_е

1. Продолжительность выполнения всего комплекса земляных работ складывается из суммы продолжительностей выполнения отдельных видов работ.

где -продолжительность всего комплекса земляных работ, см;

-продолжительность i-ой работы, см;

n- количество видов земляных работ;

2. Удельные затраты земляных работ определяется по формуле:

где Т_мi- трудозатраты на обслуживание машин при выполнении i-того технологического процесса, чел-см.;

_Ттр- трудоемкость ручных работ по подчистке недобора грунта в котловане, чел-см. (_Ттр=0,3 чел-см. )

V_i-объем i-ой работы , м³;

Трудозатраты на механизированные работы рассчитываются по формуле:

Т_мi=Т_смi*n_мi*t_см

гдеТ_cмi- продолжительность работы в сменах( подсчитывается для каждого вида работ);

n_мi- количество машинистов в звене, чел;

t_см-продолжительность рабочей смены, t_см=8,2 ч.

3. Расчетная себестоимость разработки 1 м³ грунта определяем по выражению:

где С_об- общая стоимость комплекса земляных работ, руб.

где С_м-см-стоимость машино-смены, руб;

Т_смi-продолжительность выполнения i-ой работы, см.;

З_р-заработная плата рабочих, выполняющих объем работ вручную,определяемая покалькуляции, руб; 1,08;1,5- коэффициенты накладных расходов.

Стоимость машино-смены определяем по формуле:

С_м-см=С_м,час*t_см

где С_м,час-стоимость машино-часа:

t_см-продолжительность смены;

С_МСМ=С_М.ЧАСЧt_СМ=3,35*14+5,34*28+7,37*10+5,34*20+6,05*0,5+3,35*8,8+5,34*20+6,94*34+3,35*0,8+5,34*1,3+3,35*32+5,34*17+6,05*0,1+3,35*0,4+7,34*0,1=962,469часЧруб

6. Технология и схемы производства земляных работ

6.1 Схемы производства и перемещения грунта бульдозером

Для наиболее полного сохранения растительного слоя грунта рекомендуется следующая технологическая схема и организация работ:

1. Строительная площадка делится на две захватки шириной по 100 м.

2. Два бульдозера разрабатывают и перемещают растительный грунт на середину захватки. В этом случае дальность перемещения не превышает 50м, поэтому бульдозеры разрабатывают и перемещают грунт без промежуточного вала.

3. После окончания снятия растительного слоя бульдозеры переходят на 2 захватку.

Разработку грунта производим бульдозером типа ДЗ-8 на базе трактора Т-100.

Для снятия растительного слоя разработку производим послойным способом.

При послойном способе грунт разрабатывается слоями на толщину снимаемой стружки за один проход бульдозера последовательно по всей ширине выемки.

Объем грунта, разрабатываемого и перемещаемого бульдозером, определяется по формуле:

где Н-высота отвала, м;

φ-угол установки ножа в плане с направлением движения, равный 60°-65°

ψ-угол естественного откоса грунта

к_р- коэффициент разрыхления грунта.

Длина пути набора грунта при этом определяется по выражению:

где V_г-объем грунта в твердом теле, перемещаемого в отвале;

1. ширина отвала, м;

h- толщина стружки, срезаемой бульдозеров за один проход, принимается 15-20 см;

Технологическая схема снятия растительного слоя грунта.

Рисунок 9. Технологическая схема снятия растительного слоя грунта.

Рисунок 10. Послойный способ разработки грунта.

Рисунок 11. Фрагмент снятия растительного слоя.

6.2. Технология и схема разработки и перемещения грунта скрепером

Вертикальную планировку выполняем прицепным скрепером марки Д3-20А.

Длина пути наполнения ковша скрепера находим по формуле:

где q-емкость ковша скрепера, м³;

К_н- коэффициент наполнения ковша;

а- ширина срезаемого слоя, м;

h₁- толщина срезаемого слоя, м;

k_p-коэффициент разрыхления грунта;

Длина пути разгрузки скрепера определяется по формуле:

где h₂-толщина укладываемого слоя;

Длина пути наполнения ковша скрепера меньше, чем длина выемки, следовательно, используем схему эллипс.

Для выполнения вертикальной планировки у линии нулевых работ применяем схему восьмерка.

При вертикальной планировке площадки скреперы будут работать по следующим схемам: по «эллипсу», по «восьмерке».

Для уплотнения грунтов при вертикальной планировке площадки применяются самоходные катки на пневматических шинах марки ДУ – 29А. Количество проходок грунтоуплотняющих машин или число ударов трамбовок определяется по данным лабораторных испытаний, которые проводятся на специальных испытательных участках. В соответствие с заданным коэффициентом уплотнения и свойствами грунта определяются оптимальная влажность грунта и технология уплотнения.

6.4 Схемы обратной засыпки и уплотнения пазух фундаментов

Подача грунта для обратной засыпки пазух фундаментов по периметру котлована выполняется бульдозером по перекрестно-параллельной схеме.

Подача грунта внутрь котлована предусматривается экскаватором, оборудованным грейферным ковшом.

Отсыпка грунта в пазухи осуществляется горизонтальными слоями, толщина отсыпаемого грунта зависит от типа уплотняющей машины и характеристик грунта.

В естественных условиях не представляется возможным применение габаритного оборудования, и уплотнение грунта выполняется гидромолотом типа СП-71.

В пролетах между фундаментами отсыпанный грунт разравнивается малогабаритными бульдозерами и катками.

Количество проходок грунтоуплотняющих машин или число ударов трамбовок определяется по данным лабораторных испытаний, которые проводятся на специальных испытательных участках. В соответствии с заданным коэффициентом уплотнения и свойствами грунта определяются оптимальная влажность грунта и технология уплотнения.

Рисунок 15. Технологическая схема работ по обратной засыпке котлована.

7. Техника безопасности при производстве земляных работ.

Указания по технике безопасности согласно СНиП 12-03-2001 «Безопасность труда в строительстве»

1. Место производства работ должно быть очищено от валунов, деревьев и строительного мусора.

2. Котлованы и траншеи, разрабатываемые на улицах, проезды, во дворах населенных пунктов должны быть ограждены защитным ограждением с учетом ГОСТ 23407.Для безопасного спуска в котлован устраиваются пандусы.

3. Разрабатывать грунт в котлованах и траншеях «подкопом» не допускается. Извлеченный из выемки грунт необходимо размещать на расстоянии 0,5 м от бровки этой выемки.

4. При работе экскаватора не разрешается производить другие работы со стороны забоя и находиться работникам в радиусе действия экскаватора плюс 5м.

5. При разработке, транспортировании, разгрузке, планировке и уплотнении грунта двумя или более самоходными или прицепными машинами (скреперами, грейдерами, катками и т.п.), идущими одна за другой, расстояние между ними должно быть не менее 10м.

6. При механическом ударном рыхлении грунта не допускается нахождение людей на расстоянии ближе 5м. от места рыхления.

7. Автомобили-самосвалы при разгрузке на насыпях, а также при засыпке выемок следует устанавливать не ближе 1м. от бровки естественного откоса; разгрузка с эстакад, не имеющих защитных брусьев, запрещается.

8. Линии временного электроснабжения к прогреваемым участкам грунта надлежит выполнять изолированным проводом, а после каждого перемещения электрооборудования и перекладки электропроводок следует визуально проверить их исправность.

8. Библиография

1. В.А. Бондарик, Э.В.Овчинников. Производство земляных работ:- Минск.: Высшая школа,1979.-с128.

2. А.И. Филипович, С.В. Филиппович. Основные правила оформления курсовых, дипломных проектов и работ:-Уфа.:1998.-110.

3. СНиП 12-03-2001 «Безопасность труда в строительстве»

4. СНиП 12-04-2002 «Безопасность труда в строительстве».

5. Гареев Р.Г. Лекционные материалы по технологии строительных процессов.

6. Хузина Л.С.Лекционные материалы по технологии строительных процессов.

7. В.И. Теличенко, А.А. Лапидус, О.М.Терентьев. Технология строительных процессов. II тома.:-М.: Высшая школа,2003-с 390.