Производство строительно-монтажных земляных работ по устройству фундамента промышленного здания

Размещено на http://www.allbest.ru/

2

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

Санкт-Петербургский Государственный

Архитектурно-строительный Университет

Курсовой проект на тему

Производство строительно-монтажных земляных работ по устройству фундамента промышленного здания

Выполнил студент группы 4П-4

Маузитова С.Н.

Принял преподаватель

Хорошенькая Е.В.

Санкт-Петербург 2012



Содержание

Введение

1. Исходные данные для разработки технологической карты на производство земляных работ

1.1 Исходные данные о земляном сооружении

1.2 Гидрогеологические условия строительной площадки

1.3 Дополнительные данные

2. Определение объемов земляных работ

2.1 Определение типа и параметров земляного сооружения

2.2 Расчет объемов земляного сооружения

2.3 Расчет объема разработки грунта при зачистке дна сооружения

2.4 Расчет объема грунта обратной засыпки и объема транспортируемого грунта

2.5 Расчет объема грунта в кавальерах

2.6 Определение объемов работ по уплотнению грунта обратной засыпки

3. Расчет комплекта машин и механизмов

3.1 Выбор ведущей землеройной машины

3.2. Выбор вида и расчет количества транспортных средств

3.3. Расчет параметров кавальера и определение способа их отсыпки

3.4. Выбор и описание машин и механизмов

4. Технико-экономический расчет

5. Описание календарного графика выполнения работ

6. Техника безопасности при выполнении работ

Заключение

Список использованной литературы

землеройная машина сооружение фундамент



Введение

Строительство зданий и сооружений вызывает необходимость переработки грунтов, включающей их разработку, перемещение, укладку и уплотнение. Весь комплекс этих процессов называют земляными работами.

Удельный вес земляных работ в общем объеме строительно-монтажных работ очень велик и составляет около 15 % по стоимости и до 20 % по трудоемкости. На земляные работы приходится около 10 % всех рабочих, занятых в строительстве. Объемы земляных работ постоянно растут и составляют свыше 15 млрд. м в год. Переработка такого количества грунта возможна лишь при условии комплексной механизации и эффективной технологии производства работ.

В проекте рассматриваются строительно-монтажные работы по устройству фундаментов промышленного здания:

· Срезка растительного слоя

· Отрывка грунта в траншеях и котлованах для установки сборных фундаментов

· Доработка и зачистка дна котлованов, установка фундаментов

· Транспортирование грунта в отвал автосамосвалами

· Засыпка бульдозером пазух фундаментов с уплотнением грунта вручную на 50 см от тела фундамента и трамбованием механическими трамбовочными машинами остального грунта.

В разрабатываемом проекте не рассматриваются работы по устройству опорной геодезической сети, водопонижения, временных дорог, площадок складирования, временных инженерных сетей, бытовых и подсобных помещений.



1. Исходные данные для разработки технологической карты на производство земляных работ

1.1. Исходные данные о земляном сооружении

Схема сооружения в осях

1.2. Гидрогеологические условия строительной площадки

Уровень грунтовых вод намного ниже отметки подошвы фундамента.

Схема залегания слоев грунта

Технологические свойства грунтов

Таблица 1

Показатели	1	2
Группа грунта по трудности разработки -экскаватором -бульдозером/скрепером -вручную	- 1/- -	1 II/II 1
Средняя плотность грунта т/м3	-	1,6
Коэффициент первоначального увеличения объема грунта после разработки	-	10-15
Коэффициент остаточного увеличения грунта после разработки	-	2-5
Наибольшее заложение откоса -в естественном состоянии, 1:m -насыпного грунта, 1:m1	- -	1:1 1:1

1.3 Дополнительные данные

Схема фундамента



2. Определение объемов земляных работ

2.1 Определение типа и параметров земляного сооружения

В данном курсовом проекте требуется поставить фундаменты стаканного типа.

Размер котлованов и траншей принимается с учетом наибольшей крутизны откоса (1:m) и уширения дна для обеспечения работы рабочих вокруг фундамента.

Выбранный тип сооружения - котлован.

2.2 Расчет объемов земляного сооружения

Расчет объемов механизированной разработки грунта

Объем разработки грунта растительного слоя

где h_р.с - толщина слоя растительного грунта, м; S - площадь, на которой производится срезка растительного слоя. S = (20 + 84) • (20 + 63) = 8632 м² V_р.с = 8632 • 0,2 = 1726,4 м³

Объем экскавации грунта основного слоя

V_экск =

Расчет общего объема разработки грунта в плотном теле

V_общ = V_р.с + V_экск = 1726,4 + 13603,4 = 15330 м³



2.3 Расчет объема разработки грунта при зачистке дна сооружения

V_дораб = a • b • h_нед = (4,2 + 84) • (3,2+63) • 0,1 = 584 м³

2.4 Расчет объема грунта обратной засыпки и объема транспортируемого грунта

V_об.з = (V_общ - ? V_ф) (1+ k_о.р.) = (15330 - 414) • 1,03 = 15363 м³

где ? V_ф = n • (c A B + ab • (H₂ - H₁ - c)) = 64 • (0,5 • 3,2 • 2,2 + 1,65 • 1,05 • (2,4 - 0,2 - 0,5)) = 414 м³

V_тр.гр = V_экск - V_об.з = 13603 - 15363 = -1760 м³

2.5 Расчет объема грунта в кавальерах

V_кав = V_об.з (1+k_пер.р.) = 15363 (1+ 0,12) = 17207 м³

2.6 Определение объемов работ по уплотнению грунта обратной засыпки

Объем работ по засыпке пазух котлована с трамбованием вручную

V_{трамб.руч}=n•S_{бок.фунд}•0,5= 64•2•(1,65•1,7+1,05•1,7+0,5•(3,2+2,2))•0,5 = 467м³

Объем трамбования механизированным способом:

V_{трамб.мех} = V_об.з - V_{трамб.руч}= 15363 - 467 = 14896 м³



3. Расчет комплекта машин и механизмов

3.1 Выбор ведущей землеройной машины

Тип сооружения -- котлован, принимаем в качестве ведущей землеройной машины одноковшовый экскаватор с рабочим оборудованием «обратная лопата». Выбор машины по техническим характеристикам

H_к = Н₂ - Н₁ = 2,4 - 0,2 = 2,2 м. Н_к ? 3 • ³vq > q ? Н_к³ / 27 = 0,39 м³.

Следовательно, принимаем экскаватор с вместимостью ковша 0,25 м³.

Рабочий радиус копания составит: R^В_max = 0,9R = 0,9 • 5,3 = 4,77 ? 4,8 м

Максимальный радиус копания по низу:

R^Н_max = = ? 3,53 м

Минимальные радиусы копания:

· По верху R^В_min = l_o + l_бр = 1,22 + 1 = 2,22 м

· По низу R^Н_min = R^В_min + H • m = 2,22 + 2,2 = 4,42 м

Шаг перемещения: L = R^Н_max - R^Н_min = 3,53 - 4,42 <0

Повторим расчет для экскаватора другой марки. Возьмем экскаватор ЭО-3322Д. Емкость ковша 0,2 м³, что < 0,39 м³.

Рабочий радиус копания составит: R^В_max = 0,9R = 0,9 • 7,5 = 6,75 м

Максимальный радиус копания по низу:

R^Н_max = = ? 5,68 м



Минимальные радиусы копания:

· По верху R^В_min = l_o + l_бр = 1,4 + 1 = 2,4 м

· По низу R^Н_min = R^В_min + H • m = 2,4 + 2,2 = 4,6 м

Шаг перемещения: L = R^Н_max - R^Н_min = 5,68 - 4,6 = 1,08 м < L_{n min} = 1,3 м

Повторим расчет для экскаватора другой марки. Возьмем экскаватор ЭО-3322В. Емкость ковша 0,4 м³, что приблизительно равно 0,39 м³.

Рабочий радиус копания составит: R^В_max = 0,9R = 0,9 • 8,2 = 7,38 ? 7,4 м

Максимальный радиус копания по низу:

R^Н_max = ? 6,42 м

Минимальные радиусы копания:

· По верху R^В_min = l_o + l_бр = 1,4 + 1 = 2,4 м

· По низу R^Н_min = R^В_min + H • m = 2,4 + 2,2 = 4,6 м

Шаг перемещения: L = R^Н_max - R^Н_min = 6,42 - 4,6 = 1,82 м > L_{n min} = 1,3 м

Н_к = 2,2 м ? 3 • ³vq = 3 • ³v0,4 = 2,21 м.

Технические характеристики экскаватора

Таблица 2

№ п/п	Характеристика	Марка машины
		ЭО-3322В
1	Емкость ковша q, м3	0,4
2	Группы разрабатываемого грунта	1-4
3	Глубина копания Hk, м	5
4	Наибольший радиус копания Rk, м	8,2
5	Расстояние от оси стрелы до оси вращения rш, м	0,45
6	Высота оси пяты стрелы hш, м	1,7
7	Расстояние от оси вращения до опоры lo, м	1,4
8	Расстояние от опоры до откоса (минимальное) lп, м	1
9	Минимальная величина шага экскаватора Ln min, м	1,3



Расчет параметров забоя

Радиус выгрузки при работе в транспортное средство:

где l_k--длина ковша экскаватора; h_T--высота транспортного средства; h₃--запас высоты над транспортным средством; q - емкость ковша.

,

где ?h--превышение призмы грунта в транспортном средстве над его бортом ?h= 0,3 м; h_у--запас высоты режущей кромки ковша над призмой грунта в самосвале h_у=0,1…0,3 принимаем h_у=0,2 м.

Для кавальера треугольного сечения:

- запас высоты выгрузки над кавальером. h_з для экскаватора с гидроприводом: h_з?

h_к - высота кавальера.

3.2 Выбор вида и расчет количества транспортных средств

Расстояние от места строительства до отвала - 1,5 км. При расстоянии транспортировки грунта свыше 500 м используются автосамосвалы.

В первом приближении вид автотранспорта выбираем по вместимости кузова самосвала (5-7 ковшей экскаватора).

Емкость экскаватора - 0,4 м³, следовательно, вместимость кузова самосвала должна быть минимально 2 - 2,8 м³. Принимаем автосамосвал ЗИЛ-555, с вместимостью кузова 3,1 м³ и грузоподъемностью 5,25 т.

Техническая характеристика самосвала ЗИЛ-555

Таблица 3

Показатель	Значение
Грузоподъемность, т	5,25
Габаритные размеры, м: Длина Ширина Высота	5,55 2,4 2,32
Вместимость кузова, м3	3,1
Радиус поворота, м	7,8
Погрузочная высота, м	2,0
Продолжительность разгрузки с маневрированием tp.м, мин	1,2

Количество транспортных средств учитывается, исходя из необходимости в непрерывной работе экскаватора в транспорт

N = (t_н + 2 • L/V_ср + t_р.м)/t_н,

где L - расстояние до отвала, км

2L/Vср, мин, - продолжительность пробега автомобиля, мин, со средней скоростью Vср , км/ч, в оба конца с учетом возможных перерывов во время рейса; t_н - продолжительность загрузки автомашины, мин: t_н = n/ц;

n - количество ковшей с грунтом, шт., необходимое для погрузки в транспортное средство:

n= P_авт / (q Ч б) ,



где Р_авт - грузоподъемность автомобиля, т;

q - емкость ковша экскаватора, м³;

a - плотность грунта в естественном состоянии, т/м³;

ц - общее количество рабочих циклов экскаватора в минуту, ц = 60 / продолжительность рабочего цикла экскаватора в cекунду;

t_р.м - время маневрирования и разгрузки самосвала, мин.

n = 5,25 / (0,4 Ч 1,6) = 8,2

ц = 60 / (16 • 60) = 0,0625 циклов/мин

t_н = 8,2/0,0625 = 131,2 мин

2L/Vср = 2 • 1,5 / 25 = 7,2 мин

N = (131,2 + 7,2 + 1,2)/ 131,2 = 1, 06 ? 1

Принимаем два самосвала ЗИЛ-555.

3.3 Расчет параметров кавальера и определение способа их отсыпки

С учетом разрыхления грунта объем кавальера составит:

V_к = V_об.з • (1+k_пер.р.) = 15363 • (1+ 0,12) = 17207 м³

Принимая высоту кавальера h = 3м, поперечное сечение - трапециевидным, а откосы - по 45 град, получаем ширину кавальера b = 62 м.

Площадь поперечного сечения кавальера:

S = (34+28)/2*3 = 93 м²

При известных параметрах поперечного сечения длина кавальера:

L_к = V_к / S = 17207 / 93 = 185 м

Принимаем два кавальера трапециевидного сечения с основанием 34 м длиной 92,6 м.

V'_к = S • L_к = 93 • 92,6 = 8611,8 м³

Общий объем V_к.общ = 2 • V'_к = 2 • 8611,8 = 17223,6 м³



3.4 Выбор и описание машин и механизмов

Машины для снятия растительного слоя

В качестве машины для снятия растительного слоя принимаем бульдозер ДЗ-28 (Д-533) с поворотным отвалом.

Таблица 4 Техническая характеристика бульдозера ДЗ-28 (Д-533)

Характеристика	Значение
Марка трактора	Т-130
Тип отвала	Поворотный
Длина отвала, м	3,94
Высота отвала, м	1
Управление	Гидравлическое
Мощность, кВт	118
Масса бульдозерного оборудования, т	2,85

Доработка дна сооружения

Доработка котлована выполняется вручную.

Выбор крана для монтажа фундаментов

V_фунд = ABc + ab(H₂ - H₁ - c) = 3,2 • 2,2 • 0,5 + 1,65 • 1,05 • (2,4 - 0,2 - 0,5) = 3,52 + 2,945 = 6,465 м³

М_эл = V_ф • с = 6,465 ? 2,5 = 16,163 т

Грузоподъемность: G = Q = M_эл • 1,05 = 16,971 т

L_кр = v(9² +12²) / 2 = 7,5 м

h_п = 1 м

h_{страховки} = v(5² - 0,978²) = 4,903 м

h_эл = с = 0,5 м

H_o = h_пр + h_з = 2,0 + 1 = 3,0 м

H = h_п + h_стр + h_эл + H_o = 1 + 4,903 + 0,5 + 3 = 9,4 м

Т.к. L_кр = 7,5 м, H = 9,4 м, G = 16,971 т, выбираем кран МКГ - 40 стрела 20,8 - 6 м.

Выбор машин для обратной засыпки грунта

Для обратной засыпки грунта используем бульдозер ДЗ-28 (Д-533) (см. п. 3.4.1) с последующей работой вручную.

Засыпка пазух котлована производится послойно экскаваторами, экскаваторами-планировщиками, бульдозерами. При этом толщина засыпаемого слоя для песка должна быть не более 70 см.

Выбор машин для уплотнения грунта

Уплотнение засыпаемого грунта в пазухах и между фундаментами осуществляется самоходным катком на пневматических шинах ДУ-31А (Д-627А): ширина уплотняемой полосы - 1,9 м, толщина уплотняемого слоя - до 0,4 м, мощность двигателя - 66 (90) кВт (л.с.), масса катка - 16 т.

Грунт уплотняют, начиная с зон возле конструкций здания, а затем двигаются в направлении к краю откоса, при этом каждый последующий проход трамбующей машины должен перекрывать след предыдущей на 10-20 см.

При работе по уплотнению грунта вблизи конструкций применяются ручные трамбовки с приводом ИЭ-4505. Толщина отсыпаемого слоя должна быть не более 40 см, количество проходов - не менее 4.

Выполнение планировочных работ

Так как для разработки растительного грунта используется бульдозер с поворотным отвалом ДЗ-28 (Д-533), для планировочных работ используем этот же бульдозер (см. п. 3.4.1).



4. Технико-экономический расчет

Ведомость затрат труда и машинного времени

Таблица 5



5. Описание календарного графика выполнения работ

Календарный план производства работ

Таблица 6

Наименование работ	Объем работ	Затраты труда	Требуемые машины	Число смен в сутки	Численность рабочих в смену (по графику)	Состав бригады	Продолжительность работы Пр, дн.
	Ед. изм.	Кол-во	Q, чел.-дн.	M, маш.-см.
1. Срезка растительного слоя бульдозером (I гр.грунта) в 2 проходки	1000 м2	8,63	-	0,71	бульдозер ДЗ-28 (Д-533)	1	1	машинист 6 разр.	1
2. Разработка грунта Iгр. экскаватором навымет	100 м3	30,96	-	8,13	экскаватор ЭО-3322В	1	1	машинист 5 разр.	8
3. То же в транспорт	100 м3	105,1	-	35,47	экскаватор ЭО-3322В q = 0,4 м3 2 самосвала ЗИЛ-555	1	3	машинист 5-го разр. 2 водителя самосвалов	12
4. Разравнивание гр. бульдозером при отсыпке кавальеров	100 м3	172,1	-	7,53	бульдозер ДЗ-28 (Д-533)	1	1	машинист 6-го разряда	8
5. Доработка грунта Iгр. в котлаване вручную	1 м3	584	62,05	-	-	1	6	землекоп 3-го разр.	10
6. Зачистка поверхности выемки по рейке	100 м2	58,4	47,45	-	-	1	6		8
7. Перекидка грунта в бадью	1 м3	584	51,1	-	-	1	6		9
8. Установка фундаментов	1 шт	64	6,24	2,08	кран МКГ - 40 стрела 20,8 - 6 м	1	4	3монтажника конструкций 3 р. Машинист крана 6 р.	1
9. Обратная засыпка грунта	100 м3	153,6	-	14,78	бульдозер ДЗ-28 (Д-533)	1	1	машинист 6 разр.	15
10. Трамбование грунта электрической трамбовкой ИЭ-4505 глубина слоя 40 см	100 м2	19	5,46	-	-	1	1	землекоп 3-го разр.	5
11. Уплотнение грунта	1000 м2	33,65	-	5,47	каток ДУ-31А (Д-627А)	1	1	машинист 6 разр.	5
12. Окончательная планировка 4 прохода, при рабочем ходе в двух направлениях	1000 м2	8,63	-	1,04	бульдозер ДЗ-28 (Д-533)	1	1	машинист 6-го разряда	1



6. Техника безопасности при выполнении работ

Производство земляных работ можно начинать после того, как будет установлено, что на участках строительства нет подземных коммуникаций, а если они имеются, необходимо получить от соответствующих организаций разрешение на производство земляных работ. Особенно опасны работы вблизи электрокабелей и высоконапорных трубопроводов.

При разработке выемок экскаваторами последние необходимо устанавливать для работы на спланированном месте, ходовые части закреплять прокладкой башмаков под колеса или подклинкой гусениц.

Все машины оборудуются сигнализацией, известной всем рабочим, находящимся в забое.

В темное время суток пути, забой и землевозные дороги должны быть освещены. Запрещается нахождение людей под стрелой экскаваторов и в рабочих зонах других землеройных машин.

При составлении и разработке проектов производства работ на земляные работы (нулевой цикл) в общих указаниях к производству на стройгенплане и в технологических картах указываются основные мероприятия, обеспечивающие безопасность работ.

Указания разрабатываются на основании требований СНиП 12-03-01, часть 1, СНиП 12-04-02 «Безопасность труда в строительстве», ГОСТ системы ССБТ (инвентарные сигнальные ограждения зоны работ, лестницы для спуска в котлован, коллективной безопасности и т. д.). При разработке указанных мероприятий необходимо учитывать особенности конкретной строительной площадки, применяемой техники и т. п.

Ниже приведены выборки из нормативных документов которые необходимо учитывать при составлении ППР.

СНиП 12-03-2001:

6.2.9. При производстве земляных работ на территории населенных пунктов или на производственных территориях котлованы, ямы, траншеи и канавы в местах, где происходит движение людей и транспорта, должны быть ограждены.

В местах перехода через траншеи, ямы, канавы должны быть установлены переходные мостики шириной не менее 1 м, огражденные с обеих сторон перилами высотой не менее 1,1 м, со сплошной обшивкой внизу на высоту 0,15 м и дополнительной ограждающей планкой на высоте 0,5 м от настила.

СНиП 12-04-2002:

5.2.1. При размещении рабочих мест в выемках их размеры, принимаемые в проекте, должны обеспечивать размещение конструкций, оборудования, оснастки, а также проходы на рабочих местах и к рабочим местам шириной в свету не менее 0,6 м, а на рабочих местах - также необходимое пространство в зоне работ.

5.2.2. Выемки должны быть ограждены защитными ограждениями с учетом требований государственных стандартов. На ограждении необходимо устанавливать предупредительные надписи, а в ночное время - сигнальное освещение.

5.2.3. Для прохода людей через выемки должны быть устроены переходные мостики.

Для прохода на рабочие места в выемки следует устанавливать трапы, или маршевые лестницы шириной не менее 0,6 м с ограждениями, или приставные лестницы (деревянные - длиной не более 5 м).

5.2.4. Производство работ, связанных с нахождением работников в выемках с вертикальными стенками без крепления в песчаных, пылевато-глинистых и талых грунтах выше уровня грунтовых вод и при отсутствии вблизи подземных сооружений, допускается при их глубине не более, м:

1,0 - в неслежавшихся насыпных и природного сложения песчаных грунтах;

1,25 - в супесях;

1,5 - в суглинках и глинах.

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

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

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

5.3.11. Не допускается присутствие работников и других лиц на участках, где выполняются работы по уплотнению грунтов свободно падающими трамбовками, ближе 20 м от базовой машины.



Заключение

Таким образом, снижение стоимости и трудоемкости земляных работ следует достигать, используя рациональные проектные решения, обеспечивающие максимальную сбалансированность необходимых выемок и насыпей при минимальных расстояниях перемещения грунта, комплексы машин, что сводит к минимуму объемы работ, выполняемых вручную.

В настоящее время земляные работы в основном выполняют механизированные комплексы, а ручная разработка грунта предусмотрена только в местах, недоступных для машин, так как производительность ручного труда в 20...30 раз ниже механизированного, что существенно влияет на общие затраты труда.

Важными условиями дальнейшего совершенствования технологии земляных работ являются: рациональная организация производства земляных работ по времени года -- сокращение объемов работ, выполняемых в зимнее время; повышение доли применения высокопроизводительных землеройных машин; создание и внедрение в производство комплектов машин для засыпки траншей и котлованов, уплотнения и разработки мерзлых грунтов.



Список использованной литературы

1. СНиП 12-04-01. Организация строительного производства / Госстрой России. - М.: ФГУП ЦПП, 2004. - 26 с.

2. ЕНиР. Сб. Е2. Земляные работы. Вып. 1. Механизированные и ручные земляные работы / Госстрой СССР. - М.: Стройиздат, 1988. - 224 с.

3. СНиП 12-03-01. Безопасность труда в строительстве. Ч. 1. Общие требования: Сборник документов. - СПб.: ЦОТПБСП, 2001. - 120 с.

4. СНиП 12-04-02. Безопасность труда в строительстве. Ч. 1. Строительное производство. - М.: Государственный комитет РФ по строительству и жилищно-коммунальному комплексу, 2003. - 48 с.

Размещено на Allbest.ru

...