Осушение в процессе строительства

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Реализация в натуре любых проектных решений осуществляется путем выполнения строительных процессов и работ, выполняемых строительными предприятиями.

Разработку проектно - конструкторской документации осуществляют специализированные проектно - изыскательские и исследовательские предприятия, руководствующиеся:

- строительными нормами и правилами (СНиП);

- заданием потребителя (заказчика).

- исходно-разрешительной документацией, согласованной со всеми инстанциями.

В проекте проработаны основы технологии и организации работ при строительстве сооружений осушительной системы в гумидной зоне с избыточным выпадением атмосферных осадков.

Состав вопросов, проработанных в проекте, дан в прилагаемом задании.



1. Общие сведения о сооружениях осушительной системы

Главными элементами такой осушительной системы будут объекты, показанные в исходных данных, а также другие сетевые гидротехнические сооружения (регуляторы, смотровые колодцы, распределительные камеры, колодцы-поглотители, насосные установки, мосты).

Индивидуальным заданием в курсовом проекте предусмотрено осушение площади открытой сетью каналов F = 110 га, закрытым трубчатым дренажем F_д = 130га, выполнение работ по обустройству водоприемника в объеме V_в.п. = 0,22 млн. м³.

Температурные условия района приняты по варианту КЗИ (из раздаточного материала).



2. Технология строительства каналов открытых осушительных систем

Осушительная сеть представлена каналами разных порядков:

Рисунок 1. - Схема участка с каналами открытой осушительной сети:

1. - водоприемник;

2. - магистральный канал;

3. - открытые коллекторы 1-го порядка;

4. - открытые коллекторы 2-го порядка;

5. - открытые осушители.

В - расстояние между открытыми осушителями.

Размеры поперечных сечений каналов открытой сети различных порядков определяются расчетом, с учетом величин пропускаемых расходов и свойств грунтов.

Таблица 1:

Вид канала	Ширина канала по дну (В), м	Крутизна откосов выемки (m)
Открытые осушители	0,5 - 0,8	1,0 - 1,25
Проводящая сеть, коллекторы	1 - 2	1,25 - 1,5
Магистральный канал	2 - 6	1,5 - 1,75

Глубина выемок каналов определяется из условия сопряжения уровней воды в каналах.



2.1 Исходные данные для проектирования производства работ по каналам открытой осушительной сети

Грунт по трассе каналов - суглинок тяжелый без примесей гравия.

Толщина слоя растительного грунта h_р.сл. = 0.21 м

Поперечное сечение канала осушительных систем располагается только в выемках.

Рисунок 2. - Типичное поперечное сечение осушительного канала:

b=5,5 м - ширина канала по дну;

Н=4,3 м - глубина выемки (канала);

m=1,75 - крутизна откосов выемки;

с = 4 м - расстояние от бровки выемки до подошвы кавальера;

Н_к=4,2 м - высота кавальера (отвала);

m_к=1,0 - крутизна откосов кавальера;

h _угв=0,3 м - глубина расположения УГВ от поверхности.

Кавальеры грунта следует размешать с учетом требований:

- минимального отчуждения площадей на полосе для канала;

- сохранения растительного грунта (почвенного покрова);

- создания условий для эффективной работы землеройных машин (безопасный проезд).

Размещение кавальеров грунта (рис.3).



Рисунок 3. - Схема к определению объемов работ и размещению отвалов грунта:

Проектная площадь поперечного сечения выемки канала:

м²

Площадь поперечного сечения выемки минерального грунта:

м²

Площадь поперечного сечения одностороннего кавальера с учетом коэффициента разрыхления грунта К_р = 1,25 в процессе разработки:

м².

Ширина трапецеидального кавальера по верху может быть найдена из формулы:

м 11,2 м

Длина полосы расчистки от растительного грунта Вп:



м

Площадь поперечного сечения срезки слоя растительного грунта:

м²

Площадь поперечного сечения кавальера растительного грунта с учетом коэффициента разрыхления :

м²

Ширина кавальера растительного грунта:

м

- толщина растительного слоя в кавальере от 1,5 м до 3 м, в данной работе принимаем =2 м.

Средняя дальность перемещения растительного грунта:

29,25 м

2.2 Выбор экскаватора для разработки грунта в выемке осушительного канала

Разработку грунта в рассматриваемых условиях можно выполнять одноковшовыми экскаваторами на гусеничном ходу с рабочим оборудованием драглайн или обратная лопата. Параметры выбираемых экскаваторов должны соответствовать размерам создаваемого земельного сооружения в грунте.

К рабочем размерам одноковшовых экскаваторов относят:

- или (радиус копания, резания грунта) - расстояние от оси экскаватора до наиболее удаленной точки набора грунта.

- (радиус выгрузки) - расстояние от оси экскаватора до самой удаленной точки высыпания грунта из ковша.

- или - глубина возможного копания разработки грунта.

- - наибольшая возможная высота выгрузки грунта из ковша.

- , - ширина и длина ковша, должны соответствовать минимальным размерам выемки.

Величины рабочих размеров ковша зависят от длины стрелы, длины рукоятки и от угла наклона стрелы. На работах по строительству сооружений на осушительных системах следует применять одноковшовые экскаваторы с дизельными двигателями внутреннего сгорания. Вместимостью стандартных ковшей q до 1,25 м³. В зависимости от размеров выемки канала разработку грунта можно выполнять:

- продольным (торцевым) способом;

- боковым (поперечным) способом.

2.3 Выбор экскаватора драглайн для продольной разработки грунта в канале

Наибольшая необходимая дальность перемещения грунта от оси выемки до дальнейшей бровки одностороннего кавальера:

м



Рисунок 4. - Расчетная схема к выбору драглайна для разработки грунта в канале продольным (торцевым) способом в односторонний отвал:

Условие выбора экскаватора:

- Радиус выгрузки А=29,7м, =23,8м.

Т. к. это меньше чем А=29,7м, потребуется разрабатывать грунт с перекидкой.

- Глубина копания при торцевой разработке Н.

- Высота выгрузки .

- Высота ковша .

Этим условиям соответствуют рабочие размеры экскаватора драглайн ЭО-7111, с ковшом вместимостью q =2.5 м³ и длиной стрелы м, угол наклона стрелы 30⁰.

2.4 Выбор экскаватора драглайн для поперечной (боковой) разработки грунта в канале

Расчетная схема к выбору драглайна для разработки грунта в канале поперечным (боковым) способом с отсыпкой грунта в односторонний кавальера.



Рисунок 5:

Наибольшая необходимая дальность перемещения грунта от левой бровки выемки до дальней бровки одностороннего кавальера:

м

Условия для выбора экскаватора:

- Радиус копания в сумме с радиусом выгрузки:

= 40 м

- Глубина копания при боковой выемке Н.

- Высота выгрузки .

- Длина ковша = 5,5 м.

Этим условием соответствуют рабочие размеры экскаватора драглайна ЭО-7111, с ковшом q=2,5 м³,=25 м, угол наклона стрелы 45⁰.



Таблица 2. - Характеристики экскаватора для разработки грунта выемки осушительного канала:

Показатели	Для варианта продольной (торцевой) разработки	Для варианта боковой (поперечной) разработки
Вид рабочего оборудования	Драглайн	Драглайн
Марка экскаватора	ЭО-7111	ЭО-7111
Вместимость ковша, q, м3	2,50	2,50
Положение пяты стрелы: - высота h, м - удаление от оси a, м	2,06 1,6	2,06 1,6
Принятая длина стрелы , м	25,0	25,0
Вместимость ковша при принятой длине стрелы , м3	1,50	1,50
Угол наклона стрелы	30	45
Радиус копания , м	27,4	24,3
Радиус выгрузки , м	23,8	19,3
Глубина копания: - при торцевой разработке , м - при боковой разработке , м	20,5 -	- 12,5
Высота выгрузки , м	10,3	15,9
Размеры ковша: -ширина , м -длина , м	1,38 1,77	1,38 1,77

При составлении ресурсно-технического расчета принят вариант использования экскаватора с меньшей вместимостью ковша ЭО-7111.

2.5 Ресурсно-технологический расчет на выполнение работ по строительству осушительного канала в земляном русле

Такой расчет является рабочим организационно-проектным документом, который составлен в табличной форме и содержит: состав строительных операций и условий производства работ, сведения рабочих параметров выбранных машин, объемы работ по каждой операции на весь канал или на часть длины, ссылки на использование нормативных документов. Эти нормативные документы содержат нормы затрат труда, работ машин:

- единые ЕНиР;

- ведомственные ВНиР;

- территориальные (региональные) ТНиР;

- фирменные ФНиР.

При выполнении проекта в качестве нормативного источника используем сборник производственных норм расхода ресурсов ЕНиР e-2-1, 1989 г. издания.

ЕНиР - единые нормы (и расценки) расхода ресурсов, обязательные для всех строительных организаций.

Рисунок 6:

В любом нормативном документе содержится следующая информация:

1. Н_вр. - норма времени затрат труда рабочих (чел-час за единицу объема работ);

2. (Н_вр.) - норма времени работы машин (машино-час за единицу объема);

3. Расценка за работу за единицу объема в ценах, действующих на момент составления нормативов.

В комплексе с принятым в курсовом проекте экскаватором ЭО-71111 с вместимость. Стандартного ковша q=2,5 м³ , следует использовать бульдозеры с мощностью N=130 л.с.



Таблица 3:

q, м3	Бульдозер мощностью N, л.с.
0,35-0,40	75
0,5-0,75	100
>0,65	130

Расчеты таблицы.

Используем формулы:

м³

(Н_вр.)_L= (Н_вр.)₁₀+(Н_вр.)' м³

чел/час

, чел/час

рублей

м³

маш/час

чел/час

рублей

м²

маш/час

чел/час

рублей

м²

маш/час

чел/час

рублей

м²

маш/час

чел/час

рублей



3. Строительство закрытой дренажной сети

3.1 Исходные данные для проектирования производства работ по строительству закрытого трубчатого дренажа на осушительной системе

В состав объектов осушительной системы входят:

- водоприемник (открытый канал, коллектор);

- закрытые коллекторы разных порядков (ЗК-1, ЗК-2 и др.);

- закрытые осушители или собиратели (ДИ);

Рисунок 7. - Схема сооружений закрытой осушительной сети:

Грунт по трудности разработки траншейным экскаватором относится ко II группе.

Грунт по трассе - суглинок тяжелый.

Дренажные трубы пластмассовые, диаметром d=180 мм.

Глубина укладки Н=1,44 м.

Уклон i=0,0027.

Постоянная укладчика К=2,52 м.

Требования к подготовки территорий до начала строительства закрытой осушительной системы:

- выполнение работ по регулированию русла водоприемника;

- строительство открытой проводящей сети;

- расчистка трассы от древесно-кустарниковой растительности;

- предварительное осушение территории путем отвода поверхностных вод из понижений временными каналами, нарезаемые копателями каналов.

Последовательность выполнения работ:

1) Строятся закрытые коллектора;

2) Укладываются дрены-осушители;

3) Копание траншей от устья к началу коллекторов и дрен против течения воды.

3.2 Типичная технология строительства горизонтальных дренажей

Таблица 4:

Технологические операции после расчистки трасс	Способы выполнения
1. Планировка полосы шириной 5-7 м	Бульдозеры на базе Т-75
2. Развозка труб и защитно-фильтующих материалов	На прицепе к трактору (Т-75) или на металлических листах волоком (пэньё)
3. Устройство дренажа траншейным способом при отсутствии крупных каменистых включений - установка штативов и натяжение копирного троса - копание грунта в траншеи - укладка дренажных труб - обкладка труб защитно-фильтрующим материалом - начальная присыпка труб рыхлым водопроницаемым грунтом - контроль уклона и качества укладка труб	геодезические работы: нивелирование экскаватор дреноукладчик ЭТЦ-202А с бункером, число рабочих 2 человека экскаватор дреноукладчик ЭТЦ-202А с бункером, число рабочих 2 человека ручные работы ручные работы с применением нестандартных приспособлений геодезические работы: нивелирование
4. Засыпка траншеи местным грунтом после контроля качества и составление акта на работы	Бульдозеры на гусеничных тракторах Т-75

3.3 Технология строительства трубчатого дренажа дреноукладчиком ЭТЦ-202А

До начала работы дреноукладчика производятся геодезические работы для обеспечения проектного уклона дна траншеи одним из способов:

- по копирному тросику, натянутого на штативах (стойках);

- с использованием лазерных систем УКЛ-1, ориентирующих рабочие органы дреноукладчика лазерным лучом.

Рисунок 8. - Схема разработки грунта в траншеи экскаватором - дреноукладчиком ЭТЦ-202А:

На рисунке 8 площадь поперечного сечения траншеи:

м²

Площадь поперечного сечения кавальера:

м²

Высота времени кавальера:

м

Высота установки штатива выше поверхности земли:

м



3.4 Требования к контролю качества дренажа из пластмассовых труб

- Отклонение оси дрены от проектного положения 1,0 м;

- Отклонение продольного уклона от проектного не более 0,0005;

- Длина без уклонных участков не более 10 м;

- Обратные уклоны не допускаются;

- Отклонение отметок дна от проектных не более 1,5 см на участках длиной 10 м;

- Контрольные проверки уклона дренажа на начальных участках не реже 2 раз в месяц.



4. Технология строительства трубчатого переезда через канал

4.1 Конструкция переезда

Рисунок 9:

Где:

b - ширина проезжей части дороги с двухсторонним движением;

L₁ - протяженность трубчатой части; L₂ - входная часть с креплениями из монолитного бетона и камня;

L₃ - выходной оголовок с водобойной частью из железобетонных плит и каменной отместки;

L - полная длина сооружений переезда;

D = 1,0 м - диаметр труб;

l_зв - длина звеньев раструбных труб;

G_зв =2,8 т - вес звена труб;

Н =3,75 м - глубина магистрального канала.

4.2 Состав строительных процессов и операций при устройстве переезда

Таблица 5:

Специализация работы	Наименование работы	Способы выполнения
1. Подготовительные земляные работы в котловане	1)расчистка площадей от кустарников, пней, камней; 2)геодезические работы; 3)снятие почвенного слоя с перемещением во временный отвал; 4)разработка грунта в котловане; 5)осушение котловины;	Кусторезы, корчеватели, бульдозеры на базе Т-130; Вынос проекта в натуру; Бульдозеры на базе Т-130; Экскаваторы с рабочим оборудованием драглайн или обратная лопата; Открытым водоотливом или понижением УГВ
2. Подготовка основания	6)зачистка основания до проектных отметок. Устройство приямок в местах стыковки труб; 7)отсыпка, разравнивание и уплотнение подготовки из гравийно-песчаной смеси;	Ручные работы; Подача материала бункерами, подъемными кранами, уплотняющие машины, ручные работы;
3. Возведение железобетонных конструкций	8)доставка и складирование железобетонных деталей и другие деталей; 9)монтаж железобетонных деталей с обналичиванием стыков;	Автомобильные прицепы, подъемные краны; Подъемные краны, грузозахватывающие приспособления, приспособления для заделки стыков;
4. Герметизация остаточных и температурных швов	10)гидроизоляционные работы;	Приспособления, машины и оборудование, применяемые для устройства покрасочных гидроизоляций;
5. Работы завершающего периода	11)обратная засыпка пазух котлована с послойным разравниванием и уплотнением грунта; 12)устройство дорожной одежды и дороги через трубу; 13) укладка линейного грунта в постоянные кавальеры или его разравнивание на прилегающей площади.	Бульдозеры, экскаваторы с грейдерным ковшом, уплотняющие машины; Бульдозеры, грейдеры, катки; Бульдозеры.

4.3 Котлованы для трубчатого переезда

Котлован - это временная открытая выемка для устройства подземных инженерных сооружений, с последующей засыпкой его.

Размеры котлована должны:

- соответствовать конфигурации подземной части сооружения;

- иметь запасы с учетом условий для производства работ;

- учитывать требования техники безопасности к выполнению работ.

Рисунок 10. - Размеры поперечного сечения канала:

b = D + 2 = 0,8 + 20,7 = 0,94 м

м;

m=1;

D=0,8 м.

4.4 Технология разработки грунта в котловане

Для устройства котлована целесообразно использовать тот же экскаватор, который был принят для строительства открытого канала.

Грунт из выемки котлована следует разместить во временные отвалы составлением бермы шириной 7 метров.

Проверка соответствия рабочих параметров экскаватора драглайн ЭО-7111:

с * q = 2,5 м³



Рисунок 11. - Схема поперечной разработки грунта в котловане:

Площадь поперечного сечения выемки:

Площадь поперечного сечения кавальер:=1,25

Высота кавальера треугольной формы:

Возможность применения экскаватора:

Этим условиям соответствует экскаватор с рабочим оборудованием драглайн ЭО-7111, с вместимостью ковша q=2,5 м³ и длиной стрелы l=25 м, угол наклона стрелы 30 градусов.



4.5 Осушение котлована при строительстве переезда

Во время работ в котловане возможно его затопление грунтовыми водами через откосы, а так же дождевыми водами.

В рассматриваемых условиях для осушения котлована следует принимать открытый водоотлив.

Рисунок 12. - Расчетная схема к определению притока воды в котлован:

- глубина котлована.

м - глубина расположения УГВ от поверхности.

-площадь котлована на уровне отметок дна.

- длина котлована.

- понижение УГВ котлована.

На стадии предварительных расчетов приток грунтовых вод в котлован можно определить с использованием вспомогательных графиков.

м/сут.



Таблица 6:

Грунт	, м/сут.
Пески	3
Пески с гравием	10
Супеси легкие	8
Супеси тяжелые	5
Суглинок легкий и тяжелый	1

Величина притока грунтовых вод в котлован.

м³/час

Для водоотлива могут быть использованы насосы типа «Гном» со следующими показателями.

Таблица 7:

	Гном Q-H
Подача Q м3/ч	10	16	25	40	53	100
Напор H м	10	15	20	18	10	25
Масса кг	21	31	58	76	58	180

Для водоотлива из котлована принимаем насос Гном, с Q= м³/час.

4.6 Монтаж железобетонных деталей трубчатого переезда через канал

Для монтажных работ потребуются подъемные краны на базе автомобилей или на базе самоходных шосси.

Подъемные краны выбирают по:

1. Необходимой грузоподъемности;

2. Вылету стрелы;

3. Высоте подъема.



Рисунок 13. - Расчетная схема к выбору подъемного крана:

Необходимая грузоподъемность крана:

+ g

G - вес звена трубы длиной 5 м.

;

т;

g=0,1.

Необходимый вылет (радиус действия) крана:

м

м

-горизонтальная проекция откоса.

.

- минимальный запас по условиям техники безопасности.

м



Где:

- расстояние между выносными опорами.



5. Объем инвестиций необходимых для строительства осушительной системы

а) Пояснительная записка к сметным расчетам.

Сметные расчеты выполнены с учетом положений:

- инструкция о порядке, разработке, согласования и утверждения проектно-сметной документации (СНиП 11-01-95);

- свода правил по определению сметной стоимости строительства (СП81-01-94);

- методических рекомендаций по использованию федеральных единичных расценок (ФЕР-2001).

Сметная стоимость строительства найдена как сумма прямых затрат, накладных расходов, связанных с организацией и управлением производства и сметной прибыли, заложенной в смету и оплачиваемую инвестором. Сметные расчеты выполнены в уровне базовых цен 2000 года и других единичных расценок, приведенных к уровню цен 2000 года. Затраты по работам не рассмотрены в курсовом проекте, условно приняты 10% от прямых затрат. Переход от базовых цен 2000 года к уровню текущих цен 2012 года осуществлены с использованием индекса К₂₀₁₂=9,62. Сметная стоимость за единицу измерения объема в сметном расчете №1 принято на основе материалов справочника «Мелиорация и водное хозяйство» том 1 1984 г., с последовательной корректировкой индексами: от цен 1984 к 1995 г.

Фонд оплаты труда (ФОТ) принят по средне взвешенному показателю для строительства в размере 12% от прямых затрат.



6. Проектирование организации строительства

6.1 Общие положения

Вопросы организации строительства решаются на стадии подготовки проектно-сметной документации и оформляются отдельным разделом или томом под названием «проект организации строительства» (ПОС).

В состав ПОС разрабатываются:

- календарные планы выполнения работ;

- строительные ген. Планы;

- организационно технологические схемы выполнения сложных и специальных работ;

- графики потребности в ресурсах по годам или кварталам;

- природоохранные и ресурсосберегающие мероприятия на период строительства;

- технико-экономические и стоимостные показатели.

6.2 Календарный план строительства

В проекте продолжительность строительства отдельных частей осушительной системы принято по нормам продолжительности строительств, рекомендуемым по СНиП 1.04.04-85* издание 1991 г.

Таблица 8. - Нормативная продолжительность строительства отдельных частей осушительной системы:

Наименование объекта	Объем работ	Продолжительность строительства, ti	Основание
Общая подготовка к началу работ	-	До 4-6	СНиП 1.04.03-85*
Строительство МК	Vмк=Wпр*Lмк=56,01*6000==336060=336 тыс.м3	10,5	СНиП 1.04.03-85*
Строительство работы на участках с открытой сетью канала	F0=110 га	10,1	СНиП 1.04.03-85*
Строительство работы на участках с закрытым дренажем	Fд=130 га	12,5	СНиП 1.04.03-85*
Культур-технические работы на всей площади осушения	Fкт= F0+ Fд=110+130=240 га	2,9	СНиП 1.04.03-85*
Работы завершающего периода	-	До 6	СНиП 1.04.03-85*

При разработке сводного календарного плана осушительной системы принята общая продолжительность строительства системы(t_мес), в том числе общий подготовительный период - 4 месяца.

В зимний период с 10 декабря по 20 марта.

Продолжительность весеннего паводка 10 марта по 5 апреля.

Требование равномерной загрузки всех исполнителей и строительных работ.

Совмещение работ в случаях, когда это возможно и целесообразно.

Начало подготовки к выполнению работ принято после окончания зимнего периода.

По мере уточнения, проектных решений и состояния погодно-климатических условий, осуществляют корректировку (оптимизацию) календарного плана. Продолжительность выполнения отдельных видов работ определяется по зависимости:

Где:

V_i - объем конкретного вида работ.



I_i = П_i + n_i

- расчетная интенсивность выполнения работ.

Где: строительство гидротехнический грунт

П_i - производительность машин или бригад за месяц;

n_i - число принятых машин или бригад;

К_н=1,2 - коэффициент неравномерности выполнения работ.

Общая продолжительность строительства объектов системы принята к норме по объекту с наибольшей длительностью строительства.

- строительные работы на участках с закрытым дренажом, с его увеличением на 20 %.

Размещено на Allbest.ru

...