Производство земляных работ в гидротехническом строительстве

Размещено на http://www.allbest.ru

новосибирская государственная

академия водного транспорта

новосибирское заочное ОТДЕЛЕНИЕ

Кафедра Строительного производства и конструкций

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

по дисциплине: Технология строительного производства

На тему: «Производство земляных работ в гидротехническом строительстве»

Выполнила: студентка 4 курса

Сокирко А.И.

Проверила: Щербинина М.А.

Новосибирск 2014

Введение

Согласно строительным нормам и правилам, каждое строительство должно быть обеспеченно проектной документацией по производству работ в соответствии со СП 3.01.01-85.

Данный курсовой проект в совокупности представляет единый комплекс задач, тесно связанных между собой и которые решаются при проектировании земляных работ в гидротехническом строительстве при наличии подходных каналов, котлована под судоходный шлюз и оградительных дамб. Решения курсового проекта принимаются по основе изучения передовых достижений науки, техники и производства в области технологии и организации строительства.

В курсовом проекте последовательно решаются следующие задачи:

- изучение отметок рельефа, формы и привязки котлована под гидротехнические сооружения, грунтовые условия;

- определение объёмов грунта при возведении котлована, подходных каналов, дамб и обратной засыпки;

- составление свободного баланса земляных масс;

- составление схемы перемещения грунта и определение средней дальности транспортировки грунта;

- назначение и обоснование способов разработки, транспортировки, разравнивания, планировки и уплотнения грунта;

- выбор оптимального варианта производства земляных работ и комплекта машин;

- определение необходимого количества транспортных средств для вывоза грунта;

- расчёт средств водопонижения в пределах котлована;

- разработка технологической карты на отрывку котлована.

земляной насыпь строительный грунт

Исходные данные

Задание включает в себя:

· план строительной площадки района строительства г.Новосибирск с нанесёнными на нём горизонталями, осями судоходной системы (ось № 7) и оградительной дамбы;

· геометрические размеры камеры шлюза:

1. длина камеры шлюза - 170 м;

2. ширина камеры шлюза - 18 м;

· отметки горизонтов:

1. верхнего бьефа - 78 м;

2. нижнего бьефа - 70 м;

3. грунтовых вод - 66 м;

· начало выполнения работ - май;

· срок выполнения работ - 3 месяца;

· грунтовые условия - песок;

· ведущие машины для сравнения вариантов производства земляных работ - экскаватор прямая лопата.

Подсчёт объёмов работ по земляным выработкам и насыпям

Для определения размеров земляных сооружений необходимо найти размеры конструкции шлюза, пользуясь данными задания и поперечным разрезом камеры шлюза (рисунок 1).

Рисунок 1 - Поперечный разрез котлована шлюза.

Ширина котлована шлюза равна:

,

где b - ширина камеры шлюза по заданию,15 м;

с - толщина стен (6 м);

z - увеличение ширины котлована шлюза для удобства производства работ по возведению камеры шлюза (30 м);

Длина котлована шлюза:

где l - длина камеры шлюза по заданию, м;

z - увеличение длины котлована шлюза для удобства производства работ (30 м);

Проектирование начинаем с компоновки генерального плана. На план с горизонталями наносим контуры котлована шлюза и подходные каналы. Расположение котлована шлюза принимаем на пересечении осей оградительной дамбы и судоходной системы. Примыкание подходных каналов к котловану шлюза выполняем в соответствии со схемой, приведённой на рисунке 2.

Рисунок 2 - План примыкания судоходных каналов к котловану шлюза.

После компоновки плана вычерчиваем продольный профиль по оси судоходной системы.

Проектную отметку дна верхнего подходного канала (ДВПК) принимаем равной отметке горизонта верхнего бьефа (ГВБ) за вычетом 4 м:

Проектную отметку дна нижнего подходного канала (ДНПК) принимаем равной отметке горизонта нижнего бьефа (ГНБ) за вычетом 4 м:

Проектную отметку дна котлована шлюза (ДКШ) принимаем равной отметке (ДНПК) за вычетом толщины днища шлюза 3 м:

Для построения продольного профиля предварительно на плане производим пикетаж. Пикеты проставляем от начала судового хода, начиная с ПК 0, через каждые 100 м по всему судовому ходу.

Так как отметка дна нижнего подходного канала (ДНПК) ниже бытового горизонта воды в реке, то между каналом и рекой оставляется временная целиковая перемычка (см. Приложение 1).

В местах перелома продольного профиля вычерчиваем поперечные сечения выработок. Поперечные сечения строим без искажения масштаба.

Крутизну откосов подходных каналов рассчитывают, исходя из условий, предъявляемых в СП «Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов)». Так как в задании отсутствуют дополнительные сведения, связанные с судоходным и гидрологическим режимом, крутизну откосов принимаем по схеме (см. Приложение 2,3).

Размеры котлована шлюза на уровне плоскости горизонта подсчитываем, учитывая допустимую крутизну откосов, которую определяем в зависимости от вида грунта и глубины выемки по СП «Правила производства и приёмки работ. Земляные сооружения». В данном курсовом проекте крутизну откосов котлована принимаем в соответствии с рисунком в Приложении 4.

Значение величины откоса для первого участка определяется по формуле:

Значение величины откоса n₂ определяется в зависимости от вида грунта и глубины выемки по таблице 3.1 в методических указаниях к курсовому проекту. Для песка при глубине выемки от 3 до 6 мn₂=1, тогдаn₁=0,5+1=1,5.

Проектирование оградительных дамб выполняем аналогично, как и по оси судоходной системы.

Отметку верха дамбы принимаем выше горизонта верхнего бьефа на 2м:

Расстановку пикетов производим от реки до горизонтали, соответствующей верху дамбы.

Ширину дамбы по гребню принимаем равной 20 м. Крутизну откосов принимаем по рисунку в Приложении 6, учитывая при этом, что величина откосов со стороны обводнённой части n=3, со стороны сухого откоса n=1,5.

После построения продольного профиля дамбы (Приложение 5) строим поперечные сечения в ПК 0, местах перелома поверхности и пересечения котлована шлюза.

Учитывая, что объем котлована шлюза значительно превышает объем камеры шлюза, после его постройки необходимо произвести обратную засыпку пазух грунтом, заранее отсыпанным в отвалы по обе стороны котлована. Схему обратной засыпки выполняем на поперечном сечении по котловану шлюза (Приложение 4).

После построения продольных профилей и поперечных сечений производим подсчёт объёмов земляных работ, отдельно по выработкам и насыпям.

Объём грунта подсчитываем по упрощённой формуле:

где F_i и F_i+1 - площади поперечников, м²;

l - расстояние между поперечниками, м.

Подсчёт объёма выемок и насыпей будем вести в табличной форме (таблица 1). При расчётах примем следующие условные обозначения:

ВПК - верхний подходной канал;

КШ - котлован шлюза;

НПК - нижний подходной канал;

ЛД - левая дамба;

ОЗ - обратная засыпка

Таблица 1 - Ведомость подсчёта объёмов земляных работ

Наименование объекта	№ пикета	Высота сечения h, м	Площадь сечения F, м2	Значения	Расстояние между профилями l, м	Объём грунта V, м3
ВПК	ПК 1+50	0	0	162 324 274,5	390 520 240	63180 170424 65880
	ПК 5+40	6	324
	ПК 10+60	6	324
	ПК 13	5	255
Итого по ВПК:	299484
КШ	ПК 13+30	15	967	967	200	193400
	ПК 15+30	15	967
Итого по КШ:	193400
НПК	ПК 15+30	12,5	768	614 365	780 190	478920 69350
	ПК 23+10	8	442
	ПК 25	6	288
Итого по НПК:	548270
ЛД	ПК 10	10	1209	662 89,9	270 280	178875 25172
	ПК 2+70	4	116
	ПК 5+50	2,5	63,75
Итого по ЛД:	326040
ПД	ПК 6+60	2	49	24,5	80	1960
	ПК 7+40	0	0
Итого по ПД:	1960
ОЗ	2 F1 · Lкш	190000
Итого по выемкам:	1041154
Итого по насыпям:	518000

Составление баланса земляных масс на строительной площадке

По результатам подсчёта объёмов грунта составляем баланс земляных масс в табличной форме (таблица 2).

Таблица 2 - Баланс земляных масс

Выемки	Объём грунта, тыс. м3	Насыпи, тыс.м3
		Левая дамба (ЛД)	Правая дамба (ПД)	Обратная засыпка (ОЗ)	Кавальер (К)	Итого
ВПК	299	166			133	299
КШ	193	36	2	155		193
НПК	548				548	548
Итого	1040	202	2	155	681	1040

V_ЛД -К_о.р.= 202 - 13% = 175,7тыс. м³; V_ПД - К_о.р.= 2 - 13% = 1,7тыс. м³ ; V_ОЗ = 155 - 13% = 134,9 тыс. м³

При составлении баланса грунта стремимся к максимальному использованию грунта из выемок для отсыпки насыпей, соблюдая при этом минимальную дальность возки. Излишек грунта отвозится в кавальер.

В балансе земляных масс геометрические объёмы насыпей (ЛД, ПД, ОЗ) уменьшаем на величину остаточного разрыхления, так как уплотнить грунт до его естественной плотности не удаётся. Для этого объём насыпей уменьшаем на показатель остаточного разрыхления грунта, выраженный в процентах. Показатель разрыхления грунта определяем в зависимости от вида грунта по таблице 4.2 методических указаний.

Принимаем для песка коэффициент остаточного разрыхления грунта К_о.р.=5%.

Грунт обратной засыпки необходимо разместить в отвалы.

Для определения размеров отвалов необходимо определить объём одного отвала:

где К_пр - показатель первоначального увеличения объёма грунта после разработки, который принимаем равным 13% по таблице 4.2 методических указаний, так как грунт - песок.

Высоту отвала принимаем h=6 м, длину стороны b определяем графически:

Вторую сторону определяем как:

Отвалы в масштабе показываем на плане. Также на плане показываем расположение кавальеров в незатопляемой зоне в 50 м от сооружения. Высота кавальера h = 6 м, длина одной стороны не более 300 м. Объём кавальера увеличиваем на показатель первоначального разрыхления:

Определение средней дальности перемещения грунта

Среднюю дальность перемещения грунта определяем для последующего выбора комплекта землеройно-транспортных машин. Среднюю дальность перемещения грунта выполняем в табличной форме (таблица 3). Место укладки грунта и объём грунта определяем по балансу земляных масс, расстояние транспортировки определяем графически, измеряя на плане расстояния между центрами тяжести выемок и насыпей.

Таблица 3 - Определение средней дальности перемещения грунта

Место разработки грунта	Место укладки грунта	Объём грунта V,тыс. м3	Расстояние транспортировки ?, м	Значение V•?	Средняя дальность ?ср, м
ВПК	ЛД	166000	550	91300000
	К1	133000	70	9310000
КШ	ЛД ПД ОЗ	36000 2000 155000	330 140 80	11880000 2280000 12400000
НПК	К2	274000	230	63020000
	К3	274000	230	63020000
	УV=1040000		УV·?=253210000

Выбор комплекта машин для производства земляных работ

Для разработки грунта в котловане шлюза и подходных каналах в качестве ведущей машины применяют экскаваторы с оборудованием типа прямая лопата.

В соответствии с таблицей 6.1 методических указаний ёмкость ковша экскаватора при объёме разрабатываемого грунта в месяц свыше 100000 м³ должна находиться в пределах 2,0 - 4,0 м³.

Наименование грунта - песок без примесей.

Плотность грунта - 1,6 т/м³.

Группа грунта для разработки одноковшовым экскаватором - I.

Группа грунта для разработки бульдозером - II.

Для сравнения вариантов предварительно выбираем два типа экскаваторов, отличающихся ёмкостью ковша.

Для разработки песка выбираем:

· ЭО-7111 с ёмкостью ковша с зубьями 2,5 м³;

· СЭ-3 с ёмкостью ковша с зубьями 3 м³.

Из этих экскаваторов выбираем один, имеющий наибольшую экономическую эффективность.

Для этого определяют стоимость разработки 1 м³ грунта для каждого типа экскаватора:

где 1,08 - коэффициент, учитывающий накладные расходы;

С_маш-см - стоимость машино- смены экскаватора, руб./см_;

П_см-выр - сменная выработка экскаватора, м³/см



где V - объём разрабатываемого грунта, м³;

n_маш-см - количество машино - смен экскаватора

где H_м.вр.- норма машинного времени на единицу измерения, маш-час (по ЕниР Е2-1);

8,2 - продолжительность рабочей смены, час;

W - единица измерения (по ЕниР Е2).

Расчётную стоимость машин и себестоимость машино - смен механизмов, используемых в проекте, принимаем с учётом поправочного коэффициента, учитывающего изменение цен. Коэффициент равен 120.

Определяем удельные капитальные вложения на разработку 1 м³ грунта для каждого типа экскаваторов:

где С_и.р. - инвентарно - расчётная стоимость экскаватора, принимается по таблице 6.2 методических указаний, руб.;

t_год - нормативное число смен работы экскаватора в году, принимаем равным 300 сменам, так как объём ковша более 0,65 м³.

Определяем приведённые затраты на разработку 1 м³ грунта:

,

где Е - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, равный 0,15.

По приведённым в таблице 4 затратам выбираем экскаватор для разработки грунта.

Таблица 4 - Сравнение вариантов двух типов экскаваторов

Наименование машины	ЭО-7111	СЭ-3
Стоимость машино - смен экскаватора
Норма машины времени на единицу измерения
Единица измерения
Инвентарно-расчетная стоимость экскаватора
Количество машино - смен экскаватора
Сменная выработка экскаватора
Стоимость разработки 1 м3 грунта экскаватором
Удельные капитальные вложения на разработку 1 м3 грунта экскаватором
Приведённые затраты на разработку 1 м3 грунта

Так как приведённые затраты для экскаватора ЭО-7111 меньше, чем для экскаватора СЭ-3 (5,89<11,58), то в качестве основной машины для разработки грунта принимаем экскаватор ЭО-7111 с ёмкостью ковша 2,5 м³.

Технические характеристики экскаватора ЭО 7111:

Вместимость ковша 2,5 м³

Длина стрелы 8,6 м

Наибольший радиус копания 12 м

Радиус копания на уровне стоянки 7,2 м

Минимальная высота яруса 10 м

Максимальный радиус выгрузки 10,8 м

Максимальная высота выгрузки 7 м

Мощность 87-160 кВт

Масса 86 т

В качестве комплектующих машин для вывоза лишнего грунта из выемок и обеспечения совместной работы с экскаватором выбирают самосвалы. Вместимость кузова автосамосвала должна быть не менее трёх ковшей экскаватора.

Для этого определим первоначальную массу грунта в одном ковше экскаватора:

где - плотность грунта, выражаемую в кг/м³, выписываем из ЕниР Е2-1

Таким образом, масса грунта в трёх ковшах будет равна 12000 кг или 12 тонн.

По таблице 6.4 методических указаний выбираем марку автосамосвала. Так как масса грунта в трёх ковшах равна 12 тоннам, то принимаем для дальнейших расчётов автосамосвал МАЗ-525 с грузоподъёмностью 25 тонн и ёмкостью кузова 14,3 м³.

Количество транспортных средств подбираем с учётом бесперебойной работы экскаватора и принятых транспортных средств по формуле:

где Т_ц - время одного цикла работы транспортной единицы, мин;

t_н - расчётное время загрузки транспортной единицы, вычисленное по проектируемой производительности экскаватора, мин.

Время цикла работы транспортной единицы:

где t_н - время загрузки, мин;

t_п - время пути, мин;

t_р - время разгрузки, мин;

t_м - время манёвров транспортной единицы, мин.

При определении времени загрузки t_н сначала подсчитываем количество ковшей с грунтом n, требующихся для заполнения одной транспортной единицы:

где - грузоподъёмность транспортной единицы, т;

- плотность грунта, т/м³;

- ёмкость ковша экскаватора, м³;

К_н - коэффициент наполнения ковша разрыхлённым грунтом, принимаем в соответствии с таблицей 6.5 методических указаний равным 0,87.

Полученное значение n округляем до целого числа в меньшую сторону и получаем, что n=7. Тогда время загрузки:

где П_н - нормативная производительность экскаватора, м³/час.

В ЕниРе дана Н_м.вр. на разработку 100 м³ грунта,а нормативнаяпроизводительность это количество грунта разрабатываемое за один час:

где Т - продолжительность рабочей смены,1 час.

Время пути:

где L_ср - средняя дальность перевозки грунта, км;

U_ср - средняя скорость движения транспорта, которая принимается по таблицам 6.6 и 6.7 методических указаний.

где 18 - средняя скорость движения автомобиля-самосвала при перевозке грунтов на расстояние 5 км и более в км/час при грузоподъёмности до 25 тонн по грунтовым некатаным дорогам;

1,2 - коэффициент уменьшения средней скорости движения автомобилей-самосвалов при перевозке грунтов на расстояние до 1 км.

Тогда время пути равно:

Время разгрузки и время манёвров в курсовом проекте примем по таблице 6.8 методических указаний. Так как грузоподъёмность автомобиля до 25 тонн, то:

Следовательно, время полного цикла работы равно:

Количество транспортных средств:



Количество транспортных средств округляем до ближайшего большего целого числа , чтобы не вызвать простой ведущей машины.

После выбора типа и марки экскаватора назначаем комплект машин для производства земляных работ.

Наиболее рациональной формой выполнения работ является комплексная механизация, при которой ряд технологически зависимых процессов осуществляют различными машинами, увязанными в едином процессе по признаку производительности.

Для производства земляных работ в данном курсовом проекте необходимы следующие машины:

1. экскаватор для разработки грунта;

2. автосамосвалы для транспортировки грунта;

3. бульдозеры для разравнивания грунта в насыпях;

4. бульдозер для окончательной планировки дна котлована.

Сменную интенсивность определяем по нормативному сроку строительства в соответствии с формулой:

где V - объём разрабатываемого грунта, м³;

Т - срок возведения сооружения в сменах:

где m - срок производства работ, по заданию m= 3 месяца;

d - количество рабочих дней в месяце, принимаем d= 22 дня;

s - количество смен работы в сутки, принимаем s = 2 смены.

Нормативную производительность П_нор. машин для конкретных условий определяем по ЕниР Е2-1:

где 8,2 - продолжительность рабочей смены в часах;

W = 100 м³;

Н_м.вр.- норма машинного времени на единицу измерения, маш-час.

Число одновременно работающих машин N на каждом процессе определяем по формуле:

1 Экскаваторы:

В качестве ведущей машины для разработки грунта был выбран экскаваторЭО-7111 с ёмкостью ковша 2,5 м³.

Объём разрабатываемого экскаватором грунта равен объёму выемок из таблицы 1 (V= 858420 м³).

Сменная интенсивность равна:

Нормативная производительность экскаватора равна:

Число одновременно работающих экскаваторов:

2 Автосамосвалы:

В качестве машины для транспортировки грунта был выбран автосамосвал

МАЗ-525 с ёмкостью кузова 14,3 м³.

Количество автосамосвалов равно:

где N_тр - количество транспортных средств, приходящихся на один экскаватор;

N_Э- число одновременно работающих экскаваторов.

3 Бульдозер для разравнивания насыпей:

В соответствии с ЕниР Е2-1 для разравнивания грунта в насыпях при толщине слоя до 0,3 м принимаем бульдозер ДЗ-53 на базе трактора Т-100.

Сменная интенсивность равна:

Нормативная производительность бульдозера при Н_м.вр. = 0,58 маш-час равна:

Число одновременно работающих бульдозеров:

Таблица 5 - Определение площади откосов

Наименование объекта	№ ПК	Длина откосов в сечении L, м	Значения	Расстояние между профилями l, м	Площадь откосов S, м2
ВПК	ПК 1+50 ПК 5+40 ПК 10+60 ПК 13	0 26 26 30	13 26 28	390 520 240	5070 13520 6720
НПК	ПК 15+30 ПК 23+10 ПК 25	70 52 38	61 45	780 190	49920 8550
ЛД	ПК 0 ПК 2+70 ПК 5+50	0 18 12	65 15	270 280	17550 4200
ПД	ПК 6+60 ПК 7+40	9 0	9	80	720
КШ	ПК 13+30 ПК 15+30	166 70	118	200	23600
Итого :129850

4 Бульдозер для окончательной планировки площадей:

Бульдозер применяется для планировки дна котлована. Для планировки при рабочем ходе в двух направлениях выбираем бульдозер Д-259 на базе трактора Т-120.

Сменная интенсивность равна:

Нормативная производительность бульдозера при Н_м.вр.=0,38 маш-час равна:

Число одновременно работающих бульдозеров:

Расчёт средств водопонижения

Подошва котлована гидротехнических сооружений, как правило, находится ниже уровня грунтовых вод. В целях наиболее точного выполнения проектных решений при производстве земляных работ в курсовом проекте предусматривается осушение водоносных слоёв грунта в пределах котлована шлюза. Для нормальных условий работы, исходя из требуемой устойчивости основания сооружения, уровень грунтовых вод должен быть на 1,0-1,5 м ниже подошвы котлована. Более совершенным методом борьбы с подземными водами является искусственное водопонижение с помощью иглофильтровых установок. В курсовом проекте произведём расчёты притока воды к котловану шлюза, определим необходимое количество водопонижающих установок и иглофильтров, обеспечивающих откачку воды, и составляем схему расположения иглофильтров вокруг строящегося сооружения.

Иглофильтры устанавливаются по периметру на нижней берме котлована шлюза на расстоянии 0,5 м от откоса.

Приток подземных вод к водопонизительной системе определяем в соответствии с рисунком по формуле

где - коэффициент фильтрации, принимаемый в соответствии с таблицей 7.1 методических указаний, для песка;

S- понижение уровня грунтовых вод в расчётной точке равно:

S = УГВ - ДКШ + 1 = 64- 63 + 1= 2 м

h - средняя глубина потока, м:

где У - напор в расчётной точке:

У = Н - S = 13-2 = 11 м

Н - напор подземных вод в водоносном слое, в курсовом проекте определяем по формуле:

Н = (УГВ - ДКШ) + 12

Н = (64-63) +12 = 13 м

Ф - фильтрационное сопротивление:

где R - радиус депрессии:

r - приведенный радиус водопонизительной системы, м:

где А - площадь, ограниченная иглофильтровыми установками, м²:

А = (В_кш+28)·(L_кш+28)

А = (51+28)(200+25) = 18012 м²

Необходимое количество иглофильтров определяем по формуле:



q = 3,6 м³/час

Требуемое число установок:

где П_иу - максимальная производительность иглофильтровой установки, м³/час (установка ЭИ - 70: 150 м³/час);

k₃ - коэффициент запаса мощности наносных установок (равен 1,2-1,3).

Среднее расстояние между иглофильтрами:

Д - периметр котлована:

Д = 2((В_кш+23)+(L_кш+23))

Д = 2((51+28)+(200+28)) = 614 м

т.к расстояние между иглофильтрами не должно превышать величин указанных в таблице 7.3, lср = 3,45 ? 0,75

При большой длине контура, по которому устанавливаются иглофильтры, количество их проверяют по величине получающегося шага между ними. Расстояние между иглофильтрами не должно превышать величин, указанных в табл. 7.3 /1/.

В соответствии с этой таблицей, при глубине необходимого водопонижения S менее 3,0 м. допустимый шаг между иглофильтрами равен 1,50-3,00 м.

Принимаем шаг lср =3,0. Так как шаг между иглами превышает допустимый, то проводим дополнительный расчет:

Фактическую длину иглофильтра L₀ подсчитывают по формуле:

L₀ = 0,5 + Z + S + h₀ + l_ф ,

Где 0,5-превышение оси напорного коллектора над поверхностью земли,м;

Z - расстояние, от поверхности земли до статистического уровня грунтовыхвод, м;

l_ф- длина водоприемной части фильтрового звена, м (равна 0,80 м);

h₀ - величина хорды линии депрессии, м:

r₀ - наружный диаметр по сетке иглофильтрового звена, м (равен 0,07 м);

Z = ДКШ + 6 - УГВ = 63+6-64 = 5 м

L₀= 0,5 + 5 + 2 + 0,63 + 0,8 = 8,93 м

1 - насосный агрегат;

2 - иглофильтры;

3 - напорный трубопровод;

4 - сбросной трубопровод;

5 - дренажная пригрузка;

6 - пониженный уровень подземны

Рисунок 3 - Схема размещения иглофильтров

Технологическая карта на разработку грунта нижнего яруса котлована шлюза

Технологическая карта включает:

- область применения;

- организация и технология строительного процесса;

- технико-экономические показатели;

- материально-технические ресурсы.

Технологическую карту разрабатывают в соответствии с требованиями типовых технологических карт, с применением новых средств механизации земляных работ.

Раздел 1. Область применения

Технологическая карта составлена на разработку грунта в нижнем ярусе котлована шлюза.

Разработка грунта ведется экскаватором прямая лопата, с погрузкой в автосамосвал и транспортировкой грунта в отвалы. Работы выполняются в городе Томск в летний период времени в две смены.

Состав работ:

1. Разработка грунта экскаватором марки ЭО - 7111;

2. Транспортирование грунта автосамосвалом марки МАЗ - 525;

3. Разравнивание грунта бульдозером марки ДЗ - 53;

4. Планировка дна котлована шлюза бульдозером марки Д - 259.

Раздел 2. Организация и технология строительного процесса

Разработка глубоких котлованов (забой выше максимальной высоты резания)осуществляется ярусами. В начале разрабатывается пионерная траншея лобовым забоем с погрузкой грунта в транспортные средства (рисунок 4).

Объем яруса определяем по формуле:

где а = В_кш= 54 м; b = L_кш = 220 м; с = В_кш+22 =76 м;

d = L_кш+22 = 222 м; h = 6 м

Рисунок 4 - Лобовой забой экскаватора прямая лопата.

Наибольшая ширина лобовой проходки В при перемещении экскаватора по прямой составит:

гдеR_on - оптимальный радиус копания,м:

R_on = 0,85 ·R_р ,

где R_р - максимальный радиус копания, м (12 м)

R_on = 0,85·12=10,2 м

l_n- длина передвижки экскаватора, м:

l_n = 0,75·Б ,

где Б - длина рукояти экскаватора, м (6,1 м)

l_n = 0,75·6,1=4,58 м

Ширина проходки по низуВ_л.п.:

гдеR_ст - радиус резанья на уровне стоянки экскаватора, м (7,2 м).

=11 м

Далее разработку котлована производят «боковым» забоем.



Рисунок 5 - Боковой забой экскаватора с прямой лопатой.

Ширина бокового забоя по низу В_б.п.:

В_б.п. = b₁ + b₂

где b₁ - расстояние от оси движения экскаватора до подошвы откоса, м:

b₁ =

b₂ - расстояние от оси движения экскаватора до подошвы откоса разработанной части забоя, м:

b₂ = 0,71·R_ст

b₁ = = 5,56 м

b₂ = 0,71·7,2 = 5,11 м

В_б.п. = 5,56 + 5,11 = 10,67 м

Максимальная длина выгрузки экскаватора L_{в max} ,м:

L_{в max} = R_в · cos 45є

L_{в max} = 10,8 · cos 45є = 8,21 м

Расстояние от оси до бровки откоса забоя b, м:

b =

b = = 9,11 м

Определяем количество боковых проходок на ярусеn_п:

где В_я - ширина яруса по низу, м;

Количество боковых проходок должно быть цельным числом. Данное условие достигается за счет корректировки ширины боковогозабоя по низу. Для этого корректируем расстояние от оси движения экскаватора до подошвы откоса разработанной части забоя b₂ , расстояние от оси движения экскаватора до подошвы откоса b₁ остается неизменным.

b₂ = 10,75 - 5,56 = 5,19 м

Для установки экскаватора в забой, въезда и выезда транспорта устраиваются траншеи с уклоном 0,10 - 0,15, ширину которых принимают от 3,0 до 3,5 м при одностороннем движении и от7,0 до 7,5 м при двустороннем.

После определения параметров забоя составляют технологическую схему выполнения процесса. Основой для составления является план одного яруса котлована или его участка. Пример схемы отрывки котлована одноковшовым экскаватором приведен на рисунке 6.

Рисунок 6 - Схема разработки котлована одноковшовым экскаватором прямая лопата.

Далее подсчитываем объем работ охватываемых технологической картой.

Наименование работ, их описание и единицы измерений принимают в соответствии с ЕниР Е 2. Результаты сводятся в таблицу.

Таблица 6 - Ведомость объемов работ

Наименование вида работ	Единица измерения	Количество	Примечание
1.Разработка грунта	100 м3	858,42	ЭО - 7111
2.Транспортирование грунта	100 м3	858,42	МАЗ - 525
3.Разравнивание грунта	100 м3	858,42	ДЗ - 53
4.Планировка дна	1000 м2	108	ДЗ - 35С

Затем составляем калькуляцию трудовых затрат (таблица). Данные для каждоговида работ берутся из ЕниР.

Для транспортных средств норма машинного времени ЕниРом не дается, чтобыпосчитать норму машинного времени транспортного средства необходимо составить калькуляцию. Для этого определяем эксплуатационную производительность выбранного автосамосвала в смену, м³/см :

гдеК_в - коэффициент использования транспортной единицы по времени, для автосамосвала 0,75-0,85;

Е - объем грунта помещаемый в транспортное средство, м³:

Е = n · e ·K_н ,

где e - емкость ковша экскаватора.

Е = 7 · 2,5 · 0,87 =15,23 м³

Зная, что продолжительность рабочей смены 8,2 часа и найдя эксплуатационнуюпроизводительность выбранного автосамосвала в смену, можно найти норму машинного времени автосамосвала.

Н_м.вр. = = = 1,62 маш/час

Расценка определяется как:

Р = Н_вр·Т_ст· 120

где Т_ст - тарифная ставка (1,09).

Р = 1,62 · 1,09 · 120= 211,8

Таблица 7 - Калькуляция затрат труда

Обоснование норм и расценок	Наименование работ	Единицы измерения	Объем работ	Норма времени	Затраты труда на весь объем работ,	Расценка, руб. коп.	Стоимость затрат труда на полный объем работ, руб. коп.
§ Е 2-1-8	Разработка грунта	100 м3	858,42			1-08	111251,23
Калькуляция	Транспортирование грунта	100 м3	858,42			1-09	182328,4
§ Е 2-1-28	Разравнивание грунта	100 м3	858,42			0-61,5	63351,4
§ Е 2-1-36	Планировка дна	1000 м2	108			0-18,2	66,8
Итого		Итого	357000

Примечание: т.к. расценки приняты в ценах 1984 г., то общая сумма затрат с учетомпоправочного коэффициента (равен 120) в ценах 2014 г. составит округлено 357000 рублей.После завершения калькуляции разрабатывают график производственного процесса (таблица 8), где увязывают между собой последовательно выполняемые процессы по срокам исполнения и обеспечивают непрерывную работу используемых машин.

Продолжительность строительного процесса, дни:

где n - количество человек занятых на данной работе из состава звена;

k - проектируемый процент перевыполнения норм (1,15);

2 - количество смен работы в сутки.

Продолжительность строительного процесса должна быть кратной рабочей смене при односменной работе или рабочим суткам при двух- и трехсменной работе. Первые три процесса будут производиться одновременно, а планировка дна - после работ.

Таблица 8 - График производственного процесса

Наименование работ	Ед. изм.	Объем работ	Затраты труда	Состав звена	Используемые машины и механизмы	К, %	N, дней	Рабочие дни
			Нвр./Нм.вр.	Т/М					1	2	3	4	5	6	7
									1	2	1	2	1	2	1	2	1	2	1	2
1.Разработка грунта	100м3	858,42			Машинист 6р-5чел. Помощник машиниста 5р-5чел.	Экскаватор ЭО-7111-5шт	1,15	12
									6 дней х 10чел.
2.Транспортирование грунта	100м3	858,42			Водитель 6р-15 чел.	МАЗ-525 - 15шт	1,15	12
									6 дней х 15 чел.
3.Разравнивание грунта	100м3	858,42			Машинист-6р-5чел.	Бульдозер ДЗ-53 (Т-100) -5шт	1,15	12
									6 дней х 5 чел.
4.Планировка дна	1000м2	108			Машинист-6р-1 чел.	Бульдозер ДЗ-35С (Т-180) - 1шт	1,15	1
																					1дн х 1 чел

Указания по производству работ

До начала производства работ необходимо выполнить водопонижение и геометрическую разбивку основания.

Состав работ:

1.Разработка грунта ведется экскаватором ЭО - 7111.

Вначале разрабатывается лобовая проходка (по низу -11 м). Затем производится боковая проходка (n_п - 4, по низу - 10,75 м).

2.Грунт транспортируется самосвалами МАЗ - 525 в отвалы.

3.В отвалах грунт разравнивается бульдозером ДЗ - 53 (размеры отвалов - 90х 160).

4.Планировка дна котлована шлюза осуществляется бульдозером ДЗ - 35С (размер ДКШ - 54 м х 220 м).

Отдельные звенья рабочих, выполняющих строительные процессы по разработке котлована, объединяют в бригаду (таблица 9).

Таблица 9 - Состав бригады

Профессия	Разряд	Количество человек
Машинист	6	14
Помощник машиниста	5	6
Водитель	6	15
Итого	34

Операционный контроль качества выполнения земляных работ

Контроль качества выполнения подготовительных и основных работ при отрывке котлована осуществляется в соответствии с требованиями СП и типовых технологических карт применительно к конкретным условиям. Его проводят прорабы, мастера, строительные лаборатории, геодезические службы и т.д.

Таблица 10 - Операционный контроль качества выполнения земляных работ

Название работ	Состав	Способ контроля	Время контроля	Привлекаемые службы	Кем контролируется
Подготовительные работы
1.Разбивка осей	Нанесение контуров, разбивка вешек	Теодолит, нивелир, мерная лента	До начала производства работ	Геодезисты	Прораб
2.Водопонижение	Погружение и фильтровоткачка воды	Бурение скважин	До начала и в процессе производства работ	Спец.бригады	Прораб
Основные работы
1.Разработка грунта	Экскаватор	Теодолит, нивелир	В процессе производства работ	Геодезисты	Прораб
2.Транспортирование грунта	Самосвал	Визуально	В процессе производства работ	-	Мастер
3.Разравнивание грунта	Бульдозер	Визуально	В процессе производства работ	-	Мастер
4.Планировка дна	Бульдозер	Теодолит, нивелир	В процессе производства работ	Геодезисты	Прораб

Указания по производству работ

1.На стадии подготовки площадки к строительству, должна быть создана геодезическая разбивочная основа, служащая геодезическому обеспечению на всех стадиях строительства и после его завершения и позволяющая элементарно находить необходимые отметки как в плане, так и по вертикали. Исходными материалами для разбивки служат стройгенплан, рабочие чертежи сооружения и разбивочные чертежи. При устройстве котлованов производится проверка геодезических данных по рабочим чертежам проекта, разбивка и закрепление в натуре контуров котлована, нивелирование дневной поверхности в пределах контура котлована, передача разбивочных осей и отметок на дно котлована, периодические исполнительные съемки для подсчета объемов земляных масс, окончательная плановая и высотная исполнительные съемки открытого котлована. По мере углубления котлована проверяется глубина его визирками от нулевого горизонта.

Геодезическая разбивка при устройстве котлованов и траншей до начала производства работ на строительной площадке производится построением в натуре основных осей зданий или сооружения и закреплением реперов вне зоны земляных работ.

2. Водопонижение. Для нормальных условий работ, исходя из требуемойустойчивости основания сооружения уровень грунтовых вод должен быть на 1,0-1,5 м ниже подошвы котлована, поэтому до начала производства и в процессе земляных работ необходим постоянный водоотлив. Искусственное грунтовое водопонижение производят путем откачивания грунтовых вод насосными установками из систем водопонизительных скважин. При осушении глубоких котлованов используют двух- и более ярусные иглофильтровые установки. Иглофильтры погружаются в грунт гидравлическим способом (с подмывом). Иглофильтры устанавливаются по периметру на нижней берме котлована шлюза на расстоянии 0,5 м от откоса и 0,75 м друг от друга. Водопонизительные установки после окончания монтажа и опробывания принимает в эксплуатацию специальная комиссия.

3.Разработка грунта экскаватором с прямой лопатой. Экскаватор разрабатывает грунт выше уровня собственной стоянки с погрузкой в автосамосвалы. Рабочий цикл экскаватора состоит из наполнения ковша грунтом, поворота, разгрузки, возвратного поворота и приведения ковша в рабочее положение перед новой загрузкой. Разработка ведется лобовым и боковым забоями с продольными проходками.

4.Транспортирование грунта осуществляется автосамосвалами в места отвалов. При лобовом забое самосвалы подаются к экскаватору с двух сторон. При разработке выемки боковым забоем самосвалы размещаются на уровне подошвы забоя, на подошве пионерной траншеи и на подошве последующих забоев при разработке ярусами.

5.Разравнивание грунта. Разравнивание проводят горизонтальными слоями при продольном ходе бульдозера. Толщина слоя до 0,3 м в рыхлом состоянии. Последовательность и число проходов бульдозера зависит от ширины насыпи. Разравнивание производят от краев насыпи к ее середине с перекрытием предыдущего прохода на 0,3 м.

6.Планировка дна.Планировка дна котлована осуществляется с помощью бульдозера. При планировке бульдозер перемещается поступательно челночно (вперёд - рабочий ход, назад - холостой ход).

Указания по технике безопасности по работе на нижнем ярусе котлована шлюза

Эксплуатация строительных машин и транспортных средств:

*При размещении и эксплуатации машин, транспортных средств должны быть приняты меры, предупреждающие их опрокидывание или самопроизвольное перемещение под действием ветра, при уклоне местности или просадке грунта.

*Перемещение, установка и работа машины, транспортного средства вблизи выемок (котлованов, траншей, канав и т.п.) с неукрепленными откосами разрешаются только за пределами призмы обрушения грунта на расстоянии, установленном организационно-технологической документацией.

*При эксплуатации машин, имеющих подвижные рабочие органы, необходимо предупредить доступ людей в опасную зону работы, граница которой находится на расстоянии не менее 5 м от предельного положения рабочего органа, если в инструкции завода-изготовителя отсутствуют иные повышенные требования.

Земляные работы:

*Грунт, извлеченный из котлована, следует размещать не менее 0,5 м от бровки выемки.

*Валуны и камни, а также отложения грунта, обнаруженные в откосах, должны быть удалены.

*Рытье котлованов с откосами без креплений в нескольких грунтах, осушенных с помощью искусственного водопонижения, допускается на глубине выемки не более:

- 1,5 м - 1:0,25

- 3,0 м - 1:0,67

- 5,0 м - 1:0,85

*При невозможности применения инвентарных креплений стенок котлованов илитраншей следует применять крепления, изготовленные по индивидуальным проектам, утвержденным в установленном порядке.

*При установке креплений верхняя часть их должна выступать над бровкой выемки не менее чем на 15 см.

*Устанавливать крепления необходимо в направлении сверху вниз по мере разработки выемки на глубину не более 0,5 м.

*Разборку креплений следует производить в направлении снизу вверх по мере обратной засыпки выемки.

*Производство работ в котлованах и траншеях с откосами, подвергшимися увлажнению, разрешается только после тщательного осмотра производителем работ (мастером) состояния грунта откосов и обрушения неустойчивого грунта в местах, где обнаружены «козырьки» или трещины(отслоения).

*Перед допуском рабочих в котлованы или траншеи глубиной более 1,3м должна быть проверена устойчивость откосов или крепления стен.

*Погрузка в автосамосвалы должна производиться со стороны заднего или бокового борта.

*При разработке выемок в грунте экскаватором с прямой лопатой высоту забоя следует определять с таким расчетом, чтобы в процессе работы не образовывались «козырьки» из грунта.

*При разработке, транспортировании, разгрузке, планировке и уплотнении грунта двумя или более самоходными или прицепными машинами (бульдозерами и др.), идущими одна задругой, расстояние между ними должно быть не менее 10 м.

Раздел 3 Технико-экономические показатели

Технико-экономические показатели определяют на основании данных калькуляции затрат труда строительных процессов входящих в технологическую карту.

Подлежат определению следующие показатели:

1. Продолжительность строительного процесса в сменах N_cм= 13 см.

2. Общий объем земляных работ V = 858 420 м³.

3. Затраты труда на весь объем работ ?Т = 341,77 чел/см.

4. Затраты труда на разработку единичного объема грунта, чел-см/м³:

5. Затраты машино-смен на весь объем работ М_см = 286,35маш/см.

6. Выработка на одного рабочего в смену, м³/чел-см:

Определяем объем грунта разрабатываемый рабочим в смену.

7. Заработная плата на весь объем работ ?З = 357000 руб.

8. Средняя сменная заработная плата одного рабочего, руб.:

Раздел 4. Материально-технические ресурсы

В этом разделе приводят потребность в ресурсах, необходимых для выполнения предусмотренного картой строительного процесса.

Количество и типы машин, средств малой механизации, приспособлений, инвентаря и ручного инструмента определяют по принятой в карте схеме организации работ, срокам их выполнения и количеству рабочих.Потребность в машинах и средствах малой механизации заносят в ведомость (таблица 11).

Таблица 11 - Ведомость потребности в машинах и средствах малой механизации

Подобные документы

• Производство земляных работ

  Определение объемов земляных работ. Расчет средней дальности перемещения грунта при вертикальной планировке площадки. Выбор комплектов машин для разработки грунта. Необходимые работы при мерзлых грунтах. Операционный контроль качества строительных работ.
  
  курсовая работа [464,8 K], добавлен 18.04.2015
  

• Производство земляных работ

  Определение черных и красных рабочих отметок и контура земляных работ. Подсчет объемов земляных работ при планировке площадки. Составление баланса земляных масс и картограммы. Выбор средств механизации производства. Правила по технике безопасности.
  
  курсовая работа [165,9 K], добавлен 17.02.2016
  

• Определение объемов и выбор машин для производства земляных работ

  Определение объема земляных работ из условия баланса земляных масс и среднего расстояния транспортирования грунта. Планирование комплексного механизированного производства работ. Определение схемы движения и марки экскаватора для разработки котлована.
  
  курсовая работа [95,5 K], добавлен 23.06.2009
  

• Производство земляных работ

  Расчет объемов земляных работ, определение средней дальности перемещения грунта, выбор способа производства работ и комплекса машин. Технико-экономическое сравнение вариантов использования прицепного и самоходного скреперов, борьба с грунтовыми водами.
  
  курсовая работа [201,6 K], добавлен 07.05.2010
  

• Определение объемов и выбор машин для производства земляных работ

  Определение объема земляных работ из условия баланса земляных масс. Определение расстояния транспортирования грунта. Планирование комплексного механизированного производства работ. Определение схемы движения и марки экскаватора для разработки котлована.
  
  курсовая работа [98,7 K], добавлен 11.08.2010
  

• Производство земляных работ на строительной площадке

  Расчет рабочих отметок, контура и объемов земляных работ. Средства механизации производства земляных работ. Разработка технологической карты и графика ведения бульдозерных, скреперных, экскаваторных работ. Ведение земляных работ в особых условиях.
  
  курсовая работа [408,4 K], добавлен 17.02.2011
  

• Определение объёмов и выбор машин для производства земляных работ

  Определение объемов земляных работ. Расчет количества экскаваторов для рытья котлована. Объем земляных работ при планировке площадки и устройстве откосов, выбор машин для производства работ. Технико-экономическое сравнение вариантов комплектов машин.
  
  курсовая работа [109,4 K], добавлен 29.09.2010
  

• Земляные работы

  Подсчет объема земляных работ при вертикальной планировке методами четырехгранных призм. Построение картограммы земляных масс. Выбор комплектов машин для разработки котлована и обратной засыпки. Расчет проходок экскаваторов. График производства работ.
  
  курсовая работа [351,9 K], добавлен 20.10.2014
  

• Земляные работы

  Определение объемов земляных работ, черных отметок вершин квадратов. Расчет средней планировочной отметки, точек нулевых работ. Картограмма распределения земляных масс. Определение дальности перемещения грунта. План производства, калькуляция трудозатрат.
  
  курсовая работа [192,7 K], добавлен 20.11.2013
  

• Технология земляных работ

  Процессы, связанные с разработкой и укладкой грунта. Важнейшие требования к постоянным и временным земляным сооружениям. Подготовка территории к производству земляных работ. Предотвращение увлажнения грунта и затопления выемок на строительной площадке.
  
  презентация [1,7 M], добавлен 28.07.2013
  

• Производство земляных работ. Работа по устройству котлована

  Вычисление объема котлована, въездной траншеи, растительного слоя и транспортированного грунта. Выбор комплектов машин и механизмов. Расчет удельной себестоимости производства земляных работ, трудоёмкости разработки забоя. Производственная калькуляция.
  
  курсовая работа [171,6 K], добавлен 27.10.2013
  

• Производство земляных и монтажных работ при строительстве коллектора из металлических труб большого диаметра

  Основные виды земляных сооружений и машины для земляных работ. Технико-экономические показатели производства земляных работ. Определение объемов работ. Определение монтажных характеристик и выбор монтажного крана. Выбор грузозахватного приспособления.
  
  курсовая работа [1,2 M], добавлен 15.12.2011
  

• Производство земляных и бетонных работ при устройстве монолитных фундаментов промышленных и гражданских зданий

  Определение вида земляных работ для устройства фундамента, подсчет объемов опалубочных и арматурных работ. Определение числа захваток при бетонировании. Выбор машин и механизмов для земляных и монтажных работ. Калькуляция трудозатрат и машинного времени.
  
  курсовая работа [576,3 K], добавлен 09.02.2017
  

• Технологическая карта на производство земляных работ

  Определение объемов земляных работ на участке строительства. Выбор и обоснование способов производства, расчет объема котлована, машиноемкости и продолжительности; распределение земляных масс, схема забоя экскаватора. Календарный график; охрана труда.
  
  курсовая работа [2,0 M], добавлен 27.08.2012
  

• Земляное полотно автомобильных дорог

  Характеристика грунтов района строительства трассы. Подсчет объемов земляных работ. Расчет поправок и попикетных объемов земляных масс. Технология производства земляных работ. Выбор машин. Технологическая последовательность укладки дорожного покрытия.
  
  контрольная работа [52,4 K], добавлен 23.03.2017
  

• Производство земляных работ

  Определение объемов работ по снятию растительного слоя, вертикальной планировке. Определение объемов котлованов и траншей. Подбор комплектов машин для производства земляных работ, основные этапы. Составление калькуляции трудовых затрат и стоимости работ.
  
  курсовая работа [1,6 M], добавлен 16.12.2009
  

• Производство земляных работ

  Определение типа и параметров земляного сооружения. Подбор комплекта машин и механизмов для ведения комплексно-механизированного производства земляных работ. Геологический разрез строительной площадки. Подсчет объемов работ по срезке растительного слоя.
  
  курсовая работа [1,0 M], добавлен 02.12.2015
  

• Методика проектирования основных строительных работ

  Планировка площадки. Определение черных, красных и рабочих отметок. Построение контура земляных масс. Подсчет объемов работ. Определение средней дальности перемещения грунта. Разработка технологической карты на монтаж каркаса. Ведомость монтажных работ.
  
  курсовая работа [405,0 K], добавлен 30.01.2014
  

• Проектирование производства работ по возведению монолитного железобетонного фундамента здания

  Проектирование производства земляных работ. Определение состава процессов и исходных данных. Подсчет объемов земляных работ. Организация и технология земляных работ. Выбор ведущей машины для отрывки котлована. Расчет эксплуатационной производительности.
  
  курсовая работа [183,1 K], добавлен 13.11.2008
  

• Производство земляных работ и устройство фундаментов

  Подсчёт объёмов земляных работ при строительстве, выбор машин для разработки и перевозки грунта. Определение необходимого количества транспортных средств и размеров проходок экскаватора. Подбор грузоподъёмных механизмов и средств зимнего бетонирования.
  
  курсовая работа [111,5 K], добавлен 21.01.2011
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам