Петрозаводский государственный университет
Факультет промышленного и гражданского строительства
Кафедра организации строительного производства
Курс: «технология строительного производства»
Пояснительная записка к курсовому проекту
Производство земляных работ
Содержание
Введение
Исходные данные
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
Разработка котлована
Транспортировка грунта при экскаваторных работах
Уплотнение грунта
Борьба с грунтовыми водами
Составление календарного графика
Мероприятия по охране труда
Список использованной литературы
Введение
При строительстве любого здания или сооружения, а также планировке и благоустройстве территорий ведут переработку грунта. Переработка включает следующие процессы: разработку грунта, его перемещение, укладку и уплотнение.
Непосредственному выполнению этих процессов в ряде случаев предшествуют или сопутствуют подготовительные или вспомогательные процессы. Подготовительные процессы осуществляют до начала разработки грунта, а вспомогательные – до или в процессе возведения земляных сооружений. Весь этот комплекс процессов называется земляными работами.
При производстве земляных работ все подготовительные, вспомогательные (разработка земляных сооружений, водоотливов, рыхление плотных грунтов) и основные процессы выполняют комплектами машин, каждая из которых предназначена для определенного рабочего процесса или операции (разработка, транспортирование, разравнивание и уплотнение грунта, планировка откосов и т. д.). В общем случае одна и та же работа может сделана с большей или меньшей эффективностью различными комплектами машин. Способ и комплект машин для конкретных производственных условий выбирают на основании технико-экономических показателей, зависящих от основных факторов производства требуемых работ: объема, заданных сроков их выполнения, рельефа и гидрологии местности, видов и параметров земляных масс, минимальной стоимости и трудоемкости и др. Определяют количество земляных и землеройно-транспортных машин, устанавливают календарный график, содержащий информацию о последовательности и сроках производства работ.
Исходные данные
1. Уклон планируемой площадки – i = 0,001.
2. Род грунтовых напластований и мощность пластов:
растительный слой – 0,2 м
суглинок – 1,5 м
глина ломовая – 4,0 м.
3. Уровень грунтовых вод – 158,8 м.
4. Расстояние до места отвала – 3,0 км.
5. Скорость транспортировки – 40,0 км/час.
6. Район строительства – 2.
7. Срок продолжительности работ – 45,0 дней.
Площадка 600 * 400 м.
Проектная отметка – 160,6 м.
Расчет объемов земляных работ
При вертикальной планировке рекомендуется соблюдать нулевой баланс земляных работ на заданной площадке с учетом грунта из котлованов и траншей. В заданном варианте необходимо спланировать площадку под проектную отметку (Нпр = 190,1 м), поэтому объем выемок неравен объему насыпи.
Площадка разбивается на квадраты со стороной 100 метров. «Черные» отметки квадратов (поверхности в вершинах квадратов) определяются методом линейной интерполяции между двумя смежными горизонтами.
Согласно заданному уклону поверхности площадки (i = 0,002) определяют проектные, т. е. «красные» отметки в вершинах квадратов способом поворота горизонтальной поверхности площадки вокруг оси с отметкой Нпр = 190,1 м так, чтобы приняла заданный уклон.
Направление уклона выбирается по характеру естественной поверхности площадки так, чтобы обеспечивался беспрепятственный сток атмосферных вод с площадки после планировки.
Проектные («красные») отметки вершин квадратных призм при одностороннем уклоне определяется по формуле:
Нк = Нпр li…n * i
Нк - красная отметка вершин квадратных призм,
Нпр - проектная отметка планировки,
i - заданный уклон площадки после планировки,
li…n - расстояние от вершин квадратов до оси поворота с отметкой H перпендикулярной направлению уклона, м
Рабочие отметки со знаками, соответствующими (насыпи со знаком «+», выемки со знаком «-») наносятся у вершин квадратных призм, после чего вычисляются на сторонах квадратов точки нулевых рабочих отметок, при соединение определяется линия нулевых работ.
По рабочим отметкам вычисляют объемы работ в каждой квадратной призме и записывают их на плане в центре квадрата. Если знаки всех четырех рабочих отметок одноименные, то такие призмы называются целыми, их объем определяются по формуле:
q = a2 / 4 * (h1 + h2 + h3 + h4)
a - сторона квадрата, м.
hi - рабочие отметки, м.
q - объем призмы, м.
Квадратные призмы, пересеченные линией нулевых работ называется пересеченными. Если такая квадратная призма в плане разбита линией нулевых работ на две трапеции, объем каждой трапеции определяется по формуле:
q = a * P * hср
a - сторона квадрата, м.
P - средняя ширина трапеции, м.
hср - средняя рабочая отметка в пределах данной трапеции с соответствующим знаком, м.
Если пересеченная призма разбита линией нулевых работ на треугольную и пятиугольную, то объемы вычисляются по следующим формулам:
для треугольной призмы:
q = (d * l) / 2 * hср
d, l - катеты треугольника, м.
hср - средняя отметка, м.
q - объем треугольной призмы, м.
для пятиугольной призмы:
q = (a2 – d * l / 2) * h,ср
a - сторона квадрата, м.
d, l - катеты треугольника, м.
h,ср - средняя рабочая отметка, м.
По вычисленным объемам земляных работ в целых и пересеченных призмах составляются ведомость, где указываются номера квадратных призм и объемы с соответствующими знаками, сумма которых дает основные объемы насыпей и выемок.
Кроме того, подсчитываются дополнительные объемы земляных работ в откосах по контуру площадки с соответствующими знаками по формуле:
q0 = (Ln * m * h2cр) / 2
Ln - длина по периметру выемки (насыпи), м.
m = 1 - коэффициент откоса.
hcр - средняя рабочая отметка по периметру насыпи (выемки), м.
По окончании всех подсчетов объемов земляных работ составляется сводная ведомость баланса земляных масс, в которой указывается основные объемы выемок и насыпей в квадратных призмах, дополнительные объемы в откосах по контуру площадки с соответствующими знаками, объем выемки из котлована ниже планировочной отметки.
Объем котлована с откосами
Объем котлована с откосами рассчитывается по формуле:
Q = H/6 * ((2*a + a1) * b + (2*a1 + a) * b1)
а и b – длина и ширина прямоугольного котлована по дну,
а1 и b1 – длина и ширина по верху котлована,
H – глубина котлована ниже среднепланировочной отметки.
Коэффициент откосов котлована определяется согласно СниП 111-4-80 «Техника безопасности в строительстве» по наиболее слабому грунту. Для глины i = 1: 0,5.
Q = 4/6 * ((2*60 + 64) * 12 + (2*64 + 60) * 16) = 3477,33 м3
Ведомость баланса земляных масс
| Квадраты | «+» объем | «-» объем |
| 1-1 | 400 | 810 |
| 1-2 | 30 | 2430 |
| 1-3 | 30 | 2700 |
| 1-4 | 300 | 1890 |
| 1-5 | 935 | 765 |
| 1-6 | 2275 | 54 |
| 2-1 | 4200 | |
| 2-2 | 4000 | |
| 2-3 | 3000 | |
| 2-4 | 2700 | |
| 2-5 | 3500 | |
| 2-6 | 4000 | |
| 3-1 | 3120 | 12,5 |
| 3-2 | 2497,5 | 422,5 |
| 3-3 | 1552,5 | 637,5 |
| 3-4 | 977,5 | 297,5 |
| 3-5 | 1360 | 60 |
| 3-6 | 2000 | |
| 4-1 | 2500 | |
| 4-2 | 4200 | |
| 4-3 | 4700 | |
| 4-4 | 3700 | |
| 4-5 | 2700 | |
| 4-6 | 7,5 | 1657,5 |
| Итого | 36945 | 29536,5 |
| Дополнит. объем | 69 | 222,7 |
| Объем котлована | 4438,8 | |
| Всего | 37014 | 34198,7 |
Определение средней дальности перемещения грунта
Дальность перемещения грунта (возки) определяется графическим способом.
Вычерчивается участок с нанесенной сеткой квадратов, линией нулевых работ и объемами земляных масс по каждому квадрату отдельно для выемки и насыпи. Со стороны выемки и насыпи строим кривые объемов относительно осей X и Y следующим образом: откладываем последовательно ординаты, равные сумме, предшествующих объемов в квадратах, расположенных по горизонтали на оси X и по вертикале на оси Y. Концы ординат соединяем и получаем кривые объемов.
Масштаб для ординат произвольный. Наибольшую из ординат делим пополам и из середины восстанавливаем перпендикуляры, продолжая их до пересечения с кривой объемов. Из точек пересечения проводим под прямым углом линии. Точки их пересечений и есть искомые центры тяжести выемок и насыпей на данном участке. Расстояние между этими точками будет дальностью возки грунта, определяется в масштабе сетки квадратов.
l1 = 120 м, l2 = 140 м.
Средняя дальность возки грунта:
lср = (l1 + l2) / 2 = (120+ 140) / 2 = 130 м
Выбор способа производства работ и комплекса машин
Выбор способов производства работ заключается в принятии тех или иных типов наиболее эффективных современных землеройных машин для каждого из видов работ.
Рациональный выбор машин и механизмов должен быть сделан с учетом технико–экономических показателей, зависящих от основных факторов производства работ: объема, заданных сроков их выполнения, рельефа и гидрологии местности, видов и параметров земляных масс, минимальной стоимости, трудоемкости и др.
Данный участок запроектирован под проектную отметку и разница в объемах насыпей и выемок составляет менее 5%, следовательно нет необходимости вывозить грунт в отвал.
Так как средняя дальность возки грунта находится в интервале 150 – 500 м сравниваем самоходный и прицепной скреперы.