Разработка грунта в котловане (стр. 1 из 2)

1. Исходные данные

Требуется разработать технологический процесс устройства котлована глубиной 3,6 м под фундамент здания с подвалом. Размеры здания в осях составляют 30×30 м. Разработка грунта ведется экскаватором Драглайн. Тип грунта – супесь лёгкая. Расстояние перевозки грунта – 5,3 км. Работу по устройству котлована ведут в две смены.

2. Назначение размеров котлована под фундамент здания

Ширину и длину котлована по низу определяем по формулам:

м

м;

Ширину и длину котлована в верхней части определяют с учетом заложения откосов:

м;

м;

где h_тр – требуемая глубина котлована, м; m – коэффициент откоса.

Расчетную глубину котлована (h_p) определяют с учетом недобора грунта (h_H). Недобор грунта при разработке котлована экскаватором Драглайн h_H = 0,25 м. Тогда расчетная глубина котлована составляет:

м.

3. Вычисление объемов земляных работ

Объем грунта в съездной траншее определяем по формуле:

где b – ширина съезда, принимаем 3,5 м для бульдозера; m^´ - коэффициент откоса траншее принимаем равным 5 для бульдозера.

Объем грунта в котловане под фундамент здания определяем по выражению:

где h_р – расчетная глубина котлована (без учета недобора), м.

Объем недобора грунта в котловане определяем по формуле:

м³

Площадь срезки растительного слоя определяем с учетом возможности в дальнейшем перемещения машин и складирования материалов по выражению:

F₁= (B_B+20)*(L_B+20) = (37,5+20)*(37,5+20) =3306,25 м².

Площадь планировки дна котлована составляет:

F₂ =L_н*B_н=31,4*31,4=985,96 м².

Дальность транспортирования (м) бульдозером срезанного растительного слоя грунта составляет:

L₁=(L_B+20)/2=(37,5+20)/2=28,75 м.

Дальность транспортирования (м) бульдозером недобора грунта:

L₂= L_H = 31,4 м.

Объем срезаемого растительного слоя грунта (м) определяют по выражению:

V_р.сл.= F₁ *h_р.сл.=3306,25*0,15=495,93 м³.

Полученные объемы земляных работ сведены в таблицу1. Единицы измерения объемов земляных работ при устройстве котлована приняты по ЕНиР Е2–1 «Механизированные и ручные земляные работы».

4. Подбор комплекта машин для разработки грунта в котловане

Для выполнения рабочих операций при разработке грунта в котловане из приложения 1 подбираем комплект механизмов. Срезку растительного слоя и его транспортирование, доработку грунта в котловане и планировку дна котлована выполняет бульдозер марки ДЗ-104. Погрузка растительного слоя и недобора грунта из котлована производит экскаватор Драглайн Э-652Б с емкостью ковша 0,65 м³. Отвоз грунта осуществляется автосамосвалами ЗИЛ-ММЗ – 4502 грузоподъемностью Q = 5,8 т.

5. Составление ведомости объемов земляных работ

Таблица 1. Ведомость объемов земляных работ

Наименование строительных процессов	Единица измерения по ЕНиР	Количество единиц измерения
1. Срезка растительного слоя грунта I категории бульдозером ДЗ-104	1000 м2	3,31
2. Транспортирование ранее разработанного растительного слоя грунта I категории бульдозером на расстояние L1=28,75 метров	100 м3	4,95
3. Разработка растительного слоя грунта I категории экскаватором Драглайном с емкостью ковша 0,65 м3 с погрузкой в транспортное средство	100 м3	4,95
4. Разработка грунта I категории в съездной траншее экскаватором обратная лопата с емкостью ковша 0,65 м3 с погрузкой в транспортное средство	100 м3	1,39
5. Разработка грунта I категории в котловане экскаватором Драглайн с емкостью ковша 0,65 м3 с погрузкой в транспортное средство	100 м3	34,71
6. Разработка недобора грунта Iкатегории в котловане бульдозером ДЗ-104 с транспортированием на расстояние L2 = 31,4 метров	100 м3	2,46
7. Разработка ранее разработанного грунта I категории экскаватором Драглайн с емкостью ковша 0,65 м3 с погрузкой в транспортное средство	100 м3	2,83
8. Окончательная планировка дна котлована бульдозером ДЗ-104	1000 м2	0,98

6. Калькуляция трудовых затрат

Калькуляцию трудовых затрат (таблица 2) составляют на основании ведомости объёмов земляных работ и при использовании ЕНиР.

Таблица 2. Калькуляция трудовых затрат и заработной платы

ЕНиР, табл.	Наименование операций	Объём работ		Норма времени (Н.вр), маш-ч	Трудоёмкость, маш-ч	Расценка (расц.), руб.-коп	Заработная плата, руб.-коп.	Состав звена
		Ед. изм.	Кол-во
§Е2–1–5	1. Срезка растительного слоя грунта I категории бульдозером ДЗ-104	1000 м2	3,31	0,66	2,18	0–70	2–31	Маш-ст 6 р
§Е2–1–5	2. Транспортирование ранее разработанного растительного слоя грунта I категории бульдозером на расстояние L1=28,75 метров	100 м3	4,95	2,26	11,18	2–40	11–88	Маш-ст 6 р
§Е2–1–5	3. Разработка растительного слоя грунта I категории экскаватором Драглайн с емкостью ковша 0,65 м3 с погрузкой в транспортное средство	100 м3	4,95	2,3	11,38	2,44	12–07	Маш-ст 6 р
§Е2–1–5	4. Разработка грунта I категории в съездной траншее экскаватором Драглайн с емкостью ковша 0,65 м3 с погрузкой в транспортное средство	100 м3	1,39	2,3	3,19	0–70	3–39	Маш-ст 6 р
§Е2–1–5	5. Разработка грунта Iкатегории в котловане экскаватором Драглайн с емкостью ковша 0,65 м3 с погрузкой в транспортное средство	100 м3	34,71	2,3	79,8	2,44	84–6	Маш-ст 6 р
§Е2–1–5	6. Разработка недобора грунта I категории в котловане бульдозером ДЗ-104 с транспортированием на расстояние L2= 31,4 метров	100 м3	2,46	2,46	6,05	2,61	6–42	Маш-ст 6 р
§Е2–1–5	7. Разработка ранее разработанного грунта I категории экскаватором Драглайн с емкостью ковша 0,65 м3 с погрузкой в транспортное средство	100 м3	2,83	2,3	6,5	2,44	6–9	Маш-ст 6 р
§Е2–1–5	8. Окончательная планировка дна котлована бульдозером ДЗ-104	1000 м2	0,98	0,27	0,26	0,28	0–28	Маш-ст 6 р

7. Расчет комплекта автосамосвалов для транспортирования грунта

Коэффициент первоначального разрыхления грунта для суглинка тяжелого принимаем как среднее значение по табл. П1.11 К_пр=1,15, скорость автосамосвалов принимаем по таблице П1.10 как для грунтовых дорог. Расчет автотранспорта необходимо выполнить для вывозки основного объема грунта в котловане. Продолжительность погрузки автосамосвала определяют по выражению:

t_n=H_вр*V_ка/(100К_пр)+t_м=2,3*3,9/(100*1,15)+0,017=0,077 (ч).

Продолжительность рабочего цикла автосамосвала составляет:

t_ц=t_n+2L/v_ср+t_p+t_м=0,077+(2*5,3/20)+0,017+0,017=0,53 (ч).

Число автосамосвалов, занятых на вывозке грунта, составляет

N= t_ц/ t_n=0,53/0,077=6,8 (шт.).

Число автосамосвалов округляем в большую сторону и принимаем равным семи.

8. Расчет параметров забоя для экскаватора драглайн

Экскаватор драглайн разрабатывает грунт ниже уровня стоянки экскаватора. Драглайн применяют при разработке больших и глубоких котлованов. Преимуществом драглайнов является большой радиус действия (до 20 м) и глубина копания (до 20 м). Транспортные средства для вывоза грунта от этих экскаваторов могут располагаться как на уровне стоянки экскаватора, так и на дне котлована. Экскаватор ЭО-4112А с емкостью ковша 0,65 м³ имеет следующие технические характеристики:

– максимальный радиус копания грунта R=11,1 м;

– максимальная глубина копания h_э=7,3 м;

– оптимальный радиус резания грунта R₀=0,8*11,1=8,88 м;

– радиус выгрузки грунта R_в=0,8*11,1=8,88 м.

Ширина автосамосвала в расчетах принимается равной b_a=2,5 м.

Радиус резания грунта на уровне дна котлована R_р принимается по таблице равным R_р =5,28.

Длина рабочей передвижки экскаватора l_n=1,55.

Ширина торцевой (лобовой) проходки по верху определяем по формуле:

Ширина боковой проходки по верху определяем по выражению:

9. Календарный план производства земляных работ

Календарный план производства земляных работ построен на разработку грунта в котловане с учетом совмещения технологических операций во времени для бульдозера и экскаватора.