Технология разработки грунта в котловане

Содержание

 

Введение…………………………………………………………………4

1. Определение объемов работ при отрывке котлована под сооружение.…5

2. Выбор комплектов машин для разработки грунта в котловане…………6
3. Ведомость объемов и трудоемкость работ………………………………12
4. Технологическая карта на разработку грунта в котловане……………..15

4.1 Область применения…………………………………………………..15

4.2 Технология и организация  строительного процесса………………..16

4.3 Технико-экономические показатели…………………………………18

4.4 Материально-технические ресурсы………………………………….19

4.5 Требования к качеству и приемке работ…………………………….21

4.6 Требования техники безопасности  и охраны труда, экологической  и пожарной безопасности…………………………………………………………24

5. Календарный план производства земляных работ………………………28

6. Технология производства земляных работ……………………...……….29

7. Контроль качества земляных работ………………………………………29

8. Техника безопасности при производстве земляных работ……………..30

Библиографический список…………………………………………..32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

В состав земляных работ входят: вертикальная планировка площадок, разработка котлованов и траншей, обратная засыпка грунта, а в отдельных случаях — предварительное разрыхление грунта, водоотлив, водоотвод и водопонижение.

Объем и характер земляных работ определяется объемно-планировочными и конструктивными особенностями возводимых зданий и сооружений.

Для возведения подземной части одноэтажных промышленных зданий производят разработку котлованов под фундаменты каркаса здания и под оборудование, засыпку непросадочными грунтами пазух фундаментов и их уплотнение, а также отрывку траншей для устройства вводов инженерных и различных внутренних подземных коммуникаций.

Выбор землеройных машин для производства земляных работ зависит от вида грунта, рельефа местности, объема и глубины земляных выработок, условий выполнения работы (в отвал, на транспорт), транспортных средств и дальности перемещения грунтов.

К основным землеройным машинам относятся одноковшовые и многоковшовые экскаваторы, к землеройно-транспортным - бульдозеры и скреперы.

Основные работы предусматривают разработку грунта в планировочных выемках и перемещение его в планировочные насыпи, разравнивание и уплотнение грунта в насыпях, а при необходимости вывоз лишнего грунта или подвоз недостающего на площадку.

При производстве планировочных работ механизация должна быть комплексной. Для этого выбирают ведущую машину при перемещении грунта из выемки в насыпь. Все остальные технологические процессы выполняют с помощью средств механизации, увязанных по производительности с ведущей машиной.

 

 

1. Определение объемов работ при отрывке котлована под сооружение

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 (m=0.75).

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

 м.

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.

Размеры котлована на уровне плоскости планировки подсчитываем, учитывая допустимую крутизну откосов, которую определяем в зависимости  от вида грунта по таблице 2.3 [5].

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) = (74.4+20)*(104.4+20) =11743 м².

Площадь планировки дна  котлована составляет:

F₂ =L_н*B_н=97.2*67.2=6532 м².

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

L₁=(L_B+20)/2=(104.4+20)/2=62 м.

Дальность транспортирования (м) бульдозером недобора грунта:

L₂= L_H = 104.4 м.

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

V_р.сл.= F₁ *h_р.сл.= 11743*0,15=1761 м³.

Объем сооружения:

Объем обратной засыпки:

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

2. Выбор комплектов машин для разработки грунта в котловане

Основные работы предусматривают  разработку грунта в планировочных  выемках и перемещение его  в планировочные насыпи, разравнивание  и уплотнение грунта в насыпях, а  при необходимости вывоз лишнего  грунта.

Состав вариантов комплектов машин, применяемых для выполнения основных операций, приведен в таблице 1.

 

Таблица 1.                 Варианты комплектов машин

Технологические операции	Варианты комплексов машин
	1	2
Разработка грунта растительного слоя	Бульдозер ДЗ-110А Экскаватор Э0-4121А обратная лопата Автомобиль-самосвал КамАЗ-5511 Автогрейдер ДЗ-31-1	Бульдозер ДЗ-110 Экскаватор Э0-4321обратная лопата Автомобиль-самосвал КамАЗ-5511 Автогрейдер ДЗ-31-1
Разработка грунта в котловане	Экскаватор Э0-4121А обратная лопата (с зачистным устройством) Автомобиль-самосвал КамАЗ-5511 Бульдозер ДЗ-110А Автогрейдер ДЗ-31-1 Пневмокаток ДУ-16В	Экскаватор Э0-4321 обратная лопата (с зачистным устройством) Автомобиль-самосвал КамАЗ-5511 Бульдозер ДЗ-110А Автогрейдер ДЗ-31-1 Пневмокаток ДУ-16В

Ведущими машинами в комплексе  машин являются:

в варианте 1 - экскаватор Э0-4121А, оборудованный обратной лопатой. Вместимость ковша 1,0 м³;

в варианте 2 - экскаватор Э0-4321, оборудованный обратной лопатой. Вместимость ковша 0,65 м³.

Технология производства работ для варианта 1.

Разработка растительного слоя грунта производится бульдозером ДЗ-110А  с перемещением грунта I группы на расстояние до 30 м в промежуточные валы с  последующей погрузкой грунта в  автомобили-самосвалы КамАЗ-5511 экскаватором Э0-4121А, оборудованным обратной лопатой с ковшом вместимостью 1,0 м³. Транспортируется растительный слой грунта в резерв на расстояние 1 км.

Разработка грунта в котловане  осуществляется экскаватором Э0-4121А, оборудованным обратной лопатой с ковшом вместимостью 1,0 м³. Грунт грузится на автомобили-самосвалы КамАЗ-5511 и транспортируется на 2 км в отвал. Экскаватор должен быть оборудован зачистным устройством. Применение зачистного устройства исключает ручные работы при зачистке недобора.

Временные землевозные дороги устраиваются из доменного шлака или из другого местного строительного материала с разравниванием его бульдозером ДЗ-110А слоем 0,3 м и уплотнением пневмокатком ДУ-16В и постоянно поддерживаются в исправном состоянии с помощью автогрейдера ДЗ-31-1.

Разработка грунта в котловане  выполняется (при работе в одну смену) для варианта 1 следующим составом:

машинисты экскаватора 6 разряда - 2

машинист бульдозера 6 разряда - 1

машинист пневмокатка 6 разряда - 1

машинист автогрейдера 6 разряда - 1

водители автомобилей-самосвалов III класса - 4

Срок выполнения работ составляет 45 дней. Необходимо определить сменную  производительность комплекта машин.

По норме машинного  времени на 100 м³ грунта из ЕНиР 2-1 и двухсменной работе в день по 8 часов в смену определяем дневную выработку одной машины. Учитывая объем грунта, разрабатываемого ведущей машиной, заданный срок выполнения работ и дневную выработку ведущей машины, определяем общее количество машин:

 _где:

_{V дн – дневная выработка одной машины, м³/дн; Нвр  - норма времени в маш-час на 100 м3.}

 _где

_{n – число ведущих машин, шт; V – общий объем грунта; t – срок выполнения работ по заданию в днях при двухсменной работе.}

Тип ковша экскаватора выбираем по типу грунта – I для суглинков –с зубьями.

Стоимость разработки 1 м³ грунта в котловане для экскаватора:

_где:

_{1.08 – коэффициент,  учитывающий накладные расходы; Смаш-смен – стоимость машинно-смены экскаватора, руб/смен; Псм.выр – сменная выработка экскаватора, учитывающая разгрузку грунта навымет в транспортные средства, м³/см.}

 _где

_{Vк – объем грунта котлована, суммарное число машинно-смен экскаватора при работе навымет и с погрузкой в транспорт.}

_{;          руб}

Удельные капитальные вложения на разработку 1 м³ грунта для экскаватора:

_где

_{Соп – инвентарно-расчетная стоимость экскаватора (приложение 3) [5], руб; tгод  - нормативное число смен работы экскаватора в году, ориентировочно равное 350 смен для машин с объемом ковша до 0.65 м³, и 300 – для ковшей более 0.65 м³.}

Приведенные затраты на разработку 1 м³ грунта:

 _где

_{Е – нормативный  коэффициент эффективности  капитальных вложений, равный 0.15.}

В соответствии с принятыми вариантами комплектов машин приведены сравнительные технико-экономические показатели эффективности вариантов.

Таблица 2

Наименование работ	Варианты комплектов механизации работ
	1	2
Объем работ, м3	28595	28595
Общая трудоемкость, чел.дн.	674,66	767,68
Затраты машинного времени на весь объем работ, маш.-смен	674,66	767,68
Продолжительность процесса при двухсменной работе, день	31	37
Стоимость затрат труда на весь объем  работ, руб.-коп.	4629-29	5258-91
Приведенные затраты на весь объем  работ, руб.-коп.	38722-08	41410-80
Стоимость разработки 1м3грунта, С	0.1	0.2
Стоимость машино-смены экскаватора, Смаш.смен [прил. 3, 5]	31.08	33.62
Инвентарно-расчетная стоимость  экскаватора, Соп [прил.3, 5]	23.47	28.78
Сменная выработка экскаватора, Псм.выр	318	318
Удельные капитальные вложения на разработку 1 м3 грунта, К	0.00026	0.00028
Приведенные затраты на разработку 1 м3 грунта, П	0.1	0.2

 По наименьшим приведенным  затратам выбираем экскаватор  Э0-4121А.

В качестве комплектующих машин  для вывоза грунта из котлована и  обеспечения совместной работы с  экскаватором выбираем автосамосвал.

Определяем объем грунта в плотном  теле в ковше экскаватора:

_где

_{Vков – принятый объем ковша экскаватора, м³; Кнап – коэффициент наполнения ковша (для обратной лопаты от 0.8 до 1); Кпр – коэффициент первоначального разрыхления грунта [табл. 2.2, 5].}

Таблица 3. Технические характеристики экскаватора ЭО-4121А с обратной лопатой

Вместимость ковша, м3	1.0
Глубина копания котлована, м	5.8
Радиус копания, м	9.2
Высота выгрузки, м	6.0
Масса, т	20

 

Определяем массу грунта в ковше экскаватора:

_{, где}

_{- объемная масса  грунта по ЕНиРу  2-1, т/м³.}

Количество ковшей грунта, загружаемых в кузов автосамосвала:

 _где

_{П – грузоподъемность автосамосвала, т.}

Выбираем автомобиль-самосвал КамАЗ-5511.

Таблица 4. Грузовые характеристики автосамосвала КамАЗ-5511

Грузоподъемность, т	10
Длина грузового отсека, мм	4100
Ширина грузового отсека, мм	2500
Высота грузового отсека, мм	1200
Полная масса автосамосвала, т	19
Максимальная скорость, км/ч	90

Определяем объем грунта в плотном  теле, загружаемый в кузов автосамосвала:

Продолжительность одного цикла работы автосамосвала:

 _где

_{tn – время погрузки грунта, мин; L – расстояние транспортировки грунта, км; Vr – средняя скорость автосамосвала в загруженном состоянии, км/час; V                           – средняя скорость автосамосвала в порожнем состоянии, км/час; tp – время разгрузки, мин; tм – время маневрирования перед погрузкой и разгрузкой.}

 _где

Н_вр – норма машинного времени по ЕНиР для погрузки экскаватором 100 м³ грунта в транспортные средства.

Требуемое количество автосамосвалов составляет:

Для выполнения рабочих операций при разработке грунта в котловане подбираем комплект механизмов. Срезку растительного слоя и его транспортирование, доработку грунта в котловане и планировку дна котлована выполняет бульдозер марки ДЗ-110А. Погрузка растительного слоя и недобора грунта из котлована производит экскаватор Э0-4121А с емкостью ковша 1.0 м³. Отвоз грунта осуществляется автосамосвалами КамАЗ-5511 грузоподъемностью Q = 10 т.