Реферат: Разработка грунта в котловане

1. Исходные данные

Требуется разработать технологический процесс устройства котлованаглубиной 3,6 м под фундамент здания с подвалом. Размеры здания в осяхсоставляют 30×30 м. Разработка грунта ведется экскаватором Драглайн. Типгрунта – супесь лёгкая. Расстояние перевозки грунта – 5,3 км. Работу поустройству 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 учетомзаложения откосов:

/> м;

/> м;

где hтр – требуемая глубинакотлована, м; m – коэффициент откоса.

Расчетную глубину котлована (hp) определяют с учетом недобора грунта (hH). Недобор грунта при разработке котлована экскаватором Драглайн hH = 0,25 м. Тогдарасчетная 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 повыражению:

/>

где hр – расчетная глубинакотлована (без учета недобора), м.

Объем недобора грунта в котловане определяем по формуле:

/> м3

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

F1= (BB+20)*(LB+20) =(37,5+20)*(37,5+20) =3306,25 м2.

Площадь планировки дна котлована составляет:

 

F2=Lн*Bн=31,4*31,4=985,96 м2.

Дальность транспортирования (м) бульдозером срезанногорастительного слоя грунта составляет:

 

L1=(LB+20)/2=(37,5+20)/2=28,75 м.

Дальность транспортирования (м) бульдозером недобора грунта:

L2= LH = 31,4 м.

Объем срезаемого растительного слоя грунта (м) определяют повыражению:

 

Vр.сл.= F1*hр.сл.=3306,25*0,15=495,93 м3.

Полученные объемы земляных работ сведены в таблицу1. Единицыизмерения объемов земляных работ при устройстве котлована приняты по ЕНиР Е2–1 «Механизированныеи ручные земляные работы».

4. Подбор комплекта машин для разработки грунта в котловане

Для выполнения рабочих операций при разработке грунта в котлованеиз приложения 1 подбираем комплект механизмов. Срезку растительного слоя и еготранспортирование, доработку грунта в котловане и планировку дна котлована выполняетбульдозер марки ДЗ-104. Погрузка растительного слоя и недобора грунта из котлованапроизводит 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 I категории 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 основанииведомости 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 I категории 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 суглинкатяжелого принимаем как среднее значение по табл. П1.11 Кпр=1,15,скорость автосамосвалов принимаем по таблице П1.10 как для грунтовых дорог.Расчет автотранспорта необходимо выполнить для вывозки основного объема грунтав котловане. Продолжительность погрузки автосамосвала определяют по выражению:

tn=Hвр*Vка/(100Кпр)+tм=2,3*3,9/(100*1,15)+0,017=0,077(ч).

Продолжительность рабочего цикла автосамосвала составляет:

tц=tn+2L/vср+tp+tм=0,077+(2*5,3/20)+0,017+0,017=0,53 (ч).

Число автосамосвалов, занятых на вывозке грунта, составляет

 

N= tц/ tn=0,53/0,077=6,8 (шт.).

Число автосамосвалов округляем в большую сторону и принимаемравным семи.

8. Расчет параметров забоя для экскаватора драглайн

Экскаватор драглайн разрабатывает грунт ниже уровня стоянкиэкскаватора. Драглайн применяют при разработке больших и глубоких котлованов.Преимуществом драглайнов является большой радиус действия (до 20 м) иглубина копания (до 20 м). Транспортные средства для вывоза грунта от этихэкскаваторов могут располагаться как на уровне стоянки экскаватора, так и надне котлована. Экскаватор ЭО-4112А с емкостью ковша 0,65 м3имеет следующие технические характеристики:

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

– максимальная глубина копания hэ=7,3 м;

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

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

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

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

Длина рабочей передвижки экскаватора ln=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 наразработку грунта в котловане с учетом совмещения технологических операций вовремени для бульдозера и экскаватора.

Наименование работ Объем работ

Тр., маш.-час

Машины Число смен

Тн (Тпл). дн.

Рабочие дни

Ед.

изм

Кол-

во

Марка К-во 1 2 3 4 5 1. Срезка растительного слоя грунта I категории бульдозером ДЗ-104 1000 м² 3,31 0,27 ДЗ-104 1 2

0,13

(0,5)

/>/>

2. Транспортирование ранее разработанного растительного слоя грунта I категории бульдозером ДЗ-104 на расстояние L1 = 28,75 м

100 м³ 4,95 0,40 ДЗ-104 1 2

0,2

(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 0,40 ДЗ-104 1 2

0,2

(0,5)

/>/>

4. Разработка грунта I категории в сьездной траншее экскаватором драглайн с емкостью ковша 0,65 м³ с погрузкой в транспортное средство 100 м³ 1,39 0,11 ДЗ-104 1 2

0,05

(0,5)

/>

/>

5. Разработка грунта I категории в сьездной траншее экскаватором драглайн с емкостью ковша 0,65 м³ с погрузкой в транспортное средство 100 м³ 34,71 2,86 ДЗ-104 1 2

1,43

(1,5)

/>

/>

6. Разработка недобора грунта I категории в котловане бульдозером ДЗ-104 с транспортированием на расстояние L2 = 31,4 м

100 м³ 2,46 0,20 ДЗ-104 1 2

0,1

(0,5)

/>

/>

7. Разработка ранее разработанного грунта I категории экскаватором драглайном с емкостью ковша 0,65 м³ погрузкой в транспортное средство 100 м³ 2,83 0,23 ДЗ-104 1 2

0,115

(0,5)

/>

/>

8. Окончательная планировка дна котлована бульдозером ДЗ-104 за один проход в одном направлении 1000 м 0,98 0,08 ДЗ-104 1 2

0,03

(0,5)

/>

10. Технологияпроизводства земляных работ

Земляныеработы объединяют процессы, связанные с переработкой грунта. Они состоят изподготовительных, вспомогательных и основных процессов. Состав основныхпроцессов зависит от способа разработки грунта. Подготовительные процессы(разбивка земляного сооружения) выполняются до начала разработки грунта.Вспомогательные процессы (рыхление грунта, водоотлив) могут выполняться как доначала разработки, так и во время разработки грунта. Трудность разработкигрунта зависит от его вида и свойства (плотности, влажности, сцепления). Откатегории грунта зависит норма времени и расценка на его разработку. Бульдозерявляется универсальной и высокопроизводительной машиной, обладающей большойманевренностью. На земляных работах бульдозеры могут быть использованы каксамостоятельные машины и в комплекте с другими типами машин. В качествесамостоятельных машин они могут быть использоваться при:

1) возведении невысоких насыпей;

2) рытье котлованов и вскрышных работ;

3) срезка растительного слоя грунта;

4) засыпке траншей, котлованов, ям и оврагов;

5) планировке площадей и земляного плотна;

6) зачистке недобора грунта в котлованах.

Экскаваторразрабатывает грунт не на полную глубину котлована. Недобор грунтаразрабатывается бульдозером и складируется на дне котлована вдоль его длинной стороны.Передвижение бульдозера при срезке растительного слоя и разработке грунтаосуществляется возвратно – поступательными движениями с рабочим ходом в одномили двух направлениях вдоль короткой стороны площадки. Уплотнение грунтапроизводится послойно при устройстве оснований, возведении насыпей, приобратной засыпке пазух котлованов и траншей.

11. Расчеттехнико-экономических показателей комплекта машин

Общий объем разрабатываемого грунта V=Vк+Vтр+Vнед= 3857,16 м3,общая нормативная трудоемкость Тр=36,63 маш-ч.Продолжительность выполнения работ (То) по устройствукотлована под фундамент здания по устройству котлована под фундамент здания покалендарному графику составляет 5 дней.

Удельную трудоемкость разработки 1м3 (Тед)определим по выражению:

Te =(Tбул*Nбул*tбул+Тэкс*Nэкс*tэкс+Тсам*Nсам*tсам)/V=

=(1,1*1*7,7+2,86*1*28,93+1,48*202,51)/3857,16= 0,10 маш-ч/м3

Удельную себестоимость разработки 1 м3грунта (Сед) определяем по выражению:

Сед =1,08 (См-чбул* Nбул*tбул+См-чэкс* Nэкс*tэкс+См-чсам*Nсам*tсам)/V=

=1,08 (257,5*1*7,7+358*1*28,93+122,65*202,51=7,79руб./куб.

12. Расчет материальныхресурсов для производства земляных работ

В таблице 4 приведен расход материальныхресурсов для работы комплекта механизмов, занятого на разработке грунта в котлованепод фундамент здания.

Таблица 4– Расход материалов на работукомплекта механизмов, кг

Материалы Механизмы ДЗ-104 ЭО-4112АВ Всего Дизельное топливо 50,05 231,4 281,4 Дизельное масло 1,84 10,4 12,2 Индустриальное масло 0,0385 0,57 0,60 Веретенное масло - 1,44 1,44 Автол 0,154 1,44 1,594 Нигрол 0,154 0,86 1,014 Солидол 0,46 6,07 6,53 Керосин - 1,73 1,73 Обтирочные мат-лы 0,154 0,86 1,014

13.Контроль качества земляных работ

Приустройстве временных сооружений (котлованов, траншей) проверяют горизонтальнуюпривязку, правильность разбивки осей, вертикальные отметки. Случайные переборыгрунта, т.е. снятие его ниже проектных отметок, заполняют грунтом, однороднымвынутому, с последующим его уплотнением, а в особо ответственных случаях – тощимбетоном. Проведение работ обычно проводится с помощью экскаватора игидромолота. На законченные части земляных сооружений, в том числе на скрытыеработы, составляют акты, которые вместе с исполнительными чертежами,результатами лабораторных испытаний грунтов, журналами работ и другимидокументами предъявляют приемной комиссии во время технической сдачи-приемкиобъекта.

Актируютсяследующие работы и элементы: устройство оснований под земляные сооружения,фундаменты, трубопроводы и другие коммуникации; выполнение мероприятий позакреплению грунтов и подготовке оснований; конструкции, входящие в телоземляного сооружения; обратные засыпки, грунтовые подушки, насыпные основанияпод полы; мероприятия, необходимые для возобновления работ при перерывах более1 месяц при консервации и расконсервации работ.

Приемканасыпей и выемок заключается в проверке в натуре положения земляногосооружения, его геометрических размеров, отметок дна, устройства водоотвода,степени уплотнения грунтов. В процессе приемки работ по планировке площадок итерриторий следует удостовериться в том, что отметки и уклоны соответствуютпроектным, нет переувлажненных участков и местных просадок грунта.

Принимаякотлованы и траншеи, проверяют соответствие проекту их размеров, отметок,качества грунта в основании, правильность устройства креплений. Послеосвидетельствования выполненных работ разрешается устраивать фундаменты,укладывать трубы и т.п.

Систематическидолжно проверяться выполнение разработанных мероприятий по охране природы:снятие и перемещение в отвалы плодородного слоя почвы для последующегоиспользования; защита буртов от эрозии, подтопления, загрязнения; выявлениеархеологических и палеонтологических находок и принятие мер по их сохранению;надежное хранение горюче-смазочных и других материалов, способных негативновоздействовать на природу

14. Техникабезопасности при производстве земляных работ

Организациястрой площадки должна обеспечивать безопасность труда работающих на всех этапахисполнения работ. Основные зоны должны быть обозначены знаками безопасности инадписями установленных форм. До начала работ определяют точное местонахождениедействующих подземных коммуникаций.

Приработе в ночное время площадка должна иметь собственное освещение. При работебульдозера с заглубленным отвалом запрещается поворачивать его. При работеэкскаватора запрещается находится под стрелой в зоне поворота При разработке,планировке и уплотнении грунта двумя или более механизмами (бульдозерами,)расстояние между ними должно быть не менее 20 м. Погрузка грунта наавтосамосвалы должна производиться со стороны заднего или бокового борта.

Списокиспользованной литературы

1. ЕНиР. Сборник 2. Земляныеработы. Выпуск 1. Механизированные и ручные земляные работы. – М.: Стройиздат,1988. – 244 с.

2. Коробков С.В. Разработкагрунта в котловане / С.В. Коробков. – Томск: Издательство Томскогогосударственного архитектурно-строительного университета, 2003. – 64 с.

3. Кузнецов Ю.П. Земляныеработы. – Ростов-на-Дону: РИСИ, 1975. – 171 с.