Производство земляных работ
Министерство общего и профессионального образования
Российской Федерации
Камский Государственный Политехнический Институт
Кафедра Технологии строительного производства
Пояснительная записка
к курсовому проекту: "Производство земляных работ"
Выполнил: студент
гр.3305 Симанов Е.
Проверил:
Чернов В.А.
Набережные Челны 2003г.
Содержание:
1.Задание.
2.Введение,
З.Определение объёмов работ
3.1 Определение фактических отметок;
3.2 Комплексная механизация планировочных работ на площадке;
3.3 Определение чёрных отметок;
3.4 Определение красных и синих отметок;
3.5 Построение нулевой линии;
3.6 Определение объёмов насыпи и выемки;
3.7 Нахождения объёмов грунта в откосах;
3.8 Распределение земляных масс при планировки площадки;
4. Выбор комплекса механизмов для производства земляных работ
4.1 Подбор механизмов в двух вариантах;
4.2 Подбор машин для разработки котлованов;
4.3 Проектирование производства работ, подсчёт трудоёмкости и
заработной платы;
4.4 Калькуляция трудовых затрат;
4.5 Календарный план производства работ;
4.6 Расчет себестоимости;
4.7 Технико-экономические показатели и их сравнение по оптимальным
данным;
4.8 График движения машин и механизмов;
5. Описание производства работ и выбранных механизмов
5.1 Снятие растительного слоя;
5.2 Планировка площадки скреперами;
5.3 Уплотнение грунта;
5.4 Планировка откосов;
5.5 Рыхление грунта;
5.6 Разработка котлована;
5.7 Обратная засыпка пазух;
6. Техника безопасности при производстве земляных работ.
7. Список используемой литературы.
2. Введение
При строительстве любого здания или сооружения, а так же
планировке и благоустройстве территорий ведут переработку грунта.
Переработка грунта включает следующие основные процессы: разработка грунта,
его перемещение, укладка и уплотнение. Непосредственному выполнению этих
процессов в ряде случаев предшествует или сопутствуют подготовительные и
вспомогательные процессы. Подготовительные процессы осуществляются до
начала разработки грунта, а вспомогательные до или в процессе возведения
земляных сооружений. Весь этот комплекс процессов называется земляными
работами.
В промышленном и гражданском строительстве земляные работы выполняются при
устройстве траншей н котлованов, при возведение земляного полотна дорог, а
так же планировки площадок. Все эти земляные сооружения создают путём
образования в фунте выемок или возведением из него насыпи.
Земляные работы характеризуется значительной стоимостью и особенной
трудоемкостью. Так, например, в промышленном строительстве около 15%
стоимости и 18-20% трудоёмкости общего объёма работ. На земляных работах
занято около 10% общей численности рабочих строительства Минимальная
стоимость и трудоёмкость земляных работ могут быть обеспечены, во-первых
при минимальном проектном объёме разрабатываемого грунта и, во-вторых, при
такой последовательности выполняемых работ, когда каждый объём грунта,
разрабатываемый, в проектной выемке, сразу укладывается в предусмотренное
для него место в проектной насыпи что исключает многократную переработку
одного и того же объекта грунта, в третьих, при применении наиболее
эффективных по стоимости и трудоёмкости методов производства работ и их
механизации. В настоящее время грунт перерабатывается механизированным
способом с помощью различных землеройных, землеройно-транспортных машин,
средств гидромеханизации, бурением, а так же взрывным способом.
При производстве земляных работ все подготовительные, вспомогательные
и основные процессы выполняют комплексом машин, каждая из которых
предназначена для определённого рабочего процесса или операции. В общем
случае одна и та же работа может быть сделана с большей или меньшей
эффективностью различными комплексами машин. Способ и комплект машин для
конкретных производственных условий выбирают на основании технико-
экономического анализа и обоснования различных вариантов.
3. Определение объёмов земляных работ.
3.1 Определение фактических отметок:
Для подсчёта объёмов земляных масс на план участка в горизонталях
наносят сетку квадратов. Фактические отметки вершин квадратов, находящимся
между двумя горизонталями, определяют между двумя горизонталями, а если
вершина лежит на горизонтали, то их значения равнозначны. Фактическая
отметка Н ср. вершины 1-Ц
Н- отметка меньшей по величине горизонтали, м;
h- превышение одной горизонтали над другой;
L- расстояние между 2-мя горизонталями;
1- расстояние от горизонтали с меньшей отметкой до вершины квадрата
3.2 Комплексная механизация планировочных работ на
площадке.
Способ комплексно-механизированного производства земляных работ
выбирают с учётом реальных грунтовых условий площадки рельефа местности,
вида грунта, дальности перемещения. При выполнении земляных работ
бульдозерами в комплекс входят следующие механизмы: механизмы для срезки
растительного слоя, перемещения грунта, обратной засыпки котлована,
рыхления грунта, уплотнения грунта
Для выбора оптимального варианта рассматриваем 2 комплекта машин по
механическим параметрам. Эффективность оптимального варианта определяем
путем сравнения ТЭП
3.3 Определение чёрных отметок.
При этом определяются отметки земной поверхности, которые будут
обозначаться черным цветом и планировочные отметки, которые будут
обозначаться красным цветом (красные отметки).
Проектируемую строительную площадку размером 400х400м разбиваем на квадраты
со стороной 100м в виду спокойности рельефа местности.
По плану участка в горизонталях путей путем линейной интеграции
подсчитываются чёрные отметки вершин квадратов в метрах до сотых долей.
3.4 Определение красных и синих отметок.
Проектирование планировочных красных отметок в углах квадратов
производится с учётом заданных уклонов планировки и может быть определены:
1) исходя из условий получения нулевого баланса грунта;
2) из заданного условия получения определённых отметок в каких-то точках
площадки.
После определения "чёрных" отметок в углах квадратов находят в этих точках
необходимые глубины срезки или подсыпки, (рабочие отметки) для того, чтобы
получить заданный характер планировки площадки. Зная эти глубины, можно
подсчитать объёмы срезки или подсыпки в каждый квадрат.
Планировочные отметки вершин квадратов определяются с учётом
заданных уклонов
H пл = Hо +
i1*I1 + i2*I2
Земная поверхность до планировки
[pic]
Знак (+) перед значением рабочей отметки означает, что в данной
точке нужно делать срезку грунта; знак (-) говорит о необходимости сделать
в данной точке насыпь.
Вычисленные чёрные и красные, рабочие отметки наносятся у вершин
квадратов нивелирной сетки.
Н раб H кр
Н чёр
3.5 Построение нулевой линии.
Линии нулевых работ является линией пересечения поверхностей
планировки с рельефом местности, отделяют зону насыпей на площадке от
зоны выемок.
3 произвольных
единицы
2 произвольных точка,
через которую пройдёт
единицы
нулевая линия
3.6 Определение объёмов насыпи и выемок.
Объём грунта в каждой квадратной призме определяют как произведение
площадки основание на среднюю рабочую отметку:
а)V нас =а(1+b)/2(h1+h2)/4;
V выем=а(11+b1)/2(h3+h4)/4
б)Vнас =bI/-h1/3;
V выем =(a-bI/2)(h2+h3+h4)/5;
Таблица результатов вычисления.
| |Геометрические объемы |Объемы грунта с учетом |
| | |остаточного разрыхления |
| |Насыпи, |Выемки, |Расхожден|Насыпи, |Выемки, |Расхожде-|
| |м3 |м3 |ие, % |м3 |м3 |ние, % |
|Основные |228101 |247267 |8,4 |239506 |247267 |3,2 |
|объемы | | | | | | |
|Объемы в |2853 |2466 | |2996 |2466 | |
|откосах | | | | | | |
|Итого |230954 |249733 |8,1 |242502 |249733 |3,0 |
3.7 Нахождение объёмов грунта в откосах.
Объём грунт в откосах, расположенных по периметру площадки, можно
определить по приближённой формуле:
V отк =±(h/n)І Z*m/2, где
h- сумма всех рабочих отметок, расположенных по периметру,
n- количество отметок,
z- длина основания всех откосов насыпи,
m- коэффициент откоса.
Vв= - ((0,4+1,85+2,8+3,75+4,7+4,2+3,7+3,2+2,2+1,7+1,2+0,25)/12)І *
1052*0,75/2=2466
Vн= ((1,5+0,55+2+2,5+3+3,5+3,65+3,5+2,8+2,1+1,4+0,7)/12)І*1108*1/2=2853
3.8 Распределение земляных масс при планировке
площадки.
Выбор методов производства работ в большой мере зависит от
распределения земляных масс, которые сводятся к нахождению направлений и
средней дальности перемещения грунта.
Средней дальностью перемещения грунта считают расстояние между центрами
тяжести выемок и насыпи. Это расстояние, приближенно, но достаточное для
подбора комплектов машин, определяют для площадки в целом, если ее размеры
невелики, а при сложном рельефе и значительной площади – для отдельных ее
участков.
Задачу распределения земляных масс при планировки площадки можно
решить аналитически, графически и с применением линейного программирования.
Во всех случаях стремясь к тому, чтобы сумма произведений объемов грунта
выемок на расстояние перемещения была наименьшей.
Аналитический метод (метод статических моментов)
Координаты центра тяжести выемки Хв Yв и насыпи Хн Yн вычисляют по
статическим моментам объемов относительно координатных осей двух сторон
площадки или двух взаимно перпендикулярных сторон нивелирной сетки:
Хв= V’в*Х’в/V’в
Yв= V’в*Y’в/Vн
Хн= V’н*Х’н/Vн
Yн= V’н*Y’н/Vн
V’в V’н – объемы грунта в пределах простейшей фигуры
Y’в Х’н Х’в Yн – координаты центра тяжести.
Среднею дальность перемещения грунта Lср определяют как расстояние
м/у двумя точками:
L ср = -((Хв - Хн) + (Yв – Yн)
Графический метод
L ср = (L1+L2)/2
L1 – расстояние перемещения грунта на 1-ом участке.
L2 – расстояние перемещения грунта на 2-ом участке.
L1 и L2 определяются графически.
Определение средней дальности перемещения
грунта на площадке
|№ |№ |Координаты |V |Статические моменты |
|участка|фигур |ц.т. фигур | | |
| | |Х |У | |Мх |Му |
|Насыпь |
|1 | |- |- |- |- |- |
|2 | |155 |492 |182 |28272 |89741 |
|3 | |225 |495 |4972 |1118655 |2461041 |
|4 | |315 |495 |15795 |4975425 |7818525 |
|5 | |405 |495 |24502 |9923512 |12128737 |
|6 | |495 |495 |32197 |15937762 |15937762 |
|7 | |- |- |- |- |- |
|8 | |- |- |- |- |- |
|9 | |234 |414 |1539 |360126 |637146 |
|10 | |315 |405 |9720 |3061800 |3936600 |
|11 | |405 |405 |19440 |7873200 |7873200 |
|12 | |495 |405 |28147 |13933012 |11399737 |
|13 | |- |- |- |- |- |
|14 | |- |- |- |- |- |
|15 | |248 |318 |121 |30082 |38573 |
|16 | |316 |315 |3876 |1224942 |1221066 |
|17 | |405 |315 |13365 |5412825 |4209975 |
|18 | |495 |315 |23085 |11427075 |7271775 |
|19 | |- |- |- |- |- |
|20 | |- |- |- |- |- |
|21 | |- |- |- |- |- |
|22 | |325 |218 |1287 |418275 |280566 |
|23 | |405 | 225|8302 |3362512 |1868062 |
|24 | |495 |225 |17010 |8419950 |3827250 |
|25 | |- |- |- |- |- |
|26 | |- |- |- |- |- |
|27 | |- |- |- |- |- |
|28 | |341 |144 |76 |25780 |10886 |
|29 | |406 |136 |3569 |1448892 |485343 |
|30 | |- |- |- |- |- |
|31 | |- |- |- |- |- |
|32 | |- |- |- |- |- |
|33 | |- |- |- |- |- |
|34 | |- |- |- |- |- |
|35 | |409 |35 |1069 |437098 |37404 |
|36 | |495 |45 |7897 |3909262 |355387 |
|Итого | | | |228101 |99242473 |83501692 |
|Выемка | | | |67990 |20473306 |18833953 |
|1 | |45 |495 |10327 |464737 |5112112 |
|2 | |131 |496 |2289 |299846 |1135294 |
|3 | |186 |462 |3 |502 |1247 |
|4 | |- |- |- |- |- |
|5 | |- |- |- |- |- |
|6 | |- |- |- |- |- |
|7 | |45 |405 |14377 |646987 |2822887 |
|8 | |135 |405 |6682 |902137 |2706412 |
|9 | |211 |416 |520 |109657 |216195 |
|10 | |- |- |- |- |- |
|11 | |- |- |- |- |- |
|12 | |- |- |- |- |- |
|13 | |45 |315 |18427 |829237 |5804662 |
|14 | |135 |315 |10732 |1448887 |3380737 |
|15 | |226 |318 |6531 |1476006 |2076858 |
|16 | |279 |276 |9 |2650 |2622 |
|17 | |- |- |- |- |- |
|18 | |- |- |- |- |- |
|19 | |45 |225 |22477 |1011487 |5057437 |
|20 | |135 |225 |14782 |1995637 |3326062 |
|21 | |225 |225 |7087 |1594687 |1594687 |
|22 | |409 |318 |684 |279756 |217512 |
|23 | |- |- |- |- |- |
|24 | |- |- |- |- |- |
|25 | |45 |135 |25312 |1139062 |3417187 |
|26 | |135 |135 |18083 |2441245 |2441245 |
|27 | |225 |135 |10894 |2451262 |1470757 |
|28 | |312 |134 |2938 |916531 |393638 |
|29 | |373 |114 |517 |192916 |58961 |
|30 | |- |- |- |- |- |
|31 | |45 |45 |25819 |1161841 |1161841 |
|32 | |135 |45 |19602 |2646270 |882090 |
|33 | |225 |45 |13426 |3020782 |604156 |
|34 | |315 |45 |6986 |2200684 |314383 |
|35 | |392 |53 |861 |337355 |45612 |
|36 | |495 |45 |7897 |3909262 |355387 |
|Итого: | | | |247267 |31479431 |47599989 |
Lвх = 31479431/247267=127м Lнх =
99242473/228101=435м
Lву = 47599989/247267=193м Lну =
83501692/228101=366м
Lср = ?(127-435)І + (366-193)І = 353 м
4.Выбор комплекса механизмов для производства
земляных работ.
4.1 Подбор механизмов в двух вариантах.
|№ |Наименование |Ед. |ЕНиР |Объем |Вариант комплектации |
| |процесса |Измерения| |работ |А |
| | | | | |В |
| | | | | | |
|1 |Срезка |1000м2 |Е2-1-5 |291,6 |Т-180 |Т-100 |
| |растительного слоя| | | |ДЗ-9 |ДЗ-18 |
| | | | | | | |
|2 |Разработка и |100м3 |Е2-1-21 |10206 |Т-180 |Т-100 |
| |перемещение | | | |ДЗ-26 |ДЗ-20 |
| |грунта, скрепером | | | | | |
|3 |Уплотнение грунта |100м2 |Е2-1-29 |2281 |Т-180 |Т-100 |
| |катками | | | |ДУ-39 |ДУ-39 |
|4 |Разработка |100м3 |Е2-1-8 |42 |ЭО-6111 |Э-504 |
| |котлована | | | | | |
| |экскаватором | | | | | |
|5 |Планировка |100м3 |Е2-1-42 |7,13 |Э-4010 |Э-4010 |
| |откосов | | | | | |
|6 |Вывоз грунта |100м3 |Е2-1-10 |44,1 |КамАЗ |КамАЗ |
| | | | | |55111 |55111 |
|7 |Окончательная |1000м3 |Е-2-1-36 |291,6 |Т180 |Т100 |
| |планировка | | | |ДЗ-25 |ДЗ-18 |
| |площадки | | | | | |
|8 |Расстилание |1000м3 |Е2-1-5 |286 |Т-180 |Т-100 |
| |растительного слоя| | | |ДЗ-9 |ДЗ-18 |
| | | | | | | |
Для производства основной работы необходимо выбрать ведущую машину и
к ней подобрать комплектующие механизмы для выполнения сопутствующих и
вспомогательных работ. Количество и мощность машин должно быть подобраны
так, чтобы их производительность соответствовала производительности
ведущего механизма. Машины должны использоваться на всех видах работ, так
чтобы в работе каждой машины не было простоев.
4.2 Подбор машин для разработки котлована или траншеи
и выбор схемы ходки экскаватора.
Разработка котлована; осуществляется одноковшовым экскаватором.
Выбираем для варианта А экскаватор ЭО-6111, с ёмкостью ковша 1м3 и для
варианта В экскаватор Э-504 с ёмкостью ковша 1,25м3.
4.3 Проектирование производства работ.
Подсчёт трудоёмкости и заработной платы.
В ведомость объёмов работ и вариантов механизмов записываем выбранные
механизмы и соответствующие нормы времени и расценки, состав звена. Затем
подсчитываем трудозатраты, умножая объём работ на норму времени, получаем
трудозатраты на весь объём, а умножая объём на расценку, получаем
заработную плату. Календарный план производства работ составляем на основе
подсчёта трудозатрат. Затем строим линейный график, где длина линии равна
продолжительности смен.
4.4 Калькуляция трудовых и стоимостных затрат.
Вариант А
|№ |Наименовани|Ед. |ЕНнР |Объем|Сост|Вариант |Нвр|Тру-до|Прод|Зарплата..|
| |е процесса | | | |ав |механизмо|. |ем-кос|ол. |Расц. |
| | | | | | |в |чел|ть | |Общ |
| | | | | | |Мех. |/ | | | |
| | | | | | |Кол. |час| | | |
| | | | | | | | | | | |
|1 |Продолжительность |смена |60 |75,6 |
|2 |Трудоёмкость |чел/см |4356,2 |6090,32 |
|3 |Себестоимость |руб. |152587 |165749 |
|4 |Выработка |м3/см |54,9 |43,6 |
4.8 График движения машин и механизмов
|№ |Машины и |Рабочие дни |
| |процессы | |
| | |2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 |
|1 | |26 |
|Трактор
Т- 100 с набором
механизмов
| | | | | | | | | | | | | | | | |
|
|
| |2
3
4 |Экскаватор
ЭО-6Ш |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | |Трактор
Т- 180 с набором механизмов
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | |КамАЗ 55111
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |А- прицепной скрепер ДЗ-18 на
базе Т-100;
Б- прицепной скрепер ДЗ-26 на базе Т-180;
В- бульдозер Т-100 с прицепным катком Д-703;
Г- экскаватор обратная лопата ЭО-6111;
Д- бульдозер Т-100 с передней лопатой;
Е-автомобиль КамАЗ 55111;
Ж- прицепной скрепер ДЗ-8 на базе Т-100;
3- прицепной скрепер ДЗ-26 на базе Т-180;
5. Описание производства работ выбранными
механизмами
5.1 Снятие растительного слоя
Срезка растительного слоя производится скрепером. Режут фунт стружкой
гребенчатого профиля. Для этого машина скрепера ориентируется на оборот
двигателя. Ковш врезается в грунт на максимальную глубину 30-40 см, но как
только двигатель начнет сбавлять число оборотов вследствие увеличения всего
скрепера, машинист углубляет ковш примерно на 70% .После восстановления
мощности двигателя ковш заглубляют снова. Проход представляет собой:
полоса с полосой, через полосу ребристо-шахматным порядком.
5.2 Разработки котлованов
Выбор типа скрепера существенно зависит от объема земляных работ. В
данном случае при длине перемещения грунта до 500м и общем объеме до 14
тыс.м3 применяют прицепные скреперы с ковшом вместимостью 7м3 .Полный
рабочий цикл включает: наполнение ковша, перемещение грунта к месту
разгрузки и укладки ровным слоем заданной толщины. В зависимости от
направления забора грунта применяется поперечная схема возки. Для
достижения наименьшего значения средней длины возки и количества поворотов
применяют схему движения по восьмерке.
5.3 Обратная засыпка пазух
Уплотнение грунта ведут катками на пневмоколесном ходу (прицепные) в
результате длительного действия нагрузки. Катками средней массы уплотняют
слои толщиной 10-25 см. при двух-десяти походах по одному срезу. Уплотнение
производят путем последовательных замкнутых проходок катка по всей площадке
с перекрытием каждой походки предыдущей на 0.15-0.25 и повторяют столько
раз, сколько требуется по прокату.
5.4 Планировка откосов
Планировку откосов производят после разработки грунта экскаватором.
Если дно кот- лована является основанием фундаментов то грунт в
зависимости от типа и вместимости ковша недобирают на 10-30 см. Применяем
бульдозер Т100.
5.5 Разработка котлована
Разработка котлована одноковшовыми экскаваторами может осуществляться
по следующей технологической схеме: в данном случае с погрузкой в
транспортные средства. В качестве транспортных средств используются
автосамосвалы грузоподъемностью 30-50 тонн.
Объем, котлована прямоугольного основания определяют по формуле:
V=h/6*((а+с)(b +d)+аb+сd),
где
h- глубина разработки котлована, h=3,0м
а, b, с,d-размеры котлована, а=98м, b=12м, с=100м, d=14м,
Подставляя исходные данные получим: V=3862мі
Экскаватор оборудован обратной лопатой. Для варианта А выбираем экскаватор
ЭО-6111с емкостью ковша 1.25м3 и для варианта В экскаватор Э-504 с
емкостью ковша 1м3.
Rр- максимальный радиус копания;
Rct-радиус копания на уровне стоянки;
Для варианта А R р=9,9м и R ct=6,3м
Проектирование экскаваторного забоя
Наибольшая ширина лобового забоя:
B=2(RІp - LІn
Ширина забоя понизу:
Bд =2((RІp - LІn*Rст.)/Rp
где
Rp -расчетный рабочий радиус резанья.=9,9м
Rст -радиус резанья на уровне стоянки экскаватора. =6,3м
Ln -длина рабочей передвижки экскаватора.=3,6м
В=18,44м
Вд=4,68м
6. Техника безопасности при производстве земляных
работ
Организация строй площадки должна обеспечивать безопасность труда
работающих на всех этапах исполнения работ. Основные зоны должны быть
обозначены знаками безопасности и надписями установленных форм. До начала
работ определяют точное местонахождение действующих подземных коммуникаций.
При работе в ночное время площадка должна иметь собственное освещение. При
работе бульдозера с заглубленным отвалом запрещается поворачивать его. При
работе экскаватора запрещается находится под стрелой в зоне поворота При
разработке, планировке и уплотнении грунта двумя или более механизмами
(бульдозерами, катками, скреперами ) расстояние между ними должно быть не
менее 20 м. Погрузка грунта на автосамосвалы должна производиться со
стороны заднего или бокового борта.
8. Список используемой литературы
1. Данилов И.И. и др.
“ Технология строительного производства” ( учебник для ВУЗов ) М,:
Стройиздат 1984г. 559с.
2. Литвинов О.О; Беляков Ю.И. и др. "Технология строительного производства"
Киев: Высшая школа. 1984г. 479с.
3. ЕНиР "Земляные работы" М.: Стройиздат 1989г. 224с.