Разработка грунта в котловане под здание с подвалом
СОДЕРЖАНИЕ: Министерство образования Российской Федерации Кафедра ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ Разработка грунта в котловане под здание с подваломМинистерство образования Российской Федерации
Кафедра ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
Разработка грунта в котловане под здание с подвалом
г. Ленинск-Кузнецкий 2009
Содержание
1. Расчет размеров котлована под здание
2. Вычисление объемов земляных работ
3. Подбор комплекта машин для разработки грунта и его транспортирования
4. Калькуляция трудовых затрат и заработной платы
5. Календарный план производства работ
6. Технология производства земляных работ
7. Расчет технико-экономических показателей комплекта машин для земляных работ
8. Техника безопасности
9. Расчет материальных ресурсов для производства работ
Список используемой литературы
Исходные данные
| Размер здания по наружному контуру (B*L), м | Число рабочих смен (а) | Вид грунта | Тип экскаватора | Расстояние перевозки грунта (L гр), км | Средняя скорость самосвала (Uср), км/ч | Глубина котлована (h тр), м |
| 20*55 | 1 | Песок | Драглайн | 1 | 20 | 4,2 |
1. Расчет размеров котлована
a) LнBн – размер котлована по низу
Вн=В+2b
b= 0,5 (по СНиП)
Вн= 20+1= 21 (м)
Lн= L+2b=55+1=56 (м)
б) LвВв – размер котлована по верху
Вв=Вн+2с
с- заложение откоса
1/m=h тр
m – коэффициент откоса (П.1.1.) 1/m= 1/1
m=1
c=m*h тр= 0,5*4,2=2,1 (м)
Вв=21+2,1*2=25,2 (м)
Lв=Lн+2с=56+2*2,1=60,2 (м)
в) hр – расчетная глубина котлована
hр=h тр-hн=4,2-0,2=4 (м), где
h тр – требуемая глубина
hн – толщина недобора (тип экскаватора – драглайн - hн=20 см=0,2 м
Вычисление объемов земляных работ
Срезка растительного слоя грунта бульдозером ДЗ-8 , E 2-1-5 ЕНиР прил.5
Sпл = Впл*Lпл= 45,2*80,2= 3625,04 (м)
Впл = Вв+20=25,2+20=45,2 (м)
Lпл = Lв+20=60,2+20=80,2 (м)
Vp = S/1000=3625,04/1000=3,63 (м3 )
Транспортирование ранее разработанного грунта бульдозером ДЗ-8 на расстояние 45,2 метров, E 2-1-22, 100 м3
Vраст.сл = Sпл*h раст.сл=3625,04*0.25=906,26 (м3 )
h раст.сл=0,25 м
Vp2 =Vрас.сл/100м3 =9,07 (м3 )
Разработка грунта экскаватором прямая лопата с емкостью ковша 0,8 м 3 с погрузкой в транспортное средство (для растительного слоя) E 2-1-8, 100 м3
Vp3 = Vp2 =9,07 (м3 )
Разработка грунта в местах съезда и выезда машин экскаватором драглайн b=3,5 m’=5см лопата с емкостью ковша 0,8 м3 с погрузкой в транспортное средство E2-1-11, 100м3
Vc=hтр2 [ 3b+2m*hтр*( m’-m)/m’ ]*(m’-m)/6, где
b- ширина съезда для бульдозера 3,5м
m’- коэффициент откоса съездной траншеи, для бульдозера =5
Vc=4,22 *[ 3*3,5+2*3.2*(5-1) ] / 5*(5-1)/6=193 (м3 )
Vp4 =Vc/100=1,93 (м3 )
Разработка грунта в котловане экскаватором драглайн ДЗ-8 лопата с емкостью ковша 0,8 м3 с погрузкой в транспортное средство E 2-1-11, 100м3
Объем грунта в котловане под фундамент здания определяем по выражению:
Vк=hp*[ Bн*Lн + Bв*Lв + (Вн +Вв)(Lн +Lв) ]/6, где
Lн,Вн - размеры котлована по низу,м; Lв,Вв – размеры котлована по верху, м; hp – расчетная глубина котлована (без учета недобора), м.
Vк=4*[ 21*56 + 25,2*60,2 + (21+56)(25,2+60,2) ] /6= 6179,21 (м)
Vp5 =Vк/100=6179,2/100=61,792 (м3 )
Разработка недобора грунта в котловане бульдозером ДЗ-8 с транспортированием на расстояние 21 метр E 2-1-22, 100м3
Vн = Lн * Вн * hн=56*21*0,2=235,2 (м)
Vp6 =Vн/100=2,352 (м3 )
Разработка ранее разработанного грунта экскаватором обратная лопата с емкостью ковша 0,8 м3 с погрузкой в транспортное средство E 2-1-11, 100м3
Vp7 =Vp6 =2,352 (м3 )
Окончательная планировка дна котлована бульдозером ДЗ-8 E 2-1-36, 1000 м2
Sн=Bн*Lн=21*56=1176 (м)
Vp8 =Sн/1000= 1,176 (м3 )
Ведомость объемов земляных работ
| Наименование строительных процессов | Единица измерения по ЕНиР | Количество единиц измерения |
| 1.Срезка растительного слоя грунта бульдозером ДЗ-8 | 1000м2 | 3,63 |
| 2.Транспортирование ранее разработанного грунта бульдозером ДЗ-8 на расстояние 45,2 метров | 100м3 | 9,07 |
| 3.Разработкагрунта экскаватором прямая лопата с емкостью ковша 0,8 м3 с погрузкой в транспортное средство (для растительного слоя) | 100м3 | 9,07 |
| 4.Разработка грунта в местах съезда и выезда машин экскаватором драглайн лопата с емкостью ковша 0,8 м3 с погрузкой в транспортное средство | 100м3 | 1,93 |
| 5.Разработка грунта в котловане экскаватором драглайн лопата с емкостью ковша 0,8 м3 с погрузкой в транспортное средство | 100м3 | 61,792 |
| 6.Разработка недобора грунта в котловане бульдозером ДЗ-8 с транспортированием на расстояние 21 метр | 100м3 | 2,352 |
| 7.Разработка ранее разработанного грунта экскаватором обратная лопата с емкостью ковша 0,8 м3 с погрузкой в транспортное средство | 100м3 | 2,352 |
| 8.Окончательная планировка дна котлованабульдозером ДЗ-8 | 1000м2 | 1,176 |
Подбор комплекта машин для разработки грунта в котловане
Основная машина: экскаватор – драглайн
Vк=6179м, значит, емкость ковша экскаватора 0,8м3 .Следовательно марка экскаватора Э-652Б. трактор Т-100
Характеристики экскаватора:
| Марка экскаватора | Емкость ковша, м3 | Радиус копания,м, max/ на уровне стоянки | Радиус выгрузки, м, max/min | Максимальная глубина копания, м | Стоимость Маш.-ч, руб | Затраты труда на 1 час работы, чел.-ч/Маш.-ч |
Э-652-Б |
0.8 | 13.2/- | 10.8/- | 7.8 | 4.84 | 2.63 |
Вспомогательные машины:
1) Автосамосвал; нужное количество определяем по формуле:
N=tц/tп;
tц=tп + 2L/vср + t ут + tр +tм;
tп=Hвр*Vка/(100Кпр) + tм, где
tц – продолжительность работы цикла автосамосвала, ч;
tп – время погрузки автосамосвала, ч;
L – расстояние перевозки грунта;
Vср – средняя скорость автосамосвала, км/ч;
tут – время ускорения и торможения в пути, принимается 0,033ч;
tр – время разгрузки автосамосвала, принимается 0,017ч;
tм – длительность маневров транспортных средств при выгрузке или установке под погрузку, принимается 0,017ч;
Нвр – норма машинного времени на разработку грунта экскаватором с погрузкой в транспортное средство, Маш.-ч;
Vка – объем кузова автосамосвала, м3 .
tп=1,8*7,2/(100*3) + 0,017= 0,0602ч
tц=0.0602 + 2*1/20+0,033+0,017+0,017=0,159ч
N= 0,159/0,0602=2,64 округляем в сторону большего =3
Марку автосамосвала подбираем по емкости ковша экскаватора равной 0,8м3 = КАМАЗ 5510.
Характеристика автосамосвала КАМАЗ 5510:
| Грузоподъемность, т | Вместимость кузова, м3 |
Стоимость Маш.-ч, руб | Затраты труда на 1 час работы, чел.-ч/Маш-ч |
| 10.0 | 7.2 | 5.21 | 2.18 |
4.Калькуляция трудовых затрат и заработной платы
| Обоснование ЕНиР | Наименование процессов | Единица измерения | Объем работ, м3 | Норма времени, маш.-ч | Расценка, руб.-коп. | Затраты труда, Маш.-ч | Заработная плата, руб.-коп. | Состав звена рабочих |
| 1.E 2-1-5 | Срезка растительного слоя бульдозером ДЗ-8 (гр.2) | 1000м2 | 3,63 | 1,8 | 1,8 | Vp*Нвр 6,534 | Vp*p 6,534 |
Машинист 6 разряда |
2.E 2-1-22 П.2а,в |
Транспортирование грунта бульдозером на расстояние 45,2 м | 100м3 | 9,07 | (0,68+0,54)*3,52=4,3 | (0,721+0,572)* *4,3=5,55 | 39,001 | 50,4 | Машинист 6 разряда |
| 3.E 2-1-8 | Разработка грунта экскаватором с погрузкой в транспортное средство | 100м3 | 9,07 | 3 | 1,5 | 27,21 | 13,605 | Помощник машиниста 5 разряда |
| 4.E 2-1-11 | Разработка грунта в местах съезда и выезда машин | 100м3 | 1,93 | 4,4 | 2,2 | 8,5 | 4,3 | Помощник машиниста 5 разряда |
| 5. E 2-1-11 | Разработка грунта в котловане экскаватором | 100м3 | 61,792 | 4,4 | 2,2 | 271,8 | 135,9 | Помощник машиниста 5 разряда |
| 6. E 2-1-22 | Разработка недобора грунта в котловане бульдозером драглайн | 100м3 | 2,352 | 4,3 | 5,55 | 10,11 | 13,05 | Машинист 6 разряда |
| 7.E 2-1-11 | Разработка ранее разработанного грунта с погрузкой | 100м3 | 2,352 | 4,4 | 2,2 | 10,35 | 5,17 | Помощник машиниста 5 разряда |
| 8. E 2-1-36 | Окончательная планировка дна котлована бульдозером ДЗ-8 | 100м3 | 1,176 | 0,38 | 0,33 | 0,44 | 0,38 | Машинист 6 разряда |
5. Календарный график производства земляных работ
| Наименование процессов | Объем работ | Число Маш-см. | Требуемые машины | Число рабочих смен | Продолжительность, дн | Месяц | ||||||||||||
| Рабочие дни (часы) | ||||||||||||||||||
Ед. измер. |
Кол-во, м3 | наименование | Кол-во машин | Тн | Тпл | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |||||||||
| 1.Срезка растительного слоя | 1000м | 3,63 | 0,817 | бульдозер ДЗ-8 | 1 | 1 | 0,817 | 0,82 | ||||||||||
| 2.транспортирование грунта | 100м | 9,07 | 4,875 | бульдозер ДЗ-8 | 1 | 1 | 4,875 | 4,88 | ||||||||||
| 3.разработка грунта с погрузкой | 100м | 9,07 | 3,402 | Экскаватор Э-10011Е |
1 | 1 | 3,402 | 3,41 | ||||||||||
| 4.разработка грунта | 100м | 1,93 | 1,0625 | Экскаватор Э-652-Б | 1 | 1 | 1,0625 | 1,07 | ||||||||||
| 5.разработка грунта | 100м | 61,792 | 33,98 | Экскаватор Э-652-Б | 1 | 1 | 33,98 | 34 | ||||||||||
| 6.разработка недобора грунта | 100м | 2,352 | 1,27 | бульдозер ДЗ-8 | 1 | 1 | 1,27 | 1,3 | ||||||||||
| 7.разработка ранее разработанного грунта | 100м | 2,352 | 1,3 | Экскаватор Э-652-Б | 1 | 1 | 1,3 | 1,3 | ||||||||||
| 8.оканчательная планировка дна котлована | 100м | 1,176 | 0,055 | бульдозер ДЗ-8 | 1 | 1 | 1,176 | 1,2 | ||||||||||
6. Технология производства земляных работ
До начала производства основных работ по отрывке котлованов и траншей, устройству насыпей или планировке площадок должны быть проведены подготоительные работы, к числу которых относятся: устройство территории; геодезические работы; сооружение временных коммуникаций; подготовку к производству земляных работ в зимний период (утепление грунта и организация снегозадержания); подготовку мерзлых грунтов к разработке (очистка и оттаивание грунта). Устройство территорий заключается в очистке территорий строительной площадки от деревьев, кустарников пней, крупных камней; сносе ненужных стро-ений; устройстве постоянных или временных ограждений для стока поверхностных вод (специальные оградительные обвалования, нагорные водоотводные канавы); в снятии рас-стительного слоя грунта в основаниях насыпей и поверхности выемок для восстановления рекультивации нарушенных или малопродуктивных сельскохозяйственных земель. Геодезические работы в строительстве должны обеспечивать повышения качества, снижения стоимости и сокращение продолжительности строительства. Основными задачами строительной геодезии являются: развитие опорных и создание разбивочных геодезических сеток для выноса проекта в натуру и производство исполнительных съемок на стадии строительства и после его завершения; проверка всех геометрических размеров, координат, отметок в рабочих чертежах перед выносом проекта здания или сооружения в натуру; производство основных и детальных геодезических разбивочных работ при возведении зданий и сооружений; осуществление контрольных геодезических измерений в процессе возведения здания или сооружения; учет объемов выполненных работ; наблюдение за осадками и деформациями зданий и сооружений в процессе строительства. Сооружение временных коммуникаций включает в себя работу по устройству землевозных дорог, временных водопроводных сетей, энергоснабжения, обеспечения теплом, паром, газом и сжатым воздухом. К вспомогательным работам относятся: рыхление плотных и мерзлых грунтов; водоотвод, водоотлив и водопонижение; искусственное закрепление грунтов; их уплотнение; отделка поверхности земляных сооружений (зачистка, планировка и т.д.).
Водоотвод . Он необходим для защиты котлованов и траншей от заполнения их ливневыми и талыми водами. Для водоотвода обычно используют расположенные с нагорной стороны резервы, кавальеры, а также специально устраиваемые оградительные обвалования, водоотводящие канавы, лотки и системы дренажей. Воду из всех водоотводящих устройств отводят в пониженные места, удаленные от возводимых и существующих сооружений. Водоотлив . Предварительное осушение часто осуществляют при устройстве котлованов и траншей. Работы по строительному водопонижению во многом зависят от принятого метода механизированной разработки котлованов и траншей. В водоотводном строительстве применяют два метода производства земляных работ: 1) разработку грунта сухоройными машинами и механизмами с предварительным его осушением; 2) разработку грунта средствами гидромехани-зации с последующим осушением котлованов и траншей.
Способы искусственного понижения уровня грунтовых вод
Иглофильтровый способ предусматривает использование для откачки воды из грунта часто расположенных скважин с трубчатыми водоприемниками малого диаметра - иглофильтров , соединенных общим всасывающим коллектором с общей насосной станцией. Для искусственного понижения уровня грунтовых вод (УГВ) на глубину 4.....5 м в песчаных грунтах применяют легкие иглофильтровые установки (ЛИУ). Эжекторные иглофильтровые установки применяют для понижения УГВ на глубину от 5 до 18-20 м.
Электроосмотическое водопонижение, или электроосушение, основано на исполь-зовании в целях усиления эффекта водоотдачи явления электроосмоса, т.е. способности воды двигаться под воздействием поля постоянного тока в порах грунта от анода к катоду. Его используют в слабопроницаемых (глинистых, илистых, суглинистых) грунтах, имеющих коэффициенты фильтрации менее 1 м/сут при ширине котлована до 40 м.
Открытые (соединяющиеся с атмосферой) водопонизительные скважины , оборудованные насосами, применяют в тех случаях, когда требуются большие глубины понижения УГВ, а также когда использование иглофильтров затру-дительно из-за больших притоков, необходимости осушения больших площадей и стесненности территории. Вакуумный способ водопонижения, при котором в зоне иглофильтра создается устойчивый вакуум, применяют для осушения мелкозернистых грунтов, имеющих малые коэффициенты фильтрации (0.01....3 м/сут). Закрепление грунтов производится в целях повышения их прочности и устой-чивости или придания им водонепроницаемости. Для этого используют способы цементации, глинизации, битумизации, силикатизации, смолизации и термического закрепления. В сложных гидрогеологических условиях применяют искусственное замораживание грунтов.
Определение продолжительности работы и выработки машин:
То=Тр/ Nm
Продолжительность работы бульдозера То1=6,534/1,8=3,63
То2=39/4,3=9,06
То6=10,11/4,3=2,35
То8=0,44/0,38=1,15
То(Б)=16,19
Продолжительность работы экскаватора То4=8,5/4,4=1,93
То5=271,8/4,4=61,7
То7=10,35/4,4=2,35
То(экс.пр.л)=65,98
То3(обр.л)=27,21/3=9,07
Продолжительность работы автосамосвала То=9,07+65,98=75,05
7.Расчет технико-экономических показателей комплекта машин
Удельная себестоимость разработки 1 м3 грунта определяют по выражению:
Сед=1,08* ( Cv - cv * N * toi )/ V -
где,См-см-стоимостьодной смены работы машины на площадке,руб;
N- число машин данной марки;
Toi-время работы данной машины;
V-общий объем разрабатываемого грунта.
Сед(Б)=4,84*1*16,19=78,4
Сед(экс)=4,84*1*65,98=319,4
Сед(экс. О.л.)=4,84*1*9,07=43,9
Сед(а)= 4,84*3*75,05=1089,8
Сед=1,08*(78,4+319,4+43,9+1089,8)/12404,2=0,133
Те= (Тм* Ni * toi )/ V ,
где Тм - затраты труда на 1маш.-ч. Эксплуатации машины данной марки
Те(Б)= 2,63*1*16,19=42,6
Те(экс)=2,63*1*65,98=173,5
Те(э.о.л)=2,63*1*9,07=23,9
Те(а)=2,63*3*75,05=592,15
Те=832.15/12404,2=0,07
8. Техника безопасности
-- обеспечение электробезопасности при производстве земляных работ в местах прохождения электросетей и при использовании электрических машин;
-- устройства для надежного крепления стенок котлована и траншей с вертикальными стенками при глубине их 1.5 м;
-- устройства для безопасного спуска рабочих в выемки;
-- ограждение выемок в местах движения людей и транспорта;
-- установление безопасного расстояния от отвалов грунта, места прохода и проезда машин до бровки выемки;
-- устройство надежного освещения рабочих мест и подходов и проездов к ним в ночное время;
-- обеспечение отсутствия людей в зоне действия рабочих органов землеройных машин;
-- обеспечение безопасной крутизны откосов котлованов и траншей, разрабатываемых без креплений и систематического наблюдения за состоянием откосов;
-- обеспечение звуковой сигнализации землеройных машин;
-- обеспечение правильной эксплуатации землеройных и транспортных машин.
9. Расчет материальных ресурсов для производства земляных работ
| материал | экскаватор | бульдозер | Всего | |
| 1 | 2 | |||
| Дизельное топливо | 633,408 | 87,072 | 155,424 | 875,904 |
Список используемой литературы
1. СНиП 3.02.01 – 87. Земляные сооружения, основания и фундаменты. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1982. – 128с.
2. СНиП 3-4-80*. Техника безопасности в строительстве. – М.: Стройиздат, 1990.-226с.
3. СНиП 12-03-99. Безопасность труда в строительстве.- М.: Стройиздат, 2000.-50с.
4. ЕНиР. Сборник Е2. Земляные работы. Выпуск 1. Механизированные и ручные земляные работы.-М.: Стройиздат, 1988.-244с.
5. Кузнецов Ю.П. Земляные работы. – Ростов на Дону: РИСИ, 1975.-175с.
6. Земляные работы. Справочник строителя / Под ред. А.К. Рейша.-М.: Стройиздат, 1984.-320с.
7. Технология строительного производства / Под ред. О.О. Литвинова.-Киев: Высшая школа, 1985.-456с.