Производство земляных работ

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.