Технология выполнения земляных работ и возведения подземной части здания

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНСТИТУТ СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ

КАФЕДРА ТЕХНОЛОГИИ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Пояснительная записка

К курсовому проекту на тему:

ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ И ВОЗВЕДЕНИЯ ПОДЗЕМНОЙ ЧАСТИ ЗДАНИЯ

Выполнил: студент

Шибаев В.О.

ПГС-3-8

Проверил: доцент

Ли А.И.

МОСКВА – 2010г.

1. Вертикальная планировка строительной площадки

Вертикальная планировка
- комплекс мероприятий, направленных на преобразование рельефа местности в технических и композиционных целях. Предполагает: организацию поверхностного стока с территории, сохранение ценной существующей растительности и почвенного покрова, устройства террас, подпорных стенок, насыпку оврагов, рытье выемок под водоемы и т.д. Также вертикальная планировка выполняется для планового и высотного обоснования.

В данном курсовом проекте вертикальная планировка строительной площадки выполняется для выравнивания территории с заданным уклоном после производства подготовительных работ (расчистки территории и срезки растительного слоя) и предшествует работам по подготовке и освоению площадки под котлован.

1.1. Построение линии нулевых работ

Линия нулевых работ
находиться путем последовательного соединения прямыми точек нулевых работ
, которые располагаются на каждой стороне квадрата строительной сетки между его вершинами, имеющими рабочие отметки противоположных знаков.

Положительными рабочими отметками являются насыпи, а отрицательными – выемки. Положение точек нулевых работ определяется графически. Для этого вычерчиваем в любом масштабе план схему строительной площадки, на вершины квадратов наносим рабочие отметки
, которые представляют собой разность между отметками планировки (красными) и фактическими отметками земли в данной точке (чёрными), после чего отмечаем квадраты и их стороны, в которых рабочие отметки вершин имеют противоположные знаки. Затем в вершинах этих квадратов перпендикулярно сторонам, на которых определяются точки нулевых работ, откладываем отрезки прямой, равные рабочим отметкам. Полученная точка пересечения и является точкой нулевых работ, а расстояние от этой точки до любой из вершин квадрата находим графически (путем измерения) или аналитически, из подобия треугольников:

, откуда ,

где Х – расстояние от вершины квадрата с положительной рабочей

отметкой до точки нулевых работ, м;

hB
и hН
– абсолютное значение рабочих отметок вершин квадратов выемки

и насыпи соответственно.

Соединив точки нулевых работ, получаем линию нулевых работ, разделяющую насыпь и выемку. Линия нулевых работ (ЛНР) указывает границу между выемкой и насыпью, соединяет точки нулевых работ (точки с рабочими отметками, равными 0).

Знак «+» рабочей отметки указывает на необходимость подсыпки грунта (планировочная насыпь), а знак «-» - на необходимость снятия лишнего грунта (планировочная выемка).

Полученная линия нулевых работ на заданной строительной площадке приведена на рис.2.

1.2. Расчет объемов планировочных работ.

Определяем в полученных фигурах объемы грунта соответственно выемки и насыпи. Используем метод четырехгранных призм
. Объемы переработки грунта в выемках и насыпях при вертикальной планировке находим как сумму произведений площадки каждой из фигур строительной сетки Fi на среднюю рабочую отметку в этой фигуре hсрi т.е. :

∑ Vi= ∑ (Fi *hсрi), м³

где Vi- геометрический объем переработки грунта в каждой из фигур строительной сетки.

hсрi- средняя рабочая отметка в каждой фигуре , находится как среднее арифметическое значение рабочих отметок вершин этой фигуры:

hсрi =(h1
+h2
+h3
+…+hn
)/n

где h1
,h2
,h3
,…, hn
- рабочие отметки вершин каждой из фигур строительной сетки, м;

n – общее количество вершин в этой фигуре.

Расчеты объемов переработки грунта производиться в табличной форме.

При подсчете потребности грунта для насыпи, следует помнить, что укладываться будет уже разрыхленный грунт, его потребуется меньше рассчитанного на Кор.

Vгрi- потребность в грунте для устройство насыпи в каждой из фигур, определяется умножением геометрического объема насыпи на коэффициент остаточного разрыхления : Vгрi= Vi*Кор

Кор- коэффициент остаточного разрыхления Кор= 100/(100+Пор)<1=0.96

Пор- показатель остаточного разрыхления(для глины 4-7%, из ЕНиРа Е2-1 на земляные работы).Принимаем Пор
= 5%. Тогда Кор
= 0,95

Таблица 1.

Расчет объемов планировочных работ
.

Планировочная выемка				Планировочная насыпь
№ фигуры	Fi M²	hсрi м	Vi м³	№ фигуры	Fi M²	hсрi м	Vi м³	Vгрi м³
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	10000	0.435	4350	-	-	-	-	-
2	10000	0.1625	1625	-	-	-	-	-
3а	2665	0.025	67	3б	7335	0.065	477	453
-	-	-	-	4	10000	0.17	1700	1615
-	-	-	-	5	10000	0.38	3800	3610
6	10000	0.4	4000	-	-	-	-	-
7а	9904	0.068	673	7б	96	0.003	0	0
8а	750	0.01	8	8б	9250	0.05	463	440
-	-	-	-	9	10000	0.27	2700	2565
-	-	-	-	10	10000	0.51	5100	4845
11	10000	0,365	3650	-	-	-	-	-
12a	9904	0,08	792	12б	96	0.003	0	0
13а	488	0.01	5	13б	9512	0.066	628	597
-	-	-	-	14	10000	0.25	2500	2375
-	-	-	-	15	10000	0.54	5400	5130
ИТОГО	63711	15170	86289	21630

1.3. План распределения грунтовых масс.

Из 1.таблицы получили, что ∑ Vв <∑ Vн т.е. количество разработанного в планировочной выемке грунта недостаточно для устройства планировочной насыпи и этот недостающий объем, равный разности ∑ Vн -∑ Vв, необходимо компенсировать привозкой дополнительного грунта.

Объем привозимого дополнительного грунта определяем с учетом коэффициента первоначального разрыхления:

Vпер.гр. =(∑ Vн -∑ Vв)* кпр=(21630-15170)*1.27=8204 м³

кпр- коэффициент первоначального разрыхления кпр= (100+Ппр)/100>1=1.27

Ппр- показатель первоначального разрыхления (для глина 24-30%)

Во избежание дополнительных трудозатрат укладку привозимого грунта с учетом его объема в уплотненном состоянии (∑ Vн -∑ Vв=6460 м³) предусматриваем в 15-ом (5130 м³) и примерно в 1/3 площади 5-го квадрата(1330 м³) квадратах полностью строительной сетки, как наиболее удаленных относительно линии нулевых работ. Перемещение грунта будем проводить из фигур: 1; 2; 3а; 6; 7а;8а; 11; 12а;13а (планировочной выемки ПВ) в фигуры: 3б; 4; 5; 8б; 9; 2/3 части 10; 8б; 9; 10; 13б; 14 (планировочной насыпи ПН).

Как вариант для уменьшения дополнительных затрат на привозку недостающего грунта обеспечивают нулевой баланс земляных масс, это возможно при уменьшении заданной планировочной отметки строительной площадки на величину ∆h, определяемой по формуле:

∆h=|(∑ Vв -∑ Vн)/F* Кор|=|(21630-15170)/500*300*0.95|=0.05 м

Где F=500*300 M² - полная площадь планируемой площадки.

1.4. Расчет средней дальности перемещений грунта из планировочной выемки в планировочную насыпь, и выбор технических средств для осуществления этого перемещения.

Разработка и перемещение грунта при вертикальной планировке строительной площадки выполняются механизированным способом- с использованием землеройно-транспортных машин: бульдозеров, скреперов и гейзеров. Выбор этих машин производим по средней дальности перемещений грунта, которую определяем по методу статических моментов. Для этого стороны планируемой площадки принимаем за оси абсцисс и ординат прямоугольной системы координат. Затем относительно этой системы координат находим координаты Хi и Yi геометрических центров фигур выемки и насыпи в каждом квадрате строительной площадки(рис.3).

Статические моменты объемов грунтовых масс относительно той или иной оси получаем путем умножения объемов переработки грунта в каждом из фигур квадрата (значения Vi и Vгрi) на соответствующие координаты Хi и Yi (за исключением квадрата 1/3 части квадрата 5 и 15, в которые будет укладываться привозной грунт). Затем находим суммарные статические моменты ∑ (Vi*Хi ) и ∑ (Vi*Yi) и суммарный объем грунтовых масс ∑ Vi отдельно для выемки и для насыпи. Все эти расчеты выполняем в табличной форме с округлением полученных значений до целого числа (таблица2).

Координаты приведенных геометрических центров выемки (Xпв и Yпв) и насыпи (Xпн и Yпн) рассчитываем как частные от деления суммы соответствующих статических моментов на суммарные объемы грунта в выемке и насыпи, т.е. :

Xпв= ∑ (Vi*Хi)в/∑ (Vi) в=1087096 /15170=72м;

Yпв =∑ (Vi*Yi)в/∑ (Vi) в=2512771/15170=166м;

Xпн= ∑ (Vi*Хi)н/∑ (Vi) н=5833662 /15170=385м;

Yпн=∑ (Vi*Yi)н/∑ (Vi) н=2409412/15170=159м;

Среднюю дальность
перемещения грунта из планировочной выемки в планировочную насыпь находим (с округлением до целого числа) по формуле:

Lср=√(( Xпв- Xпн) ²+ (Yпв- Yпн) ²)

Lср=√((72-385) ²+ (166-159) ²)=√97969+49=313м

При дальности перемещения грунта L
ср
=313м
сог

ласно рекомендациям по использованию землеройно-транспортных машин, для выполнения вертикальной планировки строительной площадки принимаем скрепер прицепной с вместимостью ковша до 6 м³
.

Таблица2.

Расчет средней дальности перемещения грунта.

Планировочная выемка										Планировочная насыпь
№ фигуры	Vi м³		Хi м		Yi м		Vi*Хi М	Vi*Yi М		№ фигуры	Vi м³	Хi М	Yi М	Vi*Хi М	Vi*Yi М
1	2		3		4		5	6		7	8	9	10	11	12
1.Перемещение грунта из ПВ в ПН
1		4350		50		250	217500	1087500	-		-	-	-	-	-
2		1625		150		250	243750	406250	-		-	-	-	-	-
3а		67		213		255	14271	17085	3б		453	260	242	117780	109626
-		-		-		-	-	-	4		1615	350	250	565250	403750
-		-		-		-	-	-	5		2280	432	250	984960	570000
6		4000		50		150	200000	600000	-		-	-	-	-	-
7а		673		154		152	103642	102296	7б		0	198	111	0	0
8а		8		206		176	1648	1408	8б		440	249	139	109560	61160
-		-		-		-	-	-	9		2565	350	150	897750	384750
-		-		-		-	-	-	10		4845	450	150	2180250	726750
11		3650		50		50	182500	182500	-		-	-	-	-	-
12а		792		155		146	122760	115632	12б		0	198	111	0	0
13а		5		205		20	1025	100	13б		597	246	58	146862	34626
-		-		-		-	-	-	14		2375	350	50	831250	118750
-		-		-		-	-	-	15		-	-	-	-	-
Итого:15170 1087096 2512771 15170 5833662 2409412

1.5. Определение состава и объемов планировочных работ, выбор технологии их выполнения.

В соответствии с требованиями СНиП и выполненных расчетов в состав планировочных работ включены следующие строительные процессы:

- срезка растительного слоя;

- разработка грунта в планировочной выемке и его перемещение в планировочную насыпь на расстояние, равное L
ср
=313м

- приемка грунта из автосамосвалов и его разравнивание бульдозером в квадратах 10 и 11.

- уплотнение грунта в планировочной насыпи;

1.5.1 Срезка растительного грунта.

В соответствии с экологическими требованиями верхний слой грунта, относящийся к плодородному слою почвы, подлежит срезке и перемещению в специально выделенные места, где они складируются и хранятся для последующего использования при благоустройстве территории по окончании строительства. Иногда его вывозят на другие площадки для выполнения озеленительных работ, но во всех случаях работы с плодородным растительным слоем необходимо предохранять его от смешивания с вышележащим неплодородным слоем, от загрязнения, размыва и выветривания.

Толщина растительного слоя определяется при гидрогеологических исследованиях территории строительной площадки. Как правило, она составляет не более 15 см, при отсутствии корней кустарников и не более 25 см при их наличии.

Срезку плодородного слоя грунта производим бульдозерами на базе трактора Т-100 за один-два прохода по одному следу при отсутствии корней кустарников и за два-три подхода- при их наличии. При этом измерителем объемов работ согласно ЕНиР принята площадь очищенной поверхности. В расчетной работе как площадь заданной строительной площадки равная 300x500=150 000 M².

1.5.2 Разработку и перемещение грунта из ПВ
в
ПН производим прицепным скрепером с ковшом вместимостью до 6 м³ выбранным в разделе 4 в зависимости от средней дальности перемещения грунта. Объем работ согласно данным табл.2 составляет 15170 м³.

1.5.3 Приемка и разравнивание привезенного грунта в ПН.

Доставленный в автосамосвалах привозной грунт выгружаем непосредственно в квадраты 5 и 15 и выравниванием бульдозером ДЗ-53. Объем работ согласно выполненных выше расчетов составляет 8204 м³ грунта, а средняя толщина отсыпаемого слоя равна hотс=8204/(10000+1/3*10000)=1,95 м.

1.5.4 Уплотнение грунта в ПН
предусмотрено самоходными катками ДУ-31А (Д-627А) четырьмя проходами по одному следу. Объем работ составляет86289 M²

уплотненной поверхности, а средняя длина гона lгона=86289/300=287,6 м.

Все результаты принятых решений по технологии производства планировочных работ и выполненных объемов сводим в табл. №3.

Таблица 3.

Ведомость объемов работ

№ п/п	Наименование технологических процессов (по последовательности Их выполнения)	Единица измерения	Количество	Примечания
1	2	3	4	5
1	Срезка растительного слоя бульдозером на базе трактора Т-100	M² очищенной поверхности	150 000	См. п. 5.1.
2	Вертикальная планировка строительной площадки -разработка и перемещение грунта из ПВ в ПН прицепным скрепером с ковшом вместимостью до 10 м³ при средней дальности перемещения 669м…………………………… -приемка привезенного грунта в ПН и его разравнивание с толщиной слоя 1,95 м бульдозером……………………. - уплотнение грунта в ПН Прицепным катком при длине гона 287,6 м…………………….	м³ грунта м³ грунта M² уплотненной поверхности	15170 8204 86289	См. п. 5.2. См. п. 5.3. См. п. 5.4.