Разработка грунта в котловане под здание с подвалом

Министерство 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		colspan="2" rowspan="2">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.