Производство земляных работ

 

1.ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ 

1. Котлован  круглый, радиусом 20 м, траншея 450*0,9 м;
2. Вид грунта - супесок, объемная масса 1,65 т/м³;
3. Глубина котлована – h₁=4,5 м;
4. Глубина траншеи – h₂=2,4 м;
5. Средняя скорость движения автосамосвала – 20 км/час;
6. Расстояние вывозки в отвал – 4,5 км;
7. Растительный слой грунта вывозится.

 
 
 

 

     2.Определение объемов работ. 

    Комплекс  работ по устройству котлована и  траншеи (СНиП IV-14-84 Сборник 2-1) можно разделить на следующие простые процессы:

    - срезка растительного слоя грунта с котлована и траншеи (СНиП 2.02.01-83, СНиП 3.01.01-85, СНиП 3.02.01-87);

    - погрузка и транспортирование растительного слоя грунта с котлована и траншеи;

    - разработка грунта в котловане и траншее;

    - транспортирование разработанного в котловане грунта;

    - зачистка дна котлована и траншеи.

      Объем круглого котлована с откосами без учета рельефа местности рассчитывается по формуле:

V_к = π_* h₁/3 _* (r₁²+r₂² + r_1* r₂)

      r₁ и r₂ – радиусы по дну и по верху котлована, м,

      h₁– глубина котлована,

      Радиус  котлована по верху определим  по формуле r₂= r₁+m* h₁

      Значение  m определим по таблице 4 СниП 111-4-80 «Техника безопасности в строительстве», откуда примем m= 0,85, тогда

      r₂= 20+0,85*4,5 = 23,8 м.

      Найдем  объем котлована

      V_к = 3,14*4,5/3*(20²+23,8²+20*23,8) = 6793,89 м³;

      

      При разработке котлована необходимо предусмотреть  въездную траншею, объем которой  определим по формуле:

        V_в =  h₁²/6 (3b+2m h₁(m'-m)/m') (m'-m),

      где b=7,6 м ширина въездной траншеи; m' =10 показатель крутизны продольного уклона въездной траншеи, тогда

      V_в =4,5²/6*(3*7,6+2*0,67*4,5(10-0,67)/10)(10-0,67) = 894,59 м³;

      Объем транши определяется из условия постоянного  поперечного сечения по формуле:

        V_m =  Fλ,

      Где F – площадь поперечного сечения траншеи, м²; λ – заданная длина траншеи, м.

      Площадь поперечного сечения траншеи найдем по формуле:

      F= h₂ (b+a),

      где а- горизонтальное заложение (проекция) откоса к его высоте, м; Показатель крутизны откоса нам известен и равен 0,85. Горизонтальное заложение найдем из формулы:

      m=a/ h₂ , отсюда а= m*h₂

      а=0,85*2,4 = 2,04 м

     F=2,4(0,9+2,04)= 7 м²;

      V_m = 7*450=3150 м³.

    Объем работ по срезке растительного слоя в квадратных метрах определяется размерами  котлована поверху с добавлением  к радиусу по верху выемки, равной 5 м. Толщина растительного слоя h_рc принимается равной 0,18м.

    Объем работ по срезке растительного слоя по всей площади котлована определяется по формуле:

    V_рск =π_*  (r₂ + 10)²h_рс,

    V_рск = 3,14(23,8+10) ²*0,18 = 646 м³.

    Объем работ по срезке растительного слоя траншеи определяется по формуле:

V_рст = λ(а+b) h_рс,

V_рст = 450*(2,04+0,9)*0,18=238 м³.

    При разработке грунта экскаватором на дне  котлована и траншеи остается недобор грунта, величина которого h_н принимается равным 0,1 м.

    Объем недобора V_нк, м³, по всей площади котлована определяется по формуле:

    V_нк = π r₁² h_н,

    V_нк = 3,14*20²*0,1=125,6 м³,

    Объем недобора V_нк, м³, по всей площади траншеи определяется по формуле:

    V_нт =bL h_н,

    где L- длина траншеи.

    V_нт =0,9*450*0,1=40,5 м³,

    С учетом изложенного общий объем  работ по срезке растительного слоя грунта определяется по формуле:

    V_рс = V_рск + V_рст , 

    V_рс = 646 + 238 = 884 м³,

    Общий объем работ по разработке грунта экскаватором в котловане определяется по формуле:

    V_эк = V_к -V_рск – V_нк  +V_в,

    V_эк = 6793,89 – 646 – 125,6 + 894,59 = 6917 м³,

    Общий объем работ по разработке грунта экскаватором в траншее определяется по формуле:

    V_эт = V_т -V_рст – V_нт  ,

    V_эт =3150 – 238 – 40,5 = 2871,5 м³. 

    3. Подбор комплектов машин для производства земельных работ. 

    Для выполнения рабочих операций при  разработке грунта в котловане используя сборник единых нормы и расценок на строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы подбираем комплект механизмов.

    Составим  сравнительную таблицу для выбора наиболее целесообразного вида машины для срезки растительного слоя грунта и его складирования, доработки грунта в котловане и планировки дна котлована

 

    Сравнивая технические характеристики машин, выбираем для срезки растительного слоя грунта и его складирования, доработки грунта в котловане и планировки дна котлована Бульдозер ДЗ-18 как наиболее подходящий для всех операций. Грейдер не подходит потому, что для доработки грунта в котловане его использовать нецелесообразно из-за радиуса поворота. Скрепер использовать нецелесообразно из-за избыточной мощности и из-за того, что его нельзя использовать для операций по планировке дна котлована.

    Составим  сравнительную таблицу для выбора наиболее целесообразного вида машины для разработки грунта в котловане.

 

    Наиболее  целесообразный вид экскаватора  это  Экскаватор Э-504 драглайн. При  использовании экскаватора Э-504  прямая лопата необходимо будет производить разработку грунта в два слоя к тому же по параметрам «Радиус захвата и выгрузка грунта» и «Наибольший радиус копания» он уступает экскаватору драглайн.

    Составим  сравнительную таблицу для выбора наиболее целесообразного вида машины для разработки грунта в траншее.