Разработка грунта в котловане

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ  БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«Томский государственный архитектурно-строительный университет»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ

«Расчет грунта в котловане»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исполнитель: Студентка гр. 401 - 005	Усеинова  Р.Ф.
Проверил:	Петров Е. Ю.

 

 

 

 

 

 

 

 

Томск-2012

СОДЕРЖАНИЕ

 

Разработка  грунта в котловане

 

1.1. Исходные данные

1.2. Назначение размеров котлована под фундамент здания

1.3. Подсчет объемов земляных работ

1.4. Подбор комплекта машин для разработки грунта в котловане

1.5. Составление ведомости объемов земляных работ

1.6. Калькуляция трудовых затрат и заработной платы

1.7. Расчет комплекта автосамосвалов для транспортирования грунта

1.8. Расчет забоя одноковшового экскаватора обратная лопата

1.9. Календарный план производства земляных работ

1.10. Расчет технико-экономических показателей комплекта машин

1.11. Расчет материальных  ресурсов для производства земляных  работ

1.12. Технология производства земляных работ

1.13. Контроль качества земляных работ

1.14. Техника безопасности. Охрана труда при производстве земляных работ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Строительное  производство–совокупность производственных процессов, осуществляемых на строительной площадке, включая строительно-монтажные работы и специальные процессы, подготовительные и основной процесс производства.

Конечным результатом  совокупных строительных процессов  является строительная продукция, под  которой следует понимать отдельные здания строящихся зданий, объектов и сооружений. Целью технического проектирования является подборка оптимальных технологических и организационных производств для выполнения условий, обеспечивающих выпуск строительной продукции в кратчайший срок при минимальном использовании всех видов ресурсов.

Совокупность производственных процессов связанных с разработкой, перемещением, укладкой грунтов и  разработкой земляных сооружений называют земляные работы. Они выполняются при возведении практически всех объектов в промышленном, гражданском, дорожном, гидротехнических и др. отраслях строительства. По организационно-технической структуре земляные работы выполняются специализированным потоком, включающие подготовительные, основные и вспомогательные процессы.

Состав, объем и очередность  выполнения процессов, входящих в подготовительные, основные и вспомогательные работы, определяются на стадии проектирования, организации строительства и  производства работ.

Земляные работы имеют  значительный вес в общей стоимости и трудоемкости строительно-монтажных работ.

Земляными называют работы по разработке грунта в выемках, его  транспортированию и укладке  в насыпи. Выемки и насыпи представляют собой земляные сооружения, которые  в зависимости от их назначения и срока эксплуатации могут быть постоянными и временными. Постоянные земляные сооружения – плотины, дамбы, каналы, водохранилища и т.п. – предназначены для длительной эксплуатации. Временные земляные сооружения устраивают как необходимый элемент для последующих строительно-монтажных работ. К ним относятся котлованы и траншеи. Котлованами называются выемки, ширина которых мало отличается от длины, а траншеями – выемки, имеющие малые размеры поперечного сечения и большую длину. Котлованы необходимы для строительства сооружений, а траншеи – для прокладки трубопроводов. Наклонные боковые поверхности выемок и насыпей называют откосами, а горизонтальные поверхности вокруг них – бермами. Остальными элементами земляных сооружений являются: дно выемки – нижняя горизонтальная земляная поверхность выемки; бровка – верхняя кромка откоса; подошва – нижняя кромка откоса.

К земляным сооружениям  также относят резервы и кавальеры. Резервы – это выемки, из которых  берут грунт для устройства насыпи, а кавальеры – это насыпи, образуемые при отсыпке ненужного грунта, например для временного его хранения, используемого затем вновь для засыпки траншей или пазух котлованов. Земляные сооружения при их эксплуатации не должны изменять своей формы и основных размеров, давать просадок, размываться под действием воды и поддаваться влиянию атмосферных осадков.

Поскольку земляные сооружения устраиваются в грунтах или из грунтов, необходимо знать их основные свойства.

Вид и свойства грунтов  характеризуют размеры и форма  ее зерен, их прочность, расположение и взаимосвязь. По совокупности признаков грунты делятся на группы, виды и разновидности.

По характеру структурных  связей грунты подразделяют на два  класса: скальные(характеризуются высокой  прочностью связей между зернами) и  нескальные (делятся на связные и несвязные).

Несвязными называют грунты, обладающие только силами сухого трения. Это крупнообломочные и песчаные грунты. Грунты, характеризующиеся  наличием сил сцепления между  частицами, носят название связных. К таким грунтам относятся  глины и суглинки. Промежуточное положение занимают так называемые малосвязные грунты. Наряду с силами трения они обладают слабо выраженными силами сцепления. К этой группе грунтов относятся супеси.

По степени влагосодержания  различают грунты сухие, влажные  и мокрые. Основные физические свойства грунтов: плотность, влажность, пористость, угол ест естественного откоса и внутреннего трения, водопроницаемость; механические свойства – прочность, деформативность, твердость, пластичность, сопротивляемость сдвигу, размываемость, разрыхляемость, уплотняемость и др.

В зависимости от трудности  от трудности их механизированной разработки все грунты разделены на группы, что следует учитывать при  выборе и определении выработки  землеройных механизмов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РАЗРАБОТКА ГРУНТА В КОТЛОВАНЕ

 

Разработать технологический  процесс устройства котлована глубиной

2,0 м под фундамент здания с подвалом. Размеры здания в плане по разбивочным осям составляют 45,0+24 м.Разработка грунта ведется экскаватором драглайн.

 

1.1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

 

Район строительства: г. Томск

Начало производственных работ: 4 июня

Продолжительность работ: по графику

Класс дорог: грунтовая

Дальность отвода грунта: 5,8км

Характеристика грунта: песок

Число смен в сутки: 1

 

 

1.2. НАЗНАЧЕНИЕ РАЗМЕРОВ КОТЛОВАНА ПОД ФУНДАМЕНТ ЗДАНИЯ

 

Ширину и длину котлована  на уровне дна принимают на 1,0 м  больше ширины и длины фундамента здания на уровне дна котлована, и  с учетом привязки осей эти размеры  составляют:

Вн = 24+2*1,1+2*0,5 = 27,2 (м);

Lн = 45+2*1,3+2*0,5 = 48,6 (м).

Ширину и длину котлована  в верхней части определяют с  учетом заложения откосов 

Bв = Вн + 2mhтр = 27,2+2*1*2 = 31,2 (м);

Lв = Lн + 2mhтр = 48,6+2*1*2 = 52,6 (м),

где m=1,0 принимаем по таблице П1,1

Расчетную глубину котлована (hp) определяют с учетом недобора грунта (hн). Недобор грунта при разработке котлована экскаватором обратная лопата

hн = 0,25м. Тогда расчетная глубина котлована составляет

hтр =2,0-0,25=1,75 м.

 

 

 

1.3. ПОДСЧЕТ ОБЬЕМОВ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ

 

Объем грунта в съезде в котлован

Vтр = 1,75² * (3*3,5+2*1*1,75(5-1)/5)*(5-1)/6 = 27,154 м³

Объем грунта непосредственно  в котловане 

Vк = 1,75*(27,2*48,6+31,2*52,6+(27,2+31,2)*(48,6+52,6))/6 = 2587,993 м³

Объем грунта в недоборе составляет

Vн = 48,6*27,2*0,25 = 330,48 м³

Общий объем грунта в сумме составляет

V = Vтр + Vк + Vн = 27,154+2587,993+330,48 = 2945,627 м³

Площадь срезки растительного  слоя

F1 = (Bв+20)*(Lв+20) = (31,2+20)*(52,6+20) = 3717,12 м²

Площадь планировки дна  котлована составляет

F2 = Lн*Bн = 48,6*27,2= 1321,92 м²

Дальность транспортирования бульдозером срезанного растительного слоя грунта составляет

L1 = (Lв+20)/2 = (52,6+20)/2 = 36,3 м – принимаем L1 = 40 м

Дальность транспортирования  бульдозером недобора грунта

L2 = Lн = 48,6 м – принимаем L2 = 50 м

Объем срезаемого растительного  слоя грунта определяют по выражению

Vр.сл = F1*hр.сл = 3717,12*0,2 = 743,424 м³

Полученные объемы земляных работ сведены в таблицу П3.1. Единицы измерения объемов земляных работ при устройстве котлована приняты по

ЕНиР Е2-1 “Механизированные  и ручные земляные работы”.

 

 

1.4. ПОДБОР КОМПЛЕКТА МАШИН ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ГРУНТА В КОТЛОВАНЕ

 

Для выполнения рабочих  операций при разработке грунта в  котловане из приложения 1 подбираем  комплект механизмов. Срезку растительного  слоя и его транспортирование, доработку  грунта в котловане и планировку дна котлована выполняет лёгкий бульдозер ДЗ-42 при транспортировании грунта до 50 м. Погрузка растительного слоя и недобора грунта из котлована производит вспомогательный экскаватор прямая лопата ЭО-3323А с ёмкостью ковша 0,63 м³ в комплекте с самосвалом. Для разработки грунта в котловане и съездной траншее подобран ведущий одноковшовый экскаватор обратная лопата

Э-652Б с емкостью ковша 0,65 м³. Отвоз грунта осуществляется самосвалами ГАЗ-335 грузоподъемностью Q=6т.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.5. СОСТАВЛЕНИЕ ВЕДОМОСТИ ОБЪЕМОВ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ

Таблица 1

Ведомость объемов земляных работ

Наименование строительных процессов	Единица измерения по ЕНиР	Кол-во единиц измерений
1. Срезка растительного  слоя грунта I категории бульдозером ДЗ-42	1000 м²	3,7171
2. Транспортирование  ранее разработанного растительного  слоя грунта I категории бульдозером на расстояние L1=40м	100м³	7,4343
3. Разработка растительного  слоя грунта I категории экскаватором прямая лопата с емкостью ковша 0,63м³ с погрузкой в транспортное средство	100м³	7,4343
4. Разработка грунта II категории в сьездной траншее экскаватором обратная лопата с емкостью ковша 0,65м³ с погрузкой в транспортное средство	100м³	0,2715
5. Разработка грунта II категории в котловане экскаватором обратная лопата с емкостью ковша 0,65м³ с погрузкой в транспортное средство	100м³	25,8799
6. Разработка недобора  грунта II категории в котловане бульдозером ДЗ-42 с транспортированием на расстояние L2=50м	100м³	3,3048
7. Разработка ранее  разработанного грунта I категории экскаватором прямая лопата с емкостью ковша 0,63м³ с погрузкой в транспортное средство	100м³	3,3048
8. Окончательная планировка  дна котлована бульдозером ДЗ-42	1000м²	1,3219

 

 

1.6. КАЛЬКУЛЯЦИЯ ТРУДОВЫХ ЗАТРАТ И ЗАРОБОТНОЙ ПЛАТЫК

ЕНИР, табл.	Наименование операций	Объем работ		Норма времени (Н.вр.), маш.-ч.	Трудоем-кость, маш.-ч.	Расценка (Расц.), руб.-коп.	Заработная плата, руб.-коп.	Состав звена
		Ед. изм.	Кол-во
§ Е2-1-5 № 2-а	1. Срезка растительного слоя  грунта I категории бульдозером ДЗ-42	1000 м²	3,7171	0,69	2,565	0-73,1	2-72	Маш-ст 5р-1
§ Е2-2-22 т.2 № 1-а +№1-в	2. Транспортирование ранее разработанного  растительного слоя грунта  I категории бульдозером на расстояние L1=40м	100м³	7,4343	3,0175	22,43	2-75	20-44	Маш-ст 5р-1
§ Е2-1-8 № 1-а	3. Разработка растительного слоя  грунта I категории экскаватором прямая лопата с емкостью ковша 0,63м³ с погрузкой в транспортное средство	100м³	7,4343	1,7	12,64	1-8	13-38	Маш-ст 6р-1
§ Е2-1-11 т. 7,  № 1-а	4. Разработка грунта II категории в сьездной траншее экскаватором обратная лопата с емкостью ковша 0,65м³ с погрузкой в транспортное средство	100м³	0,2715	2,9	0,788	3-07	0-83	Маш-ст 6р-1
§ Е2-1-11 т. 7, № 1-а	5. Разработка грунта II категории в котловане экскаватором обратная лопата с емкостью ковша 0,65м³ с погрузкой в транспортное средство	100м³	25,88	2,9	75,052	3-07	79-45	Маш-ст 6р-1
§ Е2-1-22 т. 2 № 1-б + № 1-г	6. Разработка недобора грунта  II категории в котловане бульдозером ДЗ-42 с транспортированием на расстояние L2=50м	100м³	3,305	4,86	16,06	4-42	14-61	Маш-ст 5р-1
§ Е2-1-8 № 1-а	7. Разработка ранее разработанного  грунта I категории экскаватором прямая лопата с емкостью ковша 0,63м³ с погрузкой в транспортное средство	100м³	3,305	1,7	5,619	1-8	5-95	Маш-ст 6р-1
§ Е2-1-36 № 1-б	8. Окончательная планировка дна котлована бульдозером ДЗ-42	1000м²	1,322	0,49	0,648	0-44,6	0-59	Маш-ст 5р-1