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



Расчет размеров котлована под здание

Вычисление объемов земляных работ

Подбор комплекта машин для разработки грунта и его транспортирования

Калькуляция трудовых затрат и заработной платы

Календарный план производства работ

Технология производства земляных работ

Расчет технико-экономических показателей комплекта машин для земляных работ

Техника безопасности

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



Расчет размеров котлована



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:

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

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-стоимость одной 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



СНиП 3.02.01 – 87. Земляные сооружения, основания и фундаменты. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1982. – 128с.

 СНиП 3-4-80*. Техника безопасности в строительстве. – М.: Стройиздат, 1990.-226с.

СНиП 12-03-99. Безопасность труда в строительстве.- М.: Стройиздат, 2000.-50с.

ЕНиР. Сборник Е2. Земляные работы. Выпуск 1. Механизированные и ручные земляные работы.-М.: Стройиздат, 1988.-244с.

Кузнецов Ю.П. Земляные работы. – Ростов на Дону: РИСИ, 1975.-175с.

Земляные работы. Справочник строителя / Под ред. А.К. Рейша.-М.: Стройиздат, 1984.-320с.

Технология строительного производства / Под ред. О.О. Литвинова.-Киев: Высшая школа, 1985.-456с.