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.

    Выберем для разработки траншеи Экскаватор Э-651обладающий оптимальными техническими характеристиками. 

    4. Расчет числа автосамосвалов. 

    Для вывозки грунта разрабатываемого в  котловане экскаватором примем автосамосвал марки Камаз 5511 грузоподъемностью Q = 10,0 т.

    Для обеспечения непрерывной работы экскаватора с погрузкой грунта в транспорт рассчитаем необходимое количество самосвалов по формуле:

  N=Т_ц/t_n= (t_n +2L/V_ср+t_p+t_м)/ t_n,

    где L – расстояние транспортирования грунта, V_ср - средняя скорость движения самосвала из условия задания, t_p – время разгрузки, t_м – время маневрирования автосамосвала (принимаются равными 1 мин.).

    Определим норму затрат машинного времени  на единицу продукции, т.е. на 100 м³ разработанного грунта.

    Н_вр = 2 маш.ч. = 120 мин.

    Определим объем грунта вмещаемого в кузов  самосвала.

    V_гр = Р_а/сам/ γ = 10/1,65 = 6,06 м³.

    Так как грунт загружается в кузов автосамосвала в разрыхленном состоянии, поэтому учтем коэффициент первоначального разрыхления К_р. Примем К_р = 1,15.

    V_гр = 6,06/1,15 = 5,3 м³.

    Время разработки этого объема грунта, являющееся и временем погрузки будет равно

      t_n = 120 * 5,3/100 = 6,4 мин.

    N=(6,4+2*4,5/0,333+1+1)/6,4=5,5 следовательно необходимое количество автосамосвалов составит 6 ед.

    Недобор в котловане будем зачищать вручную, поскольку ширина траншеи по дну 0,9 метра. 
 

    5. Технология и организация  земляных работ. 

    До  начала производства работ по срезке грунта растительного слоя должны быть выполнены следующие работы:

     - вынесены оси и обозначены  границы площадки производства  работ; 

     - указаны места отсыпки отвалов  растительного грунта;

     - произведена рабочая разбивка площадки с закреплением разбивочных знаков;

     - ознакомлены с технологией и  организацией работ и обучены  безопасным методам труда рабочие  и И Т Р.

    Предусматривается следующая последовательность работ:

     - срезка грунта растительного  слоя и перемещение в отвал бульдозером;

    - складирование растительного грунта  будем осуществлять по краям  траншеи и котлована.

    При работе с растительным грунтом не следует смешивать его с нижележащим нерастительным грунтом, а также загрязнять его отходами, строительным мусором и т .п.

    Срезку грунта растительного слоя будем осуществлять челночным способом. Заполнение отвала грунтом, его перемещение производится при движении бульдозера вперед, а холостой ход - при движении бульдозера задним ходом по той же прямой.

    Срезка  грунта растительного слоя бульдозером  на площадке под котлован ведется от середины участка в обе стороны, образуя двухстороннее размещение отвалов.

        Площадь под котлован разбиваем на две захватки. Сначала бульдозер срезает грунт растительного слоя на одной захватке и транспортирует его к краю котлована, путь перемещения грунта выбирается по кратчайшему расстоянию, поверхность пути перемещения следует предварительно выровнять бульдозером.

        По окончании работ на первой  захватке бульдозер разворачивается и ведет работы на второй захватке.

      Снятие  грунта растительного слоя с участка  под траншею производим аналогично без разбивки участка на две захватки, а складирование грунта производится у одного края траншеи.

      Разработку  котлована начинаем лобовыми проходами с загрузкой в самосвалы, которые подаются на уровне стоянки экскаватора.

      Когда размер котлована позволит подавать автосамосвалы по дну проходки, применим поперечно-челночный способ погрузки.

      Разработку  траншеи будем осуществлять лобовыми проходами со складированием грунта вдоль траншеи. Экскаватор разрабатывает грунт не на полную глубину котлована. Недобор грунта в траншее разрабатывается вручную. Грунт сначала выбрасывается на полку, а затем с полки выбрасывается на бровку.

      Совместную  работу самосвалов и экскаватора изобразим в виде графика

      6. Техника безопасности  при производстве  земляных работ. 

      До  начала производства земляных работ  в местах расположения действующих  подземных коммуникаций должна быть разработаны и согласованы с организациями, эксплуатирующими эти коммуникации, мероприятия по безопасным условиям труда, с расположением подземных коммуникаций на местности, обозначенных соответствующими знаками.

      Земляные  работы следует выполнять только по утвержденному проекту производства работ (ППР).

      Производство  земляных работ в зоне действующих  подземных коммуникаций следует  осуществлять под непосредственным контролем руководства в лице прораба или мастера, а в охранной кабелей, находящихся под наблюдением  работников электро- или газовой компании.

      При обнаружении взрывоопасных материалов земляные работы в этих местах следует  немедленно прекратить до получения  разрешения от соответствующих органов.

      Перед допуском рабочих в котлованы  глубиной более 1,3 метра должны быть проверены устойчивости откосов.

      Выемки  необходимо разрабатывать с откосами, предусмотренными СниП.

      Бровки  выемки должны быть свободы от статического и динамического нагружения.

      При разработке, транспортировании и планировке грунта расстояние между машинами, идущими одна за другой, должно быть не менее 10 метров.

      При разработке грунта экскаваторами рабочим  запрещается находиться под ковшом или стрелой и работать со стороны  забоя.

      Экскаватор  может перемещаться только по ровной поверхности.

      Образующиеся  при разработке котлована козырьки грунта следует обрушить, приняв при этом все меры предосторожности и удалив предварительно рабочих из забоя.

      При работе экскаватора не разрешается  производить другие работы со стороны  забоя и находиться работникам в  радиусе действия экскаватора плюс 5 м.

      Погрузка  грунта на автомобили (самосвалы) должна производиться со стороны заднего  или бокового борта.

      Места разгрузки автотранспорта должны определяться регулировщиком.

      Грунты, извлеченные из котлована, следует  размещать на расстоянии не менее 0,5 метров от боковой выемки.

      До  начала работ должна быть проверена  исправность всех машин и механизмов, а для их установки подготовлены площадки.

      Разработка  грунта в котловане «подкопом» не допускается.

      Валуны  и камни, а также отслоение  грунта, обнаруженные на откосах, должны быть удалены.

      Во  избежание осыпания грунта в траншею  грунт по мере его выкидки должен отбрасываться от бровки с тем, чтобы  постоянно была очищена берма  бровки шириной 0,5 м.

      В населенных пунктах место производства земляных работ должно быть ограждено; вывешиваются предупреждающие знаки; в ночное время должно быть освещение.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

7. Калькуляция трудовых  затрат.

    8. График производства  работ. 

    Календарный график являются одним из документов, по которому организуется работа механизмов и бригад на строительной площадке. Календарный график составляется по форме таблицы с калькуляцией.

    Левая часть этой таблицы представляет собой информацию о трудоемкости и объемах работ, о составе  бригад, комплексе машин, механизмов, оборудования и их сменности. В левую  часть графика должны войти все работы, проводимые на строительной площадке, записанные в последовательности, близкой к последовательности производства работ.

    Правая  часть графика содержит информацию о последовательности и сроках производства работ. Работа выражается отрезком прямой линии, длина которого равна продолжительности данной работы: начало отрезка соответствует сроку начала работ, а конец – завершению.

    При составлении календарного графика  запланирована двусменная работа рабочих  и машин (механизмов). Все работы по возможности должны быть увязаны между собой.