Производство земляных работ. 4

 ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………....…     3

1. Производство  земляных работ…………………………………………….....      4

1.1. Расчет  черных, красных и рабочих отметок  площадки………………......     4

1.2. Определение  земляных масс на площадке…………………………...…....   7

1.3. Определение  среднего расстояния перемещения  грунта на                 площадке................................................................................................................... 10

1.4. Выбор  способа производства работ и  комплекта машин при вертикальной планировки площадки………………………………………………...….…..   10

     1.5. . Подбор машин и транспортных средств для разработки грунта в котловане………………………………………………………………...…………….   12

2. Производство  монолитных бетонных работ……………………………….    15

2.1. Определение  объемов работ при возведении  фундаментов…………….   15

2.2. Выбор  машин и механизмов для производства  работ при возведении фундаментов……………………………………………………………………….   18

2.3. Разработка  технологической карты на возведение  сборного фундамента………………………………………………………………………………..…..19

   2.4.Организация и технология строительного процесса……………………..19

ЛИТЕРАТУРА…………………………………………………………………..28

Введение

    Курсовой  проект разрабатывается в соответствии  с заданием и представляет  собой проект производства работ  нулевого цикла при строительстве  гражданского зданий с размерами в осях 12×32м на площадке  300×400м.  Проект состоит из пояснительной записки и графической части, разработанной на двух листах формата А1 и включающей в себя земляные, монтажные работы и разработку технологической карты. Пояснительная записка выполнена на 28 листах формата А4

     Цели курсового проекта:

- ознакомиться  с методикой разработки проектов  производства работ;

- выбрать основные технологические  средства, используемые при выполнении заданного вида работ или строительных процессов;

- развить  навыки проектирования технологических  схем комплексных механизированных процессов и выполнения технико-экономических расчётов при обосновании принятых вариантов производства строительных работ.

- овладеть основами проектирования технологии строительных процессов при возведении подземной части здания и методикой разработки технологических карт на выполнение простых и сложных строительных процессов (монтажных, работ)

     Проект состоит из двух разделов:

- производство  земляных работ;

- производство  монтажных работ.

1.Производство  земляных работ.

1.1.Расчет черных, красных и рабочих отметок площадки.

     Планировка площадки производится  для устранения неровностей естественного рельефа местности и придания ей заданных проектом уклонов.

     В состав земляных работ по  вертикальной планировке площадок входят:

1. снятие растительного слоя грунта;
2. разработка выемок;
3. перемещение грунта из выемки в насыпь площадки;
4. уплотнение грунта;

     Вертикальную планировку площадки  проводим под отметку, определяемую  из условия нулевого баланса  грунтовых масс, при котором объем  грунта выемок и насыпей равны между собой.

     Расчет объемов планировочных  работ ведем по методу квадратов. Для этого заданную площадку  разбиваем сеткой квадратов со стороной 100 м, при этом выполняется условие прохождения через квадраты одной или двух горизонталей. 

Определяем черные отметки вершин квадратов. Черные отметки – отметки естественного рельефа местности вершин квадратов, которые находятся методом интерполяции с точностью до второго знака. Для этого между сложными горизонталями через вершину квадрата по кратчайшему расстоянию (перпендикулярно) проводится прямая линия. По принятому масштабу строительной площадки, на перпендикуляре находим расстояние между горизонталью и вершиной квадрата. Зная превышение между горизонталями, черную отметку вершины находим по формуле:

hч= Hmin+(Dhl/L),

     где Hmin – отметка меньшей горизонтали, м;

     Dh – шаг горизонталей, м;

     l – расстояние от смежной горизонтали с наименьшей отметкой до   вершины квадрата, м;

     L – минимальное расстояние между горизонталями по перпендикуляру, м.

Значения полученных черных отметок представлены на 1 листе графической части.

Среднепланировочная отметка (при соблюдении нулевого баланса земляных масс и использовании метода квадратных призм) определяется по формуле:

Hпл=(åH1+2åH2 +4åH4)/4n,

     где  åH1; åH2 ; åH4 – сумма черных отметок квадратов, в которых сходятся соответственно один, два и четыре угла;

     n – количество квадратов на строительной площадке. 

Hср=(286,4+1444,04+1746,64)/4=72,44 м

1.1.2 Определение красных отметок

     Красные (проектные) отметки вершин  квадратов определяем с учетом  уклона строительной площадки  по формуле:

hкр= Hср± il,

     где   Hср – среднепланировочная отметка поверхности, м;

             i=0,004 - заданный уклон площадки;

             l - расстояние от вершин квадратов до условной оси симметрии строительной площадки.

  Уклон строительной площадки  образуется путем поворота горизонтальной  плоскости площадки на отметке  Hср вокруг оси, расположенной по центру площадки, на величину заданного уклона в сторону уменьшения черных отметок.

Определение рабочих отметок

     Рабочие отметки в вершинах  квадратов определяем по формуле:

hр= hкр- hч ,

     где  hкр – красная отметка, м.;

            hч – черная отметка, м.

     Запись черных, красных и рабочих  отметок в вершине квадрата  производится по следующей схеме: знак «плюс» означает насыпь, знак «минус» - выемку.

     Линию нулевых работ размещаем  в фигурах с отметками различного  знака и наносят на чертеж  плана площадки прямыми линиями  в пределах каждой фигуры планировочной  сетки по точкам с нулевым  значением рабочих отметок. Местоположение нулевых точек определяем графическим методом.

      Графический метод нахождения  нулевых точек заключается в  масштабном  отложении отрезков, представляющих собой рабочие  отметки с противоположным знаками, в соединении их концов прямым отрезком; пересечение данного отрезка со стороной квадрата образует нулевую точку. Соединение нулевых точек между собой отрезками прямых дает линию нулевых работ 0 – 0.

     Схемы площадок с нанесенными  отметками и линией нулевых  работ приведены на листе 1 графической части проекта.

     Расчет черных, красных и рабочих  отметок сводим в таблицу 1.

Таблица 1.

Ведомость расчета отметок площадки.

1.2.Определение земляных масс на площадке.

     Объемы работ в призмах вычисляем  по рабочим отметкам; если знаки  четырех рабочих отметок одноименны, то такие призмы называются рядовыми и их объем может быть определен по формуле:

Vв (н)=а2/4·(h1+h2+h3+ h4),

где а – сторона квадрата, м;

      h1, h2, h3, h4 – рабочие отметки вершин соответствующих квадратов, м.

     Квадратные призмы, пересекаемые  линией нулевых работ, называют  переходными (смешанными). Если переходная квадратная призма разбита линией нулевых работ на две трапеции, то объем определяют по формулам:

Vн=а2/4·(åhн )2/åh,

Vв=а2/4·(åhв )2/åh,

где  Vн и Vв - объемы насыпи и выемки, м3;

åhн, åhв – сумма рабочих объемов насыпи и выемки соответствующего квадрата;

åh – сумма абсолютных значений всех отметок в углах квадратов.

     Если переходная призма разбита  на треугольник и пятиугольник, то объем определяется по формуле:

V1 = (h1 + 0 )/3 · (а1· b1 )/2

V2 + V3 = (h4 + h5)/4 · (а2+ L )/2 · b1 + (h3 + h5 + h2)/4 · L· b2,

где: h1, h2, h3, h4 – отметка в углах квадратов; L, b1, b2, а1, а2 – размеры сторон переходных призм; V1 – объем насыпи; V2+ V3 – объем выемки.

Расчет объемов земляных масс сводим в таблицу 2.

Таблица 2.

Ведомость подсчета объемов работ.

                                                                    ∑46763,04∑ 45523,1

Объемы грунтов насыпи и выемки подсчитываем с учетом грунта откосов, устраиваемых по контуру планируемой площадки. На плане в наружных углах квадратов по контуру площадки откладываем величину заложения откосов, коэффициент крутизны откоса (m) берется как для постоянного земляного сооружения (для выемки mв = 1,25; насыпи mн = 1,5).

Объем откосов фигур планировочной сетки определяют по формулам:

– для угловых пирамид:     V1=h3· m2/3,

где m – коэффициент откоса; h – рабочие отметки углов квадрата.

– для боковых пирамид:    V2=(h1 2+ h22) · (а∙m) /4,

где а – сторона квадрата

– для пирамид переходных квадратов: V3=h32l∙m /6,    

где l – часть стороны переходного квадрата, м.

Расчет объемов откосов сводим в таблицу 3.

Таблица 3

Ведомость подсчета объема откосов.

  Σ                                                    1340,49                                                  239,42        

Составление сводного баланса земляных масс

    Результаты  расчета заносим в таблицу 4.                                        

Таблица 4

Сводная ведомость объемов разрабатываемого грунта

Величина остаточного разрыхления для глины равна 4.5%.

Кор=1+4.5/100=1,45 – коэффициент остаточного разрыхления.

ΔV= =269,26/91794,9=0,02% ≤ 5% - баланс  земляных работ осуществлён в соответствии со строительными нормами, можно приступать к следующему этапу проектирования.

1.3.Определение среднего расстояния перемещения грунта.

     При выборе комплекта машин  по разработке и перемещению  грунта необходимо знать дальность  его перемещения. Она может быть найдена аналитическим, графоаналитическим или графическим методами. В проекте используется графоаналитический метод

Средняя дальность вывоза грунта находится по формуле:

1.4. Выбор способа производства работ и комплекта машин при вертикальной планировке и при разработке котлована.

При вертикальной планировке площадки выполняются следующие строительные процессы:

а)  срезка растительного слоя;

б)  разработка и перемещение слоев грунта;

в)   уплотнение (укатка) грунта.

Выбор способа производства работ заключается в назначении комплекта наиболее эффективных машин для всех основных процессов, связанных с планировкой площадки. Средняя дальность перемещения грунта составила 66.76м поэтому ведущей машиной для разработки и перемещения грунта является бульдозер. Для срезки растительного слоя используется бульдозер, планировки площадки - скреппер, а для уплотнения грунта –каток.

В комплект для вертикальной планировки входят следующие машины:

Для уплотнения грунта каток марки:

Марка катка   Д–39А

Тип катка – прицепной

Ширина уплотняемой полосы – 2, м

Толщина уплотняемого слоя – до 0, 35м

Мощность двигателя – 79л.с

Масса катка – 25т

1.5. Подбор машин и транспортных средств для разработки грунта в котловане.

Исходные данные:

А= 32+1,2= 33,2м.

В= 12+1,2=13,2м.

1) Определение объемов земляных масс при разработке котлована.

Определяем размеры котлована по низу:

а = 33,2 + 1 = 34,2 м

b = 13,2 + 1= 14,2 м

где: с – расстояние от оси крайней стены до края подошвы; d – ширина свободного прохода.

Определяем размеры котлована по верху:

а1 = а + 2H · m  = 34 + 2 ·0,5 · 2,2 = 36,4 м

b1 = b + 2H · m  = 14 + 2·0,5 · 2,2 = 16,4 м

2) Выбор экскаватора.

Выбираем емкость ковша экскаватора обратная лопата 0,30 м3. Марка экскаватора ЭО-3311.

Характеристики:

- длина стрелы 4,9 м;

- наибольшая грузоподъемность кранового оборудования 5т;

- наибольший  радиус резания 2,8 м;

- набольшая  глубина копания для котлованов 2,6 м;

- радиус  выгрузки в транспорт 4,2 м;

- высота выгрузки в транспорт 2,25 м.

Для отвозки грунта принимаем автосамосвал МАЗ-5511

     - погрузочная высота – 2,18м;

     - ширина транспортного средства  – 2,64 м;

     - вместимость кузова – 10 м3/т.

Определяем ширину проходки:

где: Rmax  – наибольший радиус резания;

Ln – длина рабочей передвижки экскаватора;

Rт – наибольший радиус выгрузки грунта;

bт – ширина транспортного средств ( или отвала).

Ширина второй проходки:

В1 = в1 – В

В1 = в1 – В = 16,4 – 9,8 = 6,6 м

Необходимо определить количество самосвалов, используемых для транспортировки грунты от экскаватора.

Расчет ведем в следующей последовательности

Объем грунта в плотном теле в ковше экскаватора:

Vгр = Vк · Kнап / Kпр ,

где: Kнап – коэффициент наполнения ковша, принимаемый 0,8; Vк – объем ковша экскаватора; Кпр – коэффициент первоначального разрыхления, Кпр = 1,3.

Vгр = 0,3 · 0,8 / 1,3 = 0,185 м3.

Масса грунта в ковше экскаватора:

Q = Vгр · g,

где: g - объемная масса грунта, g = 1,75 т/м³.

Q = 0,185 · 1,75 = 0,324 т

Количество ковшей грунта, загружаемых в самосвал:

n = Па / Q,

где: Па – грузоподъемность самосвала.

n = 10/ 0,324 = 30,86

Объем грунта в плотном теле, загружаемого в самосвал:

Vа = Vгр · n

Vа = 0,185 · 30,86 = 5,7 м3

Потребное количество самосвалов (шт.):

N = Тцикла / tпогр

где: Тцикла – продолжительность одного цикла работы самосвала (мин.), начиная с погрузки и кончая следующей установкой под погрузку;

tпогр – время погрузки грунта в самосвал, мин.

Тцикла= tпогр + 60 · L / VГ + tP + 60 · L / VП + tм

где: L – расстояние транспортировки грунта, км; VГ , VП – ср. скорость автосамосвала в загруженном и порожнем состоянии, км/ч; tP – время разгрузки (1-2 мин), tм –время маневрирования (2-3 минуты); НВР – норма машинного времени для погрузки экскаватором 100 м³ грунта в транспорт в мин.

tпогр = V · HВР / 100

tпогр = 5,3 · 5,7∙60 / 100 = 18,126 мин.

Тцикла= 18,126 + 60 · 4 / 25 + 1 + 60 · 4 / 30 + 2 = 38,7 мин.

N = 38,7 / 18,126 = 3

Принимаем 3 автосамосвала для транспортировки грунта.

2.Производство монтажных работ.

2.1 Определение объемов  работ при возведении фундаментов.

       На основании анализа архитектурно-планировочных  решений здания необходимо составить ведомость объемов работ (табл. 9). В ведомость объемов работ  включают все основные и вспомогательные процессы, которые выполняются в проектируемом сложном строительном процессе. При возведении сборныхфундаментовосновными процессами, формирующими ведомость объёмов работ, являются: укладка плит ленточного фундамента, укладка блоков стен подвала, укладка плит перекрытия, сварка плит перекрытия и заливка швов плит перекрытия. При подсчёте объёмов работ сборных конструкций рассчитывается количество, объем, масса блоков и составляется спецификация конструктивных элементов.(табл.

Таблица 6 - Спецификация конструктивных элементов

Таблица 7 -Ведомость объемов работ

2.2. Выбор машин и механизмов для производства работ при возведении фундаментов.

     Выбор монтажного крана производится  в зависимости от грузоподъемности, вылета стрелы(определяется графически) и по высоте подъема крюка крана.

Требуемую грузоподъемность выбираемого крана Qкр, т, определяем в зависимости от массы наиболее тяжелого монтируемого элемента (плита перекрытия ПК60.15-8):

Qкр = m + mгр×k

гдеmгр = 2,95 т – масса поднимаемого элемента (ПК60.15-8);

mгр.у. = 0,05 т – масса грузозахватного устройства;

k=1,1– коэффициент, учитывающий величину отклонения массы грузозахватного устройства.

Qкр = 2,95 + 0,05×1,1 =3,005(т)

Высота подъема крюка крана:

Нкр= h0 + hз + hэл + hcт

гдеhо= 0,5 м – высота верха фундамента здания от уровня стоянки крана;

hз=1,0 м – высота от верхней отметки фундамента здания до низа груза (высота запаса);

hэл= 0,22 м – высота монтируемого элемента;

hст= 3 м – строповочная высота (стропы четырехветвевые).

Нкр= 0,5 + 1 + 0,22 + 3= 4,77м 
Вылет стрелы крана, м, определяем графическим методом (см.лист. 2).

Вылет стрелы крана:Lкр =14,7м

По полученным показателям принимаем кран КМК 2025:

Длина  стрелы – 19 м

Максимальная грузоподъемность – 22 т

Высота подъема крюка – 36 м

Габаритные размеры – 5,7 × 5,5

2.3 Разработка технологической карты на возведении сборного фундамента.

2.3.1.Область применения

Технологическая карта разрабатывается на устройство ленточных фундаментов для многоэтажного жилого здания с размерами в плане   12×32 м. Размер строительной площадки 300×400 м. Тип грунта –суглинок. Производство работ выполняется с помощью крана КМК 2025. Работы выполняются в летнее время и ведутся в 2 смены. В технологической карте рассматриваются следующие работы: укладка плит ленточного фундамента, укладка блоков стен подвала, сварочные работы и бетонные работы по замоноличиванию стыков.

2.3.2.Организация  и технология строительного процесса.

     До начала устройства фундаментов  должны быть выполнены следующие работы:

- обозначены  в пролете пути движения механизмов, места складирования;

- завезены  необходимые материалы для непрерывного  возведения в течение 2 смен;

- выполнена  песчаная подготовка под фундаменты;

- произведена  геодезическая разбивка осей  и разметка положения фундаментов в соответствии с проектом;

     Работы выполняются в 2 смены.

     Подачу блоков и плит к месту  их установки при установке  в проектное положение осуществляют краном КМК 2025 и с соблюдением правил производства и приемки работ согласно СНиП «Несущие и ограждающие конструкции»

     До начала монтажных работ  производят разбивку и закрепление  осей на обноске. На обноске  по осям натягивают проволоки  и с помощью отвесов закрепляют  пересечения осей кольями в  котловане. Отметки основания под  фундамент проверяют нивелиром  с помощью визирки. Правильность  установки сборных элементов контролируют теодолитом или отвесом, подвешенным к проволочной оси. Расстояние между смонтированными элементами проверяют шаблоном.

Процесс монтажа любых типов сборных фундаментов включает следующие этапы: устройство подготовки, подачу элементов к месту установки, установку их в проектное положение и заделку стыков и швов, а в некоторых случаях сварку закладных деталей.