Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Технологическая карта на производство земляных работ и устройство фундаментов

МО РБ

Полоцкий государственный университет

Кафедра строительного производства

Курсовая работа

Технологическая карта на производство земляных работ и устройство фундаментов.

Выполнил:

Проверил:

2008г.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Область применения .............................................................................................................3
Технология и организация работ ........................................................................................4

Определение объемов работ ............................................................................................4

Определение объемов работ при вертикальной планировке площадки. ..........4
Определение объемов работ при разработке котлована ....................................5
Определение объемов работ при устройстве фундаментов ...............................6

Определение среднего расстояния перемещения грунта из выемки в насыпь ...........6
Выбор комплектов машин и механизмов для производства работ .............................7

Выбор комплектов машин и механизмов для вертикальной планировки

площадки…………………………………………………………………………..7

Выбор комплектов машин и механизмов для разработки котлована ...............9
Выбор комплектов машин и механизмов для устройства фундаментов ..........10

Указания по производству работ ...................................................................................12

Вертикальная планировка площадки ...................................................................12
Разработка котлована ............................................................................................15
Устройство фундаментов ......................................................................................16

Требования к качеству и приемке работ ..........................................................................16
Калькуляция затрат труда, машинного времени и заработной платы ......................19
Календарный график производства работ .......................................................................22
Материально-технические ресурсы ..................................................................................22

Ведомость потребности в материалах, полуфабрикатах, изделиях ............................22
Ведомость потребности в машинах, механизмах, инструменте, приспособлениях ..22

Техника безопасности и охрана труда при производстве работ .................................. 23
Технико-экономические показатели ................................................................................ 24

Продолжительность работ в днях .................................................................................. 24
Общая трудоемкость работ, чел-дни ............................................................................. 25
Трудоемкость на единицу продукции............................................................................ 25
Выработка на 1 чел-день................................................................................................. 25

ВВЕДЕНИЕ

Курсовое проектирование является важным этапом обучения студентов и предполагает большой объем самостоятельной работы под руководством и контролем преподавателя.

Методические указания по разработке технологической карты на производство земляных работ и устройство фундаментов по технологии строительного производства базируются на современных нормативных документах справочниках, содержат примеры расчетов, схем, оформления всех разделов с необходимыми пояснениями.

Приложения и справочные таблицы помогут четко и лаконично выполнить подсчеты объемов работ, выбор комплектов машин и механизмов на основе технико-экономического сравнения вариантов, разработать технологию и организацию всех видов работ, выполняемых на площадке, учитывая требования охраны труда.

1. Область применения

Технологическая карта разработана на производство земляных работ по вертикальной планировке площадки размерами 240х100м, грунт - глина в зимнее время; на разработку траншеи глубиной 4,9 м и устройство ступенчатых монолитных фундаментов в летнее время. Работы выполняются в 2-е смены.

Схема плана здания изображена на рисунке 1.

Рис.1.Схема плана здания.

2. ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ.

2.1.Определение объемов работ.

2.1.1.Объемы работ при вертикальной планировке площадки.

Земляные работы вертикальной планировки площадки состоят из срезки грунта, выемок грунта на участках насыпи, перемещение и послойной укладки его в местах выемки, уплотнение и окончательной планировки площадки. Площадка разбита на квадраты со стороной, а = 20м., которые имеют следующие суммарные объемы:

Рис.2. Вертикальная планировка площадки.

м³ м³

Δ= (-)*100%/

Δ=(2286,5-995,93)*100%/2286,5=56,44%

2.1.2.Определение объема работ при разработке котлована

Определение размеров котлована будем вести по указаниям СНиП 3.02.01- 87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты».

Рис.3. Определение размеров котлована поверху

1. Ширина траншеи понизу: , (1)

где B – ширина по осям,

l_f –ширина нижней ступени фундамента в направлении цифровых осей,

0,6 – минимальное расстояние до откоса

тогдаа = 3,3+2*0,6 =4,5м.

2. Длина траншеи понизу: (2)

где L – длина по осям,

b_f – ширина нижней ступени фундамента в направлении буквенных осей,

0,6 – минимальное расстояние до откоса

b= 120*3+3+0,6*2=364,2 м

Размеры траншеи поверху зависят от величин l и m, где m – коэффициент откоса, определяемый по СНиП 3.4.80 в зависимости от типа грунта. l определяется из соотношения

l = mH (3)

где Н – глубина котлована.

Имеем, Н = 4,9 м, m = 0,5, l = 2,45м.

Ширина траншеи поверху определяется по формуле:

с = а+ 2∙m∙Н = 4,5 + 2∙0,5∙4,9= 9,4 м (4)

где m – коэффициент откоса, показывает во сколько раз высота котлована больше его заложения =0,5

Н – глубина заложения котлована, м

Длина верха траншеи:

d=b + 2∙m∙Н= 364,2 +2∙0,5∙4,9 =369,1м (5)

Кроме того имеются отдельно столбчатые фундаменты в центре которых необходимо сделать выемки.

1. Ширина выемки понизу: , (1)

где B – ширина по осям,

l_f –ширина нижней ступени фундамента в направлении цифровых осей,

0,6 – минимальное расстояние до откоса

тогда а’= 3,3+2*0,6 =4,5м.

2. Длина траншеи понизу: (2)

где L – длина по осям,

b_f – ширина нижней ступени фундамента в направлении буквенных осей,

0,6 – минимальное расстояние до откоса

b’= 3+0,6*2=4,2 м

Размеры выемки поверху зависят от величин l и m, где m – коэффициент откоса, определяемый по СНиП 3.4.80 в зависимости от типа грунта. l определяется из соотношения

l = mH (3)

где Н – глубина котлована.

Имеем, Н = 4,9 м, m = 0,5, l = 2,45м.

Ширина выемки поверху определяется по формуле:

c’ = а’+ 2∙m∙Н = 4,5 + 2∙0,5∙4,9= 9,4 м (4)

где m – коэффициент откоса, показывает во сколько раз высота котлована больше его заложения =0,5

Н – глубина заложения котлована, м

Длина верха выемки:

d’=b’ + 2∙m∙Н= 4,2 +2∙0,5∙4,9 =9.1м (5)

Определяем общий объём разрабатываемого грунта:

V₁= Н/6(ab + cd + (a + c)(b + d)) = (4,9/6)(4.5*364,2+9,4*369,1+(4,5+9,4)(364,2+369,1)=12496.07 м³ (6)

V₂=Н/6(a’b’+c’d’+(a’+c’)(b’+d’))= (4,9/6)(4.5*4,2+9,4*9,1+(4,5+9,4)(4,2+9,1)=236.27 м³ (7)

Траншей с объемом V₁ две штуки, выемок с объемом V₂- три.

Объем работ равен:12496.07*2+236.27*3=25700,95 м³

Объем обратной засыпки:

Vоз= V_к- V_соор=25700,95 -598,536=25102,41 м³

Объем уплотняемой земли:

Vу.з.=Vоз=25102,41 м³

Vручн.упл.=0,25* Vу.з.=6275,6 м³

Недобор грунта в м³ по дну выемок определяется по площади понизу умноженной на недобор грунта экскаватором:

V_недоб. = а*b*0.1*2+a’*b’*0.1*3=333.45 м³

Объём песчаной подсыпки:

Vп.п.=Fвыем.∙h₁ (8)

Fкот - площадь выемок понизу, м²

h₁ – толщина подушки(0,1м)

Vп.п=3334.5 ∙0,1=333.45 м³

Определим вес песка:

Рпеск.=Vпеск. ∙γ

Vпеск.-объём песчаной подушки, м³

γ =1600кг/ м³

Рпеск.= 333.45 ∙1600=533,52 т

Объём мёрзлого грунта:

V= h/6(ab + cd + (a + c)(b + d)), где (9)

h -глубина промерзания;

а - ширина котлована понизу;

b-длина котлована понизу;

с- ширина котлована поверху;

d - длина котлована поверху.

V₁=2,3/6(4,5∙364,2+9,4∙369,1+(4,5+9,4)∙(364,2+369,1))*2=11731 м³.

V₂=2,3/6(4,5∙4,2+9,4∙9,1+(4,5+9,4)∙(4,2+9,1))*3=332,71 м³.

V=11731+332,71=12063,71 м³.

2.1.3. Определение объемов работ при монтаже монолитных столбчатых фундаментов.

Для устройства монолитных фундаментов необходимо определить объемы работ по опалубочным и арматурным работам, а также по укладке бетонной смеси. Все данные приведем в таблицах.

Табл. 2.1.3.2. Опалубочные работы.

Конструктивный элемент	Марка щита	Размеры щита, м		Площадь щита, м²	Масса щита, кг	Кол-во щитов, шт.	Общая масса, кг	Общая площадь, м²
Конструктивный элемент	Марка щита	Длина, м	Ширина, м	Площадь щита, м²	Масса щита, кг	Кол-во щитов, шт.	Общая масса, кг	Общая площадь, м²
Нижняя ступень монолитного столбчатого фундамента	Щк1.8-0.3	1,8	0,3	0,54	30	272	8160	146,88
Нижняя ступень монолитного столбчатого фундамента	Щк1.5-0.3	1.5	0,3	0,45	25	272	6800	122,4
Верхняя ступень монолитного столбчатого фундамента	Щк1.5-0.3	1,5	0,3	0,45	25	272	6800	122,4
Верхняя ступень монолитного столбчатого фундамента	Щк1.2-0.3	1.2	0,3	0,36	21	272	5712	97,92
Консольная часть монолитного столбчатого фундамента	Щк1.2-0.3	1.2	0,3	0,36	21	1632	34272	587,52

Количество монолитного бетона в нижних ступенях фундаментов 201,96 м³.

Количество монолитного бетона в верхних ступенях фундаментов 132,19 м³.

Количество бетона в консольных частях столбчатого фундамента 264,38 м³.

Расширенная схема фундаментов.

2.2.Определение средней дальности перемещения грунта.

Подсчет объемов насыпи и выемки.

Для определения объемов грунта насыпи и выемки на плане площадки нужно пронумеровать фигуры, на которые разбиваются квадраты линией нулевых работ. Объемы выемок или насыпей, заключенных в отдельных квадратах или их частях, отсекаемых нулевой линией, вычисляют по формуле:

V = F·h_ср ,гдеh_ср = åh_i / n , где h_i – абсолютные величины рабочих отметок вершин фигур, n – число вершин многоугольной фигуры.

Рис.4. Определение средней длины перемещения грунта.

Суммируя последовательно балансовые объемы, получим ординаты кривой (эпюры работы). Если ординаты имеют один знак, эпюра расположена по одну сторону от оси (знак не имеет значения) и ее площадь определяется по формуле:

W = aåy_{i ,}(8)

где a – сторона квадрата, y_i – ордината кривой, м³

W₁=(161.3+322.72+510+425.839+28.679+609.991+1265.631+1714.051+1776.501+

+1584.371+1422.751+1290.571)*20= 222248.1 м⁴

W₂=(386.12+336.839+54.671+478.031+1290.571) =2546.232 м⁴

L = W/V (V_в =995,93м³) (9)

L₁ = W1/V=222248.1/995,93 =223,16м

L₂ = W2/V=2546.232 /995,93 = 2,56м

(10)

2.3. Выбор комплектов машин и механизмов для производства работ.

2.3.1. Выбор комплектов машин и механизмов для вертикальной планировки площадки.

Исходные данные:

Объем планировки – 995,93 м³;
Средняя дальность перемещения грунта – 223,17 м;
Грунт – 1-ой группы;
Работы выполняются в две смены (смена – 8 часов)

Так как L_ср = 223,17 м, что больше 100м, выбираем скреперный комплект.

Выбираем прицепной скрепер ДЗ-26 (Д-523А) на базе трактора Т-180

Характеристики скрепера:

Вместимость ковша V = 10 м³;
Ширина захвата = 2,8м;
Глубина резания = 0,3м;
Толщина отсыпаемого слоя = 0,5м.

где H_вр- норма времени;

V-объем выемки, м³;

Еи - единицы измерения;

H_вр = 1,1 + 0,06*3,0 = 1,28 маш-час

T₀ = 1.28×995,93/100×8=1,6 маш-смен ;

Определяем сменную производительность скрепера:

П_см = V/T₀ = 995,93/1,2=622,46 м³/смена (12)

Определяем количество скреперов по формуле:

Принимаем 1 скрепер ДЗ-26 прицепной, бульдозер ДЗ-28,

самоходный каток ДУ-39А для уплотнения грунта.

2.3.2. Выбор комплекта машин при устройстве траншей.

Исходные данные:

1. Объем выемок – 25700,95м³

2. Время производства работ – зимнее;

3. Грунт – 1-ой группы;

4. Число смен в сутки – 2;

5. Разработка грунта осуществляется с погрузкой в транспортное средство.

Экскаваторный комплект.

Согласно ЕНиР (tЕ2 – 1 – 11) принимаем экскаватор ЭО6123А-1 с оборудованием типа обратной лопаты и емкостью ковша 2 м³ (гидравлический привод), а также экскаватор ЭО 5124А с оборудованием типа прямой лопаты и емкостью ковша 2 м³ (гидравлический привод). Ковш экскаваторов имеет зубья.

Определяем трудоёмкость работ и затраты машинного времени по 1-ому и 2-ому вариантам: /3/

ЭО6123А-1: Н_в_р = 19,86 чел.-час, маш.-см/1000м³.

Q₁ = (25700,95∙19,86)/(8∙1000) = 63,8 чел.-дн, маш.-смен

ЭО 5124А :Н_в_р = 26,74 чел.-час, маш.-час/1000м³.

Q₁ = (25700,95∙26,74)/(8∙1000) = 85,91 чел.-дн, маш.-смен

Вариант 1 (экскаватор ЭО6123А-1 с ёмкостью ковша 2 м³ ) требует меньшее количество чел.-дн (маш.-смен) и принят для производства работ.

Выбор транспортных средств для транспортировки грунта.

Расстояние транспортировки грунта – 15 км; Для вывоза грунта из котлована выбираем автосамосвалы.

Определяем объем грунта в плотном теле:

V_гр = V_k·k_нап/k_пр = 2,0·1/1,1=1,82 м³,

k_нап. – коэффициент наполнения ковша =1;

k_{пр.
–}коэффициент первоначального разрыхления грунта k_пр=1,1;

V_k. – объём ковша, м³.

Определяем массу грунта в ковше:

Q = V_гр·g = 1,82·1,8=3,27 т,

g=1,8(§Е2-1, с.10,табл.1);

Исходя из заданного расстояния транспортирования – 15,0 км и емкости ковша экскаватора – 2,0 м³ выбираем рекомендуемую грузоподъемность автосамосвала – 12 т.

По техническим характеристикам автосамосвалов выбираем автосамосвал марки МАЗ-525 с грузоподъемностью 25 т.

Принимаем автосамосвал МАЗ – 525 с техническими характеристиками:

- грузоподъёмность 25т;

- ёмкость кузова 14,3 м³;

- наибольшая скорость 30 км/ч.

Определим количество ковшей (n, в шт.), загружаемых в кузов автосамосвала:

n=П/Q

П - грузоподъёмность машины, т;

n =25/3,27 = 7,64;

принимаем 8 ковшей в одну машину;

Продолжительность цикла работы автосамосвалов:

где Т_n – время погрузки, мин;

q_г– средняя скорость движения автосамосвала в груженном состоянии, q_г = 19 км/ч;

q_п – средняя скорость движения автосамосвала в порожнем состоянии, q_п= 30 км/ч;

t_р – время разгрузки, t_р =1 мин;

V – объем грунта в плотном теле;

t_м – время маневра t_м =2-3 мин;

, м³; V=1,82*8=14,56 м³;

; Т_п=14,56*19,86*60/1000=17,35мин;

Т_ц = 17,35 + 60·15/19 + 1 + 60·15/30 +2 =97,72 мин;

Требуемое количество автосамосвалов составит:

N = Т_ц / t_п = 97,72/17,35 = 5.63шт;

Принимаем 6 самосвалов для обслуживания экскаватора.

2.3.3. Выбор комплекта машин для устройства фундамента.

Определение требуемых технических параметров крана.

Кран подбирается по максимальным расчетным параметрам: требуемая высота подъема крюка определяется подъемом элемента на наиболее высокую точку, требуемый вылет стрелы крана определяется исходя из монтажа наиболее удаленного от оси крана элемента, требуемый момент - подъемам наиболее тяжелого и наиболее удаленного от оси крана элемента.

Находим грузоподъемность крана:

Q = Q_б + Q_строп; (21)

где Q_б– масса бадьи с бетоном;

Q_строп – масса строп.

Q = 5,5 +0,2 =5,7 т.

Вылет стрелы крана:

L_к = a/2 + b+d + с (22)

L_к =5/2+0,6+4+3,3+1 =11,4 м

где a– ширина колеи крана, м

b – расстояние от края фундамента до основания откоса, м

с – ширина фундамента, м

d- расстояние от основания откоса до ближайшей опоры крана, принимаем по табл.3 СНиП 3-4-80

Определяем необходимую высоту подъема крюка Н_к:

H_к = h_э + h_ст. + h_з, (23)

где h_э – высота элемента (ФЛ);

h_ст– высота строповки;

h_з – величина запаса по высоте.

Н _к =0,3 + 4 + 0,5 = 4,8 м.

Принимаем гусеничный кран МКГ-25БР (вылет стрелы max-13 м, min-2.5 м, грузоподъемность 25 т, max высота подъема = 13.5 м ).

2.4 Указания к производству работ

До начала производства земляных работ должны быть выполнены организационно - подготовительные мероприятия, а также все работы в соответствии со стройгенпланом, разработанным в проекте производства работ (ППР) для нашего случая.

Земляные работы состоят из подготовительных, основных и заключительных. Подготовительные работы включают в себя: очистку строительной площадки от деревьев, пней, кустарника; разбивку площадки для производства работ планировочных работ; срезку растительного слоя грунта.

Срезку растительного слоя грунта производят бульдозером поперечными проходками челночным способом с перемещением грунта в отвал. При челночной схеме заполнение отвала грунтом и его перемещение производится передвижение бульдозера вперед, а холостой ход- при движении бульдозера задним ходом по той же прямой. Нормами учтена срезка грунта при отсутствии корней кустарника за один-два прохода по одному следу на общую глубину 20 см.

Резание грунта производится на прямых участках по клиновой схеме. Клиновая схема резания грунта с применением переменного (по высоте) заглубления отвала обеспечивает наиболее полное заполнение его грунтом и использование тяговых возможностей трактора. Для обеспечения резания грунта и его набора режущая кромка ножа, отвала бульдозера всегда должна быть острой.

Разгрузка грунта в насыпи производится резким поднятием отвала в конце транспортировки на расстоянии от 1 до 1,5 м при движении бульдозера вперед и последующим разравниванием отсыпаемого грунта тыльной стороной отвала при заднем ходе бульдозера.

При срезке растительного слоя грунта нож отвала бульдозера устанавливается под углом 60 º к горизонтальной поверхности.

При срезке растительного слоя состав работы бульдозера следующий:

1)Приведение агрегата в рабочее состояние;

2)Срезка грунта;

3)Подъём и опускание отвала;

4) Возвращение порожняком.

Перед выполнением основных работ должны быть выполнены следующие работы: вынесены оси и обозначены границы площадки и отвалов; указаны места отсыпки отвалов; произведена рабочая разбивка площадки с закреплением разбивочных; рабочие и ИТР ознакомлены с технологией организации работ и обучены безопасным методам труда.

Основные работы предусматривают разработку грунта в планировочных выемках и перемещение его в планировочные насыпи, разравнивание и уплотнение грунта в насыпях.

Для выполнения планировочных работ применяют землеройно-транспортные машины. При перемещении грунта до 50 м используют бульдозеры малой и средней мощности; при перемещении до 100м – большой мощности; при перемещении на расстояние более 100м –скреперы. В нашем случае выбираем самоходный скрепер , т.к. дальность перемещения грунта 223.17 метра.

Разработка и перемещение грунта скрепером:

Длина пути наполнения ковша скрепера рассчитывается по формуле:

, (35)

где q– ёмкость ковша скрепера, м³;

b– ширина срезаемого слоя (ширина ковша), м;

h₁ – толщина срезаемого слоя, м;

K_n-коэф. наполнения ковша.

K_p-коэф. первоначального разрыхления.

Длина пути разгрузки скрепера:

(36)

h₂- толщина отсыпаемого слоя.

При планировке площадки наиболее рациональными являются следующие схемы движения: эллиптическая, «восьмеркой», спиральная.

В нашем случае рационально будет принять схему движения эллиптическую.

Набирают грунт различными способами: тонкой прямой стружкой, клиновой, гребенчатый. В данном случае мы выбираем гребенчатый способ.

Сущность способа: грунт срезается с попеременным заглублением и постепенным подъёмом ковша скрепера; на разных стадиях толщина стружки изменяется от 20-30 см. до 8-12см.

Преимущества: лучшее наполнение ковша и более рациональное использование мощности двигателя.

Способы разработки забоя. Принимаем способ проходки через полосу, он уменьшает рассыпание грунта при резании и способствует улучшению наполнения ковша.

Искусственное уплотнение грунтов производят для повышения устойчивости, уменьшения осадки и увеличения водонепроницаемости земляного устройства. Уплотнять грунт следует при оптимальной влажности, при которой достигается наибольший эффект уплотнения. Уплотнение грунта в насыпях при вертикальной планировке площадки рекомендуют производить укаткой, так как этим способом можно уплотнять любые грунты. Уплотнение грунтов укаткой производят пневматическими или кулачковыми катками. При планировке площадок, размеры которых достаточны для поворотов катка, рекомендуется принять схему движения катка по замкнутому контуру.