Кафедра: «Строительное производство и материалы». 

Дисциплина: «Технология строительных процессов». 
 
 
 
 
 
 

П О Я С Н И  Т Е Л Ь Н  А Я   З А  П И С К А 

 

К 

К У Р С О В  О М У   П  Р О Е К Т  У. 
 

Т Е М А: «Возведение подземной части здания». 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

С О Д Е Р Ж  А Н И Е: 
 
 

I. Вариант задания на курсовой проект................................................... 3 

II. Введение: Цель и состав работы. ..................................................... 4 

III. Расчетная часть: 

1.Определение характеристик грунта . ................................. таблица№1

2.Определение параметров котлована. .................................................... 5

3.Определение объемов работ.................................................................... 6

4.Определение объемов свайных работ..................................................... 8

5.Технико- экономическое сравнение комплексов машин для

  производства земляных работ по разработке котлована. ................... 9

6. Обратная засыпка и уплотнение...........................................................12

7. Выбор крана.............................................................................................13

8. Производство земляных работ.............................................................14

9.Производство работ по устройству свайного основания.................14

10. Устройство монолитных ростверков, фундаментов.....................15

11. Калькуляция трудовых затрат и заработной платы...табл.№4,5,6,7

12. График производства работ..............................................................17

13. Расчет ТЭП..........................................................................................18

14. Нормативные требования.................................................................19

15. Геодезический контроль.....................................................................22

IV. Список используемой литературы. .............................................23

 
 
 
 
 
 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Строительное производство и материалы»

1.  Задание на курсовой  проект

      По дисциплине «Технология строительного производства»

      Тема: Устройство подземной части  зданий.

Технические условия:

1. Вид грунта: песок с примесями
2. Отметка низа фундамента (ростверка): -3,2 м
3. Наличие подвала: есть 30*54 м
4. Время производства работ: летнее
5. Наличие свай: есть
6. Дальность отвозки грунта: 2,5 км
7. Уровень грунтовых вод: 4,2 м
8. Глубина промерзания: нет
9. Тип здания: кирпичное
10. Шаг колонн (для промышленных зданий): нет
11. Несущие стены : продольные
12. Пролёт (для одноэтажного здания): нет
13. Размеры здания в осях (м): 30 * 54
14. Несущая способность свай: 40 т
15. Нагрузка на один фундамент : 280 т
16. Длина сваи: 8 м
17. Размер подушки фундамента: расчетный
18. Тип фундамента: монолитный ленточный

Объём работы:

1. Графическая часть: 1 лист А1
2. Пояснительная записка: 25 – 30 страниц А4

 

     Дата выдачи проекта:                                                              Срок выполнения:

     Зав. кафедрой _________________________________________________________

     Руководитель проекта     ________________________              

     Проект защищен  с оценкой _________________                     Дата ______________ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

II. Введение: Цель и состав работы. 

Цель: 

Разработка проекта производства работ на технологические процессы по устройству подземной части здания. 

Состав  проекта:  

Земляные работы, свайные работы, устройство фундаментов из монолитного бетона, выбор типов механизмов, калькуляция трудовых затрат, календарный график устройства работ, технико-экономические показатели: стоимость, продолжительность, трудоемкость. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.Определение параметров котлована. 

Для удобства определения размеров котлована  необходимо на основании исходных данных построить план котлована и фундаментов, а также продольный (поперечный) его профиль. В задании на курсовое проектирование предусмотрен свайный фундамент. Размер свай определяется по [3] таблице 1  приложения. 

2.1. Конструирование ростверка

Длина сваи –  8 м, поэтому принимаем марку сваи С8 – 30. Сваи квадратного сечения 300*300.

Количество свай, приходящихся на один погонный метр фундамента, принимаем:

N= 2 сваи.

Тип фундамента – монолитный ленточный. Размеры ростверка определяются с учетом правил его конструирования. Минимальное расстояние между осями висячих свай принимается на менее 3d, где d – диаметр или сторона поперечного сечения сваи, но не менее 0,7 м. С учетом вышеизложенного конструируем ростверк.

Глубина заложения фундаментов составляет 3,2 м

Рис. 1 Схема монолитного  ростверка 
 
 
 
 

Рис. 2 Продольный и поперечный профили котлована.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.2. Определяем  размеры котлована по дну:

 Длина  котлована:     а=L+2(M₁+c),        

 Ширина  котлована:   b=B+2(M₂+c),        

 где  L, B – длина, ширина здания в  осях;

 М₁, М₂  – расстояние от наружной грани ростверка фундамента до оси     (определяется исходя   из геометрических размеров ростверка фундамента);

 с=0,3 м (расстояние от подошвы откоса  до наружной грани ростверка)

 а=54+2(0,9+0,3)=56,4 м – размер в продольном направлении;

b=30+2(0,3+0,3)= 31,2 м – размер в поперечном направлении  

2.3.  Определяем размеры котлована по верху:

       a₁=a+2d;

       b₁=b+2d,

где d –заложение откоса стенки котлована;

       d=m* H_к,

где Н_к – глубина котлована,

1/m – крутизна откоса [3] табл.2 приложения

d=1*3,2= 3,2 м

a₁=62.8 м – размер в продольном направлении;

b₁=37.6 м – размер в поперечном направлении; 

3.Определение объемов работ.

3.1   Подсчет объёмов земляных работ

3.1.1 Объём котлована

Объём работ  по разработке грунта в котловане  включает объём котлована и объём въездных пандусов. Объём котлована, разрабатываемого экскаватором, определяется:

V_к =((F₁+F₂)/2)×(H_k-d_н),

где  F₁=а× b – площадь котлована по дну;  F₁=а× b= 57,9*20,2=1759,7 м² 

       F₂=a₁× b₁ – площадь котлована по верху; F₂=a₁× b₁=62,8*37,6=2361,3 м²

       H_k – глубина котлована;

       d_н=0,1(м) – грунт, недобираемый экскаватором.

V_к = ((1759.7+2361.3/2)*(3.2-0,1))=6387.6 м³ 

3.1.2  Объём въездных пандусов.

Для ведения  работ по устройству фундамента необходимо устроить съезд в котлован под углом 10° шириной 4 м.

b=4 (м)  – ширина пандуса. 

Объем пандуса  рассчитывается по формуле:

V_П=( h²/6)*(3*b+2*m*h((m¹-m)/ m¹)* (m¹-m));

 где h – глубина котлована;

 b – ширина пандуса по дну;

 m=tga= tg10=0,1763;

  m¹=ctga= ctg 10=5,6713;

V_П = (10.24/6)× (3× 4 +2× 0,1763×3.2(5,6713-0,1763)/5,6713) ×(5,6713-0,1763)=184.5  м³

Пандус  устраивается с обоих концов котлована

V_П= 2*184.5=369 м³ 

3.1.3 Объём работ по срезке растительного слоя

Срезка  растительного слоя  осуществляется при выполнении работ по разработке котлована в летнее время.

V_{раст.гр.}=F₂*0,3*K_п,

где F₂ – площадь котлована по верху,

K_п– коэффициент первоначального разрыхления грунта,

V_{раст.гр.}=2361.3*0,3*1,018=721.14 м³

3.1.4 Объём работ по зачистке дна котлована

    Эта работа выполняется вручную. Подчистка дна котлована выполняется только по площади ростверка плюс по 0,2 м в каждую свободную сторону (для предотвращения осыпания грунта) на глубину, недобираемому экскаватором.

V_зач = F₃* d_нед *N

где  F₃ - площадь ручной зачистки под один фундамент, м² 

N-количество  фундаментов,

d_нед=0,1м – величина недобора;

F₃=( а_ф+0,1)*( b_ф +0,1)*h,

где а_ф – длина фундамента;

b_ф – ширина фундамента;

h-высота зачисти.

F₃=(56.4+0,1)*(31.2+0,1)*0.3 =530.53м³

V_зач =531*0,1=53,1 м³

3.1.5. Объем работ по  обратной засыпки пазух котлована

   Как правило, при отрывке котлована  часть грунта оставляется для  последующей засыпки пазух фундамента:

V_оз=[(V_к+V_в+V_зач)-(å V_р+V_под)]/К_ор

где    К_ор – коэф. остаточного разрыхления грунта;

         å V_р – суммарный объём ростверков;

         å V_р= 0,3*0,6*1,8*184=59,6 м³;

         k_p = 184 шт. – число ростверков;

         V_под=3,2*54*30=5184 м³;

        V_З= 53,1 (м³) – объем работ по зачистке дна котлована

V_оз=[(6387.6+369+53,1)-(59,6+5184)]/1,01=1618 м³

3.1.6. Объем кавальера обратной засыпки

         Определим объем грунта при  отсыпке его в кавальер.

V_кав= V_{раст.гр}* K_п

          где К_пр=1,15 – коэффициент первоначального разрыхления

V_кав=721,14*1,018=734 (м³)

          Находим площадь кавальера

S_кав = V_кав /(L)  ,

          где L= 62,8 (м) – длина кавальера.

S_кав=734/(62,8)=11,7 (м²);

           _{Находим  ширину  кавальера в котловане}

_В=3Hk,

                                Н_к=2,5 м

             _{В=3*2,5=7,5 м.} 

3.1.7. Объем грунта, транспортируемого в отвал

V_отв=V_котл+V_зач─V_оз,

           где V_котл – объем работ по разработке грунта в котловане;

                  V_зач  – объем работ по зачистке дна котлована;

                  V_оз   – объем работ по обратной засыпки пазух котлована;

V_отв=6387,6+53,1─1618=4822 (м³)

4.Определение объемов свайных работ.

Свайные работы включают в себя следующие  операции: строповку, подъем сваи, заводку  в наголовник, разворот и установку  на точку, перемещение агрегата, погружение сваи и срубку голов свай пневматическими  молотами или гидроустановками клещевого типа.

Исходя  из условий задания, ростверк делается монолитным.

Объем работ  по погружению свай определяется общим  количеством свай на здание,

Определяем  объем свай

V_св= k_p* N,

        где   k_p – количество ростверков в здании,

V_св= 184*2=368 шт

4.1.2. Объем работ по установке опалубки

V_опал=F_опал× k_р ,

      где F_опал – площадь боковых граней ростверка,                                          

            k_р – количество ростверков

            F_опал=(0.6 * 0.3)+(0.3*1.8)=0.72 м²

           V_опал=0.72 ×184 = 132.5 м³

4.1.3. Объём распалубки

          V_расп= V_опал=132.5 м³

4.1.4. Объем   арматурных работ

Принимаем условно  не вдаваясь в детализацию, т.к. фундамент  ленточный, то на 6 погонных метров приходится 0,3 т. арматуры. На 330 м. фундамента объем арматурных работ будет равен:

          V_арм=0,3× 330/6=0,3×55=16,5 т×м

4.1.5. Объем работ по укладке бетоннойй смеси

            Объем бетонирования равен объему  фундамента

             Vбет=Vф= 59.6 м³ , где:

         Vф= ∑ V_р = 1,8*0,6*0,3*184=59,6 м³

4.1.6. Объем работ по уплотнению грунта

       Объем грунта, подлежащего уплотнению, равен объему грунта обратной  засыпки.

V_упл=V_оз. = 1618 (м³)

Сводная ведомость объема работ.

   Подсчитанные объемы земляных и строительных работ по устройству подземной части здания сводятся в таблицу 2. 
 

5.Технико- экономическое сравнение комплексов машин для

  производства земляных работ по разработке котлована. .

5.1 Производительность и количество землеройных и транспортных машин и механизмов.

В целях  применения наиболее экономичной схемы комплекта механизации рассмотрим 2 комплекта машин (2 экскаватора, 2 автомобиля). Также рассмотрим и вспомогательные механизмы (бульдозер и грунтоуплотняющая машина).

       1 Вариант

      Экскаватор «Прямая лопата» Э-652Б

      Самосвал КрАЗ-222Б

 1.   Количество ковшей, загружаемых в кузов самосвала, определяется по формуле:

,

       где  Q = 10 (т) – грузоподъемность самосвала;

       g  = 1,6 (т/м³) – средняя плотность грунта;

       К_П = 1,018 – коэффициент первоначального разрыхления,

       q_э = 0,65 (м³) – емкость ковша экскаватора.

n_k=10/(0,65×1,6×1,018) » 9 ковшей,

      2. Продолжительность погрузки одного  автосамосвала определяется по  формуле:

          где  П_ЭЧАС =(/V_р/)/Н_вр;

         V_р – ед. измерение объёма=100;

          Н_вр – норма времени, ч.(2,1)

          П_ЭЧАС=(100)/2,1=47,6 (м³/ч) – часовая производительность экскаватора               

t_n=(9×0,65/47,6)×60  = 8 мин

         3. Время автосамосвала в пути определяется по формуле:

         где   L= 2,5 (км) – дальность отвозки грунта;

       V_СР – средняя скорость автосамосвала. (40-45 км/час)

t_c=2*2,5/40=0,125 (час) = 9 мин

         4. Полный рабочий цикл одного автосамосвала определяется по формуле:

T = t_n+t_c+t_p+t_м;

          где   t_P - время разгрузки (1 мин.);

          t_м – время маневрирования (1 мин.).

T = 8+9+1+1=19 (мин.).

           5. Требуемое количество самосвалов определяется по формуле:

n=T/ t_n= 19/ 8= 2,4 » 3 самосвала

             Вариант 2.

            Экскаватор « Обратная  лопата ЭО- 4121А  »

            Самосвал КрАЗ- 256

           Воспользуемся теми же формулами и получим:

           1. n_k=10/(0,65×1,6×1,17) »8 ковшей;

           3. tc= 2×2,5/35=0,143 (час) = 10(мин);

               t_P - время разгрузки (1 мин);

            t_м – время маневрирования (1 мин);

           5. T = 8+10+1+1=20 (мин).

            n=T/ t_n =20/8=2,5 » 3 самосвала

5.2 Технико-экономическое сравнение.

Окончательный выбор оптимального комплекта машин производится на основании технико-экономического сравнения. Оно проводится по удельным приведенным затратам для каждого комплекта машин. В данном случае сравнение производится по расчетной стоимости, которая определяется из каждого комплекта.

 Расчетная  стоимость для каждого комплекта определяется по формуле:

            С_Р=1,08× С_{маш-смен}× Т_{маш-смен};

где    С_{маш-смен} – стоимость машино-смен работы машин, руб. (принимается по [6]);

          Т_{маш-смен} – количество машино-смен работы;

          1,08 – коэффициент, учитывающий  накладные расходы.

   Количество  машино-смен определяется по формуле:

,

где     V_работ – объем работ для данной машины, м³;

          П_э.см – сменная эксплуатационная  производительность машин, м³/см.

 Сменная эксплуатационная  производительность определяется по формуле:

П_э.см=(/V_р/)*8,0/Н_вр

где   - единица измерения объема работ (указана в ЕниР [1]);

         Н_вр – норма времени, час (определяется по ЕниР [1]);

         8,0– продолжительность рабочей  смены, ч.

   Все расчеты  сведем в таблицу №3.

    Вариант 1                                                           

     Экскаватор «Прямая лопата»Э-652Б                          Автосамосвал КрАЗ-252Б

    П_{э см}=100×8,0 /2,1=380 м³/см                                                П_{э см}=100×8,0/2,6=308 м³/см               

    Т_{маш см}=6387,6/3800=16,8 »17 машин                                Т_{маш см}=4822/308=16 машин

    С_Р=1,08×28,4×7= 521,40 руб.                                                 С_р=1,08×32,08 ×16=597,19 руб.

           
 
 

   Бульдозер ДЗ – 19

    П_{э см}=100×8,0/1,1=727 м³/см                                         

    Т_{маш см}=(721+53.1)/ 727=1 машина

    С_р=1,08×26,4×1=28,50 руб.