1.5. Технология разработки грунта при планировке площадок

При планировке площадок в основном используются бульдозеры и скреперы. Выбор той или иной машины был произведен в п.1.3.

Наиболее эффективно применение бульдозеров для разработки грунтов I – III групп и дальности перемещения грунта не более 100 м, а также при рабочих отметках выемки до 1,5 – 2,0 м.

Во всех случаях применения технологической карты необходимо привязка ее к конкретным условиям производства работ.

Скреперами выполняют комплекс земляных работ: разработка грунта с одновременным наполнением ковша, транспортирование его к месту укладки, разгрузка слоем заданной толщины с частичным уплотнением. По сравнению с другими землеройно-транспортными машинами скреперы обладают рядом преимуществ: их конструкция проще, они удобны в эксплуатации, легки в управлении, надежнее в работе. Кроме того имеют высокую скорость передвижения и мобильность.

Скреперы обычно применяются при планировке площадок под городскую территорию в слабохолмистой местности при низком горизонте грунтовых вод.

Это позволяет рационально использовать скреперы и бульдозер для разравнивания грунта в течение смены. Число самоходных скреперов, обслуживаемых трактором-толкачом, зависит от дальности транспортировки грунта. Для трех самоходных скреперов при дальности возки до 500 м используется, как правило, один трактор-толкач (рис. 4).

Рис. 4. Схема работы скреперов при наборе грунта с толкачом:

I – набор грунта скрепером № 1; II – то же, скрепером № 2;

III – то же, со скреперов № 3; 1 – тягач скрепера;

2 – ковш скрепера; 3 – трактор-толкач;

4 – груженый ход скреперов; 5 – путь порожнего хода скреперов

Для более рационального использования бульдозеров-толкачей каждый скрепер начинает набирать грунт там, где закончил загрузку предыдущий, а бульдозер-толкач перемещается назад так, чтобы не препятствовать подходу следующего скрепера. При такой работе сократится количество холостых ходов.

Типовая технологическая карта на производство земляных работ включает следующие разделы:

область применения;

указания по технологии строительного процесса;

указания по организации труда;

график выполнения строительного процесса;

калькуляцию затрат труда;

основные технико-экономические показатели;

материально-технические ресурсы;

карту операционного контроля качества строительного процесса

1.5.1 Технологическая карта на планировку площадки бульдозером.

I. Область применения

Технологическая карта предусматривает планировку бульдозером площадки размером m х n (м) под заводскую территорию в равнинной местности при низком горизонте грунтовых вод. Средняя дальность транспортирования грунта составляет …(м). Процесс планировки включает разработку грунта в выемке, перемещение его в насыпь и послойное разравнивание грунта в насыпи с дополнительным уплотнением.

П. Организация и технология строительного процесса.

1.До начала работ по планировке площадки должны быть выполнены все подготовительные работы: очистка территории от леса, пней, валунов; устройство водоотвода; геодезические работы и т.д.

При планировке площадки бульдозерные работы могут вестись по нескольким технологическим схемам: ступенчатой, челночной, кольцевой и комбинированной - в зависимости от дальности перемещения грунта.

2. Планировочные работы на площадке следует выполнять в несколько этапов (рис.5):

I этап. Разработку грунта начинают с наиболее близких к возводимой насыпи участков, т.е. непосредственно у линии нулевых работ. Дальность перемещения на этом этапе составляет в среднем около 20 м, и поэтому наиболее рационально применять ступенчатую схему.

По этой схеме бульдозером около нулевой линии нарезается грунт и отсыпается сразу за нулевой линией слоем толщиной до 80 см. Для каждой новой проходки бульдозер при обратном (заднем) ходе сдвигается в сторону, чтобы обеспечить равномерную загрузку на бульдозер (резание обоими краями отвала), т.е. между смежными проходками оставляется гребень шириной 0,5-1,0 м.

Таким образом последовательно выполняют несколько проходок в пределах участка с дальностью перемещения грунта 20 м. Применение ступенчатой схемы при больших дальностях перемещения становится нерациональным в связи с повышением потерь грунта при транспортировке.

II этап. Разработка и отсыпка грунта уже ведутся на более удаленных от нулевой линии участках со средней дальностью перемещения грунта до 50 м. Для уменьшения потерь грунта при транспортировке, разработку и перемещение его следует вести по отдельным траншеям, Поэтому рационально применять челночную схему работы бульдозера, при которой бульдозер совершает рабочий и холостой ход по одной линии (рабочий ход на второй скорости, холостой - задним ходом). Между смежными траншеями оставляется гребень шириной до 1,0 м.

Разработка каждой траншеи ведется отдельными проходками по слоям. Разработка ведется ярусами высотой до 1,0 м: сначала весь первый верхний ярус, потом - последовательно остальные (нижние).

После разработки траншей на глубину 1,0 м, т.е. на высоту яруса, производится срезка промежуточных гребней. Разработка нового яруса ведется аналогично разработке верхнего.

III этап. Производятся разработка и перемещение грунта от самых удаленных участков, т.е. при предельных расстояниях возможного применения бульдозера (50-120 м). Разработка грунта, как и по схеме II, ведется поярусно отдельными слоями в траншеях, но в связи с большой дальностью перемещения грунта возвращение бульдозера в забой осуществляется не задним ходом, а передним, после разворота, так как скорость переднего хода больше, т.е. применяется кольцевая схема работы или восьмерка.

Рис. 5. Схемы разработки грунта бульдозером

Рис. 6. Способы уменьшения потерь грунта при работе бульдозером

Проходки в каждом ярусе выполняются последовательно: сначала разрабатывается первая траншея, петом вторая и так далее. Резание грунта бульдозером может производиться горизонтальными (слабонаклонными) или наклонными слоями. Более эффективно резание и особенно перемещение грунта под уклон. При работе под уклон длина наклонного забоя не должна быть меньше длины пути набора бульдозера и не круче чем 1:2. Резание грунта ведется по гребенчатой схеме.

Разработка стенок траншей (гребней) начинается от дальнего участка выемки и постепенно перемещается к линии нулевых работ. Разработка гребней производится под углом 35-45° к оси траншеи, и срезанный грунт смещается в ближайшую траншею и далее перемещается по ней к месту укладки в насыпь (рис.7). Обычно одним заездом срезается грунт на протяжении 4-5 пог.м гребня. Этот способ позволяет использовать для транспортировки грунта существующие траншеи, и, следовательно, уменьшить потери грунта.

Рис.7. Траншейный способ разработки грунта бульдозером

при планировке площадке

Для облегчения разработки плотных грунтов применяется предварительное рыхление грунта.

Определение объемов земляных работ:

Здесь из п.1.3. выписать объемы на участках и дальность перемещения грунта.

3.Определение производительности бульдозера.

Здесь необходимо указать марку используемого бульдозера, его технические характеристики и его производительность (см.п.1.4.).

4. Укладка и уплотнение грунта в насыпи.

Отсыпка грунта ведут горизонтальными слоями от краев к середине для лучшего уплотнения грунта. В переувлажненных грунтах отсыпку следует начинать с наиболее высоких точек рельефа, чтобы выжимать воду из основания. Насыпь следует отсыпать с запасом по высоте на естественную осадку до 6% - при скальных грунтах и до 9% - при нескальных.

Разравнивание, или окончательную планировку грунта, уложенного бульдозером, осуществляют приподнятым отвалом при движении вперед, либо опущенным отвалом (его пятой и тыльной стороной) при движении назад.

Грунт уплотняют с помощью различных катков, работающих в цепе с трактором, вибротрамбовочных и трамбующих машин.

Толщина отсыпаемых слоев грунта в насыпь зависит от способа уплотнения грунта. При легких катках отсыпка ведется слоями толщиной 50-30 см; при тяжелых катках, виброкатках и трамбующих плитах толщина уплотнениях слоев может быть поведена до 0,5 - 1,0 м.

Рис.8. Схема уплотнения грунта.

Уплотнение ведут в той же последовательности, что и отсыпку, путем последовательных круговых проходок катка по всей площади насыпи, причем каждая проходка должна перекрывать предыдущую на 0,2…0,3 м. чтобы грунт не обрушился вблизи насыпи, первые две проходки вдоль откоса ведут на расстоянии не менее 1,5 м от бровки (Рис.8). Последующие проходки смещают на 0,5 м в сторону бровки и таким образом прикатывают края насыпи.

Часовая производительность уплотняющих машин определяется:

П= υ(b-a)К_в/n, м²/ч (14)

где υ – средняя скорость движения, м/ч; b- ширина уплотняемого за один проход слоя, м; a- ширина полосы перекрытия предыдущего прохода, м; К_в – коэффициент использования по времени (0,8 –для катков, 0,7 – для грунтоуплотняющих машин); n – число проходок по одному следу.

5. Нормирование плотности грунта.

В процессе уплотнения необходимо контролировать достигаемую плотность грунта. Для этих целей в полевых условиях применяют плотномер ДорНИИ. Этот прибор состоит из стержня и скользящего по нему груза, наносящего при падении удар по наконечнику площадью 1 см² (для слабых грунтов-2см²). Число ударов, необходимых для погружения наконечника на 10 см, характеризует плотность грунта. Общее число ударов для песка и супеси – 75, для пылеватых супесей, суглинков и глин – 120.

Эффективность уплотнения грунта зависит от рода грунта, его влажности, толщины уплотняемого слоя, технических характеристик грунтоуплотняющей машины, технологии возведения насыпи, а также от температурных условий во время производства работ.

Ш. Организация труда рабочих.

Для разработки выемок и возведения насыпей бульдозерами осуществляется комплексной бригадой, представленной в таблице (табл. 3).

Таблица 3

Наименование профессии	Разряд	Количество рабочих
Машинист бульдозера	5	1
Машинист грунтоуплотняющей машины	5	1
Машинист рыхлителя	5	1

IV. Материально-технические ресурсы.

Для разработки выемок и возведения насыпей бульдозерами применяют комплект машин, представленный в табличной форме (табл. 4).

Таблица 4

Наименование машины	Количество, шт.
Бульдозер на тракторе С-80, С-100 или С-140	1
Грунтоуплотняющая машина	1
Рыхлитель Д-162 (грунты III группы)	1

V. Календарный график производства работ на площадке.

Календарный график производства работ разрабатывается с учетом разбивки площадки на 2 – 4 участка. В графике необходимо указать численный состав комплексных бригад, объемы работ и продолжительность работ на отдельных участках.

Задаваясь количеством смен работы в сутки n (n = 2) и числом комплектов машин N_к, определяют длительность работы комплекта на участке: t_ij = V_ij / П_ij (см.п. 1.5.).

Начертить график работы комплекта.

VI. Калькуляция затрат труда.

Таблица 5.

№ п/п	Наименование работ	Ед.изм.	Кол-во	ЕНиР	Норма времени на единицу		Трудоемкость		состав звена (разряд,кол-во
					чел.-ч	маш.-ч	чел.-дн	маш.-дн
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	Предварительное рыхление грунта	кв.м		Е2-1-16					машинист-5р.-1
2	Планировка площадки бульдозером	1000 кв.м.		Е2-1-35					машинист-5р.-1
3	Уплотнение грунта грунтоуплотняющей машиной	1000 кв.м.		Е2-1-29					машинист-5р.-1

Итого: Σ… Σ….

VII. Контроль и качество выполненных работ.

Таблица 6. Карта операционного контроля качества работ.

№ п/п	Наименование операций, подлежащих контролю
	производителем работ	мастером	состав	способы	время	привлекаемые службы
1	2	3	4	5	6	7
1	Положение в пространстве и размеры сооружения		Расположение в плане	Визуально	В процессе работ
2		Положение в пространстве и размеры сооружения	Положение в пространстве и размеры, отметки бровок, насыпи и дна выемки, уклоны откосов выемки	Измерительный	В процессе работ, по окончанию работ	Геодезическая
3		Оценка свойств грунтов основания	Плотность, влажность, состав грунта и т.д.	Взятие проб	По окончании работ	Строительная лаборатория

По окончанию работ составляется акт приемки. Предельные отклонения при приемке не должны превышать величин указанных в СНиП 3.02.01-87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты».

Таблица 7. Допустимые отклонения при приемке площадки (см.п..)

VIII. Технико-экономические показатели.

Основные технико-экономические показатели приведены в таблице 8. Общая трудоемкость выполнения работ определяется как сумма строк по графе 8 таблицы 5. Общая потребность в машинах определяется как сумма строк по графе 9 таблицы 5.

Выработка ведущей машины определяется по формуле:

В=V/М , м³/см (15)

где V-объем земляных работ, м³;

М – потребность ведущей машины, маш-см. (Бульдозер Д-384). Продолжительность работ выполняется по календарному плану производства работ.

Таблица 8. Технико-экономические показатели.

№№ пп.	Наименование показатели	Значение
1	2	3
1	Общая трудоемкость выполнения работ, чел.-дн
2	Общая потребность в машинах, маш.-см
3	Выработка ведущей машины, куб.м./см.
4	Продолжительность выполнения работ, дн.