ВВЕДЕНИЕ

В централизованных системах водоснабжения вода, прежде чем попасть к потребителям, проходит длинный путь. От водосборного узла её транспортируют к населённым пунктам, фермам и далее доставляют к местам потребления – в жилые дома, производственные помещения. Ввиду рассредоточенного размещения посёлков, ферм, а также пониженной плотности их застройки воду приходится подавать на большие расстояния.

Применяют два способа транспортировки воды: по трубам, передвижными транспортными средствами. Наиболее совершенный, дешевый и распространённый трубопроводный транспорт; его преимущества: подача воды под напором, непосредственно потребителям, минимальные потери воды; вода не перегревается и не замерзает, так как трубы прокладываются под землёй.

В данном населённом пункте строительство водопровода решает хозяйственно-бытовые и промышленные проблемы. Доставка воды по трубопроводам до потребителей резко улучшает уровень жизни и экономическое развитие промышленных предприятий. Строительство водопровода улучшает качество воды, снижая уровень заболеваемости населения.

При строительстве водопровода используется комплексная работа современных механизмов, применение новых строительных материалов, деталей, изделий и конструкций повышенной заводской готовности. Задачей строительной организации является выполнение качественных работ в кратчайшие сроки. Основой повышения производительности труда и сокращения сроков строительства является научно-обоснованная организация труда с учётом действия экономических, социальных законов и воспитание сознательной трудовой дисциплины в коллективе.

Успешное выполнение технологических процессов требует их чёткой организации. Под организацией работ следует понимать систему мер направленных на рациональное сочетание и использование всех элементов труда: труда работающих, орудий труда (машин и оборудования), средств труда (материалы, энергия и другие виды потребляемых ресурсов). В целях совершенствования организации строительного производства проводят специализацию строительных организаций, внедряют поточные методы, диспетчеризацию, автоматизированные системы управления строительством, применяют методы оптимизации инженерных решений.

1. Краткая характеристика объекта и природных условий строительства

Водопровод строится в с. Романово Романовского района Алтайского края. Село основано в 1944 году. Расположен на западе края в восточной части Кулундинской равнины. Численность населения составляет около 12347 человек.

Протяжённость трассы строящегося водопровода вне населённого пункта составляет 588 м, а в населённом пункте – 986 м. Для строительства используются семи метровые полиэтиленовые трубы диаметром 225 мм. Водозабор осуществляется из подземного водоисточника (артезианская скважина). На площадке имеются: насосная станция второго подъёма, резервуар чистой воды и водонапорная башня, регулирующая работу насосной станции второго подъёма и разводящей сети. В населённом пункте предусмотрено централизованноё горячее и холодное водоснабжение.

. Климат континентальный. Средняя температура января - -19,9 , июля - +20,2. Годовых атмосферных осадков - 378 мм. Нормативная глубина сезонного промерзания для песка 1,5 м. Грунтовые воды на период изысканий вскрыты на глубине 1,3 м. Коэффициент фильтрации для песка равен 2,5 м/сут.

2. Производство работ по строительству водопроводной сети

При рассмотрении технологии строительства участка водопроводной сети следует вначале определить объемы основных строительно-монтажных работ, подобрать необходимую технику для производства работ, а затем выбрать метод производства работ по строительству данного объекта.

2.1 Подсчет объемов работ

Для подсчета объемов земляных работ снимаем с генплана данные:

• протяженность трассы вне населенного пункта;

• протяженность трассы в населенном пункте;

• длину участка трассы с водопонижением (участок с наименьшими отметками поверхности земли, где вблизи возможно расположение озера, реки);

• количество колодцев по трассе;

• ширину улиц (для решения вопроса о возможности размещения отвалов, оставляя при этом возможность движения транспорта);

• длину участка трассы с разработкой грунта навымет;

• длину участка с разработкой грунта с погрузкой в транспортные средства.

(Значения смотреть в исходных данных) и согласно исходным данным определяем поперечное сечение траншеи (рис.1).

Глубину укладки труб в траншею принимаем в зависимости от глубины промерзания грунта по формуле:

Н = Н_пр + 0.5, м

Н = 1.5 + 0.5 = 2.0 м

Н_пр = глубина промерзания грунта, м;

0.5 – необходимый запас, согласно СНиП 3.02.01-87, м.

Ширину траншеи по дну (b) определяем в зависимости от типа, диаметра и способа укладки труб. При наклонных стенках траншеи ширину по дну принимаем для железобетонных труб, укладываемых поштучно:

b = d_тр + 0.5, м

b = 0.225 + 0.3 = 0.525 м

Рис.1 Поперечное сечение траншеи

Наименьшая ширина траншеи по дну, при разработке грунта землеройными машинами должна соответствовать ширине режущей кромки рабочего органа машины с добавлением в песчаных грунтах 0.15 м.

По условиям производства работ и технике безопасности ширина траншеи по дну должна быть не менее 0.7 м.

Заложение откосов траншеи (m₁) принимаем по таблице 21.,с.16 в зависимости от грунта и глубины выемки m₁=1,0. Заложение откосов растительного и минерального грунта (m₂) принимаем равным m₂=1,0.

Согласно рисунку 1 расстояние от бровки траншеи до отвала (с) принять равным 3м.

Расчистку противоположной стороны траншеи для раскладки труб (а) принять равной 2.0 м.

Подсчет объемов земляных работ следует производить по двум трассам трубопровода: магистрального и разводящего, а затем результаты суммируем и заносим в таблицу 1.

Для магистрального трубопровода:

Ширину срезки растительного слоя под строительство магистрального трубопровода или полосу отвода под укладку труб шириной В_ср (рис.1) определяем по формуле:

В_ср = b + 2m₁H + c + a + b₀, м

В_ср = 0.7+2*1*2+3+2+6.42 =16.12 м;

b₀ – ширина отвала минерального грунта, м:

b₀ = 2m₂h₀,

b₀ = 2*1*4.44 = 10.86 м;

h₀ – высота отвала минерального грунта, м:

h₀ = _0,

h₀ = 2.33 м;

₀ – площадь поперечного сечения отвала, м²:

₀ = =К_р, м²,

₀ = 1.1 = 5.43 м²,

V₀ – объем грунта в отвале, м³;

V_в – объем грунта, вынутого в траншее, м³;

К_р – коэффициент разрыхления грунта, принимаем по таблице 31.,с.17, (для песка К_р = 1.1);

L _тр – длина трассы трубопровода, где грунт разрабатывается в отвал плюс протяженность магистрального трубопровода, м.

Объем срезки растительного слоя выражаем из формулы:

V_ср = В_срL_тр, м²

V_ср = 15.65*588 = 9478.56 м²;

Объем грунта вынутого в траншее, определяем по формуле:

V_в = _тр, м³,

V_в = *1.9*588 = 2960 м³;

Н₁ – глубина разработки грунта в траншее, м:

Н₁ = Н – δ,

δ – слой ручной доработки по дну траншеи (принять δ = 0.1 м);

В – ширина траншеи поверху, м:

В = b+2m₁H₁;

В = 0.7+2*1*1.9 = 3.9 м;

Объем ручной зачистки по дну траншеи:

V_р = b_тр, м²,

V_р = 0.7 * 1574 = 1101.8 м²,

Объем разработки грунта в приямках вручную определяем по формуле:

V_пр = l_пb_пh_пN, м3,

V_пр = 1*1.4*0.3*753 = 316.3 м³;

l_пb_пh_п – соответственно длина, ширина и глубина одного приямка, м, определяется по таблице 41.,ст19;

Так как трубы железобетонные (из исходных данных), соединение принимаем раструбное, диаметр 400 мм, l_п = 1.0 м; b_п = d_тр +0.5 = 0.9+0.5 = 1.4 м; h_п = 0.3 м.

N_тр = + 1;

N_тр = + 1 = 28;

Объем первоначальной присыпки труб вручную:

V_пп = [b(d_тр+0.3) – ]*L_тр, м³,

V_пп = [0.7(0.4+0.3) – ]*1574 = 534 м³,

Объем окончательной засыпки трубопровода бульдозером:

V_о.з = V₀ - V_пп, м³,

V_о.з = 7733.98 – 534.6 = 7830.6 м³,

Объем растительного грунта для рекультивации нарушенных земель при строительстве участка магистрального трубопровода:

V_рек = V_срК_рt, м³,

К_р – коэффициент разрыхления грунта принимаем по табл. 31.,ст17 (К_р = 1.1);

t – толщина растительного грунта, м.

V_рек = 9478.56*1.1*0.3 = 3127.92 м²;

Планировка трассы:

V_пл = В_срL_тр, м²,

V_пл = 16.12*1574 = 25372.88 м³;

Для разводящей сети:

Площадь поперечного сечения отвала:

₀ = 1.1 = 8.096 м²,

Высота отвала минерального грунта:

h₀ = 2.85 м,

Ширина отвала минерального грунта:

b₀ = 2*1*2.85 = 5.7 м,

Ширину срезки растительного слоя:

В_ср = 0.7+2*1*2.4+2.5+2+6.42 = 16.12 м,

Объем срезки растительного слоя:

V_ср = 15.9*3000 = 47700 м²,

Объем грунта вынутого в траншее:

V_в = *2.3*3000 = 22080 м³,

Ширина траншеи поверху:

В = 0.7+2*1*2.3 = 5.5 м,

Объем ручной зачистки по дну траншеи:

V_р = 0.9 * 3000 = 2700 м²,

Объем разработки грунта в приямках вручную:

V_пр = 1*1.4*0.3*753 = 316.3 м³,

Объем окончательной засыпки трубопровода бульдозером:

V_о.з = 24288 – 1880 = 22408 м³,

Объем растительного грунта для рекультивации нарушенных земель:

V_рек = 47700*1.1= 52470 м²,

Планировка трассы:

V_пл = 15.9*3000 = 47700 м³.

Водопроводные колодцы устраиваются из сборных железобетонных круглых колец с диаметром равным 1.5 м, согласно заданию. Глубина колодца принимается на 0.5 м больше глубины траншеи под трубопровод. Котлован под колодец разрабатывается тем же одноковшовым экскаватором, что и траншея.

Объем грунта, вынутого под устройство колодцев:

V_к = _к, м³,

V_к = *2.8*5.8*43 = 733.281 м³,

- ширина котлована по дну, принимаем равным на 1,0 м больше диаметра водопроводных колец;

- ширина котлована поверху, м:

= + 2mH_к,

= 2.5+2*1*2.5 = 7.5 м,

- среднее значение ширины котлована, м:

= ,

= = 4.75 м,

_к – суммарное количество колодцев, определяемое с генплана участка.

Рис.2. Поперечное сечение котлована под колодцы

Обратная засыпка грунта колодцев бульдозером определяется из выражения:

V_ок = V_к – (Н_к)_к, м³,

V_ок = 4050.26 – (*2.8) = 631.231 м³,

Уплотнение грунта самоходным катком на пневматических шинах производится по всей трассе трубопровода, объем работы определяем как:

V_упл = В L_тр, м²,

V_упл = 4.5*1574 = 7083 м² (для магистрали),

В – ширина траншеи поверху, м;

L_тр – протяженность трассы трубопровода, м.

Все подсчитанные объемы работ сводим в таблицу 5. Данные таблицы используем при выборе машин и механизмов для производства земляных работ, а также при составлении калькуляции трудозатрат и разработке линейного календарного графика.

Таблица 1

Ведомость объемов земляных работ

№ п.п	Наименование объемов	Ед. измерения	Количество
1	Срезка растительного грунта под магистральный трубопровод	м2	9478.56
2	Разработка грунта экскаватором (V6+V13) навымет	м3	7767.96
3	Разработка грунта экскаватором с погрузкой в автосамосвалы	м3	-
4	Ручная доработка грунта: V7 V8	м3 м3	690.2 411.6
5	Присыпка труб вручную	м3	534.6
6	Обратная засыпка грунта (V10+V14)	м3	7830.6
7	Рекультивация земель	м3	3036.33
8	Планировка трассы	м2	25372.88
9	Уплотнение грунта	м2	7083
10	Протяженность трассы: - магистральной - распределительной	м м	588 986

Данную таблицу следует использовать при выборе машин и механизмов для производства работ, а также при составлении калькуляции трудозатрат и разработке линейного календарного графика.