Возведение здан. из сборн констр 8-001 / ТВЗиСК / Земл_работы_ч_3 / Зем_работы_ч3
.pdf2.ПРОИЗВОДСТВО ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ ПРИ РАЗРАБОТКЕ КОТЛОВАНА/
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА НА РАЗРАБОТКУ КОТЛОВАНА ЭКСКАВАТОРОМ ОБРАТНАЯ ЛОПАТА ЭО-4321
С КОВШОМ ЕМКОСТЬЮ 0,65 М3
Котлованы представляют собой временные выемки, устраиваемые для возведения частей здания или сооружения, расположенных ниже поверхности земли.
Объем земляных работ при устройстве котлована вычисляют по проекту, составленному в соответствии с отметками заложения фундаментов и дна котлована, планом участка в горизонталях и принятой крутизной откосов.
Устойчивость вертикальных стен котлована должна обеспечиваться установкой креплений либо устройством откосов в соответствии с табл. 7.
Таблица 7
Параметры крутизны откоса
|
Крутизна откоса — отношение его высоты к заложению |
||
Наименование грунта |
при глубине котлована не более, м |
|
|
|
1,5 |
3,0 |
5,0 |
Песок, гравий |
1:0,50 |
1:1,0 |
1:1,0 |
Супесь |
1:0,25 |
1:0,67 |
1:0,85 |
Суглинок |
1:0,00 |
1:0,50 |
1:0,75 |
Глина |
1:0,00 |
1:0,24 |
1:0,50 |
Наиболее широко для отрывки котлованов применяются одноковшовые экскаваторы («обратная лопата», «драглайн», «прямая лопата»).
При выборе экскаватора по емкости ковша, можно ориентироваться на рекомендации табл. 8.
|
Таблица 8 |
Параметры емкости ковша экскаватора |
|
|
|
Месячный объем переработки грунта, тыс. м3 |
Экскаватор с емкостью ковша, м3 |
До 20 |
0,4–0,65 |
20–60 |
1,0–1,6 |
60–100 |
1,6–2,5 |
Экскаватор «обратная лопата» разрабатывает грунт ниже уровня стояния и поэтому может разрабатывать котлованы и траншеи в переувлажненных грунтах. Работа может осуществляться в отвал или с погрузкой на транспорт. Недостатком является ограниченная глубина копания (до 6,0 м). Особенно эффективно применение этих экскаваторов для разработки траншей с вертикальными стенками.
31
Экскаватор «драглайн» применяется для разработки глубоких котлованов в сухих и переувлажненных грунтах. Особенно эффективна работа в отвал. Глубина резания — до 20 м.
Экскаватор «прямая лопата» разрабатывает грунт выше уровня стояния и применяется при разработке котлованов преимущественно в сухих грунтах. Из-за конструктивных особенностей этого вида оборудования его почти не применяют для работы с отсыпкой в отвал.
Экскаваторы «обратная лопата» и «драглайн» разрабатывают котлован торцевыми или боковыми проходками. При торцевой проходке экскаватор разрабатывает грунт по обе стороны от оси движения в зависимости от того, с какой стороны подходит машина. При боковой проходке разработка грунта происходит по одну сторону оси движения экскаватора. При разработке котлована с погрузкой грунта в автосамосвалы более производительна торцевая проходка (рис. 28). На рисунке показаны схемы разработки котлованов: а) нормальной ширины; б, д) с продольным перемещением экскаватора несколькими проходками; в) уширенная, с перемещением экскаватора по зигзагу; г) уширенная, с поперечным перемещением экскаватора.
I. Область применения. Технологическая карта предусматривает разработку грунта в котловане размером в плане 37,41 × 17,17 м, глубиной 2,5 м для устройства фундаментов (рис. 29).
Приведем пример. Строительство ведется в г. Ижевске. Климатический район I. Глубина промерзания — 1,70 м. Грунт — тяжелый суглинок, γ = 1800 кг/м3, группа грунта II, крутизна откосов 1:0,5.
Работы выполняются в две смены.
В состав работ, предусмотренных картой, входят разработка и транспортирование грунта, подчистка дна котлована.
П. Организация и технология строительного процесса. До начала разработки грунта в котловане должны быть выполнены следующие работы:
•очистка территории;
•снятие растительного слоя грунта;
•планировка площадки в зоне расположения котлована;
•отвод поверхностных вод;
•геодезическая разбивка;
•устройство временных дорог.
Подчистка дна котлована ведется бульдозером и вручную. При подчистке дна бульдозером грунт изымается из котлована экскаватором с торца котлована.
Грунт для обратной засыпки размещается вдоль одной длинной стороны котлована.
Лишний грунт вывозится за пределы строительной площадки автосамосвалами КамАЗ-5511 на расстояние 3 км.
Котлован разрабатывается в две торцевые проходки. Рассчитаем объемы земляных работ.
32
а)
б)
в)
Рис. 28
Для подсчета объемов земляных работ котлован разбивается на простейшие геометрические фигуры. Объем котлована определяем следующим образом:
V = 0,5 · H · (F |
1 |
+ F ), м,3 |
(15) |
|
2 |
|
где Н — средняя глубина котлована;
F1, F2 — площади нижнего и верхнего основания котлована; V = 0,5 · 2,5 · (37,41 · 17,17 + 34,91 · 14,67) = 1443,07 м3.
Объем земляных работ для устройства въездной траншеи (для спуска бульдозера) рассчитывается следующим образом:
33
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 29 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
й |
bH |
2 |
|
H |
3 |
m |
щ |
2 |
й |
3Ч2,5 |
2 |
|
2,5 |
3 |
щ |
|
V |
|
= mў |
к |
|
+ |
|
ъ = |
к |
|
+ |
Ч 0,5 |
ъ = 42,03ì |
3 , |
||||||
|
2 |
|
|
3 |
tg30o |
2 |
|
|
3 |
||||||||||
|
BT |
B |
лк |
|
|
|
ыъ |
лк |
|
|
|
ыъ |
|
где m′В и m – коэффициенты заложения откосов котлована и дна въездной траншеи;
b – ширина въездной траншеи по дну; Н – глубина котлована; 30° — уклон въездной траншеи.
Объем грунта при зачистке котлована:
Vзач = Sф · hн,
где Sф – площадь фундаментов понизу, м2;
hн – величина недобора грунта экскаваторами.
При объеме ковша 0,65 м3 hн = 0,15 м (при объеме ковша более 0,65 м3 принимаем hн = 0,20 м);
Vзач = 427,43 · 0,15 = 64,11 м3. Объем грунта для засыпки пазух котлована:
Vîç |
= |
Vê -Vô |
, |
|
|||
|
Êîð |
|
где Vк — объем котлована; Vф — объем фундаментов;
Кор =1,07 — коэффициент остаточного разрыхления;
Vîç |
= |
1378,68 - 427,43Ч2,5 |
= 289,81ì3. |
|
1,07 |
||||
|
|
|
34
Объем грунта, подлежащий вывозке:
V ëã =Vê −Vîç = 1378,68 − 289,81 = 1088,87 м3;
Таким образом: объем котлована Vк = 1378,68 м3; объем грунта при зачистке котлована Vзач = 64,11 м3; объем грунта обратной засыпки Vоз = 289,81 м3; объем лишнего грунта Vлг = 1088,87 м3.
Далее определяются размеры земляного сооружения, производится разбивка на проходки и размещение отвала (рис. 30). На рисунке обозначены: а) расчетная схема котлована; б) схема разработки грунта в плане; в) схема последовательности выполнения земляных работ в разрезе.
Используется экскаватор ЭО-4321 с емкостью ковша 0,65 м3: максимальный радиус копания на уровне стоянки Rmax = 9,1 м; наибольшая глубина копания — 6 м; продолжительность цикла — 27 с; радиус разгрузки при высоте 3 м — 7,5 м;
оптимальный радиус резания Rр = 0,9 · 9,1 = 8,19 м.
Работы выполняются в такой последовательности. Разбивается котлован на две продольные проходки. Первая проходка будет разрабатываться навымет, в отвал, расположенный в метре от бровки котлована, вторая – с погрузкой в автосамосвалы.
Размер I проходки определяется исходя из того, что этот грунт будет использован для засыпных пазух.
Площадь поперечного сечения первой проходки:
SI = Vоз/ lк = 289,81/37,41 = 7,84 м2. Ширина поперечного сечения по дну котлована m0:
m1 = (SI – mH 2) / H = (7,84 – 0,5 · 2,52) / 2,5 = 1,9 м,
где m — коэффициент заложения откоса; H – глубина котлована.
Ширина поперечного сечения по верху котлована m1:
m2 = m1 + 2 mH = 1,9 + 2 · 0,5 · 2,5 = 4,4 м.
Ширина поперечного сечения по верху котлована второй проходки m2: m3 = В – m2 = 17,17 – 4,4 = 12,8 м.
Площадь поперечного сечения второй проходки:
SII = m3 · Н = 12,8 · 2,5 = 31,9 м2. Размеры отвала определяются следующим образом:
Fот = SI Кр = 7,84 · 1,2 = 9,41 м2,
где Кр = 1,2 – коэффициент первоначального разрыхления грунта. Высота отвала:
hîò = 9,41 =3,01ì ; bот = 3,01 · 2 = 6,02 м.
Для разработки котлована применяется гидравлический экскаватор ЭО-4321 с навесным оборудованием «обратная лопата», с емкостью ковша 0,65 м3.
Для зачистки дна котлована применяется бульдозер ДЗ-42 на тракторе ДТ-75. Выбор транспортных средств для транспортирования грунта.
35
В кузов автосамосвала должно поместиться три-пять ковшей. Поэтому выбираем автосамосвал МАЗ-205 грузоподъемностью 6 т.
а)
б)
в)
Рис. 30
36
Число автомобилей, необходимых для бесперебойной работы землеройной машины, определяется следующим образом:
T +T +T +T +T +T
N = óïð í ïð óï ð ì ,
Tóì +Tí
где Туп = 0,3 мин — продолжительность установки под погрузку; Тн — продолжительность нагрузки, мин;
Тпр — продолжительность пробега автомобиля от места загрузки до места разгрузки и обратно, мин;
Тур = 0,6 мин — продолжительность установки под разгрузку; Тр = 1 мин — продолжительность разгрузки;
Тм = 1,25 мин — продолжительность маневрирования машины в течение рейса;
Tïð = 2L ,
ν
где L = 3 км — расстояние транспортирования;
V = 22 км/ч — средняя скорость движения автомобиля;
Tïð |
= |
2Ч3Ч(60) |
= 16,4ìèí. |
|
22 |
||||
|
|
|
Продолжительность погрузки автосамосвала определяется по формуле:
Tï = nêTö ,
где nк — число ковшей грунта, погружаемого в кузов; Тц = 0,45 мин — продолжительность цикла;
nê = Q , gqk í
где Q = 10 т — грузоподъемность автосамосвала; γ = 1,8 т/м3 — плотность грунта;
q = 0,65 м3 — объем ковша;
kн = 0,8 — коэффициент наполнения;
10
nê = 1,8Ч0,65Ч0,8 = 10,68.
Принимаем число ковшей грунта, погружаемых в кузов, — 5, тогда
Tк = 15 · 0,45 = 22,5 мин.
Число автомобилей для обеспечения бесперебойной работы:
N = 0,3 + 22,5 + 16,4 + 0,6 + 1,0 + 1,25 ≈ 5 øò . 0,3 + 4,5
Суточная производительность экскаватора определяется на основании ЕНиР, §Е-2:
37
Псут = (100 / 2,6) · 8 · 2 · 1 = 615,4 м3/сут, здесь 2,6 – норма из ЕниР, маш.-ч / 100 м3;
8 – продолжительность рабочей смены, ч;
2 – число рабочих смен в сутки;
1 – число ведущих машин в комплекте;
Псут = (100 / 2,1) · 8 · 2 · 1 = 761,9 м3/сут, здесь навымет 2,1 – норма из ЕниР, маш.-ч / 100 м3.
Техника безопасности при производстве земляных работ. При производстве работ необходимо соблюдать правила техники безопасности согласно СНиП 12-03—2001 «Безопасность труда в строительстве».
Производство земляных работ в зоне действующих подземных коммуникаций следует осуществлять под непосредственным руководством прораба или мастера, а в охранной зоне кабелей, находящихся под напряжением, или действующего газопровода, кроме того, под наблюдением работников электро- или газового хозяйства.
Места прохода людей через траншеи должны быть оборудованы переходными мостиками, освещаемыми в ночное время.
Грунт, извлеченный из котлована или траншеи, следует размещать на расстоянии не менее 0,5 м от бровки выемки.
Валуны и камни, а также отслоение грунта, обнаруженные на откосах, должны быть удалены.
Погрузка грунта на автосамосвалы должна производиться со стороны заднего или бокового борта.
III. Калькуляция трудовых затрат (приведена в табл. 9).
|
|
|
|
Калькуляция трудозатрат |
|
|
|
|
Таблица 9 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
№ |
Наименование |
Ед. |
Кол- |
ЕНиР |
Норма |
Трудоем- |
|
Состав |
||||||
п/п |
работ |
|
изм. |
во |
|
времени |
кость |
|
|
звена |
||||
|
|
|
|
|
|
|
на единицу |
|
|
|
|
(разряд, |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кол-во) |
||
|
|
|
|
|
|
|
чел.- |
|
маш.- |
чел.- |
маш.- |
|||
|
|
|
|
|
|
|
ч |
|
ч |
дн. |
|
см. |
|
|
1 |
Разработка |
В само- |
100 |
10,88 |
|
2,6 |
|
2,6 |
3,56 |
|
3,56 |
|
Маши- |
|
|
свал |
|
Е2-1-11 |
|
|
|
|
|
|
|
нист |
|||
|
грунта |
|
куб. м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 р. — 1 |
|
|
В отвал |
2,89 |
|
2,1 |
|
2,1 |
0,9 |
|
0,97 |
|
||||
2 |
Предварительная пла- |
1000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Маши- |
||
|
нировка дна котлова- |
0,43 |
Е2-1-35 |
0,41 |
|
0,41 |
0,02 |
|
0,02 |
|
нист |
|||
|
на бульдозером |
кв. м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 р. — 1 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
Оконча- |
|
Бульдозе- |
1000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Маши- |
|
тельная |
|
ром |
кв. м |
0,43 |
Е2-1-36 |
— |
|
0,49 |
— |
|
0,03 |
|
нист |
|
плани- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 р. — 1 |
|
ровка дна |
|
Вручную |
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Земле- |
|
котлована |
|
|
кв. м |
4,27 |
Е2-1-60 |
16,5 |
|
— |
2,65 |
|
— |
|
коп |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 р. — 1 |
|
Итого: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
38 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
IV. Контроль качества выполненных работ. Выполнить по подобию
п.1.5.1, табл. 4 и 5.
V. Технико-экономические показатели. Основные технико-экономичес- кие показатели приведены в табл. 10.
Общая трудоемкость работ определяется как сумма строк по графе 8 табл. 9. Общая потребность в машинах определяется как сумма строк по графе
9 табл. 10.
|
Технико-экономические показатели |
Таблица 10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
№ |
Наименование показателей |
Значение |
|
п/п |
|
||
1 |
Общая трудоемкость выполнения работ, чел.-дн. |
2,65 |
|
2 |
Общая потребность в машинах, маш.-см. |
4,58 |
|
3 |
Выработка ведущей машины, куб. м./см. |
323,20 |
|
4 |
Продолжительность выполнения работ, дн. |
2,995 |
|
VI. Материально-технические ресурсы (табл. 11)
|
|
Материально-технические ресурсы |
Таблица 12 |
|||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
№ |
Наименование |
Тип, марка, |
Кол- |
Техническая характе- |
Назначение |
|
п/п |
|
ГОСТ |
во |
ристика |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
1 |
Экскаватор |
ОЭ-4321 |
1 |
Мощность двигателя – |
Отрыв котлована |
|
|
|
|
|
58 кВт |
|
|
2 |
Ковш «обратная |
На экскава- |
1 |
Емкость 0,65 куб. м |
— ″ — |
|
лопата» |
торе |
|
||||
3 |
Автосамосвал |
КамАЗ-5511 |
5 |
Грузоподьемность – |
Перевозка грунта |
|
10 т. |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
4 |
Трактор |
ДТ-75 |
1 |
Мощность двигате- |
Зачистка дна |
|
ля – 58 кВт |
котлована |
|
||||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
5 |
Бульдозер |
ДЗ-42 |
1 |
Производительность – |
— ″ — |
|
на тракторе |
2326 м2/ч |
|
||||
6 |
Штыковая |
— |
2 |
— |
— ″ — |
|
лопата |
|
|||||
7 |
Рулетка |
— |
1 |
— |
Контрольно-измери- |
|
|
металлическая |
|
|
|
тельные приборы |
|
8 |
Нивелир |
— |
1 |
— |
— ″ — |
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
Нивелирная |
— |
1 |
— |
— ″ — |
|
рейка |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
10 |
Отвес |
ОТ400 ГОСТ |
1 |
— |
Перенос отметок |
|
|
|
7948–80 |
|
|
|
|
VII. Календарный график производства работ. Разрабатывается в соответствии с методикой, приведенной в п. 1.5.
39
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1.СНиП 3.02.0–87. «Земляные сооружения, основания и фундаменты. — М., 1988.
2.СНиП 12-03–2001. Безопасность труда в строительстве / Стройкомитет
СССР. — М. : Госстрой России, 2001.
3.ЕНиР. Сборник Е-2. Земляные работы. Вып. 1. Механизированные и ручные земляные работы. — М., 1989. — 224 с.
4.Проектирование производства земляных работ. Ч. 1. Распределение земляных масс. Способы разработки грунтов : метод. указания / Сост.
Ю.А. Верженский, А. И. Кистанов. — СПб. Петербургский ун-т путей сообщения, 2000. — 51 с.
5.Проектирование производства земляных работ. Ч. 2. Проектирование технологических карт: метод.указания / Сост. Ю. А. Верженский, А. И. Кистанов. — СПб. : Петербургский гос. ун-т путей сообщения, 2004. — 78 с.
6.Технология железнодорожного строительства / Э. С. Спиридонов, А. М. Призмазонов, А. Ф. Аккуратов, Т. В. Шепитько. — М., 2002. — 631 с.
7.Технология строительного производства, строительные машины и автоматизация строительных процессов / Ю. А. Верженский, Г. Ф. Новожилов, В. А. Рогонский. — М., 1989.
40