Производство земляных работ по устройству котлована

Тип работы:
Курсовая
Предмет:
Производство и технологии


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Введение

В промышленном и гражданском строительстве земляные работы выполняются при устройстве траншей и котлованов, при возведении земляного полотна дорог. А так же при устройстве спланированных площадок. Все эти земляные сооружения создаются путем образования выемок в грунте или возведения из его насыпей.

Выемка образуется в результате удаления излишков грунта за ее пределы, а насыпь — путем отсыпки грунта, внесенного извне, с его послойным уплотнением. По времени своего существования они делятся на постоянные и временные. Котлован под зданием с подвалом является постоянной выемкой, потому что будет существовать в течение всего времени эксплуатации сооружения.

В составе комплекса земляных работ различают две основные группы производственных процессов: основные (разработка и перемещение грунта) и сопутствующие (водоотлив, установка креплений и др.)

Для обеспечения устойчивости земляных сооружений их возводят с откосами. Строительными нормами и правилами установлены величины откосов для постоянных и временных земляных сооружений в зависимости от их глубины или высоты.

В общем комплексе работ на строительном объекте земляные работы чаще всего выполняются раньше других. В этом случае им предшествует подготовка строительной площадки — удаление камней, срезка кустарника, корчевка пней, планировка и засыпка ям и т. п. К подготовительным работам относят также предшествующее разработке рыхление прочных и мерзлых грунтов.

1. Исходные данные

Целью курсового проекта является разработка технологической карты на производство работ по устройству котлована.

Место строительства — г. Курган

Начало работ — 17. 08. 2007 г.

Вид грунта — суглинок (плотность г=1650 кг/м3)

Дальность транспортирования грунта — 8 км

Вид дорог — асфальт

2. Определение объемов работ

1) Объём котлована

Глубину котлована определяем по формуле

Н=Нпл — Ндк (1)

Нпл=Н/n (2)

экономический забой земляной

где Нпл — средне-планировочная отметка

Ндк=86,72 м — отметка дна котлована

Н — сумма отметок высот

n — число горизонталей

Нпл =(93. 5+94. 00+94. 50)/3=94 м

Н=94−91. 80=2. 20 м

В зависимости от вида грунта и глубины котлована выбираем угол откоса и крутизну.

Крутизна откоса 1: m=1:0. 67 Угол откоса =56о, f=2 м, p= 0. 5

Заложение откоса z равно

z= H. m (3)

z =2. 2. 0. 67=1. 474 м

V=H/6. [a. b+c. d+(a+c). (b+d)] м3 (4)

где, а — длина подошвы котлована

a=А+f +2p=96+2+2. 0. 5=99 м (5)

b — ширина подошвы котлована

b=Б+f+2p=30+2+1=33 м (6)

с — длина котлована поверху

с= a+2z=99+2. 1. 474=102 м (7)

d — ширина котлована поверху

d=b +2z=33+2. 1. 474=36 м (8)

Vк=(99. 33+102. 36+(99+102). (33+36)). 2. 2/6=7629.6 м3

2) Определение объёма въездной траншеи.

Одна односторонняя въездная траншея

Vвъезд=(2K+k)?Н?l / 6 (9)

где К — ширина траншеи поверху K=k+2z

k=8 м — ширина траншеи понизу

K=8+2. 2. 1. 474=11 м

i-уклон, принимаем равным 15%

Vвъезд =(2. 11+8). 2. 2. 20/6=220 м

3) Разработка недобора грунта бульдозером.

Vср. р=Vпл; Vср. сл= Vнедоб (10)

Vнедоб. =S?днед. =a?b?днед. (11)

где S — площадь котлована понизу

днед.  — величина недобора грунта, принимаем равной 0,2 м

Vнедоб. =99. 0. 2. 33=653.3 м3

4) Объём обратной засыпки.

Vо. з=(Vк-Vп.ч. )/ Kо.р. (12)

Vо.з. =[(V+Vвъезд) — Vп.ч. ]/Kо.р. (13)

где Kо. р=1,04 — коэффициент остаточного разрыхления

Объем подземной части здания определим по формуле

V п. ч =а?b?Н (14)

Vп. ч =96. 30. 2. 2=6336 м3

Vо.з. =(7629. 6+220) -6336/1,04=1455.4 м3

5) Объем транспортируемого грунта.

Vтр. = V+Vвъезда — Vо. з (15)

где V — объем котлована

Vвъезд — объем въездной траншеи

Vо. з — объем обратной засыпки

Vтр. = 7629. 6+220−1455. 4=6393.6 м3

6) Уплотнение грунта.

Vупл. =Vо.з. упл (16)

где дупл. -величину уплотняемого слоя принимаем равной 0,2 м

Vупл. = 1455.4 /0. 2=7277 м2

7) Срезка растительного слоя.

V=(с+25). (d+25) (17)

V=(102+25). (36+25)=7747 м3

Таблица 1 — Ведомость объёмов работ

Наименование

Ед. изм.

Объем работ

1

Геодезическая разбивка

м2

2880

2

Предварительная планировка

м3

7747

3

Срезка растительного слоя

м3

7747

4

Разработка грунта экскаватором в транспортные средства

м3

7629

5

Разработка недобора грунта бульдозером

м3

653. 4

6

Обратная засыпка

м3

1455. 4

7

Уплотнение грунта

м2

7277

8

Транспортирование грунта

м3

6393

3. Предварительный выбор комплектов машин и механизмов и методов производства работ

Принимаем два вида экскаваторов (с обратной и прямой лопатой) со следующими характеристиками:

Марка экскаватора — ЭО-4123 ЭО-652

Вид рабочего оборудования — обратная лопата прямая лопата

Вместимость ковша — 0. 65 м3 0. 65 м3

Наибольшая высота выгрузки — 5.8 м 7.1 м

Наибольшая глубина копания — 6.2 м 7.8 м

Наибольший радиус выгрузки — 5.6 м 4.5 м

Наибольший радиус резания — 9 м

Принимаем автосамосвал со следующими характеристиками:

Марка автосамосвала — МАЗ-503А

Грузоподъемность — 7 т

Вместимость кузова — 4 м3

Время маневров при погрузке — 1. 33 мин.

Время маневров при разгрузке — 1.9 мин

Принимаем бульдозер со следующими характеристиками:

Марка бульдозера — Д-535

Тип базового трактора — Т-75

Длина отвала — 2. 56 м

Высота отвала — 0. 95 м

Высота подъема отвала — 0.6 м

Глубина опускания отвала — 0.2 м

Уплотнение грунта вблизи фундамента при обратной засыпке производим с помощью электротрамбовки ИЭ-4502, учитывая стесненные условия работы.

Техническая характеристика электротрамбовки ИЭ-4502

Глубина уплотнения за два прохода, см 30

Размеры трамбующего башмака, мм 350 450

Характеристика электродвигателя:

Мощность, кВт (л.с.) 0,4 (0,5)

Напряжение, В 220

Частота тока, Гц 50

Частота ударов, Гц 9,3

Габариты, мм 970 475 960

Масса, кг 81,5

Состав звена:

Землекоп 3 разряда 1

Норма времени и расценка на 100 м3 уплотняемой поверхности: 1,9/ 1,33

Расчет требуемого количества транспортных средств.

Nавтцик / (tпогр+tм. п) (18)

где Тцик авт — полное время цикла автосамосвала

tпогр — время погрузки одного самосвала

tм. п. — время маневрирования и загрузки

Тцик = tпогр+tм. п. пути + tразгр. +tм.р. (19)

где tразгр. =2. 15 мин; tм. п =1. 33 мин; tм. р =1.9 мин

tпогр= tц· nков. (20)

где tц. 1=24 сек; tц. 2=17 сек

tц.  — время цикла экскавации

nков.  — число ковшей в кузове одного экскаватора

nков. = Q/(q·г· kе. ) (21)

где Q — грузоподъемность самосвала

q — емкость ковша экскаватора

г — объемная масса

kе.  — коэффициент использования ковша по емкости

kе. = kн. / kп.р. (22)

где kн.  — коэффициент наполнения, kн. = 1

kп.р.  — коэффициент первоначального разрыхления равный 1. 15

kе. =1/1,15=0. 87

Tпути = 120 lтр / V (23)

где Lтр — дальность транспортирования грунта

V — средняя скорость автосамосвала, км/ч

Tпути = 120·18/30=32 мин.

nков=Q/q. . kе. (24)

nков. 1 = 7 / (0. 65·1. 65·0. 87) =7 штук

nков. 1 = 7 / (1. 65·1. 65·0. 87) = 7 штук

tпогр. 1=7. 24/60=2. 92 мин.

tпогр. 2=7. 24/60=2.1 мин.

Тцик. 1 = 2. 15+2. 92+32+1. 9+1. 33 =40.3 мин.

Тцик. 2 = 2. 1+1. 9+1. 33+32+2. 15 =39. 48 мин.

Nавт1 = 40. 3/(2. 92+1. 33) =9 автосамосвалов

Nавт2 = 39. 48/(2. 1+1. 33) =11 автосамосвалов

4. Технико-экономическое сравнение вариантов производства работ

1) Определение сметной себестоимости.

Сменная себестоимость выполнения комплексного процесса земляных работ определяется как сумма прямых затрат и накладных расходов по формуле

С = [1,08 У (См. смi ·ni ·Tсмi)]/V (25)

где 1,08 — коэффициент накладных расходов на эксплуатацию машин

См. см. i — себестоимость i-той машины одной машиносмены

ni — количество машин i-го вида

Tсмi — время работы машины i-го вида на объекте

Тсмi = V / Hвырi. (26)

Вариант № 1

Экскаватор ЭО-4123

Смсм — себестоимость машины

Смсм=3560 руб.

Время работы экскаватора на объекте

Тсмэ=Vэ.р. /Nвырсм (27)

где Vэ.р. -объем экскаваторных работ

N вырсм -сменная норма выработки экскаватора

N выр1см = 8?100/Нвртр

N выр1см = 8?100/1. 7= 470 м3/см

Тсмэ =7629/470=16 см

Автосамосвал МАЗ-503А

См. см. = 3112 руб.

Nавт1 = 9 автосамосвалов

Тсмавт. =16 см

2) Определение себестоимости, т. е. суммарных затрат при проведении работ по устройству котлована:

С1=1,08 (3560·1·16+3112·9·8)= 545 495 руб. /м3

Се1=545 495/9084. 4=60 руб.

Вариант № 2

Экскаватор ЭО-652

Смсм=3896 руб.

Время работы экскаватора на объекте

Тсмэ=Vэ.р. /Nвырсм (28)

где Vэ.р.  — объем экскаваторных работ

N вырсм -сменная норма выработки экскаватора

N выр1см = 8?100/Нвртр (29)

N выр1см = 8?100/1. 8= 444 м3/см

Тсмэ =7629/444= 17 см

С2=1,08 (4896·1·17+3112·11·17)= 718 390 руб. /м3

Се2=718 390/9084. 4=79 руб.

3) Определение удельных приведенных затрат.

Пеен. Куд (30)

где Куд — удельные капитальные вложения на единицу продукции годового объема.

Куд = У (Моптi·ni)/Пгод (31)

где Пгод — годовая производительность ведущей машины:

Пгод = Нвырсм·Тгод (32)

Пгод1 = 470·380 = 178 600 м3/год

Пгод2 = 444·380 = 168 720 м3/год

Мопт1э. = 1 200 000 руб. [2. прил. 2]

Мопт2э = 1 300 000 руб. [2. прил. 2]

Мопта. = 1 200 000 руб. [2. прил. 2]

Моптг. = 1 000 000 руб. [2. прил. 2]

Куд1 = (1 200 000·1+1 200 000·9) / 178 600 = 67 руб.

Куд2 = (1 200 000·1+1 300 000·11) / 168 720 = 92 руб.

Пе1 =60+67·0,12 = 68 руб.

Пе2 =79+92·0,12 = 90 руб.

4) Расчет трудоемкости экскаватора.

Qе = УQ/V (33)

УQм = Qэкс. + Qавт. (34)

где Qэкс — затраты на использование экскаватора;

Qавт — затраты на использование автосамосвалов;

Qм = Qэкск+Qавт (35)

Qэкск1 = nзв·Тэкск·8 =1·16·8 = 128 ч·час (36)

Qэкск2 = nзв·Тэкск·8 =1·17·8 = 136 ч·час (37)

Qавт1 = nзв·Тавт·nм·8 = 1·16·9·8= 1152 ч·час час (38)

Qавт1 = nзв·Тавт·nм·8 = 1·17·11·8= 1496 ч·час (39)

Qм1 = 128+1152 = 1280 ч·час

Qм2 = 136+1496 = 1632 ч·час

Qе1 =1280/9084.4 = 0. 14 ч·час/м3

Qе2 = 1632/9084.4 = 0. 17 ч·час/м3

5) Продолжительность выполнения работ

Т1= Тэк1=16 смен

Т2= Тэк1=17 смен

Таблица 2 - Технико-экономические показатели

Показатель

Ед. изм.

Варианты

I

II

Cе — удельная себестоимость

Руб. /м3

60

79

Пе — удельные приведенные затраты

Руб. /м3

68

90

Qе — удельная трудоемкость

ч·час/м3

0. 14

0. 17

Т — продолжительность выполнения работ

См

16

17

Для данного технологического проектирования применим 1 вариант комплектов машин:

Экскаватор одноковшовый, оборудованный обратной лопатой ЭО-4123 с гидравлическим приводом с емкостью ковша q=0. 65 м3.

В комплект машин для транспортирования груза выбираем автосамосвал по емкости ковша экскаватора — МАЗ-503А с грузоподъемностью Q = 7 тонн и вместимостью кузова 4 м3

Уплотнение грунта вблизи фундамента при обратной засыпке производим с помощью электротрамбовки ИЭ-4502, учитывая стесненные условия работы.

5. Расчет экономической эффективности

Общий экономический эффект при производстве работ по 1 варианту

Э =Э1±Э2 (40)

где Э1 — экономический эффект от уменьшения себестоимости

Э2 — экономический эффект от уменьшения продолжительности

Э1 = (С21)+Ен21) (41)

где С1, С2 — полная себестоимость

К1, К2 — полные капитальные вложения

К= (Моптi·ni·Ti)/Tгод (42)

Э2 = 0,5Нрасх(1-Т12) (43)

где Т2 > Т1

0,5 — коэффициент условно-постоянной части накладных расходов

Нрасх — накладные расходы

Нрасх = 0,08C2/1,08 (44)

где С2 — большая себестоимость

Нрасх =718 390·0,08/1,08 = 53 214 руб.

К1= (1 500 000·1·36+1 150 000·36·8+950 000·1·11+1 000 000·1·109)/380= 1 328 026 руб.

К2= (1 200 000·1·43+1 150 000·43·8+950 000·1·11+1 000 000·1·109)/380= 1 491 184 руб.

Э1 = (718 390−545 495)+0,12 (880 357−107 143) = 265 681 руб.

Э2 = 0,5·53 214 (1−16/17) = 1570 руб.

Экономический эффект

Э = 265 681+1570 = 267 251 руб.

Из результата экономического сравнения следует, что наиболее эффективно использование комплекта машин по I варианту.

6. Описание принятых методов производства работ. Расчет забоя

1. Геодезическая разбивка земляных сооружений заключается в обозначении их положения на местности. Разбивку здания начинают с главных осей сооружения (осей наружных стен). В натуру выносят одну из осей, затем путем промеров некоторую точку. Установив теодолит в этой точке, строят два прямых угла и получают заданное направление, главные оси котлована закрепляют на местности с помощью постоянных знаков. После закрепления знаков в грунте вокруг здания параллельно наружным стенам, на расстоянии 3−4 м устраивают обноску. На досках обноски с помощью мерной рулетки размечают осевые линии фундаментов, стен, бровки котлована и траншей, фиксируют их гвоздями и соответствующими надписями. Чтобы перенести разметку с обноски на поверхность земли, между противоположными досками обноски протягивают проволоку, а точке пересечения опускают отвес.

2. Разработка котлована.

Разработка грунта ведется экскаватором ЭО-4123, оборудованным обратной лопатой и емкостью ковша 0. 65 м3.

Работа экскаватора имеет циклический характер. Рабочий цикл состоит из следующих операций: набор грунта ковшом, подъем ковша и поворот на выгрузку, поворот в забой и опускание ковша.

Разработка ведется одной лобовой проходкой с отгрузкой грунта в транспортные средства — автосамосвалы МАЗ-503А, и тремя боковыми проходками с отгрузкой грунта в транспорт.

3. Срезка недобора грунта

После отрывки котлована проводят срезку недобора толщиной = 0,2 м бульдозером Д-535 на базе трактора Т-75. Срезанный грунт вынимается из котлована и отгружается в транспорт (МАЗ-503А).

4. Засыпка котлована.

После устройства фундамента необходимо произвести обратную засыпку, которая проводится бульдозером Д-535 послойно (толщина слоя 0,2 м). Параллельно засыпке производятся работы по уплотнению грунта электротрамбовкой ИЭ-4502.

Расчет забоя.

Применяем разработку котлована прямолинейными лобовыми проходками.

Так как выполняется соответствие

b/Rp=60/9=6.7 м

Ширина проходки

В=2 (45)

где ln — длина передвижки

Rр. о — оптимальный радиус резания

ln = R рез. max — R выг. (46)

Rр. о= 0,9 R рез. max (47)

ln = 9−5. 8=3.2 м

Rр. о= 0,9 9 = 8.1 м

В=2= 7.5 м

Принимаем В=8 м.

Число проходок:

n= b/В (48)

n=60/8=8 шт.

7. Мероприятия по технике безопасности

Одним из важных мероприятий профилактики травматизма является подготовка рабочих к безопасному выполнению земляных работ и пропаганда знаний по технике безопасности.

Перед допуском к работе вновь принятых в организацию рабочих, а также в процессе выполнения ими работ руководитель организации обязан обеспечить их обучение и проведение первичного на рабочем месте инструктажей по безопасности труда в соответствии с требованиями СНиП 12−04−2002.

Для предотвращения воздействия на рабочих всех возможных опасностей при производстве земляных работ разработаны следующие мероприятия, обеспечивающие безопасность при их выполнении:

Земляные работы в местах расположения действующих подземных коммуникаций допускаются только после принятия мер, исключающих повреждение коммуникаций, и при наличии письменного разрешения организации, ответственной за их эксплуатацию.

Разработка грунта в местах расположения действующих электрических кабелей и газопроводов допускается только в присутствии представителей организации, эксплуатирующих сети. До начала механизированной разработки устанавливают точное их залегание путем прозвонки или отрывки шурфов. В местах обнаружения действующих коммуникаций и иных сооружений, не указанных в проекте, земляные работы должны быть приостановлены и приглашены представители организаций, эксплуатирующие эти коммуникации.

Работа экскаваторов и других строительно-дорожных машин непосредственно под проводами действующих линий электропередачи любого напряжения запрещается. В случае необходимости выполнения этих работ по согласованию с соответствующими организациями обесточивают линию и принимают меры, исключающие повреждение линий электропередачи работающими механизмами.

Основной причиной травматизма на земляных работах является обрушение грунтовых масс при их разработке вследствие повышения допускаемой высоты вертикальных стенок грунта и крутизны откосов, недостаточного крепления стенок грунта, неправильной разборке креплений. Поэтому при проведении работ следует учитывать следующие показатели: допустимая высота вертикальных стенок в глинах; допустимая крутизна откосов.

Для крепления вертикальных стенок котлована применять следующие крепления: горизонтальное крепление с прозорами через одну доску.

Основные требования к безопасной эксплуатации машин и механизмов следующие: исправное состояние машины, применение только безопасных методов работы машин, достаточное освещение рабочих мест, наличие сигнализации.

При проведении работ по отрывке котлована должны быть также проведены следующие мероприятия: грунт, выброшенный из котлована, разместить на расстоянии 1 м от бровки; устройство для безопасного спуска людей в котлован; обеспечение отсутствия людей в зоне действия рабочих органов землеройных машин (находиться под ковшом или стрелой). Запретить пребывать посторонним людям в радиусе действия экскаватора 5,5 м; производить какие-либо работы со стороны забоя

Несмотря на то, что строительная площадка, на которой производятся земляные работы, носит временный характер, инженерно-технические работники и механизаторы не должны снижать требования по охране труда.

При разработке грунта экскаватором необходимо руководствоваться СниП 12−04−2002 «Безопасность труда в строительстве».

В процессе производства земляных работ необходимо организовывать систематический технический контроль их качества. Систематические контрольные наблюдения ведут строительная организация, представители технического надзора заказчика и инспектирующие строительство.

Контроль качества работ заключается в установлении соответствия земляных сооружений проекту производства работ и другой технической документации.

В процессе выполнения работ необходимо организовывать контроль за их качеством, который должен заключаться в систематическом наблюдении за работами с проверкой соответствия выполненных работ проектной документации и соблюдения требований СНиП, а также действующих инструкций и конструктивных указаний.

Операции, подлежащие обязательному контролю мастера: разбивочные работы, разработка грунта, зачистка дна. Приемка выполненных земляных работ производится после их окончания заказчиком.

Оси котлована должны соответствовать разбивочной схеме, контуры проверять натяжением осей по обноске. Контроль отметки дна с учетом недобора осуществляется с применением нивелира, мерной ленты и шаблона, отклонения отметок дна котлована от проектных допускается не более чем на 5 см при условии, если эти отклонения не будут превышать толщины отсыпанного подстилающего слоя.

Основания земляного сооружения следует принимать с участием геолога. В акте приемке должны быть зафиксированы геологические данные о земляном сооружении, а также их отклонения от принятых в проекте. К акту приложить результаты лабораторных исследований основных характеристик грунтов.

Документация, предъявляемая заказчику при технической приемке законченных работ, должна содержать:

журналы работ; акты на скрытые работы (несущая способность естественных оснований, замена грунтов и плотность после их уплотнения и т. д.); ведомость постоянных реперов и акты геодезической разбивки сооружений; акты лабораторных исследований грунтов.

Непосредственный контроль за плотностью и влажностью грунта, увлажненного в земляное сооружение, возлагается на полевую грунтовую лабораторию.

В результате наблюдений устанавливают соответствие проводимых работ проектной документации и соблюдение требований технических условий, а также действующих нормативных документов.

Кроме технического контроля качества работ, выполняемого строительной организацией, необходимо освидетельствовать скрытые работы и осуществлять промежуточную приемку законченных частей земляного сооружения представителями технического надзора заказчика. При освидетельствовании скрытых работ определяют их объем и качество, а также соответствие проекту и техническим условиям или действующим нормативным документам.

Контроль качества земляного сооружения должен включать:

проверку соответствия основания земляного сооружения требованиям проектов технического или производства работ;

предварительное обследование грунтов, предназначенных для отсыпки насыпей;

текущее наблюдение за качеством работ по укладке и уплотнению грунтов.

Общее число проб грунта, отбираемых в карьерах, выемках, резервах и насыпях, должно обеспечивать полноту контроля. Необходимо брать не менее одной пробы на каждые 100 м3 разработанного или уложенного в насыпь грунта.

Список литературы

Технология строительного проицессов. // А. А. Афанасьев, Н.Н. Данилова

СНиП 12−01−2004 Организация строительства. / Госстрой России — М: ГУПИПП, 2005

СНиП 3−02. 01−87 Земляные сооружения, основания и фундаменты. Госстрой СССР.

СНиП 12−04−2002 Безопасность труда в строительстве. Строительное производство/ Госстрой России — М: ГУПИПП, 2002

ЕНиР. Сборник Е2. Земляные работы. Вып.1. Механизированные и ручные земляные работы / Госстрой СССР. — М.: Стройиздат, 1989. — 224 с.

ЕниР. Общая часть / Госстрой СССР. — М.: Прейскурантиздат, 1987. — 38 с.

Земляные работы. Л. В Гришунин и др. Стройиздат, 1990

Расчеты экономической эффективности применяемых машин в строительстве, Канторер С. Е. 1972 г.

«Земляные работы». справочник строителя / А. К. Рейш, С. М. Борисов.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой