ТСП земельные работы

Петрозаводский государственный  университет

Факультет промышленного  и гражданского строительства

Кафедра организации  строительного производства

 

 

Курс: «Технология

строительного производства»

 

 

 

ПРОИЗВОДСТВО ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ

 

Пояснительная записка  к курсовому проекту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила:

Полещук А. В.

 

Руководитель:

Кузнецов Ю.С.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Петрозаводск 2006

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

Введение…………………………………………………………………….

Исходные данные…………………………………………………………..

Расчет объемов земляных работ…………………………………………...

Определение средней дальности перемещения грунта………………….

Выбор способа производства работ и комплекса машин……………….

Технико-экономическое  сравнение вариантов использования  прицепного и самоходного скреперов…………………………………...

Разработка котлована………………………………………………….…

Транспортировка грунта при экскаваторных работах………………….

Уплотнение грунта…………………………………………………….….

Борьба с грунтовыми водами…………………………………………….

Составление календарного графика……………………………………...

Мероприятия по охране труда……………………………………………

Список использованной литературы…………………………………….

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

При строительстве любого здания или сооружения, а также  планировке и благоустройстве территорий ведут переработку грунта. Переработка  включает следующие процессы: разработку грунта, его перемещение, укладку  и уплотнение.

Непосредственному выполнению этих процессов в ряде случаев  предшествуют или сопутствуют подготовительные или вспомогательные процессы. Подготовительные процессы осуществляют до начала разработки грунта, а вспомогательные – до или в процессе возведения земляных сооружений. Весь этот комплекс процессов называется земляными работами.

При производстве земляных работ все подготовительные, вспомогательные (разработка земляных сооружений, водоотливов, рыхление плотных грунтов) и основные процессы выполняют комплектами машин, каждая из которых предназначена для определенного рабочего процесса или операции (разработка, транспортирование, разравнивание и уплотнение грунта, планировка откосов и т. д.). В общем случае одна и та же работа может сделана с большей или меньшей эффективностью различными комплектами машин. Способ и комплект машин для конкретных производственных условий выбирают на основании технико-экономических показателей, зависящих от основных факторов производства требуемых работ: объема, заданных сроков их выполнения, рельефа и гидрологии местности, видов и параметров земляных масс, минимальной стоимости и трудоемкости и др. Определяют количество земляных и землеройно-транспортных машин, устанавливают календарный график, содержащий информацию о последовательности и сроках производства работ

 

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

(вариант 4)

 

1. Уклон планируемой площадки – i = 0,002.
2. Род грунтовых напластований и мощность пластов:

растительный слой – 0,3 м

песок – 2,0 м

глина– 4,0 м

3. Уровень грунтовых вод – 188,0 м.
4. Расстояние до места отвала – 2,5 км.
5. Скорость транспортировки – 45,0 км/час.
6. Район строительства – 4.
7. Срок продолжительности работ – 60,0 дней.

 

 

Площадка 600 * 400 м.

Проектная отметка – 189,9м.

 

 

РАСЧЕТ ОЪЕМОВ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ

 

При вертикальной планировке рекомендуется соблюдать нулевой баланс земляных работ на заданной площадке с учетом грунта из котлованов и траншей. В заданном варианте необходимо спланировать площадку под проектную отметку (Н_пр = 189,9 м), поэтому объем выемок неравен объему насыпи.

Площадка разбивается на квадраты со стороной 100 метров. «Черные» отметки квадратов (поверхности в вершинах квадратов) определяются методом линейной интерполяции между двумя смежными горизонтами.

Согласно заданному  уклону поверхности площадки (i = 0,002) определяют проектные, т. е. «красные» отметки в вершинах квадратов способом поворота горизонтальной поверхности площадки вокруг оси с отметкой Н_пр = 189,9 м так, чтобы приняла заданный уклон.

Направление уклона выбирается по характеру естественной поверхности  площадки так, чтобы обеспечивался беспрепятственный сток атмосферных вод с площадки после планировки.

Проектные («красные») отметки  вершин квадратных призм при одностороннем  уклоне определяется по формуле:

Н_к = Н_пр+l_i…n* i

Н_к - красная отметка вершин квадратных призм,

Н_пр - проектная отметка планировки,

i - заданный уклон площадки после планировки,

l_i…n - расстояние от вершин квадратов до оси поворота с отметкой H перпендикулярной направлению уклона, м

Рабочие отметки со знаками, соответствующими (насыпи со знаком «+», выемки со знаком «-») наносятся у вершин квадратных призм, после чего вычисляются на сторонах квадратов точки нулевых рабочих отметок, при соединение определяется линия нулевых работ.

По рабочим отметкам вычисляют  объемы работ в каждой квадратной призме и записывают их на плане в центре квадрата. Если знаки всех четырех рабочих отметок одноименные, то такие призмы называются целыми, их объем определяются по формуле:

q = a² / 4 * (h₁ + h₂ + h₃ + h₄)

a - сторона квадрата, м.

h_i - рабочие отметки, м.

q - объем призмы, м.

Квадратные призмы, пересеченные линией нулевых работ называется пересеченными. Если такая квадратная призма в плане разбита линией нулевых работ на две трапеции, объем каждой трапеции определяется по формуле:

q = a * P * h_ср

a - сторона квадрата, м.

P - средняя ширина трапеции, м.

h_ср - средняя рабочая отметка в пределах данной трапеции с соответствующим знаком, м.

Если пересеченная призма разбита линией нулевых работ  на треугольную и пятиугольную, то объемы вычисляются по следующим  формулам:

для треугольной призмы:           q = (d * l) / 2 * h_ср

d, l - катеты треугольника, м.

h_ср - средняя отметка, м.

q - объем треугольной призмы, м.

для пятиугольной призмы:          q = (a² – d * l / 2) * h^,_ср

a - сторона квадрата, м.

d, l - катеты треугольника, м.

h^,_ср - средняя рабочая отметка, м.

По вычисленным объемам  земляных работ в целых и пересеченных призмах составляются ведомость, где  указываются номера квадратных призм  и объемы с соответствующими знаками, сумма которых дает основные объемы насыпей и выемок.

Кроме того, подсчитываются дополнительные объемы земляных работ  в откосах по контуру площадки с соответствующими знаками по формуле:

q₀ =   (L_n * m * h²_cр) / 2

L_n - длина по периметру выемки (насыпи), м.

m = 1 - коэффициент откоса.

h_cр - средняя рабочая отметка по периметру насыпи (выемки), м.

По окончании всех подсчетов  объемов земляных работ составляется сводная ведомость баланса земляных масс, в которой указывается основные объемы выемок и насыпей в квадратных призмах, дополнительные объемы в откосах по контуру площадки с соответствующими знаками, объем выемки из котлована ниже планировочной отметки.

 

q₀ =   (223 * 1 * 0,46²) / 2=23, 59 м³

 

q₀ =   (1777 * 1 * 0,59²) / 2=309, 28 м³

 

ОБЪЕМ КОТЛОВАНА С ОТКОСАМИ

 

Объем котлована с откосами рассчитывается по формуле:

Q = H/6 * ((2*a + a₁) * b + (2*a₁ + a) * b₁)

а и b – длина и ширина прямоугольного котлована по дну,

а₁ и b₁ – длина и ширина по верху котлована,

H – глубина котлована ниже среднепланировочной отметки.

Для данного варианта котлован необходимо поделить на два и подсчитать объем каждого.

Коэффициент откосов котлована  определяется согласно СниП Ш-4-80 «Техника безопасности в строительстве» по наиболее слабому грунту. Для песка  i = 1 : 1.

Q₁ = 2,5/6 * ((2*84 + 89) * 12+ (2*89 + 84) * 17) = 3140,83 м³

Q₂ = 2,5/6 * ((2*12 + 17) * 28 + (2*17 + 12) * 28) = 1023,12 м³

Q = Q₁ +2* Q₂ = 3140,83+2*1023,12 = 5187,07 м³

  
ВЕДОМОСТЬ БАЛАНСА ЗЕМЛЯНЫХ МАСС

 

Квадраты	«+»	«-»
1-1		9250
1-2		6500
1-3	21,65	2431
1-4	37,91	1772,5
1-5		5500
1-6		8750
2-1		7000
2-2		4750
2-3	300	1225
2-4	575	121,5
2-5		3000
2-6		5750
3-1		5250
3-2		3500
3-3	700	625
3-4	1800
3-5		1500
3-6		3750
4-1		3750
4-2		1750
4-3	3000	133,3
4-4	4250
4-5	75	1062,5
4-6		2750
Итого	10759,56	80120,8
Дополнит. объем	23,59	309,28
Объем котлована		5187,07
Всего	10783,15	85617,15

 

Анализ проведенных  расчетов дает следующие результаты: объем насыпи на 24554,665 м³ меньше, чем объем выемки.  Таким образом, для планировки площадки под проектный уклон необходим привоз грунта в квадраты 3-4, 4-3, 4-4.

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНЕЙ ДАЛЬНОСТИ

ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ГРУНТА

 

Дальность перемещения грунта (возки) определяется графическим способом.

Вычерчивается участок с нанесенной сеткой квадратов, линией нулевых работ  и объемами земляных масс по каждому квадрату отдельно для выемки и насыпи. Со стороны выемки и насыпи строим кривые объемов относительно осей X и Y следующим образом: откладываем последовательно ординаты, равные сумме, предшествующих объемов в квадратах, расположенных по горизонтали на оси X и по вертикале на оси Y. Концы ординат соединяем и получаем кривые объемов.

Масштаб для ординат произвольный. Наибольшую из ординат делим попалам  и из середины восстанавливаем перпендикуляры, продолжая их до пересечения с  кривой объемов. Из точек пересечения проводим под прямым углом линии. Точки их пересечений и есть искомые центры тяжести выемок и насыпей на данноя участке. Расстояние между этими точками будет дальностью возки грунта, определяется в масштабе сетки квадратоы.

l₁ = 89 м, l₂ = 103м. l₃ = 243 м, l₄ = 267м.

 

Средняя дальность возки грунта:

l_ср = (l₁ + l₂ + l₃ + l₄ )/ 4 = (89+103+243+267) / 4 = 175,5 м. 
ВЫБОР СПОСОБА ПРОИЗВОДСТВА 
РАБОТ И КОМПЛЕКСА МАШИН

 

Выбор способов производства работ  заключается в принятии тех или  иных типов наиболее эффективных современных землеройных машин для каждого из видов работ.

Рациональный выбор машин  и механизмов должен быть сделан с  учетом технико–экономических показателей, зависящих от основных факторов производства работ: объема, заданных сроков их выполнения, рельефа и гидрологии местности, видов и параметров земляных масс, минимальной стоимости, трудоемкости и др.

Данный участок запроектирован под проектную отметку и разница  в объемах насыпей и выемок составляет более 5%, следовательно  необходимо вывозить грунт в отвал. Для этого подберем самосвал.

Так как средняя дальность  возки грунта находится в интервале 170-220 м сравниваем самоходный и прицепной скреперы.

Для разработки котлована  возьмем наиболее широко используемые экскаваторы с емкостью ковша 0,65 м³.

Для бесперебойной работы экскаватора вывоза грунта из котлована  найдем количество самосвалов, необходимых  для такого рода работ.

 

ТЕХНИКО–ЭКОНОМИЧЕСКОЕ

СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ  ПРИЦЕПНОГО И САМОХОДНОГО СКРЕПЕРОВ

 

1. Прицепной скрепер ДЗ-149-5: вместимость ковша 8 м³.

Продолжительность цикла:

Т = l₁/v₁ + l₂/v₂ + l₃/v₃ + l₄/v₄ + t₅ + t₆

Пути:     

l₁ = 30 м – путь набора грунта ковшом,

l₂ = 175,5 м – перемещение груженого скрепера,

l₃ = 9 м – путь разгрузки (толщина слоя отсыпки 0,35м)

l₄ = 175,5 м – путь перемещения порожнего скрепера.

 

Скорости:

v₁ = 2,9 км/ч = 48,33 м/мин

v₂ = 28,334 км/ч = 472,23 м/мин

v₃ = 14,167 км/ч = 236,12 м/мин

v₄ = 33,8 км/ч = 563,33 м/мин