Реферат: Производство земляных работ

Министерство общего и профессионального образования

Российской Федерации

Камский Государственный Политехнический Институт

Кафедра Технологии строительного производства

Пояснительная записка

к курсовому проекту: "Производство земляных работ"

                       Выполнил: студент гр.3305                  Симанов Е.                              

Проверил:

Чернов В.А.

Набережные Челны 2003г.
Содержание:

1.Задание.

2.Введение,

З.Определение объёмов работ

3.1 Определение фактических отметок;

3.2 Комплексная механизация планировочных работ на площадке;

3.3 Определение  чёрных отметок;

3.4 Определение  красных и синих отметок;

3.5 Построение   нулевой линии;

3.6 Определение  объёмов насыпи и выемки;

3.7 Нахождения   объёмов грунта в откосах;

3.8 Распределение земляных масс при планировки площа­дки;

4. Выбор комплекса механизмов для производства земляных работ

4.1 Подбор механизмов в двух вариантах;

4.2 Подбор машин для разработки котлованов;

4.3 Проектирование производства работ, подсчёт трудоёмкости и заработной платы;

4.4 Калькуляция  трудовых затрат;

4.5 Календарный план производства работ;

4.6 Расчет себестоимости;

4.7 Технико-экономические показатели и их сравнение по оптимальным данным;

4.8 График движения машин и механизмов;

5. Описание производства работ и выбранных механизмов

5.1 Снятие растительного слоя;

5.2 Планировка площадки скреперами;

5.3 Уплотнение грунта;

5.4 Планировка откосов;

5.5 Рыхление грунта;

5.6 Разработка котлована;

5.7 Обратная засыпка пазух;

6. Техника безопасности при производстве земляных работ.

7. Список используемой литературы.

2. Введение

       При   строительстве  любого здания или сооружения, а так же   планировке и благо­устройстве территорий ведут переработку грунта. Переработка грунта включает сле­дующие основные процессы: разработка грунта, его перемещение, укладка и уплот­нение. Непосредственному выполнению этих процессов в ряде случаев предшествует или сопутствуют подготовительные и вспомогательные процессы. Подготовительные процессы осуществляются до начала разработки грунта, а вспомогательные до или в процессе возведения земляных сооружений. Весь этот комплекс процессов называется земляными работами.

В промышленном и гражданском строительстве земляные работы выполняются при устройстве траншей н котлованов, при возведение земляного полотна дорог, а так же планировки площадок. Все эти земляные сооружения создают путём образования в фунте выемок или возведением из него насыпи.

Земляные работы характеризуется значительной стоимостью и особенной трудоем­костью. Так, например, в промышленном строительстве около 15%  стоимости и 18-20% трудоёмкости общего объёма работ. На земляных работах занято около 10% общей численности рабочих строительства Минимальная стоимость и трудоёмкость земляных работ могут быть обеспечены, во-первых при минимальном проектном объёме разрабатываемого грунта и, во-вторых, при такой последовательности выпол­няемых работ, когда каждый объём грунта, разрабатываемый, в проектной выемке, сразу укладывается в предусмотренное для него место в проектной насыпи что ис­ключает многократную переработку одного и того же объекта грунта, в третьих, при  применении наиболее эффективных по стоимости и трудоёмкости методов прои­зводства работ и их механизации. В настоящее время грунт перерабатывается меха­низированным способом с помощью различных землеройных, землеройно-транспортных машин, средств гидромеханизации, бурением, а так же взрывным спо­собом.

      При производстве земляных работ все подготовительные, вспомогательные и ос­новные процессы выполняют комплексом машин, каждая из которых предназначена для определённого рабочего процесса или операции. В общем случае одна и та же работа может быть сделана с большей или меньшей эффективностью различными комплексами машин. Способ и комплект машин для конкретных производственных условий выбирают на основании технико-экономического анализа и обоснования различных вариантов.

3. Определение объёмов земляных работ.

3.1 Определение фактических отметок:

        Для подсчёта объёмов земляных масс на план участка в горизонталях наносят сетку квадратов. Фактические отметки вершин квадратов, находящимся между двумя горизонталями, определяют между двумя горизонталями, а если вершина лежит на горизонтали, то их значения равнозначны. Фактическая отметка Н ср. вершины 1-Ц

Н- отметка меньшей по величине горизонтали, м;

h- превышение одной горизонтали над другой;

L- расстояние между 2-мя горизонталями;

1-  расстояние от горизонтали с меньшей отметкой до вершины квадрата

3.2 Комплексная механизация планировочных   работ на

площадке.

       Способ комплексно-механизированного производства земляных работ выбирают с учётом реальных грунтовых условий площадки рельефа местности, вида грунта, дальности перемещения. При выполнении земляных работ бульдозерами в комплекс входят следующие механизмы: механизмы для срезки растительного слоя, перемеще­ния грунта, обратной засыпки котлована, рыхления грунта, уплотнения грунта

Для выбора оптимального варианта рассматриваем 2 комплекта машин по ме­ханическим параметрам. Эффективность оптимального варианта определяем путем сравнения ТЭП

3.3 Определение чёрных отметок.

        При этом определяются отметки земной поверхности, которые будут обозна­чаться черным цветом и планировочные отметки, которые будут обозначаться крас­ным цветом (красные отметки).

Проектируемую строительную площадку размером 400х400м разбиваем на квадраты со стороной 100м в виду спокойности рельефа местности.

По плану участка в горизонталях путей путем линейной интеграции подсчиты­ваются чёрные отметки вершин квадратов в метрах до сотых долей.

3.4 Определение красных и синих отметок.

       Проектирование планировочных красных отметок в углах квадратов производится с учётом  заданных уклонов планировки и может быть определены:

1) исходя из условий получения нулевого баланса грунта;

2) из заданного условия получения определённых отметок в каких-то точках площадки.

После определения "чёрных" отметок в углах квадратов находят в этих точках необходимые глубины срезки или подсыпки, (рабочие отметки) для того, чтобы по­лучить заданный характер планировки площадки. Зная эти глубины, можно подсчи­тать объёмы срезки или подсыпки в каждый квадрат.

Планировочные  отметки  вершин   квадратов   определяются   с   учётом   заданных уклонов                           

                                                               H пл = Hо + i1*I1 + i2*I2

                                                                             Земная поверхность до планировки

         Знак (+) перед значением рабочей отметки означает, что в данной точке нужно делать срезку грунта; знак (-) говорит о необходимости сделать в данной точке на­сыпь.

         Вычисленные чёрные и красные, рабочие отметки наносятся у вершин квадратов нивелирной сетки.

                                               Н раб       H кр

                                                    Н чёр

3.5 Построение нулевой линии.

      Линии  нулевых работ является линией  пересечения  поверхностей   планировки   с рельефом местности, отделяют зону насыпей на площадке от зоны выемок.

3 произвольных

единицы

                     2 произвольных                                 точка, через которую пройдёт

                              единицы                                                 нулевая линия

3.6 Определение объёмов насыпи и выемок.

      Объём грунта в каждой квадратной призме определяют как произведение площадки основание на среднюю рабочую отметку:

                                         а)V _нас   =а(1+b)/2(h1+h2)/4;

                                            V _выем=а(11+b1)/2(h3+h4)/4

                                         б)Vнас =bI/-h1/3;

                                           V выем  =(a-bI/2)(h2+h3+h4)/5;

Таблица результатов вычисления.

3.7 Нахождение объёмов грунта в откосах.

        Объём грунт в откосах, расположенных  по  периметру площадки, можно  опреде­лить по приближённой формуле:

V отк =±(h/n)² Z*m/2, где

h- сумма всех рабочих отметок, расположенных по периметру,

n- количество отметок,

z- длина основания всех откосов насыпи,

m- коэффициент откоса.

Vв= - ((0,4+1,85+2,8+3,75+4,7+4,2+3,7+3,2+2,2+1,7+1,2+0,25)/12)² * 1052*0,75/2=2466

Vн= ((1,5+0,55+2+2,5+3+3,5+3,65+3,5+2,8+2,1+1,4+0,7)/12)²*1108*1/2=2853

3.8 Распределение земляных масс при планировке

площадки.

    Выбор методов производства работ в большой мере зависит от распределения земляных масс, которые сводятся к нахождению направлений и средней дальности перемещения грунта.

    Средней дальностью перемещения грунта считают расстояние между центрами тяжести выемок и насыпи. Это расстояние, приближенно, но достаточное для подбора комплектов машин, определяют для площадки в целом, если ее размеры невелики, а при сложном рельефе и значительной площади – для отдельных ее участков.

     Задачу распределения земляных масс при планировки площадки можно решить аналитически, графически и с применением линейного программирования. Во всех случаях стремясь к тому, чтобы сумма произведений объемов грунта выемок на расстояние перемещения была наименьшей.

Аналитический метод (метод статических моментов)

    Координаты центра тяжести выемки Хв Yв и насыпи  Хн Yн вычисляют по статическим моментам объемов относительно координатных осей двух сторон площадки или двух взаимно перпендикулярных сторон нивелирной  сетки:

Хв= V’в*Х’в/V’в

Yв= V’в*Y’в/Vн

Хн= V’н*Х’н/Vн

Yн= V’н*Y’н/Vн

          V’в V’н – объемы грунта в пределах простейшей фигуры

          Y’в  Х’н   Х’в   Yн – координаты центра тяжести.

      Среднею дальность перемещения грунта Lср определяют как расстояние м/у двумя точками:

L ср = -Ö(Хв - Хн) + (Yв – Yн)

Графический метод

L ср = (L1+L2)/2

          L1 – расстояние перемещения грунта на 1-ом участке.

          L2 – расстояние перемещения грунта на 2-ом участке.

          L1 и L2  определяются графически.

Определение средней дальности перемещения

грунта на площадке

Lвх = 31479431/247267=127м                               Lнх = 99242473/228101=435м

Lву = 47599989/247267=193м                              Lну  = 83501692/228101=366м

Lср = √(127-435)² + (366-193)² = 353 м  

4.Выбор комплекса механизмов для производства

земляных работ.

4.1 Подбор механизмов в двух вариантах.

      Для производства основной работы необходимо выбрать ведущую машину и к ней подобрать комплектующие механизмы для выполнения сопутствующих и вспомога­тельных работ. Количество и мощность машин должно быть подобраны так, чтобы их производительность соответствовала производительности ведущего механизма. Машины должны использоваться на всех видах работ, так чтобы в работе каждой машины не было простоев.

4.2 Подбор машин для разработки котлована или траншеи

и выбор схемы ходки экскаватора.

      Разработка котлована; осуществляется одноковшовым экскаватором. Выбираем для варианта А экскаватор ЭО-6111, с ёмкостью ковша 1м³ и для варианта В экскаватор Э-504 с ёмкостью ковша 1,25м³.

4.3 Проектирование производства работ.

Подсчёт трудоёмкости и заработной платы.

      В ведомость объёмов работ и вариантов механизмов записываем выбранные меха­низмы и соответствующие нормы времени и расценки, состав звена. Затем подсчи­тываем трудозатраты, умножая объём работ на норму времени, получаем трудозатра­ты на весь объём, а умножая объём на расценку, получаем заработную плату. Кале­ндарный план производства работ составляем на основе подсчёта трудозатрат. Затем строим линейный график, где длина линии равна продолжительности смен.

4.4 Калькуляция трудовых и стоимостных затрат.

Вариант А

Вариант. В

4.5 Календарный план производства работ.

Построение календарного плана.

Вариант А.

Построение календарного плана.

Вариант В.

4.6 Расчёт себестоимости.

С=Ссм*Т + Зп, где

                Зп -заработная плата.

               Ссм - сметная стоимость,

                Т- продолжительность процесса.

Себестоимость земляных работ

Себестоимость при. А равен 152587 руб.

Себестоимость при В равен 165749 руб.

4.7 Технико-экономические показатели и их сравнение по

оптимальным данным.

      Технико-экономические показатели выводятся на основе составления калькуляции трудовых и стоимостных затрат и календарного графика производства работ. На ос­новании составленной калькуляции , календарного плана мы можем сделать вывод о том , что по некоторым показателям вариант А является оптимальным.

4.8 График движения машин и механизмов

А- прицепной скрепер ДЗ-18 на базе Т-100;

Б- прицепной скрепер ДЗ-26 на базе Т-180;

В- бульдозер Т-100 с прицепным катком Д-703;

Г- экскаватор обратная лопата ЭО-6111;

Д- бульдозер Т-100 с передней лопатой;

Е-автомобиль КамАЗ 55111;

Ж- прицепной скрепер ДЗ-8 на базе Т-100;

3- прицепной скрепер ДЗ-26 на базе Т-180;

5. Описание производства работ выбранными

механизмами

5.1 Снятие растительного слоя

     Срезка растительного слоя производится скрепером. Режут фунт стружкой гребенча­того профиля. Для этого машина скрепера ориентируется на оборот двигателя. Ковш вре­зается в грунт на максимальную глубину 30-40 см, но как только двигатель начнет сбав­лять число оборотов вследствие увеличения всего скрепера, машинист углубляет ковш примерно на 70% .После восстановления мощности двигателя ковш заглубляют снова.  Проход представляет собой: полоса с полосой, через полосу ребристо-шахматным поряд­ком.

5.2 Разработки котлованов

     Выбор типа скрепера существенно зависит от объема земляных работ. В данном случае при длине перемещения грунта до 500м и общем объеме до 14 тыс.м³ применяют прицеп­ные скреперы с ковшом вместимостью 7м³ .Полный рабочий цикл включает: наполнение  ковша, перемещение грунта к месту разгрузки и укладки ровным слоем заданной толщи­ны. В зависимости от направления забора грунта применяется поперечная схема возки. Для достижения наименьшего значения средней длины возки и количества поворотов применяют схему движения по восьмерке.

5.3 Обратная засыпка пазух

    Уплотнение грунта ведут катками на пневмоколесном ходу (прицепные) в результате длительного действия нагрузки. Катками средней массы уплотняют слои толщиной 10-25 см. при двух-десяти походах по одному срезу. Уплотнение производят путем последова­тельных замкнутых проходок катка по всей площадке с перекрытием каждой походки предыдущей на 0.15-0.25 и  повторяют столько раз, сколько требуется по прокату.

5.4 Планировка откосов

     Планировку откосов производят после разработки грунта экскаватором. Если дно кот-  лована является основанием фундаментов то грунт в зависимости от типа и вместимости ковша недобирают на 10-30 см. Применяем бульдозер Т100.

5.5 Разработка котлована

     Разработка котлована одноковшовыми экскаваторами может осуществляться по сле­дующей технологической схеме: в данном случае с погрузкой в транспортные средства. В качестве транспортных средств используются автосамосвалы грузоподъемностью 30-50 тонн.

Объем, котлована прямоугольного основания определяют по формуле:

V=h/6*((а+с)(b +d)+аb+сd),

где

h- глубина разработки котлована, h=3,0м

а, b, с,d-размеры котлована, а⁼98м, b⁼12м, с⁼100м, d⁼14м,

Подставляя исходные данные получим: V=3862м³

Экскаватор оборудован обратной лопатой. Для варианта А выбираем экскаватор

ЭО-6111с емкостью ковша 1.25м³ и для варианта В экскаватор Э-504 с

емкостью ковша 1м³.

R_р- максимальный радиус копания;

Rct-радиус копания на уровне стоянки;

Для варианта А R _р=9,9м и R _ct=6,3м

Проектирование экскаваторного забоя

Наибольшая ширина лобового забоя:

B=2ÖR²p - L²n

Ширина забоя понизу:

Bд =2Ö(R²p - L²n*Rст.)/Rp

где

Rp -расчетный рабочий радиус резанья.=9,9м

R_ст -радиус резанья на уровне стоянки экскаватора. =6,3м

Ln -длина рабочей передвижки экскаватора.=3,6м

В=18,44м

Вд=4,68м

6. Техника безопасности при производстве земляных

работ

    Организация строй площадки должна обеспечивать безопасность труда работающих на всех этапах исполнения работ. Основные зоны должны быть обозначены знаками безо­пасности и надписями установленных форм. До начала работ определяют точное место­нахождение действующих подземных коммуникаций. При работе в ночное время площад­ка должна иметь собственное освещение. При работе бульдозера с заглубленным отвалом запрещается поворачивать его. При работе экскаватора запрещается находится под стре­лой в зоне поворота При разработке, планировке и уплотнении грунта двумя или более механизмами  (бульдозерами, катками, скреперами ) расстояние между ними должно быть не менее 20 м. Погрузка грунта на автосамосвалы должна производиться со стороны заднего или бокового борта.

8. Список используемой литературы

1. Данилов И.И. и др.

“ Технология строительного производства” ( учебник для ВУЗов ) М,: Стройиздат 1984г. 559с.

2. Литвинов О.О; Беляков Ю.И. и др. "Технология строительного производства" Киев: Высшая школа. 1984г. 479с.

3. ЕНиР "Земляные работы" М.: Стройиздат 1989г. 224с.