Зворотне засипання фундаменту як порахувати обсяг. Земляні роботи при розробці котловану і його зворотній засипці

Міністерство освіти і науки російської федерації Федеральне агентство з освіти

Державна освітня установа вищої професійної освіти "Череповецький державний університет"


Контрольна робота

з дисципліни Технологія будівельних процесів

Спеціальність 270115.65 "Експертиза і управління нерухомості"


студента

Лобанова Олександра Валентиновича

перевірив

Заліпаева О.А.


4.2 Технологія та організація виконання робіт по зворотній засипці

5. Графік виконання робіт

6. Техніко-економічні показники виробництва робіт

7. Заходи з контролю якості та безпеки при виробництві земляних робіт

Список літератури

1. Підрахунок обсягів земляних робіт при розробці котловану і зворотній засипці


Підрахунок обсягів земляних робіт при розробці котловану полягає у визначенні розмірів, форми, обсягу котловану, обсягу в'їзний траншеї і обсягу зворотної засипки.

Розміри зовнішнього контуру підземної частини будівлі на рівні низу фундаментів B = 60 м, C = 50 м.


1.1 Визначення розмірів котловану


Розміри котловану по дну визначаються за формулами:


а = A + 2? с',

в = B + 2? с',


де а, в - розміри котловану по дну; А, В - розміри підземної частини будівлі, що приймаються за вихідними даними; з ´   - зазор між зовнішньою межею підземної частини будівлі і підставою укосу; с'   = 2,5 м.


а = 60 + 2 · 2,5 = 65 м,

в = 50 + 2 · 2,5 = 55 м.


Далі визначаємо закладення укосу за формулою: а ´   = M? H до, де m - коефіцієнт укосу ([СНиП 12-04-2002); hдо - глибина котловану.


а = 0,4 · 3,5 = 1,5 м.


Розміри котловану поверху с, d визначають за формулами:


з = а + 2? А',

d = в + 2? А',

з = 65 + 2 · 1,5 = 68 м,

d = 50 + 2 · 1,5 = 53 м,


Мал. 4. План котловану


1.2 Визначення обсягу котловану


обсяг котловану Vдо з прямокутними підставами, що має укоси з усіх чотирьох сторін, визначається за формулою:


Vдо   = h k /6? [а? в+ з? d + (а + з) ? (в + d)],

Vдо = 3,5/6? [60*50 + 68*53 + (60+68 ) ? (50*53 )] =12537


1.3 Визначення обсягу в'їзний траншеї


Обсяг в'їзний траншеї визначають за формулою:


Vт = hk2 / 6 (3 ? е+ 2 ? M? Hдо ? ,


де е -ширина траншеї по низу, приймається рівною 3,0 - 3,5 м при односторонньому русі транспорту і 7,0 - 7,5 м - при двосторонньому; т` - коефіцієнт закладення для траншеї, при ухилі дна траншеї i = 0,005, т` = 10.


Vт = 3,52 / 6 (3 * 3 + 2 ?0,25*3,5 ? ,

котлован зворотна засипка земляна робота

2. Визначення обсягу грунту для зворотної засипки


Обсяг грунту, необхідний для зворотної засипки V оз , Визначається за формулою:



де Vп - обсяг пазух, який визначається як різниця між обсягом котловану і обсягом підземної частини споруди; Доор - коефіцієнт залишкового розпушення, рівний 1 + ? о, де ? про - міра залишкового розпушення грунту,%, визначається в залежності від виду грунту


(12537-11100 +174,96) /1,07=1507,2

3. Вибір комплектів машин для розробки котловану і зворотної засипки


3.1 Вибір ведучої машини (екскаватор)


Вибір рекомендованої ємності ковша екскаватора проводиться в залежності від обсягу грунту в котловані: для V заг. = 10000 ... 15000 м 3   рекомендується обсяг ковша Vк   = 1,0 м 3

Визначення величини недобору грунту

При розробці котловану екскаватором залишають шар неопрацьованого ґрунту. Визначаємо допустиму величину недобору грунту: для екскаватора, обладнаного зворотною лопатою з об'ємом ковша Vдо   = 1,0 м 3   величина недобору становить 20 см.

Обсяг недобору ( Vн ) Може бути визначено множенням величини недобору hн   на площу котловану. Vн = 0,20 60 60 = 720 м3 .

Визначення найменшої висоти забою, що забезпечує заповнення ковша екскаватора hз min . Найменша висота забою залежить від типу і обсягу ковша екскаватора і групи грунту. Грунт 2 групи.

для ковша об'ємом Vдо   = 1,0 м 3 hз min = 2,2 м.

Перевіряємо умову: hкотл\u003e hз min.

3,5 м\u003e 2,2 м - умова виконується.

Вибір марки екскаваторів проводиться по ЕНіР, використовуючи наступні параметри: ємність ковша 1,0 м3; максимальна глибина   копання h к max екскаватора повинна бути не менше глибини котловану:.

Характеристики обраного екскаватора, що відповідає зазначеним вище вимогам, вказуються в таблиці. У цю ж таблицю записуємо вартість машино-зміни (С м. См) і оптову ціну (Со. Ц) екскаватора.

Вибір марки екскаваторів

Марка V ковша, м 3h до max З м. см , Р. [(1) дод., Табл.8] З о. ц.,   тис. р. [(1) дод., Табл.8] 12345Екскаватори з гідравлічним приводом [Довідник] ЕО-4121А1,06,031,0823,47ЕО-51221,258,333,4025,04ЕО-61221,68,557,9774,9

Визначаємо основні робочі параметри екскаваторів

Визначаємо максимальний радіус копання по ЕНіР або за довідником.

Оптимальний радіус різання на рівні стоянки:


Максимальний радіус різання на рівні підошви вибою:



Мінімальний радіус копання

де = 3,5 - 0,20 = 3,3 м (за вирахуванням недобору)



де К = 3,42 м і Б = 2,93 м - довжина і ширина ходу

з = 1,71 м - половина довжини ходу;

d = 1 м - відстань від опори машини до бровки укосу (приймаємо 1м);

z = 4,5 м - допустима відстань від опори машини до основи укосу;

Розмірний параметр ходової частини.

Вибираємо найбільший значення для,.

Довжина робочої пересування: = -, отже, екскаватор не зможе забезпечити уривку котловану даної глибини. Потрібно вибрати екскаватор з довшою стрілою (з великим Rk max). Вибираємо екскаватор ЕО-5122 c Rk max = 11,4 м. Він так само не зможе забезпечити уривку котловану даної глибини. Вибираємо екскаватор ЕО-6122 c Rk max = 12,4 м.


Робочі параметри і техніко-економічні показники екскаватора

Марка екскаватораЕО-4121АЕО-5122ЕО-6122 , 1,01,251,69,411,412,4К - довжина ходу; Б - ширина хода3,42 2,93 4,12 4,153,6 3,6= 0,98,4610,2611,164,966,767,66, М2,252,922,55z, м555 6,757,427,05-1,79-0,660,161, Маш-час2,21,51,1 31,0833,4057,97/ см363,63533,33727,27 0,090,060,0860,230,160,3670,120,080,13

Визначення норми часу () проводиться по ЕНіР §Е2-1-11 (с.51), відповідно до вказівок щодо застосування норм.

1,1 маш-год.

2,2 чол-год.

Номер норми 7б.

Собівартість механізованого розробки грунту:


Ci   = 1,08 Cм. см / МСМ = 1,08 57,97 / 727,27 = 0,086 р. / М3;

Мсм = (8 100) / Нвр = (8 100) / 1,1 = 727,27,3 м3 / см;


Питомі капітальні вкладення на 1 м3 ґрунту:


Доi = 1,07 З. ц. / (МСМ t рік) = 1,07 74900 / (727,27 300) = 0,367 р. / м3


Наведені витрати:


Пi= Ci + Ен Ki = 0,086 + 0,12 0,367 = 0,13 р. / М3.


Трудомісткість розробки грунту в котловані дорівнює:


Тр = Нвр (Vк + Vт) / (V 8) = 1,1 (11187,166 + 308,7) / (100 8) = 15,8 маш-змін.


Визначення тривалості роботи екскаватора.

Календарний час роботи одно:


Т = Тр / Nмаш,


де Nмаш - кількість машин.

Якщо прийняти, що кількість машин (екскаваторів) Nм = 2, то


Т = 15,8 / 2 = 8 змін.


3.2 Вибір допоміжних (комплектуючих) машин для розробки котловану


В якості комплектуючих машин для вивозу зайвого грунту з котловану застосовуються автосамоскиди.

При виборі автомашин враховується, що місткість кузова самоскида повинна забезпечувати навантаження не менше трьох ковшів грунту. Вибираємо автомашину в залежності від ємності ковша екскаватора


hвигр hт + hз,


hвигр = 3,5 м - висота розвантаження екскаватора, яка приймається за ЕНіР;

Кількість автосамоскидів або складу тракторного або залізничного транспорту визначається однією з умов, щоб землерийна машина не простоювала.

Кількість транспортних одиниць, що забезпечують безперебійну роботу екскаватора, визначають за формулою:

де N - повне потрібну кількість транспортних одиниць;

тривалість циклу роботи транспорту в хвилинах;

час навантаження і необхідних маневрів транспортної одиниці в хвилинах.

Тривалість циклу складається з часу на навантаження (), часу на розвантаження (), часу руху транспорту до місця відвалу і назад () і визначається за формулою:

Для визначення часу на навантаження необхідно знати кількість ковшів, необхідних для завантаження транспортної одиниці:

де Q - вантажопідйомність транспортної одиниці;

Насипна щільність грунту;

- ємність ковша, м3;

Коефіцієнт наповнення ковша рівний в середньому 0,8-1;

Коефіцієнт розпушення грунту.

Отриману величину округлюють до цілого числа і визначають обсяг грунту в кузові за формулою:



Час навантаження визначають за формулою:

де - продуктивність екскаватора, м3 / год;

Коефіцієнт транспорту, що враховує втрати часу, пов'язані зі зміною транспорту рівний 0,85-0,94.

Час транспортної одиниці в шляху визначається за формулою:

де L - дальність транспортування грунту, км;

Середня швидкість транспортної одиниці, км / год (20-25 км / год)

Час розвантаження і необхідних маневрів встановлюється в залежності від методів розвантаження і приймається за довідниками.

Спільна робота екскаватора і транспортних засобів може бути виражена графіком, при побудові якого по горизонталі відкладають час в хвилинах, а по вертикалі - відстань транспортування грунту. За рахунок округлення до цілого числа машин в графі виходить розрив, який позначає простий екскаватора або транспортних засобів.

За обсягом ковша екскаватора в якості транспортного засобу вибираємо автосамосвал КРАЗ-222   (Hвигр hт + hз; 3< 2,58 + 0,8 = 3,38 м < 10 может работать только при максимальной высоте выгрузки):

вантажопідйомність 10 т;

габаритні розміри: довжина 8,19 м, ширина 2,65 м, висота 2,72 м;

ємність кузова 8 м3;

мінімальний радіус повороту 10,5 м;

висота до верху борту 2,58 м;

час маневрування при навантаженні 2 хв .;

час розвантаження (з маневруванням) 1,9 хв .;

розрахункова вартість 9170 руб .;

собівартість машино-зміни 31,8 руб.

Кількість ковшів, необхідних для завантаження транспортної одиниці:


nк = 10 / (2 1,6 0,85 / 1,125) = 4 ковша


Обсяг грунту в кузові:


Vк = 4 1,6 0,85 / 1,125 = 4,8 м3


Умова Q\u003e Vк виконується, т. К


\u003e 4,8 2 = 9,6 т

Пе = 727,27 / 8 = 90,91 м3 / ч


Час навантаження:


tn = 60 4,8 / (90,91 0,9) = 4 хв

tn + 3 хв = 4 + 3 = 7 хв


Час транспортної одиниці в дорозі:


tдв = 2 60 15 / 29,5 = 61 хв

Vср = (19 + 40) / 2 = 29,5 км / год


Швидкість автосамоскиду з вантажем 19 км / год.

Швидкість автосамоскиду без вантажу 40 км / год.

Час розвантаження - 3 хвилини

Тривалість циклу роботи:


Тц = 7 + 61 + 3 = 71


Кількість транспортних засобів:


N = 71/7? 10 автосамоскидів.


3.3 Вибір комплекту машин і механізмів для зворотної засипки


Зворотне засипання виконується пошарово бульдозером, ущільнюється електричними трамбівками.

для V оз = 6246,025 м 3 рекомендуються бульдозери на тракторах потужністю 75-100 л. с. Вибираємо бульдозер Д-492А на базі трактора Т-100.

Вартість машино-зміни: З м. см = 32,14 руб.

Норма часу при переміщенні грунту на відстань до 5 м

Н вр = 0,39 маш. - ч, номер норми 5 б.

На кожні наступні 5 м: Н вр д   = 0,17 маш. - ч, номер норми 5 д,

Ущільнення: трамбування ІЕ-4502

Глибина ущільнення (за 2 проходи) 40 см

Розміри трамбуючими черевика 350 х 450 мм

Характеристика електродвигуна:

Потужність 0,4 (0,5) кВт (к. С.)

Напруга 220 В, Частота струму 50 Гц, Частота ударів 9,3, Габарити 970х475х960 мм, Маса 81,5 кг, H вр = 1,9 чол-год. (2а)

4. Технологія і організація виробництва робіт


4.1 Технологія і організація виробництва робіт при розробці котловану


При проектуванні проходок екскаваторів необхідно забезпечити продуктивну роботу машин і безпечні умови під час виконання робіт. З цією метою потрібно вирішити ряд питань: правильно вибрати тип проходок, забезпечити оптимальні кути повороту при роботі екскаватора, передбачити зручну подачу транспортних засобів до екскаватора, правильно розмістити транспортні засоби по відношенню до екскаватора; забезпечити безпечну роботу   машин поблизу укосу виїмки.

Грунт розробляється гідравлічним екскаватором ЕО-6122 з наступними параметрами: обсяг ковша 1,6 м 3; Rдо max   = 12,4 м;


Rp опт = 0,9 Rmax p = 11,16 м; R   max п = 7,66 м; Rmin п = 7,05 м; lп   = 0,61 м.


Розробка грунту проводиться з навантаженням у транспортні засоби (КРАЗ-222, вантажопідйомність Q   = 10 т.).

Вибір типу проходок і схеми розробки котловану проводиться в залежності від ширини котловану.

Порівнюємо ширину котловану по верху ( В) з R max :


/ 12,4 = 4,8 > 3,5.


Оскільки ширина котловану В > 3,5 Rmax , Для його розробки можна передбачити кілька паралельних лобових проходок.

Ширина нормальної лобовій проходки дорівнює:


Влв = 2;

Влв = 2 ×   = 23,17 м;



Влн = 2;

Влн = 2 ×   = 15,27 м.


Порівнюємо ширину котловану по низу з Влн і визначаємо необхідну кількість проходок: 60 / 15,27 = 3,92? 4. Приймаємо 4 проходки і розраховуємо прийняту (фактичну) ширину проходок внизу ( Вл. фн):


Вл. фн = 60/4 = 15 м.


Прийнята ширина проходки ( Вл. фн) не повинна перевищувати розрахункової, отриманої за формулою ( Влн). Умова виконано (15< 15,27).

Перевірка умови по техніці безпеки. Згідно вимог техніки безпеки, відстань t   від опори машин до основи укосу має бути не менше допустимої величини zпо СНиП 12-03-2001 тобто має виконуватися умова: t ? z.

В даному прикладі z   = 4,5 м. Знаходимо відстань t від опори (гусениці) до підстави бічного укосу для другої і наступних проходок:


t = (Влн / 2) - ( Б / 2),


де Б   - ширина ходу екскаватора. отримуємо t   = (13,25 / 2) - (3,6 / 2) = 4,825 м\u003e 4,5 м. Умова t ? z   виконано.


замовлення роботи

  Наші фахівці допоможуть написати роботу з обов'язковою перевіркою на унікальність в системі «Антиплагіат»
Відправ заявку   з вимогами прямо зараз, щоб дізнатися вартість і можливість написання.

де, V k - обсяг котловану без пандуса,

V п - об'єм пандуса.

V к = (Н к / 6) * [(2 * В + В1) * L + (2 * В 1 + В) * L 1]

B 1 = B + 2 * H k * m,

L 1 = L + 2 * H k * m,

де, B і L - розміри котловану по низу,

B 1 і L 1 - розміри котловану по верху.

B 1 = 17,3 + 2 * 1,99 * 1,96 = 25,1 м

L 1 = 73,8 + 2 * 1,99 * 1,96 = 81,6 м

V к = (1,99 / 6) * [(2 * 12,5 + 25,1) * 69 + (2 * 25,1 + 12,5) * 81,6] = 2843,5 м 3

Обсяг пандуса розраховується за формулою:

V п = (H 2 к / 6) **,

де, b п - ширина пандуса, b п = 4 м,

m п - коефіцієнт закладення для траншеї, m п = 10

V п = (1,99 2/6) ** = 97 м 3

V = 2843,5 + 97 = 2940,5 м 3

Довжина пандуса розраховується за формулою:

l п = Н к * m п

l п = 1,99 * 10 = 19,9 м

      Визначення обсягів земляних робіт при зворотної засипки пазух фундаменту.

Розрахунок обсягів грунту при доопрацюванні грунту вручну.

При розрахунку обсягу грунту приймаю 40% площі дна котловану зайнятими фундаментами.

V гр = S к * 0,4 * Δ,

де, S - площа дна котловану,

Δ - величина недобору, яка визначається за.

S к = В * L = 17,3 * 73,8 = 1276,74 м 2

V гр = 1276,74 * 0,4 * 0,1 = 51,07 м 3

Розрахунок обсягів грунту при зворотній засипці пазух фундаменту.

Об'єм грунту для зворотної засипки визначаю за формулою:

V обр.з = V k -V ПЧЗ,

де, V ПЧЗ - обсяг підземної частини будівлі.

V ПЧЗ = V 1 + V 2

V 1 = B 1 * L 1 * 0,3

B 1 = 12,5 + 1,4 * 2 = 15,3 м

L 1 = 69 + 1,4 * 2 = 71,8 м

V 1 = 15,3 * 71,8 * 0,3 = 329,6 м 3

V 2 = (B + 2 * 0,6) * (L + 2 * 0,6) (H до -0,3)

V 2 = (12,5 + 1,2) * (69 + 1,2) * (1,99-0,3) = 1625,3 м 3

V ПЧЗ = 329,6 + 1625,3 = 1954,9 м 3

V обр.з = 2843,5-1954,9 = 888,6 м 3

Обсяг грунту зворотної засипки після ущільнення:

V = V обр.з / k ущ

V = 888,6 / 0,95 = 935,4 м 3

де, k ущ = 0,95 - коефіцієнт ущільнення грунту.

      Зведена відомість обсягу грунту на будівельному майданчику.

Таблиця 10 - Зведена відомість обсягів грунту на будівельному майданчику.

комплекс робіт

Обсяг роботи, м 3

1. Планування майданчика

      Розробка грунту в планувальній виїмку

      Укладання грунту в планувальній насипу

Висновок: необхідний підвезення відсутнього грунту з кар'єру

2. Влаштування котловану

2.1. Розробка грунту в котловані

2.2. Ручна доопрацювання грунту

2.3. Зворотне засипання пазух фундаменту з урахуванням k ущ

Висновок: 1) необхідний вивезення зайвого грунту у відвал

2) той же в ближній відвал

3) підвезення відсутнього грунту з ближнього відвалу

    Розробка технології виробництва земляних робіт.

    1. Розробка технології робіт по влаштуванню котловану.

      1. Технологічні рішення.

При влаштуванні виїмки, розташованої нижче УГВ необхідно осушити водонасищенний грунт, забезпечити умови для його розробки та ведення подальших робіт: монтаж конструкції нульового циклу з гідроізоляцією.

Так як грунт - супісок, його коефіцієнт фільтрації дорівнює 0,6 м / сут, тому роботи з водопониження виконуються до початку розробки котловану методом штучного зниження рівня ГВ за допомогою голкофільтрів, і закінчуються до початку зворотної засипки котловану.

    Визначення радіуса дії одного голкофільтра.

R = 1,95 * √ (H * K ф),

де, Н - потужність водоносного шару, Н = 5,9 м,

До ф - коефіцієнт фільтрації.

R = 1,95 * √ (5,9 * 0,6) = 3,7 м

    Визначення наведеного радіуса дії групи голкофільтрів.

де, F - площа котловану обмежена голкофільтрами.

F к = 28,41 * 84,91 = 2412,3 м 2

r = √ (2412,3 / 3,14) = 27,7 м

    Визначаємо радіус дії групи голкофільтрів.

R г = 3,7 + 27,7 = 31,4 м

    Приплив води в котлован.

Q = (π * K ф * (2 * Н-S) * S) / (lnR г -lnr),

де, S - необхідна величина зниження рівня ґрунтових вод.

S = h УГВ + h кп +0,5

S = 129,82-129,6 + 0,3 + 0,5 = 1,02

Q = (3,14 * 0,6 * (2 * 5,9-1,02) / (ln31,4-ln27,7) = 162 м 3 / добу

Q нч = 162/24 = 6,75 м 3 / ч

    Визначення кількості голкофільтрів.

де, q - пропускна здатність одного голкофільтра.

q = 0,7 * π * d * K ф,

де, d - діаметр фільтрової ланки голкофільтра, d = 0,05

q = 0,7 * 3,14 * 0,05 * 0,6 = 0,07

    Підбір кількості ланок.

де, l ш - крок голкофільтра;

Р - периметр голкофільтра.

        Обгрунтування способів виробництва робіт і засобів їх механізації.

Розробка котловану ведеться з навантаженням грунту в транспортні засоби і в відвал.

До складу кожного комплекту включена ведуча машина, за параметрами і продуктивності якої пов'язується робота всіх інших машин.

Об'єм грунту в котловані дорівнює 2940,5 м 3.

Щільність грунту дорівнює 1680 кг / м 3.

Група грунту - I.

Для розробки грунту в котловані в якості ведучої машини застосовую одноковшевий екскаватор на гусеничному ходу з гідравлічним приводом Марки ЕО-4121А. Ємність ковша 0,65 м 3. Ківш зворотна лопата з суцільною ріжучої крайкою, так як грунт-пісок.

Грунт, що утворився в результаті розробки котлованів, вивозиться у відвал на відстань 3,7 КМІ, умови на даній будівельному майданчику не є обмеженим, застосовуємо рішення про створення на території будівельного майданчика тимчасових відвалів на відстані 100м від котловану. Для транспортування грунту застосовуємо автосамоскиди марки КрАЗ-222.

Навантаження грунту в кар'єрі в транспортний засіб здійснюють за допомогою одноківшевого екскаватора, обладнаного прямою лопатою Е-652Б.

Розробку грунту необхідно проводити без порушення природної структури грунту в основі фундаментів, передбачаючи недобір 10 см. Обсяг недобору грунту дорівнює 51,07 м 3.

Доопрацювання грунту на дні котловану проводиться тільки під фундаменти вручну.

    Визначення обсягу грунту в ковші екскаватора.

Земляні роботи складаються з підготовчих, основних, допоміжних і заключних. Підготовчі роботи включають в себе: очищення будівельного майданчика від дерев, пнів, чагарнику; відведення поверхневих вод і осушення території; розбивку майданчики для виробництва планувальних робіт; зняття родючого шару грунту. Основні роботи передбачають розробку грунту в планувальних виїмках і переміщення його в планувальні насипи, розрівнювання і ущільнення грунту в насипах, а при необхідності вивезення зайвого грунту або підвезення відсутнього на майданчик. Допоміжні супроводжують основним або виконуються на завершальній стадії зведення земляних споруд. До них відносяться: підготовка забою для роботи землерийних машин, розпушування щільних грунтів, водовідлив, штучне закріплення грунтів, влаштування огорожі, переходів і т.д.

Малюнок 1 -Ескіз траншеї

У роботі ми розглянемо такі види земляних робіт:

Підготовчі роботи;

Зрізування рослинного шару;

Розробка грунту в траншеї одноківшевим екскаватором з наступним навантаженням і вивезенням грунту, витісненого трубопроводом;

Ручна доробка дна траншеї;

Підбиття пазух ручним методом і електротрамбівки;

Зворотне засипання траншеї бульдозером;

Ущільнення грунту;

Планування будівельного майданчика бульдозером.

2.2 Визначення обсягів земляних робіт

До земляним відносяться такі види робіт:

 зрізування рослинного шару; якщо міські умови, то може бути видалення асфальтового покриття;

 попередня планування майданчика;

 розробка грунту в траншеї (одноківшевим екскаватором, багатоковшовим екскаватором (роторним або ланцюговим) і ін.);

Навантаження і вивезення рослинного грунту і грунту, витісненого трубопроводом:

 ручна доробка дна траншеї;

 розробка грунту під приямки;

 підбиття пазух ручними або електротрамбівки;

 зворотна засипка траншеї;

 ущільнення грунту;

 планування будівельного майданчика.

Малюнок 2 - Схема будівельного майданчика

Попередня планування майданчики

Підрахунок обсягів робіт по зрізку рослинного шару виконується за формулою 1, м 2

F   ср.раст.слоя = L * A = 1700 * 13,2 = 22440 м²;

де А   - ширина будівельного майданчика, м;

L - довжина будівельного майданчика (траншеї), м.

Розробка грунту в траншеї

Для підрахунку обсягів земляних робіт при прокладанні зовнішніх інженерних мереж необхідно на кожному пікеті, а також в точках перелому поздовжнього профілю траси визначити глибину траншеї.

У курсовому проекті розрахунок ведеться по початковому і кінцевому пікетів.

Прокладка газопроводів слід здійснювати на глибині не менше 0,8 м до верху газопроводу або футляра. У місцях, де не передбачається рух транспорту і сільськогосподарських машин, глибина прокладки сталевих газопроводів може бути не менше 0,6 м.

Глибина прокладки газопроводів при однаковому ступені сдимистості по трасі приймається до верху труби:

 середньоздимистих і сильноздимистих грунтах не менше 0,8 нормативної глибини промерзання;

 в чрезмернопучіністих грунтах не менше 0,9 нормативної глибини промерзання, але не менше значень, що визначаються вимогами # M12291 1200030906 СНиП 4201 # S.

Глибина закладення трубопроводу дорівнює h ср = 1,5 м.

Ширина траншеї по низу:

A = d +  = 0,4 + 0,3 = 0,7 м;

де d  діаметр труби трубопроводу, м.

При схилі траншей 1: 0,5 і крутіше мінімальну ширину траншеї можна приймати:

а) при з'єднанні труб зварюванням:

 для газопроводів діаметром до 0,7 м  d + 0,3 м, але не менше 0,7 м; діаметром понад 0,7 м  1,5 d;

 при розробці траншеї екскаваторами безперервної дії для газопроводів діаметром до 219 мм  d + 0,2 м;

 при укладанні окремими трубами для діаметрів до 0,5 м  d + 0,5 м; від 0,5 до 1,2 м (включно)  d + 0,8 м;

б) при з'єднанні одиночних труб муфтами або фланцями:

 для газопроводів діаметром до 0,5 м  d + 0,8 м;

 той же, від 0,5 м до 1,2 м  d + 1,2 м.

При схилах положе 1: 0,5 мінімальна ширина траншеї приймається d + 0,5 м для укладання окремими трубами і d + 0,3 м - для укладання батогами.

На ділянках кривих вставок ширина траншеї повинна бути не менше двократної ширини траншеї на прямолінійних ділянках. Якщо ширина ковша одноківшевого екскаватора перевищує наведені раніше розміри, то ширина траншеї приймається:

 в пісках і супісках  К + 0,15 м;

 в глинистих ґрунтах  К + 0,4 м;

 в скельних (розпушених) і мерзлих грунтах  К + 0,4 м,

де К  ширина ковша по ріжучих крайок.

При розробці траншеї траншейними екскаваторами (роторним, ланцюговим, фрезерним) її ширина приймається рівною ширині копання.

Розміри приямків для закладення стиків в траншеї для газопроводів всіх діаметрів повинні бути наступними:

 для сталевих труб  довжина 1,0 м, ширина d + 2 м, глибина 0,7 м;

 для поліетиленових труб  довжина 0,6 м, ширина D + 0,5 м, глибина 0,2 м.

Траншея і котловани повинні разрабативатьсься всередині. Траншеї з вертикальними стінками без укріплення дозволяється розробляти в мерзлих і в грунтах природної вологості з непорушеною структурою при відсутності грунтових вод на наступну глибину, м:

 в насипних піщаних і гравелистих грунтах  не більше 1;

 в супісках  не більше 1,25;

 в суглинках і глинах  не більше 1,5.

Залежно від умов траси прокладання газопроводів з поліетиленових труб допускається проектувати безтраншейним (наклоннонаправленним бурінням, проколом, продавлювання) або в траншеях. Перевага віддається прокладці з довгомірних труб або труб, зварених в довгомірні батоги.

Ширина траншей по ліжку при траншейною прокладці повинна бути не менше: d e +200 мм для труб діаметром до 110 мм включно, d e +300 мм для труб діаметром більше 110 мм.

Допускається зменшення ширини траншеї (пристрій вузьких траншей) або каналу (при безтраншейної прокладки) аж до діаметра труби, що укладається за умови, що температура поверхні труби при укладанні не вище плюс 20 ° С, а також виключення можливості пошкодження її поверхні

Ширина траншеї поверху,

на ПК1 b 1 = A + 2h 1 m = 0,7 + 21,50,67 = 2,7 м;

на ПК2 b 2 = A + 2h 2 m = 0,7 + 21,50,67 = 2,7 м;

де А  ширина траншеї по низу,

h 1 і h 2  глибина траншеї на 1 і 2 пікетах відповідно;

m  крутизна укосу.

bср = (b 1 + b 2) / 2 = (2,7 + 2,7) / 2 = 2,7 м

Обсяг траншеї,

V = (A + bср) * h * L / 2 = (0,7 + 2,7) * 1,5 * 1700/2 = 4335 м 3

де L  довжина трубопроводу, м.

Навантаження і вивезення рослинного грунту і грунту, витісненого трубопроводом

Обсяг труби трубопроводу

Vтр = π * d² * L / 4 = 3,14 * 0,4² * 1700/4 = 213,52 м 3

Ручна доробка дна траншеї

У практиці, щоб не порушувати природної щільності ґрунту підстави траншеї, розробка траншеї (котловану) на всю глибину екскаватором, як правило, не допускається.

Обсяг грунту по ручній доопрацюванні (підчистки) траншеї

Vдор = A * L * h 1 = 0,7 * 1700 * 0,1 = 119 м 3

де h 1 = 0,050,2 м  глибина шару по ручної доопрацюванні траншеї. (СНиП III480)

Розробка грунту під приямки

Обсяг приямків для зварювання труб:

Vпр1 = 1 (0,4 + 2) 0,7 = 1,68 м 3 - обсяг одного приямка;

Vпр = n * Vпр1 = 33 * 1.68 = 56 м 3

Підбиття пазух ручними або електротрамбівки

Ширина підбиття пазух поверху

Bпод = A + 2 * hпод * m = 0,7 + 2 * 0,6 * 0,67 = 1,18 м

Обсяг підбиття траншеї

Vпод = L * hпод * (A + Bпод) / 2 = 1700 * 0,6 * (0,7 + 1,18) / 2 = 959 м 3

Обсяг підбиття пазух

Vпаз = Vпод- Vтр = 959 -214 = 745 м 3

Рисунок 3 Схема обсягу підбиття пазух

Зворотне засипання траншеї

обсяг зворотної засипки грунту

Vсум = V + V пр = 4335+ 56 = 4391 м 3

Vзас = Vсум - Vтр = 4391-214 = 4177 м 3

У польових умовах ущільнення грунту не обов'язково.

При влаштуванні кавальєрів для зворотної засипки, площа його перерізу розраховується за формулою,

Sкав = Vкав / L = 4678/1700 = 2.75 м²

Hкав = √ Sкав = √ 2.75 = 1,66 м

Bкав = 2 * Hкав = 3,32 м

Малюнок 4 Схема Кавальєру.

де V кав - обсяг грунту в кавальєре, м 3, з урахуванням коефіцієнта початкового розпушення грунту,

Vкав = Vзас * Кпр = 4177 * 1,12 = 4678 м 3

До пр. - коефіцієнт початкового розпушення 1,12

Малюнок 5 - Схема зворотної засипки

Остаточна планування будівельного майданчика

Fпл = L * Aпл = 1700 * 13,2 = 22440 м²,

де Aпл - ширина планованої площадки.

Відомість обсягів земляних робіт Таблиця № 4

Види земляних робіт

одиниця виміру

кількість

Формула розрахунку

Зрізування рослинного шару

обсяг траншеї

V = (A + bср) * h * L / 2

Обсяг одного приямка

Загальний обсяг приямків

V об.пр. = N * V пр

Об'єм грунту по ручній доопрацюванні

V подч = a * L * h

Об `єм піщаної подушки

Обсяг землі витісненої газопроводом

Vтр = π * d² * L / 4

Обсяг підбиття траншеї

Vпод = L * hпод * (A + Bпод) / 2

Обсяг підбиття пазух

Vпаз = Vпод- Vтр

Сумарний обсяг траншеї

Vсум = V - V пр

обсяг засипки

Vзас = Vсум - Vтр

обсяг Кавальєру

де, V k - обсяг котловану без пандуса,

V п - об'єм пандуса.

V к = (Н к / 6) * [(2 * В + В1) * L + (2 * В 1 + В) * L 1]

B 1 = B + 2 * H k * m,

L 1 = L + 2 * H k * m,

де, B і L - розміри котловану по низу,

B 1 і L 1 - розміри котловану по верху.

B 1 = 17,3 + 2 * 1,99 * 1,96 = 25,1 м

L 1 = 73,8 + 2 * 1,99 * 1,96 = 81,6 м

V к = (1,99 / 6) * [(2 * 12,5 + 25,1) * 69 + (2 * 25,1 + 12,5) * 81,6] = 2843,5 м 3

Обсяг пандуса розраховується за формулою:

V п = (H 2 к / 6) **,

де, b п - ширина пандуса, b п = 4 м,

m п - коефіцієнт закладення для траншеї, m п = 10

V п = (1,99 2/6) ** = 97 м 3

V = 2843,5 + 97 = 2940,5 м 3

Довжина пандуса розраховується за формулою:

l п = Н к * m п

l п = 1,99 * 10 = 19,9 м

      Визначення обсягів земляних робіт при зворотної засипки пазух фундаменту.

Розрахунок обсягів грунту при доопрацюванні грунту вручну.

При розрахунку обсягу грунту приймаю 40% площі дна котловану зайнятими фундаментами.

V гр = S к * 0,4 * Δ,

де, S - площа дна котловану,

Δ - величина недобору, яка визначається за.

S к = В * L = 17,3 * 73,8 = 1276,74 м 2

V гр = 1276,74 * 0,4 * 0,1 = 51,07 м 3

Розрахунок обсягів грунту при зворотній засипці пазух фундаменту.

Об'єм грунту для зворотної засипки визначаю за формулою:

V обр.з = V k -V ПЧЗ,

де, V ПЧЗ - обсяг підземної частини будівлі.

V ПЧЗ = V 1 + V 2

V 1 = B 1 * L 1 * 0,3

B 1 = 12,5 + 1,4 * 2 = 15,3 м

L 1 = 69 + 1,4 * 2 = 71,8 м

V 1 = 15,3 * 71,8 * 0,3 = 329,6 м 3

V 2 = (B + 2 * 0,6) * (L + 2 * 0,6) (H до -0,3)

V 2 = (12,5 + 1,2) * (69 + 1,2) * (1,99-0,3) = 1625,3 м 3

V ПЧЗ = 329,6 + 1625,3 = 1954,9 м 3

V обр.з = 2843,5-1954,9 = 888,6 м 3

Обсяг грунту зворотної засипки після ущільнення:

V = V обр.з / k ущ

V = 888,6 / 0,95 = 935,4 м 3

де, k ущ = 0,95 - коефіцієнт ущільнення грунту.

      Зведена відомість обсягу грунту на будівельному майданчику.

Таблиця 10 - Зведена відомість обсягів грунту на будівельному майданчику.

комплекс робіт

Обсяг роботи, м 3

1. Планування майданчика

      Розробка грунту в планувальній виїмку

      Укладання грунту в планувальній насипу

Висновок: необхідний підвезення відсутнього грунту з кар'єру

2. Влаштування котловану

2.1. Розробка грунту в котловані

2.2. Ручна доопрацювання грунту

2.3. Зворотне засипання пазух фундаменту з урахуванням k ущ

Висновок: 1) необхідний вивезення зайвого грунту у відвал

2) той же в ближній відвал

3) підвезення відсутнього грунту з ближнього відвалу

    Розробка технології виробництва земляних робіт.

    1. Розробка технології робіт по влаштуванню котловану.

      1. Технологічні рішення.

При влаштуванні виїмки, розташованої нижче УГВ необхідно осушити водонасищенний грунт, забезпечити умови для його розробки та ведення подальших робіт: монтаж конструкції нульового циклу з гідроізоляцією.

Так як грунт - супісок, його коефіцієнт фільтрації дорівнює 0,6 м / сут, тому роботи з водопониження виконуються до початку розробки котловану методом штучного зниження рівня ГВ за допомогою голкофільтрів, і закінчуються до початку зворотної засипки котловану.

    Визначення радіуса дії одного голкофільтра.

R = 1,95 * √ (H * K ф),

де, Н - потужність водоносного шару, Н = 5,9 м,

До ф - коефіцієнт фільтрації.

R = 1,95 * √ (5,9 * 0,6) = 3,7 м

    Визначення наведеного радіуса дії групи голкофільтрів.

де, F - площа котловану обмежена голкофільтрами.

F к = 28,41 * 84,91 = 2412,3 м 2

r = √ (2412,3 / 3,14) = 27,7 м

    Визначаємо радіус дії групи голкофільтрів.

R г = 3,7 + 27,7 = 31,4 м

    Приплив води в котлован.

Q = (π * K ф * (2 * Н-S) * S) / (lnR г -lnr),

де, S - необхідна величина зниження рівня ґрунтових вод.

S = h УГВ + h кп +0,5

S = 129,82-129,6 + 0,3 + 0,5 = 1,02

Q = (3,14 * 0,6 * (2 * 5,9-1,02) / (ln31,4-ln27,7) = 162 м 3 / добу

Q нч = 162/24 = 6,75 м 3 / ч

    Визначення кількості голкофільтрів.

де, q - пропускна здатність одного голкофільтра.

q = 0,7 * π * d * K ф,

де, d - діаметр фільтрової ланки голкофільтра, d = 0,05

q = 0,7 * 3,14 * 0,05 * 0,6 = 0,07

    Підбір кількості ланок.

де, l ш - крок голкофільтра;

Р - периметр голкофільтра.

        Обгрунтування способів виробництва робіт і засобів їх механізації.

Розробка котловану ведеться з навантаженням грунту в транспортні засоби і в відвал.

До складу кожного комплекту включена ведуча машина, за параметрами і продуктивності якої пов'язується робота всіх інших машин.

Об'єм грунту в котловані дорівнює 2940,5 м 3.

Щільність грунту дорівнює 1680 кг / м 3.

Група грунту - I.

Для розробки грунту в котловані в якості ведучої машини застосовую одноковшевий екскаватор на гусеничному ходу з гідравлічним приводом Марки ЕО-4121А. Ємність ковша 0,65 м 3. Ківш зворотна лопата з суцільною ріжучої крайкою, так як грунт-пісок.

Грунт, що утворився в результаті розробки котлованів, вивозиться у відвал на відстань 3,7 КМІ, умови на даній будівельному майданчику не є обмеженим, застосовуємо рішення про створення на території будівельного майданчика тимчасових відвалів на відстані 100м від котловану. Для транспортування грунту застосовуємо автосамоскиди марки КрАЗ-222.

Навантаження грунту в кар'єрі в транспортний засіб здійснюють за допомогою одноківшевого екскаватора, обладнаного прямою лопатою Е-652Б.

Розробку грунту необхідно проводити без порушення природної структури грунту в основі фундаментів, передбачаючи недобір 10 см. Обсяг недобору грунту дорівнює 51,07 м 3.

Доопрацювання грунту на дні котловану проводиться тільки під фундаменти вручну.

    Визначення обсягу грунту в ковші екскаватора.