Разработка грунта в котловане под фундамент здания с подвалом

Размещено на http://www.allbest.ru/

Томский государственный архитектурно-строительный университет

Кафедра строительных материалов и технологий

Курсовая работа

Разработка грунта в котловане под фундамент здания с подвалом

Выполнил студент ЗФ.

гр. 1111б - 013 Закиров М.Р.

Томск 2014г.

Содержание

Введение

1. Исходные данные

2. Назначение размеров котлована под фундамент здания

3. Подсчёт объемов земляных работ

4. Подборка комплектов машин для разработки котлована

5. Составление ведомости объемов земляных работ

6. Калькуляция трудовых затрат

7. Расчет комплекта автосамосвалов для транспортирования грунта

8. Расчет забоя одноковшового экскаватора обратная лопата

9. Календарный план производства земельных работ

10. Расчет технико-экономических показателей комплекта машин

11. Расчет материальных ресурсов для производства земляных работ

12. Техника безопасности

Список использованной литературы



Введение

Строительное производство - совокупность производственных процессов, осуществляемых на строительной площадке, включая строительно-монтажные работы и специальные процессы, подготовительные и основной процесс производства.

Конечным результатом совокупных строительных процессов является строительная продукция, под которой следует понимать отдельные здания строящихся зданий, объектов и сооружений. Целью технического проектирования является подборка оптимальных технологических и организационных производств для выполнения условий, обеспечивающих выпуск строительной продукции в кратчайший срок при минимальном использовании всех видов ресурсов.

Совокупность производственных процессов связанных с разработкой, перемещением, укладкой грунтов и разработкой земляных сооружений называют земляные работы. Они выполняются при возведении практически всех объектов в промышленном, гражданском, дорожном, гидротехнических и др. отраслях строительства. По организационно-технической структуре земляные работы выполняются специализированным потоком, включающие подготовительные, основные и вспомогательные процессы.

Состав, объем и очередность выполнения процессов, входящих в подготовительные, основные и вспомогательные работы, определяются на стадии проектирования, организации строительства и производства работ.

Земляные работы имеют значительный вес в общей стоимости и трудоемкости строительно-монтажных работ.

Производство бетонных и железобетонных работ - это комплексный механизированный процесс поточного возведения здания, сооружения или отдельных конструкций с использованием эффективных материалов, высокопроизводительных средств механизации и автоматизации.

1. Исходные данные

котлован фундамент земляной грунт

Размер здания в осях 20 Ч 42 м

Глубина котлована 4.0 м

Вид грунта Суглинок тяжелый

Тип экскаватора Обратная лопата

Расстояние перевозки грунта 4.4 км

Число смен 1

2. Назначение размеров котлована под фундамент здания

Ширину и длину котлована на уровне дна принимают на 1,0 м больше ширины и длины фундамента здания на уровне дна котлована, с учетом привязки осей. Тогда эти размеры составляют:

Bн = В + 2 Ч 1.1 + 2 Ч 0.5

Вн = 20 + 3.2 = 23.2 (м);

Lн = А + 2 Ч 1.3 + 2 Ч 0.5

Lн = 42 + 3.6 = 45.6 (м).

Ширину и длину котлована в верхней части определяют с учетом заложения откосов:

Bв = BH + 2mhтр;

Lв = LH + 2mhтр,



где m=1 принимаем по таблице П.1.1 с.32.

Если глубина 4,0 м., а грунт суглинок тяжелый, то коэффициент откоса m = 0,75 м то:

Bв = 23.2 + 2 Ч 0.75 Ч 4.0 = 29.2 (м);

Lв = 45.6 + 2 Ч 0.75 Ч 4,0 = 51.6 (м).

Расчетную глубину котлована (hp) определяют с учетом недобора грунта (hн). Недобор грунта при разработке котлована экскаватором обратная лопата hн = 0,20 м. Тогда расчетная глубина котлована составляет:

hр = hтр - hн

hр = 4.0 - 0.20 = 3.80 (м).

3. Подсчет объемов земляных работ

Категория грунта определяется по таблице П.1.9 с. 36. II-категории. Средняя плотность суглинка 1750 кг/м3. Емкость ковша экскаватора определяем по П.5 ведомости объемов работ. Объем грунта съездной траншеи определяют по формуле 5 стр15. Где b - ширина съезда (b = 3,5м), m' - коэффициент откоса съездной траншеи (m' = 5м).

Тогда объем грунта в съездной траншеи находим:

Vтр = hтр2 Ч ((3b + 2mhтр Ч (m' - m) / m')) Ч (m' - m) / 6

Vтр = 4.02 Ч ((10.5 + 2 Ч 0.75 Ч 4.0 Ч (5 - 0.75) / 5)) Ч (5 - 0.75) / 6 = 80.64 (м3)

Объем грунта непосредственно в котловане:

Vк = hр Ч ((Вн Ч Lн Ч Вв Ч Lв Ч (Вн + Вв) Ч (Lн+ Lв)) / 6

hр- расчетная глубина котлована без учета недобора грунта (hн)

Lн; Bн-длина и ширина котлована по низу.

Lв; Bв- длина и ширина котлована по верху.

Vк = 3.8 Ч ((23.2 Ч 45.6 + 29.2 Ч 51.6 + (23.2 + 29.2) Ч (45.6 + 51.6)) / 6 = 4850.02 (м3)

Определим объем недобора грунта. Категория грунта определяется по таблице П 1.9 стр.36.

Объем грунта в недоборе составляет:

Vн = Bн Ч Lн Ч hн

Vн = 23.2 Ч 45.6 Ч 0.20 = 211.58 (м3)

Общий объем грунта в сумме составит:

V = Vтр + Vк + Vн = 4850.02 + 211.58 = 5061.6 (м3)

Площадь срезки растительного слоя:

F1 = (Bв + 20) Ч (Lв + 20)

F1 = 49.2 Ч 71.6 = 3522.72 (м2)

Площадь планировки дна котлована составляет:

F2 = Lн Ч Bн = 45.6 Ч 23.2 = 1057.92 (м2)

Дальность транспортирования бульдозером срезанного растительного слоя грунта составляет:

L1 = (Lв + 20) = (51.6 + 20) = 71.6 (м)

Дальность транспортирования бульдозером недобора грунта:

L2 = 23.2 (м)

Объем срезаемого растительного слоя грунта определяют по выражению:

Vр.с = F1 Ч hр.с = 3522.72 Ч 0.2 = 704.55 (м3)

Полученные объемы земляных работ сведены в таблицу 1. Единицы измерения объемов земляных работ при устройстве котлована приняты по ЕНиР Е2-1 “Механизированные и ручные земляные работы”.

4. Подбор комплекта машин для разработки грунта в котловане

Для выполнения рабочих операций при разработке грунта в котловане из приложения 1 подбираем комплект механизмов. Срезку растительного слоя и его транспортирование, доработку грунта в котловане и планировку дна котлована выполняет бульдозер ДЗ-42 при транспортировании грунта до 50 метров. Погрузка растительного слоя и недобора грунта из котлована производит вспомогательный экскаватор прямая лопата ЭО-2621А с емкостью ковша 0,25 м3 в комплексе с автосамосвалами. Для разработки грунта в котловане и съездной траншее подобран ведущий одноковшовый экскаватор обратная лопата с гидравлическим приводом марки ЭО-3322 с емкостью ковша 0,5 м3. Отвоз грунта осуществляется автосамосвалами МАЗ-5549 грузоподъемностью Q=8.0 т.



5. Составление ведомости объемов земляных работ

Таблица 1 Ведомость объемов земляных работ

Наименование строительных процессов	Единица измерения по ЕНиР	Количество
1. Срезка растительного слоя грунта бульдозером ДЗ - 42	1000 мІ	3.53
2. Транспортирование ранее разработанного растительного слоя грунта I категории бульдозером на расстояние L1 = 71.6 м.	100 мі	7.05
3. Разработка растительного слоя грунта экскаватором обратный ковш с емкостью 0.25 мі с погрузкой в транспортное средство.	100 мі	7.05
4. Разработка грунта II категории в съездной траншее экскаватором обратный ковш с емкостью 0.5 мі с погрузкой в транспортное средство.	100 мі	0.81
5. Разработка грунта II категории в котловане экскаватором драглайн с емкостью ковша 0.5 мі с погрузкой в транспортное средство.	100 мі	48.5
6. Разработка недобора грунта II категории в котловане бульдозером ДЗ - 42 с транспортированием на расстояние L2 = 23.2 м	100 мі	2.12
7. Разработка ранее разработанного грунта II категории экскаватором драглайн с емкостью ковша 0.25 мі погрузкой в транспортное средство.	100 мі	2.12
8. Окончательная планировка дна котлована бульдозером ДЗ - 42	1000 мІ	1.06

6. Калькуляция трудовых затрат

Калькуляцию трудовых затрат составляют на основании ведомости объемов земляных работ и при использовании ЕНиР Е2, выпуск 1.

Таблица 2 Калькуляция трудовых затрат

ЕНИР, табл.	Наименование операции	Объем работ	Норма времени (н.вр.), маш-ч	Трудоемкость, маш-ч	Состав звена
		ед. изм.	кол-во
Е2-1-5 №3-а	1. Срезка растительного слоя грунта II категории бульдозером ДЗ - 42	1000 м2	3.53	0.49	1.73	Машинист 5го разряда-1ч.
Е2-1-22 т.2 №4-а+№4-в	2.Транспортирование ранее разработанного растительного слоя грунта II категории бульдозером на расстоянии 71.6 метров	100м3	7.05	5.24	36.94	Машинист 5го разряда-1ч
Е2-1-10 т. 2 №3-а	3.Разработка растительного слоя грунта II категории экскаватором обратная лопата с емкостью ковша 0.25 м3 с погрузкой в транспортное средство	100м3	7.05	4.5	31.73	Машинист 5го разряда-1ч
Е2-1-10 т. 2 №3-а	4.Разработка грунта II категории в съездной траншее экскаватором обратная лопата с емкостью ковша 0.25 м3 в транспортное средство	100м3	0.81	3.6	2.92	Машинист 6го разряда-1ч
Е2-1-10 т. 2 №3-а	5.Разработка грунта II категории в котловане экскаватором драглайн с емкостью ковша 0.50м3 с погрузкой в транспортное средство	100м3	48.5	3.6	174.6	Машинист 6го разряда-1ч
Е2-1-22 т. 2 №1-а+№1-в	6. Разработка недобора грунта II категории в котловане бульдозером с транспортированием на расстояние 23.2 м	100м3	2.12	2.98	6.32	Машинист 5го разряда-1ч
Е2-1-11 т. 7 №1-а	7. Разработка ранее разработанного грунта II категории экскаватором драглайн с емкостью ковша 0.5 м3 с погрузкой в транспортное средство	100м3	2.12	4.5	9.54	Машинист 5го разряда-1ч
Е2-1-36 табл.2 №1-б	8. Окончательная планировка дна котлована бульдозером	1000м2	1.06	0.49	0.52	Машинист 5го разряда-1ч
ИТОГО	264.3



7. Расчет комплекта автосамосвалов для транспортирования грунта

Продолжительность погрузки автосамосвалов определяют по выражению:

N = tц / tп

tп = Нвр Ч Vка / (100 Ч Кпр) + tм

tп = 3.6 Ч 5.1 / (100 Ч 1.27) + 0.017 = 0.162 (ч).

Hвр - норма машинного времени на разработку грунта ведущим экскаватором с погрузкой в транспортное средство.

Vка - объем кузова автосамосвала принимаем по таблице П 1.8.

tм - продолжительность маневров транспортного средства при выгрузки или установку под погрузку, принимается 0,017 ч.

Кпр - Коэффициент первоначального разрыхления грунта принимаем как среднее значение по таблице П1.11 стр37, который равен 1.27.

Продолжительность рабочего цикла автосамосвала составляет

tц = tп + 2L / Vср + tp + tм

tц = 0.167 + (2 Ч 4.4 / 21) + 0.017 + 0.017 = 0.61 (ч).

tп- время погрузки автосамосвалов, ч.

L- расстояние перевозки грунта.

Vср- средняя скорость автосамосвала км/ч, принимаем по таблице П1.10 стр. 37.

tр- время разгрузки автосамосвалов, принимается 0,017 ч.

tм- продолжительность маневров транспортного средства при выгрузки или установку под погрузку, принимается 0,017 ч.

Число автосамосвалов занятых на вывозке грунта, составляет:

N = 0.61 / 0.162 = 3.77 (шт.).

Принимаем N = 4 автосамосвалов.

8. Расчет забоя одноковшового экскаватора обратная лопата

Экскаватор ЭО-3322 с емкостью ковша 0.50 м3 имеет следующие технические характеристики:

максимальный радиус копания грунта R = 9.2 м;

максимальная глубина копания h = 5.6 м;

оптимальный радиус резания грунта Ro = 7.36 м;

радиус выгрузки грунта Rв = 7.36 м.

Ширина автосамосвала в расчетах принимается равной ba = 2.3 м.

Радиус резания грунта на уровне дна котлована Rp = 7.42 м.

Минимальный радиус резания на уровне подошвы откоса

Rmin = Rб + mhp = 3.0 + 0.75 Ч 3.8 = 5.85 (м).

Длина рабочей передвижки экскаватора ln = 1.45 м.

Вл = vRp2 - ln2 + (Rв - 0.5ba - 1) = v7.422 - 1.452 + ((7.36 - (0.5 Ч 2.3) - 1)) = 12.46 (м)

Ширина бокового забоя по верху

Вб = (Rв - 0.5 ba - 1) + vRp2 - ln2 - mhp = (7.36 - (0.5 Ч 2.3 - 1) + v7.422 - 1.452 - 3.8 = 8.68 (м)

Количество боковых проходок будет равно:

Nб = (Вв - Вл) / Вб = (29.2 - 12.46) / 8.68 = 1.92

Принимаем количество боковых проходок равных 2.

Расстояние между крайними стоянками экскаватора при уширенном лобовом забое будет составлять:

аст = (Вл - 2 Ч (0.7 Ч Rp)) = 12.46 - 2 Ч (0.7 Ч 7.42) = 2.1 (м)

9. Календарный план производства земляных работ.

Таблица 3 Календарный план

Наименование работ	Объем работ	Тр, маш-час	Машины	Число смен	Тн, (Тпл) дни	календарь
	ед. изм.	кол-во		марка	кол-во			1	2	3	4	5
1. Срезка растительного слоя грунта II категории бульдозером ДЗ-42.	1000 м2	3.53	1.73	ДЗ-42	1	1	0.21(0.5)
2. Транспортирование ранее разработанного слоя грунта II категории бульдозером ДЗ-42 на 71.6 м.	100 м3	7.05	39.94	ДЗ-42	1	1	4.25 (4.5)
3. Разработка растительного слоя грунта II категории экскаватором обратная лопата Э-2621А с ёмкостью ковша 0.25 м3 с погрузкой в транспортное средство.	100 м3	7.05	31.73	ЭО-2621А МАЗ-5549	1	1	3.96 (4)
4. Разработка грунта II категории в съездной траншее экскаватором обратная лопата Э-3322 с ёмкостью ковша 0.5 м3 в транспортное средство.	100 м3	0.81	2.92	ЭО-3322 МАЗ-5549	1	1	0.36 (0.5)
5. Разработка грунта II категории в котловане экскаватором обратная лопата Э-3322 с емкостью ковша 0.5 м3 в транспортное средство.	100 м3	48.5	174.6	ЭО-3322 МАЗ-5549	1	1	21.83 (22)
6. Разработка недобора грунта II категории в котловане бульдозером ДЗ-42 с транспортированием на расстояние 23.3 м.	100 м3	2.12	6.32	ДЗ-42	1	1	0.79 (1)
7. Разработка ранее разработанного грунта II категории экскаватором обратная лопата ЭО-2621А с ёмкостью ковша 0.25 м3 с погрузкой в транспортное средство	100 м3	2.12	9.54	ЭО-2621А МАЗ-5549	1	1	1.2 (1.5)
8. Окончательная планировка дна котлована бульдозером ДЗ-42.	1000 м2	1.06	0.52	ДЗ-42	1	1	0.06 (0.5)

10. Расчет технико-экономических показателей комплекта машин

Общий объем разрабатываемого грунта V = 5061.6 м3, общая нормативная трудоемкость разработки грунта Tp = 244.79 маш-ч. Продолжительность выполнения работ (То) по устройству котлована под фундамент здания по календарному графику составляет 26 дней.

Удельную трудоемкость разработки грунта в котловане (Тед) определяют по выражению:

Те = ? (Тmi Ч Ni Ч toi) / V;

Те = (1.1 Ч 25.84 + 1.65 Ч 41.28 + 1.65 Ч 177.52 + 1.79 Ч 218.8 Ч 4) / 5061.6 = 0.39 чел-ч/м3.

Удельную себестоимость разработки грунта в котловане подсчитывают по выражению

Сед = 1.08 Ч ? (См-чi Ч Ni Ч toi) / V

Сед = (205 Ч 25.84 + 253 Ч 41.28 + 325.2 Ч 177.52 + 184 Ч 218.8 Ч 4) / 5061.6 = 46.3 руб/м3.

Затраты машинного времени на разработку всего объема грунта в котловане составляют:

для бульдозера ДЗ-42 toi = 25.84 маш-ч;

для экскаватора ЭО-2621А toi = 41.28 маш-ч;

для экскаватора ЭО-3322 toi = 177.52 маш-ч;

всего по комплекту механизмов toi = 244. 64маш-ч.

11. Расчет материальных ресурсов для производства земляных работ

В таблице П.3.4. приведены расходы материальных ресурсов для работы комплекта механизмов, занятого на разработку грунта в котловане под фундамента здания.

Таблица 4 Расходы материальных ресурсов

Материалы	Механизмы
	ДЗ-42	ЭО-2621А	ЭО03322	ВСЕГО
Дизельное топливо	259.8	326.04	1402.4	1988.24
Дизельное масло	10.93	14.85	63.92	89.7
Индустриальное масло	1.82	0.82	3.56	6.2
Веретенное масло	2.28	2.06	8.86	13.2
Автол	0.91	2.06	8.86	11.83
Нигрол	1.36	1.24	5.32	7.92
Солидол	2.73	8.67	37.28	48.68
Керосин	-	2.48	10.65	13.13
Обтирочные материалы	0.91	1.24	5.35	7.5

12. Техника безопасности

До начала производства земляных работ в местах расположения действующих подземных коммуникаций должны быть разработаны и согласованы с организациями, эксплуатациями этих коммуникаций, мероприятия по безопасным условиям труда, а расположение подземных коммуникаций на местности обозначено соответствующими знаками или надписями.

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.

При обнаружении взрывоопасных материалов земляные работы в этих местах следует немедленно прекратить до получения разрешения органов Государственного санитарного надзора.

Котлованы и траншеи, разрабатываемые улицах, проездах, во дворах, населенных пунктах, должны быть ограждены защитными ограждениями с учетом ГОСТ23407-78. На ограждении необходимо устанавливать предупредительные надписи и знаки, а в ночное время - сигнальное освещение.

Места прохода людей через траншеи должны быть оборудованы переходными мостиками, освещаемыми в ночное время.

Грунт, извлеченный из котлована ил траншеи, следует размещать на расстоянии не менее 0,5м от бровки выемки. Валуны и камни, а также отслоения грунта, обнаруженные на откосах, должны быть удалены.

Рытье котлованов и траншей с вертикальными стенками без креплений в наскальных и мерзлых грунтах выше уровня грунтовых вод и при отсутствии вблизи подземных сооружений допускается на глубину не более 1,0 - в насыпях, песчаных и крупнообломочных грунтах; 1,25 - в супесях; 1,5 - в суглинках.

Рытье котлованов и траншей с откосами без креплений в наскальных грунтах выше уровня грунтовых вод или в грунтах, осушенных с помощью искусственного водопонижения, допускается при глубине выемки и крутизне откосов согласно. Крутизна откосов выемок глубиной более 5м при гидрогеологических условиях в видах грунтов, должна устанавливаться проектом. При невозможности выполнения, т.е. применении инвентарных креплений стенок котлована или траншей следует применять крепления, изготовленные по индивидуальным проектам, установленным в порядке соответствующих данных. При установке креплений верхняя часть их должна выступать над бровкой выемки не менее, чем на 15см. Устанавливать крепления необходимо в направлении сверху вниз по мере разработки выемки на глубину не менее 0,5м. Разборку креплений следует производить снизу вверх по мере обратной засыпки выемки.

Разработка роторными или траншейными экскаваторами в связных грунтах траншей с вертикальными стенками без крепления допускается на глубину не более 3м. В местах, где требуется пребывание рабочих, должны устраиваться крепления траншей или откосов.

Котлованы и траншеи, разрабатываемые в зимнее время, при наступлении оттепели должны быть осмотрены, а по результатам осмотра должны быть приняты меры к обеспечению откосов и креплений.

Подогреваемую площадь следует ограждать, расстояние между ограждением и контуром подогреваемого участка должно быть не менее 3м. Линии временного электроснабжения к прогреваемым участкам грунта надлежит выполнять изолированным проводом, а после каждого перемещения электрооборудования и перекладки электропроводок следует визуально проверять их исправность. При извлечении грунта из выемок с помощью бадьи необходимо устраивать защитные навесы-козырьки для укрытия рабочих в выемке.

Погрузка грунта на автосамосвалы должна производиться со стороны заднего или бокового борта.

При механическом ударном рыхлении грунта не допускается нахождение людей на расстоянии не ближе 5м от мест рыхления.



Список использованной литературы

1. СНиП 3.02.01-87. Земляные сооружения, основания и фундаменты. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. 128 с.

2. СНиП III-4-80*. Техника безопасности в строительстве. - М.: Стройиздат, 1990. - 266с.

3. СНиП 12-03-2001. Безопасность труда в строительстве. - М.: Стройиздат, 2000. - 50с.

4. ЕНиР. Сборник Е2. Земляные работы. Выпуск 1. Механизированные и ручные земляные заботы. - М.: Стройиздат, 1988 - 244с.

5. Кузнецов Ю.П. Земляные работы. - Ростов-на-Дону: РИСИ, 1975. - 171с.

6. Земляные работы. Справочник строителя / Под ред. А.К. Рейша, - М.: Стройиздат, 1984. - 320с.

7. Технология строительного производства / Под ред. О.О. Литвинова. - Киев: Высшая школа, 1985. - 456с.

Размещено на Allbest.ru