Калькуляция земляных работ при устройстве котлована

Размещено на Allbest.ru

№ вар.	а, м	b, м	h, м	Тип дороги	Грунт	с0, кг/м3	Расстояние. до отвала, км
2	35,0	32,0	2,8	щебень	песок	1700	2,6

Строительство является одной из основных сфер производственной деятельности человека. В результате строительного производства создается законченная строительная продукция - здание или сооружение определенного функционального назначения. Многообразие конструкций зданий и сооружений и, в свою очередь, неограниченные возможности мест их привязки, как по рельефным, климатическим, так и по гидрогеологическим условиям, требует необходимости разработки и применения широкого спектра строительных технологий.

Строительное производство объединяет процессы, выполняемые непосредственно на строительной площадке, и изучается такими дисциплинами, как технология строительного производства и организация строительного производства.

Технология строительного производства - это наука, изучающая методы выполнения строительных процессов, которые направлены на переработку строительных материалов и конструкций с целью получения продукции заданного качества.

Строительной продукцией является законченный конструктивный элемент здания или здание целиком (фундамент, стена, перекрытие и т. д.).

Строительный процесс - это совокупность операций, технологически связанных между собой и направленных на получение конечной строительной продукции (например, разработка грунта в котловане, укладка бетонной смеси, установка колонны и т. д.). Для выполнения строительных процессов необходимы материальные элементы (предметы труда) и технические средства (орудия труда). Технические средства, управляемые рабочим, действуют на материальные элементы, что приводит к созданию строительной продукции.

Цель и задачи:

Цель расчетно-графической работы заключается в подсчёте объемов и трудоемкости работ с разработкой календарного плана производства работ.

Задачи в рамках достижения поставленной цели:

Подсчитать объёмы работ;

Подсчитать трудоемкости работ;

Разработать календарный план производства работ;

Реализуемые компетенции:

ПК-7 способностью проводить анализ технической и экономической эффективности работы производственного подразделения и разрабатывать меры по ее повышению ;

ПК-10 знанием организационно-правовых основ управленческой и предпринимательской деятельности в сфере строительства и жилищно-коммунального хозяйства, основ планирования работы персонала и фондов оплаты труда;

ПК-11 владением методами осуществления инновационных идей, организации производства и эффективного руководства работой людей, подготовки документации для создания системы менеджмента качества производственного подразделения;

ПК-12 способностью разрабатывать оперативные планы работы первичных производственных подразделений, вести анализ затрат и результатов производственной деятельности, составление технической документации, а также установленной отчетности по утвержденным формам.

Строительство является отраслью производства, охватывающей процессы, связанные с возведением зданий и сооружений, их ремонтом и реконструкцией, а также с разборкой и передвижкой.

К подготовительным и вспомогательным земляным работам относятся очистка территории, разбивка земляных сооружений, отвод поверхностных вод, крепление стенок выемки и др. Разработка грунта осуществляется землеройными и землеройно-транспортными машинами которые мы предоставляем в аренду это и экскаваторы, и бульдозеры, грейферы, погрузчики, и автокраны.

ля перевозки грунта на значительные расстояния применяются самосвалы. При разработке грунта с транспортировкой, разработка грунта производится землеройными машинами, главным образом экскаваторами с погрузкой в транспорт с последующей его перевозкой (из выемок к месту укладки). Планировочные работы, профилировка земляного полотна автомобильных дорог, а также рытьё небольших канав выполняются самоходными грейдерами. При возведении различных земляных сооружений, засыпке фундаментов и траншей требуется послойное уплотнение грунта, которое производится катками.

Технология земляных работ зависит в основном от типа фундаментов, состава грунта и уровня грунтовых вод. Для столбчатых фундаментов делают круглые ямы с вертикальными стенами. Они устойчивы от обрушения даже при высоком стоянии грунтовых вод. Такие ямы отрывают либо с помощью механического автобуса, либо вручную. В последнем случае целесообразно использовать обычный садовый бур, которым отрывают центральную часть ямы, а также вынимают грунт после расширения ямы лопатой.

Траншеи под ленточные фундаменты и котлованы для подвалов отрывают с учетом допустимой крутизны откосов. Вертикальные стенки высотой 1,2 м можно оставлять лишь в плотных глинистых и суглинистых грунтах при отсутствии грунтовых вод.

В остальных случаях следует предусматривать земляные откосы или временное крепление земляных стен досками, подтоварником, горбылем.

Кладку фундаментов, как правило, производят сразу после отрывки траншей, и котлованов, начиная ее с нижних отметок. Если в траншею (котлован) попала вода, то непосредственно перед укладкой фундаментов воду и разжиженный грунт удаляют. При разных отметках заложения подошвы фундамента делают уступы высотой не более 50 см, при этом длину уступа принимают в два раза больше его высоты. На сухих и маловлажных (непучинистых) грунтах фундаменты малоэтажных зданий выполняют из любых традиционных материалов. Глубина заложения таких фундаментов невелика. При грунтовых водах, расположенных ниже расчетной глубины промерзания грунтов, она на любых грунтах и в любых климатических условиях не превышает 0,7 м.

Самыми экономичными фундаментами на таких грунтах являются песчаные из крупнозернистого песка. В траншеи или ямы песок укладывают слоями по 10-15 см с проливкой каждого слоя водой. Не доходя 20-30 см до планировочной отметки земли, на песок укладывают щебень, гравий или кирпичный бой на цементно-песчаном растворе. Минимальная высота щебеночно-гравийного слоя 10-15 см. При хорошем поверхностном водоотводе песчаные фундаменты надежны и долговечны.

Значительно сложнее устройство фундаментов в пучинистых грунтах, особенно при их глубоком промерзании. Для возведения таких фундаментов необходимы водо- и морозостойкие материалы, в том числе высокопрочные бетоны и растворы. Если марка используемого цемента не известна, ориентировочно ее можно определить по плотности цемента.

Следует учитывать, что при длительном хранении цемента даже в сухом месте прочность снижается за б месяцев на 25 %, за год - на 35- 40 %, за два года - примерно на 50 %.

Как уже было сказано, в глубокопромерзающих пучинистых грунтах самыми надежными н экономичными являются столбчатые железобетонные фундаменты. На сырых и заболоченных участках, где применение монолитного бетона из-за высоких грунтовых вод затруднено или вообще невозможно, а также при сжатых сроках строительства удобны и технологичны сборные столбчатые фундаменты, изготовленные заранее в виде столбов с жестко прибетоненной опорной площадкой-анкером. Несущие столбы выполняют из железобетона, асбестоцементных труб с внутренним армированием и заполнением бетоном, a также из металлических труб, защищенных изнутри цементно-песчаным раствором, а снаружи битумной мастикой или эпоксидной смолой. В качестве арматуры используют металлические стержни и проволоку диаметром 6-12 мм, а также металлолом в виде старых водо-газопроводных труб, уголков и т. п. Бетон лучше приготовить на высокомарочном цементе марки 300-400, а в качестве заполнителя использовать чистый крупный песок и гранитный щебень. Мелкий песок с частицами глины, а также щебень из известняка или кирпичного боя значительно снижают марку бетона и его морозостойкость.

Снизу к доскам прибивают рубероид, не позволяющий им сдвинуться в процессе бетонирования, а сверху стой же целью прибивают поперечные рейки. Перед бетонированием в опалубку укладывают заранее связанный арматурный каркас с выпуском арматурных стержней за пределы опалубки с торцовых сторон: с одной стороны (нижней) для последующего крепления опорной плиты, с другой - для устройства железобетонного пояса (ростверка). Габариты арматурного каркаса должны быть меньше будущего изделия на 3-4 см с каждой стороны.

Бетон укладывают слоями 8-10 см со штыковкой и трамбованием каждого слоя. Чтобы поверхность уложенного бетона преждевременно не высохла, сверху кладут мокрую ветошь или газеты и все это накрывают рубероидом. При температуре воздуха 10-15 °С через 7 сут. бетонные столбы набирают прочность, достаточную для того, чтобы вынуть их из опалубки и установить для бетонирования опорной плиты. Размеры опорной плиты в плане обычно принимают равными тройной ширине несущего столба, т.е. если, например, сечение столба 15х15 см, то размеры плиты в плане 45х45 см. Но это не обязательно: при усиленном армировании опорная площадь плиты может быть и большей. При допустимом давлении на грунт 150-200 кПа (1,5-2 кгс/кв.см..) и опорной плите 50х50 см несущая способность такого фундаментного столба составит 35-50 кН (3,5-5 тс).

При наличии асбестоцементных труб изготовление столбчатых фундаментов упрощается: сначала бетонируют опорную плиту, на нее устанавливают асбестоцементную трубу с размещенным внутри нее арматурным каркасом, затем внутрь трубы укладывают бетон. Внутренний арматурный каркас столба можно заменить металлической трубой, жестко связанной с каркасом опорной плиты.

При маловлажных грунтах, когда в отрываемых ямах отсутствует грунтовая вода, столбчатые фундаменты можно делать из монолитного железобетона.

В отрытую яму насыпают и утрамбовывают слой щебня или гравия с песком толщиной 10-15 см, на него устанавливают заранее изготовленный арматурный каркас и ведут бетонирование опорной плиты. Затем на верхнюю часть каркаса надевают асбестоцементную трубу и заполняют внутреннюю ее полость цементно-песчаным раствором. Пространство между стенками ямы и асбестоцементной трубы засыпают вынутым грунтом. При небольших нагрузках столбчатые фундаменты можно сделать еще проще. В отрытую садовым буром яму (с уширением внизу до 30-40 см) вставляют свернутый в трубу рубероид, внутрь рулона устанавливают арматурный каркас, и все это заполняют бетоном. При устройстве такого фундамента на пучинистых грунтах желательно, чтобы арматурный каркас после установки был внизу расширен за пределы верхнего диаметра ямы.

На тяжелых пучинистых, насыпных и слабонесущих грунтах при строительстве небольших зданий прямоугольного очертания возможно устройство мелкозаглубленных подвижных, так называемых плавающих фундаментов из сплошных или решетчатых монолитных или сборно-монолитных железобетонных плит.

Как уже давно ясно, что любое строительство или преобразование территории берет начало с подготовительного процесса, содержащего многие земляные работы, а иногда даже требует и снос конструкций, которые пребывают полуразрушенном состоянии. Для проведения следующих акций как земляные работы не обойтись без определенной техники и сотрудников, владеющих важными навыками.

Строительство подразделяется на ряд циклов, объединяющих родственные (сопряженные) технологические процессы. Это позволяет разделить строительство на ряд самостоятельно завершаемых этапов, облегчает комплектование строительства рабочими кадрами и обеспечение его материалами, конструкциями, механизмами.

Так, все комплексы работ, выполняемые в период строительства здания или сооружения, подразделяется на нулевой, надземный, отделочный и специальный циклы.

Нулевой цикл включает в себя работы ниже нулевой отметки: устройство водостоков и дренажей, сети автомобильных дорог и проездов, рытье котлованов, траншей, возведение фундаментов и стен подвалов; подготовку под полы; устройство лестниц и приямков в подвалах и перекрытий над подвалами; устройство крановых путей и монтаж строительных машин.

Надземный цикл включает в себя технологические процессы монтажа конструкций каркаса (коробки) здания, стен, перегородок, лестниц, перекрытий, конструкций крыши.

Отделочный цикл включает в себя штукатурные, облицовочные, малярные, обойные и стекольные работы, а также устройство покрытий полов.

В специальный цикл входят устройство внутренних сетей и установка приборов водоснабжения, канализации, отопления, вентиляции, газификации, электроснабжения; телефонизация; радиофикация; сигнализация (слаботочные работы).

Внутри каждого цикла устанавливают такую последовательность работ, при которой предусматривают максимальное совмещение работ во времени с неуклонным соблюдением правильной технологии, высокого качества работ и требований техники безопасности. Так, при работах нулевого цикла котлован разбивают на участки, на которых последовательно производят все работы. Это имеет особенно большое значение при производстве работ в зимних условиях, когда перерыв в устройстве фундаментов и обратной засыпки может привести к промораживанию дна котлована или траншей.

Производство работ при возведении зданий организуют в соответствии с календарным планом (графиком) производства, графиками обеспечения материалами, конструкциями, механизмами, рабочими кадрами и технологическими картами на основные виды строительно-монтажных работ.

При этом в основу организации и последовательности работ закладывают поточность, непрерывность и равномерность основных ведущих работ как в целом по зданию, так и по его частям (этапам, захваткам) с последовательным переходом рабочих бригад и механизмов по этим участкам.

Такая организация работ обеспечивает повышение производительности труда, расширяет возможности совмещения работ и сокращает продолжительность строительства.

Орудия труда -- инструменты, механизмы и приспособления, с помощью которых возводят отдельные части здания.

Предметы труда -- материалы, изделия и конструкции, из которых возводят части здания.

Рабочая операция -- технологически однородный и организационно неделимый элемент строительного процесса.

Каждая операция состоит из нескольких тесно связанных между собой рабочих приемов, которые, в свою очередь, состоят из отдельных движений.

Рабочий процесс -- комплекс технологически связанных трудовых или машинных (или и тех, и других) операций, объединенных в целях получения определенного количества законченной продукции, необходимый для осуществления строительного процесса и выполняемый постоянным составом исполнителей (звеном, бригадой рабочих).

Строительная площадка -- производственная территория, выделяемая в установленном порядке для размещения объекта строительства, а также машин, материалов, конструкций, производственных и санитарно-бытовых помещений и коммуникаций, используемых в процессе возведения строительных зданий и сооружений с учетом временного отвода территории, определяемой проектом по условиям производства работ.

Строительная продукция -- законченные строительством здания и другие строительные сооружения, а также их комплексы.

Строительное изделие -- изделие, предназначенное для применения в качестве элемента строительных конструкций зданий и сооружений.

Строительное производство -- выполнение комплекса подготовительных, основных и специальных строительно-монтажных работ при возведении, реконструкции, техническом перевооружении, капитальном ремонте всех типов зданий и сооружений в любых климатических условиях.

Строительные конструкции -- элементы зданий и сооружений, выполняющие несущие, ограждающие, вспомогательные либо совмещенные функции.

Строительные работы -- работы по строительству сооружений.

Строительство -- вид производственной деятельности, результатом которой является строительная продукция (или строительные материалы и изделия). Понятие «строительство» включает в себя новое строительство, расширение, реконструкцию, а также техническое перевооружение.

Технологическая (рабочая) операция -- основная составляющая технологического и строительного процессов, являющаяся однородным организационно неделимым элементом этих процессов. Технологическая операция выполняется постоянным составом рабочих при неизменном составе предметов и орудий труда и характеризуется суммой рабочих движений.

Технологический процесс -- совокупность приемов и способов переработки сырья, материалов, полуфабрикатов и соединения отдельных конструкций в целях получения готовой продукции. Технологические процессы подразделяются:

* на заготовительные;

* транспортные;

* подготовительные;

* монтажно-укладочные.

Технологический ярус -- условное расчленение объекта по вертикали.

Технология строительного производства -- функциональная система, включающая в себя ресурсы (временные, трудовые и материальные), а также ограничения и правила их взаимодействия для достижения заданного результата -- выполнения отдельных видов работ и процессов.

Фронт работ -- определенный участок строительного объекта или его конструктивного элемента, в пределах которого функционируют производственные, технологические, вспомогательные и обслуживающие процессы, а также выделяемые бригаде или звену. Фронтом работ для бригады обычно является захватка, участок, а для звена -- делянка или ярус.

Система нормативных документов в строительстве представляет собой совокупность взаимосвязанных документов, принимаемых компетентными органами исполнительной власти и управления строительством, предприятиями и организациями. Информационно-справочные системы содержат полное собрание технических норм по строительству, которые применяются на всех этапах создания и эксплуатации строительной продукции в целях защиты прав и охраняемых законом интересов.

Система нормативных документов Российской Федерации в строительстве создается в соответствии с новыми экономическими условиями, законодательством и структурой управления на базе действующих в России технических норм, правил и государственных стандартов в этой области.

Главная направленность вновь разрабатываемых нормативных документов системы -- защита прав и охраняемых законом интересов потребителей строительной продукции, общества и государства при развитии самостоятельности и инициативы предприятий, организаций и специалистов.
Основой системы нормативных документов в строительстве являются Градостроительный кодекс РФ и Федеральный закон от 27.12.2002 № 184-ФЗ «О техническом регулировании». В нее включены все нормативно-технические документы: регламенты, национальные стандарты, сборники технических норм по строительству и др.

Нормативный документ -- документ, устанавливающий правила, общие принципы или характеристики, касающиеся определенных видов деятельности или их результатов, и доступный широкому кругу потребителей.

Свод правил (по проектированию и строительству) -- нормативный документ, рекомендующий технические решения или процедуры инженерных изысканий для строительства, проектирования, строительно-монтажных работ и изготовления строительных изделий, а также эксплуатации строительной продукции и определяющий способы достижения ее соответствия обязательным требованиям строительных норм.

Строительные нормы и правила -- свод регламентирующих положений по составлению проектно-сметной документации, осуществлению промышленного, гражданского и других видов строительства, эксплуатации и ремонту зданий, сооружений и конструкций. Строительные нормы и правила являются частным случаем технического регламента.

Территориальные строительные нормы (ТСН) -- нормативный документ в области строительства, принятый на уровне одной территориальной единицы страны.

Технические условия -- документ, устанавливающий технические требования, которым должны удовлетворять продукция, процесс или услуга.

Технический регламент -- документ, принятый международным договором Российской Федерации, ратифицированным в порядке, установленном законодательством Российской Федерации, устанавливающий обязательные для применения и исполнения требования к объектам технического регулирования продукции (в том числе к зданиям, строениям и сооружениям, процессам производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, выполнения работ и оказания услуг), соответствия их требованиям технических регламентов, положениям стандартов.

Техническое регулирование -- правовое регулирование отношений в области управления, применения и исполнения обязательных требований к продукции, процессам производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, а также в области установления и применения на добровольной основе требований к продукции, процессам производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, выполнению работ или оказанию услуг и правовое регулирование отношений в области оценки.

Трудоемкость процесса -- экономический показатель, характеризующий затраты рабочего времени на изготовление единицы продукции или выполнение определенной работы. Единицей измерения трудоемкости является человекочас (чел.-ч) или человекодень (чел.-дн.), показывающий затраты нормативного рабочего времени на производство работ. Чем меньше трудоемкость, тем выше производительность труда.

Федеральный закон от 27.12.2002 № 184-ФЗ «О техническом регулировании», вступивший в силу 30.06.2003, принципиально изменил структуру нормативно-технического регулирования, ранее 16 предусмотренную СНиП 10-01-94 «Система нормативных документов в строительстве». Теперь на вершине нормативно-технического регулирования будут находиться технические регламенты, а своды правил, национальные стандарты будут являться документами добровольного применения. Трудоемкость отдельно взятой работы - это затраты рабочего времени исполнителей на выполнение рассматриваемой работы в человеко-днях (человеко-часах). Она может быть: нормативной; планируемой; фактической.

Нормативная величина трудоемкости любой работы определяется путем умножения объема работы на нормативные затраты труда единицы измерения работы согласно РСН, СНиП или других нормативных документов.

Планируемая величина трудоемкости любой работы может быть определена:

1. Умножением объема соответствующей работы на планируемую трудоемкость единицы измерения этой работы. Причем планируемая трудоемкость рассчитывается на основании нормативной или фактической с учетом внедрения организационно-технологических мероприятий обеспечивающих снижение затрат рабочего времени.

2. Через физический объем работ и планируемую производительность труда в натуральных измерении на аналогичных работах.

3. Через объем работ стоимостном выражении и планируемую производительность труда в стоимостном измерении на аналогичных работах.

Фактическая трудоёмкость работы - это суммарные затраты рабочего времени исполнителей при выполнении этой работы. Расчёт фактической трудоёмкости осуществляется по табелям фактического учета рабочего времени исполнителей.

Трудоемкость строительства объекта - это суммарные затраты рабочего времени необходимые для выполнения всех работ, предусмотренных сметной и организационно-технологической документацией (например, устройство лесов, опалубки, вибрирование и т. п.) на строительство рассматриваемого объекта.

Трудоемкость измеряется в человеко-днях (человеко-часах) и, в общем случае представляет собой время, за которое один рабочий мог бы выполнить эти работы (построить объект).

Например, нормативная трудоемкость строительства 60-ти квартирного жилого дома составляет 4250 человеко-дней. Это значит, что один рабочий мог бы, выполнив все работы, построить этот объект за 4250 рабочих смен (дней).

Трудоемкость (как показатель) может быть: нормативной; планируемой; фактической.

Чтобы определить величину нормативной трудоёмкости строительства объекта необходимо:

- знать всю номенклатуру и объемы строительно-монтажных работ, которые необходимо выполнить;

- используя нормативы РСН (или других) нормативных документов определить трудоемкость каждой работы;

- суммировать трудоемкость всех работ.

Планируемая трудоемкость рассчитывается с учетом внедрения организационно-технических мероприятий при разработке календарных планов строительства.

Фактическая трудоемкость строительства объекта - это суммарные фактические затраты труда всех участников создания продукции строительства, участвовавших в создании этой продукции.

Величина фактической трудоемкости строительства объекта, как правило, определяется по данным табелей учета фактически отработанного времени каждым работником.

К материально-техническим ресурсам необходимых для строительства объекта и, соответственно, реализации решений календарного плана строительства объекта относятся:

- затраты рабочего времени рабочих - строителей (трудоемкость);

- затраты машинного времени;

- сметная стоимость (финансовые средства);

- материалы, конструкции, изделия (материальные ресурсы);

Потребность в материально-технических ресурсах на каждую работу и в целом на весь объект можно определять:

- по утвержденным нормативным документам, и в первую очередь по сборникам ресурсных сметных нормативов (РСН) Республики Беларусь на соответствующие конструкции и работы;

- на основании фактических, статистических данных;

- с учетом норм списания материальных ресурсов;

- опытным путем.

Задание

Определить состав и объем заданных работ. Составить калькуляцию трудовых затрат и заработной платы на работы по устройству котлована, монолитных железобетонных фундаментов и установке вертикальных элементов каркаса одноэтажного промышленного здания. Определить продолжительность работ. Определить трудоемкость в зимнее время.

а= 35 м; в=32 м; h=2,8 м; УГВ = - 2,0 м; грунт - песок , район строительства - г.Ставрополь;

разработка котлована механизированная, экскаватором - с выемкой части грунта навымет и с погрузкой в а/самосвалы для вывоза в отвал.

доработка грунта (недобора) до проектной отметки производится вручную;

обратная засыпка выполняется после устройства фундаментов. Перемещение грунта в пазухи - бульдозером ящичного типа на расстояние 10 м.

Уплотнение грунта слоями по 25 см ручной трамбовкой.

Б. Устройство фундаментов

Фундаменты монолитные железобетонные густоармированные:

объем фундамента 10,8 м3:

количество фундаментов - 39 шт.:

опалубка из отдельных досок, площадь опалубки фундамента 19 м2;

арматура: горизонтальные сетки по 160 кг - 2 шт (ш 16 - 32), весом по 5 кг - 6 шт.; вертикальные сетки до 100 кг - 4 шт. (устанавливается частями);

укладка бетона - краном в бадьях;

распалубка вручную.

В. Монтаж колонн

Колонны без капителей, массой 4,5 тон. Устанавливаются звеном монтажников. Кран пневмоколесный. Подливка бетоном в стаканах вручную, уплотнение глубинным вибратором, объем бетона 0,15 м3 на узел.

Объемы работ подсчитываются по рабочим чертежам:

выполнить план и разрез котлована;

нанести на чертежи заданные размеры;

найти неизвестные параметры:

крутизна откоса 1:1, м;

недобор грунта t =0,1 м;

коэффициенты первоначального (Кп.р.=1,1) и остаточного (Ко.р.=1,05) разрыхления грунта, в долях единицы;

заложение откоса с=hЧm, с=2,8Ч1=2,8 м;

размеры котлована по верху:

А = а+2с: В = в+2с:

А = 35+2Ч5.4=45.8 м; В = 32+2Ч5.4=42.8 м;

объем грунта в плотном теле, подлежащий разработке механизированным способом (по приближенной формуле), м3:

,

где : :

S1=35Ч32=1120 м2; S2=45.8Ч42.8=1960.24 м2;

- объем недобора (приближенно) м3:

:

- объем мокрого грунта, м3:

- объем (геометрический) обратной засыпки, м3

:

4158,324+112-421,2=3849,124 м3;

объем (в плотном теле) грунта на вывоз в отвал (м3)

Vотв = Vфунд:

Vотв = Vфунд = 10,8Ч39=421,2 м3;

Остальные объемы подсчитать непосредственно при составлении калькуляции.

объем грунта котлована;

Vк = H/6Ч((2b+ B)Чa + (2B+b)ЧA) :

Vк = 2,8/6Ч((2Ч32+42,8)Ч35+(2Ч42,8+32)Ч45,8)=4257,904 м3;

площади дна и верха котлована;

F1=(A+20)(b+20): F2=AЧB:

F1=(45,8+20)(32+20)=3421,6 м2; F2=45,8Ч42,8=1960,24 м2;

расстояние перемещения грунта;

L1=(A+20)/2; L2=a

L1=(45,8+20)/2=32,9м; L2=35м;

выбор варианта ведущей машины;

Ведущей машиной является машина, занятая на основном процессе - выемке грунта из котлована. Благодаря проведенным расчетам выбираем средний бульдозер ДЗ-42 и экскаватор ЭО-4321.

Устройство котлована

Существуют специальные так называемые строительные нормы и правила (СНиП), на основе которых необходимо проводить устройство котлованов. СНиП предусматривают правильное (технологичное) и безопасное ведение работ. Вы, конечно, можете не обращаться к СНиПам, но тогда Вы должны быть готовы к самым различным последствиям.

Только соблюдение техники безопасности, а также информированность о технологических процессах позволяют избежать подобных неприятностей.

Очистка стройплощадки.

Перед тем, как начать рыть котлован, обратите внимание на объекты, находящиеся в зоне котлована. Этими объектами могут быть: деревья, существующие постройки и коммуникации, памятники архитектуры и пр. Если такие объекты в зоне рытья котлована существуют и нет возможности избежать влияния этих объектов, тогда необходимо увеличивать глубину котлована. При чем, котлован строящегося здания должен быть по уровню ниже, чем уже существующий. Если новый котлован будет выше либо на уровне существующего, то давление на фундамент рядом стоящего здания увеличиться и возможно его разрушение.

С ростом глубины котлована горизонтальная нагрузка на стену растет так быстро, что никакой разумной толщины стены не хватает для восприятия изгибающих напряжений. Практика показывает, что при глубине котлована 3-4 м может быть достаточно ограждения из разреженного ряда свай диаметром 300 мм. При глубине котлована 5-6 м требуется уже стена в грунте толщиной 600 мм или соответствующие буросекущиеся сваи. При глубине котлована 7-8 м даже стена в грунте толщиной 1200 мм не всегда является достаточно надежно.

Геология участка. Для успеха строительных работ очень важным является знание вида грунта. Однако то, что кроется под нетронутой строительной площадкой, вначале не знает никто. Многие специалисты берут среднюю опытную величину, а потом на ее основе строят расчеты статистических параметров нагрузки. Так делать нельзя! До начала строительных работ необходимо сделать экспертизу грунта. Основание котлована может быть мягким и иметь низкую несущую способность. Такой грунт можно улучшить за счет слоя гальки или щебня. Если же грунт мягкий из-за высокого уровня грунтовых вод, тогда, в зависимости от залегания, может понадобиться их отвод от котлована.

Подпорка котлована. При разработке котлованов обратите внимание на устройство крепей и откосов. Наиболее простой является крепь с подпоркой от самого основания. Обычно ошибки допускают в местах креплений подкосов. Чтобы не произошло проскальзывания, закрепление подкосов к вертикальным накладкам осуществляют с помощью обвязочного бруска или скоб. Решение, при котором надежность конструкции определяют только забивкой скоб, при очень глубоких котлованах ненадежно и недостаточно. Конструкцию необходимо соединять каким-либо типом вязки деревянных элементов или применять обвязочный брус с креплением его к накладкам на болтовых соединениях. Крепь ненадежна, если подкосы не упирают в забиваемые у их основания колья, а просто прикалывают их концы. Под действием нагрузки грунт оседает, крепь ослабляется и смещается.

При разработке грунта для подвала или при возведении подпорных стенок случается, что крепь трудно подпереть с нижнего уровня, и тогда применяют анкерные затяжки. В случае, если места заанкеривания именно в самой напряженной зоне находятся в пределах линии внутреннего скольжения грунта, они оползают вместе с грунтом. Крепление надежно, если анкеры расположены на расстоянии, равном удвоенной высоте подпираемого откоса.

Специалисты строительных компаний единодушны во мнении, что большинство подобных мероприятий лучше проводить в осенне-летний период. Хотя можно и не придерживаться этого правила. Но знайте, что зимой стоимость услуг по устройству котлована увеличиться в 1,5-2 раза за счет использования специализированной техники, а ранней весной или поздней осенью - возможно намокание грунта.И, наконец, все земляные работы (в том числе и устройство котлована) должны быть внесены в проект организации строительства и проект организации работ. Потому что, этапность и технология работ будут регламентированы.Обустраивать котлована следует в соотношении с нормативно правовыми документами, такими как СНиП. В нем четко указаны допустимые нормы размеров котлована для каждого типа почвы. Кроме того, все работы должны быть проведены с особой безопасностью и технологически правильной методикой. Если не придерживаться правил возведения котлована, то здание в итоге получится ненадежным и некачественным.

Комплексный процесс:

Комплексный (сложный) процесс включает в себя простые (рабочие) процессы и отдельные технологические операции. В общем случае процесс устройства котлована включает в себя срезку растительного слоя (бульдозеры, скреперы, автогрейдеры, экскаваторные комплекты) с транспортировкой и укладкой в отвал; рыхление плотных и скальных грунтов (бульдозерами-рыхлителями, клин-бабой, клин-молотами, буровыми машинами, взрывами); механизированную разработку грунта в котловане с размещением вдоль котлована грунта, предназначенного для обратной засыпки и погрузкой в транспортные средства излишков грунта для вывоза в отвал (бульдозеры, скреперы, автогрейдеры, экскаваторы); разработку недобора грунта (специальные бульдозеры, экскаваторы-планировщики); зачистку основания (обычно вручную); обратную засыпку пазух с послойным уплотнением после устройства фундаментов (бульдозеры, автогрейдеры, экскаваторы с грейферным оборудованием, пневмотрамбовки, грунтоуплотняющие машины и др.).

Разработка котлованов - один из основных видов земляных работ. В зависимости от запроектированного объема, характера грунтов, условий их перемещения и других факторов котлованы разрабатывают различными способами и комплектами машин. Разработку котлованов ведут с погрузкой в транспортные средства и навымет (в отвал).

В связи с тем, что котлованы имеют значительные размеры (особенно по длине) с целью обеспечения поточного ведения работ его разбивают на участки (захватки), исходя из технологических особенностей. Особое внимание уделяют организации забоя - рабочего места землеройных машин на каждом участке. Экскаваторный забой - рабочая зона экскаватора, ограниченная радиусом копания и включающая площадку для размещения экскаватора, часть проходки, разрабатываемую с одной стоянки, и площадку для размещения средств транспорта или отвала грунта. Как и проходка, забой носит название лобового (торцевого) или бокового.

Ведущую машину, выбирают для основного процесса, которым является рытье котлована. По этому процессу выполняют увязку всех остальных работ.

При механическом способе разработки грунта пользуются преимущественно экскаваторами, оборудованными различными рабочими органами. При этом следует иметь в виду, что выбор типоразмера одноковшового экскаватора зависит от группы грунта, мощности разрабатываемого слоя (высота забоя), которая должна быть достаточной для хорошего заполнения ковша и объема работ. Объемы работ определяют по рабочим чертежам.

:

;

приближенный объем:

:

;

где ;

;

Определить ошибку (в %). В каких случаях можно пользоваться приближенной формулой при допустимой погрешности 3%;

Кп.р. - коэффициент первоначального разрыхления; Кп.р.=1,1;

Ко.р. - коэффициент остаточного разрыхления; Ко.р=1,05;

- Объем грунта (в плотном теле) в пазухах

:

;

- Объем грунта (в плотном теле), подлежащий вывозу в отвал

:

;

С учетом Кп.р. объем грунта, подлежащий погрузке в а/самосвалы для вывоза в отвал

:

;

- Объем недобора грунта (приближенно)

:

;

- Площадь основания, подлежащего зачистке

:

.

Ведущей машиной является машина, занятая на основном (ведущем)процессе - выемке грунта из котлована.

Последовательно определить:

- экскаватор цикличного или непрерывного действия (в зависимости от вида и параметров выемки);

- тип ковша (по виду и категории грунта);

- емкость ковша;

- вид рабочего оборудования;

- ходовое устройство (указания ниже).

Указания по выбору ходового устройства экскаватора.

Экскаваторы на гусеничном ходу должны применяться:

- на сосредоточенных объемах земляных работ, когда не требуются частые перебазировки;

- при работе на слабых грунтах, когда небольшое удельное давление на грунт и равномерное распределение его на опорной поверхности создают благоприятные условия для устойчивости экскаватора при работе и передвижении;

- при разработке скальных грунтов, где пневматические шины быстро выходят из строя.

Экскаваторы на пневмоколесном ходу целесообразно применять:

- на грунтах с высокой несущей способностью;

- на рассредоточенных объемах работ;

- для работы в городских условиях, где требуется частая перебазировка собственным ходом по асфальтовым покрытиям.

Экскаваторы на специальном шасси автомобильного типа должны применяться на рассредоточенных работах (дорожные работы, строительство линий электропередач, строительство магистральных трубопроводов и т. п.).

Экскаваторы навесные на гусеничных и пневмоколесных тракторах, обладающие лучшей проходимостью, чем экскаваторы на гусеничном и пневмоколесном ходу, должны применяться для работы в условиях бездорожья и на рассредоточенных работах.

Определить привод (принять 2 - 3 варианта).

Пользуясь системой индексации определить 2...3 марки одноковшовых экскаваторов. Проверить возможность отрывки котлована и траншеи на всю глубину выбранными экскаваторами по глубине копания при торцовой и боковой проходках.

Выписать основные технические характеристики выбранных экскаваторов.

Из числа намеченных вариантов выбрать наиболее экономичный (по приведенным затратам).

Приведенные затраты по 1-му варианту: ЭО-4121А.

,

;

где - нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений;

- себестоимость разработки 1м3 грунта, руб.:

;

;

- коэффициент накладных расходов;

- себестоимость машино-смены экскаватора, руб.:

;

;

,

- число дней работы машины в году: =204;

- число смен машины в сутки: =2;

- число часов работы машины на объекте;

;

ТЧ=(4257,904-112) 8,2/949,3632=35,81 ч.;

- продолжительность смены, час; =8,2;

- сменная эксплуатационная производительность, м3/см;

м3/см;

- техническая производительность, м3/см:

м3/см;

- коэффициент использования машины по времени: =0,75;

- геометрический объем ковша, м3: =0,8 м3;

- коэффициент использования объема ковша: =0,8;

- число циклов полезной работы за одну минуту: =4,02;

- удельные капитальные вложения на разработку 1м3 грунта, руб:

,

где: - коэффициент транспортных расходов;

- оптовая цена экскаватора, руб.: =26900руб. ;

- нормативное число смен работы экскаватора в году: =408;

Приведенные затраты по 2-му варианту: ЭО-4321.

,

0,089+0,150,049=0,0965;

где - нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений;

- себестоимость разработки 1м3 грунта, руб.:

;

;

- коэффициент накладных расходов;

- себестоимость машино-смены экскаватора, руб.:

;

;

- число дней работы машины в году: =204;

- число смен машины в сутки: =2;

- число часов работы машины на объекте;

;

Ч=47,054 ч.;

- продолжительность смены, час; =8,2;

- сменная эксплуатационная производительность, м3/см;

м3/см;

- техническая производительность, м3/см:

м3/см;

- коэффициент использования машины по времени: =0,8;

- геометрический объем ковша, м3: =0,65 м3;

- коэффициент использования объема ковша: =0,8;

- число циклов полезной работы за одну минуту: =3,53;

- удельные капитальные вложения на разработку 1м3 грунта, руб:

,

;

где: - коэффициент транспортных расходов;

- оптовая цена экскаватора, руб.: =13500руб. ;

- нормативное число смен работы экскаватора в году: =408;

Исходя из экономического расчёта экскаваторов ЭО-4321 и ЭО-4111Б, наиболее выгодным вариантом рабочей машины является экскаватор ЭО-4321.

Выбор транспортных средств при устройстве котлованов

Эффективность работы экскаватора с погрузкой грунта в транспортные средства в значительной степени зависит от правильной организации транспортирования грунта. Основными транспортными средствами являются автосамосвалы и автосамосвальные прицепы. Самосвалы выбираются в зависимости от емкости ковша экскаватора по рекомендациям

Число транспортных средств (Nтр) при работке экскаватора на транспорт:

где - длительность цикла работы одного а/самосвала, мин;

- длительность погрузки а/самосвала, мин;

;

;

Рекомендуемая емкость ковша q=0,8 м3 , поэтому подходящий нам самосвал-УРАЛ-5557, с объемом кузова 7,5 м3.

- расстояние от места разработки до места выгрузки, км: =2,6 км.;

- средняя расчетная скорость движения до места разгрузки и обратно, км/ч: =25 км/ч;

- время разгрузки с маневрированием, мин: =1,9 мин.;

- время, необходимое на маневры при погрузке автосамосвала, мин.

=1,33 мин.;

;

;

где - число ковшей, загружаемых в кузов машины (принимается целое число, перегрузка допускается не более чем на 10 %);



- грузоподъемность транспортной единицы, т.: =7 т.;

- геометрическая емкость ковша, м3: =0,8 м3;

- коэффициент использования емкости ковша: =0,8;

- техническое число циклов экскаваций от погрузки до выгрузки в минуту : =2,44;

- коэффициент, зависящий от организации работы:

=0,85;

Число транспортных средств при проектировании работ экскаватора попеременно в отвал и на транспорт (целое число):

; ;

где коэффициент :

;

здесь и :

и ;

- проектируемая производительность экскаватора при работе в отвал, м3/ч;

=341,6 м3/ч;

- то же, при погрузке в транспортные средства, м3/ч;

=273,3 м3/ч;

;

м3/ч;

здесь грунта;

- норма машинного времени, маш.-час.;

=3 маш.-час.;

- объем грунта, разрабатываемого экскаватором в отвал, м3;

=3318,18872 м3;

- то же, в транспортные средства, м3.

=3016,5352 м3;

После определения количества транспортных средств необходимо скорректировать величину :

,

Технические характеристики экскаватора ЭО-4321 прямая лопата :

- наибольший радиус копания … Rмах=7,45м;

- наибольшая глубина копания ... Н=7,9м;

- длина гусеничного хода ... А=2,8м;

- ширина гусеничного хода ... В=2,2м;

- радиус, описываемый хвостовой частью платформы ... r=2,6м;

- наибольший радиус выгрузки ... RВ=5,4м;

- наибольшая высота выгрузки ... НВ=5,67м;

Технологические параметры рабочего места (забоя) экскаватора для заданных выемки и вида проходок:

Для экскаватора Э0-4321 прямая лопата:

- радиус габаритной установки экскаватора в забое

:

- наименьший радиус копания на уровне стоянки

,

, где ;

- наибольший радиус копания на уровне стоянки

;

- наибольший радиус копания на уровне стоянки

- для прямой лопаты

- расстояние передвижки экскаватора

;

- наименьшее расстояние от оси вращения экскаватора до продольной оси движения а/самосвала

Размещено на Allbest.ru

;

Ba -ширина кузова самосвала;

Размещено на Allbest.ru

- высота разгрузки ковша в а/самосвал определяется высотой борта кузова от уровня стоянки и необходимым зазором между верхом борта и ковшом при его повороте на разгрузку

HRr = HK + 0.2; HK - высота кузова

HRr = 3.5 + 0.2 = 3.7 м

- необходимая длина въезда в забой

; i = 0.1

м

- ширина по дну при одностороннем движении 3 - 3,5м;

- объем въездной траншеи

; m'=1/i

- определение параметров первой проходки. Выполняется из условия, что грунт из траншеи, разрабатываемой лобовым забоем, должен быть вывезен в резерв для последующего использования при обратной засыпке;

- объем грунта, необходимый для обратной засыпки (в плотном теле)

- с учетом КОР объем траншеи

- ширина траншеи по верху

, b' - ширина траншеи по низу

- длина траншеи по верху

, a - длина траншеи по низу

- объем траншеи по приближенной формуле

- ширина бокового забоя поверху

- ширина части забоя от оси проходки экскаватора до подошвы внешнего откоса

- ширина части забоя от оси проходки до подошвы внешнего откоса

- ширина части забоя поверху от оси проходки до бровки внутреннего откоса

Планировка строительной площадки и территории применяется с целью выравнивания рельефа, придания ему формы, необходимой для проведения определенных видов строительных работ, отвода осадков и талых вод с территории, а также придания эстетичного вида участку.

Прежде чем выполнять все работы по планировке, необходимо в первую очередь убрать весь мусор с участка, а во-вторых, если есть плодородные слои почвы, нужно с помощью бульдозера срезать плодородный слой и уложить в бурты. Затем участок выравнивают при помощи бульдозера, перемещая земляные массы.

Планировку проводят бульдозером, при этом работы проводятся на местности с различной сложностью рельефа, и на больших участках.

Самыми сложными работами, проводимыми с помощью бульдозера, являются срезка холмов, засыпка котлованов, оврагов, высохших русел каналов, ручьев.

Бульдозеры перемещают грунты на десятки метров .Работы начинают с самых низких точек территории. В эти места грунт насыпается слоями малой толщины, слои уплотняют.

Для начала планируют откосы, земляное полотно и внешние откосы резервов. Затем занимаются планировкой дна резерва, в котором ровняют грунт, срезанный при обработке откосов. Необходимым условием для качественной планировки является контроль высотных отметок и углов откоса. Для планировки откосов используется экскаватор с планировочным ковшом. Перед началом работ должна быть выполнена инструментальная разбивка оси проходки экскаватора. Перемещаясь вдоль насыпи, экскаватор производит планировку откосов.

После работы экскаватора бульдозером ровняют грунт там, где это необходимо.

Бульдозер используют и при планировке основания котлована под огромные сооружения на участках, на которых технически невозможен перебор грунта.

В процессе планировки территории необходимо учитывать организацию отведения осадков. С помощью специалистов на спецтехнике, можно грамотно направить сток в ливневую канализацию.

Планировку строительной площадки осуществляют для выравнивания территории, после того как проложены временные коммуникации, сооружены дороги и подъезды к строительной площадке, необходимые на время стройки, сооружены ограждения строительной площадки, устроены участки для стоянки строительных машин, подготовлены временные бытовые помещения.

Планировка строительной площадки является предшествующим этапом перед работами по освоению и подготовке площадки под котлованом.

Вертикальная планировка площадок - комплексно-механизированный технологический процесс, включающий в себя простые процессы и операции по разработке грунта в выемке, транспортирование грунта в насыпь, укладке, разравниванию и уплотнению грунта в насыпи, вывозу излишков грунта в отвал, доставке недостающего грунта из резервов в насыпь, окончательной планировке площадки.

Работы выполняются комплектом машин, состоящим из ведущей машины, выполняющей основной процесс и машин, занятых на вспомогательных процессах.

Вспомогательные машины увязываются с ведущей по производительности. Вид и количество ведущих машин комплекта зависит от объема работ, грунтовых условий, дальности транспортировки грунта.

В зависимости от перечисленных факторов на планировке площадок могут быть заняты экскаваторные, бульдозерные или скреперные комплекты.

Объем работ:

- по снятию растительного слоя, м3

:

- по разработке грунта в насыпь, м3

:

- по перемещению грунта в выемку, м3

:

- баланс земляных масс

Выбор варианта ведущей машины комплекта.

В работе необходимо рассмотреть два варианта:

- комплект прицепных скреперов с толкачом или без;

- вариант самоходных скреперов с толкачом.

Без толкача могут работать прицепные скрепера на мягких грунтах без включений (I - II групп).

Выбор варианта выполнить в следующем порядке:

Принять емкость ковша скрепера прицепного и самоходного;

Определить количество скреперов в комплектах;

Определить мощность трактора-толкача;

Установить марки скреперов и их технические характеристики;

Выбрать способ набора грунта и определить толщину срезаемой стружки;

Рассчитать длины путей набора и разгрузки (отсыпки) грунта в соответствии с принятыми толщинами срезаемой стружки и отсыпаемого слоя:

Подсчет земляных работы по 1-му варианту:

Д-498(ПРИЦЕПНОЙ СКРЕПЕР).

- путь набора грунта

- путь разгрузки

где: V - объем ковша скрепера, м3; V= 7 м3;

Kн - коэффициент наполнения ковша:

Kн=0.5;

h - толщина срезаемой стружки, м:

h=0.2 м;

a - ширина захвата ковша, м:

a=2,65 м;

Kp - коэффициент разрыхления грунта в ковше:

Kp=1;

h1 - толщина отсыпаемого слоя:

h1=0,09 м;

Определение эксплуатационной производительности по 1-му варианту: Д-498(ПРИЦЕПНОЙ СКРЕПЕР).

Сменная эксплуатационная производительность:

где: Пт - сменная техническая производительность:

где: Lт - расстояние транспортирования грунта;

Lт=250 м;

Lн - путь набора;

Lн=6,603 м;

Lв - путь выгрузки;

Lв=14,67м;

N - число часов в смену;

N=16,4 ч;

q - геометрический объем ковша,м3;

q=7 м3;

L - расчетное расстояние возки грунта, м;

L=114,36 м;

Tн=1,77мин;

Tр=0,37 мин;

Tм=0,31 мин;

Vг=1,45 мин;

Vн=1,63 мин;

Ке - коэффициент наполнения ковша;

Ке=0,5;

Кв - коэффициент использования скрепера по времени, принимаемый 0,8 - для прицепного скрепера, 0,75 - для самоходного скрепера.

Подсчет земляных работы по 2-му варианту: Д-213А(САМОХОДНЫЙ СКРЕПЕР)

- путь набора грунта

- путь разгрузки

где: V - объем ковша скрепера, м3;

V=10 м3;

Kн - коэффициент наполнения ковша:

Kн=0,8;

h - толщина срезаемой стружки, м:

h=0,3 м;

a - ширина захвата ковша, м:

a=2,82 м;

Kp - коэффициент разрыхления грунта в ковше:

Kp=1,2;

h1 - толщина отсыпаемого слоя:

h1=0,14 м;

Определение эксплуатационной производительности по 2-му варианту: Д-213А(САМОХОДНЫЙ СКРЕПЕР)

Сменная эксплуатационная производительность:

где: Пт - сменная техническая производительность:

где: Lт - расстояние транспортирования грунта;

Lт=250 м;

Lн - путь набора;

Lн=9,45 м;

Lв - путь выгрузки;

Lв=20,26 м;

N - число часов в смену;

N=16,4 ч;

q - геометрический объем ковша, м3;

q=9м3;

L - расчетное расстояние возки грунта, м;

L=110,145 м;

Tн=1,77 мин;

Tр=0,81 мин;

Tм=0,39 мин;

Vг=3,14;

Vн=3,14;

Ке - коэффициент наполнения ковша;

Ке=0,8;

Кв - коэффициент использования скрепера по времени, принимаемый 0,8 - для прицепного скрепера, 0,75 - для самоходного скрепера.

Наиболее подходящий вариант машины - прицепной скрепер Д-213А.

В данной расчетно-графической работе я ознакомился и приобрел навыки по методике и последовательности проектирования и расчета элементов технологического проектирования, освоение содержания, структуры и порядка пользования нормативной и технической литературой.

Разработал календарный план производства работ. Определил трудоемкость и продолжительность фиксированной номенклатуры общестроительных и монтажных работ на основе подсчета их объемов, с целью дальнейшего выбора наиболее эффективной технологии их производства, выбрал по ТЭП вариант комплексной механизации устройства котлованов под фундаменты промышленных и гражданских зданий с составлением технологических схем производства земляных работ одноковшовым экскаватором ЭО-4321 обратная лопата, определил среднюю дальность перемещения грунта из выемки в насыпь графическим методом.