Разработка котлована

метки: Разработка, Котлован, Экскаватор, Бульдозер, Работа, Прямая, Автосамосвал, Обратный

Данная работа не является научным трудом, не является выпускной квалификационной работой и представляет собой результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала при самостоятельной подготовки учебных работ.

Данные для выполнения курсового проекта

Последняя цифра шифра	Размер задания по наружному контуру, м	Число рабочих смен	Вид грунта	Тип экскаватора	Расстояние перевозки грунта, км.	Предпоследняя цифра шифра	Средняя скорость самосвала, км/ч.	Глубина котлована
1	16х24	1	Супесь	Обратная лопата	3	1	24	2.0
2	18х30	2	2	2.6
3	20х36	1	2	3	28	3.4
4	22х40	2	Суглинок	Прямая лопата	4	3.0
5	28х45	1	5	5	22	3.2
6	35х50	2	6	4.0
7	20х55	1	Песок	Драглайн	1	7	26	3.6
8	30х60	2	8	4.5
9	25х40	1	Глина	Обратная лопата	4	9	20	3.8
0	30х55	2	0	4.2

1. Исходные данные

Требуется разработать технологический процесс устройства котлована глубиной 2,6. Размеры здания в осях составляют 35?50 м. Разработка грунта ведется экскаватором Прямая лопата. Тип грунта – Суглинок. Расстояние перевозки грунта – 5 км. Работу по устройству котлована ведут в две смены.

2. Назначение размеров котлована под фундамент здания

Размеры котлована понизу определяют с учетом СНиП. Расстояние от подошвы откоса до ближайшего элемента здания применяется не менее 0,5 м. Поэтому размеры котлована по низу (Lн _. Вн) определяются путем прибавления данного расстояния к размерам здания по наружному контуру (размеры котлована исходные данные).

Размеры котлована по верху (LвВв) – определяют с учетом заложения откоса в зависимости от вида грунта и глубины котлована:

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

м ;

м ;

где h _тр – требуемая глубина котлована, м; m – коэффициент откоса=0,5.

Расчетную глубину котлована ( h _p ) определяют с учетом недобора грунта (h _H ) . Недобор грунта при разработке котлована экскаватором прямая лопата h _H = 0,10 м. Тогда расчетная глубина котлована составляет:

м.

3. Вычисление объемов земляных работ

Объем грунта в съездной траншее определяем по формуле:

где b – ширина съезда, принимаем 3,5 м для бульдозера; m ^? — коэффициент откоса траншеи принимаем равным 5 для бульдозера.

Объем грунта в котловане под фундамент здания определяем по выражению:

где h _р – расчетная глубина котлована (без учета недобора), м.

Объем недобора грунта в котловане определяем по формуле:

м ³

Площадь срезки растительного слоя определяем с учетом возможности в дальнейшем перемещения машин и складирования материалов по выражению:

S = (B _B +20)*(L _B +20) = (53,1+20)*(38,1+20) =4247,11 м ² .

Растительный слой грунта срезают на глубину hpсл = 20см. – до разработки котлована и отсыпают отдельно в предусмотренном месте или вывозят за пределы строительной площадки.

Объем срезаемого растительного слоя грунта (м) определяют по выражению:

V _{р . сл .} = S *h _{р . сл .} =4247,11*0,20=849,42 м ³ .

Полученные объемы земляных работ сведены в таблицу1. 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

Производство земляных работ должно быть максимально механизированным. В этом разделе необходимо выбрать ведущую машину для разработки грунта в котловане и вспомогательные для транспортирования грунта, срезки растительного слоя.

Срезки растительного слоя, планировку дна котлована производят бульдозером. Тип бульдозера определяют в зависимости от расстояния транспортирования грунта, которое зависит от схемы работы бульдозера при срезке растительного слоя грунта.

При дальности 10–30 м назначается бульдозер с усилием до 40 кн.

? – 30 м. – 50 м. – легкий бульдозер до 60 кн.

? – 50 м. – 70 м. – средний до 100 кн.

? – 100 м. – 150 м. – тяжелый (150–250 кн.)

Марку бульдозера и технические характеристики определяют из табличных данных. Растительный грунт сдвигается бульдозером, грузится экскаватором, прямая лопата в автосамосвалы и вывозится за пределы строительной площадки.

При выборе ведущего экскаватора (тип экскаватора выбирается из исходных данных).

Емкость ковша экскаватора определяется в зависимости от объема грунта в котловане.

Недобор грунта разрабатывается бульдозером, и грузят в автосамосвал экскаватором обратная лопата. При выборе экскаватора необходимо учитывать, что если ведущий-экскаватор прямая лопата (по заданию), то тип вспомогательного экскаватора – обратная лопата и наоборот.

Грунт из котлована вывозится автосамосвалами. Марку и грузоподъемность автосамосвала подбирают по емкости ковша экскаватора. При оптимальном сочетании производительностей механизмов в кузов машины входит 6–10 ковшей грунта экскаватора.

Срезку растительного слоя и его транспортирование, доработку грунта в котловане и планировку дна котлована выполняет бульдозер марки ДЗ-53. Погрузка растительного слоя и недобора грунта из котлована производит экскаватор Прямая лопата Э-652Б с емкостью ковша 0,65 м ³ . Отвоз грунта осуществляется автосамосвалами МАЗ-5549 грузоподъемностью Q =8 т. и вместимостью кузова 5,1т.

5. Составление ведомости объемов земляных работ

Таблица 1. Ведомость объемов земляных работ

Наименование строительных процессов	Единица измерения по ЕНиР	Количество единиц измерения
1. Срезка растительного слоя грунта бульдозером ДЗ-53	1000 м 2	4,24
2. Транспортирование ранее разработанного растительного слоя грунта бульдозером на расстояние L 1 =53 метров	100 м 3	8,49
3. Разработка растительного слоя грунта экскаватором Драглайном с емкостью ковша 0,65 м 3 с погрузкой в транспортное средство	100 м 3	8,49
4. Разработка грунта в съездной траншее экскаватором Э652Б прямая лопата с емкостью ковша 0,65 м 3 с погрузкой в транспортное средство	100 м 3	0,65
5. Разработка грунта в котловане экскаватором Э652Б прямая лопата с емкостью ковша 0,65 м 3 с погрузкой в транспортное средство	100 м 3	47,67
6. Разработка недобора грунта в котловане бульдозером ДЗ-53 с транспортированием на расстояние L 2 = 38 метров	100 м 3	1,79
7. Разработка ранее разработанного грунта Э652Б обратная лопата с емкостью ковша 0,65 м 3 с погрузкой в транспортное средство	100 м 3	1,79
8. Окончательная планировка дна котлована бульдозером ДЗ-53	1000 м 2	1,79

6. Калькуляция трудовых затрат

Калькуляцию трудовых затрат (таблица 2) составляют на основании ведомости объёмов земляных работ и при использовании ЕНиР.

Таблица 2. Калькуляция трудовых затрат и заработной платы

ЕНиР, табл.	Наименование операций	Объём работ	Норма времени (Н.вр), маш-ч	Расценка (расц.), руб.-коп	Затраты труда , маш-ч	Заработная плата, руб.-коп.	Состав звена
Ед. изм.	Кол-во
§Е2–1–5	1. Срезка растительного слоя грунта бульдозером ДЗ-53	1000 м 2	4,24	0,69	0,73	2,01	3,09	Маш-ст 6 р
§Е2–1–22	2. Транспортирование ранее разработанного растительного слоя грунта бульдозером ДЗ-53на расстояние L=53 метра.	100 м 3	8,49	2,28	2,44	19,35	19,01	Маш-ст 6 р
§Е2–1–8	3. Разработка растительного слоя грунта экскаватором Э652Б прямая лопата с емкостью ковша 0,65 м 3 с погрузкой в транспортное средство	100 м 3	8,49	1,7	1,8	14,43	15,28	Маш-ст 5 р
§Е2–1–8	4. Разработка грунта в съездной траншее экскаватором Э652Б прямая лопата с емкостью ковша 0,65 м 3 с погрузкой в транспортное средство	100 м 3	0,65	1,7	1,8	1,10	1,17	Маш-ст 5 р
§Е2–1–8	5. Разработка грунта в котловане экскаватором Э652Б прямая лопата с емкостью ковша 0,65 м 3 с погрузкой в транспортное средство	100 м 3	47,67	1,7	1,8	81,04	85,80	Маш-ст 5 р
§Е2–1–22	6. Разработка недобора грунта в котловане бульдозером ДЗ-53с транспортированием на расстояние L= 35 метров	100 м 3	1,79	1,50	1,61	2,68	2,88	Маш-ст 6 р
§Е2–1–11	7. Разработка ранее разработанного грунта экскаватором Э652Б обратная лопата с емкостью ковша 0,65 м 3 с погрузкой в транспортное средство	100 м 3	1,79	2,3	2,44	4,11	4,36	Маш-ст 5 р
§Е2–1–36	8. Окончательная планировка дна котлована бульдозером ДЗ-53	1000 м 2	1,79	0,24	0,26	0,42	0,46	Маш-ст 6 р

7. Расчет комплекта автосамосвалов для транспортирования грунта

Коэффициент первоначального разрыхления грунта для суглинка тяжелого принимаем как среднее значение по табл. П1.2 К _пр =1,24, скорость автосамосвалов принимаем из заданияVср=24. Расчет автотранспорта необходимо выполнить для вывозки основного объема грунта в котловане. Продолжительность погрузки автосамосвала определяют по выражению:

t _n =H _вр *V _ка /(100К _пр )+t _м =2,1*5,1/(100*1,24)+0,017=0,103 (ч).

где: Нвр – норма машинного времени на разработку грунта экскаватором с погрузкой в транспортное средство (Маш./ч.)

Vка – объем кузова (см. в приложении)

Продолжительность рабочего цикла автосамосвала составляет:

t _ц =t _n +2L/v _ср +t _p +t _м =0,103+(2*5/24) +0,033+0,017+0,017=0,583 (ч).

где: L – расстояние перевозки грунта (см. задание)

Vср – средняя скорость автосамосвала (км/ч.)

tуm – время ускорения и торможения – 0,033 ч.

tр – время разгрузки автосамосвала – 0,017 ч.

tм – длительность маневров – 0,017 ч.

Число автосамосвалов, занятых на вывозке грунта, составляет

N= t _ц / t _n =0,583/0,103=5, 66 (шт.).

t _ц — продолжительность работы цикла автосамосвала (ч)

t _n – время погрузки автосамосвала (ч)

Число автосамосвалов округляем в большую сторону и принимаем равным шести.

8. Календарный план производства земляных работ

Календарный план производства земляных работ построен на разработку грунта в котловане с учетом совмещения технологических операций во времени для бульдозера и экскаватора.

Наименование работ	Объем работ	Т р. , маш.-час	Машины	Число смен	Т н (Тпл ). дн.	Рабочие дни
Ед. изм	Кол- во	Марка	К-во	1-2	3-4	5-7	8-9	10
1.Срезка растительного слоя грунта бульдозером ДЗ-53	1000м?	4,24	0,12	Бульдозер ДЗ-53 Т-100	1	2	0,06 (1)
2. Транспортирование ранее разработанного растительного слоя грунта бульдозером ДЗ-53 на расстояние L 1 = 53 м	100 м?	8,49	1,20	Бульдозер ДЗ-53 Т-100	1	2	0,6 (1)
3. Разработка растительного слоя грунта экскаватором прямая лопата с емкостью ковша 0,65 м? с погрузкой в транспортное средство	100 м?	8,94	0,90	Экскаватор Э652Б	1	2	0,45 (1)
4. Разработка грунта в сьездной траншее экскаватором с емкостью ковша 0,65 м? с погрузкой в транспортное средство	100 м?	0,65	0,0,06	Экскаватор Э652Б	1	2	0,03 (1)
5. Разработка грунта в сьездной траншее экскаватором драглайн с емкостью ковша 0,65 м? с погрузкой в транспортное средство	100 м?	47,67	5,06	Экскаватор Э652Б	1	2	2,53 (3)
6. Разработка недобора грунта в котловане бульдозером ДЗ-53 с транспортированием на расстояние L = 35 м	100 м?	1,79	0,11	Бульдозер ДЗ-53 Т-100	1	2	0,05 (1)
7. Разработка ранее разработанного грунта экскаватором обратная лопата с емкостью ковша 0,65 м? погрузкой в транспортное средство	100 м?	1,79	0,27	Экскаватор Э652Б	1	2	0,13 (1)
8. Окончательная планировка дна котлована бульдозером ДЗ-53 при рабочем ходе в двух направлениях	1000м?	1,79	0,02	Бульдозер ДЗ-53 Т-100	1	2	0,013 (1)

9. Технология производства земляных работ

Земляные работы объединяют процессы, связанные с переработкой грунта. Они состоят из подготовительных, вспомогательных и основных процессов. Состав основных процессов зависит от способа разработки грунта. Подготовительные процессы (разбивка земляного сооружения) выполняются до начала разработки грунта. Вспомогательные процессы (рыхление грунта, водоотлив) могут выполняться как до начала разработки, так и во время разработки грунта. Трудность разработки грунта зависит от его вида и свойства (плотности, влажности, сцепления).

От категории грунта зависит норма времени и расценка на его разработку. Бульдозер является универсальной и высокопроизводительной машиной, обладающей большой маневренностью. На земляных работах бульдозеры могут быть использованы как самостоятельные машины и в комплекте с другими типами машин. В качестве самостоятельных машин они могут быть использоваться при:

1. возведении невысоких насыпей;

2. рытье котлованов и вскрышных работ;

3. срезка растительного слоя грунта;

4. засыпке траншей, котлованов, ям и оврагов;

5. планировке площадей и земляного плотна;

6. зачистке недобора грунта в котлованах.

Экскаватор разрабатывает грунт не на полную глубину котлована. Недобор грунта разрабатывается бульдозером и складируется на дне котлована вдоль его длинной стороны. Передвижение бульдозера при срезке растительного слоя и разработке грунта осуществляется возвратно – поступательными движениями с рабочим ходом в одном или двух направлениях вдоль короткой стороны площадки. Уплотнение грунта производится послойно при устройстве оснований, возведении насыпей, при обратной засыпке пазух котлованов и траншей.

10. Расчет технико-экономических показателей комплекта машин

Общий объем разрабатываемого грунта V =V _к +V _тр +V _нед = 6625 м ³ ,

В проекте необходимо определить следующие ТЭП (технико-экономические показатели):

а) Удельную себестоимость (Сед)

б) Удельную трудоемкость (Тед) разработки 1м3 грунта

Продолжительность выполнения земляных работ определяется по календарному графику производства работ. Она равна времени от начала первого процесса и до окончания последнего строительного процесса.

Удельную трудоемкость разработки 1м ³ (Т_ед ) определим по выражению:

_{T e =( T бул* N бул* t бул+Тэкс* N экс* t экс+Тсам* N сам* t сам)/ V =}

_{=(2,63*1*100,68+1,37*1*24,46+1,79*6*100,68)/6625 = 0,20 маш-ч/м3}

_{Удельную себестоимость разработки 1 м3 грунта ( Сед ) определяем по выражению:}

_{С ед = 1,08 (См-чбул* N бул*тбул+См-чэкс* N экс* t экс+См-чсам* N сам* t сам)/ V =}

_{=1,08 (85,44*1*6+73,12*1*4+55,52*6*6)/6625=0,45 руб./куб.}

11. Расчет материальных ресурсов для производства земляных работ

В таблице 4 приведен расход материальных ресурсов для работы комплекта механизмов, занятого на разработке грунта в котловане.

Таблица 4 – Расход материалов на работу комплекта механизмов, кг

Материалы	Механизмы
ДЗ-53 100кН	Э-652Б v-0,65м3	Всего
Дизельное топливо	158,6	804,8	963,1
Дизельное масло	5,87	36,24	42,11
Индустриальное масло	0,12	2,01	2,13
Веретенное масло	—	5,03	5,03
Автол	0,49	5,03	2,47
Нигрол	0,49	3,02	3,51
Солидол	1,46	21,14	22,6
Керосин	—	6,04	6,04
Обтирочные мат-лы	0,48	3,02	3,5

12. Контроль качества земляных работ

При устройстве временных сооружений (котлованов, траншей) проверяют горизонтальную привязку, правильность разбивки осей, вертикальные отметки. Случайные переборы грунта, т.е. снятие его ниже проектных отметок, заполняют грунтом, однородным вынутому, с последующим его уплотнением, а в особо ответственных случаях – тощим бетоном. Проведение работ обычно проводится с помощью экскаватора и гидромолота. На законченные части земляных сооружений, в том числе на скрытые работы, составляют акты, которые вместе с исполнительными чертежами, результатами лабораторных испытаний грунтов, журналами работ и другими документами предъявляют приемной комиссии во время технической сдачи-приемки объекта.

Актируются следующие работы и элементы: устройство оснований под земляные сооружения, фундаменты, трубопроводы и другие коммуникации; выполнение мероприятий по закреплению грунтов и подготовке оснований; конструкции, входящие в тело земляного сооружения; обратные засыпки, грунтовые подушки, насыпные основания под полы; мероприятия, необходимые для возобновления работ при перерывах более 1 месяц при консервации и расконсервации работ.

Приемка насыпей и выемок заключается в проверке в натуре положения земляного сооружения, его геометрических размеров, отметок дна, устройства водоотвода, степени уплотнения грунтов. В процессе приемки работ по планировке площадок и территорий следует удостовериться в том, что отметки и уклоны соответствуют проектным, нет переувлажненных участков и местных просадок грунта.

Принимая котлованы и траншеи, проверяют соответствие проекту их размеров, отметок, качества грунта в основании, правильность устройства креплений. После освидетельствования выполненных работ разрешается устраивать фундаменты, укладывать трубы и т.п.

Систематически должно проверяться выполнение разработанных мероприятий по охране природы: снятие и перемещение в отвалы плодородного слоя почвы для последующего использования; защита буртов от эрозии, подтопления, загрязнения; выявление археологических и палеонтологических находок и принятие мер по их сохранению; надежное хранение горюче-смазочных и других материалов, способных негативно воздействовать на природу.

13. Техника безопасности при производстве земляных работ

Организация строй площадки должна обеспечивать безопасность труда работающих на всех этапах исполнения работ. Основные зоны должны быть обозначены знаками безопасности и надписями установленных форм. До начала работ определяют точное местонахождение действующих подземных коммуникаций.

При работе в ночное время площадка должна иметь собственное освещение. При работе бульдозера с заглубленным отвалом запрещается поворачивать его. При работе экскаватора запрещается находиться под стрелой в зоне поворота. При разработке, планировке и уплотнении грунта двумя или более механизмами (бульдозерами,)расстояние между ними должно быть не менее 20 м. Погрузка грунта на автосамосвалы должна производиться со стороны заднего или бокового борта.

Список использованной литературы

[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/kursovaya/razrabotka-kotlovana/

1. В.И.Теличенко, О.М.Терентьев, А.А.Лапидус Технология строительных процессов. Учебное издание/Высш.шк. 2007г-512с.

2. Рубанов А.В. Разработка грунта в котловане – Томск: Издательство Томского государственного архитектурно-строительного университета, 2002. – 45 с.