Земляные работы. Назначение габаритов выемки. Расчет водопонижения. Расчёт объёмов земляных работ. Распределение грунта

Экскаваторы, оборудованные обратной лопатой, разрабатывают котлованы торцовыми или боковыми проходками с расположением экскаватора выше уровня дна забоя с погрузкой грунта в транспортные средства.

Экскаваторным забоем называют площадку, где находится экскаватор, часть кавальера, часть площадки, куда выгружается грунт для обратной засыпки и площадки для стоянки транспорта, которым увозят избыточный грунт. Экскаваторные забои бывают лобовые, торцовые, боковые.

>3,5 – боковой забой где R_К – наибольший радиус копания экскаватора, м

В – ширина котлована

Боковой забой (боковая проходка) образуется при смещении экскаватора относительно оси разработки. Максимальная ширина боковой проходки по одну сторону от оси определяется по формуле:

где R_р = 0,8-0,9R_к – рабочий радиус резания экскаватора, м

- длина передвижки экскаватора со стоянки на стоянку (таблица 3(1) «Рекомендуемая длина передвижки экскаватора»)

В торцовой проходке ось движения экскаватора совпадает с осью выработки. Экскаватор, перемещаясь со стоянки на стоянку, разрабатывает то левую, то правую часть проходки.

Ширина торцовой проходки определяется из выражения:

Экскаватор разрабатывает котлован сначала одной боковой проходкой с шириной 3,8 м, а затем двумя торцевыми проходками с шириной проходки 7,68 м.

2.7. Расчёт количества транспорта для вывоза грунта

При дальности возки грунта 5 км используют автосамосвалы.

Необходимо определить количество единиц транспорта, которые за время разработки выемки вывезут грунт. Пользуясь таблицей 4(1), принимаем при дальности возки грунта 5 км и емкости ковша экскаватора 0,25 м³ необходимую грузоподъёмность транспорта 7 т.

По справочнику «Погрузочно-разгрузочные работы» выбираем автомобиль-самосвал МАЗ-503Б со следующими техническими характеристиками:

·  грузоподъёмность – 7000 кг,

·  объём кузова - 3,8 м³,

·  габаритные размеры:

длина – 5970 мм, ширина – 2600 мм, высота – 2700 мм,

·  максимальная скорость – 75 км/ч,

·  мощность двигателя – 133 кВт,

·  контрольный расход топлива на 100 км пробега – 24 л,

·  колесная формула – 4*2,

·  год выпуска – с 1965

·  разгрузка из кузова – назад,

·  собственная масса в снаряжённом состоянии – 6750 кг,

·  полная масса – 13300 кг,

·  размеры кузова: длина – 3280 мм, ширина – 2284 мм, высота – 676 мм,

·  погрузочная высота – 1274 мм,

·  дорожные просветы под осью:

передней – 295, задней – 300,

·  радиус поворота: по колее внешнего переднего колеса – 7 м наружный габаритный – 7,5 м.

Расчёт количества самосвалов при непрерывной возке грунта выполняется в следующей последовательности:

1. Определение производительности экскаватора:

где Т = 8,2 часа – длительность смены

q_к =0,25 м³ – ёмкость ковша экскаватора

- количество циклов экскаваторов в минуту

t_ц.э. = 23,2 сек = 0,39 мин – длительность цикла экскаватора

К_в = 0,70 – коэффициент использования экскаватора по времени

К_н = 1,0 - коэффициент наполнения ковша,

2. Определение количества ковшей, которые можно загрузить в самосвал:

·  по грузоподъёмности:

где Р = 7 т – грузоподъёмность самосвала

 – плотность грунта

·  по ёмкости кузова:

Q = 3,8 м³ - емкость кузова (по паспортным данным)

Из двух полученных значений принимаем меньшее: n=15 ковшей.

3. Определение времени загрузки самосвала:

4. Определение продолжительности цикла самосвала в минутах:

где  – расстояние пробега к месту загрузки и обратно

V = 27 км/час = 0,45 км/мин– скорость пробега самосвала (приложение 2)

t_разгр.  = 2 мин - время разгрузки

t_ман.  = 2 мин - время маневрирования

5. Определение производительности самосвала:

где – длительность смены

К_в = 0,9 – коэффициент использования во времени

t_ц.с. = 32,07 мин – время цикла самосвала

6. Потребное количество самосвалов определяется по формуле:

·  по производительности:

·  по времени цикла:

Окончательно принимаем большее число самосвалов: N=6 штук.

недогруз по грузоподъемности: %

недогруз по объему: %

2.8. Производство обратной засыпки

Технологические операции при уплотнении грунта обратных засыпок выполняются в следующем порядке: послойная отсыпка, разравнивание, уплотнения грунта.

Определим габариты пазух:

·  боковая: ; .

·  под полы: ; .

 Рис. 4. Схемы обратной засыпки для ленточного сборно-монолитного фундамента

По размерам пазух подбираем уплотняющие устройства:

1. Механическая установка - виброплиты подвесные к крану или экскаватору ВПП-6 со следующими техническими характеристиками:

·  масса – 950 кг,

·  возмущающая сила – 60,8 кН (6200 кгс),

·  размер плиты – 1500*1200 мм.

2. Ручная установка – виброплиты самопередвигающиеся SVP-63,1 со следующими техническими характеристиками:

·  масса – 700 кг,

·  возмущающая сила – 61,8 кН (6300 кгс),

·  размер плиты – 900*900 мм.

Минимальное расстояние от уплотняющих машин и механизмов до строительных конструкций b и толщина отсыпаемого слоя грунта над конструкциями h₀ выбираются в зависимости от соотношения масс уплотняющих машин и механизмов m и массы 1 м длины строительных конструкций или общей массы отдельностоящих  строительных конструкций М по данным таблицы 6 (2).

Масса фундамента:

, где т – масса фундаментного блока,

т – масса фундаментной подушки.

Получаем .

ВПП-6: b=25 см; h₀ =50 см.

SVP-63,1: b=15 см; h₀ =50 см.

Режим работы машин и механизмов при уплотнении грунтов оптимальной влажности назначают по таблицам 4 и 5 (2).

ВПП-6: толщина уплотненного слоя грунта ; время уплотнения одного следа для достижения коэффициента уплотнения К = 0,96  t = 25с.

SVP-63,1: толщина уплотненного слоя грунта ; число проходов (ударов) для достижения коэффициента уплотнения К = 0,96  равно 3.

3. Производство бетонных работ

3.1. Определение объёмов бетонирования

Объём бетона в пределах фундамента здания:

Масса бетона в пределах фундамента:

где  - плотность бетона

Масса арматуры составляет 3% от массы бетона:

Рис.5. Схема армирования

3.2. Назначение схемы опалубки и расчёт опалубочных площадей

Фундамент армируется по подошве сварной сеткой. После установки арматуры делается опалубка фундамента. Принимаем унифицированную инвентарную разборно-переставную стальную