Проектирование технологии производства земляных работ (вершины углов площадки – 6-12-26-20, грунт – супесь, район строительства - Новосибирск)

отметки имеют разные знаки, откладываются в противоположных направлениях в любом масштабе значения рабочих отметок. Полученные точки соединяются прямой линией, которая пересечет сторону квадрата. Место пересечения и будет точкой, лежащей на ЛНР. Соединяя последовательно все найденные точки, получим линию нулевых работ.

 Определение заложения откосов.

По вычисленным рабочим отметкам и ЛНР на плане площадки по периметру определяется положение линии постоянных откосов. Заложение откосов (горизонтальная проекция) рассчитывается по формуле:

a=m*h,                                                         

        где m – показатель постоянного откоса, равный отношению заложения откоса (а) к его высоте (h).  

Для  выемки m=МВ=1,75; для  насыпи m=МН=1,8,

h– рабочие отметки вершин квадратов, расположенных по периметру.

После соединения соответствующих точек против каждой вершины квадрата получится контур строительной площадки поверху с откосами.

 а₁₁ =1,8*0,38=0,684 м                        

 а₁₂= 1,8*0,15=0,27м

 а₁₃ = 1,75*(-0,14)=-0,245м

 а₁₄ =1,75*(-0,45)=-0,788м

 а₁₅ =1,75*(-0,84)=-1,47м

 а₁₆ = 1,75*(-1,23)=-2,153м

 а₁₇ = 1,75*(-1,53)=-2,678м

 а₂₁ = 1,8*1,07=1,926м

 а₂₂ = 1,8*0,69=1,242м

 а₂₃ = 1,8*0,35=0,63м

 а₂₄ = 1,75*(-0,04)=-0,07м

 а₂₅ = 1,75*(-0,47)=-0,823м

а₂₆ =1,75*(-0,94)=-1,645м

 а₂₇ = 1,75*(-1,29)=-2,258м

 а₃₁ = 1,8*1,65=2,97м

 а₃₂ = 1,8*1,35=2,43м

 а₃₃ = 1,8*0,79=1,422м

 а₃₄ = 1,8*0,39=0,702м

 а₃₅ = 1,75*(-0,02)=-0,035м

 а₃₆ = 1,75*(-0,44)=-0,77м

        а₃₇= 1,75*(-1)=-1,75м

Знак (-) означает выемку, знак (+) означает насыпь.

5 Подсчет объемов выемки и насыпи.

                                                                                       Таблица 1.

Ведомость обьемов выемки и насыпи
Номер квадрата	Обьем выемки,м3	Обьем насыпи,м3	Vнас/Ко.р.
1	0	5666	5396
2	-32	2616	2491
3	-1150	374	356
4	-4573	0	0
5	-8864	0	0
6	-12864	0	0
7	0	12350	11762
8	0	7877	7502
9	-1	3752	3573
10	-894	565	538
11	-4642	0	0
12	-9520	0	0
	-42540	∑VH=33200	31618

6 Расчет объемов котлована, траншеи.

Объем котлована, расположенного на спланированной площадке определяется по формуле:      V_к=H/6*(a*B+c*d+(a+c)(B+d)),

            где Н- средняя глубина котлована, равная разности между планировочной отметкой в зоне котлована и отметкой дна котлована, м

Н_ср=НН_ср-Н_к ; Н=14,62-11,2=3,42

а, В- размеры котлована по дну, м

с, d –размеры котлована по верху с учетом принятых откосов, м

с=а+2*m*H ; d=B+2*m*H;m=0.85(m-показатель откоса котлована по [1,табл.2]

c=45+2*0,85*3,42=50,8м          d=70+2*0,85*3,42=75,81м

V_к=3,42/6*(45*70+50,8*75,81+(45+50,8)(70+75,81))=11113 м³

объем въездной траншеи определяется по формуле:

V_тр=Н²/6*(3*b+2*m*H*(m¹-m)/ m¹)*(m¹-m),

где b- ширина траншеи равная 3м

      m- показатель откоса котлована

      m¹- показатель откоса въездной траншеи равный 10

      V_тр=3,42²/6*(3*3+2*0,85*3,42*(10-0,85)/10)*(10-0,85)=203м³

7 Баланс земляных масс.

        По результатам подсчета составляется баланс земляных масс в табличной форме (таблица 2).Объем насыпи из ведомости баланса уменьшается на величину остаточного разрыхления, поскольку уплотнить до естественной плотности не удастся. Для этого объем насыпи делят на показатель остаточного разрыхления, который равен 1,05

Таблица 2

наименование работ и объемов грунта	количество, м2
	насыпь (+)	выемка (-)
1.планировка территории	31618	42540
2.котлован, траншея		11316
итого	31618	53856
избыток	22238
баланс	53856	53856

8 Распределение земляных масс.

В соответствии с ведомостью решается вопрос перемещения земляных масс из планировочной выемки в насыпь. Для решения этой задачи составляется схема распределения земляных масс, на которой в виде прямых линий показываются пути перемещения отдельных объемов из квадратов выемки  в квадраты насыпи. При этом линии проводятся между проекциями центров тяжести отдельных фигур на горизонтальную плоскость.

        Перемещение земляных масс из выемки в насыпь составляются с учетом следующих рекомендаций:

1.  не допускается пересечение маршрутов;

2.  стремятся перемещать грунт из квадратов выемки, расположенных вблизи к ЛНР, в ближайшие квадраты насыпи, а из дальних квадратов выемки, в дальнюю насыпь;

3.  излишний грунт вывозится из дальних от ЛНР квадратов.

После построения схемы распределения земляных масс выполняется табличный расчет (таблица 3).

     Таблица 3

Ведомость распределения земляных масс
№ квад.выемки	Номера квадратов насыпи
	1	2	3	7	8	9	10	отвал,м3	всего выемок,м3
2		32/64							32
3		794/140	356/52						1150
4	2908/336	1665/236							4573
5	2488/436			300/454	6076/360				8864
6				1942/552				10922/4000	12864
9						1/86			1
10						356/148	538/50		894
11					1426/340	3216/240			4642
12				9520/532					9520
котлован								11316/4000	11316
итого насыпи	5396	2491	356	11762	7502	3573	538	22238	53856

          l_ср определяется по формуле:         

          L_ср^об=12383054/31618=391,6 м >100 м

   L_ср^б = 47546/927 = 51 м ; L_ср^скр = 12335508/30691 = 402 м

       На схеме показаны пути перемещения отдельных объемов грунта из квадратов выемки в насыпь.

9 Выбор способов производства работ и комплектов машин.

        Согласно ведомости баланса земляных масс определяется последовательность работ, рациональная форма которой является комплексная механизация.

Комплекс работ включает:

·  разработку и перемещение грунта на площадке 52 м бульдозером;

·  разработку и перемещение грунта на площадке 402м прицепным скрепером;

·  перемещение излишнего грунта в отвал на 4 км – скреперы самоходные;

·  разработка грунта в котловане экскаватором;

·  перемещение грунта из котлована в отвал автосамосвалом;

·  уплотнение грунта в зоне насыпи производится катками самоходными;

        Подбирается два варианта комплекта машин. Каждый вариант оценивается экономически по затратам на эксплуатацию и весь дальнейший расчет ведется по более экономичному.

Определение параметров бульдозеров.

Для разработки грунта в зоне нулевой линии с дальностью перемещения в пределах до 90м используются бульдозеры.

Принимается бульдозер ДЗ-42 на тракторе ДТ-75 (1 вариант) и бульдозер ДЗ-18 на тракторе Т-100 (2 вариант) с возможностью перемещения грунта на расстояние 52м.

Состав рабочих:  машинисты 5 и 6 разрядов соответственно.

Первый вариант. (ДЗ-42)

                       Техническая характеристика бульдозера ДЗ-42 .

Тип отвала	Неповоротный
Длина отвала, м.	2,56
Высота отвала, м.	0,81
Управление	Гидравлическое
Мощность, кВт (л.с.)	55(75)
Марка трактора	ДТ-75
Масса бульдозерного оборудования, т.	1,07

        Нормативная производительность бульдозера за рабочую смену определяется по формуле:         

где   Т=8  часов – продолжительность рабочей смены;

         Е=100м³ – измеритель продукции;

         Н_вр.м – норма машинного времени на разработку и перемещение единицы продукции. Определяется по формуле:

       где  - норма времени на разработку грунта на первых 10метрах