Производство земляных работ под здание площадью 1794 кв.м в городе Томске

Министерство образования Российской Федерации

Сибирский государственный индустриальный университет

кафедра строительного производства

и управления недвижимостью

Расчетно-пояснительная записка.

к курсовому проекту

по технологии строительных процессов

“Производство земляных работ”.

Выполнил: ст. гр. СПС-99                

Руководитель:

Новокузнецк, 2001

Содержание

Введение                                                                                                        стр.3                                                                                                     

Раздел 1. Характеристика строительной площадки.

Исходные данные для проектирования.                                  стр.4

Раздел 2. Расчет объемов земляных работ.

2.1.Определение объемов земляных работ при планировке площадки.                                                                стр.5

2.1.1. Определение черных отметок.                                         стр.5

2.1.2. Определение средней планировочной отметки                                       строительной площадки.                                                            стр.5

2.1.3. Определение красных отметок.                                       стр.5

2.1.4. Определение рабочей отметки.                                       стр.5

2.1.5. Определение объемов выемок и насыпи.                       стр.7

2.1.6. Определение средней дальности перемещения             грунта из выемки в насыпь.                                                       стр.8                                                          

2.1.7. Определение объема земляных работ (котлована).       стр.10

Раздел 3. Выбор метода производства работ.

3.1. Выбор методов при планировки строительной площадки.                                                                                    стр.12    

3.2. Расчет параметров водопонижения грунтовых вод                                 в котловане.                                                                                  стр.13

3.3. Выбор экскаватора для разработки котлована.                 стр.15

3.3.1. Продолжительность.                                                         стр.16

3.3.2. Стоимость разработки 1м³ котлована.                             стр.16

3.3.3. Трудоемкость.                                                                    стр.17

3.4. Расчет количества транспортных единиц

(автосамосвалов) для отвозки грунта от экскаватора (Э-651). стр.18

3.5. Выбор бульдозера.                                                                 стр.19

Раздел 4. Технологические схемы и описания производства                                                                                       земляных работ.

4.1. Технологическая схема планировки                                                                            строительной площадки.                                                              стр.20

4.2. Технологическая схема понижения уровня                                                 грунтовых вод.                                                                              стр.21

4.3.а. Технологическая схема разработки котлована                                  экскаватором, оборудованным прямой лопатой навымет.       стр.22

4.3.б. Технологическая схема разработки котлована                                                 экскаватором, оборудованным прямой лопатой с                                                     погрузкой в транспортные средства.                                          стр.23

4.4. Технологическая схема подчистки днища котлована.       стр.24

4.5. Технологическая схема обратной засыпки.                        стр.24

4.6. Челночная схема автосамосвалов.                                       стр.25

4.7. Технологическая схема с привязкой к тракторам.             стр.26

Раздел 5. Разработка блок схемы и составление программы расчета.     стр.27

Раздел 6. Калькуляция трудовых затрат и заработанная плата.               стр.29

Раздел 7. График производства земляных работ.                                      стр.30

Раздел 8. Решения по технике безопасности и охране труда.                  стр.32

Раздел 9. Указания по производству работ.                                               стр.33

Раздел 10. Материально-технические ресурсы.                                         стр.34

Раздел 11. Выводы по итогам проектирования.                                         стр.35

Раздел 12. Литература.                                                                                  стр.36

Введение.

В промышленном и гражданском строительстве работам по возведению любого здания и сооружения предшествуют земляные работы.

Земляные работы–это сложный комплекс инженерных и технических решений, осуществление которых требует от производителя работ глубоких знаний и определенных навыков. Выполнять эти работы следует по заранее разработанным и технико–экономически обоснованным проектам.

Объемы земляных работ в строительстве ежегодно увеличиваются и составляют в настоящее время около 16 млрд.м³. Выполнение указанных объемов работ производится как в обычных, так и в сложных условиях: в зимний период, а также в естественных условиях городской застройки. При этом на выбор технологии и средств механизации земляных работ, а также производительность и эффективность применяемого оборудования значительное влияние оказывают физико-механические свойства и показатели разрабатываемых грунтов.

В данной работе рассматривается производство земляных работ под здание площадью 1794 м² в городе Томске.

РАЗДЕЛ 1 .

Характеристика строительной площадки.

Исходные данные для проектирования.

Для производства земляных работ задана площадка 200х400м, площадью 80000м², находящаяся на высоте 43-50м над уровнем моря (рис.1)

Исходные данные для проектирования.

1. Вариант                                                                           №11       

2. Проектируемый уклон площадки (УВ)                       +0,003 

3. Род грунтовых напластований                                     суглинок легкий

4. Район строительства                                                      г. Томск

5. Проектная отметка, м                                                    44,4

6. Отметка дна котлована, м                                             40,3

7. Размеры котлована, а • Ь, м                                          80x25

1. Коэффициент предварительного разрыхления (суглинок)     1,21

2. Плотность грунта (суглинок), кг/м³                                           1700

3. Группа грунта:

при разработке бульдозером                                                       I

при разработке экскаватором                                                      I

4. Коэффициент использования экскаватора по времени           0,71

РАЗДЕЛ 2

Расчет объемов земляных работ.

2.1. Определение объемов земляных работ при планировке площадки.

2.1.1. Определение черных отметок.

Методом интерполяции находим черные отметки в каждой вершине квадрата и проставляем в верхнем правом углу. (Рис.1)

Н_ч³ = 45-6,5/40=44,84м                             Н_ч⁴ = 45-29,5/38=44,22м

Н_ч⁵ = 44-16/32=43,50 м                             Н_ч⁹ = 46- 24/30=45,20м

Н_ч¹⁰ = 45-19/33=44,42м                             Н_ч¹¹ =44-11/39=43,72м

Н_ч¹⁶ = 46-8,5/23,5=45,64м                        Н_ч¹⁷ =45-6/26=44,77м

Н_ч¹⁸ =43+40/43=43,93м                             Н_ч²³ = 47-24/28=46,14м

Н_ч²⁴ =46-18/26,5=45,32м                           Н_ч²⁵ =45-14/24,5=44,43м

Н_ч³⁰ = 47-6/27=46,78м                              Н_ч³¹ =46-8/28=45,71м

Н_ч³² =44+21,5/24=44,90м

  2.1.2 Определение средней планировочной отметки строительной    площадки.

Но = (∑Н₁ + 2∑Н₂ + 4∑Н₄) / 4n, где

∑Н₁ - сумма отметок, принадлежащих одному квадрату;

∑Н₂ - сумма отметок, принадлежащих двум квадратам;

∑Н₄ - сумма отметок, принадлежащих четырем квадратам;

n - число квадратов.

∑Н₁ = 44,84+43,50+46,78+44,90=180,02

∑Н₂ = 44,22+43,72+43,93+44,43+45,71+46,14+45,64+45,20=358,99

∑Н₄ = 44,42+44,77+45,32=134,51

Но= (180,02+2•358,99+4•134,51)/(4•8)=44,88 м

2.1.3. Определение красных отметок.

Н_к=Н_о ± L•i , где

L - расстояние от оси Н₀  до определяемой точки;

i - уклон площадки (i = 0,002 по заданию).

2.1.4. Определение рабочей отметки.

h_р = H_ч – H_к

«+»- соответствует выемке, «-» - соответствует насыпи.

2.1.5. Определение объемов выемки и насыпи.

S28386,308                                          S29488,922

Проверяем условие нулевого баланса:

(больший V - меньший V) / больший V • 100 %

(29488,922-28386,308)/29488,922•100% = 3,7%

2.1.6. Определение средней дальности перемещения грунта из выемки в насыпь. (Рис.2)

Ув=105,336        Хв=80,749

Ун=285,29         Хн=117,34

X_в = ∑V_iв • X_iв / ∑V_iв

У_в = ∑V_iв • У_iв / ∑V_iв

Х_н = ∑V_iн • Х_iн / ∑V_iн

У_н = ∑V_iн • У_iн / ∑V_iн

L_cp =(X_в – Х_н)² + (У_в – У_н)²

L_cp =(80,749–117,34)² + (105,336–285,29)² =183,64м.   

Принимаем L_ср = 183,64м.

2.1.7. Определение объема земляных работ (котлована).

F₁ - площадь котлована понизу;

F₂ - площадь котлована поверху;

F₀ - площадь котлована на середине глубины.

Объем котлована:

Н_к = Н_пр – Н_{дна к} =44,4-40,3=4,1м

Н_к –высота откоса

m= tga, где a=53°,

m-коэффициент откоса котлована

m= tg53°=1,33

с=а+2Н_к•m=80+2•4,1•1,33=90,91м

d=b+2H_к•m=25+2•4,1•1,33=35,91м

F₁ = а•Ь=80•25=2000м²

F₂ = c•d=90,91•35,91=3264,07м²

F₀ = (F₁+F₂)/2=(2000+3264,07)/2=2632,04м²

V_K = Н_к /6(F₁ + F₂ + 4F₀ )=4,1/6(2000+3264,07+4•2632,04)=10791,36м³

Объем фундамента:

V_ф = (а-2) • (b-2) • Н_к = 78 • 23 • 4,1 = 7355,4м³  

К_пр =1,21;   К_ор  =1,045;  

Объем обратной засыпки:

V_{обр з} = (V_к - V_ф) • К_пр = (10791,36-7355,4) • 1,21=4157,51м³

Объем излишнего грунта:

V_изл = (V_к – V_{обр з}) • К_ор = (10791,36-4157,51) • 1,045=6932,37м³

3.3 Выбор экскаватора для разработки котлована.

Принимаем емкость ковша 0,65м³,т.к. V_к<20000м³

Принимаем два варианта экскаваторов.

1.КМ-602 – экскаватор - драглайн.

Техническая характеристика:

Вместимость ковша (с зубьями), м³ - 0,6

Управление - механическое

Длина стрелы, м - 13

Наибольший радиус копания, м - 13,2

Наибольшая глубина копания:

при боковом проходе, м - —

при концевом проходе, м - 7,8

 Наибольший радиус выгрузки, м - 10,4

Наибольшая высота выгрузки, м - Мощность, кВт – 59

 Масса экскаватора, т - 22,3

Н_{вр тр} = 2,0 маш.-ч.

Н_{вр навымет} ⁼ 1,6 маш.-ч.

Инвентарная стоимость: 14170 руб.

Себестоимость машино-часа: 4,77 руб.

Затраты труда на машино-час: 2,56 чел/час.

2.Э-651 - экскаватор, оборудованный прямой лопатой.

Техническая характеристика:

Вместимость ковша (с зубьями), м³ – 0,65

Длина стрелы, м – 10

Управление - механическое

Наибольший радиус копания, м – 10,2

Наибольшая глубина копания, м:

При боковом проходе –3,8

При концевом проходе – 5,6

Наибольший радиус выгрузки, м – 8,3

Наибольшая высота выгрузки, м – 5,5

Мощность, кВт – 59-74

Масса экскаватора. т – 21,2

Н_{вр тр} = 1,7 маш.-ч.,

Н_{вр навымет} = 1,4 маш.-ч.

Инвентарная стоимость: 14170 руб.

Себестоимость машино-часа: 4,77 руб..

Затраты труда на машино-час: 2,56 чел/час.

Все данные заносим в таблицу.

Таблица 3.3 Сравнительная характеристика экскаваторов.

1.  КМ-602:

П_см^{навымет} = 8,2 • 100 / 1,6 = 512,5 м³/смен

П_см^тр = 8,2 • 100 / 2,0 = 410 м³/смен

2. Э-651:

П_см^{навымет}=8,2•100/1,4=585,7 м³/смен

П_см^тр= 8,2•100/1,7=485,35 м³/смен

3.3.1 Продолжительность.

Т_о^{навымет}  =V_обр / П_см^{навымет}

Т_о^тр =V_изл / П_см^тр

Т_о^общ.=Т_о^{навымет}+Т_о^тр

V_обр=4157,51 м³

V_изл=6932,37 м³

3.3.2 Стоимость разработки 1м³ котлована.

Рассчитываем стоимость разработки 1м³ котлована экскаватором

КМ-602 :

С_ед = 1,08 • С_{маш. см.} / П_см

С_ед^{навымет} = 1,08 • 8,2 • 4,77 /512,5 = 0,0824 руб / м³;

С_ед^тр  = 1,08 • 8,2 • 4,77 / 410 = 0,1030 руб / м³.

Рассчитываем стоимость разработки 1м³ котлована экскаватором

Э-651:

С_ед = 1,08 • С_{маш. см.} / П_см

С_ед^{навымет} = 1,08 • 8,2 • 4,77 /585,7 = 0,0721 руб / м³;

С_ед^тр  = 1,08 • 8,2 • 4,77 / 482,35= 0,0876 руб / м³.

3.3.3 Трудоемкость.

Рассчитываем трудоемкость разработки 1 м³ котлована экскаватором

КМ-602:

Т_ед = Т_м / П_см

Т_ед^{навымет}  = Т_м/ П_см^{навымет}= 2,56 • 8,2 / 512,5= 0,0410 чел.-ч / м³;

Т_ед^тр = Т_м/ П_см^тр = 2,56 • 8,2 / 410 = 0,0512 чел.-ч / м³.

Находим общие затраты на выполнение данного технологического     процесса:

П_общ = С_ед •  V_г + 0,12 •  (С_инв •Т₀ / Т_год), где

С_инв. - инвентарная стоимость машины;

Т_о -  продолжительность её работы;

Т_год - нормативное число смен работы машины в году (Т_год = 375 смен).

П_общ^{навымет} = 0,0824•4157,51+0,12•(14170•9 / 375) = 383,39 руб;

П_общ^тр= 0,1030•6932,37+0,12•(14170•17 / 375) = 791,12 руб;

П_общ = 383,39+791,12=1174,51 руб.

Рассчитываем трудоемкость разработки 1м³ котлована экскаватором