Проектирование производства работ по устройству котлована и монолитного железобетонного фундамента

 

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИЮ ТИХООКЕАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ   Кафедра “Строительное производство”               Курсовой проект   По дисциплине: Технология и организация в городском строительстве и хозяйстве.   На тему: Проектирование производства работ по устройству котлована и монолитного железобетонного  фундамента.               Выполнила: ст. гр. ПГС-92 Кожарова Н.О. Проверил: Московцева А.А.                                 Хабаровск 2013г.

ЗАДАНИЕ И ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ.

 

Вариант 72.

Схема фундамента – ленточный.

Размер фундамента - А=72м; В=12м; Н=3.3м.

Вид грунта – лёсс.

Плотность грунта - 1600 кг/м3.

Расстояние до отвала – 3 км.

Скорость автосамосвала 35 км/ч.

Бетон класса В-15

 

Схема фундамента:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ.

 

ЗАДАНИЕ И ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ. 2

СОДЕРЖАНИЕ. 3

ВВЕДЕНИЕ. 4

1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ. 5

1.1. Определение состава процессов и объемов работ при устройстве котлована. 5

1.2. Подсчет объемов земляных работ. 5

1.3. Подбор комплектов машин для производства земляных работ. 6

1.4. Определение технико-экономической эффективности вариантных решений. 10

1.5. Разработка технологии и организации процессов по устройству котлована. 14

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ ПО УСТРОЙСТВУ ФУНДАМЕНТОВ. 18

2.1. Определение состава процессов и объемов работ . 18

2.2. Выбор методов производства работ. 19

2.3. Определение технико-экономической эффективности вариантных решений по бетонированию фундаментов. 23

2.4. Разработка технологии и организации процессов по устройству фундаментов. 24

2.5. Качественный и количественный состав звеньев исполнителей, а также состав работ. 28

3. СОСТАВЛЕНИЕ КАЛЬКУЛЯЦИИ ТРУДОВЫХ ЗАТРАТ. 29

4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГРАФИКА ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ. 30

5. МЕРОПРИЯТИЯ ПО БЕЗОПАСНОМУ ПРОИЗВОДСТВУ РАБОТ. 31

6. РАСЧЕТ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ. 33

6.1. Земляные работы. 33

6.2. Работы по устройству фундамента. 33

7. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 34

8. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ. 35

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ.

 

Целью курсового проекта  является более глубокое изучение технологии строительных процессов, организации  и механизации при производстве земляных, опалубочных, арматурных и  бетонных работ.

Задачей курсового проекта является разработка технологической карты  на производство работ по устройству котлована и возведению железобетонного  фундамента.

Значительная доля трудовых затрат и стоимости при возведении промышленных и гражданских зданий, а также  сооружений городского хозяйства, приходится на работы нулевого цикла, в том числе  устройство котлованов и возведение фундаментов. При этом наряду с использованием сборного железобетона широко используется монолитный бетон и железобетон. В определённых условиях монолитные фундаменты по сравнению со сборным  вариантом обеспечивают экономию металла  на 11-22 %, цемента на 8-17 % и снижение стоимости, но несколько выше по затратам труда и осложняют производство работ в зимнее время.

Основой для сокращения трудозатрат  при производстве земляных работ  и устройству монолитного фундамента является использование высокопроизводительных машин и оборудования, увязанных  в комплекте по основным параметрам, прогрессивных технологий и рациональных технологических и поточных методов.

Обилие моделей и типоразмеров строительных машин, отсутствие сконцентрированных в одном источнике сведений о  них, а также различия в методиках  технико-экономических расчетов при  сравнении вариантов механизации  значительно затрудняют выбор наиболее эффективных машин для конкретных условий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ  ПРОИЗВОДСТВА ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ.
1. Определение состава процессов и объемов работ при устройстве котлована.

 

Комплекс работ по устройству котлована  можно расчленить на следующие простые  процессы:

• Срезку растительного слоя
• Разработку грунта в котловане
• Транспорт грунта в отвал
• Зачистку дна котлована.

В общем случае неблагоприятные  гидрогеологические, климатические  и другие особые условия могут  потребовать выполнения дополнительных процессов( водоотлив, искусственное  понижение грунтовых вод, рыхление грунтов, крепление стенок выемок и  др. )

Основным процессом, по которому производится выбор ведущей машины и увязка остальных средств механизации, является разработка грунта в котловане.

 

2. Подсчет объемов земляных работ.

 

Объем работ по срезке растительного  слоя в м² определяется размерами котлована поверху с добавлением с каждой стороны выемки полосы шириной 5м. Грунт растительного слоя на всех площадках без корней и примесей природной влажности толщиной до 15 см.

Объем прямоугольного в плане  котлована с откосами определяется по формуле 

где  а и b – ширина и длина  котлована понизу, м;

с и d – ширина и длина котлована  поверху, м;

Н – глубина котлована, м.

Размеры котлована понизу определяются габаритами возводимого фундамента с добавлением по периметру сооружения зазора равного 0,3 м:

a = 73.2м;

b = 13.2м.

Размеры котлована поверху:

c = a + 2mH = 73.2 + 2*0.5*3 = 76.2м;

d = b + 2mH = 13.2 + 2*0.5*3 = 16.2м.

где  m = 0,5 – показатель крутизны откоса, определяемый по табл. 1

СНиП-12-04-2002

м³.

При разработке котлованов экскаватором с оборудованием прямая лопата разрабатывается выездная траншея, объём которой V_в в м³  определяется по формуле:

 

где Н – глубина котлована, м; b – ширина въездной траншеи (3,5; 7 м);

- показатель крутизны продольного  уклона въездной траншеи, принимаемый  равным 7-10.

При выборе экскаватора –  “обратная лопата”, “драглайн”, “грейфер”, объем въездной траншеи и срезку растительного слоя  необходимо рассчитать с учетом габарита машины или ее рабочего оборудования (если оно выступает за пределы машины), потому что траншея нужна будет только для машин работающих по дну котлована (зачистки дна котлована бульдозером).

H = 3 м.

m' = 7

m = 0.5

для прямой лопаты b = 7м.

Объем работ по срезке растительного  слоя определяется размерами котлована  поверху с добавлением с каждой стороны выемки полосы шириной 5 м. грунт  растительного слоя на всей площадке без корней и примесей природной  влажности до 0,15 м.

Объем работ по срезке растительного  слоя V_р.сл. определяется по формуле:

 

 

Весь объем работ, выполняемый  экскаватором равен:

.

 

    прямая

    обратная

                           драглайн

При разработке грунта экскаваторами  на дне котлована остается недобор  грунта, величина которого h_н – принимается по данным прил. 2.метод. указ. в зависимости от типа рабочего оборудования экскаватора и вместимости ковша.

Объём недобора V_н, в м³ по всей площади котлована определяется по формуле

V_н = a*b*h_н = 73,2*13,2*h_н,

 

вместимость ковша	0,65м3
оборудование	hн, м	Vн, м3
прямая лопата	0,10	96,624
обратная лопата	0,15	144,936
драглайн	0,20	193,248

 

 

 

Весь грунт, разрабатываемый  экскаватором, вывозится в отвал.

Недобор разрабатывается  механизированным способом.

 

3. Подбор комплектов машин для производства земляных работ.

 

Срезка растительного  слоя может быть выполнена: бульдозерами (§Е-2-1-5) с шириной расчистки до 30 м, (авто)грейдерами (§Е2-1-6) с перемещением грунта к краю полосы, скреперами (§Е2-1-21) при транспортировании грунта на расстояние более 100 м. Для срезки растительного слоя принимаем:

- бульдозеры (§ Е-2-1-5):

1) ДЗ-9 (Д-275А) на базе трактора Т-180  Н_вр = 0,60 маш.-ч.

2) ДЗ-28 (Д-533) на базе трактора Т-130  Н_вр = 0,66 маш.-ч.

3) ДЗ-8 (Д-271А) на базе трактора Т-100  Н_вр = 0,84 маш.-ч.

 

 

Разработка грунта в котловане может осуществляться одноковшовыми экскаваторами с рабочим оборудованием прямая и обратная лопата, драглайн, грейфер.

Ориентировочная емкость  ковша экскаватора в зависимости  от объема работ принимается по прил. 3. метод. указаний. Более плотные  грунты целесообразно разрабатывать  экскаватором прямая лопата, лёгкие –  обратная лопата, драглайн. Для экскаваторов с рабочим оборудованием прямая лопата необходимо учитывать глубину  копания. Наименьшая глубина копания, обеспечивающая полное наполнение ковша  за одно черпание принимается по прил. 4. метод. указаний. В зависимости  от вида грунта может приниматься  ковш экскаватора с зубьями или  режущей кромкой.

Разработка грунта в котловане  нормируется по Е 2-1-7 ¸ Е 2-1-11.

Принимаем экскаваторы:

 

 

§ Е-2-1-8

1) Э-504 (Э-505, Э-505А) прямая лопата – q = 0,65 м³ с реж. кромкой, Н_вр = 1,8 маш.-ч.

§ Е-2-1-8

2) Э-651 (Э-652, Э-656) обратная лопата – q = 0,65 м³ с зубьями, Н_вр = 2,3 маш.-ч.

§ Е-2-1-11

8) Э-651 (Э-652, Э-656) драглайн – q = 0,65 м³ с зубьями, Н_вр = 2,0 маш.-ч.

Весь грунт разрабатываемый  экскаватором транспортируется в отвал.

 

Транспортирование грунта в отвал. Рекомендуемая грузоподъемность автосамосвалов в зависимости от емкости ковша экскаватора и расстояния транспортирования грунта принимается по прил. 5, а марка машин по прил. 6.

Принимаем автосамосвалы:

Прил.7 метод. указания.

1) КрАЗ-22Б (Q=10 т.)

2) КрАЗ-22Б (Q=10 т.)

3) КамАЗ – 5510 (Q=9 т.)

Для обеспечения непрерывной  работы экскаватора с погрузкой  грунта в транспорт рассчитывается необходимое количество автосамосвалов по формуле:

где:

Т_ц – время одного цикла автосамосвала, мин;

 расчетная продолжительность  погрузки, мин;

L – расстояние транспортирования  грунта, км;

V_ср – средняя скорость движения автосамосвала, км/ч;

t_р – время разгрузки, мин;

t_м – время маневрирования, мин.

t_р  и t_м принимаем равными по 1 мин.

Время погрузки автосамосвала (с достаточной степенью точности) определяется по формуле:

,

где:

 Q – грузоподъемность автосамосвала, т;

- норма времени, маш.-ч./100 м³;

g - плотность грунта, т/м³.

При дробном значении N, число автосамосвалов округляется до целого в большую сторону.

 

Для разработки недобора грунта с перемещением его на половину длины  котлована (36.6 м) применяются бульдозеры Е-2-1-22, либо дно зачищается вручную.

Принимаем бульдозеры (§ Е-2-1-22):

1) ДЗ-34С (Д-527С) на базе трактора ДЭТ-250 Н_вр = 0,22 маш.-ч.

2) ДЗ-34С (Д-527С) на базе трактора ДЭТ-250 Н_вр = 0,22 маш.-ч.

3) ДЗ-385 на базе трактора ДЭТ-250 Н_вр = 0,84 маш.-ч.

Таким образом,  для дальнейшего  рассмотрения и сравнения в курсовом проекте принимаем три комплекта машин.

1. Комплект.

• ДЗ-9 (Д-275А) на Т-180;
• Э-504 (Э-505, Э-505А);
• КрАЗ-22-Б;
• ДЗ-34С (Д-527С) на ДЭТ-250

2. Комплект.

• ДЗ-18 (Д-493А) на Т-100;
• Э-651 (Э-652, Э-656);
• КрАЗ-22-Б;
• ДЗ-34С (Д-527С) на ДЭТ-250