Устройство котлована

 

Содержание 

 

Наименование разделов	Стр.
Задание на проектирование	4
Дополнительные данные для проектирования	4
Введение	5
1. Определение объемов  земляных работ и работ по  устройству монолит-	6
ных железобетонных фундаментов
1.1 Определение объемов  выемок под фундамент	6
1.2 Определение объемов  работ при зачистке недобора  дна котлована	7
1.3 Определение объемов  работ обратной засыпки	7
1.4 Определение объемов  работ по уплотнению обратной  засыпки	8
1.5 Определение объемов  опалубочных, арматурных и бетонных работ	8
1.5.1 Объем установки  и разработки опалубки	8
1.5.2 Объем арматурных  работ	9
1.5.3 Объем бетонных  работ	10
2. Выбор способов и  методов производства земляных  работ	11
2.1 Подготовительные работы	11
2.2 Геодезические работы	12
2.3 Разработка грунта в котловане	12
2.4 Вывоз лишнего грунта  за пределы строительной площадки	13
2.5 Зачистка дна котлована	13
2.6 Обратная засыпка	13
3. Выбор методов и  способов производства работ  по установке монолитных	15
железобетонных фундаментов
3.1 Опалубочные работы	15
3.2 Арматурные работы	17

 

Продолжение содержания

 

Наименование разделов	Стр.
3.3 Бетонные работы	18
4. Выбор комплектов  машин и механизмов для производства  земляных	21
работ
4.1 Машина для планировочных  работ	21
4.2 Подбор экскаватора для разработки грунта в котловане	22
4.3 Подбор машины для  перемещения грунта	23
4.4 Подбор машины для  зачистки дна котлована	23
4.5 Автосамосвал для  вывоза лишнего грунта	24
4.6 Выбор механизма  для обратной засыпки	25
4.7 Выбор механизмов для уплотнения грунта	25
5. Выбор комплектов  машин и механизмов для работ  по устройству	27
монолитных железобетонных фундаментов
5.1 Подача бетонной  смеси	27
5.2 Выбор марки автотранспортного  средства	28
Ведомость машин и  механизмов	29
6. Мероприятия по технике безопасности при производстве земляных	31
работ и работ по устройству монолитных железобетонных фундаментов
6.1 Организация строительной  площадки участков работ и  рабочих мест	31
6.2 Эксплуатация строительных  машин	31
6.3 Земляные работы	32
6.4 Бетонные работы	33
7. Мероприятия по контролю  и оценке качества работ	35
8. Построение графика  выполненных работ	37
9. Технико-экономические  показатели	38
Список используемой литературы	39

 

 

 

 

 

Задание на проектирование

 

1. Номер варианта	26/1
2. Вид и отметка  подошвы фундамента	Ленточный (5,5)
3. Наличие подвала  в здании	Подвал
4. Район строительства	Тула
5. Дальность  вывоза лишнего грунта	3 км
6. Уровень грунтовых  вод	5,0 м
7. Вид грунта  на строительной площадке	Глина ломовая
8. Начало работ	Август
9. Продолжительность  работ	70 дней
10. Размеры фундаментов,  мм (AхBхH)	600х1800х450
11. Размеры строительной  площадки, м	150х200
12. Размеры здания, м	12х36

 

Дополнительные  исходные данные

 

1. Объемная масса  грунта - глина	1,3 т/м3
2. Показатели разрыхления грунта
2.1 Коэффициент  разрыхления	1,1
2.2 Наибольшая допустимая крутизна откосов котлована	1:0,5

 

Рисунок 1 План фундаментов здания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

При возведении зданий и сооружений выполняется  ряд строительных работ, которые подразделяются на отдельные процессы. Выполнение строительных работ осуществляется в определенной технологической последовательности: подготовительные работы; производство работ подземной части, или так называемый «нулевой цикл»; возведение надземной части; отделочные работы; благоустройство территории.

Земляные работы и возведение монолитных фундаментов  относится к работам по возведению подземной части здания.

Земляные работы выполняются при постройке любого здания или сооружения и составляют значительную часть их стоимости и особенно трудоемкости. Несмотря на то, что уровень механизации земляных работ достаточно высок многие работы выполняются в ручную, что приводит к увеличению трудоемкости.

Бетон и железобетон  широко применяются в промышленном и гражданском строительстве благодаря высоким физико-механическим показателям, долговечности, хорошей сопротивляемости температурным и влажностным воздействиям, сравнительно не высокой стоимости. Бетонные и железобетонные конструкции, изготовленные непосредственно на строящемся объекте, называются монолитными. Из монолитного железобетона возводят фундаменты, каркасы стен, плиты и т.д. при устройстве монолитных конструкций выполняются следующие работы: опалубочные (установка и разборка опалубки); арматурные (установка арматуры); бетонные (подача, укладка и уплотнение бетонной смеси, уход за бетоном в процессе его твердения). Трудоемкость выполнения этих работ значительна, так как доля ручного труда составляет 60%.

Для снижения стоимости  и трудозатрат земляных работ и работ выполняемых при возведении монолитных конструкций, а так же для получения высококачественной строительной продукции необходимо внедрение в строительную практику новых эффективных технологий, применение высокопроизводственных машин, прогрессивных опалубочных систем. Но главное – нужны высококвалифицированные кадры рабочих и инженеров, способных грамотно и целенаправленно решать задачи по проектированию и строительству зданий и сооружений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Определение объемов земляных работ и работ по устройству монолитных железобетонных фундаментов

 

1.1 Определение объемов выемок под фундамент

 

Определяем  объем растительного слоя грунта, который срезается для дальнейшей рекультивации земель.

S=150*200=30000 м²

V_{срез..гр.}=30000*0,3=9000 м³

Согласно задания – строящееся здание с подвалом, в данном случае земляным сооружение будет котлован.

Объем котлована  определяем по формуле:

 

V _кот=Н/6[Ш_н*Д_н  + Ш_в*Д_в +(Ш_н +Ш_в)(Д_н + Д_в)],         (1)

 

Где Н – глубина котлована, принятая равной глубине заложения  фундамента, м;

Ш_н, Д_н – ширина и длина котлована по дну, м;

Ш_в, Д_в  -  ширина и длина котлована по верху, м;

При этом Ш_в = Ш_н + 2mН;  Д_в = Д_н + 2mН

Где m = 0,5 - заложение откоса

Ш_в=39,2+2*0,5*5,5=44,7 м; Д_в=15,2+2*0,5*5,5=20,7 м;

 

V_кот = 5,5/6 * [39,2*15,2 + 44,7*20,7+(39,2+44,7)* (15,2+20,7)]=

=0,917*(595,84+925,29+3012,01)=4156,89 м³

 

 

Для подачи на дно котлована  машин, механизмов и материалов необходимо устройство въезда.

Объем въезда определяется по формуле:

V_въезд =  (А+mН) * L,                                                        (2)

Где А = 4 м, ширина въезда,

Н – глубина котлована, принятая глубине заложения фундамента;

L – длина въезда, определяется по формуле :

L = H/i ;                                                                            (3)

L  = 5,5/0,2 =27,5 м;

Где i  - уклон въезда

V _въезда = (4+1*5,5)*27,5 =261,25 м³

 

Общий объем разработки выемки определить по формуле

V _{разраб.} = V_кот. + nV _въезд.                                                 (4)

Где n =  1 – количество въездов

V _{разраб.} = 4156,89+261,25=4418,14 м³

 

 

1.2 Определение объемов  работ при зачистке недоборов  дна котлована

 

Доработку недобора до проектной отметки выполняют  сначала механизированным способом, а затем непосредственно под фундаментами – вручную. Зачистку недобора выполняем экскаватором.

Объем работ механизированным способом определяется по формуле:

V _{зач.мех.}=F*h_нед,

Где F – площадь дна котлована м²;

h_нед – допустимый недобор грунта.

F= (12+2*1,6)*(36+2*1,6)=15,2*39,2=595,84 м²

Для работ мы выбираем экскаватор с прямой лопатой, с режущей кромкой оснащенной зубьями и емкостью ковша 0,5 м³.

Допустимый недобор грунта для данного экскаватора составляет 0,1 м.

V _{зач.мех.} = 595,84*0,1=59,58 м³

После механизированной разработки недобранного грунта, дно выемок планируется в ручную в местах установки фундаментов, поэтому площадь планировки равна площади подготовки под фундамент.

V _{зач.руч} =h*F₁

F₁ – площадь планировки будет равна площади подготовки под фундамент, м²

F₁= (37,8*3+4,2*6)*1,8=249,48 м³

h =0,1 м

V _{зач.руч.} = 249,48*0,1=24,95 м³.

 

1.3 Определение  объемов работ обратной засыпки

 

Объем обратной засыпки пазухи котлована определяется по формуле:

V _об.зас. = S*P¹/K_ор,

Где S – площадь сечения пазухи;

P¹ – длина пазухи (по периметру котлована);

S= 0,7*0,45+5,05*1,3+1/2*5,5*2,75=0,315+6,565+7,56=14,44 м²

P¹=(15,12+42,24)*2=114,72 м

К_о.р. =1,08 – коэффициент остаточного разрыхления;

V _об.зас. = 114,72*14,44/1,08=1533,85 м³.

 

1.4 Определение  объемов работ по уплотнению  обратной засыпки

 

Грунт обратной засыпки необходимо уплотнять. Засыпка выполняется слоями с послойным уплотнением. Грунт в непосредственной близости от фундамента (0,8 м) уплотняется вручную. Остальной грунт уплотняется механизированным способом.

Схема уплотнения грунта:

 

S₁ =(0,8*5,5)-(0,6*0,45)+(0,5*1,25)+1/2(1,25*0,625)=4,4-0,27+0,625+0,39

=5,15 м²;

S₂ =1/2*(4,25*2,125)+(1,125*4,25)=4,52+4,78=9,30 м²

Объем грунта уплотняемого механизированным способом рассчитывается по формуле:

V _{упл.мех.} = S₂*P¹=9,30*114,72=1067,04 м³;

Объем грунта уплотняемого ручным способом рассчитывается  по формуле:

V _{упл.вруч.} = S₁*P¹=5,15*114,72=590,81 м³.

Квадратуру последовательно уплотняемых слоев можно посчитать по формуле:

F_упл.вр. = V _{упл.вруч}./h _упл.

Где h _упл. – толщена слоя уплотнения ручной трамбовкой

F_упл.вр. = 722,97/0,2 = 2954,04 м².

 

1.5 Определение  объемов опалубочных, арматурных и бетонных работ

1.5.1 Объем опалубочных  работ

 

Объем установки  и разборки опалубки определяется площадью соприкосновения опалубки с бетоном по вертикальным граням фундамента.

Размеры подошвы  фундамента:

- высота=0,45 м;

- длина по  периметру подошвы фундамента  Р=309,6 пог. м;

S_п.б. =309,6*0,45=139,32 м².

Размер стен подвала:

- высота 5,05 м;

- длина равна  периметру стен подвала Р=295,2 пог. м;

S_с.б. =295,2*5,05=1490,76 м².

 

На листе 2 графической  части представлены укрупненные  панели из щитов инвентарной опалубки.

Площадь панели:

S_п1 = 4,0*5,05=20,2 м²

S_п2 = 1,4*5,05=7,07 м²

S_п3 = 0,8*5,05=4,04 м²

При детальном  подсчете панелей получаем количество панелей:

4,0*5,05 – 58 шт.

1,4*5,05 – 4 шт.

0,8*5,05 – 4 шт.

Раскладка щитов  подошвы и панелей стен приведены  на листе 2 графической части. На этом же чертеже приведена спецификация элементов опалубки на потребное  количество с учетом оборачиваемости.

 

1.5.2 Объем арматурных  работ

 

 Армирование фундаментов осуществляется сварными сетками и каркасами из арматурной стали диаметром 13-32 мм.

Ширина сетки  С1 :1800-100=1700 мм

Габариты арматурных изделий принимаются в соответствии с размером кузова автомобиля, принятого для перевозки. Для перевозки принимаю автомобиль МАЗ-200 с длиной кузова 4,5 м и шириной 2,48 м, грузоподъемностью 7 тонн.

Сетки С1 размерами: 1,7*4,5 м

Пространственные  каркасы размерами:

Ширина = 600-100= 500 мм;

Высота = 5500-100=5400 мм;

Длина = 4500 мм.

Каркас Кп1 0,5*4,5*5,4 (h)

Вес одной сетки: 4,5*1,7*0,3*50 = 114,75 кг