Проектирование земляных работ (Проектування земляних робiт)

МРЖНРЖСТЕРСТВО ОСВРЖТИ РЖ НАУКИ УКРАРЗНИ

КРЖРОВОГРАДСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ

ТЕХНРЖЧНИЙ УНРЖВЕРСИТЕТ

Кафедра: тАЬБудiвельних, дорожнiх манин та будiвництватАЭ

Курсова робота

з дисцiплини технологiя будiвельного виробництва

на тему: проектування земляних робiт

Пояснювальна записка

ПЗР 307.000.000. ПЗ

Виконав: студент гр.ПБ-98-2

__________ Свiнцицький С.О.

тАЬ ___ тАЬ _____________ 2001 р.

Перевiрив: викладач

__________ Попов Г. А.

тАЬ ___ тАЬ _____________ 2001 р.

Кiровоград 2001 р.

Вступ

За останнi десятирiччя технологiя будiвельного виробництва, як наукова дисциплiна одержала великий розвиток. Одним з основних навикiв в технологii будiвельного виробництва i квалiфiковане проектування рiзного виду будiвельних процесiв.

Проектування - трудомiсткий i кропiткий процес, який вимагаi вивчення спецiальноi лiтератури, нормативних, довiдкових та iлюстрованих матерiалiв. БудiвельникитАУтехнологи не повиннi забувати, що результат iх працi тАУ обтАЩiкти довгострокового використання. Тому повиннi забезпечити на довгий строк експлуатацii споруд i будiвель потрiбний запас довговiчностi з мiнiмальними ремонтами та здiбнiстю в подальшому реконструювання в процесi удосконалення виробництва та полiпшення битових умов. Вiд проектування земляних робiт, iх трудомiсткостi, строкiв виконання, вартостi, якостi i надiйностi залежить ефективнiсть будiвництва в цiлому.

Разом з тим структура задач технологiчного проектування, послiдовнiсть та методи iх вирiшення, ще недостатньо чiтко вираженi, iснуi ряд недолiкiв лiквiдувати якi можна за рахунок пiдвищення рiвня органiзацii проектування будiвельних процесiв.

При вирiшенi цих проблем вченi нашоi краiни вказують на необхiднiсть автоматизацii проектних робiт.

1. РОЗШИФРОВКА ВАРРЖАНТНОГО ЗАВДАННЯ

1. Варiант тАУ 307

2. Номер площадки тАУ 1 (рис.1.1)

3. Тип споруди тАУ 1 (рис.1.2)

4. Тип фундаменту тАУ В (рис.1.3)

5. Найменування та група грунту тАУ сг (суглинок)

6. Вiдстань транспортуванння грунту тАУ 10 км.

7. Довжина сторони квадрата тАУ a=30 м.

8. Знак рiзницi g1-g2 - тАЬ тАУ тАЬ

9. Перевищення горизонталей Dg тАУ 0.5 м

10. Стовпчатий крок тАУ 6 м.

11. Вiдлiк першой горiзонталi тАУ 206.5

Розраховуiмо вiдлiк першой горiзонталi за формулою

,

де n тАУ номер останiх двох цифр залiковой книжки.

Рис.1.1. Площадка №1

Рис.1.2. Споруда

Рис.1.3. Фундамент типу В (стовбчитий)

2. ПРЖДГОТОВКА ВИХРЖДНИХ ДАННИХ ДЛЯ ПРОЕКТУВАННЯ

2.1. Визначенння чорних вiдмiток вершин квадратiв

Визначення чорних вiдмiток вершин квадратiв виконують за формулою

,

де gn тАУ вiдмiтка горизонталi, яка знаходиться нижче вершини квадрата, м;

Dg тАУ перевищення однiii горизонталi над iншою, м;

l тАУ вiдстань мiж горизонталлю та вершиною квадрата, м;

L тАУ вiдстань мiж горизонталями, м;

i.j тАУ номер ряда та стовпця вiдповiдно.

м м

м м

РЖншi значення чорних вiдмiток знаходять аналогiчно, пiсля чого iх заносять до табл.2.1

2.2. Визначення проектних (червоних) вiдмiток вершин квадратiв

При плануваннi площадки з нульовим балансом земляних мас червона вiдмiтка визначаiться за формулою

м,

де тАУ сума вiдмiток вершин, якi вiдносяться тiльки до одного квадрата;

тАУ сума чорних вiдмiток вершин загальних для 2-ох квадратiв;

тАУ сума чорних вiдмiток вершин загальних для 4-ох квадратiв.

тАУ кiлькiсть квадратiв.

м

м

2.3. Визначення робочих вiдмiток вершин квадратiв.

Робочi вiдмiтки вершин квадратiв визначають, як рiзницю мiж червоною та чорною вiдмiтками

,

де Н0 тАУ проектна вiдмiтка площадки;

Нi.j тАУ чорна вiдмiтка вершини квадрата;

тАУ номер квадрата;

k тАУ номер вершини квадрата.

м м

м м

Аналогiчно виконують подальшi розрахунки i отриманi данi заносять до табл.2.2

Таблииця 2.1 тАУ чорнi вiдмiтки вершин квадратiв

Вершина квадратаВiдмiтка меньшоi горизонталi

l,

м

L,

м

Dg

Чорна вiдмiтка

H1.1

206.510250.5206.70

H1.2

207.011350.5207.16

H1.3

207.52300.5207.53

H1.4

208.01330.5208.02

H1.5

208.027350.5208.39

H1.6

208.516380.5208.71

H1.7

209.06310.5209.10

H2.1

207.06250.5207.12

H2.2

207.027340.5207.40

H2.3

207.515310.5207.74

H2.4

208.09290.5208.16

H2.5

208.57380.5208.59

H2.6

208.534420.5208.90

H2.7

209.017290.5209.29

H3.1

207.54380.5207.55

H3.2

207.521360.5207.79

H3.3

208.07310.5208.11

H3.4

208.026320.5208.41

H3.5

208.519300.5208.82

H3.6

209.011350.5209.16

H3.7

209.55430.5209.56

H4.1

207.518320.5207.78

H4.2

208.08370.5208.11

H4.3

208.028360.5208.39

H4.4

208.519280.5208.84

H4.5

209.012430.5209.14

H4.6

209.032410.5209.39

H4.7

209.515390.5209.69

H5.1

208.010430.5208.12

H5.2

208.032430.5208.37

H5.3

208.513290.5208.72

H5.4

209.010510.5209.10

H5.5

209.034500.5209.34

H5.6

209.510410.5209.62

H5.7

209.533420.5209.89
Таблиця 2.2 тАУ Обсяги планувальних робiт

квад-рата

Робоча позначка, м

a2

4

S| h |

(Sh н)2

h½

(Sh в)2

h½

Обсяг робiт , м

h1

h2

h3

h4

Насип

(+)

Виiмка

(-)

11.771.311.071.352255.505.500-1237.50-
21.310.940.731.072254.054.050-911.25-
30.940.450.310.732252.432.420-546.75-
40.450.08-0.120.312250.960.7400.015165.383.38
50.08-0.24-0.43-0.122250.870.0070.7171.58161.33
6-0.24-0.63-0.82-0.432252.12-2.120-477.00
71.351.070.680.922254.024.020-904.50-
81.070.730.360.682252.842.840-639.00-
90.730.310.060.362251.461.460-328.50-
100.31-0.12-0.350.062250.840.1630.26336.6859.17
11-0.12-0.43-0.69-0.352251.59-1.590-357.75
12-0.43-0.82-1.09-0.692253.03-3.030-681.75
130.920.680.360.692252.652.650-596.25-
140.680.360.080.362251.481.480-333.00-
150.360.06-0.370.082250.870.2670.16064.6635.40
160.06-0.35-0.67-0.372251.450.0021.3300.5674.25
17-0.35-0.69-0.92-0.672252.63-2.630-591.75
18-0.69-1.09-1.22-0.922253.92-3.920-882.00
190.690.360.100.352251.501.500-337.50-
200.360.08-0.250.102250.790.3700.08083.2518.00
210.08-0.37-0.63-0.252251.330.0051.1701.13263.25
22-0.37-0.67-0.87-0.632252.54-2.540-571.50
23-0.67-0.92-1.15-0.872253.61-3.610-812.25
24-0.92-1.22-1.42-1.152254.71-4.710-1059.75

2.4. Побудова нульовоi лiнii.

Виконуiмо побудову нульовоi лiнii графiчним методом. Пiсля чого визначимо закладання укосiв для виiмки i насипу в зовнiшнiх вершинах квадратiв.

Закладання укосiв визначаiмо за формулою

,

де m тАУ коефiцiiнт закладання укосу, для суглинок m =1.75;

h тАУ робоча вiдмiтка вершини квадрату.

Таблиця 2.3 тАУ Закладання укосiв

H

11

12

13

14

15

16

17

21

27

31

37

41

47

51

52

53

54

55

56

57

e

3.132.331.680.820.170.391.072.41.41.651.871.242.10.650.210.41.071.491.982.45

Вiдклавши величини закладань укосiв вiд вершин квадратiв майданчика i зтАЩiднавши iх плавними лiнiями, отримаiмо абрис укосiв майданчика в планi.


23.11.2000 p. Свiнцицький Станiслав ПБ-98-2

Обсяг робiт пiсля оптимiзацii

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

N kv* h1 * h2 * h3 * h4 *sum(h)* V(+) * V(-)

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

1 1.79 1.33 1.09 1.37 5.580 1256.00 0.00

2 1.33 0.96 0.75 1.09 4.130 929.00 0.00

3 0.96 0.47 0.33 0.75 2.510 565.00 0.00

4 0.47 0.10 -0.10 0.33 1.000 182.00 2.00

5 0.10 -0.22 -0.41 -0.10 0.830 3.00 144.00

6 -0.22 -0.61 -0.80 -0.41 2.040 0.00 459.00

7 1.37 1.09 0.70 0.94 4.100 923.00 0.00

8 1.09 0.75 0.38 0.70 2.920 657.00 0.00

9 0.75 0.33 0.08 0.38 1.540 347.00 0.00

10 0.33 -0.10 -0.33 0.08 0.840 45.00 50.00

11 -0.10 -0.41 -0.67 -0.33 1.510 0.00 340.00

12 -0.41 -0.80 -1.07 -0.67 2.950 0.00 664.00

13 0.94 0.70 0.38 0.71 2.730 614.00 0.00

14 0.70 0.38 0.10 0.38 1.560 351.00 0.00

15 0.38 0.08 -0.35 0.10 0.910 78.00 30.00

16 0.08 -0.33 -0.65 -0.35 1.410 1.00 282.00

17 -0.33 -0.67 -0.90 -0.65 2.550 0.00 574.00

18 -0.67 -1.07 -1.20 -0.90 3.840 0.00 864.00

19 0.71 0.38 0.12 0.37 1.580 356.00 0.00

20 0.38 0.10 -0.23 0.12 0.830 98.00 14.00

21 0.10 -0.35 -0.61 -0.23 1.290 2.00 247.00

22 -0.35 -0.65 -0.85 -0.61 2.460 0.00 554.00

23 -0.65 -0.90 -1.13 -0.85 3.530 0.00 794.00

24 -0.90 -1.20 -1.40 -1.13 4.630 0.00 1042.00

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Загальний обсяг робiт по квадратах 6407.00 6060.00

Обсяг робiт у бiчних укосах 250.00 210.00

Додатковий обтАЩiм грунту: 376.00

Загальний обсяг робiт 6657.00 6646.00

Похибка балансу земляних мас 0.17 %

Червона вiдмiтка 208.49 м

2.5. Пiдрахунок обсягу планувальних робiт

Для пiдрахунку обсягу планувальних робiт в межах квадратiв використовуiмо формулу

,

де V тАУ обтАЩiм планувальних робiт для одноiмених квадратiв;

a тАУ довжина сторони квадрата;

h1, h2, h3, h4 тАУ робочi вiдмiтки.

,

де Vн(в) тАУ обтАЩiм планувальних робiт для одноiмених квадратiв;

a тАУ довжина сторони квадрата;

тАУ сума робочих вiдмiток насипу (виiмки);

тАУ сума робочiх вiдмiток.

Аналогiчно виконуiмо подальшi розрахунки, отриманi результати заносимо у табл.2.2

2.6. Пiдрахунок обтАЩiму грунта у вiдкосах насипу та виiмки.

Виконаiмо пiдрахунок обтАЩiму грунту в укосах насипу та виiмки за формулами

м3,

де Vк.п. тАУ обтАЩiм грунту кутовоi чотирьохгранноi пiрамiди;

m тАУ коефiцiiнт закладання укосу;

h тАУ робоча вiдмiтка, м.

м3

м3,

де Vб.п. тАУ обтАЩiм грунту бiчного призматоiду;

h11, h12 тАУ вiдмiтки зовнiшнiх кутiв квадрата, м.

м3

м3,

де Vп.п.к. тАУ обтАЩiм грунту пiрамiди перехiдних квадратiв;

a1 тАУ частина перехiдного квадрата, що належить данному елементу укоса.

м3

Аналогiчно виконуiмо iншi обчислення, отриманi результати внесемо до табл.2.4


Таблиця 2.4 тАУ ОбтАЩiми грунта у вiдкосах

квад-рата

Робочi вiдмiтки квадратiв, м3

ОбтАЩiм грунта у вiдкосах, м3

4-х гр. пiрамiдабiчного призматоiдуперамiди перехiдних квадр.

h11

h12

Н(+)В(тАУ)Н(+)В(тАУ)Н(+)В(тАУ)
11.791.3310.24-64.31---
21.330.96--34.75---
30.960.47--13.92---
40.470.10--2.42---
50.10-0.22----0.0180.154
6-0.22-0.61---4.83--
6-0.61-0.80-0.4-13.13--
12-0.80-1.07---31.98--
18-1.07-1.20---33.78--
24-1.20-1.40---44.45--
24-1.40-1.13-4.9-42.15--
23-1.13-0.85---25.92--
22-0.85-0.61---14.09--
21-0.61-0.23---4.93--
20-0.230.12----0.030.14
190.120.37--1.73---
190.370.710.09-7.88---
130.710.94--17.97---
70.941.37--35.44---
11.371.79--50.26---

Пiдрахувавши суму обтАЩiмiв грунту в уклонах насипу та виiмки отримаiмо значення загального обтАЩiму грунту в уклонах насипу та виiмки

Vн=239.06 м3 Vв=220.85 м3

Складемо балансову вiдомiсть земляних робiт. Для цього визначимо додатковий обтАЩiм грунту внаслiдок залишкового розпушення.

м3,

де Vвк тАУ обтАЩiм грунту у квадратах, м3;

Vву тАУ обтАЩiм грунту у вiдкосах, м3;

kр тАУ клефiцiiнт розпушення.

Коефiцiiнт розпушення для суглинку дорiвнюi kр=6%

м3

Розрахунковi данi внесемо в вiдомiсть балансу земляних робiт

Робочi вiдмiтки

Hасип, м3

(+)

Виiмка, м3

(-)

ОбтАЩiм грунту в межах квадратiв6407.006060.00
ОбтАЩiм грунту в укосах250.00210.00
ОбтАЩiм грунту внаслiдокрозпушення-376.20
Разом:6657.006646.20

Баланс: 6646.2-6657=-10.8 м3

На основi розрахованих данних знайдемо розходження в обтАЩiмах мiж виiмкою та насипом при нульовому балансi земляних мас. За умовою це розходження не повинно перевищувати 5% .

де VНз тАУ сумарний обтАЩiм насипу, м3;

VВз тАУ сумарний обтАЩiм виiмки, м3.

2.7. Визначення середньоi дальностi перемiщення грунту iз виiмки у насип.

Для визначення вiдстанi перемiщення потрiбно визначити центри мас насипу та виiмки за формулами:

а) для визначення центру ваги

, ,

де Х, Y тАУ координати центрiв ваги насипу чи виiмки окремих квадратiв;

V тАУ обтАЩiм грунту в цiх квадратах.

б) для визначення середньоi дальностi перемiщення грунта

,

де Y, X тАУ координати визначених центрiв ваги;

м.

2.8. Пiдрахунок обсягу робiт з капанням ямок

Тип фундаменту тАУ без пiдвального премiщення. Оскiльки тип грунту суглинок, а глибина ями 2.5 м, то вибираiмо 1:0.5 кут 63В°.

Знайдемо найбiльну крутизну закладання укосiв

м,

де h тАУ глибина ямки.

Знайдемо ширину та довжину ямки пiд стакани фундаменту по низу

м

Знайдемо ширину та довжину ямки пiд стакан фундаменту по верху

м

Знайдемо площу ямки по верху i низу

м2

м2

ОбтАЩiм земляних робiт

м3

ОбтАЩiм по зачистцi дна ямки

м3,

де hн тАУ коефiцiiнт, вибираiмо з таблицi 14 АНТИ[1] hн=0.2

м3

ОбтАЩiм грунту для механiзованоi роботи

м3

ОбтАЩiм грунту витесненого спорудою

м3

ОбтАЩiм грунту який вивозиться самоскидами

м3

ОбтАЩiм грунту, який укладаiться у вiдвал

м3

ОбтАЩiм грунту, для зворотньоi засипки

м3

3. ВИЗНАЧЕННЯ ПОТРРЖБНИХ ПАРАМЕТРРЖВ ЗАСОБРЖВ МЕХАНРЖЗАЦРЖРЗ ЗЕМЛЯНИХ РОБРЖТ

При планувальних роботах основним параметром для вибору засобiв механiзацii земляних робiт i середня вiдстань перемiщення грунту та його категорiя.

При копаннi котлованiв ямок такi основнi параметри для вибору екскаваторiв

- потрiбна глибина копання;

- потрiбний радiус копання;

- потрiбний радiус вивантаження грунту;

- потрiбна висота вивантаження грунту.

При транспортуваннi грунту використовують автосамоскиди. Основним параметром для вибору i iмнiсть ковшу екскаватора.

4. ВИБРЖР ЗА ТЕХНРЖЧНИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ ЗАСОБРЖВ МЕХАНРЖЗАЦРЖРЗ ЗЕМЛЯНИХ РОБРЖТ

Попереднiй вибiр ведучоi машини.

Ведуча машина вибираiться для даних умов виконання ведучого процесу в запланованому комплексi робiт.

При плануваннi майданчика таким процесом i розробка грунту. В якостi ведучоi машини вибираiмо 2 причипних скрепера, так як довжина перемiщення грунту з виiмки в насип складаi 107 м. Оскiльки обтАЩiм земляних робiт знаходиться в межах до 20 тис. м3, то вибираiмо 2 рiзних скрепера з iмнiстью ковша 6 i 7 м3 (табл.4.1).

При механiчному способi розробки грунту використовуiться екскаватори обладнанi рiзним робочим обладнаням. Оскiльки обтАЩiм робiт по риттю котловану знаходиться в межах до 10 тис. м3 то вибираiмо 2 рiзних екскаватора з зворотньою лопатою i iмнiстю ковша 0.15 i 0.25 м3 (табл.4.2).

Для транспортування грунту в залежностi вiд обтАЩiму ковша екскаватора вибираiмо автосамоскиди ГАЗ-93А з мiсткiстю кузова 1.65 м3 i ЗИЛ-585 з мiсткiстю кузова 2.4 м3 (табл.4.3).

Таблиця 4.1 тАУ Скрепери

Показники

Д-374А

ДЗ-12А

Д-498

ДЗ-20

РДмнiсть ковшу, м3

67
Марка тягочаТ-100МТ-100МГС
Потужнiсть тягача, л.с.100108

Ширина рiзання тАУ a, м

2.672.65

Найбiльша товщина зрiзання стружки тАУ h, м

0.320.3
Товщина шару насипання, м0.15-0.50.15-0.5

Швидкiсть руху скрепера, км/год:

- при завантаженi тАУ Vн

- при развантаженi тАУ Vр

- при русi завантаженого тАУ Vз

- при русi порожнього тАУ Vп

1.5-1.6

3.8-4.5

4.5-6.4

6.5-10

1.5-1.6

4.5-6.4

3.8-4.5

6.5-10

Мiнiмальний шлях завантаження скрепера тАУ Lmin, м

2025

Час розвантаження ковша тАУ tр, с

2121

Габарiтнi розмiри, м:

- довжина

- ширина

- висота

8.4

3.03

3.09

8.79

3.14

2.47

Вага (без трактора), кг73137000

Таблиця 4.2 тАУ Ексковатори

Показники

Е-1514

Е-2515А

ЕО-2621А

РДмнiсть ковшу, м3

0.150.25
Найбiльша глубина копання котловану, м2.23

Найбiльший радiус копання тАУ Rк, м

4.15
Початковий радiус вивантаження, м2.12.7
Кiнцевий радiус вивантаження, м2.12.65
Початкова висота вивантаження, м1.72.6
Кiнцева висота вивантаження, м1.72.6
Тривалiсть цикла, сек.1820
Тип ходового пристроюколесний

Габарiтнi розмiри, м:

- довжина

- ширина

- висота

6.26

2

3.9

6.48

2.1

3.9

Потужнiсть двигуна, л.с.5055

Таблиця 4.3 тАУ Автосамоскиди

Показники

ГАЗ-93А

ЗИЛ-585

ВантажопiдтАЩiмнiсть тАУ m, т

2.253.5

РДмнiсть кузова, м3

1.652.4
Мiнiмальний радiус повороту, м7.68

Висота до верха борта тАУ hб, м

1.461.78

Рекомендуiма iмнiсть ковша ексковатора q, м

0.15-0.250.25-0.35

Час маневрування при загрузу тАУ tм, хв.

11

Час разгрузки с маневруванням тАУ tм.р., хв

0.91.2

Габарiтнi розмiри, м:

- довжина

- ширина

- висота

5.24

2.1

2.13

5.94

2.29

2.18

5. РОЗРАХУНОК НЕОБХРЖДНОРЗ КРЖЛЬКОСТРЖ АВТОСАМОСКИДРЖВ

Приймаiмо, що ексковатор Е-1514 працюi з автосамоскидом ГАЗ-93А (1 тАУ варiант) i ексковатор Е-2515А працюi з ЗИЛ-585 (2 тАУ варiант).

5.1. Розрахунок часу навантаження одного автосамоскида

Визначають спочатку кiлькiсть ковшiв, потрiбних для завантаження кузова машини. Визначаiмо за формулою

ковш.,

де g тАУ геометрична мiсткiсть ковша;

Q тАУ вантажопiдйомнiсть транспортноi одиницi;

Ke тАУ коефiцiiнт використання мiсткостi ковша ексковатора за табл.17.[1]. Приймаiмо Ke=0.85

м3,

де Bn тАУ вантажопiдйомнiсть, т;

r - щiльнiсть грунту, т/м3.

1 тАУ варiант

м3

2 тАУ варiант

м3

1 тАУ варiант

ковшiв

2 тАУ варiант

ковшiв

Визначимо кiлькiсть циклiв екскавацii автосамоскиду за годину за формулою

де kв тАУ коефiцiiнт використання по часу, приймаiмо kв=0.75;

tц тАУ тривалiсть циклу, хв.

1 тАУ варiант

цикли

2 тАУ варiант

цикли

Розрахуiмо час навантаження автосамоскида

де kт тАУ коефiцiiнт, який залежить вiд органiзацii роботи транспорта, приймаiмо kт=0.85

1 тАУ варiант

хв.

2 тАУ варiант

хв.

5.2. Розрахунок часу транспортування грунту автосамоскидом

Цей розрахунок виконують за формулою

хв.,

де L тАУ вiдстань транспортування грунту, км;

Vсер тАУ середня швидкiсть руху автосамоскидiв. Згiдно таблицi 13[1] - Vсер=19 км/год.

1 - варiант

хв.

2- варiант

хв.

5.3. Розрахунок часу одного циклу автосамоскида

Цей розрахунок ведуть за формулою

хв,

де tп тАУ час завантаження, хв;

tтр тАУ час транспортування грунту, хв;

tр.м тАУ час розвантаження з моневруванням, хв;

tм тАУ час маневрування при завантаженнi, хв.

1 тАУ варiант

хв.

2 тАУ варiант

хв.

5.4. Розрахунок кiлькостi рейсiв автосамоскидiв за змiну

Розрахунок рейсiв виконують за формулою

де tз.мтАУ тривалiсть робочоi змiни;

Tц тАУ час одного

Вместе с этим смотрят:


11-этажный жилой дом с мансардой


14-этажный 84-квартирный жилой дом


16-этажный жилой дом с монолитным каркасом в г. Краснодаре


180-квартирный жилой дом в г. Тихорецке


2-этажный 3-секционный 18-квартирный жилой дом в г. Мирном