Земляные работы

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Пермский государственный технический университет

Строительный факультет

Кафедра строительного производства

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Выполнил гр. ПГС07

Краснов В.Г.

Руководитель

Бочкарёва Т.М.

г. Пермь 2010

Содержание

1. Определение черных отметок вершин геодезической сетки

2. Определение средней планировочной отметки

3. Определение красных (проектных) отметок

4. Определение рабочих отметок

5. Определение объемов земляных работ

6. Определение объема грунта в откосах

7. Баланс земляных масс

8. Определение объема земляных работ при разработке выемок

9. Выбор бульдозера в качестве ведущей машины комплекта

10. Выбор скрепера в качестве ведущей машины комплекта

11. Технико-экономический расчет комплекта планировочных машин с ведущей машиной - бульдозером

12. Технико-экономический расчет комплекта планировочных машин с ведущей машиной тАУскрепером

13. Выбор комплекта землеройной и транспортной техники

1. Определение черных отметок вершин геодезической сетки

,

где тАУ черная отметка горизонтали, ближайшей к вершине;

тАУ превышение между соседними горизонталями по высоте;

тАУ расстояние между горизонталями, между которыми находится рассматриваемая вершина, м;

х тАУ расстояние от ближайшей горизонтали до рассматриваемой вершины, м.

Значения черных отметок вершин геодезической сетки

2. Определение средней планировочной отметки

Н₀^□

Н₀^□

3. Определение красных (проектных) отметок

В случае планировки территории с двумя уклонами красные отметки вычисляют по формуле:

Н_кр= Н₀l₁i₁ l₂i₂,

где l_{1, 2} тАУ расстояние от вершин геодезической сетки до оси вращения, соответственно до оси симметрии площадки NтАУN′ и до оси симметрии площадки ОтАУО′, называемое плечом поворота, м;

i₁ тАУ уклон вдоль длинной стороны площадки;

i₂ тАУ уклон вдоль короткой стороны площадки.

4. Определение рабочих отметок

Рабочие отметки определяем по формуле:

В±h_р= Н_кр тАУ Н_черн

Значения рабочих отметок в вершинах геодезической сетки

5. Определение объемов земляных работ

В "чистых" призмах объем грунта выемки или насыпи определяем по формуле:

где тАУ сумма значений всех рабочих отметок в вершинах квадрата, ;а тАУ сторона квадрата, м.

2. Объемы (м³) грунта в "смешанных" призмах определяют по формулам:

,

где тАУ сумма значений рабочих отметок выемки или насыпи;

тАУ сумма абсолютных значений четырех (всех) отметок квадрата.

6. Определение объема грунта в откосах

Объемы грунта в элементарных фигурах откосов определяем по формулам:

боковые откосы - тип трехгранная пирамида

боковые откосы - тип призматоид

угловые откосы - тип четырехгранная пирамида

7. Баланс земляных масс

8. Определение объема земляных работ при разработке выемок

Расчет геометрических объемов выемки можно выполнять по средней величине ее глубины (Н_ср).

Среднюю глубину выемки рассчитывают в следующей последовательности:

1) определяют красные (планировочные) отметки Н_кр(зд) контура здания методом "поворота" Н₀ =122,41 м

2) определяется среднее значение контура здания

;

3) отметка дна выемки Н_дна определяется с учетом проектируемой высоты фундамента

Н_дна(кр) = .

Н_дна(ср) = .

4) средняя величина выемки определяется по формуле

Н_ср(кр) = тАУ Н_дна=122,288-120,291=1,997 м

Н_ср(ср) = тАУ Н_дна=122,288-120,191=2,097 м

Геометрические размеры траншеи.

1) Для крайних колонн

а=2+2*0,5=3м

а^/=3+2*1,997*0,25=4м

2) Для колонн среднего ряда

а=2,2+2*0,5=3,2м

а^/=3,2+2*2,097*0,25=4,25м

Определение геометрических объемов выемок

Геометрический объем траншей, без учета откосов на торцах, может быть определен по формуле

Объемы на торцах

1) крайние колонны

2) средние колонны

Суммарный геометрический объем траншеи

Определение геометрического объема приямков под фундаменты

Определение геометрического объема грунта обратной засыпки

1) Н_{обр. з(кр)} = h_ф тАУ 0,15=1,850-0,15=1,7м

Н_{обр. з(ср)} = h_ф тАУ 0,15=1,950-0,15=1,8м

2) для колонн крайнего ряда

для колонн среднего ряда

3)

Сводная таблица объемов земляных масс, м³

9. Выбор бульдозера в качестве ведущей машины комплекта

Расчет сменной эксплуатационной производительности бульдозера

Расчет сменной эксплуатационной производительности бульдозера определяется по формуле

, м³/см

м³/см

где с тАУ продолжительность рабочей смены, равная 8 часам;

V_отв тАУ объем грунта в твердом теле, срезаемого отвалом тАУ ножом буль-дозера (рассчитывается по формуле (4)), м³;

K_с тАУ коэффициент сохранения грунта на ноже во время его транспортирования (формула (5));

K_укл тАУ коэффициент уклона для бульдозера (табл. 7 прил. 1). При незначительных уклонах планируемой площадки (i = 0,005, i = = 0,001) K_укл принять равным единице;

K_в тАУ коэффициент использования машины во времени (ЕНиРсб.Е2 В1 прил. 4) в соответствии с параграфом "Разработка и перемещение нескального грунта бульдозерами";

тАУ продолжительность цикла работы бульдозера (формула (6)), с;

м³

где l_отв, Н_отв тАУ длина и высота отвала бульдозера (технические характеристики ДЗ-34С), м;

j тАУ угол естественного откоса грунта (табл. 8 прил. 1);

K_п.р тАУ коэффициент первоначального разрыхления грунта (ЕниРсб.Е2 В1 прил. 2).

K_с = 1 тАУ 0,005L_cр =1-0,005*163=0,185

где L_ср тАУ средняя дальность перемещения грунта (расстояние между центрами выемки и насыпи планируемой площадки = 163,0), м.

Длительность цикла работы бульдозера определяется по формуле

= t_p + t_п + t_o.x + t_пов=16,48+43,22+46,20+10=115,9с

где t_p тАУ время резания грунта (набора грунта на отвал бульдозера тАУ формула с;

t_п тАУ время перемещения грунта на отвале, формула (7), с;

t_o.x тАУ время обратного хода бульдозера, формула (7), с;

t_пов тАУ время на два поворота (при дальности транспортировки грунта на ноже до 75 м t_пов = 0, при работе бульдозера челночным способом t_пов = 10тАУ12 с).

Время резания грунта, его перемещения на ноже и обратного хода бульдозера в секундах рассчитывается по общей формуле (7), где длина пути и скорость движения бульдозера являются переменными величинами:

,

где L_p(п)(о.х) тАУ длина пути соответственно резания, перемещения грунта и обратного хода бульдозера, определяемые по формулам (8, 9, 10), м;

тАУ скорость бульдозера соответственно при резании, перемещении грунта и при движении обратным ходом, км/ч (технические характеристики);

K_у тАУ коэффициент, учитывающий ускорение, замедление и переключение передач (табл. 9 прил. 1).

Длина пути резания грунта (длина пути набора грунта на нож), м

L_p = ,

где тАУ толщина стружки при клиновом способе резания грунта бульдозером, м (рис. 2, табл. 10 прил. 1). Рекомендуется принимать в расчет = 0,15тАУ0,2 м.

Длина пути перемещения грунта на отвале бульдозера, м

L_п = L_ср тАУ L_р =163-10,53=152,47м

Дальность пути бульдозера обратным ходом, м

L_о.х = L_ср=163,0м .

Расчет нормативной производительности бульдозера

Нормативная производительность бульдозера, м³/см, определяется по формуле

м³/см (11)

где а тАУ единица измерения, предусмотренная параграфом ЕНиРсб.Е2 В1 ( 100 м³ );

тАУ трудоемкость разработки единицы продукции (единичная трудоемкость), норма времени разработки и перемещения нескального грунта бульдозером (чел.-ч/маш.-ч), определяемая по формуле

, (12)

где тАУ норма времени разработки и перемещения грунта на 10 метров, чел.-ч/маш.-ч;

тАУ норма времени разработки и перемещения грунта на каждые дополнительные 10 м перемещения, чел.-ч/маш.-ч.

Значения и определяются в соответствии с группой грунта II при его разработке бульдозерами (табл. 1 ЕНиРсб.Е2 В1).

при L_п = 120 м для бульдозера ДЗ-34С на базе трактора ДЭТ-250 при разработке II группы грунта

= 0,24 + 0,21 × 15,3 = 3,453 чел.-ч/маш.-ч. (13)

Вывод:

дальнейший расчет можно производить по минимальному значению производительности м³/см

Определение расчетной продолжительности работы бульдозера

Расчетная продолжительность работы одного бульдозера при планировке площадки (разработка и перемещение нескального грунта) определяется по формуле (см)

, (14)

где тАУ объем грунта выемки, перемещаемого в насыпь при планировке площадки (с учетом коэффициента остаточного разрыхления), м³;

S тАУ показатель сменности работы машины. С целью максимального использования строительной техники целесообразно планировать работу машин в две смены (S = 2).

Расчеты по подбору комплектов планировочных машин во всех рассматриваемых вариантах следует выполнять с учетом одинаковой сменности использования техники.

Выбор грунтоуплотняющих машин (катков) (ДУ 29, массой 23 т), используемых в качестве вспомогательной техники в комплекте

Определение нормативной производительности грунтоуплотняющей машины (катка)

При подборе вспомогательных машин комплекта (к которым относятся грунтоуплотняющие машины) достаточно произвести их расчет только по нормативной производительности,

м²/см (15)

где тАУ нормативная производительность катка, м²/см;

тАУ норма времени уплотнения площадей и поверхностей катком, определяется по формуле

, (16)

где тАУ норма времени работы катка при первых четырех проходках по одному следу, чел.-ч/маш.-ч;

тАУ норма времени работы катка на каждую проходку сверх первых четырех проходок по этому же следу, чел.-ч/маш.-ч. при уплотнении грунта самоходными катками ДУ-29 массой 23 т при условии 8 проходок по одному следу и длине гона катка до 200 м

= 0,79 + 0,14 В· 4 = 1,35 чел.-ч/маш.-ч. (17)

Число проходок при уплотнении площадей и поверхностей можно принять по табл. 7, табл. 8 прил. 2.

При отсутствии данных по количеству проходок катка по одному следу принять число проходок, равное 8.

Определение расчетной продолжительности работы грунтоуплотняющей машины (катка)

Расчетная продолжительность одного катка (см) определяется по формуле

(18)

где h₁ тАУ толщина уплотняемого слоя грунта (h₁ принять равной толщине отсыпаемого слоя бульдозерами). принимаемое значение h₁ не должно превышать значение технических характеристик катка, м.

Величина толщины уплотняемого слоя h₁ влияет на конечный результат расчета, т.е. на количество бульдозеров в комплекте. Соотношение в формуле (18) является переводом объема работ V_в из единиц измерения м³ в объем работ, выраженный суммарной площадью послойного уплотнения катком, м².

При планировании работы бульдозеров в две смены по формуле (14) работу катка также следует принять в две смены (S = 2).

Определение количества ведущих машин (бульдозеров) в комплекте планировочных машин

Количество бульдозеров (шт.) определяется отношением расчетных продолжительностей работы одной ведущей и одной вспомогательной машин:

. (19)

По результату расчета принять целое число , необходимость уменьшения или увеличения которого обусловлена допустимым значением процента плановой производительности труда (формулы (20) и (21)).

Определение плановой производительности (процента производительности) работы бульдозеров и катка в комплекте

Производительность работы грунтоуплотняющей машины (катка):

,

(20)

где тАУ производительность работы грунтоуплотняющей машины (катка), %; тАУ принятая продолжительность катка (целое число), см.

Производительность работы бульдозера определяется по формуле

.

(21)

При несоблюдении условий (20) и (21) значение расчетного количества бульдозеров следует округлять в большую сторону до целого числа либо необходимо подобрать другой комплект планировочных машин.

10. Выбор скрепера в качестве ведущей машины комплекта

Скреперами разрабатывают песчаные, глинистые, суглинистые, галечно-гравийные, связные грунты с обломочными включениями скальных пород. Цикл работы скрепера состоит из следующих операций: набора грунта, движения груженого скрепера, разгрузки ковша, движения порожнего скрепера.

При организации работы скреперов в качестве дополнительной операции может быть произведено предварительное рыхление плотных грунтов при значительном сопротивлении их резанию. Предварительному рыхлению подвергают грунты III и IV групп (ЕНиРсб.Е2 В1 табл. 1 глава I).

При загрузке скрепера плотными и тяжелыми грунтами используется трактор-толкач, обеспечивающий недостающее усилие тягача скрепера. Применение трактора-толкача позволяет:

увеличить толщину стружки срезаемого грунта,

уменьшить длину резания грунта,

обеспечить полное наполнение ковша.

Тракторы-толкачи оборудованы толкающими плитами с амортизаторами.

В расчетной работе следует рассмотреть два варианта планировочных машин с ведущей машиной тАУ скрепером. В качестве отличительной особенности в рассматриваемых вариантах можно принять разные объемы ковшей скреперов.

Выбор скреперов следует произвести с учетом рекомендаций (табл. 1, табл. 2, табл. 3 прил. 1), (табл. 1, табл. 2, табл. 3 прил. 3) и по техническим характеристикам скреперов (ЕНиРсб.Е2 В1). Перед расчетом проверить наличие Н_вр (ЕНиРсб.Е2 В1), а также наличие данных для технико-экономического расчета (табл. 4, табл. 5, табл. 6 прил. 4).

Определение сменной эксплуатационной производительности скрепера ДЗ - 23

Сменная эксплуатационная производительность скрепера определяется по формуле (м³/см):

м³/см (22)

где q¹ тАУ вместимость ковша скрепера (технические характеристики), м³;

k₁ тАУ коэффициент использования вместимости ковша,

k₁ = ; (23)

k_н тАУ коэффициент наполнения ковша рыхлым грунтом (табл. 4 либо табл. 5 прил. 3);

k_в тАУ коэффициент использования скрепера во времени (ЕНиРсб.Е2 В1 прил. 4); k_в=0,8

тАУ длительность цикла работы скрепера, с, определяемая по формуле

= t₃ + t_г.х + t_p + t_п.х + t_пов =73,88+75,81+11,52+53,79+30,0=245с (24)

где t₃, t_г.х, t_p, t_п.х, t_пов тАУ соответственно продолжительность загрузки скрепера, груженого хода, разгрузки, порожнего хода, поворотов. Суммарное время на два поворота скрепера принять для прицепных t_пов = 28тАУ60 с, для самоходных t_пов = 25 с.

Продолжительность отдельных элементов цикла рассчитывается по общей формуле (25), где длина пути L и скорость скрепера V ^с являются переменными величинами, с:

,

(25)

где K_уск принимается по табл. 9 прил. 1.

Дальность пути скрепера, м, на отдельных операциях определяется:

а) при загрузке ковша по данным табл. 6 прил. 3 или по формуле

, (26)

где m_пр тАУ коэффициент призмы волочения (табл. 9 прил. 3);

l_с тАУ ширина захвата скрепера (технические характеристики скрепера), м;

тАУ толщина стружки, срезаемая скрепером (табл. 2, табл. 3, табл. 7 прил. 3);

б) при перемещении грунта (груженый ход) по формуле

L_г.х = L_ср тАУ L₃=163-34,89=128,11 м . (27)

Длина пути разгрузки принимается по табл. 8 прил. 3 тАУ 24м

Длина пути порожнего хода L_п.х может быть принята равной средней дальности перемещения грунта L_ср.

Движение скреперов при наборе и отгрузке грунта целесообразно планировать на первой передаче, для груженого хода тАУ на третьей передаче, для холостого (обратного) хода тАУ на третьей или четвертой передачах. Скорости скреперов принять по данным табл. 3 прил. 3 или по техническим характеристикам (ЕНиРсб.Е2 В1).

Определение нормативной производительности скрепера

Нормативная производительность скрепера определяется аналогично расчету нормативной производительности бульдозера и катка, м³/см:

м³/см (29)

где тАУ норма времени разработки и перемещения грунта скрепером, чел.-ч/маш.-ч. = 0,93 + 0,05В· 6,3 = 1,245 чел.-ч/маш.-ч.

Необходимо сравнить значения и , при их приблизительном равенстве расчет вести по либо по минимальному значению производительности. В случае большого различия величин и в расчет можно принять одну из следующей произво

Вместе с этим смотрят:

Авангардизм як явище архiтектури ХХ столiття

Автоматическая автозаправочная станция на 250 заправок в сутки

Амурський мiст

Анализ деятельности строительного предприятия "Луна-Ра-строй"

Анализ проектных решений 20-ти квартирного жилого дома