Земляные работы 2 Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации Камский Государственный Политехнический Институт Кафедра Технологии строительного производства Пояснительная записка к курсовому проекту: "Производство земляных работ" Выполнил: студент гр.3305 Симанов Е. Проверил: Чернов В.А. Набережные Челны 2003г. Содержание: 1.Задание. 2.Введение, З.Определение объёмов работ 3.1 Определение фактических отметок; 3.2 Комплексная механизация планировочных работ на площадке; 3.3 Определение чёрных отметок; 3.4 Определение красных и синих отметок; 3.5 Построение нулевой линии; 3.6 Определение объёмов насыпи и выемки; 3.7 Нахождения объёмов грунта в откосах; 3.8 Распределение земляных масс при планировки площа­дки; 4. Выбор комплекса механизмов для производства земляных работ 4.1 Подбор механизмов в двух вариантах; 4.2 Подбор машин для разработки котлованов; 4.3 Проектирование производства работ, подсчёт трудоёмкости и заработной платы; 4.4 Калькуляция трудовых затрат; 4.5 Календарный план производства работ; 4.6 Расчет себестоимости; 4.7 Технико-экономические показатели и их сравнение по оптимальным данным; 4.8 График движения машин и механизмов; 5. Описание производства работ и выбранных механизмов 5.1 Снятие растительного слоя; 5.2 Планировка площадки скреперами; 5.3 Уплотнение грунта; 5.4 Планировка откосов; 5.5 Рыхление грунта; 5.6 Разработка котлована; 5.7 Обратная засыпка пазух; 6. Техника безопасности при производстве земляных работ. 7. Список используемой литературы. 2. Введение При строительстве любого здания или сооружения, а так же планировке и благо­устройстве территорий ведут переработку грунта. Переработка грунта включает сле­дующие основные процессы: разработка грунта, его перемещение, укладка и уплот­нение. Непосредственному выполнению этих процессов в ряде случаев предшествует или сопутствуют подготовительные и вспомогательные процессы. Подготовительные процессы осуществляются до начала разработки грунта, а вспомогательные до или в процессе возведения земляных сооружений. Весь этот комплекс процессов называется земляными работами. В промышленном и гражданском строительстве земляные работы выполняются при устройстве траншей н котлованов, при возведение земляного полотна дорог, а так же планировки площадок. Все эти земляные сооружения создают путём образования в фунте выемок или возведением из него насыпи. Земляные работы характеризуется значительной стоимостью и особенной трудоем­костью. Так, например, в промышленном строительстве около 15% стоимости и 18-20% трудоёмкости общего объёма работ. На земляных работах занято около 10% общей численности рабочих строительства Минимальная стоимость и трудоёмкость земляных работ могут быть обеспечены, во-первых при минимальном проектном объёме разрабатываемого грунта и, во-вторых, при такой последовательности выпол­няемых работ, когда каждый объём грунта, разрабатываемый, в проектной выемке, сразу укладывается в предусмотренное для него место в проектной насыпи что ис­ключает многократную переработку одного и того же объекта грунта, в третьих, при применении наиболее эффективных по стоимости и трудоёмкости методов прои­зводства работ и их механизации. В настоящее время грунт перерабатывается меха­низированным способом с помощью различных землеройных, землеройно-транспортных машин, средств гидромеханизации, бурением, а так же взрывным спо­собом. При производстве земляных работ все подготовительные, вспомогательные и ос­новные процессы выполняют комплексом машин, каждая из которых предназначена для определённого рабочего процесса или операции. В общем случае одна и та же работа может быть сделана с большей или меньшей эффективностью различными комплексами машин. Способ и комплект машин для конкретных производственных условий выбирают на основании технико-экономического анализа и обоснования различных вариантов. 3. Определение объёмов земляных работ . 3.1 Определение фактических отметок: Для подсчёта объёмов земляных масс на план участка в горизонталях наносят сетку квадратов. Фактические отметки вершин квадратов, находящимся между двумя горизонталями, определяют между двумя горизонталями, а если вершина лежит на горизонтали, то их значения равнозначны. Фактическая отметка Н ср. вершины 1-Ц Н- отметка меньшей по величине горизонтали, м; h- превышение одной горизонтали над другой; L- расстояние между 2-мя горизонталями; 1- расстояние от горизонтали с меньшей отметкой до вершины квадрата 3.2 Комплексная механизация планировочных работ на площадке. Способ комплексно-механизированного производства земляных работ выбирают с учётом реальных грунтовых условий площадки рельефа местности, вида грунта, дальности перемещения. При выполнении земляных работ бульдозерами в комплекс входят следующие механизмы: механизмы для срезки растительного слоя, перемеще­ния грунта, обратной засыпки котлована, рыхления грунта, уплотнения грунта Для выбора оптимального варианта рассматриваем 2 комплекта машин по ме­ханическим параметрам. Эффективность оптимального варианта определяем путем сравнения ТЭП 3.3 Определение чёрных отметок. При этом определяются отметки земной поверхности, которые будут обозна­чаться черным цветом и планировочные отметки, которые будут обозначаться крас­ным цветом (красные отметки). Проектируемую строительную площадку размером 400х400м разбиваем на квадраты со стороной 100м в виду спокойности рельефа местности. По плану участка в горизонталях путей путем линейной интеграции подсчиты­ваются чёрные отметки вершин квадратов в метрах до сотых долей. 3.4 Определение красных и синих отметок. Проектирование планировочных красных отметок в углах квадратов производится с учётом заданных уклонов планировки и может быть определены: 1) исходя из условий получения нулевого баланса грунта; 2) из заданного условия получения определённых отметок в каких-то точках площадки. После определения "чёрных" отметок в углах квадратов находят в этих точках необходимые глубины срезки или подсыпки, (рабочие отметки) для того, чтобы по­лучить заданный характер планировки площадки. Зная эти глубины, можно подсчи­тать объёмы срезки или подсыпки в каждый квадрат. Планировочные отметки вершин квадратов определяются с учётом заданных уклонов H пл = Hо + i1*I1 + i2*I2 Земная поверхность до планировки Знак (+) перед значением рабочей отметки означает, что в данной точке нужно делать срезку грунта; знак (-) говорит о необходимости сделать в данной точке на­сыпь. Вычисленные чёрные и красные, рабочие отметки наносятся у вершин квадратов нивелирной сетки. Н раб H кр Н чёр 3.5 Построение нулевой линии. Линии нулевых работ является линией пересечения поверхностей планировки с рельефом местности, отделяют зону насыпей на площадке от зоны выемок. 3 произвольных единицы 2 произвольных точка, через которую пройдёт единицы нулевая линия 3.6 Определение объёмов насыпи и выемок. Объём грунта в каждой квадратной призме определяют как произведение площадки основание на среднюю рабочую отметку: а)V нас =а(1+b)/2(h1+h2)/4; V выем =а(11+b1)/2(h3+h4)/4 б)Vнас =bI/-h1/3; V выем =(a-bI/2)(h2+h3+h4)/5; Таблица результатов вычисления . Геометрические объемы Объемы грунта с учетом остаточного разрыхления Насыпи, м3 Выемки, м3 Расхождение, % Насыпи, м3 Выемки, м3 Расхожде- ние, % Основные объемы 228101 247267 8,4 239506 247267 3,2 Объемы в откосах 2853 2466 2996 2466 Итого 230954 249733 8,1 242502 249733 3,0 3.7 Нахождение объёмов грунта в откосах. Объём грунт в откосах, расположенных по периметру площадки, можно опреде­лить по приближённой формуле: V отк =±(h/n)² Z*m/2, где h- сумма всех рабочих отметок, расположенных по периметру, n- количество отметок, z- длина основания всех откосов насыпи, m- коэффициент откоса. Vв= - ((0,4+1,85+2,8+3,75+4,7+4,2+3,7+3,2+2,2+1,7+1,2+0,25)/12)² * 1052*0,75/2=2466 Vн= ((1,5+0,55+2+2,5+3+3,5+3,65+3,5+2,8+2,1+1,4+0,7)/12)²*1108*1/2=2853 3.8 Распределение земляных масс при планировке площадки. Выбор методов производства работ в большой мере зависит от распределения земляных масс, которые сводятся к нахождению направлений и средней дальности перемещения грунта. Средней дальностью перемещения грунта считают расстояние между центрами тяжести выемок и насыпи. Это расстояние, приближенно, но достаточное для подбора комплектов машин, определяют для площадки в целом, если ее размеры невелики, а при сложном рельефе и значительной площади – для отдельных ее участков. Задачу распределения земляных масс при планировки площадки можно решить аналитически, графически и с применением линейного программирования. Во всех случаях стремясь к тому, чтобы сумма произведений объемов грунта выемок на расстояние перемещения была наименьшей. Аналитический метод (метод статических моментов ) Координаты центра тяжести выемки Хв Yв и насыпи Хн Yн вычисляют по статическим моментам объемов относительно координатных осей двух сторон площадки или двух взаимно перпендикулярных сторон нивелирной сетки: Хв= V’в*Х’в/V’в Yв= V’в*Y’в/Vн Хн= V’н*Х’н/Vн Yн= V’н*Y’н/Vн V’в V’н – объемы грунта в пределах простейшей фигуры Y’в Х’н Х’в Yн – координаты центра тяжести. Среднею дальность перемещения грунта Lср определяют как расстояние м/у двумя точками: L ср = -Ö(Хв - Хн) + (Yв – Yн) Графический метод L ср = (L1+L2)/2 L1 – расстояние перемещения грунта на 1-ом участке. L2 – расстояние перемещения грунта на 2-ом участке. L1 и L2 определяются графически. Определение средней дальности перемещения грунта на площадке № участка № фигур Координаты ц.т. фигур V Статические моменты Х У Мх Му Насыпь 1 - - - - - 2 155 492 182 28272 89741 3 225 495 4972 1118655 2461041 4 315 495 15795 4975425 7818525 5 405 495 24502 9923512 12128737 6 495 495 32197 15937762 15937762 7 - - - - - 8 - - - - - 9 234 414 1539 360126 637146 10 315 405 9720 3061800 3936600 11 405 405 19440 7873200 7873200 12 495 405 28147 13933012 11399737 13 - - - - - 14 - - - - - 15 248 318 121 30082 38573 16 316 315 3876 1224942 1221066 17 405 315 13365 5412825 4209975 18 495 315 23085 11427075 7271775 19 - - - - - 20 - - - - - 21 - - - - - 22 325 218 1287 418275 280566 23 405 225 8302 3362512 1868062 24 495 225 17010 8419950 3827250 25 - - - - - 26 - - - - - 27 - - - - - 28 341 144 76 25780 10886 29 406 136 3569 1448892 485343 30 - - - - - 31 - - - - - 32 - - - - - 33 - - - - - 34 - - - - - 35 409 35 1069 437098 37404 36 495 45 7897 3909262 355387 Итого 228101 99242473 83501692 Выемка 67990 20473306 18833953 1 45 495 10327 464737 5112112 2 131 496 2289 299846 1135294 3 186 462 3 502 1247 4 - - - - - 5 - - - - - 6 - - - - - 7 45 405 14377 646987 2822887 8 135 405 6682 902137 2706412 9 211 416 520 109657 216195 10 - - - - - 11 - - - - - 12 - - - - - 13 45 315 18427 829237 5804662 14 135 315 10732 1448887 3380737 15 226 318 6531 1476006 2076858 16 279 276 9 2650 2622 17 - - - - - 18 - - - - - 19 45 225 22477 1011487 5057437 20 135 225 14782 1995637 3326062 21 225 225 7087 1594687 1594687 22 409 318 684 279756 217512 23 - - - - - 24 - - - - - 25 45 135 25312 1139062 3417187 26 135 135 18083 2441245 2441245 27 225 135 10894 2451262 1470757 28 312 134 2938 916531 393638 29 373 114 517 192916 58961 30 - - - - - 31 45 45 25819 1161841 1161841 32 135 45 19602 2646270 882090 33 225 45 13426 3020782 604156 34 315 45 6986 2200684 314383 35 392 53 861 337355 45612 36 495 45 7897 3909262 355387 Итого: 247267 31479431 47599989 Lвх = 31479431/247267=127м Lнх = 99242473/228101=435м Lву = 47599989/247267=193м Lну = 83501692/228101=366м Lср = √(127-435)² + (366-193)² = 353 м 4.Выбор комплекса механизмов для производства земляных работ. 4.1 Подбор механизмов в двух вариантах. № Наименование процесса Ед. Измерен­ия ЕНиР Объем работ Вариант комплектации А В 1 Срезка растительного слоя 1000м2 Е2-1-5 291,6 Т-180 ДЗ-9 Т-100 ДЗ-18 2 Разработка и перемещение грунта, скрепером 100м3 Е2-1-21 10206 Т-180 ДЗ-26 Т-100 ДЗ-20 3 Уплотнение грунта катками 100м2 Е2-1-29 2281 Т-180 ДУ-39 Т-100 ДУ-39 4 Разработка котлована экскаватором 100м3 Е2-1-8 42 ЭО-6111 Э-504 5 Планировка откосов 100м3 Е2-1-42 7,13 Э-4010 Э-4010 6 Вывоз грунта 100м3 Е2-1-10 44,1 КамАЗ 55111 КамАЗ 55111 7 Окончательная планировка площадки 1000м3 Е-2-1-36 291,6 Т180 ДЗ-25 Т100 ДЗ-18 8 Расстилание растительного слоя 1000м3 Е2-1-5 286 Т-180 ДЗ-9 Т-100 ДЗ-18 Для производства основной работы необходимо выбрать ведущую машину и к ней подобрать комплектующие механизмы для выполнения сопутствующих и вспомога­тельных работ. Количество и мощность машин должно быть подобраны так, чтобы их производительность соответствовала производительности ведущего механизма. Машины должны использоваться на всех видах работ, так чтобы в работе каждой машины не было простоев. 4.2 Подбор машин для разработки котлована или траншеи и выбор схемы ходки экскаватора. Разработка котлована; осуществляется одноковшовым экскаватором. Выбираем для варианта А экскаватор ЭО-6111, с ёмкостью ковша 1м3 и для варианта В экскаватор Э-504 с ёмкостью ковша 1,25м3 . 4.3 Проектирование производства работ. Подсчёт трудоёмкости и заработной платы. В ведомость объёмов работ и вариантов механизмов записываем выбранные меха­низмы и соответствующие нормы времени и расценки, состав звена. Затем подсчи­тываем трудозатраты, умножая объём работ на норму времени, получаем трудозатра­ты на весь объём, а умножая объём на расценку, получаем заработную плату. Кале­ндарный план производства работ составляем на основе подсчёта трудозатрат. Затем строим линейный график, где длина линии равна продолжительности смен. 4.4 Калькуляция трудовых и стоимостных затрат. Вариант А № Наименование процесса Ед. ЕНнР Объем Сост ав Вариант механизмов Мех. Кол. Нвр. чел/ час Тру-доем-кость Прод ол. Зарплата.. Расц. Общ 1 Срезка расти­тельного слоя 1000м2 Е2-1-5 291,6 маш. 6р. Т180 ДЗ-9 6 1,3 437,4 109 1,38 463,64 2 Перемещение грунта скрепе­ром 100м3 Е2-1-21 1020,6 трак. 6р. Т180 ДЗ-26 20 2,6 2653,56 265 2,77 2827,2 3 Уплотнение грунта 100м2 Е2-1-29 1311,5 трак. 6р. Т180 ДУ-39 8 0,51 669 291 0,541 709,5 4 Разработка котлована 100м3 Е2-1-8 42 маш. 6р. ЭО-6111 1 2,2 92,4 46 2,24 94,1 5 Планировка откосов 100м2 Е2-1-42 7,13 маш. 6р. Э-4010 1 1,44 10,3 10 1,42 10,12 6 Вывоз грунта 100м3 Е2-1-10 44,1 шоф 2кя КамАЗ 55111 2 1,44 63,5 31 1,39 61,3 7 Окончательная планировка площадки 1000м2 Е2-1-36 291,6 маш. 6р. Т180 ДЗ-25 4 0,2 58,3 14 0,212 61,8 8 Расстилание растительного слоя 1000м2 Е2-1-5 286 маш. бр. Т180 ДЗ-9 6 1,3 371,8 93 1,38 394,7 Вариант. В № Наименование процесса Ед. ЕНнР Объем Сост ав Вариант механизмов Мех. Кол. н.р. чел/ час Тру­доем­кость Прод ол. Зарплата Расц. Общ, 1 Срезка расти­тельного слоя 1000м2 Е2-1-5 291,6 маш. 6р. Т100 ДЗ-18 6 1,5 437,4 109 1,59 463,64 2 Перемещение грунта скрепе­ром 100м3 Е2-1-21 1020,6 трак, бр. Т100 ДЗ-20 20 4,2 4286,5 429 4,45 4541,6 3 Уплотнение грунта 100м2 Е2-1-29 1311,5 трак, бр. Т100 ДУ-39 8 0,51 669 167 0,541 709,5 4 Разработка котлована 100м3 Е2-1-8 42 маш. 6р. Э-504 1 2,7 113 57 2,86 120,12 5 Планировка откосов 100м2 Е2-1-42 7,13 маш. 6р. Э-4010 1 1,44 10,27 10 1,42 10,12 б Вывоз грунта 100м3 Е2-1-10 44,1 шоф 2кл. КамАЗ 55111 2 1,44 63,5 32 1,39 61,3 7 Окончательная планировка площадки 1000м2 Е2-1-36 291,6 маш. 6р. Т100 ДЗ-18 4 0,28 81,65 20 0,297 86,6 8 Расстилание растительного слоя 1000м2 Е2-1-5 286 маш. бр. Т100 ДЗ-18 6 1,5 429 107 1,59 455 4.5 Календарный план производства работ. Построение календарного плана. Вариант А.       № Наименование процесса Ед. ЕНнР Объем Сост­ав Вариант меха­низмов Мех. Кол. Н вр. маш в час % Тру доем- кость Продолжи- тельность в дн. Дни работы